JP2002031842A - Projection type display device - Google Patents

Projection type display device

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JP2002031842A
JP2002031842A JP2001149417A JP2001149417A JP2002031842A JP 2002031842 A JP2002031842 A JP 2002031842A JP 2001149417 A JP2001149417 A JP 2001149417A JP 2001149417 A JP2001149417 A JP 2001149417A JP 2002031842 A JP2002031842 A JP 2002031842A
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screen
light
projection
display device
optical element
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Application number
JP2001149417A
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Japanese (ja)
Inventor
Noboru Ninomiya
宮 登 二
Junichiro Shinozaki
崎 順一郎 篠
Masaki Ishikawa
川 真 己 石
Akihito Tanimoto
本 晃 仁 谷
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection type display device by which distortion correc tion of a picture on a screen and the correction of magnification factor are attained by making at least one or more reflection mirrors in an optical system non-planar partially or uniformly. SOLUTION: In the projection type display device having a light source, an optically modulating means, a projecting means to project the picture generated by the optically modulating means on the screen, the reflection mirror to make projected light emitted by the projecting means incident on the screen and the screen and making the center optical axis of the light projected by the projecting means obliquely incident on the screen, the reflection mirror is constituted of plural mirrors and at least one or more reflection mirrors are made non-planar.

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、ビデオ映像やコン
ピュータ画像等を表示する投射型表示装置に係り、なか
でも液晶ライトバルブ等を用いてスクリーンの背面より
斜めに投射する投射型表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection display device for displaying video images, computer images, and the like, and more particularly to a projection display device for projecting obliquely from the back of a screen using a liquid crystal light valve or the like.

【0002】[0002]

【発明の背景】近時、透過型または反射型ドットマトリ
ックス液晶等を用いた表示装置(以下ライトバルブと称
する)を用い、このライトバルブに表示される画像をス
クリーンに拡大投射して大画面として見せる拡大投射方
式が着目されている。これはブラウン管(CRT)によ
る画像表示には自ずと大きさに限界があり、大画面化す
るにはブラウン管自体の大型化を伴い、実用上は40イ
ンチ程度の大きさが限界となるためそれ以上の画像を得
たいとの要望に応えるためである。
2. Description of the Related Art Recently, a display device (hereinafter, referred to as a light valve) using a transmission type or reflection type dot matrix liquid crystal or the like is used, and an image displayed on the light valve is enlarged and projected on a screen to form a large screen. Attention has been paid to an enlarged projection method to show. This is naturally limited in the image display by the cathode ray tube (CRT), and the size of the cathode ray tube itself is increased in order to enlarge the screen. In practice, the size of the cathode ray tube is limited to about 40 inches. This is in order to respond to a request to obtain an image.

【0003】一方、ライトバルブ自体を大面積化するに
は、製作の上で欠陥のない大型液晶表示装置を得ること
は容易でなく、仮に得られたとしてもきわめて高価にな
る。
On the other hand, in order to increase the area of the light valve itself, it is not easy to obtain a large liquid crystal display device having no defects in manufacturing, and even if it is obtained, it becomes extremely expensive.

【0004】このようなことから、透過型(または反射
型)のライトバルブを用いてこれに表示される画像を拡
大投射すれば、画面の大きさに制約を受けず、迫力のあ
る大画面を得ることが可能である。
[0004] For this reason, if an image displayed thereon is magnified and projected using a transmissive (or reflective) light valve, a powerful large screen is not affected by the size of the screen. It is possible to get.

【0005】したがって、ライトバルブを用いて拡大投
射する光学系をキャビネット内に納め、キャビネットの
前面に設けたスクリーンに背面投射して、キャビネット
の前面から拡大画像を見ることができるようにしたディ
スプレイ型の表示装置が提供されるに至っている。
Accordingly, a display type in which an optical system for enlarging and projecting using a light valve is housed in a cabinet, and the rear side is projected on a screen provided on the front of the cabinet so that an enlarged image can be viewed from the front of the cabinet. Has been provided.

【0006】この種のライトバルブを用いた従来の背面
投射型表示装置は、例えば実開平1−85778号公報
にも見られるように、透過型液晶ライトバルブに光源か
ら照明を与え、この液晶ライトバルブに表示される画像
を投射レンズにより拡大するとともに反射ミラーにより
光路を変換させ、スクリーンの背面に導く構造である。
こうすることにより投射光学系はすべてキャビネット内
に納められ、任意の場所へ移動が可能であり、かつ明る
い室内であってもスクリーン上の画像を見ることができ
る。
A conventional rear projection type display device using a light valve of this type provides a transmissive liquid crystal light valve with illumination from a light source as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-85778, for example. The image displayed on the bulb is enlarged by the projection lens, the optical path is changed by the reflection mirror, and the image is guided to the back of the screen.
In this way, the entire projection optical system is housed in the cabinet, can be moved to an arbitrary place, and the image on the screen can be viewed even in a bright room.

【0007】しかし、上記従来のディスプレイ型の背面
投射による表示装置では、ライトバルブを透過した光束
を反射ミラーにより光路変換してスクリーンの背面に導
く構造であるため、スクリーンに対し垂直な光軸をもっ
て投射しないと台形歪などにより画像に歪みが生ずるの
で反射ミラーの設置条件に大きな制約を受け、これに起
因して投射光学系が占める容積、特にスクリーンに対し
て奥行き方向の寸法(キャビネットの厚さ)が増し、そ
れ故薄型のキャビネットによる背面投射型表示装置とす
ることができない。
However, in the above-mentioned conventional display device using rear projection, a light beam transmitted through a light valve is converted into an optical path by a reflection mirror and guided to the rear surface of the screen. If projection is not performed, the image will be distorted due to trapezoidal distortion and the like, which greatly restricts the installation conditions of the reflection mirror. ), And therefore cannot be a rear-projection display device with a thin cabinet.

【0008】そこでこれを解決する手段として斜め投射
方式が考えられる。一般に傾いた物のレンズによる像は
USP751,347号にT.Scheimpflugが示したよう
に台形歪が発生する。第13図に示すように傾いた物面
43はレンズ44により傾いた像面45に結像する。そ
の傾きの関係は同図に示すように物面43とレンズ44
と像面45との延長線が一致するようになる。レンズ4
4の像側焦点fの光軸Zに対する垂線と像面45との交
点をgとすると、第14図に示される正方形の物面上の
像ABCDはレンズ44により第15図に示される台形
ABCDとなって像面45上に結像する。
To solve this problem, an oblique projection system is conceivable. Generally, a trapezoidal distortion occurs in an image formed by a lens of a tilted object as shown by T. Scheimpflug in US Pat. As shown in FIG. 13, the inclined object surface 43 forms an image on the inclined image surface 45 by the lens 44. The relationship of the inclination is shown in FIG.
And the extension of the image plane 45 coincides with each other. Lens 4
Assuming that the point of intersection between the image plane 45 and the perpendicular to the optical axis Z of the image-side focal point f is g, the image ABCD on the square object surface shown in FIG. 14 is trapezoidal ABCD shown in FIG. And an image is formed on the image plane 45.

【0009】そこでこの台形歪を除去するために、第1
6図に示すようにライトバルブ46と第1の投射レンズ
47と第2の投射レンズ49とスクリーン50とをZ軸
に対して角度φ,φ,φ,φだけ傾けて配置す
るようにする。ここで、第1の投射レンズ47の像側焦
点f1を通り第1の投射レンズ47と平行な面と台形歪
のある像面48との交線gと、第2の投射レンズ49の
物側焦点f2を通り第2の投射レンズ49と平行な面と
台形歪のある像面48との交線g´とを一致させるよう
にする。
In order to eliminate the trapezoidal distortion, the first
6 the angle phi 1 and the light valve 46 as shown in FIG first projection lens 47 and a second projection lens 49 and the screen 50 with respect to the Z-axis, phi 2, arranged phi 3, phi 4 only inclined To do. Here, an intersection line g between the plane parallel to the first projection lens 47 and the image plane 48 having a trapezoidal distortion passing through the image side focal point f1 of the first projection lens 47 and the object side of the second projection lens 49 The intersection line g 'between the plane passing through the focal point f2 and parallel to the second projection lens 49 and the image plane 48 having a trapezoidal distortion is made to coincide.

【0010】このとき、例えば第17図に示される正方
形ABCDのライトバルブ46の像は、第1の投射レン
ズ47により第18図に示されるような台形歪のある像
ABCDになるが、第2の投射レンズ49によりスクリ
ーン50上に第19図に示す台形歪のない像ABCDに
結像される。そこで、この投射光学系を第12図に示す
ように、第1のミラー40と第2のミラー41とにより
折曲するようにしてキャビネット38に納めれば、薄型
の背面投射型表示装置を構成することができる。同図中
39は投射光学ユニットを示す。
At this time, for example, the image of the square ABCD light valve 46 shown in FIG. 17 becomes an image ABCD having a trapezoidal distortion as shown in FIG. 19, an image ABCD without trapezoidal distortion shown in FIG. 19 is formed on the screen 50. Therefore, as shown in FIG. 12, if the projection optical system is folded by a first mirror 40 and a second mirror 41 and housed in a cabinet 38, a thin rear projection type display device is constituted. can do. In the figure, reference numeral 39 denotes a projection optical unit.

【0011】しかしながら、上記投射光学系では、台形
歪を除去するために第16図における第1の投射レンズ
47の焦点距離が短くなり、レンズの口径が小さくな
る。そのために第20図のように光源51からコンデン
サーレンズ52で集光した光でライトバルブ46を照明
することが必要となる。そのとき、第20図に示したよ
うにライトバルブ46の上方と下方では異なった角度θ
,θで光が入射することになり、ライトバルブ46
の光の透過率は入射角により変化することからスクリー
ン50上の画像に明るさにむらが生ずるという問題点が
ある。
However, in the above-mentioned projection optical system, the focal length of the first projection lens 47 in FIG. 16 is reduced in order to eliminate trapezoidal distortion, and the aperture of the lens is reduced. For this purpose, it is necessary to illuminate the light valve 46 with light collected from the light source 51 by the condenser lens 52 as shown in FIG. At this time, as shown in FIG. 20, different angles θ are provided above and below the light valve 46.
1 and θ 2 , and the light valve 46
However, since the transmittance of the light changes depending on the incident angle, there is a problem that the brightness on the image on the screen 50 becomes uneven.

【0012】一方、この種の投射型表示装置に使用され
る従来の照明装置は、第30図に示す断面図のように、
ランプ53とリフレクタ54とで構成され、ランプ53
から出射する光束がリフレクタ54で反射して光束Hと
なり、これを光源として画像をスクリーンに投射してい
た。
On the other hand, a conventional illuminating device used in this type of projection display device has a structure as shown in the sectional view of FIG.
A lamp 53 and a reflector 54 are provided.
The light beam emitted from the light source is reflected by the reflector 54 to become a light beam H, which is used as a light source to project an image on a screen.

【0013】しかし、前述の従来技術では、ランプ53
から出射する光束がリフレクタ54で反射して出射され
る光束Hには、リフレクタ54の中心F部の反射光がな
く、そのため平行性の高い光束の分布は、第31図に示
すように中心部が少なく、スクリーンに投射した拡大画
像の中心部が暗いといった問題を有していた。
However, in the above-mentioned prior art, the lamp 53
The light beam H emitted from the reflector 54 is reflected by the reflector 54 and emitted, and there is no reflected light at the center F of the reflector 54. Therefore, the distribution of the light beam having high parallelism is reduced as shown in FIG. And the center portion of the enlarged image projected on the screen is dark.

【0014】またリフレクタ54の端から周辺に向かっ
て出射する光Kはそのまま逃げてしまい、有効に利用す
ることができなかった。
Further, the light K emitted from the end of the reflector 54 toward the periphery escapes as it is and cannot be used effectively.

【0015】他方、この種のライトバルブを用いた従来
の背面投射型表示装置は、例えば特開平3−05125
1号公報にも見られように、光源から照明を与えられて
ライトバルブに表示される画像を投射レンズにより拡大
投射して反射ミラーにより光路を変換させ、スクリーン
の背面の斜め方向から導くように構成されるが、その反
射ミラーは、第42図に示すように平面の反射ミラー5
5が用いられている。
On the other hand, a conventional rear projection type display device using this type of light valve is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-05125.
As can be seen in Japanese Patent Application Publication No. 1 (1999) -2005, an image displayed on a light valve illuminated by a light source is magnified and projected by a projection lens, an optical path is changed by a reflection mirror, and the image is guided from an oblique direction behind the screen. The reflecting mirror is a flat reflecting mirror 5 as shown in FIG.
5 is used.

【0016】しかし、平面の反射ミラー55を使用する
がために投射レンズや反射ミラーによって第43図に示
すようにスクリーン50上の画像56に歪曲を生じた
り、必要な拡大率が得られない場合がある。
However, when the flat reflecting mirror 55 is used, the projection lens or the reflecting mirror causes the image 56 on the screen 50 to be distorted as shown in FIG. 43, or the required magnification cannot be obtained. There is.

