JP2002107663A - Rear projector - Google Patents
Rear projectorInfo
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- JP2002107663A JP2002107663A JP2000303739A JP2000303739A JP2002107663A JP 2002107663 A JP2002107663 A JP 2002107663A JP 2000303739 A JP2000303739 A JP 2000303739A JP 2000303739 A JP2000303739 A JP 2000303739A JP 2002107663 A JP2002107663 A JP 2002107663A
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- optical system
- light
- projection
- lamp
- rear projector
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- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、画像をリアスク
リーンに投写するリアプロジェクタ(背面投写型表示装
置)に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rear projector (rear projection display device) for projecting an image on a rear screen.
【0002】[0002]
【従来の技術】大型画面を有する表示装置として、リア
スクリーン上に画像を拡大投写して表示するリアプロジ
ェクタが多く利用されている。画像を投写するリアプロ
ジェクタとしては、液晶パネルのような電気光学装置を
ライトバルブとして用い、ライトバルブに形成された画
像を放電ランプ等の光源によって照明し投写レンズによ
って拡大投写するタイプのリアプロジェクタが知られて
いる。このようなリアプロジェクタは、小型の電気光学
装置を明るい光源で照明し大型画面を得る方式であるた
め、小型の光学系により明るく高精細な画像を容易に得
ることができる一方、十分な拡大率を得るためには相応
の投写距離が必要となるため、装置の小型・薄型化が一
つの課題となっている。2. Description of the Related Art As a display device having a large screen, a rear projector that enlarges and projects an image on a rear screen and displays the image is often used. As a rear projector that projects an image, there is a rear projector that uses an electro-optical device such as a liquid crystal panel as a light valve, illuminates an image formed on the light valve with a light source such as a discharge lamp, and enlarges and projects the image with a projection lens. Are known. Such a rear projector is a system in which a small electro-optical device is illuminated with a bright light source to obtain a large screen. Therefore, a bright and high-definition image can be easily obtained with a small optical system, while a sufficient magnification ratio is obtained. Since a proper projection distance is required in order to obtain, the miniaturization and thinning of the apparatus have been one of the issues.
【0003】上記課題を解決するために、例えば特開20
00-187274号公報に示されるような、投写レンズを鋭角
に折り返すことによって装置の高さと奥行きとを低減さ
せる技術が提案されている。In order to solve the above problems, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
A technique for reducing the height and depth of the apparatus by turning a projection lens at an acute angle as disclosed in JP-A-187274 is proposed.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記の技術は、リアプ
ロジェクタの底面に沿って配置された直線的に長い光学
系を投写レンズ内で鋭角に折り返す点が最大の特徴であ
るため、折り返された投写レンズの前群(折り返しから
前のレンズ群)と後群(折り返しから後ろのレンズ群)
およびそれらの光軸も鋭角の関係になる。一方、リアプ
ロジェクタの薄型を維持するために投写距離(ワーキン
グディスタンスと言うこともある)を短く保ちながら画
面を大型化しようとすると前記の投写レンズ前群を形成
するレンズは大型になり、投写レンズの前群と後群とは
干渉しやすくなる。従ってこの干渉を防止するために
は、投写レンズの前群と後群との距離を離したり、干渉
する部分のレンズを切断するなどの対策が必要になり、
投写レンズの性能低下やコスト増大の原因となってい
る。The above technique is characterized in that a linearly long optical system disposed along the bottom surface of the rear projector is bent at an acute angle in the projection lens, and is therefore folded. Front lens group (lens group before folding) and rear group (lens group after folding) of projection lens
And their optical axes also have an acute angle relationship. On the other hand, if an attempt is made to enlarge the screen while keeping the projection distance (sometimes called the working distance) short in order to keep the rear projector thin, the lens forming the front lens group of the projection lens becomes large, and the projection lens becomes large. The front group and the rear group tend to interfere with each other. Therefore, in order to prevent this interference, it is necessary to take measures such as increasing the distance between the front group and the rear group of the projection lens, or cutting off the lens of the part that interferes.
This causes a reduction in the performance of the projection lens and an increase in cost.
【0005】また、投写レンズを含む投写光学系とリア
スクリーンとの相対位置を調整する場合は、スクリーン
に到達する直前の光軸に対して平行または垂直となるよ
うに投写光学系を移動させる必要があるが、この技術の
ように投写レンズの内部で光軸が鋭角に折り返された投
写光学系の場合は、投写光学系本体をその鋭角に応じた
角度に斜めに移動させるような複雑な機構が必要にな
り、これもこの光学系のデメリットである。When adjusting the relative position between the projection optical system including the projection lens and the rear screen, it is necessary to move the projection optical system so as to be parallel or perpendicular to the optical axis immediately before reaching the screen. However, in the case of a projection optical system in which the optical axis is bent at an acute angle inside the projection lens as in this technology, a complicated mechanism that obliquely moves the projection optical system body to an angle corresponding to the acute angle is used. Is required, which is also a disadvantage of this optical system.
【0006】さらに、投写光学系は装置の底面に沿って
配置されており投写光学系と底面との間には隙間が少な
いため、投写光学系を十分に冷却するためには投写光学
系をそのためだけに持ち上げるような配慮も必要とな
る。Further, since the projection optical system is arranged along the bottom surface of the apparatus and there is little gap between the projection optical system and the bottom surface, the projection optical system is required to sufficiently cool the projection optical system. It is also necessary to take care of lifting only.
【0007】本発明は、従来技術における上述の課題を
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは、高性能で安価な投写レンズを用い、投写光学系
を位置調整するための機構を簡略化しながらリアプロジ
ェクタを小型・薄型化することの可能な技術を提供する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, and has as its object to use a high-performance and inexpensive projection lens to adjust the position of a projection optical system. It is an object of the present invention to provide a technique capable of reducing the size and thickness of a rear projector while simplifying a mechanism.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上述の課題の少なくとも
一部を解決するため、本発明の装置は、光源と、該光源
からの照明光を用いて画像を生成する電気光学装置と、
該電気光学装置からの画像光を拡大投写する投写レンズ
とを備えた投写光学系と、前記投写光学系を収納してな
る筐体と、前記筐体の前面に設置されたリアスクリーン
と備えたリアプロジェクタであって、前記電気光学装置
から前記リアスクリーンに至る光路を前記リアスクリー
ンの中心における法線を含む縦断面内で折り返すための
2つの光路変換手段を有し、前記2つの光路変換手段の
うち一方の光路変換手段は前記投写レンズの内部で前記
光路を90度折り返すように配置され、前記投写光学系
は、前記電気光学装置から前記一方の光路変換手段まで
の光路が前記筐体の底面に対して傾斜するように配置さ
れることを特徴とする。本発明のこのような構成によれ
ば、投写レンズの内部で光軸を90度折り曲げ、投写光
学系を筐体底面に対して傾斜させることにより、他方の
光路変換手段を構成する反射面の傾きを鉛直方向に近づ
ける配置が可能となるため、リアプロジェクタを薄型化
することができる。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve at least a part of the problems described above, an apparatus of the present invention includes a light source, an electro-optical device for generating an image using illumination light from the light source,
A projection optical system including a projection lens for enlarging and projecting the image light from the electro-optical device, a housing accommodating the projection optical system, and a rear screen installed on a front surface of the housing. A rear projector, comprising: two optical path changing means for folding an optical path from the electro-optical device to the rear screen in a vertical section including a normal line at a center of the rear screen; One of the optical path conversion means is disposed so as to turn the optical path by 90 degrees inside the projection lens, and the projection optical system is configured such that an optical path from the electro-optical device to the one optical path conversion means is provided in the housing. It is characterized by being arranged to be inclined with respect to the bottom surface. According to such a configuration of the present invention, the optical axis is bent by 90 degrees inside the projection lens, and the projection optical system is inclined with respect to the bottom of the housing, so that the inclination of the reflection surface that constitutes the other optical path changing unit is inclined. Can be arranged closer to the vertical direction, so that the rear projector can be made thinner.
