JP2002341452A - Image projecting device, multiple image projecting device and screen - Google Patents

Image projecting device, multiple image projecting device and screen

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JP2002341452A
JP2002341452A JP2001143459A JP2001143459A JP2002341452A JP 2002341452 A JP2002341452 A JP 2002341452A JP 2001143459 A JP2001143459 A JP 2001143459A JP 2001143459 A JP2001143459 A JP 2001143459A JP 2002341452 A JP2002341452 A JP 2002341452A
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mirror
screen
image
image projection
optical system
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Japanese (ja)
Inventor
Seiichiro Tabata
誠一郎 田端
Kazunari Hanano
和成 花野
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image projecting device thin-shaped in a depth direction without deteriorating the image quality. SOLUTION: As for the image projecting device wherein an image displayed by display elements is enlarged and projected on a screen 1 by a projection optical system, a 4th mirror 4, a 3rd mirror 5, a 2nd mirror 6 and a 1st mirror 7 are arranged in luminous flux passing order on an optical path between the projection optical system and the screen 1 so as to bend the optical path, then, the volume of a space where the luminous flux passes is made smaller as a whole, besides, as for the mirror 5 among several mirrors, the mirror 5 provided with the furthest end edge separated furthest away from the screen 1 in a Z-axis direction is formed as a concave mirror, then, a distance DO from the screen 1 to the furthest end edge is made shorter than that in the case the mirror 5 is formed as a plane mirror, then, the thin-shaped image projecting device is obtained.

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、表示素子により表
示された画像に係る光束を複数回折曲させてスクリーン
に投影する画像投影装置およびマルチ画像投影装置と、
画像が投影されるスクリーンと、に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image projection apparatus and a multi-image projection apparatus for projecting a light flux relating to an image displayed by a display element on a screen by diffracting a plurality of light beams, and
A screen on which the image is projected.

【0002】[0002]

【従来の技術】表示素子により表示した画像をスクリー
ンに投影して観察可能に表示させる画像投影装置は、従
来より種々のものが提案されている。
2. Description of the Related Art There have been proposed various image projection apparatuses for projecting an image displayed by a display element on a screen and displaying the image so that the image can be observed.

【0003】このような画像投影装置は、投影光学系を
用いて表示素子の画像を拡大し投影するが、このとき
に、光束を急激に広げるように投影を行うと、画像の辺
縁部に投射される光線は、かなり斜めの角度で入射する
ことになるために、周辺光量不足等が生じて画像の品質
が低下することになる。
[0003] Such an image projection apparatus enlarges and projects an image on a display element using a projection optical system. At this time, when the projection is performed so that the light flux is rapidly expanded, the image is projected on the periphery of the image. The projected light rays are incident at a considerably oblique angle, so that the peripheral light quantity is insufficient and the quality of the image is degraded.

【0004】従って、画質を重視する場合には、光束が
緩やかに広がるように投影することになるが、このとき
には光路長が長くなるために、そのままでは画像投影装
置の奥行き方向のサイズが大きくなってしまう。
Therefore, when the image quality is emphasized, the light beam is projected so as to spread gently. However, at this time, since the optical path length becomes long, the size of the image projection apparatus in the depth direction becomes large as it is. Would.

【0005】そこで、ミラーを用いて光路を折曲するこ
とにより、奥行き方向の薄型化を図った画像投影装置が
提案されている。
Therefore, there has been proposed an image projection apparatus in which the optical path is bent using a mirror to reduce the thickness in the depth direction.

【0006】このような技術の一例として、特開平7−
84313号公報には、画像を表示する画像表示装置
と、この画像表示装置に映し出された画像を拡大・投射
する投射レンズと、上記拡大・投射された画像を反射す
る反射ミラーと、この反射ミラーで反射された画像を結
像するためのスクリーンと、を有するリアプロジェクタ
において、上記反射ミラーを複数個設け、上記スクリー
ンに最終的に結像させる最終反射ミラーと上記画像表示
装置並びに上記投射レンズを、上記スクリーンの配置高
さとほぼ同一の高さに配置したリアプロジェクタが記載
されている。
As an example of such a technique, Japanese Patent Laid-Open No.
Japanese Patent No. 84313 discloses an image display device for displaying an image, a projection lens for enlarging and projecting an image projected on the image display device, a reflection mirror for reflecting the enlarged and projected image, and a reflection mirror for the image display device. And a screen for forming an image reflected by the rear projector, a plurality of the reflection mirrors provided, a final reflection mirror for finally forming an image on the screen, the image display device, and the projection lens A rear projector arranged at substantially the same height as the arrangement height of the screen is described.