【0017】また従来のこの種の透過型スクリーンとし
ては、第50図に示される構造のものがあり、同図
(A)はその透過型スクリーンを斜視図で示し、同図
(B)はこのスクリーンの断面を示している。ビデオプ
ロジェクタ57から投射された光像は、透過型スクリー
ン58の背面に形成された微小プリズムアレー58aに
よって正面側に集光される。この微小プリズムアレー5
8aを構成する各プリズムのプリズム頂角は図示のよう
に52°に形成されている。正面側に集光された光像は
人間の眼59に到達し、ビデオプロジェクタ57から投
射された光像が認識される。
As a conventional transmission screen of this type, there is a structure shown in FIG. 50. FIG. 50A is a perspective view of the transmission screen, and FIG. 3 shows a cross section of the screen. The light image projected from the video projector 57 is focused on the front side by a micro prism array 58a formed on the back surface of the transmission screen 58. This micro prism array 5
The prism apex angle of each prism constituting 8a is formed at 52 ° as shown. The light image collected on the front side reaches the human eye 59, and the light image projected from the video projector 57 is recognized.

【0018】しかしながら、上記のような構造の透過型
スクリーン58においては光洩れやゴーストが生じた。
つまり、プリズムアレー58aに入射する光の角度によ
り、プリズムで屈折して人間の眼59に到達していた光
の一部が透過型スクリーン58において洩れる現象が生
じる。そのため、透過型スクリーン58に写し出される
像が暗くなり、視認しずらかった。
However, in the transmission screen 58 having the above structure, light leakage and ghost occurred.
That is, depending on the angle of the light incident on the prism array 58a, a phenomenon occurs in which a part of the light refracted by the prism and reaching the human eye 59 leaks in the transmission screen 58. Therefore, the image projected on the transmissive screen 58 became dark, making it difficult to visually recognize.

【0019】また、ゴーストが生じるメカニズムは次の
ように考えられる。すなわち、第51図に示されるよう
に、透過型スクリーン58の光入射面側に遮蔽シート6
0を当てておき、この遮蔽シート60が当てられた光入
射面側には上述のプリズムアレー58aが形成されてい
る。矢示の方向から入射した光はスクリーン58の出射
面58bで全反射し、さらに遮蔽シート60裏側のプリ
ズムアレーで屈折して曲げられる。この曲げられた光は
出射面58bを介して人間の眼59に到達する。したが
って、黒い遮蔽シート60で光入射面が覆われて本来暗
くあるべき部分が、人間の眼59には明るく見えること
になる。具体的には、本来、黒色でなければならない部
分が赤っぽく明るく光って見え、大変に目立つものとな
る。これは、屈折の波長依存性により赤色ほど曲りにく
いため、赤色が洩れやすいものと思われる。
The mechanism by which a ghost occurs is considered as follows. That is, as shown in FIG. 51, the shielding sheet 6 is provided on the light incident surface side of the transmission screen 58.
0, the above-described prism array 58a is formed on the light incident surface side where the shielding sheet 60 is applied. Light incident from the direction indicated by the arrow is totally reflected by the emission surface 58b of the screen 58, and further refracted and bent by the prism array on the back side of the shielding sheet 60. The bent light reaches the human eye 59 via the emission surface 58b. Therefore, the part that should be dark because the light incident surface is covered with the black shielding sheet 60 looks bright to the human eye 59. Specifically, a portion that should be black originally looks red and bright and becomes very noticeable. This is considered that red is easily leaked because red is harder to bend due to wavelength dependence of refraction.

【0020】このようなゴースト現象を防止する対策と
して、斜線で図示されるブラックストライプ61を透過
型スクリーン58に形成し、光洩れの原因になる光路を
塞ぐことが考えられる。しかしながら、このような対策
によって一応ゴーストの発生を抑制することは可能では
あるが、ゴーストを封じる本質的な対策ではなく、ま
た、スクリーン58にブラックストライプ61を形成す
るのに手間がかかるという問題点がある。
As a countermeasure to prevent such a ghost phenomenon, it is conceivable to form a black stripe 61 shown by oblique lines on the transmission screen 58 to block an optical path which causes light leakage. However, although it is possible to suppress the occurrence of ghost by such measures, it is not an essential measure for sealing the ghost, and it takes time and effort to form the black stripes 61 on the screen 58. There is.

【0021】本発明は、投射型表示装置においてライト
バルブを入射角が各部でほぼ一定な平行光で照明するこ
とにより、明るさにむらが少ない斜め投射の表示装置を
提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a display device of an oblique projection type in which a light valve in a projection display device is illuminated with parallel light whose incident angle is substantially constant in each part, so that brightness unevenness is small. .

【0022】また光源のランプから出射されてリフレク
タにより反射して得られる平行光束の分布をほぼ均一に
し、明るさのほぼ均一な画像を得ることができる照明装
置を有する投射型表示装置を提供することを目的とす
る。
Further, there is provided a projection type display device having an illumination device capable of making the distribution of parallel light beams emitted from a lamp of a light source and reflected by a reflector substantially uniform, thereby obtaining an image having substantially uniform brightness. The purpose is to:

【0023】さらに光学系中の少なくとも1枚以上の反
射ミラーを部分的もしくは一様に非平面とすることによ
りスクリーン上の画像の歪曲の補正、拡大率の修正を可
能とする表示装置を提供することを目的とする。
Further, there is provided a display device capable of correcting distortion of an image on a screen and correcting an enlargement ratio by partially or uniformly making at least one reflecting mirror in an optical system non-planar. The purpose is to:

【0024】そして光洩れやゴーストの発生が無く、高
品質画像を観察することを可能とする透過型スクリーン
を備える表示装置を提供することを目的とする。
[0024] It is another object of the present invention to provide a display device having a transmissive screen capable of observing a high quality image without light leakage or ghost.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、光源
と、光変調手段と、光変調手段で生成される像をスクリ
ーンに投射する投射手段と、投射手段より出射させる投
射光をスクリーンに入射させる反射ミラーと、スクリー
ンとを有し、前記投射手段で投射される投射光の中心光
軸が前記スクリーンに対して斜めに入射する投射型表示
装置において、前記反射ミラーを複数枚で構成し、少な
くとも1枚以上の反射ミラーを非平面にしたことを特徴
とする。
That is, the present invention provides a light source, a light modulating means, a projecting means for projecting an image generated by the light modulating means on a screen, and a projection light emitted from the projecting means incident on the screen. A reflection mirror, and a screen, the projection display device in which the central optical axis of the projection light projected by the projection unit is obliquely incident on the screen, the reflection mirror is configured by a plurality of sheets, At least one reflecting mirror is made non-planar.

【0026】また、ランプとリフレクタとを有し、前記
リフレクタの出射側の空間にリフレクタにより反射して
得られる光束分布を略均一にするための光透過性の光学
素子を配置した照明装置を有することを特徴とする。
Further, there is provided an illuminating device having a lamp and a reflector, and a light transmitting optical element for substantially uniforming a light flux distribution obtained by reflection by the reflector in a space on the emission side of the reflector. It is characterized by the following.

【0027】また、前記光学素子の片面または両面の中
央に限られた部分が凹面または凸面に形成されているこ
とを特徴とする。
Further, the optical element is characterized in that a portion limited to the center of one surface or both surfaces is formed as a concave surface or a convex surface.

【0028】また、前記光学素子の周辺の限られた部分
の肉厚が次第に薄くなっていることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the thickness of a limited portion around the optical element is gradually reduced.

【0029】また、前記光学素子を円錐形としたことを
特徴とする。
Further, the optical element has a conical shape.

【0030】また、前記円錐形光学素子として凸形状の
円錐形光学素子2個を配置したことを特徴とする。
Further, two convex conical optical elements are arranged as the conical optical element.

【0031】また、前記円錐形光学素子を2個使用し、
1つ目の円錐形光学素子を凸形状とし、2つ目の円錐形
光学素子を凹形状として配置したことを特徴とする。
Further, two conical optical elements are used,
The first conical optical element is arranged in a convex shape, and the second conical optical element is arranged in a concave shape.

【0032】また、前記円錐形光学素子として両面凸形
状の円錐形光学素子1個を配置したことを特徴とする。
Further, one conical optical element having a double-sided convex shape is disposed as the conical optical element.

【0033】また、前記円錐形光学素子として一面が凸
形状で他面が凹形状を有する円錐形光学素子1個を配置
したことを特徴とする。
Further, one conical optical element having a convex surface on one side and a concave shape on the other side is arranged as the conical optical element.

【0034】また、前記円錐形光学素子を2個使用し、
1つ目の円錐形光学素子を一面凸形状で他面が凹形状と
し、2つ目の円錐形光学素子を凸形状として配置したこ
とを特徴とする。
Also, two conical optical elements are used,
It is characterized in that the first conical optical element has a convex shape on one surface and the other surface has a concave shape, and the second conical optical element has a convex shape.

【0035】また、背面側から角度をなして入射される
光像が微小プリズムアレーにより正面側に集光される透
過型スクリーンを有する投射型表示装置において、前記
微小プリズムアレーの各プリズム頂角が40度以上50
度以下に設定されていることを特徴とする。
Further, in a projection type display device having a transmission type screen in which a light image incident at an angle from the rear side is condensed on the front side by a micro prism array, each prism apex angle of the micro prism array is 40 degrees or more 50
The temperature is set to be less than or equal to the degree.

【0036】また、光変調手段と、光変調手段で生成さ
れる像をスクリーンに投射する投射手段と、投射手段よ
り出射させる投射光をスクリーンに入射させる反射ミラ
ーと、スクリーンとを有し、前記反射ミラーのスクリー
ンに入射させる最終の反射ミラーと前記スクリーンとを
平行に配置した投射型表示装置において、前記投射手段
で投射される投射光の中心光軸が前記スクリーンに対し
入射角αが60°より大きい角度を有することを特徴と
する。
[0036] Further, the apparatus includes: a light modulating means; a projecting means for projecting an image generated by the light modulating means onto a screen; a reflecting mirror for projecting projected light emitted from the projecting means onto the screen; In a projection display device in which a final reflection mirror to be incident on a screen of a reflection mirror and the screen are arranged in parallel, the central optical axis of the projection light projected by the projection means has an incident angle α of 60 ° with respect to the screen. It is characterized by having a larger angle.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】本発明をより詳細に説明するた
め、添付図面を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

【0038】第1図は本発明による斜め投射の光学系配
置の一実施例を示し、第2図はライトバルブの像を、第
3図は台形歪のある中間像を、そして第4図は台形歪の
ないスクリーン上の像をそれぞれ示している。
FIG. 1 shows an embodiment of an oblique projection optical system arrangement according to the present invention, FIG. 2 shows an image of a light valve, FIG. 3 shows an intermediate image having trapezoidal distortion, and FIG. Each shows an image on a screen without trapezoidal distortion.

【0039】第1図において、第1の投射光学系の第1
レンズ3の光軸、第2レンズ4の光軸、第2の投射光学
系6の光軸、ライトバルブ2の法線およびスクリーン7
の法線は、同一平面上にある。
In FIG. 1, the first projection optical system has the first
The optical axis of the lens 3, the optical axis of the second lens 4, the optical axis of the second projection optical system 6, the normal of the light valve 2, and the screen 7
Are on the same plane.

【0040】第1図において光源1は、放物面の反射鏡
付のキセノンランプまたはメタルハイドランプが用いら
れており、ライトバルブ2は液晶に格子状の電極を配置
して各画素の透過率を制御できるようにしたものが用い
られている。
In FIG. 1, a light source 1 uses a xenon lamp or a metal hydride lamp with a parabolic reflecting mirror, and a light valve 2 has a grid-like electrode arranged on a liquid crystal and a transmittance of each pixel. Is used so that it can be controlled.

【0041】前記第1の投射光学系の第1レンズ3と第
2レンズ4は互いに角度δだけ傾き、第1レンズ3の像
側焦平面と第2レンズ4の物側焦平面の交線がほぼZ軸
上を通るように配置される。中間像面5と第2の投射光
学系6とスクリーン7とは各々の延長面が同一直線上で
交わるように配置されている。
The first lens 3 and the second lens 4 of the first projection optical system are tilted by an angle δ from each other, and the intersection of the image-side focal plane of the first lens 3 and the object-side focal plane of the second lens 4 is It is arranged to pass substantially on the Z axis. The intermediate image plane 5, the second projection optical system 6, and the screen 7 are arranged such that their extended surfaces intersect on the same straight line.