【0009】また、折り返された投写レンズの前群(ス
クリーン側のレンズ群)と後群(電気光学装置側のレン
ズ群)およびそれらの光軸は直角の関係となり、前群と
後群との距離を最小限に縮めることができ、無用にレン
ズを切断する必要がなくなるため、投写レンズの設計お
よび製造の自由度が向上し、投写レンズの性能を高めコ
ストを低減させる効果がある。Further, the front group (lens group on the screen side) and the rear group (lens group on the electro-optical device side) of the folded projection lens and their optical axes have a right-angled relationship, and Since the distance can be reduced to a minimum and the lens need not be cut unnecessarily, the degree of freedom in the design and manufacture of the projection lens is improved, and the effect of increasing the performance of the projection lens and reducing the cost is obtained.
【0010】さらに、折り返された投写レンズの前群と
後群およびそれらの光軸は直角の関係にあるため、投写
光学系をそれらの光軸と水平または垂直に移動させるこ
とによって投写光学系とリアスクリーンとの相対位置を
調整可能であり、調整機構が簡略化される。Further, since the front group and the rear group of the folded projection lens and their optical axes are in a right angle relationship, the projection optical system is moved horizontally or vertically with respect to those optical axes so that the projection optical system can be connected to the projection optical system. The relative position with respect to the rear screen can be adjusted, and the adjustment mechanism is simplified.
【0011】さらに、投写光学系が筐体の底面に対して
傾斜して配置されるため、投写光学系の下方に形成され
た空間から投写光学系内部に空気を取り込みやすく、冷
却のための空間を特別に設けることなく効果的な冷却を
行うことができる。Further, since the projection optical system is arranged inclined with respect to the bottom surface of the housing, air can be easily taken into the projection optical system from a space formed below the projection optical system, and a space for cooling can be provided. Effective cooling can be performed without specially providing a cooling medium.
【0012】なお、特許請求の範囲を含む本明細書の記
載において、「光路」は光束の中心が通過する道筋を意
味するものとし、「縦断面」は筐体の底面と直交する断
面を意味するものとする。In the description of the present specification including the claims, "optical path" means a path through which the center of a light beam passes, and "longitudinal section" means a section orthogonal to the bottom surface of the housing. It shall be.
【0013】上記リアプロジェクタにおいて、前記光源
はランプを含み、前記ランプは、該ランプの光軸が前記
縦断面に直交するように配置されることが望ましい。In the above rear projector, it is preferable that the light source includes a lamp, and the lamp is arranged such that an optical axis of the lamp is orthogonal to the longitudinal section.
【0014】こうすれば、投写光学系をいくら傾けよう
とランプの光軸は常に水平(筐体の底面に平行)に保た
れるため、ランプを形成する発光管に熱の偏りが生じに
くく、ランプの寿命を延ばすことができる。With this arrangement, the optical axis of the lamp is always kept horizontal (parallel to the bottom surface of the housing), no matter how much the projection optical system is inclined. The life of the lamp can be extended.
【0015】また、ランプをリアプロジェクタの背面
(リアスクリーン面に対向する面)側に配置することが
可能となるため、ランプを背面から交換することが可能
となり、ランプの交換頻度がそれほど多くないリアプロ
ジェクタには好都合である。また、リアプロジェクタの
スクリーン面側のスペースをスピーカーや他の映像機器
を配置するための空間として有効に活用することができ
る。Further, since the lamp can be arranged on the rear side (the surface opposite to the rear screen surface) of the rear projector, the lamp can be replaced from the rear side, and the frequency of replacing the lamp is not so high. This is convenient for rear projectors. Further, the space on the screen side of the rear projector can be effectively utilized as a space for arranging speakers and other video equipment.
【0016】なお、特許請求の範囲を含む本明細書の記
載において、「ランプの光軸」はランプから射出される
光束の中心軸を意味するものとする。In the description of the present specification including the claims, the "optical axis of the lamp" means a central axis of a light beam emitted from the lamp.
【0017】また、上記リアプロジェクタにおいて、前
記光源はランプを含み、前記ランプは、該ランプの光軸
が前記縦断面に平行となるように配置することも可能で
ある。In the rear projector, the light source may include a lamp, and the lamp may be arranged such that an optical axis of the lamp is parallel to the longitudinal section.
【0018】ランプは特に垂直点灯用に作られたもので
ない限り上記のように水平点灯状態(光軸が筐体の底面
に平行に保たれる状態)にすることが望ましいが、多少
の傾きであればその寿命への影響は小さい。一方、この
ように前記縦断面に対してランプの光軸が平行になるよ
うに配置することによって、ランプはリアプロジェクタ
のスクリーン面側に配置されることになり、リアプロジ
ェクタの側面側にスペースを空けることができる。従っ
て、リアプロジェクタのスクリーン面側(前面側)から
のランプ交換が可能となりメンテナンスが容易になると
ともに、側面側をカットするような斬新なデザインにす
ることも可能になる。It is desirable that the lamp be in a horizontally lit state (a state in which the optical axis is kept parallel to the bottom surface of the housing) as described above unless the lamp is particularly made for vertical lighting. If so, its effect on life is small. On the other hand, by arranging the lamp so that the optical axis is parallel to the longitudinal section, the lamp is arranged on the screen surface side of the rear projector, and a space is provided on the side surface of the rear projector. Can be empty. Therefore, the lamp can be replaced from the screen surface side (front side) of the rear projector, maintenance is facilitated, and a novel design in which the side surface is cut can be realized.
【0019】上記リアプロジェクタにおいて、前記投写
レンズの内部に配置される前記一方の光路変換手段は直
角プリズムであることが望ましい。In the rear projector, it is preferable that the one of the optical path changing means disposed inside the projection lens is a right-angle prism.
【0020】こうすれば、光路変換手段の反射面の平面
精度を高められるとともに、空間を硝材で埋めることに
よって投写レンズの前群と後群の間の光路長を伸ばし、
前群と後群との配置を容易にすることができる。また、
折り返し角度が90度であり一般的な直角プリズムを使
用することが可能であるため、他のレンズ群との位置精
度が確保されやすく投写レンズの性能を向上することが
できる。In this case, the planar accuracy of the reflection surface of the optical path changing means can be improved, and the optical path length between the front group and the rear group of the projection lens can be extended by filling the space with a glass material.
The arrangement of the front group and the rear group can be facilitated. Also,
Since the turning angle is 90 degrees and a general right-angle prism can be used, positional accuracy with respect to other lens groups can be easily secured, and the performance of the projection lens can be improved.
【0021】上記リアプロジェクタにおいて、前記投写
光学系を、前記電気光学装置から前記一方の光路変換手
段までの光路と前記ランプの光軸とを含む面に平行およ
び/または直交する方向に移動する調整手段を有するこ
とが望ましい。In the above rear projector, adjustment is made to move the projection optical system in a direction parallel and / or orthogonal to a plane including an optical path from the electro-optical device to the one optical path conversion means and an optical axis of the lamp. It is desirable to have a means.
【0022】こうすれば、リアプロジェクタの筐体や他
方の光路変換手段を構成するミラー等の位置ずれにより
発生する投写光学系とスクリーンとの相対位置のずれを
補正することができる。特に本発明では投写レンズ内の
光路変換手段の折り返し角度が90度であるため、簡単
な調整機構の付加により効果的な位置調整をすることが
できる。With this arrangement, it is possible to correct a relative position shift between the projection optical system and the screen, which is caused by a position shift of a mirror or the like constituting the housing of the rear projector or the other optical path changing means. In particular, in the present invention, since the turning angle of the optical path changing means in the projection lens is 90 degrees, effective position adjustment can be performed by adding a simple adjustment mechanism.