【0007】この公報に記載されたリアプロジェクタに
おける光学系は、具体的には、陰極線管でなる画像表示
装置に表示した画像を、投射レンズを用いてスクリーン
に投影する光路上に、3枚のミラーを配置して光路を折
曲することにより、装置全体のコンパクト化を図ったも
のとなっている。
The optical system in the rear projector described in this publication specifically has three images on an optical path for projecting an image displayed on an image display device comprising a cathode ray tube onto a screen using a projection lens. By arranging mirrors and bending the optical path, the overall size of the apparatus is reduced.

【0008】さらに、ミラーを用いて光路を折曲すると
ともに、スクリーンに入射する主光線が傾くような打ち
上げ角をもって画像を投影することにより、画像投影装
置の薄型化を図るようにした技術が、例えば特開昭59
−15925号公報に記載されている。
Further, a technique has been proposed in which a light path is bent using a mirror and an image is projected at a launch angle at which a chief ray incident on a screen is inclined, thereby reducing the thickness of the image projection apparatus. For example, JP-A-59
No. 15925.

【0009】この特開昭59−15925号公報には、
このような打ち上げ角をもって投影される画像を良好に
表示するスクリーンとして、サーキュラーフレネルレン
ズ面を有するスクリーン体の投影側に、リニアフレネル
レンズ面が位置するように構成した背面投影スクリーン
が記載されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-15925 discloses that
As a screen that favorably displays an image projected with such a launch angle, a rear projection screen configured such that a linear Fresnel lens surface is positioned on the projection side of a screen body having a circular Fresnel lens surface is described. .

【0010】一方、上述したような同心円状をなすサー
キュラーフレネルレンズ面に代えて、縦縞状水平収束フ
レネル面と、横縞状垂直収束フレネル面とを組み合わせ
て用いる技術が、例えば特開昭58−93044号公報
に記載されている。より詳しくは、該公報に、スクリー
ンを2層以上の透明プラスチック層から構成し、スクリ
ーンからの出力光に近い順に数えて、第1面に垂直黒縞
状面を形成し、第2面に水平レンチ・キュラー面を形成
し、第3面に水平収束縦縞状フレネル面を形成し、第4
面以降に垂直収束横縞状フレネル兼レンチキュラー面を
形成してなるスクリーンを備えた画像投写装置が記載さ
れている。
On the other hand, instead of the above-described concentric circular Fresnel lens surface, a technique using a combination of a vertical stripe horizontal convergent Fresnel surface and a horizontal stripe vertical convergent Fresnel surface is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-93044. No., published in Japanese Unexamined Patent Publication No. More specifically, according to the publication, the screen is composed of two or more transparent plastic layers, and a vertical black striped surface is formed on the first surface, and the horizontal black stripe is formed on the second surface. A lenticular surface is formed, a horizontal converging vertical stripe Fresnel surface is formed on the third surface, and a fourth surface is formed on the fourth surface.
There is described an image projection apparatus provided with a screen having a vertically converging horizontal stripe-shaped Fresnel / lenticular surface formed after the surface.

【0011】さらに、該公報には、生産性を向上しなが
ら、走査線とフレネルレンズ間の干渉によるモアレ妨害
を軽減する技術についても記載されている。
Further, the publication also describes a technique for reducing moire interference caused by interference between a scanning line and a Fresnel lens while improving productivity.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記特開平7−843
13号公報に記載されたような、複数のミラーを用いる
ことにより光路を折曲させて画像投影装置の小型化を図
る構成の例ついて、図10から図12を参照して説明す
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-843.
With reference to FIGS. 10 to 12, an example of a configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 13-132, which aims to reduce the size of an image projection apparatus by bending an optical path by using a plurality of mirrors will be described.