【0042】光源1より出た光はライトバルブ2にほぼ
平行に到達してこれを照明する。したがってライトバル
ブ2に対して光線はほぼ同一の入射角で入り、ライトバ
ルブ2の全面で、均一な明るさとコントラストを得るこ
とができる。ライトバルブ2の像は、互いに傾いた第1
レンズ3と第2レンズ4により台形歪のある中間像を中
間像面5に結像する。第5図に示したように、第1レン
ズ9の像側焦平面と第2レンズ10の主平面の交線を含
みZ軸に平行な面と、中間像面11との交線をgとす
る。この交線gと前述の第2投射光学系6の物側焦点を
通り第2の投射光学系6に平行な面と中間像面5の交線
g´とを第3図のように一致させると、第3図に示すよ
うに台形に歪んだ中間像ABCDは第2の投射光学系6
により、第4図のように台形歪のない像ABCDとして
スクリーン7に結像される。
The light emitted from the light source 1 reaches the light valve 2 almost in parallel and illuminates it. Therefore, light rays enter the light valve 2 at substantially the same incident angle, and uniform brightness and contrast can be obtained on the entire surface of the light valve 2. The image of the light valve 2 is the first
An intermediate image having a trapezoidal distortion is formed on the intermediate image plane 5 by the lens 3 and the second lens 4. As shown in FIG. 5, the line of intersection between the intermediate image plane 11 and a plane parallel to the Z axis including the line of intersection between the image-side focal plane of the first lens 9 and the main plane of the second lens 10 is denoted by g. I do. As shown in FIG. 3, the intersection line g coincides with the intersection line g ′ between the plane passing through the object-side focal point of the second projection optical system 6 and parallel to the second projection optical system 6 and the intermediate image plane 5 as shown in FIG. The intermediate image ABCD distorted in a trapezoidal shape as shown in FIG.
As a result, an image ABCD without trapezoidal distortion is formed on the screen 7 as shown in FIG.

【0043】第1図における第1の投射光学系の第1レ
ンズ3、第2レンズ4は、第10図のように角度φだけ
傾いた組合せレンズにより構成し、収差の補正を行うこ
とができる。
The first lens 3 and the second lens 4 of the first projection optical system in FIG. 1 are composed of a combination lens inclined by an angle φ as shown in FIG. 10, and can correct aberration. .

【0044】スクリーン7は、背面投射型テレビジョン
等に使用されているリアスクリーンを使用することがで
きる。これは拡散剤入り樹脂基材にレンチキュラーレン
ズおよびフレネルレンズのシートを組み合わせて、配光
特性を良好にしているものである。しかし、本発明のよ
うに斜めに投射する場合は、スクリーン7に投射された
光束がその延長方向へ透過しないように、第11図に一
部を拡大表示するように、プリズムの全反射を用いて、
入射される光束をスクリーン7の前面ほぼ直角方向に向
かわせるシートを、レンチキュラーレンズのシートと組
み合わせて、配光特性を斜め投射に対して良好にしたス
クリーンを用いることが望ましい。これらの具体的構成
に関しては後述する。
As the screen 7, a rear screen used for a rear projection television or the like can be used. This is to improve the light distribution characteristics by combining a lenticular lens and a Fresnel lens sheet with a resin substrate containing a diffusing agent. However, when the light is projected obliquely as in the present invention, the total reflection of the prism is used so that a part of the light projected on the screen 7 is enlarged and displayed in FIG. hand,
It is desirable to use a screen having a light distribution characteristic excellent for oblique projection by combining a sheet that directs the incident light beam in a direction substantially perpendicular to the front surface of the screen 7 and a sheet of a lenticular lens. Specific configurations of these will be described later.

【0045】第12図は背面投射表示装置の構成の実施
例を示すもので、上述した構成の投射光学ユニット39
からの光束を、第1のミラー40と第2のミラー41に
より反射させてスクリーン7に斜めに入射させることに
より、キャビネット38の厚みDを薄くすることができ
る。
FIG. 12 shows an embodiment of the configuration of the rear projection display device, and the projection optical unit 39 having the above-described configuration.
Is reflected by the first mirror 40 and the second mirror 41 and is obliquely incident on the screen 7, whereby the thickness D of the cabinet 38 can be reduced.

【0046】第6図は第1投射光学系の第2レンズを負
のレンズにした実施例を示すもので、こうすることによ
り第6図に示すようにレンズ間隔をf1/cosφ
f2/cosφと短くでき、システムをコンパクトに
することができる。第5図に示した第1の投射光学系の
前記実施例と同様に、第1投射光学系の第1レンズ13
の像側焦平面と第2レンズ14の主平面の交線を含むZ
軸に平行な面と中間像面15との交線をgとすると、前
記実施例と同じように台形歪のない像としてスクリーン
7に結像される。
FIG. 6 shows an embodiment in which the second lens of the first projection optical system is a negative lens. By doing so, as shown in FIG. 6, the lens interval is set to f1 / cos φ 1 −.
f2 / cos [phi 2 and can be shortened, it is possible to compact the system. As in the first embodiment of the first projection optical system shown in FIG. 5, the first lens 13 of the first projection optical system
Including the intersection line between the image-side focal plane and the principal plane of the second lens 14
Assuming that the line of intersection between the plane parallel to the axis and the intermediate image plane 15 is g, the image is formed on the screen 7 as an image without trapezoidal distortion as in the above-described embodiment.

【0047】第7図は第1の投射光学系を、互いに平行
でない2つのレンズ2組で構成したもので、こうするこ
とにより各レンズの傾きが少なくてすみ、容易に良好な
結像が得られる。すなわち第1の投射光学系の第1レン
ズ17と第2レンズ18は互いに角度δだけ傾き、第
1レンズ17の像側焦平面と第2レンズ18の物側焦平
面の交線がほぼZ軸上にあるように配置し、第1の投射
光学系の第3レンズ20と第4レンズ21は互いに角度
δ傾き、第3レンズ20の像側焦平面と第4レンズ2
1の物側焦平面の交線がほぼZ軸上にあるように配置す
る。さらに、第2の中間像面22と第2の投射光学系6
とスクリーン7を各々の延長面が同一直線上で交わるよ
うに配置する。
FIG. 7 shows the first projection optical system composed of two sets of two lenses that are not parallel to each other. By doing so, the inclination of each lens can be reduced, and a good image can be easily obtained. Can be That is, the first lens 17 and the second lens 18 of the first projection optical system are tilted by an angle δ 1 from each other, and the line of intersection of the image-side focal plane of the first lens 17 and the object-side focal plane of the second lens 18 is substantially Z. The third lens 20 and the fourth lens 21 of the first projection optical system are inclined by an angle δ 2 with respect to each other, and the image-side focal plane of the third lens 20 and the fourth lens 2
The first object-side focal plane is arranged so that the intersection line of the object-side focal plane is substantially on the Z axis. Further, the second intermediate image plane 22 and the second projection optical system 6
And the screen 7 are arranged such that the respective extended surfaces intersect on the same straight line.

【0048】この場合のライトバルブ16の像は、第1
の投射光学系の第1レンズ17と第2レンズ18によ
り、第1中間像面19に台形歪のある像として結像し、
第1中間像は第1の投射光学系の第3レンズ20と第4
レンズ21により、第2中間像面22に台形歪のある第
2中間像として結像する。第7図に示されるように第1
の投射光学系の第1レンズ17の像側焦平面と第2レン
ズ18の主平面の交線をgとする。このgを含みZ
軸に平行な面と、第1の投射光学系の第3レンズ20の
主平面との交線をgとする。第1の投射光学系の第3
レンズ20の像側焦平面とZ軸が交わる点およびg
含む面と、第4レンズ21の主平面との交線を含みZ軸
に平行な面と第2の中間像面22との交線をgとする。
第2の投射光学系6の物側焦平面と第2の中間像面22
との交線g´とgとを第3図に示したように一致させる
と、第3図のように台形に歪んだ第2中間像は、第2の
投射光学系6により第4図のように台形歪のない像とし
てスクリーン7に結像される。
The image of the light valve 16 in this case is the first
Is formed as an image with trapezoidal distortion on the first intermediate image plane 19 by the first lens 17 and the second lens 18 of the projection optical system of
The first intermediate image is formed by the third lens 20 and the fourth lens of the first projection optical system.
The lens 21 forms an image on the second intermediate image plane 22 as a second intermediate image having a trapezoidal distortion. As shown in FIG.
The image-side focal plane of the first lens 17 of the projection optical system and the main plane line of intersection of the second lens 18 and g 1. Z comprises the g 1
A plane parallel to the axis, the line of intersection of the main plane of the third lens 20 of the first projection optical system and g 2. Third of first projection optical system
A plane including the image-side focal plane and the Z-axis intersects the point and g 2 of the lens 20, a plane parallel to the Z-axis includes a line of intersection of the main plane of the fourth lens 21 of the second intermediate image plane 22 Let g be the intersection line.
Object-side focal plane of second projection optical system 6 and second intermediate image plane 22
When the intersecting lines g ′ and g are made to coincide with each other as shown in FIG. 3, the second intermediate image distorted in a trapezoidal shape as shown in FIG. Thus, the image is formed on the screen 7 as an image without trapezoidal distortion.

【0049】第8図は第1の投射光学系を、互いに平行
でない2つのレンズ2組で構成した他の実施例である。
第1投射光学系の第2レンズ25を負のレンズにするこ
とにより、図示のようにレンズ間隔をf1/cosφ
−f2/cosφと短くでき、システムをコンパクト
にすることができる。なお同図中23はライトバルブ、
24は第1投射系の第1レンズ、26は第1中間像面、
27は第3レンズ、28は第4レンズ、29は第2中間
像面を示す。
FIG. 8 shows another embodiment in which the first projection optical system is constituted by two sets of two lenses which are not parallel to each other.
By making the second lens 25 of the first projection optical system a negative lens, the lens interval is set to f1 / cosφ 1 as shown in the figure.
-F2 / cos [phi 2 and can be shortened, it is possible to compact the system. In the figure, 23 is a light valve,
24 is a first lens of the first projection system, 26 is a first intermediate image plane,
27 denotes a third lens, 28 denotes a fourth lens, and 29 denotes a second intermediate image plane.

【0050】さらに第9図は第1の投射光学系を、互い
に平行でない2つのレンズ2組で構成した他の実施例で
ある。第1投射光学系の第4レンズ35を負のレンズに
することにより、図示のようにレンズ間隔をf3/co
sφ−f4/cosφと短くでき、システムをコン
パクトにすることができる。なお同図中30はライトバ
ルブ、31は第1投射系の第1レンズ、32は同第2レ
ンズ、33は第1中間像面、34は第3レンズ、36は
第2中間像面を示す。
FIG. 9 shows another embodiment in which the first projection optical system is composed of two sets of two lenses which are not parallel to each other. By making the fourth lens 35 of the first projection optical system a negative lens, the lens interval is set to f3 / co as shown in the figure.
Esufai 3 can be shortened and -f4 / cosφ 4, can be made compact system. In the figure, reference numeral 30 denotes a light valve, 31 denotes a first lens of a first projection system, 32 denotes a second lens, 33 denotes a first intermediate image plane, 34 denotes a third lens, and 36 denotes a second intermediate image plane. .

【0051】したがって上記各実施例によれば、第1の
投射光学手段により台形歪のある中間像をつくり、第2
の投射光学手段により台形歪のない画像を作る斜め投射
型表示装置において、第1の投射光学手段を互いに平行
でない少なくとも2つのレンズを使用することにより、
光変調手段をほぼ平行光で照明することができ、全画面
に対して明るさ、コントラストのむらを少なくすること
ができる。また、第1の投射光学系を互いに平行でない
2つのレンズを2組以上で構成することにより各レンズ
の傾きの少ない、すなわち収差の少ない結像性能の良好
な投射表示装置を提供することができる。
Therefore, according to the above embodiments, an intermediate image having a trapezoidal distortion is formed by the first projection optical means,
In the oblique projection type display device for producing an image without trapezoidal distortion by the projection optical means, by using at least two lenses that are not parallel to each other as the first projection optical means,
The light modulating means can be illuminated with substantially parallel light, and unevenness in brightness and contrast can be reduced for the entire screen. Further, by configuring the first projection optical system with two or more sets of two lenses that are not parallel to each other, it is possible to provide a projection display device with less inclination of each lens, that is, less aberration and good imaging performance. .

【0052】さらに、キャビネットに組み込んで背面投
射型表示装置とするとき、斜め投射によりキャビネット
の容積、特に奥行きを大幅に低減させることが可能とな
り、コンパクトな表示装置を提供することができる。
Furthermore, when the rear projection display device is incorporated in a cabinet, the volume, particularly the depth, of the cabinet can be significantly reduced by oblique projection, and a compact display device can be provided.

【0053】上記の投射光学系によれば、ライトバルブ
にほぼ一定な入射角で照明することができるため、明る
さにむらの少ない斜め投射の表示装置を提供することが
できるが、スクリーン上での解像度は、第21図のスポ
ットダイアグラム図に示すように縦方向にバラツキがで
る。
According to the above-mentioned projection optical system, the light valve can be illuminated at a substantially constant incident angle, so that it is possible to provide an oblique projection display device with less unevenness in brightness. The resolution varies in the vertical direction as shown in the spot diagram of FIG.