【0023】上記リアプロジェクタにおいて、前記投写
光学系に対し下方から冷却風を通す冷却手段をさらに有
することが望ましい。In the rear projector, it is preferable that the rear projector further includes a cooling means for passing cooling air from below to the projection optical system.
【0024】こうすれば、投写光学系をリアプロジェク
タの底面に対して傾斜させることによって形成した投写
光学系下方の空間を有効に利用しながら、特にそのため
の新たな空間を設けることなく効率的な冷却を行うこと
が可能である。With this configuration, while effectively utilizing the space below the projection optical system formed by inclining the projection optical system with respect to the bottom surface of the rear projector, it is possible to efficiently use the space without providing a new space for this purpose. Cooling can be performed.
【0025】[0025]
【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態を図面に基
づいて詳述する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0026】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態としてのリアプロジェクタ10(背面投写型
表示装置)の概略構成を示す側面図である。(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
It is a side view which shows schematic structure of the rear projector 10 (rear projection type display apparatus) as embodiment.
【0027】以下では、リアプロジェクタからの出射光
の光軸方向をx方向とし、+x方向を見て9時の方向を
y方向、12時の方向をz方向とする。また、図1にお
いて、投写光学系1、第1の光路変換手段であるミラー
2は筐体4内に収納され、リアスクリーン3は筐体4の
前面に設置されている。また、投写光学系1はxy面に
平行な筐体底面41に対して角度θをなすベース手段5
上に保持され、投写光学系1の一部である投写レンズ6
00には第2の光路変換手段であるプリズム610が内
蔵されている。In the following, the direction of the optical axis of the light emitted from the rear projector is defined as the x direction, the direction at 9 o'clock as viewed in the + x direction is defined as the y direction, and the direction at 12:00 is defined as the z direction. In FIG. 1, a projection optical system 1 and a mirror 2 serving as a first optical path changing unit are housed in a housing 4, and a rear screen 3 is installed on a front surface of the housing 4. Further, the projection optical system 1 has a base unit 5 that forms an angle θ with respect to the housing bottom surface 41 parallel to the xy plane.
Projection lens 6 held above and being a part of the projection optical system 1
00 has a built-in prism 610 as a second optical path changing means.
【0028】図2は投写光学系1の要部を示す平面図で
ある。投写光学系1は、照明光学系100と、色光分離
光学系200と、リレー光学系300と、電気光学装置
である3つのライトバルブ400R、400G、400
Bと、クロスダイクロイックプリズム500と、投写レ
ンズ600とを備えている。FIG. 2 is a plan view showing a main part of the projection optical system 1. The projection optical system 1 includes an illumination optical system 100, a color light separation optical system 200, a relay optical system 300, and three light valves 400R, 400G, and 400 that are electro-optical devices.
B, a cross dichroic prism 500, and a projection lens 600.
【0029】照明光学系100は、光源を構成するラン
プ110と、インテグレータ光学系120と偏光変換光
学系130とを備え、略直線上に配置されてランプ11
0の光軸140はリアスクリーン3の中心における法線
6を含む縦断面7(図3のxz面に平行な面)に直交し
ている。ランプ110から射出された光は、インテグレ
ータ光学系120を介して、照明対象であるライトバル
ブ400R、400G、400Bを均一に照明する。偏
光変換光学系130は、非偏光な光をライトバルブ40
0R、400G、400Bで利用可能な偏光方向を有す
る偏光光に揃える機能を有している。The illumination optical system 100 includes a lamp 110 constituting a light source, an integrator optical system 120, and a polarization conversion optical system 130.
The optical axis 140 of 0 is orthogonal to the vertical section 7 (the plane parallel to the xz plane in FIG. 3) including the normal 6 at the center of the rear screen 3. The light emitted from the lamp 110 uniformly illuminates the light valves 400R, 400G, and 400B to be illuminated via the integrator optical system 120. The polarization conversion optical system 130 transmits the non-polarized light to the light valve 40.
It has a function of aligning with polarized light having a polarization direction usable in 0R, 400G, and 400B.
【0030】色光分離光学系200は、2つのダイクロ
イックミラー210、220と、反射ミラー230とを
備え、照明光学系100から射出される照明光を、それ
ぞれ異なる波長域の3つの色光に分離する機能を有して
いる。The color light separation optical system 200 includes two dichroic mirrors 210 and 220 and a reflection mirror 230, and has a function of separating illumination light emitted from the illumination optical system 100 into three color lights of different wavelength ranges. have.
【0031】第1のダイクロイックミラー210は、赤
色(R)の光を反射させるとともに、反射された色光よ
りも短波長側の色光(略緑色(G)の光および青色
(B)の光)を透過する。第1のダイクロイックミラー
210によって反射されたR光は、反射ミラー230で
反射され、フィールドレンズ240を通ってR用のライ
トバルブ400Rに入射する。The first dichroic mirror 210 reflects red (R) light and emits color light (substantially green (G) light and blue (B) light) on a shorter wavelength side than the reflected color light. To Penetrate. The R light reflected by the first dichroic mirror 210 is reflected by the reflection mirror 230, and enters the R light valve 400R through the field lens 240.
【0032】第1のダイクロイックミラー210を透過
したG光とB光のうちで、G光は第2のダイクロイック
ミラー220によって反射され、フィールドレンズ25
0を通ってG用のライトバルブ400Gに入射する。一
方、B光は、第2のダイクロイックミラー220を透過
し、リレー光学系300、すなわち、入射側レンズ31
0、第1のリレー反射ミラー320、リレーレンズ33
0、第2のリレー反射ミラー340、および射出側レン
ズ350を介してB用のライトバルブ400Bに入射す
る。ここで、B光にリレー光学系300が用いられてい
るのは、B光の光路の長さが他の色光の光路の長さより
も長いため、光の拡散等による光の利用効率の低下を防
止するためである。Of the G light and the B light transmitted through the first dichroic mirror 210, the G light is reflected by the second dichroic mirror 220 and is reflected by the field lens 25.
The light enters the light valve 400G for G through 0. On the other hand, the B light is transmitted through the second dichroic mirror 220 and relay optical system 300, that is, the incident side lens 31
0, first relay reflection mirror 320, relay lens 33
0, the light enters the light valve 400B for B via the second relay reflection mirror 340 and the emission side lens 350. Here, the reason that the relay optical system 300 is used for the B light is that the length of the optical path of the B light is longer than the length of the optical paths of the other color lights, so that the reduction of the light use efficiency due to light diffusion or the like occurs. This is to prevent it.
【0033】各色用のライトバルブ400R、400
G、400Bは、それぞれに入射した色光を対応する色
信号(画像情報)に応じて変調し、変調光を透過光とし
て射出する。このような透過型のライトバルブとして
は、透過型の液晶パネルを一対の偏光板の間に配置した
ものが用いられる。Light valves 400R, 400 for each color
G and 400B modulate the color light incident on them in accordance with the corresponding color signal (image information), and emit the modulated light as transmitted light. As such a transmission type light valve, a transmission type light valve in which a transmission type liquid crystal panel is arranged between a pair of polarizing plates is used.