【0013】ここに、図10はさらなる薄型化を図る余
地のある画像投影装置の構成例を示す平面図、図11は
上記図10の画像投影装置の構成を示す側面図、図12
は上記図10の画像投影装置における表示素子と投影光
学系の構成を上方から示す図である。
FIG. 10 is a plan view showing an example of the configuration of an image projection apparatus having room for further reduction in thickness, FIG. 11 is a side view showing the configuration of the image projection apparatus of FIG.
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a display element and a projection optical system in the image projection device of FIG. 10 from above.

【0014】なお、これら図10から図12において
は、スクリーン91に表示される画像を観察する観察者
から見て、上方向をY軸の正方向、左方向をX軸の正方
向、スクリーン91の背面側となる方向をZ軸の正方向
としている。
In FIGS. 10 to 12, when viewed from the observer who observes the image displayed on the screen 91, the upward direction is the positive direction of the Y-axis, the left direction is the positive direction of the X-axis, Is defined as the positive direction of the Z axis.

【0015】この画像投影装置は、図10、図11に示
すように、画像を表示する表示素子92と、この表示素
子92により表示された画像を後述するスクリーン91
に向けて投影する投影光学系93と、この投影光学系9
3により略X軸の負方向に投影された光束を反射して略
Y軸の正方向に折曲させる第4ミラー94と、この第4
ミラー94からの光束を反射して略Z軸の負方向に折曲
させる第3ミラー95と、この第3ミラー95からの光
束を反射して略Y軸の正方向に折曲させる第2ミラー9
6と、この第2ミラー96からの光束を反射して略Z軸
の負方向に折曲させる第1ミラー97と、この第1ミラ
ー97からの光束を受けて拡散させることにより画像を
観察可能に表示するスクリーン91と、を有して構成さ
れている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the image projecting apparatus includes a display element 92 for displaying an image, and a screen 91 for displaying an image displayed by the display element 92, which will be described later.
Optical system 93 for projecting light toward
A fourth mirror 94 for reflecting the light beam projected in the negative direction of the approximate X axis by the third mirror 94 and bending the light beam in the positive direction of the approximate Y axis;
A third mirror 95 that reflects the light beam from the mirror 94 and bends it in the substantially negative direction of the Z axis, and a second mirror that reflects the light beam from the third mirror 95 and bends it in the substantially positive direction of the Y axis. 9
6, a first mirror 97 that reflects the light beam from the second mirror 96 and bends it in the substantially negative direction of the Z-axis, and receives and diffuses the light beam from the first mirror 97 to observe an image. And a screen 91 to be displayed on the screen.

【0016】さらに、上記投影光学系93は、例えばテ
レセントリック光学系として構成されていて、図12に
示すように、凸レンズ93aと、この凸レンズ93aと
貼り合わせられている凹レンズ93bと、絞り93c
と、凹レンズ93dと、凸レンズ93eと、を有してな
る。
Further, the projection optical system 93 is configured as, for example, a telecentric optical system, and as shown in FIG. 12, a convex lens 93a, a concave lens 93b bonded to the convex lens 93a, and a stop 93c.
, A concave lens 93d, and a convex lens 93e.

【0017】上記凸レンズ93aと凹レンズ93bは、
互いに異なる硝材により形成されていて、色収差等を補
正するためのものである。
The convex lens 93a and the concave lens 93b are
It is formed of mutually different glass materials and is for correcting chromatic aberration and the like.

【0018】また、上記凹レンズ93dと凸レンズ93
は、上記表示素子92に表示された画像を拡大して投影
するためのパワーの大部分を担うものである。
The concave lens 93d and the convex lens 93
Is responsible for most of the power for enlarging and projecting the image displayed on the display element 92.

【0019】このような構成において、画像投影装置の
奥行きサイズは、スクリーン91から第3ミラー95の
最遠端縁までのZ軸方向の長さにより決定され、図11
に示すD1となっている。
In such a configuration, the depth size of the image projection device is determined by the length from the screen 91 to the farthest edge of the third mirror 95 in the Z-axis direction.
D1 shown in FIG.

【0020】こうした画像投影装置は、大画面を備えな
がらも奥行きサイズが小さいことが望まれているため
に、このD1をさらに短縮して薄型化を図る技術が必要
となっている。
Since it is desired that such an image projection device has a large screen and a small depth size, a technique for further shortening D1 and making it thinner is required.