【0054】そこで本発明においては、前記斜め投射光
学系内に絞り機構を配置することにより上記問題点の解
決を図っている。
Therefore, in the present invention, the above problem is solved by disposing a stop mechanism in the oblique projection optical system.

【0055】第22図は上記絞り機構を配置した斜め投
射光学系の配置図を示しており、第23図(A)〜
(C)は絞りの形状例を示している。
FIG. 22 is a layout diagram of an oblique projection optical system in which the above-mentioned stop mechanism is arranged, and FIG. 23 (A) to FIG.
(C) shows an example of the shape of the stop.

【0056】第22図において、第1の投射光学系の第
1レンズ80のの光軸、第2レンズ81の光軸、第3レ
ンズ82の光軸、第4レンズ83の光軸、絞り機構84
の光軸、第2の投影光学系85の光軸、ライトバルブ8
6の法線及びスクリーン7の法線は、同一平面上にあ
る。87は第1中間像面、88は第2中間像面を示す。
In FIG. 22, the optical axis of the first lens 80, the optical axis of the second lens 81, the optical axis of the third lens 82, the optical axis of the fourth lens 83, and the aperture mechanism of the first projection optical system. 84
, The optical axis of the second projection optical system 85, the light valve 8
The normal of 6 and the normal of screen 7 are on the same plane. Reference numeral 87 denotes a first intermediate image plane, and 88 denotes a second intermediate image plane.

【0057】第22図において光源1は、放物面の反射
鏡付きキセノンランプまたはメタルハイドランプで、ラ
イトバルブ86は液晶に格子状の電極を配置して各画素
の透過率を制御できるようにしたもので、絞り機構84
は第23図に示す形状のものが使用される。
In FIG. 22, the light source 1 is a xenon lamp or a metal hydride lamp with a parabolic reflector, and the light valve 86 has a grid-like electrode arranged on the liquid crystal so that the transmittance of each pixel can be controlled. The diaphragm mechanism 84
The shape shown in FIG. 23 is used.

【0058】第1の投射光学系の第1レンズ80と第2
レンズ81は互いに角度δ1だけ傾き、第1レンズ80
の像側焦平面と第2レンズ81物側焦平面の交線がZ軸
上にあるように配置し、第1レンズ80および第2レン
ズ81の焦平面がZ軸上で交わる位置に絞り機構を配置
し、第1の投射光学系の第3レンズ82と第4レンズ8
3は互いに角度δ2傾き、第3レンズ82の像側焦平面
と第4レンズ83の物側焦平面の交線がほぼZ軸上にあ
るように配置する。さらに、第2中間像面88と第2投
射光学系85とスクリーン7を各々の延長面が同一線上
で交わるように配置される。
The first lens 80 of the first projection optical system and the second lens 80
The lenses 81 are tilted from each other by an angle δ1, and the first lens 80
Are arranged so that the intersection line between the image-side focal plane and the object-side focal plane of the second lens 81 is on the Z-axis, and the aperture mechanism is located at the position where the focal planes of the first lens 80 and the second lens 81 intersect on the Z-axis. Are arranged, and the third lens 82 and the fourth lens 8 of the first projection optical system are arranged.
Numerals 3 are inclined by an angle δ2 from each other, and are arranged such that the intersection line between the image-side focal plane of the third lens 82 and the object-side focal plane of the fourth lens 83 is substantially on the Z axis. Further, the second intermediate image plane 88, the second projection optical system 85, and the screen 7 are arranged such that their extended surfaces intersect on the same line.

【0059】光源1より出た光は、ライトパルプ86を
ほぼ平行に照明し、ライトバルブ86の全面で、均一な
明るさとコントラストが得られる。ライトバルブ86の
像は、第1の投射光学系の第1レンズ80と第2レンズ
81と第23図(A)に示す形状の絞り機構を通って、
第1中間像面87に台形歪のある像として結像し、第1
の中間像は第1の投射光学系の第3レンズ82と第4レ
ンズ83により、第2中間像面88に台形歪のある第2
の中間像として結像し、第2中間像面88は、第2の投
射光学系85により台形歪のない像としてスクリーン7
に結像する。このときのスクリーン7上のスポットダイ
アグラム図は第24図に示すようにバラツキが少なくな
り、解像度が良好で、光量的にも明るく、むらの少ない
画像が得られる。
The light emitted from the light source 1 illuminates the light pulp 86 almost in parallel, and uniform brightness and contrast can be obtained on the entire surface of the light valve 86. The image of the light valve 86 passes through the first lens 80 and the second lens 81 of the first projection optical system and the aperture mechanism having the shape shown in FIG.
An image having a trapezoidal distortion is formed on the first intermediate image plane 87,
The second intermediate image 88 having a trapezoidal distortion on the second intermediate image plane 88 is formed by the third lens 82 and the fourth lens 83 of the first projection optical system.
The second intermediate image plane 88 is formed as an image without trapezoidal distortion by the second projection optical system 85 on the screen 7.
Image. At this time, the spot diagram on the screen 7 has less variation as shown in FIG. 24, and an image having a good resolution, a bright light amount, and a small unevenness can be obtained.

【0060】第23図(B)に示す絞り機構84はひし
形形状になっており、上記の実施例と同様に、第22図
に示す光源1より出た光束について、解像度の悪い縦方
向の光束を絞り機構84によって収り除き、解像度の良
い横方向の光束をより多く通すようにすることで、解像
度を上げるために絞り機構84で絞っても光量の損失の
少ない画像が得られる。すなわち、第22図に示す光学
系に第23図(B)に示す形状のものを使用しても、ス
クリーン7上のスポットダイアグラム図は第24図に示
すように、バラツキが少なくなり、解像度が良好で、明
るくむらの少ない画像が得られる。
The diaphragm mechanism 84 shown in FIG. 23 (B) has a rhombic shape, and similarly to the above embodiment, the light flux emitted from the light source 1 shown in FIG. Is stopped by the aperture mechanism 84 to allow more light beams in the horizontal direction with good resolution to pass, so that an image with little loss of light amount can be obtained even if the aperture mechanism 84 is used to increase the resolution. In other words, even if the optical system shown in FIG. 22 has the shape shown in FIG. 23 (B), the spot diagram on the screen 7 has less variation as shown in FIG. Good, bright and less uneven images can be obtained.

【0061】第23図(C)に示す絞り機構84はひし
形形状の各内角にアールを持たせたものであり、これに
よっても上記実施例と同様に解像度が良好で、明るくむ
らの少ない画像が得られる。
The diaphragm mechanism 84 shown in FIG. 23 (C) is provided with a radius at each inner corner of the rhombus, so that an image having good resolution and a bright and less uneven image can be obtained similarly to the above embodiment. can get.

【0062】以上述べたように、斜め投射光学系におい
て、高解像度を得るために絞り機構によって絞っても、
明るさの損失が少ない状態で解像度を上げることができ
る。
As described above, in the oblique projection optical system, even if the diaphragm is stopped down by the stop mechanism to obtain high resolution,
The resolution can be increased with little loss of brightness.

【0063】そして更にキャビネットに組み込んだ背面
投射型表示装置とするとき、斜め投射によりキャビネッ
トの容積、特に奥行きを大幅に低減することが可能とな
り、コンパクトで、解像度が良好で、明るさの損失の少
ない表示装置を提供することができる。
Further, when a rear projection type display device incorporated in a cabinet is used, the volume of the cabinet, particularly the depth, can be greatly reduced by oblique projection, so that it is compact, has good resolution, and has a low brightness loss. A small number of display devices can be provided.

【0064】なお、上記の絞り機構の位置は、第22図
に示した例に限定されるわけではなく、互いに平行でな
い2つの正レンズの焦平面とによる交線がZ軸と交わる
位置であれば、本実施例で示したのと同様の効果が得ら
れる。
The position of the aperture mechanism is not limited to the example shown in FIG. 22, but may be any position where the line of intersection between the two non-parallel positive lens focal planes intersects the Z axis. For example, the same effect as that shown in this embodiment can be obtained.

【0065】すなわち、第22図に示した第3レンズ8
2の焦平面と第4レンズ83の焦平面との交線がZ軸と
交わる位置でも、第1図に示した第1レンズ3の焦平面
と第2レンズ4との交線がZ軸と交わる位置でもよい。
That is, the third lens 8 shown in FIG.
Even at the position where the intersection of the focal plane of the second lens 4 and the focal plane of the fourth lens 83 intersects the Z axis, the intersection of the focal plane of the first lens 3 and the second lens 4 shown in FIG. It may be a crossing position.

【0066】さらには第8図に示した第3レンズ27の
焦平面と第2レンズ28の焦平面との交線がZ軸と交わ
る位置、あるいは第9図に示した第1レンズ31の焦平
面と第2レンズ32の焦平面との交線がZ軸と交わる位
置でもよい。
Further, the position where the line of intersection of the focal plane of the third lens 27 and the focal plane of the second lens 28 shown in FIG. 8 intersects the Z axis, or the focal point of the first lens 31 shown in FIG. The intersection line between the plane and the focal plane of the second lens 32 may intersect the Z axis.

【0067】次に照明装置について説明する。Next, the lighting device will be described.

【0068】第25図は本発明における照明装置の第1
の実施例の主要断面図を示している。
FIG. 25 shows a first example of the lighting device according to the present invention.
2 shows a main cross-sectional view of the embodiment.

【0069】すなわち、ランプ53を回転放物面形状の
リフレクタ54の焦点位置に配置し、リフレクタ54の
前方に、光学素子70を配置する。光学素子70の一方
の面は、中央部が凹面70aとされており周辺が光軸に
垂直、他方は光軸に垂直な面を持っている。光学素子7
0の凹面70aは中心部ほど傾斜が大きくなっている。
That is, the lamp 53 is arranged at the focal position of the reflector 54 having a paraboloid of revolution, and the optical element 70 is arranged in front of the reflector 54. One surface of the optical element 70 has a concave surface 70a at the center, the periphery is perpendicular to the optical axis, and the other surface is perpendicular to the optical axis. Optical element 7
The zero concave surface 70a has a larger inclination toward the center.

【0070】したがってランプ53から出射する光束
は、リフレクタ54で反射され、光学素子70に入射す
る。ここで、リフレクタ54の中心F部からは光束は出
てこない。また、ランプ53の発光部が非常に小さけれ
ば、ランプ53から出た光束は、放物面形状のリフレク
タ54により完全平行光として出射するが、ランプ53
の発光部は数ミリ程度の大きさがあるため、リフレクタ
54の焦点位置よりずれた位置から出射した光束は、O
〜数度の角度でリフレクタ54から出射する。
Therefore, the light beam emitted from the lamp 53 is reflected by the reflector 54 and enters the optical element 70. Here, the light flux does not come out of the center F of the reflector 54. If the light emitting portion of the lamp 53 is very small, the light beam emitted from the lamp 53 is emitted as perfect parallel light by the parabolic reflector 54.
Has a size of several millimeters, the luminous flux emitted from the position shifted from the focal position of the reflector 54 is O
The light is emitted from the reflector 54 at an angle of about several degrees.

【0071】このように光束は0〜数度の角度成分をも
っているので、リフレクタ54からある距離離れると、
中心部にもある角度をもった光束がくるようになる。こ
こに光学素子70を配置すると、光学素子70の凹面7
0aにより屈折し、ある角度成分の光束は光軸に平行に
なる。光学素子70に入射した光束のうち、周辺部に入
射したものは、そのまま光学素子70を通り抜ける。そ
れ故、光学素子70を通り抜けた光束は、中心部から周
辺部まで平行成分をもつようになる。
As described above, since the light beam has an angle component of 0 to several degrees, when the light beam is separated from the reflector 54 by a certain distance,
A light beam with a certain angle comes to the center. When the optical element 70 is placed here, the concave surface 7 of the optical element 70
The light flux is refracted by 0a, and the light flux of a certain angle component becomes parallel to the optical axis. Of the light beams incident on the optical element 70, those incident on the peripheral portion pass through the optical element 70 as it is. Therefore, the light beam passing through the optical element 70 has a parallel component from the center to the periphery.

【0072】これにより、第31図のように中心部が低
く、中抜け状態の光束分布を持った照明であったもの
を、第26図のように中心部においても十分平行光束が
得られるような照明装置とすることができる。
With this arrangement, the illumination which has a low center portion as shown in FIG. 31 and has a light flux distribution in a hollow state can be sufficiently obtained at the center portion as shown in FIG. Lighting device.

【0073】第27図は第2の実施例を示す主要断面図
であり、前記第1実施例と同様に、ランプ53、リフレ
クタ54、光学素子70を配置している。この実施例に
おける光学素子70は、一方の面は、中央部が凸面70
bであり、周辺が光軸に垂直、他方は光軸に垂直な面を
持っている。光学素子70の凸面70bは中心部ほど傾
斜が大きくなっている。
FIG. 27 is a main sectional view showing a second embodiment, in which a lamp 53, a reflector 54 and an optical element 70 are arranged as in the first embodiment. The optical element 70 in this embodiment has a convex surface 70
b, the periphery of which is perpendicular to the optical axis and the other has a surface perpendicular to the optical axis. The slope of the convex surface 70b of the optical element 70 becomes larger toward the center.