【0034】R用のライトバルブ400Rから射出され
たR光は、クロスダイクロイックプリズム500の第1
のダイクロイック面510で反射されて射出面530か
ら射出される。また、B用のライトバルブ400Bから
射出されたB光は、第2のダイクロイック面520で反
射されて射出面530から射出される。さらに、G用の
ライトバルブ400Gから射出されたG光は、第1のダ
イクロイック面510および第2のダイクロイック面5
20を透過して射出面530から射出される。これによ
り、各色用のライトバルブ400R、400G、400
Bにおいて変調された3色の変調光は、クロスダイクロ
イックプリズム500で合成される。合成された変調光
の表すカラー画像は、投写レンズ600によって投写さ
れる。The R light emitted from the R light valve 400R is applied to the first light of the cross dichroic prism 500.
Are reflected by the dichroic surface 510 and are emitted from the emission surface 530. The B light emitted from the B light valve 400B is reflected by the second dichroic surface 520 and emitted from the emission surface 530. Further, the G light emitted from the G light valve 400G is applied to the first dichroic surface 510 and the second dichroic surface 5G.
The light is emitted from the emission surface 530 through 20. Thereby, the light valves 400R, 400G, 400
The three colors of modulated light modulated in B are combined by the cross dichroic prism 500. The color image represented by the combined modulated light is projected by the projection lens 600.
【0035】図2に示すようなプロジェクタの各部の構
成および機能については、例えば、本願出願人によって
開示された特開平10−177151号公報や特開平1
0−186548号公報に詳述されているので、本明細
書において詳細な説明は省略する。The configuration and function of each part of the projector as shown in FIG. 2 are described in, for example, JP-A-10-177151 and JP-A-1
Since it is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 0-186548, detailed description is omitted in this specification.
【0036】図4は、投写レンズ600内のプリズム6
10の構成を説明するための模式図である。従って、プ
リズム610以外の各レンズの形状および構成は簡略化
されたものであって、実際の形状や構成とは相違してい
る。なお、このように簡略化された部分を構成するレン
ズの枚数、形状、構成等は、当業者が投写レンズ600
に要求される特性に応じて任意に形状や構成を選択し得
る部分であるため、ここでは説明を省略する。プリズム
610はガラスまたは光学樹脂からなる直角プリズムで
あり、入射面620、出射面630には反射防止膜が形
成され、斜面640は全反射面または反射面(この場合
は斜面に反射膜を形成する必要がある)である。クロス
ダイクロイックプリズム500から投写レンズ600に
入射した画像光は、投写レンズ600のクロスダイクロ
イックプリズム500側のレンズ群650(後群とも呼
ぶ)によって収束され、プリズム610の斜面640に
よって全反射または反射されその進行方向を90度折り
返されて、リアスクリーン3側のレンズ群660(前群
とも呼ぶ)によってリアスクリーン3に向けて投写され
る。FIG. 4 shows the prism 6 in the projection lens 600.
10 is a schematic diagram for explaining the configuration of FIG. Therefore, the shape and configuration of each lens other than the prism 610 are simplified, and are different from the actual shape and configuration. It should be noted that the number, shape, configuration, and the like of the lenses constituting the simplified portion can be determined by those skilled in the art of the projection lens 600.
Since it is a part whose shape and configuration can be arbitrarily selected according to the characteristics required for the above, the description is omitted here. The prism 610 is a right-angle prism made of glass or optical resin, and an anti-reflection film is formed on the entrance surface 620 and the exit surface 630, and a slope 640 is a total reflection surface or a reflection surface (in this case, a reflection film is formed on the slope). Is necessary). Image light that has entered the projection lens 600 from the cross dichroic prism 500 is converged by a lens group 650 (also referred to as a rear group) on the cross dichroic prism 500 side of the projection lens 600, and is totally reflected or reflected by the inclined surface 640 of the prism 610. The light is turned back by 90 degrees, and is projected toward the rear screen 3 by a lens group 660 (also referred to as a front group) on the rear screen 3 side.
【0037】このように光路変換手段として直角プリズ
ムを用いることによって以下の効果が生まれる。すなわ
ち、各プリズム平面は形状変化がしづらいため反射面の
平面精度を高められるとともに、反射角を維持しやす
い。また、プリズムの媒質により投写レンズの前群と後
群の間の光路長を伸ばし、前群と後群との配置を容易に
することができる。さらに、折り返し角度が90度であ
るため、他のレンズ群との位置精度が確保されやすく投
写レンズの性能を向上することができる。As described above, the following effects can be obtained by using the right-angle prism as the optical path changing means. That is, since the shape of each prism plane hardly changes, the plane accuracy of the reflection surface can be improved, and the reflection angle can be easily maintained. Further, the optical path length between the front group and the rear group of the projection lens can be extended by the medium of the prism, and the arrangement of the front group and the rear group can be facilitated. Further, since the folding angle is 90 degrees, the positional accuracy with respect to other lens groups can be easily secured, and the performance of the projection lens can be improved.
【0038】なお、プリズム610に代えて反射ミラー
を用いるても良い。Note that a reflecting mirror may be used instead of the prism 610.
【0039】以上のようにして投写レンズ600から出
射された画像光は、ミラー2によってその進行方向をリ
アスクリーン3側に向けられ、リアスクリーン3上に結
像される。The image light emitted from the projection lens 600 as described above is directed in the direction of the rear screen 3 by the mirror 2 and is imaged on the rear screen 3.
【0040】本実施形態のリアプロジェクタ10では、
電気光学装置に相当するライトバルブ400R、400
G、400Bからリアスクリーン3に至る投写光の光路
L1がプリズム610とミラー2による2回の反射によ
って、リアスクリーン3の中心における法線6を含む縦
断面7(図3のxz面に平行な面)内で折り返されてい
る。また、プリズム610によって投写レンズ600の
内部で投写光の光路L1を90度折り返している。さら
に、投写光学系1は、ライトバルブ400R、400
G、400Bからプリズム610までの光路L2がxy
面に平行な筐体底面41に対して角度θだけ傾斜するよ
うに配置されている。このような構成により、以下の効
果が新たに生じる。In the rear projector 10 of the present embodiment,
Light valve 400R, 400 corresponding to electro-optical device
The optical path L1 of the projection light from the G, 400B to the rear screen 3 is reflected twice by the prism 610 and the mirror 2 to form a vertical section 7 including the normal 6 at the center of the rear screen 3 (parallel to the xz plane in FIG. 3). Face). Further, the optical path L1 of the projection light is turned 90 degrees inside the projection lens 600 by the prism 610. Further, the projection optical system 1 includes light valves 400R, 400R.
G, the optical path L2 from 400B to the prism 610 is xy
It is arranged so as to be inclined by an angle θ with respect to the housing bottom surface 41 parallel to the surface. With such a configuration, the following effects are newly generated.
【0041】すなわち、投写レンズ600の内部で光路
を90度折り曲げ、投写光学系1を上記のように筐体底
面41に対してθ傾斜させたとき、ミラー2の鉛直面か
らの傾斜角φは、φ=(90゜−θ)/2となり、角度
θを大きくするほどミラー2を鉛直方向(yz平面)に
近づける配置が可能となるため、リアプロジェクタ10
を薄型化することができる。That is, when the optical path is bent by 90 degrees inside the projection lens 600 and the projection optical system 1 is inclined by θ with respect to the housing bottom surface 41 as described above, the inclination angle φ of the mirror 2 from the vertical plane becomes , Φ = (90 ° −θ) / 2, and as the angle θ increases, the mirror 2 can be arranged closer to the vertical direction (yz plane).
Can be reduced in thickness.
【0042】また、折り返された投写レンズ600の前
群660と後群650およびそれらの光軸は直角の関係
にあり、前群660と後群650との距離を最小限に縮
めることができ、無用にレンズを切断する必要がなくな
るため、投写レンズ600の設計および製造の自由度が
向上し、投写レンズ600の性能を高めコストを低減さ
せる効果がある。Further, the front group 660 and the rear group 650 of the folded projection lens 600 and their optical axes are in a right angle relationship, and the distance between the front group 660 and the rear group 650 can be reduced to a minimum. Since there is no need to cut the lens unnecessarily, the degree of freedom in designing and manufacturing the projection lens 600 is improved, and there is an effect that the performance of the projection lens 600 is increased and the cost is reduced.