【0021】また、上記特開昭59−15925号公報
に記載のものでは、単一の画像投影ユニットから画像を
投影するという観点のみに基づいてサーキュラーフレネ
ルスクリーンを採用しているために、複数の画像投影ユ
ニットから部分画像を投影するタイプのマルチ画像投影
装置にそのまま適用しようとしても、次のような課題が
生じることになる。
Further, in the apparatus disclosed in JP-A-59-15925, a circular Fresnel screen is employed only from the viewpoint of projecting an image from a single image projection unit. Even if it is applied to a multi-image projector that projects a partial image from the image projection unit as it is, the following problem occurs.

【0022】すなわち、マルチ画像投影装置において
は、複数の画像投影ユニットから各投影する複数の部分
画像をスクリーン上において円滑に接続するために、部
分画像同士の辺縁部が互いに重畳されるように投影を行
う。このような部分画像同士の重畳領域においては、異
なる画像投影ユニットからの光が異なる入射角で入射す
ることになるために、サーキュラーフレネルスクリーン
により光を拡散する際に、一方の画像投影ユニットから
の光は正しく拡散されても、他方の画像投影ユニットか
らの光は正しく拡散されないことになってしまう。この
ような拡散が行われると、部分画像同士の継ぎ目がはっ
きりと視認されてしまうために、画質を大きく損なうこ
とになる。
That is, in the multi-image projection apparatus, in order to smoothly connect a plurality of partial images projected from a plurality of image projection units on a screen, the edges of the partial images are overlapped with each other. Perform projection. In such a superimposed region of partial images, since light from different image projection units enters at different incident angles, when light is diffused by a circular Fresnel screen, light from one image projection unit is Even if the light is diffused correctly, the light from the other image projection unit will not be diffused correctly. When such diffusion is performed, the seam between the partial images is clearly recognized, and the image quality is greatly impaired.

【0023】また、上記特開昭58−93044号公報
に記載の技術も、マルチ画像投影装置を考慮したもので
はないために、複数の画像投影ユニットから部分画像を
投影して一画像を表示するのに適した構成とはなってい
ない。
Also, the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-93044 does not consider a multi-image projection apparatus, and displays a single image by projecting partial images from a plurality of image projection units. It is not a suitable configuration.

【0024】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、画質を劣化させることなく奥行き方向に薄型化さ
れた画像投影装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an image projection apparatus which is reduced in the depth direction without deteriorating the image quality.

【0025】また、本発明は、複数の画像投影ユニット
から部分画像を投影しても画質が劣化することのない奥
行き方向に薄型化されたマルチ画像投影装置を提供する
ことを目的としている。
Another object of the present invention is to provide a multi-image projection apparatus which is thin in the depth direction without deteriorating the image quality even when partial images are projected from a plurality of image projection units.

【0026】さらに本発明は、マルチ画像投影装置にも
適用可能であって、所定の打ち上げ角をもって投影され
る画像を見易く表示することができるスクリーンを提供
することを目的としている。
Still another object of the present invention is to provide a screen which can be applied to a multi-image projection apparatus and which can easily display an image projected at a predetermined launch angle.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第1の発明による画像投影装置は、画像を表示す
る表示素子と、この表示素子により表示された画像を拡
大して投影する投影光学系と、この投影光学系により投
影された画像に係る光束を拡散させることにより該画像
を観察可能に表示するスクリーンと、上記投影光学系と
スクリーンとの間の光路上に順に配置されていて各々が
該光路を折曲させることにより総体として該光束が通過
する空間の体積を小さくするように複数回の折曲を行わ
せる複数枚のミラーと、を備え、上記複数枚のミラーの
内の、上記スクリーンの主面に立てた法線の方向に、該
スクリーンから最も離れている最遠端縁を備えたミラー
は、平面として形成した場合よりも該最遠端縁が上記法
線の方向にスクリーンに近接するような曲面として形成
されたものである。
In order to achieve the above object, an image projection apparatus according to a first aspect of the present invention provides a display element for displaying an image, and an image projected by the display element in an enlarged manner. A projection optical system, a screen for displaying the image observable by diffusing a light beam relating to the image projected by the projection optical system, and a screen arranged in order on the optical path between the projection optical system and the screen. A plurality of mirrors, each of which bends the optical path to perform a plurality of bendings so as to reduce the volume of the space through which the light flux passes as a whole, wherein The mirror provided with the farthest edge farthest from the screen in the direction of the normal set on the main surface of the screen has the farthest edge of the normal more than when formed as a plane. Screw in the direction And it is formed as a curved surface, as close to the down.