【0074】したがって前記第1実施例と同様に、中央
付近に0〜数度の角度成分をもって入射した光束は、光
学素子70の凸面70bにより屈折し、ある角度成分の
光束は光軸に平行になる。光学素子70に入射した光束
のうち、周辺部に入射したものは、そのまま光学素子7
0を通り抜ける。それ故、光学素子70を通り抜けた光
束は、中心部から周辺部まで平行成分をもつようにな
る。
Therefore, similarly to the first embodiment, a light beam having an angle component of 0 to several degrees near the center is refracted by the convex surface 70b of the optical element 70, and a light beam of a certain angle component is parallel to the optical axis. Become. Of the light beams incident on the optical element 70, those incident on the peripheral portion are
Go through 0. Therefore, the light beam passing through the optical element 70 has a parallel component from the center to the periphery.

【0075】これにより前記第1実施例と同様、第31
図のように中心部が低く中抜け状態の光束分布を持った
照明を、第26図のように中心部においても十分平行光
束が得られるような照明装置とすることができる。
As a result, similar to the first embodiment, the thirty first (31)
As shown in FIG. 26, an illumination device having a light flux distribution in a low center portion and a hollow state can be used as an illumination device in which a sufficient parallel light beam can be obtained even in the central portion as shown in FIG.

【0076】第28図は第3の実施例を示す主要断面図
であり、前記第1実施例と同様に、ランプ53、リフレ
クタ54、光学素子70を配置している。この実施例に
おける光学素子70は、両面の中央部が凹面70a,7
0aとされ、周辺が光軸に垂直な面を持っている。光学
素子70の凹面部70a,70aは中心部に近いほど傾
斜が大きくなっている。
FIG. 28 is a main sectional view showing a third embodiment, in which a lamp 53, a reflector 54 and an optical element 70 are arranged as in the first embodiment. The optical element 70 in this embodiment has concave portions 70a, 7
0a, and the periphery has a plane perpendicular to the optical axis. The slopes of the concave portions 70a, 70a of the optical element 70 become larger as they approach the center.

【0077】したがって前記第1実施例と同様に、中央
付近に0〜数度の角度成分をもって入射した光束は、光
学素子70の凹面70aにより屈折し、さらに反対側の
凹面70aにより屈折し、ある角度成分の光束は光軸に
平行になる。光学素子70に入射した光束のうち、周辺
部に入射したものは、そのまま光学素子70を通り抜け
る。それ故、光学素子70を通り抜けた光束は、中心部
から周辺部まで平行成分をもつようになる。
Therefore, similarly to the first embodiment, a light beam having an angle component of 0 to several degrees near the center is refracted by the concave surface 70a of the optical element 70 and further refracted by the concave surface 70a on the opposite side. The luminous flux of the angle component becomes parallel to the optical axis. Of the light beams incident on the optical element 70, those incident on the peripheral portion pass through the optical element 70 as it is. Therefore, the light beam passing through the optical element 70 has a parallel component from the center to the periphery.

【0078】これにより前記実施例と同様に、第31図
のように中心部が低く中抜け状態の光束分布を持った照
明を、第26図のように中心部においても十分平行光束
が得られるような照明装置とすることができる。
As a result, in the same manner as in the above embodiment, illumination having a light flux distribution with a low center and a hollow state as shown in FIG. 31, and a sufficiently parallel light flux can be obtained also at the center as shown in FIG. Such a lighting device can be provided.

【0079】第29図は第4の実施例を示す主要断面図
であり、前記第1実施例と同様に、ランプ53、リフレ
クタ54、光学素子70を配置している。光学素子70
の一方の面は、中央部が凹面70aであり、そこからリ
フレクタ54の直径と同じ径までは光軸に垂直、さらに
そこから周辺部70cは肉厚が次第に薄くなっている。
また他方の面は光軸に垂直になっている。光学素子70
の凹面70aは中心部ほど傾斜が大きくなっている。
FIG. 29 is a main sectional view showing a fourth embodiment, in which a lamp 53, a reflector 54 and an optical element 70 are arranged as in the first embodiment. Optical element 70
On one surface, the central portion is a concave surface 70a, from which the surface is perpendicular to the optical axis up to the same diameter as the diameter of the reflector 54, and further, the peripheral portion 70c is gradually thinner.
The other surface is perpendicular to the optical axis. Optical element 70
The inclination of the concave surface 70a increases toward the center.

【0080】したがって前記第1実施例と同様に、中央
付近に0〜数度の角度成分をもって入射した光束は、光
学素子70の凹面70aにより屈折し、ある角度成分の
光束は光軸に平行になる。光学素子70の周辺部70c
に入射した光束のうち、外側にある角度をもった成分
は、光軸に平行になるか、あるいはわずかばかり内側を
向く。中間部の光軸に垂直な面に入射したものは、その
まま光学素子70を通り抜ける。それ故、光学素子70
を通り抜けた光束は、中心部から周辺部まで平行、ある
いは平行に近い成分をもつようになる。
Therefore, similarly to the first embodiment, a light beam having an angle component of 0 to several degrees near the center is refracted by the concave surface 70a of the optical element 70, and a light beam of a certain angle component is parallel to the optical axis. Become. Peripheral part 70c of optical element 70
Of the luminous flux incident on the optical axis, the component having an angle outside is directed parallel to the optical axis or slightly inward. The light incident on the plane perpendicular to the optical axis in the intermediate portion passes through the optical element 70 as it is. Therefore, the optical element 70
Has a component parallel or nearly parallel from the center to the periphery.

【0081】これにより前記第1実施例と同様に、第3
1図のように中心部が低く中抜け状態の光束分布を持っ
た照明を、第26図のように中心部においても十分平行
光束が得られるような照明装置とすることができる。ま
たこれまで利用できなかった周辺の光である第31図に
おけるK部の光も利用できるようになる。
As a result, similar to the first embodiment, the third
Illumination having a light flux distribution in which the central portion is low as shown in FIG. 1 and which is in a hollow state can be used as an illumination device in which a sufficiently parallel light beam can be obtained even in the central portion as shown in FIG. In addition, the light of the portion K in FIG. 31, which is the peripheral light that could not be used until now, can be used.

【0082】したがって上記実施例によれば、ランプか
ら出射した光束は、リフレクタにより反射して、中心部
付近は平行成分がない状態で出射するが、リフレクタの
前方に上述の光学素子を置くことにより、中心部にも平
行成分を十分持った光束とすることができる。
Therefore, according to the above-described embodiment, the light beam emitted from the lamp is reflected by the reflector and is emitted with no parallel component near the center, but the above-described optical element is disposed in front of the reflector. A light beam having a sufficient parallel component also at the center can be obtained.

【0083】また第4実施例に示したように、周辺の限
られた部分の肉厚が薄くなっている光学素子を使用すれ
ば、これまで利用できなかった周辺の光も、利用できる
ようになる。
Further, as shown in the fourth embodiment, by using an optical element in which the thickness of the peripheral limited portion is reduced, the peripheral light which could not be used until now can be used. Become.

【0084】それ故、この照明装置を使用して、液晶等
で形成される画像をスクリーンに投射すれば、明るさが
ほぼ均一な拡大投射画像を得ることができる。
Therefore, when an image formed of liquid crystal or the like is projected on a screen using this illumination device, an enlarged projected image having substantially uniform brightness can be obtained.

【0085】第32図〜第37図は上記光学素子70の
他の実施例を示している。
FIGS. 32 to 37 show another embodiment of the optical element 70. FIG.

【0086】第32図に示す実施例は、断面円錐形の2
個の光学素子70d,70eをその底面が向き合うよう
に配置されたもので、例えばリフレクタ54の形状が放
物面の場合、ランプ53から出射する光束がリフレクタ
54により略平行光束となって1番目の円錐形光学素子
70dに入射し、屈折によって光束の光軸に対して上下
逆になる位置に2番目の円錐形光学素子70eを配置
し、この円錐形光学素子70eの屈折によって略平行光
束Aとなる。これにより第31図における従来例のよう
に中心部が暗い光束分布であったものが第32図に示す
2個の円錐形光学素子70d,70eにより、第37図
に示す光束分布となる。
The embodiment shown in FIG.
The optical elements 70d and 70e are arranged so that their bottom faces face each other. For example, when the shape of the reflector 54 is a paraboloid, the light beam emitted from the lamp 53 is converted into a substantially parallel light beam by the reflector 54. And a second conical optical element 70e is disposed at a position where the second conical optical element 70e is turned upside down with respect to the optical axis of the light beam due to refraction. Becomes As a result, the light flux distribution shown in FIG. 32 is changed from the light flux distribution whose central portion is dark as in the conventional example shown in FIG. 31 by the two conical optical elements 70d and 70e shown in FIG.

【0087】第33図に示す実施例は、上記2個の光学
素子70d,70eのうち出射側の光学素子70eを凹
形円錐面70fを有する構造としたものである。こうし
たことにより例えばリフレクタ54の形状が放物面の場
合、ランプ53から出射した光束は、放物面形状のリフ
レクタ54により略平行光束となって1番目の円錐形光
学素子70dに入射し、屈折する。屈折により光束は、
最初平行成分のなかった光軸付近にもくるようになる。
この位置に2番目の円錐形光学素子70eを配置するこ
とにより該素子70eの屈折によって略平行光束Bとな
る。これにより第31図における従来例の光束分布が円
錐形光学素子70d、70eにより、第37図に示す光
束分布となる。
In the embodiment shown in FIG. 33, of the two optical elements 70d and 70e, the optical element 70e on the exit side has a structure having a concave conical surface 70f. For this reason, for example, when the shape of the reflector 54 is a paraboloid, the light beam emitted from the lamp 53 is converted into a substantially parallel light beam by the parabolic reflector 54, enters the first conical optical element 70d, and is refracted. I do. The light flux due to refraction
At first, it comes near the optical axis where there is no parallel component.
By arranging the second conical optical element 70e at this position, a substantially parallel light flux B is obtained by refraction of the element 70e. Thereby, the light beam distribution of the conventional example in FIG. 31 becomes the light beam distribution shown in FIG. 37 by the conical optical elements 70d and 70e.

【0088】第34図は第32図の2個の光学素子70
d,70eを一体としたものに相当し、第35図は第3
3図の2個の光学素子70d,70eを一体化したもの
に相当するもので、いずれの場合も第32図、第33図
と同じ作用が得られる。
FIG. 34 shows two optical elements 70 of FIG.
d and 70e correspond to an integrated body, and FIG.
This is equivalent to the two optical elements 70d and 70e of FIG. 3 integrated, and in each case, the same operation as that of FIGS. 32 and 33 can be obtained.

【0089】さらに第36図は入射側の円錐形光学素子
70dの入射面を凹曲面70gとしたもので、出射側の
円錐形光学素子70eは第32図ものと同じである。
FIG. 36 shows a case where the entrance surface of the conical optical element 70d on the entrance side is a concave curved surface 70g, and the conical optical element 70e on the exit side is the same as that in FIG.

【0090】上記実施例によっても、ランプから出射し
リフレクタで反射した光束を前記円錐形光学素子に前記
光束を通すことにより、分布の略均一な平行光束を得る
ことができる。このことにより、この略平行光束を光源
として画像をスクリーンに投射した場合、明るさの略均
一な画像となる。
According to the above embodiment, a parallel light beam having a substantially uniform distribution can be obtained by passing the light beam emitted from the lamp and reflected by the reflector through the conical optical element. Thus, when an image is projected on a screen using the substantially parallel light beam as a light source, an image having substantially uniform brightness is obtained.

【0091】次に反射ミラーについて説明する。Next, the reflection mirror will be described.

【0092】第38図(A),(B)は、本発明におけ
る反射ミラーの断面図を示しており、第39図示のよう
な画像に歪みがあるとき、各矢印方向に歪補正を行うも
のである。
FIGS. 38 (A) and 38 (B) are cross-sectional views of a reflection mirror according to the present invention. When an image as shown in FIG. 39 is distorted, distortion is corrected in the direction of each arrow. It is.

【0093】第41図に本発明の投射型表示装置の一例
を示すように、投射光学ユニット39と、第1の反射ミ
ラー40aと、第2の反射ミラー41aと、第3の反射
ミラー42aと、スクリーン7からなり、投射光学ユニ
ット39は第1図に示したように、光源1と、ライトバ
ルブ2と、第1の投射光学系の第1レンズ3と、第2レ
ンズ4と、第2の投射光学系6から構成された投射型表
示装置が用いられる。前記投射光学ユニット39の作用
は第1図についての説明を援用する。
As shown in FIG. 41, an example of a projection type display device according to the present invention includes a projection optical unit 39, a first reflection mirror 40a, a second reflection mirror 41a, and a third reflection mirror 42a. As shown in FIG. 1, the projection optical unit 39 includes a light source 1, a light valve 2, a first lens 3 of a first projection optical system, a second lens 4, and a second A projection type display device including the projection optical system 6 is used. For the operation of the projection optical unit 39, the description of FIG. 1 is cited.