【0043】図3は上記の図2の構成の投写光学系1を
リアプロジェクタ10の筐体内に収納した場合を示す平
面図である。本実施形態のリアプロジェクタ10では、
ランプ110の光軸140がリアスクリーンの中心にお
ける法線6を含みxz平面に平行な縦断面7に直交する
ように配置されている。したがって、前述のように投写
光学系1を角度θ傾斜させてもランプ110は水平点灯
の状態を保持することができる。FIG. 3 is a plan view showing a case where the projection optical system 1 having the structure shown in FIG. In the rear projector 10 of the present embodiment,
The optical axis 140 of the lamp 110 is disposed so as to be orthogonal to the vertical section 7 including the normal 6 at the center of the rear screen and parallel to the xz plane. Therefore, even when the projection optical system 1 is tilted by the angle θ as described above, the lamp 110 can maintain the state of horizontal lighting.
【0044】従って、投写光学系1をいくら傾けようと
ランプ110の光軸140は常に水平(筐体底面41に
平行)に保たれるため、ランプ110を形成する発光管
に熱の偏りが生じにくく、ランプ110の寿命を延ばす
ことができる。また、ランプ110をリアプロジェクタ
10の背面(リアスクリーン3面に対向する面)側に配
置することが可能となるため、ランプ110を背面から
交換することが可能となりランプの交換頻度がそれほど
多くないリアプロジェクタには好都合である。また、リ
アプロジェクタ10のスクリーン3面側のスペースをス
ピーカーや他の映像機器を配置するための空間として有
効に活用することができる。Therefore, no matter how much the projection optical system 1 is tilted, the optical axis 140 of the lamp 110 is always kept horizontal (parallel to the bottom surface 41 of the housing), so that the arc tube forming the lamp 110 is biased by heat. And the life of the lamp 110 can be extended. In addition, since the lamp 110 can be disposed on the rear surface (the surface facing the rear screen 3) of the rear projector 10, the lamp 110 can be replaced from the rear surface, and the lamp replacement frequency is not so high. This is convenient for rear projectors. Further, the space on the screen 3 side of the rear projector 10 can be effectively utilized as a space for arranging speakers and other video equipment.
【0045】図5は、投写光学系1を配置するためのベ
ース手段5の具体例であり、図5(a)は側面図、図5
(b)は基板B53をA視した図、図5(c)は基板A
52をA視した図である。ベース手段5は、ベース部材
51と基板A52、基板B53から大略構成され、基板
B53の上に投写光学系1が固定される。投写光学系1
のクロスダイクロイックプリズム500および3つのラ
イトバルブ400R、400G、400Bの下部にはラ
イトバルブとその周辺に配置される偏光板(不図示)を
冷却するための冷却ファン800が配置され、ベース部
材51、基板A52および基板B53におけるその冷却
ファン800の位置に対応する位置には冷却ファン80
0に空気を取り込むための開口54が設けられている。FIG. 5 shows a specific example of the base means 5 for arranging the projection optical system 1. FIG. 5 (a) is a side view, and FIG.
FIG. 5B is a view of the substrate B53 as viewed from A, and FIG.
FIG. The base means 5 is roughly composed of a base member 51, a substrate A52, and a substrate B53, and the projection optical system 1 is fixed on the substrate B53. Projection optical system 1
Under the cross dichroic prism 500 and the three light valves 400R, 400G, 400B, a cooling fan 800 for cooling the light valve and a polarizing plate (not shown) disposed around the light valve is arranged, and the base member 51, The cooling fan 80 is located at a position corresponding to the position of the cooling fan 800 on the substrate A52 and the substrate B53.
An opening 54 is provided for taking in air into the airbag.
【0046】基板A52と基板B53とは3つの高さ調
整部材55を介して連結されており、3つの高さ調整部
材55のいずれかを回転させると、基板A52に対して
基板B53を相対的に近接または離間させることができ
る。また、基板A52とベース部材51とは3つの位置
決めピン56と案内溝57によって嵌合されており、ベ
ース部材51に回転自在に保持され基板A52の楕円穴
58と嵌合された偏心ピン59を回転させることにより
ベース部材51に対して基板A52および基板B53、
すなわち投写光学系1を矢印Eの方向(ライトバルブ4
00R、400G、400Bからプリズム610までの
光路L2とランプ110の光軸140とを含む面に平行
な方向)に移動調整することができる。同様の機構を方
向を変えて設けることにより矢印Eと直交する方向に移
動調整することも可能である。なお、移動調整機構は矢
印E方向、矢印Eと直交する方向の双方に調整可能な構
成としても良い。The substrate A52 and the substrate B53 are connected via three height adjusting members 55. When one of the three height adjusting members 55 is rotated, the substrate B53 is moved relative to the substrate A52. Can be close to or separated from The board A52 and the base member 51 are fitted by three positioning pins 56 and guide grooves 57, and the eccentric pin 59 is rotatably held by the base member 51 and fitted into the elliptical hole 58 of the board A52. By rotating, the substrate A52 and the substrate B53 with respect to the base member 51,
That is, the projection optical system 1 is moved in the direction of the arrow E (the light valve 4).
(The direction parallel to the plane including the optical path L2 from 00R, 400G, 400B to the prism 610 and the optical axis 140 of the lamp 110). By providing a similar mechanism in a different direction, the movement can be adjusted in a direction orthogonal to the arrow E. Note that the movement adjustment mechanism may be configured to be adjustable in both directions of arrow E and a direction orthogonal to arrow E.
【0047】プリズム610によって折り返された投写
レンズ600の前群660と後群650およびそれらの
光軸が直角の関係にある。したがって、上記の調整機構
により投写光学系1をその固定面である基板B53の平
面と水平または垂直に移動させることによって、投写光
学系1とリアスクリーン3との相対位置を調整すること
ができであり、調整機構が簡略化される。The front group 660 and the rear group 650 of the projection lens 600 folded by the prism 610 and their optical axes are in a right angle relationship. Therefore, the relative position between the projection optical system 1 and the rear screen 3 can be adjusted by moving the projection optical system 1 horizontally or vertically with respect to the plane of the substrate B53, which is the fixing surface, by the adjustment mechanism. Yes, the adjustment mechanism is simplified.
【0048】さらに、投写光学系1が筐体底面41に対
して傾斜して配置されることにより、投写光学系1のリ
アスクリーン3側に空間が確保される。したがって、そ
の空間を利用することにより、図6に示すように投写光
学系1の下部に設けた冷却ファン800によって通風さ
れる風810をベース手段5の開口54を通じて投写光
学系1内部に効率よく取り込むことが可能となる。すな
わち、冷却のための空間を特別に設けることなく効果的
にライトバルブおよびその周辺の偏光板を冷却すること
ができる。Further, by arranging the projection optical system 1 at an angle with respect to the housing bottom surface 41, a space is secured on the rear screen 3 side of the projection optical system 1. Therefore, by utilizing the space, as shown in FIG. 6, the wind 810 passed by the cooling fan 800 provided at the lower part of the projection optical system 1 efficiently enters the projection optical system 1 through the opening 54 of the base means 5. It becomes possible to take in. That is, the light valve and the polarizing plate around the light valve can be effectively cooled without specially providing a space for cooling.