【0028】また、第2の発明による画像投影装置は、
上記第1の発明による画像投影装置において、上記最遠
端縁が法線の方向にスクリーンに近接するような曲面
が、正のパワーを有する凹面である。
An image projection apparatus according to a second aspect of the present invention
In the image projection device according to the first aspect, the curved surface having the farthest edge approaching the screen in the direction of the normal is a concave surface having a positive power.

【0029】さらに、第3の発明による画像投影装置
は、上記第2の発明による画像投影装置において、上記
最遠端縁を備えたミラーが、上記複数枚のミラーの内
の、上記スクリーン側から数えて3番目のミラーであ
る。
Further, in the image projection apparatus according to the third invention, in the image projection apparatus according to the second invention, the mirror provided with the farthest edge is arranged from the screen side of the plurality of mirrors. This is the third mirror counted.

【0030】第4の発明による画像投影装置は、上記第
2の発明による画像投影装置において、最遠端縁を備え
た凹面でなる上記ミラーの偏心を補正するための偏心補
正光学素子をさらに備えたものである。
An image projection apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the image projection apparatus according to the second aspect, further comprising an eccentricity correcting optical element for correcting the eccentricity of the mirror having a concave surface having a farthest edge. It is a thing.

【0031】第5の発明による画像投影装置は、上記第
4の発明による画像投影装置において、上記投影光学系
が絞りを含んでなり、上記偏心補正光学素子は、該絞り
から光学的に隔たった位置に配置されている。
An image projection apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the image projection apparatus according to the fourth aspect, wherein the projection optical system includes a stop, and the eccentricity correction optical element is optically separated from the stop. Is located in the position.

【0032】第6の発明による画像投影装置は、上記第
5の発明による画像投影装置において、上記偏心補正光
学素子が、上記投影光学系に含まれる偏心補正レンズで
ある。
According to a sixth aspect of the present invention, in the image projection device according to the fifth aspect, the eccentricity correcting optical element is an eccentricity correcting lens included in the projection optical system.

【0033】第7の発明による画像投影装置は、上記第
5の発明による画像投影装置において、上記偏心補正光
学素子が、上記複数枚のミラーの内の、上記最遠端縁を
備えたミラーに隣接するミラーであって、該隣接するミ
ラーは、負のパワーを有する凸面ミラーとして形成され
たものである。
An image projection apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the image projection apparatus according to the fifth aspect, wherein the eccentricity correcting optical element is a mirror provided with the farthest edge of the plurality of mirrors. An adjacent mirror, wherein the adjacent mirror is formed as a convex mirror having negative power.

【0034】第8の発明による画像投影装置は、画像を
表示する表示素子と、この表示素子により表示された画
像を拡大して投影する投影光学系と、この投影光学系に
より投影された画像に係る光束を拡散させることにより
該画像を観察可能に表示するスクリーンと、上記投影光
学系とスクリーンとの間の光路上に順に配置されていて
各々が該光路を折曲させることにより総体として該光束
が通過する空間の体積を小さくするように複数回の折曲
を行わせる複数枚のミラーと、を備え、上記複数枚のミ
ラーの内の上記スクリーンの主面に立てた法線の方向に
該スクリーンから最も離れている最遠端縁を備えた第1
のミラーは、平面として形成した場合よりも該最遠端縁
が上記法線の方向にスクリーンに近接するように反射面
の面積を小さくするとともに該反射面の面積が小さくな
ったにも関わらず光路を長くすることなく必要な光束の
広がりを得ることができるように負のパワーを有する凸
面ミラーとして形成されたものであり、該複数枚のミラ
ーの内のこの第1のミラーの光路上後方に隣接する第2
のミラーは、該第1のミラーによる偏心を補正するとと
もに同第1のミラーによる光束の広がりが適正な広がり
となるように正のパワーを有する凹面ミラーとして形成
されたものである。
An image projection apparatus according to an eighth aspect of the present invention provides a display element for displaying an image, a projection optical system for enlarging and projecting an image displayed by the display element, and a projection optical system for projecting the image projected by the projection optical system. A screen for displaying the image observable by diffusing the light beam, and sequentially arranged on an optical path between the projection optical system and the screen, each of which bends the optical path to form the light beam as a whole. A plurality of mirrors that bend a plurality of times so as to reduce the volume of the space through which the light passes, and a mirror in a direction normal to the main surface of the screen among the plurality of mirrors. The first with the furthest edge furthest from the screen
The mirror has a smaller reflective surface area so that the farthest edge is closer to the screen in the direction of the normal than the case where the mirror is formed as a flat surface, and despite the reflective surface area being reduced. It is formed as a convex mirror having negative power so as to obtain a necessary spread of a light beam without lengthening the optical path, and is provided on the optical path of the first mirror among the plurality of mirrors. Second adjacent to
Is formed as a concave mirror having a positive power so as to correct the eccentricity of the first mirror and to spread the light beam by the first mirror appropriately.