【0094】第39図に示すように、反射ミラー(総称
して40aを代表符号で示す)が平面のときにおきるス
クリーン7上の画像56の歪曲(第43図)において、
の方向の歪曲補正が必要な場合、歪曲補正の必要な部
分にあたる反射ミラー40aの部分を第38図(A)に
示すように、部分的に凸曲面にすることで、第40図に
示すように歪曲のない画像56´として、スクリーン7
に結像させることができる。また、の方向の歪曲補正
が必要な場合、歪曲補正の必要な部分にあたる反射ミラ
ー40aの部分を第38図(B)に示すように、部分的
に凹曲面にすることで、第40図に示すように歪曲のな
い画像56´として、スクリーン7に結像させることが
できる。
As shown in FIG. 39, in the distortion of the image 56 on the screen 7 (FIG. 43) when the reflection mirror (generally referred to as 40a by a representative code) is flat,
In the case where the distortion correction in the direction of is required, the portion of the reflection mirror 40a corresponding to the portion requiring the distortion correction is made to have a partially convex surface as shown in FIG. Screen 56 as an image 56 'without distortion
Image. In the case where the distortion correction in the direction of is required, the portion of the reflection mirror 40a corresponding to the portion requiring the distortion correction is formed into a partially concave surface as shown in FIG. 38 (B). As shown, an image 56 'without distortion can be formed on the screen 7.

【0095】すなわち、画像56を拡大したい部分は第
38図(A)に示すように反射ミラー40aを凸方向の
曲面にし、画像56を縮小したい部分は第38図(B)
に示すように反射ミラー40aを凹方向の曲面にする。
That is, the portion where the image 56 is desired to be enlarged is formed by making the reflecting mirror 40a a convex curved surface as shown in FIG. 38 (A), and the portion where the image 56 is desired to be reduced is shown in FIG. 38 (B).
The reflecting mirror 40a has a concave curved surface as shown in FIG.

【0096】上記実施例で説明した投射型表示装置にお
いて、スクリーン7上の画像56が必要な拡大率がなく
スクリーンサイズより小さくなった場合、反射ミラー4
0aの全面を第38図(A)に示す凸曲面の円柱形状に
することで、第40図に示すように歪曲のない画像56
´としてスクリーン7に結像させることができる。ま
た、スクリーンサイズより大きくなった場合、反射ミラ
ー40aの全面を第38図(B)に示す凹曲面の円柱形
状にすることで、第40図に示すように歪曲のない画像
56´としてスクリーン7に結像させることができる。
In the projection type display device described in the above embodiment, when the image 56 on the screen 7 is smaller than the screen size without the necessary magnification, the reflection mirror 4
By forming the entire surface of Oa into a cylindrical shape having a convex curved surface as shown in FIG. 38 (A), an image 56 having no distortion as shown in FIG.
The image can be formed on the screen 7 as'. When the screen size becomes larger than the screen size, the entire surface of the reflection mirror 40a is formed into a concavely curved cylindrical shape as shown in FIG. 38 (B), so that an image 56 ′ without distortion as shown in FIG. Image.

【0097】なお上記反射ミラーの構造は上記光学系中
の複数枚の反射ミラー40a〜42aのうちの1枚乃至
それ以上に適用することができる。
The structure of the reflection mirror can be applied to one or more of the plurality of reflection mirrors 40a to 42a in the optical system.

【0098】以上のようにこの実施例によれば、斜め投
射光学系を使用した投射型表示装置において、斜め投射
光学系の投射レンズや反射ミラーによって生じる画像の
歪曲や必要な拡大率が得られない場合でも、少なくとも
1枚以上の反射ミラーによって修正が容易にできる。こ
のとき、投射距離が部分的に変わるが投射光学系の焦点
深度が深いのでピントのずれは実用上問題がない。
As described above, according to this embodiment, in the projection type display device using the oblique projection optical system, the distortion of the image and the necessary enlargement ratio caused by the projection lens and the reflection mirror of the oblique projection optical system can be obtained. Even in the case where there is no mirror, the correction can be easily performed by at least one or more reflecting mirrors. At this time, the projection distance is partially changed, but the depth of focus of the projection optical system is deep, so that there is no practical problem of defocus.

【0099】次にスクリーンについて説明する。Next, the screen will be described.

【0100】第45図は本発明の一実施例による透過型
スクリーンを背面投射型プロジェクタに適用した場合の
斜視図を示している。
FIG. 45 is a perspective view showing a case where the transmission screen according to one embodiment of the present invention is applied to a rear projection type projector.

【0101】投射光学ユニット39から出射された光は
反射ミラー72,73,74,75によってその光路が
変換され、透過型スクリーン7の背面に投影される。こ
の透過型スクリーン7はポリカーボネイト(PC)また
はポリメチルメタアクリレート(PMMA)を材料とし
て形成されており、第44図(A)および(B)はこの
透過型スクリーン7の斜視図および一部拡大断面図を示
している。スクリーン7の光入射面には微小プリズムア
レー7aが形成され、光出射面にはレンチキュラー7b
が形成されている。微小プリズムアレー7aは断面が三
角形状に形成され、各プリズムのプリズム頂角は後述す
るように40°以上50°以下に形成されている。
The light path of the light emitted from the projection optical unit 39 is converted by the reflection mirrors 72, 73, 74, and 75 and projected on the rear surface of the transmission screen 7. The transmission screen 7 is formed using polycarbonate (PC) or polymethyl methacrylate (PMMA) as a material. FIGS. 44 (A) and (B) are a perspective view and a partially enlarged cross section of the transmission screen 7. FIG. A micro prism array 7a is formed on the light incident surface of the screen 7, and a lenticular 7b is formed on the light exit surface.
Are formed. The micro prism array 7a has a triangular cross section, and each prism has an apex angle of 40 ° or more and 50 ° or less as described later.

【0102】本実施例による透過型スクリーン7は、そ
のプリズム頂角が従来より小さく形成されているため、
プリズムアレー7aから洩れる光量は減少し、入射した
光量の損失は低減されている。そのため、従来のように
光洩れやゴーストは発生しない。本実施例による上記透
過型スクリーン7によって光洩れやゴーストの発生が有
効に抑止されることは以下の解析により確認された。こ
の解析結果を第46図〜第48図を参照して説明する。
In the transmission type screen 7 according to this embodiment, the prism apex angle is formed smaller than that of the conventional screen.
The amount of light leaking from the prism array 7a is reduced, and the loss of the amount of incident light is reduced. Therefore, light leakage and ghost do not occur unlike the related art. It was confirmed by the following analysis that the transmission screen 7 according to the present embodiment effectively suppressed the occurrence of light leakage and ghost. The result of this analysis will be described with reference to FIGS. 46 to 48.

【0103】第46図はこの解析に用いた透過型スクリ
ーンの一部拡大断面図を示し、この透過型スクリーンを
上述した背面投射型プロジェクタに適用する。なお、同
図において第44図と同一部分については同符号を用い
ている。この第46図において、ミラー75によって反
射してきた投射光学ユニット39からの光はプリズムア
レー7aで屈折し、レンチキュラー7bから出射され
る。またミラー75によって、反射してきた光はプリズ
ムアレー7aでその一部が洩れ、この洩れ光が光出射面
7bで全反射する。全反射した光は3〜4個のプリズム
を通過した後、臨界角αを越えて入射したプリズムにお
いて全反射し、レンチキュラー7bを介して観察側に出
射する。
FIG. 46 is a partially enlarged sectional view of a transmission screen used for this analysis, and this transmission screen is applied to the above-mentioned rear projection type projector. 44, the same parts as those in FIG. 44 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 46, the light from the projection optical unit 39 reflected by the mirror 75 is refracted by the prism array 7a and emitted from the lenticular 7b. A part of the light reflected by the mirror 75 is leaked by the prism array 7a, and the leaked light is totally reflected by the light exit surface 7b. The totally reflected light passes through three or four prisms, is totally reflected by the prism that has entered beyond the critical angle α, and is emitted to the observation side via the lenticular 7b.

【0104】このような透過型スクリーン7において、
スクリーンの各点における光洩れ量の割合を計算した結
果を第47図および第48図の各グラフに示している。
各グラフの横軸はスクリーン位置〔mm〕を示している。
位置0はフレネルレンズ7aの縦方向の中心点を表し、
他の数値はこの中心点から上下各方向に移動した距離を
表している。また、各グラフの縦軸はミラー75から反
射してきた光のうちの何割が洩れるかという洩れ率
〔%〕を示している。また、各グラフにおいて、実線で
示される直線上のプロットはプリズムアレーのプリズム
頂角が50°の場合の解析結果を表し、点線で示される
直線上のプロットはプリズム頂角が47°、プロットの
みはプリズム頂角が45°の場合の解析結果を表してい
る。また、各グラフにおける光入射角、つまり、入射光
がスクリーン面の法線方向に対して傾いている角度は中
心において60°である。
In such a transmission screen 7,
The results of calculating the ratio of the amount of light leakage at each point on the screen are shown in the graphs of FIGS. 47 and 48.
The horizontal axis of each graph indicates the screen position [mm].
Position 0 represents the vertical center point of the Fresnel lens 7a,
Other numerical values represent the distance moved from the center point in the up and down directions. The vertical axis of each graph indicates the leak rate [%] of what percentage of the light reflected from the mirror 75 leaks. In each graph, the plot on the straight line indicated by the solid line represents the analysis result when the prism apex angle of the prism array is 50 °, and the plot on the straight line indicated by the dotted line is the prism apex angle of 47 °, only the plot Represents the analysis result when the prism apex angle is 45 °. The light incident angle in each graph, that is, the angle at which the incident light is inclined with respect to the normal direction of the screen surface is 60 ° at the center.

【0105】第47図は透過型スクリーン7の大きさを
40インチ、投射距離Lを1200mmとした場合の計算
結果を示し、第48図は透過型スクリーン7の大きさを
50インチ投射距離Lを1850mmとした場合の計算結
果を示している。各グラフから、プリズム頂角の角度が
小さくなると光洩れ率が低下することが理解される。す
なわち、第47図の40インチ画面の場合には、プリズ
ム頂角が50°のときには、スクリーンの中心点から約
210mm下がった位置で光洩れが発生し始め、中心から
遠ざかるにつれて光洩れ率は増加し、中心から300mm
下がったスクリーン端位置で光洩れ率は約24%に達す
る。また、プリズム頂角が47°のときには、スクリー
ンの中心点から約270mm下がった位置で光洩れが発生
し始め、300mm下がったスクリーン端位置で光洩れ率
はほぼ10%になる。また、プリズム頂角が45°のと
きには、中心から300mm下がったスクリーン端位置で
極く僅かな光洩れを生じるのみである。40インチ画面
の場合にはスクリーン7の縦方向の長さは600mmにな
り、中心から上下各方向に300mmの範囲内で測定評価
を行えばよい。また、第45図から理解されるようにス
クリーン7の下側の方が光入射角が小さくなるため、上
記解析結果に示されるようにスクリーンの中心から下側
の方が光洩れ率が高くなる。このため、スクリーン中心
から下側の画面位置で評価を行えば足りることになる。
FIG. 47 shows the calculation results when the size of the transmission screen 7 is 40 inches and the projection distance L is 1200 mm. FIG. 48 shows the calculation results when the projection distance L is 50 inches. The calculation result in the case of 1850 mm is shown. From each graph, it is understood that the light leakage rate decreases as the prism vertex angle decreases. That is, in the case of the 40-inch screen in FIG. 47, when the prism apex angle is 50 °, light leakage starts to occur at a position about 210 mm below the center point of the screen, and the light leakage rate increases as the distance from the center increases. And 300mm from the center
The light leak rate reaches about 24% at the lowered screen edge position. When the apex angle of the prism is 47 °, light leakage starts to occur at a position about 270 mm below the center point of the screen, and the light leakage rate becomes almost 10% at a screen end position 300 mm below. Also, when the prism apex angle is 45 °, only slight light leakage occurs at the screen edge position 300 mm below the center. In the case of a 40-inch screen, the length of the screen 7 in the vertical direction is 600 mm, and the measurement and evaluation may be performed within a range of 300 mm in each of the upper and lower directions from the center. Further, as can be understood from FIG. 45, since the light incident angle is smaller on the lower side of the screen 7, the light leakage rate is higher on the lower side from the center of the screen as shown in the above analysis result. . Therefore, it is sufficient to perform the evaluation at a screen position below the screen center.