【0049】(第2の実施形態)図7は本発明の第2の
実施形態を示す投写光学系1’の要部を示す平面図であ
り、図8はその投写光学系1’を筐体4’に収納したリ
アプロジェクタ20の平面図である。(Second Embodiment) FIG. 7 is a plan view showing a main part of a projection optical system 1 'according to a second embodiment of the present invention. FIG. It is a top view of the rear projector 20 stored in 4 '.
【0050】図7において、図2に示した第1の実施形
態と異なるのは、照明光学系100’を構成するランプ
110の光軸140がリアスクリーン3の中心における
法線6を含む縦断面7(図8のxz平面に平行な面)に
平行となるように配置した点である。FIG. 7 is different from the first embodiment shown in FIG. 2 in that the optical axis 140 of the lamp 110 constituting the illumination optical system 100 ′ is a longitudinal section including the normal 6 at the center of the rear screen 3. 7 (plane parallel to the xz plane in FIG. 8).
【0051】すなわち、照明光学系100’は反射ミラ
ー150をさらに有し、上述と同様にしてランプ110
から出射した照明光はインテグレータ光学系120と偏
光変換光学系130により均一化され偏光を揃えられな
がら反射ミラー150に入射し、反射ミラー150によ
って光路を90度変換された後、R光束とGおよびB光
束とを分離する第1のダイクロイックミラー210に入
射する。それ以外は第1の実施形態と同様である。な
お、本実施形態の説明において、第1の実施形態と同様
の構成要素については、図1〜6で用いたのと同様の符
号を付し、その詳細な説明を省略する。That is, the illumination optical system 100 ′ further has a reflection mirror 150, and the lamp 110
The illumination light emitted from the light source enters the reflection mirror 150 while being uniformed and polarized by the integrator optical system 120 and the polarization conversion optical system 130, and the optical path is changed by 90 degrees by the reflection mirror 150. The light enters a first dichroic mirror 210 that separates the B light flux. Other than that, it is the same as the first embodiment. In the description of the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those used in FIGS. 1 to 6, and the detailed description thereof will be omitted.
【0052】この投写光学系1’を第1の実施形態の投
写光学系1と同様に筐体底面に対して角度θ傾斜させて
筐体4’内に配置すると、ランプ110の光軸も筐体底
面に対して角度θ傾いた配置となる。ランプ110は特
に垂直点灯用に作られたものでない限り第1の実施形態
に示した水平点灯が望ましいが、多少の傾きであればそ
の寿命への影響は小さい。一方、このように前記縦断面
7に対してランプ110の光軸140が平行になるよう
に配置することによって、図8に示したようにランプ1
10はリアプロジェクタ20のスクリーン3面側に配置
されることになり、リアプロジェクタ20の側面側にス
ペースを空けることができる。従って、リアプロジェク
タ20のスクリーン3面側(前面側)からのランプ11
0の交換が可能となりメンテナンスが容易になるととも
に、側面側をカットするような斬新なデザインにするこ
とも可能になる。When the projection optical system 1 'is disposed in the housing 4' at an angle .theta. With respect to the housing bottom similarly to the projection optical system 1 of the first embodiment, the optical axis of the lamp 110 is also changed. The arrangement is inclined at an angle θ with respect to the body bottom. Unless the lamp 110 is particularly designed for vertical lighting, the horizontal lighting shown in the first embodiment is desirable. However, if the lamp 110 is slightly inclined, its influence on the life is small. On the other hand, by arranging the optical axis 140 of the lamp 110 so as to be parallel to the longitudinal section 7 as described above, as shown in FIG.
10 is disposed on the screen 3 side of the rear projector 20, and a space can be made on the side of the rear projector 20. Therefore, the lamp 11 from the screen 3 side (front side) of the rear projector 20
It is possible to replace the zero, maintenance becomes easy, and it is also possible to make a novel design in which the side surface is cut.
【0053】本実施形態のリアプロジェクタでは、ラン
プが水平点灯の状態を保持することができることによる
効果は得られないものの、それ以外の部分では第1の実
施形態で説明したのと同様な効果を得ることが可能であ
る。In the rear projector according to the present embodiment, the effect of being able to maintain the lamp in the horizontally lit state cannot be obtained, but the other parts have the same effects as those described in the first embodiment. It is possible to get.
【0054】なお、ランプ110を含む照明光学系10
0’の配置は、上記に限らず、ランプ110から反射ミ
ラー150までの光学系を光軸周りに角度θ回転し投写
光学系1’を筐体4に収納した際に照明光学系100’
が筐体底面に平行になるように配置することも可能であ
る。The illumination optical system 10 including the lamp 110
The arrangement of 0 'is not limited to the above, and the illumination optical system 100' can be used when the projection optical system 1 'is housed in the housing 4 by rotating the optical system from the lamp 110 to the reflection mirror 150 around the optical axis by an angle θ.
May be arranged so as to be parallel to the bottom surface of the housing.
【0055】(第3の実施形態)図9は本発明の第3の
実施形態を示す投写光学系1’’の要部を示す平面図で
ある。上述した第1および第2の実施形態では、透過型
の液晶パネルをライトバルブとして適用した投写光学系
を用いた場合を例に説明しているが、本実施形態では反
射型の液晶パネルを適用した投写光学系1’’である点
が相違している。なお、本実施形態の説明において、第
1、第2の実施形態と同様の構成要素については、図1
〜8で用いたのと同様の符号を付し、その詳細な説明を
省略する。(Third Embodiment) FIG. 9 is a plan view showing a main part of a projection optical system 1 '' according to a third embodiment of the present invention. In the first and second embodiments described above, the case where a projection optical system in which a transmission type liquid crystal panel is used as a light valve is used as an example, but in the present embodiment, a reflection type liquid crystal panel is used. In that it is a projection optical system 1 ″. In the description of the present embodiment, the same components as those in the first and second embodiments will be described with reference to FIG.
The same reference numerals as those used in Nos. To 8 are used, and the detailed description thereof is omitted.
【0056】投写光学系1’’は、照明光学系100
と、色光分離光学系200’と、リレー光学系300’
と、偏光ビームスプリッタ700R、700G、700
Bと、ライトバルブ400R’、400G’、400
B’と、クロスダイクロイックプリズム500’と、投
写レンズ600’とを備えている。The projection optical system 1 ″ includes an illumination optical system 100.
, A color light separation optical system 200 ′, and a relay optical system 300 ′.
And polarizing beam splitters 700R, 700G, 700
B and light valves 400R ', 400G', 400
B ′, a cross dichroic prism 500 ′, and a projection lens 600 ′.
【0057】照明光学系100から射出される光は、色
光分離光学系200’に入射し3つの色光に分離され
る。第1のダイクロイックミラー210’は、B光を透
過するとともに、B光よりも長波長側の色光(G光およ
びR光)を反射する。The light emitted from the illumination optical system 100 enters the color light separation optical system 200 'and is separated into three color lights. The first dichroic mirror 210 ′ transmits the B light and reflects the color light (G light and R light) on the longer wavelength side than the B light.
【0058】第1のダイクロイックミラー210’によ
って反射されたG光およびR光のうち、R光は、第2の
ダイクロイックミラー220’を透過し、フィールドレ
ンズ240’を通ってR用の偏光ビームスプリッタ70
0Rに入射する。G光は、第2のダイクロイックミラー
220’によって反射され、フィールドレンズ250’
を通ってG用の偏光ビームスプリッタ700Gに入射す
る。Of the G light and the R light reflected by the first dichroic mirror 210 ', the R light passes through the second dichroic mirror 220', passes through the field lens 240 ', and passes through the R polarizing beam splitter. 70
It is incident on 0R. The G light is reflected by the second dichroic mirror 220 ′, and is reflected by the field lens 250 ′.
Through the polarization beam splitter 700G for G.