【0035】第9の発明による画像投影装置は、上記第
8の発明による画像投影装置において、上記第1のミラ
ーが、上記複数枚のミラーの内の上記スクリーン側から
数えて3番目のミラーである。
An image projection apparatus according to a ninth aspect is the image projection apparatus according to the eighth aspect, wherein the first mirror is a third mirror of the plurality of mirrors counted from the screen side. is there.

【0036】第10の発明によるマルチ画像投影装置
は、スクリーンと、画像を表示する表示素子とこの表示
素子により表示された部分画像を拡大して投影する投影
光学系とこの投影光学系と上記スクリーンとの間の光路
上に上記スクリーンに向かって部分画像を投影するよう
に配置された第1のミラー面と上記光路上に上記第1の
ミラー面に向かって部分画像を投影するように配置され
た第2のミラー面とを各々備えた複数の画像投影ユニッ
トと、を具備し、上記スクリーン上において、隣接する
部分画像同士がその辺縁部に重畳領域を有するように、
上記複数の画像投影ユニットが部分画像をそれぞれ投影
することにより、該スクリーン上において継ぎ目のない
画像を観察可能に表示させるマルチ画像投影装置であっ
て、上記複数の画像投影ユニットの内の、互いに隣接す
る画像投影ユニットの、一方における上記第1のミラー
面と、他方における上記第2のミラー面とは、同一の平
板部材の表裏をなす主面にそれぞれ設けられたミラー面
である。
A multi-image projection apparatus according to a tenth aspect of the present invention provides a screen, a display element for displaying an image, a projection optical system for enlarging and projecting a partial image displayed by the display element, the projection optical system, and the screen. And a first mirror surface arranged to project the partial image toward the screen on an optical path between the first mirror surface and the first mirror surface arranged to project the partial image toward the first mirror surface on the optical path. And a plurality of image projection units each having a second mirror surface, wherein on the screen, adjacent partial images have a superimposed region on the periphery thereof.
A multi-image projection apparatus that projects a partial image by each of the plurality of image projection units to display a seamless image on the screen so as to be observable, wherein the plurality of image projection units are adjacent to each other. In the image projection unit, the first mirror surface on one side and the second mirror surface on the other side are mirror surfaces provided on the main surfaces of the same flat plate member.