【0106】したがって、第48図の50インチ画面の
場合には、スクリーン7の縦方向の長さは750mmにな
るため、スクリーンの中心から下方向に375mmの範囲
内で解析評価を行えばよい。この場合、プリズム頂角が
50°のときには、中心から約290mm下がった位置で
光洩れが発生し始め、中心から375mm下がったスクリ
ーン端位置で光洩れ率は約22%に達する。また、プリ
ズム頂角が47°のときには、中心から約360mm下が
ったスクリーン位置で光洩れが発生し始め、中心から3
75mm下がったスクリーン端位置で光洩れ率は約5%に
なる。また、プリズム頂角が45°のときには、光洩れ
は発生しない。
Therefore, in the case of the 50-inch screen shown in FIG. 48, since the vertical length of the screen 7 is 750 mm, the analysis and evaluation may be performed within a range of 375 mm downward from the center of the screen. In this case, when the prism apex angle is 50 °, light leakage starts to occur at a position about 290 mm below the center, and the light leakage rate reaches about 22% at a screen end position 375 mm below the center. When the prism apex angle is 47 °, light leakage starts to occur at a screen position about 360 mm below the center, and 3 mm from the center.
The light leakage rate becomes about 5% at the screen edge position lowered by 75 mm. When the prism apex angle is 45 °, light leakage does not occur.

【0107】このようにプリズムアレーのプリズム頂角
が50°から減っていくと、光洩れ率は次第に低くなっ
ていく。プリズム頂角が45°まで小さくなると、40
インチ、50インチ画面では光洩れをほとんど生じなく
なる。また、プリズム頂角が50°のときの光洩れ率は
40インチ画面のスクリーン端位置で24%になるが、
この程度の洩れであれば、実用上差し障りのないものと
考えられる。しかし、プリズム頂角が小さくなると頂角
部が欠けやすくなり、また、樹脂成型時における成型性
が悪くなるため、最低でも40°以上あることが望まし
い。そこで、プリズムアレー7aの各プリズム頂角を4
0°以上50°以下の範囲で形成することにより、光洩
れやゴーストの発生を有効に防止することができる。
As described above, as the prism apex angle of the prism array decreases from 50 °, the light leakage rate gradually decreases. When the prism apex angle is reduced to 45 °, 40
Light leakage hardly occurs on an inch or 50 inch screen. When the prism apex angle is 50 °, the light leakage rate is 24% at the screen edge position of a 40-inch screen.
It is considered that there is no problem in practical use if the leakage is at this level. However, when the vertex angle of the prism is small, the vertex angle portion is likely to be chipped and the moldability during resin molding is deteriorated. Therefore, each prism apex angle of the prism array 7a is set to 4
Forming in the range of 0 ° or more and 50 ° or less can effectively prevent light leakage and ghost.

【0108】また、本実施例による投射光学ユニット3
9の光源には指向性の高いキセノンランプが用いられて
いる。このため、第49図に示されるように、洩れた光
の光路を人間の眼59の視野Aから外すことにより、ゴ
ーストは人間に視認されないようになる。
Also, the projection optical unit 3 according to the present embodiment
A xenon lamp having high directivity is used as the light source 9. For this reason, as shown in FIG. 49, by removing the optical path of the leaked light from the visual field A of the human eye 59, the ghost cannot be visually recognized by the human.

【0109】以上のようにこの実施例によれば、微小プ
リズムアレーの各プリズム頂角を40度以上50度以下
に設定し、プリズム頂角は小さくなっていることによ
り、プリズムアレーから洩れる光量が減少し、入射した
光量の損失が低減される。したがって、この透過型スク
リーンによれば、ゴーストや光洩れがなくなり、明るい
高品質な画像を得ることが可能になる。
As described above, according to this embodiment, the apex angle of each prism of the micro prism array is set to be not less than 40 degrees and not more than 50 degrees, and since the apex angle of the prism is small, the amount of light leaking from the prism array can be reduced. And the loss of the incident light quantity is reduced. Therefore, according to this transmission screen, ghost and light leakage are eliminated, and a bright high-quality image can be obtained.

【0110】一方、この種のライトバルブを用いた従来
の背面投射型表示装置は薄型化を行うために第52図に
示すように、スクリーン7面に対して入射角αを持たせ
ていた。このときの入射角αは60°以下である。スク
リーン7に投射光90を入射させる最終の反射ミラー9
1をスクリーン7と平行に配置していた。
On the other hand, a conventional rear projection display device using this kind of light valve has an incident angle α with respect to the screen 7 as shown in FIG. 52 in order to reduce the thickness. At this time, the incident angle α is 60 ° or less. The final reflection mirror 9 for making the projection light 90 incident on the screen 7
1 was arranged parallel to the screen 7.

【0111】しかし、上記従来のディスプレイ型の背面
投射による表示装置では、スクリーン7への入射角αが
60°以下のために、スクリーン7と最終の反射ミラー
91の高さ方向で重なり部分ができ、部屋の電灯等によ
る外光92は第53図に示すように、例えば入射角θ
が60°の場合、約15.43°の出射角θ´となっ
てスクリーン7を透過して反射ミラー91により反射さ
れて第54図に示すように、約15.43°の入射角θ
´でスクリーンに入射し、出射角θが60°となっ
てスクリーンを透過するために、第55図に示すように
スクリーン7面の斜線部分が白っぽく光ったりして、コ
ントラスト低下を生じさせる問題がある。
However, in the above-mentioned conventional display device of the rear projection type, since the incident angle α to the screen 7 is 60 ° or less, an overlapping portion is formed in the height direction of the screen 7 and the final reflection mirror 91. As shown in FIG. 53, external light 92 generated by a room lamp or the like is incident at an incident angle θ 1
Is 60 °, the emission angle θ 3 ′ is about 15.43 °, the light passes through the screen 7 and is reflected by the reflection mirror 91, and as shown in FIG. 54, the incident angle θ of about 15.43 °
Incident on the screen at the 3 ', in order to transmit the screen emission angle theta 1 is turned 60 °, the shaded portion of the screen surface 7 as shown in FIG. 55 is or glowing whitish, causing decrease contrast There's a problem.

【0112】上記の点に対処するため、図56に示すよ
うにスクリーン7に対して入射角αは60°以上の角度
をもたせることで、スクリーン7と、最終の反射ミラー
91の高さ方向の重なり部分を少なくさせるので、外光
92は第53図に示すように、例えば入射角θが60
°の場合、約15.43°の出射角θ´となってスク
リーン7を透過して反射ミラー91により反射されても
スクリーン7に入射しなくなる。
In order to cope with the above point, as shown in FIG. 56, by making the incident angle α to the screen 7 at an angle of 60 ° or more, the height of the screen 7 and the final reflection mirror 91 in the height direction is increased. Since the overlapping portion is reduced, as shown in FIG. 53, the external light 92 has an incident angle θ 1 of 60, for example.
In the case of °, even when the light passes through the screen 7 and is reflected by the reflection mirror 91 at an emission angle θ 3 ′ of about 15.43 °, it does not enter the screen 7.

【0113】したがって上記実施例によれば、斜め投射
光学系を使用した投射型表示装置において、外光による
スクリーンの白っぽく光る部分を削減できるので、コン
トラスト低下を低減し、高コントラストな映像が得られ
る。
Therefore, according to the above embodiment, in the projection type display device using the oblique projection optical system, the whitish portion of the screen due to the external light can be reduced, so that the decrease in contrast is reduced and a high-contrast image can be obtained. .

【0114】明るさにむらがなく、均一な明るさの画面
が得られ、画像の歪みや光もれのない投射型表示装置、
特にキャビネットタイプの表示装置に利用するに適す
る。
A projection type display device in which a screen of uniform brightness is obtained without unevenness in brightness, and no image distortion or light leakage,
It is particularly suitable for use in cabinet type display devices.

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

【図1】本発明による斜め投射光学系の配置図。FIG. 1 is a layout view of an oblique projection optical system according to the present invention.

【図2】第1図におけるライトバルブの説明図。FIG. 2 is an explanatory view of a light valve in FIG. 1;

【図3】第1図における中間像の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of an intermediate image in FIG. 1;

【図4】第1図におけるスクリーン上での結像の説明
図。
FIG. 4 is an explanatory diagram of image formation on a screen in FIG. 1;

【図5】本発明による第1の投射光学系を正のレンズで
構成した場合の実施例の光学系配置図。
FIG. 5 is an arrangement diagram of an optical system according to an embodiment when the first projection optical system according to the present invention is configured by a positive lens.

【図6】本発明による第1の投射光学系を正のレンズと
負のレンズで構成した場合の実施例の光学系配置図。
FIG. 6 is an arrangement diagram of an optical system according to an embodiment when the first projection optical system according to the present invention includes a positive lens and a negative lens.

【図7】本発明による、互いに平行でない2つのレンズ
を2組用いた第1の投射光学系の正レンズによる実施例
の光学系配置図。
FIG. 7 is an optical system layout diagram of an embodiment of a first projection optical system using a positive lens using two sets of two lenses that are not parallel to each other according to the present invention.

【図8】本発明による、互いに平行でない2つのレンズ
を2組用いた第1の投射光学系の正レンズと負レンズに
よる実施例の光学系配置図。
FIG. 8 is an optical system layout diagram of an embodiment of a first projection optical system using two non-parallel lenses in a first projection optical system according to the present invention;

【図9】本発明による、互いに平行でない2つのレンズ
を2組用いた第1の投射光学系の正レンズと負レンズに
よる第2の実施例の光学系配置図。
FIG. 9 is an optical system layout diagram of a second embodiment of a first projection optical system using two sets of two lenses that are not parallel to each other and a positive lens and a negative lens according to the present invention.

【図10】本発明に使用するレンズの実施例の断面図。FIG. 10 is a sectional view of an embodiment of a lens used in the present invention.

【図11】本発明に使用するプリズムの全反射によるス
クリーン断面の一部拡大図。
FIG. 11 is a partially enlarged view of a cross section of a screen due to total reflection of a prism used in the present invention.

【図12】本発明による斜め投射光学系による背面投射
型表示装置の構成例の断面図。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a configuration example of a rear projection display device using an oblique projection optical system according to the present invention.

【図13】傾いた物面の結像の説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram of image formation on an inclined object surface.

【図14】第13図の物面の説明図。FIG. 14 is an explanatory view of the object surface of FIG. 13;

【図15】第13図の像面の結像の像の説明図。FIG. 15 is an explanatory diagram of an image formed on the image plane in FIG. 13;

【図16】斜め投射光学系の断面図。FIG. 16 is a sectional view of an oblique projection optical system.

【図17】第16図のライトバルブの説明図。FIG. 17 is an explanatory view of the light valve in FIG. 16;

【図18】第16図の台形歪のある像面の説明図。FIG. 18 is an explanatory diagram of an image plane having a trapezoidal distortion in FIG. 16;

【図19】第16図のスクリーンの結像の説明図。FIG. 19 is an explanatory diagram of image formation on the screen in FIG. 16;

【図20】照明系を含んだ斜め投射光学系の光路図。FIG. 20 is an optical path diagram of an oblique projection optical system including an illumination system.

【図21】従来の投射光学系におけるスポットダイアグ
ラム図。
FIG. 21 is a spot diagram in a conventional projection optical system.

【図22】本発明による絞り機構を設けた投射光学系の
断面図。
FIG. 22 is a sectional view of a projection optical system provided with an aperture mechanism according to the present invention.

【図23】(A)〜(C)は絞り機構の形状例を示す説
明図。
FIGS. 23A to 23C are explanatory diagrams showing examples of the shape of a diaphragm mechanism.

【図24】本発明による絞り機構を使用したときのスク
リーン上のスポットダイアグラム図。
FIG. 24 is a spot diagram on a screen when the aperture mechanism according to the present invention is used.

【図25】本発明の投射型表示装置の照明光学装置の断
面図。
FIG. 25 is a cross-sectional view of an illumination optical device of the projection display device of the present invention.

【図26】本発明の照明光学装置の平行光束分布図。FIG. 26 is a parallel light flux distribution diagram of the illumination optical device of the present invention.

【図27】本発明の他の実施例における投射型表示装置
の照明光学装置の断面図。
FIG. 27 is a cross-sectional view of an illumination optical device of a projection display according to another embodiment of the present invention.

【図28】本発明のさらに他の実施例における投射型表
示装置の照明光学装置の断面図。
FIG. 28 is a cross-sectional view of an illumination optical device of a projection display according to still another embodiment of the present invention.

【図29】本発明のさらに他の実施例における投射型表
示装置の照明光学装置の断面図。
FIG. 29 is a cross-sectional view of an illumination optical device of a projection display according to still another embodiment of the present invention.

【図30】従来の投射型表示装置の照明光学装置の断面
図。
FIG. 30 is a cross-sectional view of an illumination optical device of a conventional projection display device.

【図31】従来の投射型表示装置の照明光学装置の平行
光束分布図。
FIG. 31 is a parallel luminous flux distribution diagram of an illumination optical device of a conventional projection display device.

【図32】光学素子の変形例を示す断面図。FIG. 32 is a sectional view showing a modification of the optical element.

【図33】光学素子の変形例を示す断面図。FIG. 33 is a sectional view showing a modification of the optical element.