【0059】第1のダイクロイックミラー210’を透
過したB光は、リレー光学系300’、すなわち、入射
側レンズ310’、リレー反射ミラー320’、リレー
レンズ330’を通り、さらに射出側レンズ350’を
通ってB用の偏光ビームスプリッタ700Bに入射す
る。The B light transmitted through the first dichroic mirror 210 'passes through the relay optical system 300', that is, the entrance side lens 310 ', the relay reflection mirror 320', and the relay lens 330 ', and further, the exit side lens 350'. Through the polarization beam splitter 700B for B.
【0060】各色用の偏光ビームスプリッタ700R、
700G、700Bに入射した各色光は、対応する偏光
ビームスプリッタ700R、700G、700Bの偏光
分離面710R、710G、710Bで2種類の偏光光
(s偏光光とp偏光光)に分離される。各色用のライト
バルブ400R’、400G’、400B’は、対応す
る偏光ビームスプリッタ700R、700G、700B
から射出されるどちらか一方の偏光光の光軸上に配置さ
れている。図の例では、各偏光ビームスプリッタ700
R、700G、700Bの偏光分離面710R、710
G、710Bがs偏光光を反射してp偏光光を透過する
構成とし、各色用のライトバルブ400R’、400
G’、400B’はs偏光光の光軸上に配置されてい
る。従って、s偏光光の各色光が対応するライトバルブ
400R’、400G’、400B’に照明光として入
射する。The polarization beam splitter 700R for each color,
Each color light that has entered 700G and 700B is split into two types of polarized light (s-polarized light and p-polarized light) by the polarization splitting surfaces 710R, 710G and 710B of the corresponding polarizing beam splitters 700R, 700G and 700B. The light valves 400R ', 400G', 400B 'for each color are provided with the corresponding polarizing beam splitters 700R, 700G, 700B.
Are arranged on the optical axis of one of the polarized lights emitted from the light source. In the example of the figure, each polarization beam splitter 700
R, 700G, 700B polarization splitting surfaces 710R, 710
G and 710B reflect the s-polarized light and transmit the p-polarized light, and the light valves 400R 'and 400
G ′ and 400B ′ are arranged on the optical axis of the s-polarized light. Therefore, each color light of the s-polarized light enters the corresponding light valve 400R ', 400G', 400B 'as illumination light.
【0061】各色用のライトバルブ400R’、400
G’、400B’は、反射型の液晶パネルであり、照明
光として入射したそれぞれの色光を、それぞれ対応する
色信号(画像情報)に応じて変調し、反射光として射出
する。Light valves 400R ', 400 for each color
G ′ and 400B ′ are reflection-type liquid crystal panels, which modulate the respective color lights incident as illumination light according to the corresponding color signals (image information) and emit the reflected light.
【0062】各色用のライトバルブ400R’、400
G’、400B’から射出される光は、対応する各色の
偏光ビームスプリッタ700R、700G、700Bに
再入射する。再入射した各色光は、変調された光(p偏
光光)と、変調されていない光(s偏光光)とを含んだ
混合光である。従って、各色の射出光のうち、変調光の
みが対応する偏光ビームスプリッタ700R、700
G、700Bの偏光分離面710R、710G、710
Bを透過してクロスダイクロイックプリズム500’に
入射する。Light valves 400R ', 400 for each color
The light emitted from G ′, 400B ′ re-enters the corresponding color beam splitter 700R, 700G, 700B. The re-entered color lights are mixed lights containing modulated light (p-polarized light) and unmodulated light (s-polarized light). Therefore, of the emission lights of each color, only the modulation light corresponds to the polarization beam splitters 700R and 700R.
G, 700B polarization separation surfaces 710R, 710G, 710
B passes through and enters the cross dichroic prism 500 '.
【0063】クロスダイクロイックプリズム500’に
入射した各色光は合成されて投写レンズ600’に向か
って射出される。これにより、クロスダイクロイックプ
リズム500’で合成された光の表すカラー画像が、投
写レンズ600’によって投写される。The respective color lights incident on the cross dichroic prism 500 'are combined and emitted toward the projection lens 600'. As a result, a color image represented by the light synthesized by the cross dichroic prism 500 'is projected by the projection lens 600'.
【0064】投写光学系1’’は、第1の実施形態の投
写光学系1と同様の方法で、筐体内に収納される。した
がって、本実施形態によっても、第1実施形態と同様の
効果を得ることができる。The projection optical system 1 ″ is housed in a housing in the same manner as the projection optical system 1 of the first embodiment. Therefore, according to the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
【0065】なお、反射型のライトバルブとしては、反
射型の液晶パネルではなく、デジタルマイクロミラーデ
バイス(TI社の商標)を用いるようにしてもよい。た
だし、デジタルマイクロミラーデバイスのように、偏光
を用いない電気光学装置では、偏光ビームスプリッタ7
00R、700G、700Bや偏光変換光学系130は
不要である。As the reflective light valve, a digital micromirror device (trademark of TI) may be used instead of the reflective liquid crystal panel. However, in an electro-optical device that does not use polarization, such as a digital micromirror device, the polarization beam splitter 7
00R, 700G, 700B and the polarization conversion optical system 130 are unnecessary.
【0066】また、反射型のライトバルブを用いた光学
系は、本実施形態のような構成に限定されず、例えば、
色分離光学系と色合成光学系とを共通の光学要素で構成
したりすることも可能である。The optical system using the reflection type light valve is not limited to the configuration of the present embodiment.
It is also possible to configure the color separation optical system and the color synthesis optical system with a common optical element.
【0067】(その他の実施形態)なお、この発明は、
上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲において種々の態様において実施すること
が可能であり、例えば次のような変形も可能である。 (1)上記実施形態では、インテグレータ光学系120
や偏光変換光学系130を用いていたが、この発明は、
このような光学系を用いないリアプロジェクタにも適用
可能である。 (2)上記実施形態では、3つのライトバルブを用いた
リアプロジェクタについて説明したが、ライトバルブの
数は3つには限定されず、1つ、2つ、あるいは4つ以
上であっても良い。色光分離光学系200やクロスダイ
クロイックプリズム500の部分は、ライトバルブの数
や種類に応じて上記実施形態と異なる構成に変えたり、
省略したりすることも可能である。(Other Embodiments) The present invention
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are also possible. (1) In the above embodiment, the integrator optical system 120
And the polarization conversion optical system 130, the present invention,
The present invention is also applicable to a rear projector that does not use such an optical system. (2) In the above embodiment, the rear projector using three light valves has been described. However, the number of light valves is not limited to three, and may be one, two, or four or more. . The portion of the color light separation optical system 200 and the cross dichroic prism 500 may be changed to a configuration different from the above embodiment according to the number and type of light valves,
It is also possible to omit it.