【0037】第11の発明によるスクリーンは、複数の
画像投影ユニットにより、部分画像をそれぞれ拡大しな
がら投影するマルチ画像投影装置であって、各部分画像
の主光線がスクリーンに立てた法線に対する傾き角であ
る所定の打ち上げ角をもって入射されるようになされた
マルチ画像投影装置に、適用し得るスクリーンであり、
一方向の凸条でなるフレネル形状部が該一方向に垂直な
他方向に沿って所定のピッチで配列されてなり該フレネ
ル形状部は上記打ち上げ角をもって入射する主光線を上
記スクリーンに立てた法線の方向の光線に変換して出射
するような形状になされたものである1次元フレネルス
クリーンと、この1次元フレネルスクリーンを通過した
光束に含まれ得る斜めに入射する光線を主面に垂直な方
向を中心として拡散される光線に変換するべく表裏をな
す主面の両方にレンチキュラー形状部を所定のピッチで
配列してなる両面レンチキュラースクリーンと、を備え
たものである。
A screen according to an eleventh aspect of the present invention is a multi-image projection apparatus for projecting a partial image while enlarging each of the partial images by a plurality of image projection units, wherein a principal ray of each partial image is inclined with respect to a normal set on the screen. A screen applicable to a multi-image projector configured to be incident at a predetermined launch angle that is an angle,
A method in which a Fresnel-shaped portion formed of a ridge in one direction is arranged at a predetermined pitch along another direction perpendicular to the one direction, and the Fresnel-shaped portion stands a main ray incident at the launch angle on the screen. A one-dimensional Fresnel screen which is shaped so as to be converted into a ray in the direction of a line and emits the light, and obliquely incident rays that can be included in a light beam passing through the one-dimensional Fresnel screen are perpendicular to the main surface. A double-sided lenticular screen in which lenticular-shaped portions are arranged at a predetermined pitch on both the front and back main surfaces so as to convert the light into light that is diffused about the direction.

【0038】第12の発明によるスクリーンは、上記第
11の発明によるスクリーンにおいて、上記マルチ画像
投影装置が複数の表示画素を2次元状に配列してなる表
示素子を上記複数の部分画像に各対応させて複数備えた
ものであり、上記1次元フレネルスクリーンのフレネル
形状部と、上記両面レンチキュラースクリーンのレンチ
キュラー形状部とは、当該スクリーン上に投影された上
記表示画素の上記他方向のピッチをPG 、上記両面レン
チキュラースクリーンのピッチをPL 、上記1次元フレ
ネルスクリーンのピッチをPF としたときに、 PG ≧2PL ≧4PF なる関係を満たすように形成されたものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the screen according to the eleventh aspect, the multi-image projecting device corresponds to the plurality of partial images with display elements each having a plurality of display pixels arranged two-dimensionally. The one-dimensional Fresnel screen of the one-dimensional Fresnel screen and the lenticular shape of the double-sided lenticular screen have a pitch of the display pixel projected on the screen in the other direction as PG, When the pitch of the double-sided lenticular screen is PL and the pitch of the one-dimensional Fresnel screen is PF, it is formed so as to satisfy the relationship of PG ≧ 2PL ≧ 4PF.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1から図9は本発明の一実施形
態を示したものであり、図1は画像投影装置の構成を示
す平面図、図2は画像投影装置の構成を示す側面図、図
3は画像投影装置における表示素子と投影光学系の構成
を上方から示す図、図4は画像投影装置の第2の構成例
を示す側面図、図5は画像投影装置の第3の構成例を示
す側面図、図6はマルチ画像投影装置の構成例を示す側
面図、図7はマルチ画像投影装置の他の構成例を示す側
面図、図8は画像投影装置におけるスクリーンの構成を
光軸方向に引き延ばして示す分解斜視図、図9はスクリ
ーンの1次元フレネルスクリーンと水平レンチキュラー
スクリーンによる光線の折曲の様子を示す図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 9 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an image projection device, FIG. 2 is a side view showing a configuration of the image projection device, and FIG. FIG. 4 is a side view showing a second configuration example of the image projection device, FIG. 5 is a side view showing a third configuration example of the image projection device, and FIG. 6 is a side view showing a configuration example of the multi-image projection device, FIG. 7 is a side view showing another configuration example of the multi-image projection device, and FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a screen in the image projection device extended in the optical axis direction. FIG. 9 is an exploded perspective view, and FIG. 9 is a view showing how light rays are bent by a one-dimensional Fresnel screen and a horizontal lenticular screen.

【0040】まず、本実施形態の図面において、スクリ
ーン1に表示される画像を観察する観察者から見て、上
方向をY軸の正方向、左方向をX軸の正方向、スクリー
ン1の背面側となる方向をZ軸の正方向とする。
First, in the drawings of the present embodiment, when viewed from an observer observing an image displayed on the screen 1, the upward direction is the positive direction of the Y axis, the left direction is the positive direction of the X axis, and the back of the screen 1. The side direction is defined as the positive direction of the Z axis.