【図34】光学素子の変形例を示す断面図。FIG. 34 is a sectional view showing a modification of the optical element.

【図35】光学素子の変形例を示す断面図。FIG. 35 is a sectional view showing a modification of the optical element.

【図36】光学素子の変形例を示す断面図。FIG. 36 is a sectional view showing a modification of the optical element.

【図37】第32図〜第36図の実施例による平行光束
分布図。
FIG. 37 is a diagram showing a parallel light beam distribution according to the embodiment shown in FIGS. 32 to 36;

【図38】(A),(B)は本発明の反射ミラーの実施
例を示す断面図。
38A and 38B are cross-sectional views showing an embodiment of the reflection mirror of the present invention.

【図39】本発明による作用の方向を示す説明図。FIG. 39 is an explanatory view showing the direction of operation according to the present invention.

【図40】本発明によるスクリーン上での結像の説明
図。
FIG. 40 is an explanatory diagram of image formation on a screen according to the present invention.

【図41】この反射ミラーを用いた投射型表示装置の構
成例の断面図。
FIG. 41 is a cross-sectional view of a configuration example of a projection display device using the reflection mirror.

【図42】従来技術による最終の反射ミラーの断面図。FIG. 42 is a sectional view of a final reflection mirror according to the prior art.

【図43】第42図によるスクリーン上での結像の説明
図。
FIG. 43 is an explanatory diagram of image formation on a screen according to FIG. 42;

【図44】(A),(B)は本発明による透過型スクリ
ーンの構造を示す一部の斜視図および断面図。
FIGS. 44A and 44B are a partial perspective view and a sectional view showing the structure of a transmission screen according to the present invention.

【図45】本実施例による透過型スクリーンが適用され
た背面投射型プロジェクタの斜視図。
FIG. 45 is a perspective view of a rear projection type projector to which the transmission screen according to the present embodiment is applied.

【図46】本実施例による透過型スクリーンの有効性を
確認する解析に使用されたスクリーンの断面図。
FIG. 46 is a sectional view of a screen used for analysis for confirming the effectiveness of the transmission screen according to the present embodiment.

【図47】第46図の透過型スクリーンを40インチ画
面に適用した際のスクリーン各位置における光洩れ率を
示すグラフ。
47 is a graph showing the light leakage rate at each position of the screen when the transmission screen of FIG. 46 is applied to a 40-inch screen.

【図48】第46図の透過型スクリーンを50インチ画
面に適用した際のスクリーン各位置における光洩れ率を
示すグラフ。
FIG. 48 is a graph showing a light leakage rate at each position of the screen when the transmission screen of FIG. 46 is applied to a 50-inch screen.

【図49】指向性の高い光源によってゴーストの視認が
防止されることの説明図。
FIG. 49 is an explanatory diagram showing that a ghost is prevented from being visually recognized by a light source having high directivity.

【図50】(A),(B)は従来の透過型スクリーンを
示す図。
FIGS. 50A and 50B are diagrams showing a conventional transmission screen.

【図51】ゴーストが生じるメカニズムの説明図。FIG. 51 is an explanatory diagram of a mechanism in which a ghost occurs.

【図52】従来技術による最終の反射ミラーの断面図。FIG. 52 is a sectional view of a final reflection mirror according to the prior art.

【図53】外光がスクリーンを透過する時の状態図。FIG. 53 is a state diagram when external light passes through the screen.

【図54】最終の反射ミラーで反射した外光がスクリー
ンを透過する時の状態図。
FIG. 54 is a state diagram when external light reflected by a final reflection mirror passes through a screen.

【図55】従来技術によるスクリーンの説明図。FIG. 55 is an explanatory view of a screen according to the related art.

【図56】本発明の反射ミラーの実施例であり、実施例
による断面図である。
FIG. 56 is an embodiment of the reflection mirror of the present invention, and is a cross-sectional view according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 ライトバルブ(光変調手段) 7 スクリーン Reference Signs List 1 light source 2 light valve (light modulation means) 7 screen

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年6月15日(2001.6.1
5)
[Submission date] June 15, 2001 (2001.6.1)
5)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0025[Correction target item name] 0025

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、光源と、光変調手段と、光変調手段で生
成される像をスクリーンに投射する投射手段と、投射手
段より出射させる投射光をスクリーンに入射させる少な
くとも1枚以上の反射ミラーと、スクリーンとを有し、
前記投射手段で投射される投射光の中心光軸が前記スク
リーンに対して斜めに入射する投射型表示装置におい
て、前記反射ミラーの少なくとも1枚を、凸曲面と凹曲
面とを有する非平面にしたことを特徴とする。また、光
源と、光変調手段と、光変調手段で生成される像をスク
リーンに投射する投射手段と、投射手段より出射させる
投射光をスクリーンに入射させる反射ミラーと、スクリ
ーンとを有し、前記投射手段で投射される投射光の中心
光軸が前記スクリーンに対して斜めに入射する投射型表
示装置において、前記反射ミラーを複数枚で構成し、少
なくとも1枚以上の反射ミラーを凸曲面を有する非平面
にし、他の少なくとも1枚以上の反射ミラーを凹曲面を
有する非平面にしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a light source, a light modulating means, a projecting means for projecting an image generated by the light modulating means on a screen, and a light emitting means for projecting an image. At least one or more reflecting mirrors for causing the projection light to be incident on the screen, and a screen,
In a projection display device in which a central optical axis of projection light projected by the projection unit is obliquely incident on the screen, at least one of the reflection mirrors is formed as a non-planar surface having a convex curved surface and a concave curved surface. It is characterized by the following. A light source, a light modulating means, a projecting means for projecting an image generated by the light modulating means onto a screen, a reflecting mirror for projecting projected light emitted from the projecting means onto the screen, and a screen. In a projection display device in which a central optical axis of projection light projected by a projection unit is obliquely incident on the screen, the reflection mirror includes a plurality of reflection mirrors, and at least one reflection mirror has a convex curved surface. It is characterized in that it is made non-planar and at least one or more other reflecting mirrors are made non-planar having a concave curved surface.

───────────────────────────────────────────────────── 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) H04N 5/74 H04N 5/74 F (31)優先権主張番号 特願平3−233395 (32)優先日 平成3年9月12日(1991.9.12) (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平3−236336 (32)優先日 平成3年9月17日(1991.9.17) (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平3−281500 (32)優先日 平成3年10月28日(1991.10.28) (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平4−35231 (32)優先日 平成4年2月21日(1992.2.21) (33)優先権主張国 日本(JP) (72)発明者 石 川 真 己 長野県諏訪市大和三丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 谷 本 晃 仁 長野県諏訪市大和三丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 Fターム(参考) 2H088 EA13 EA16 EA19 HA10 HA21 HA28 2H091 FA14X FA14Z FA41X FD01 FD12 5C058 BA23 BA27 EA11 EA13 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme court ゛ (Reference) H04N 5/74 H04N 5/74 F (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 3-233395 (32) Priority date September 12, 1991 (September 12, 1991) (33) Priority claim country Japan (JP) (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 3-236336 (32) Priority date September 17, 1991 (1991.17.17) (33) Priority claiming country Japan (JP) (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 3-281500 (32) Priority date October 28, 1991 (1991.28.1991) (33) Priority claim country Japan (JP) (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 4-35231 (32) Priority date February 21, 1992 (199.2.2.21) (33) Priority claim country Japan (JP) (72) Inventor Masaki Ishikawa 3-5-5 Yamato, Suwa-shi, Nagano Seiko Epson Corporation (72) Inventor Tanimoto Hitoshi Nagano Prefecture Suwa Yamato Third Street No. 3 No. 5 Seiko Epson Corporation over the F-term (reference) 2H088 EA13 EA16 EA19 HA10 HA21 HA28 2H091 FA14X FA14Z FA41X FD01 FD12 5C058 BA23 BA27 EA11 EA13

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源と、光変調手段と、光変調手段で生成
される像をスクリーンに投射する投射手段と、投射手段
より出射させる投射光をスクリーンに入射させる反射ミ
ラーと、スクリーンとを有し、前記投射手段で投射され
る投射光の中心光軸が前記スクリーンに対して斜めに入
射する投射型表示装置において、前記反射ミラーを複数
枚で構成し、少なくとも1枚以上の反射ミラーを非平面
にしたことを特徴とする投射型表示装置。
A light source; a light modulating means; a projecting means for projecting an image generated by the light modulating means onto a screen; a reflecting mirror for projecting projected light emitted from the projecting means onto the screen; and a screen. Then, in a projection display device in which the central optical axis of the projection light projected by the projection means is obliquely incident on the screen, the reflection mirror is constituted by a plurality of reflection mirrors, and at least one or more reflection mirrors are not provided. A projection display device characterized by being made flat.
【請求項2】ランプとリフレクタとを有し、前記リフレ
クタの出射側の空間にリフレクタにより反射して得られ
る光束分布を略均一にするための光透過性の光学素子を
配置した照明装置を有する投射型表示装置。
2. An illuminating device comprising a lamp and a reflector, wherein a light-transmitting optical element is disposed in a space on an emission side of the reflector for substantially uniforming a light flux distribution obtained by reflection by the reflector. Projection display device.
【請求項3】前記光学素子の片面または両面の中央に限
られた部分が凹面または凸面に形成されている請求項2
記載の投射型表示装置。
3. The optical element according to claim 2, wherein a portion limited to the center of one surface or both surfaces is formed as a concave surface or a convex surface.
The projection type display device according to the above.
【請求項4】前記光学素子の周辺の限られた部分の肉厚
が次第に薄くなっていることを特徴とする請求項2記載
の照明装置を有する投射型表示装置。
4. A projection display device having an illuminating device according to claim 2, wherein the thickness of a limited portion around the optical element is gradually reduced.
【請求項5】前記光学素子を円錐形とした請求項2記載
の投射型表示装置。
5. The projection display device according to claim 2, wherein said optical element has a conical shape.
【請求項6】前記円錐形光学素子として凸形状の円錐形
光学素子2個を配置した請求項5記載の投射型表示装
置。
6. The projection display according to claim 5, wherein two convex conical optical elements are arranged as said conical optical elements.
【請求項7】前記円錐形光学素子を2個使用し、1つ目
の円錐形光学素子を凸形状とし、2つ目の円錐形光学素
子を凹形状として配置した請求項5記載の投射型表示装
置。
7. The projection type according to claim 5, wherein two conical optical elements are used, the first conical optical element is arranged in a convex shape, and the second conical optical element is arranged in a concave shape. Display device.
【請求項8】前記円錐形光学素子として両面凸形状の円
錐形光学素子1個を配置した請求項5記載の投射型表示
装置。
8. The projection type display device according to claim 5, wherein one conical optical element having a double-sided convex shape is disposed as said conical optical element.
【請求項9】前記円錐形光学素子として一面が凸形状で
他面が凹形状を有する円錐形光学素子1個を配置した請
求項5記載の投射型表示装置。
9. The projection type display device according to claim 5, wherein one conical optical element having a convex surface on one side and a concave surface on the other side is disposed as said conical optical element.
【請求項10】前記円錐形光学素子を2個使用し、1つ
目の円錐形光学素子を一面凸形状で他面が凹形状とし、
2つ目の円錐形光学素子を凸形状として配置した請求項
5記載の投射型表示装置。
10. The method according to claim 1, wherein two conical optical elements are used, and the first conical optical element has a convex surface on one side and a concave surface on the other side.
6. The projection display device according to claim 5, wherein the second conical optical element is arranged in a convex shape.
【請求項11】背面側から角度をなして入射される光像
が微小プリズムアレーにより正面側に集光される透過型
スクリーンを有する投射型表示装置において、前記微小
プリズムアレーの各プリズム頂角が40度以上50度以
下に設定されていることを特徴とする透過型スクリーン
を有する投射型表示装置。
11. A projection display device having a transmission screen in which a light image incident at an angle from the rear side is converged on the front side by a micro prism array, wherein each prism apex angle of said micro prism array is A projection display device having a transmissive screen, wherein the projection display device is set at 40 degrees or more and 50 degrees or less.
【請求項12】光変調手段と、光変調手段で生成される
像をスクリーンに投射する投射手段と、投射手段より出
射させる投射光をスクリーンに入射させる反射ミラー
と、スクリーンとを有し、前記反射ミラーのスクリーン
に入射させる最終の反射ミラーと前記スクリーンとを平
行に配置した投射型表示装置において、前記投射手段で
投射される投射光の中心光軸が前記スクリーンに対し入
射角αが60°より大きい角度を有することを特徴とす
る投射型表示装置。
12. A light modulating means, a projecting means for projecting an image generated by the light modulating means on a screen, a reflecting mirror for projecting projected light emitted from the projecting means onto the screen, and a screen. In a projection display device in which a final reflection mirror to be incident on a screen of a reflection mirror and the screen are arranged in parallel, the central optical axis of the projection light projected by the projection means has an incident angle α of 60 ° with respect to the screen. A projection display device having a larger angle.
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