【0068】[0068]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のリアプロ
ジェクタは、投写レンズの内部で光路を90度折り曲
げ、投写光学系を筐体底面に対して傾斜させる構成であ
るため、リアスクリーン直前のミラーの傾斜角を鉛直方
向に近づける配置が可能となり、リアプロジェクタを薄
型化することができる。また、折り返された投写レンズ
の前群と後群およびそれらの光軸は直角の関係にあり、
前群と後群との距離を最小限に縮めることができ、無用
にレンズを切断する必要がなくなるため、投写レンズの
設計および製造の自由度が向上し、投写レンズの性能を
高めコストを低減させる効果がある。また、投写光学系
を投写光の光路とランプの光軸とを含む面に平行および
/または垂直に移動させることによって投写光学系とリ
アスクリーンとの相対位置を調整可能であり、調整機構
が簡略化される。さらに、投写光学系が筐体の底面に対
して傾斜して配置されるため、投写光学系内部に空気を
取り込みやすく、冷却のための空間を特別に設けること
なく効果的な冷却を行うことができる。As described above, the rear projector according to the present invention has a configuration in which the optical path is bent 90 degrees inside the projection lens and the projection optical system is inclined with respect to the bottom of the housing, so that the rear projector is located immediately before the rear screen. It is possible to arrange the mirror so that the tilt angle of the mirror approaches the vertical direction, and it is possible to reduce the thickness of the rear projector. Also, the front and rear groups of the folded projection lens and their optical axes are in a right angle relationship,
The distance between the front group and the rear group can be reduced to a minimum, eliminating the need to cut the lens unnecessarily, improving the freedom of design and manufacture of the projection lens, improving the performance of the projection lens and reducing costs Has the effect of causing Further, the relative position between the projection optical system and the rear screen can be adjusted by moving the projection optical system parallel and / or perpendicular to a plane including the optical path of the projection light and the optical axis of the lamp, and the adjustment mechanism is simplified. Be transformed into Furthermore, since the projection optical system is arranged at an angle to the bottom surface of the housing, air can be easily taken into the projection optical system, and effective cooling can be performed without specially providing a space for cooling. it can.
【図1】本発明の第1の実施形態としてのリアプロジェ
クタの概略構成を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a rear projector as a first embodiment of the invention.
【図2】本発明の第1の実施形態における投写光学系の
要部を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a main part of the projection optical system according to the first embodiment of the present invention.
【図3】図2の構成の投写光学系をリアプロジェクタの
筐体内に収納した場合を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a case where the projection optical system having the configuration shown in FIG. 2 is housed in a housing of a rear projector.
【図4】本発明の第1の実施形態における投写レンズ内
のプリズムの構成を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a configuration of a prism in the projection lens according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第1の実施形態における投写光学系を
配置するためのベース手段の具体例であり、(a)は側
面図、(b)は基板B53をA視した図、(c)は基板
A52をA視した図である。5A and 5B are specific examples of base means for arranging the projection optical system according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 5A is a side view, FIG. () Is a view of substrate A52 viewed from A. FIG.
【図6】本発明の第1の実施形態における冷却ファンに
よる通風の様子を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a state of ventilation by a cooling fan according to the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第2の実施形態を示す投写光学系の要
部を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view illustrating a main part of a projection optical system according to a second embodiment of the present invention.
【図8】図7における投写光学系を筐体に収納したリア
プロジェクタの平面図である。8 is a plan view of a rear projector in which a projection optical system in FIG. 7 is housed in a housing.
【図9】本発明の第3の実施形態を示す投写光学系の要
部を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a main part of a projection optical system according to a third embodiment of the present invention.
1…投写光学系 2…ミラー 3…リアスクリーン 4…筐体 5…ベース手段 6…リアスクリーン中心における法線 7…法線6を含む縦断面 10…リアプロジェクタ 20…リアプロジェクタ 100…照明光学系 110…ランプ 120…インテグレータ光学系 130…偏光変換光学系 140…ランプ110の光軸 200…色光分離光学系 210、220…ダイクロイックミラー 230…反射ミラー 240、250…フィールドレンズ 300…リレー光学系 310…入射側レンズ 320、340…リレー反射ミラー 330…リレーレンズ 350…射出側レンズ(フィールドレンズ) 400R、400G、400B…ライトバルブ 500…クロスダイクロイックプリズム 510…第1のダイクロイック面 520…第2のダイクロイック面 530…射出面 600…投写レンズ 700R、700G、700B…偏光ビームスプリッタ 710R、710G、710B…偏光分離面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projection optical system 2 ... Mirror 3 ... Rear screen 4 ... Case 5 ... Base means 6 ... Normal line at the center of rear screen 7 ... Longitudinal section including normal line 10 ... Rear projector 20 ... Rear projector 100 ... Illumination optical system Reference Signs List 110 lamp 120 integrator optical system 130 polarization conversion optical system 140 optical axis of lamp 110 200 color light separation optical system 210, 220 dichroic mirror 230 reflection mirror 240, 250 field lens 300 relay optical system 310 Incident side lens 320, 340 Relay relay mirror 330 Relay lens 350 Exit side lens (field lens) 400R, 400G, 400B Light valve 500 Cross dichroic prism 510 First dichroic surface 520 Second dichroic 530 ... exit plane 600 ... projection lens 700R, 700G, 700B ... polarizing beam splitter 710R, 710G, 710B ... polarization separating 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 9/31 H04N 9/31 C ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 9/31 H04N 9/31 C
Claims (6)
像を生成する電気光学装置と、該電気光学装置からの画
像光を拡大投写する投写レンズとを備えた投写光学系
と、前記投写光学系を収納してなる筐体と、前記筐体の
前面に設置されたリアスクリーンとを備えたリアプロジ
ェクタであって、 前記電気光学装置から前記リアスクリーンに至る光路を
前記リアスクリーンの中心における法線を含む縦断面内
で折り返すための2つの光路変換手段を有し、 前記2つの光路変換手段のうち一方の光路変換手段は前
記投写レンズの内部で前記光路を90度折り返すように
配置され、 前記投写光学系は、前記電気光学装置から前記一方の光
路変換手段までの光路が前記筐体の底面に対して傾斜す
るように配置されることを特徴とするリアプロジェク
タ。A projection optical system comprising: a light source; an electro-optical device for generating an image using illumination light from the light source; and a projection lens for enlarging and projecting the image light from the electro-optical device; A rear projector including a housing that houses a projection optical system and a rear screen installed on a front surface of the housing, wherein an optical path from the electro-optical device to the rear screen is a center of the rear screen. Has two optical path converting means for folding back in a vertical section including the normal line, and one of the two optical path converting means is arranged so as to fold the optical path by 90 degrees inside the projection lens. Wherein the projection optical system is arranged such that an optical path from the electro-optical device to the one optical path conversion unit is inclined with respect to a bottom surface of the housing. .
って、 前記光源はランプを含み、 前記ランプは、該ランプの光軸が前記縦断面に直交する
ように配置されることを特徴とするリアプロジェクタ。2. The rear projector according to claim 1, wherein the light source includes a lamp, and the lamp is arranged such that an optical axis of the lamp is orthogonal to the longitudinal section. Rear projector.
って、 前記光源はランプを含み、 前記ランプは、該ランプの光軸が前記縦断面に平行とな
るように配置されることを特徴とするリアプロジェク
タ。3. The rear projector according to claim 1, wherein the light source includes a lamp, and the lamp is arranged such that an optical axis of the lamp is parallel to the longitudinal section. Rear projector.
プロジェクタであって、 前記投写レンズの内部に配置される前記一方の光路変換
手段が直角プリズムであることを特徴とするリアプロジ
ェクタ。4. The rear projector according to claim 1, wherein the one of the optical path changing means disposed inside the projection lens is a right-angle prism.
プロジェクタであって、 前記投写光学系を、前記電気光学装置から前記一方の光
路変換手段までの光路と前記ランプの光軸とを含む面に
平行および/または直交する方向に移動する調整手段を
有することを特徴とするリアプロジェクタ。5. The rear projector according to claim 1, wherein the projection optical system is configured to adjust an optical path from the electro-optical device to the one optical path conversion unit and an optical axis of the lamp. A rear projector having adjusting means for moving in a direction parallel and / or orthogonal to a plane including the rear projector.
プロジェクタであって、 前記投写光学系に対し下方から冷却風を通す冷却手段を
さらに有することを特徴とするリアプロジェクタ。6. The rear projector according to claim 1, further comprising a cooling unit that passes cooling air from below to the projection optical system.
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- 2000-10-03 JP JP2000303739A patent/JP2002107663A/en active Pending
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