【0041】従って、スクリーン1の表示面は、Z軸座
標が定数となる面、つまりX−Y平面に平行な面となっ
ており、このスクリーン1よりもZ軸の正方向となる側
に表示素子2や投影光学系3等が配設されていることに
なる。
Accordingly, the display surface of the screen 1 is a surface in which the Z-axis coordinate is a constant, that is, a surface parallel to the XY plane. The element 2 and the projection optical system 3 are provided.

【0042】この画像投影装置は、図1、図2に示すよ
うに、画像を表示するものであって複数の表示画素を2
次元状に配列してなる表示素子2と、この表示素子2に
より表示された画像を後述するスクリーン1に向けて投
影する投影光学系3と、この投影光学系3により略X軸
の負方向に投影された光束を反射して略Y軸の正方向に
折曲させる第4ミラー4と、この第4ミラー4からの光
束を反射して略Z軸の負方向に折曲させる第3ミラー5
と、この第3ミラー5からの光束を反射して略Y軸の正
方向に折曲させる第2ミラー6と、この第2ミラー6か
らの光束を反射して略Z軸の負方向に折曲させる第1ミ
ラー7と、この第1ミラー7からの光束を受けて拡散さ
せることにより画像を観察可能に表示するスクリーン1
と、を有して構成されている。
This image projection apparatus, as shown in FIGS. 1 and 2, displays an image and comprises a plurality of display pixels.
A display element 2 arranged in a two-dimensional manner; a projection optical system 3 for projecting an image displayed by the display element 2 onto a screen 1 described later; A fourth mirror 4 that reflects the projected light beam and bends it in the substantially positive Y-axis direction; and a third mirror 5 that reflects the light beam from this fourth mirror 4 and bends it in the substantially negative Z-axis direction.
A second mirror 6 that reflects the light beam from the third mirror 5 and folds it in the substantially positive direction of the Y axis; and reflects a light beam from the second mirror 6 and folds it in the negative direction of the substantially Z axis. A first mirror 7 to be bent, and a screen 1 for displaying an image observable by receiving and diffusing a light beam from the first mirror 7
, And is configured.

【0043】上記表示素子2は、画像信号を受けて画像
を表示する例えば透過型LCD等で構成されていて、背
面側から照明光を照射されることにより表示した画像に
係る光束を出射するようになっている。この表示素子2
は、その表示面に立てた法線が、略X軸の負方向となる
ような向きに配置されているが、より詳しくは、後述す
るように、やや傾いて配置されている。
The display element 2 is composed of, for example, a transmissive LCD which displays an image upon receiving an image signal. The display element 2 emits a luminous flux relating to the displayed image by being irradiated with illumination light from the back side. It has become. This display element 2
Are arranged in such a direction that the normal line on the display surface is substantially in the negative direction of the X-axis, but more specifically, they are arranged slightly inclined as described later.

【0044】上記投影光学系3は、上記表示素子2に表
示された画像を拡大して投影するものであるために、投
影された光束は、スクリーン1に向かって徐々に広がっ
ていく。これに応じて、上記投影光学系3とスクリーン
1との間の光路上に順に配置された第4ミラー4、第3
ミラー5、第2ミラー6、第1ミラー7も、光束を反射
するのに必要十分な大きさとなるように、この順に反射
面の面積が大きくなるように構成されている。
Since the projection optical system 3 enlarges and projects the image displayed on the display element 2, the projected light beam gradually spreads toward the screen 1. Accordingly, the fourth mirror 4 and the third mirror 4 are sequentially arranged on the optical path between the projection optical system 3 and the screen 1.
The mirror 5, the second mirror 6, and the first mirror 7 are also configured so that the area of the reflection surface increases in this order so as to be necessary and sufficient to reflect the light beam.

【0045】さらに、上記第4ミラー4から第1ミラー
7の内の、スクリーン1側から数えて3番目となる第3
ミラー5は、この画像投影装置の最も背面側(Z軸の正
方向側)に配設されていて、上記スクリーン1の主面に
立てた法線の方向に、該スクリーン1から最も離れた最
遠端縁を備えたミラーとなっている。
Further, a third one of the fourth mirror 4 to the first mirror 7 which is the third from the screen 1 side is counted.
The mirror 5 is disposed on the most rear side (the positive side of the Z axis) of the image projection apparatus, and is arranged at the farthest position from the screen 1 in the direction of a normal line on the main surface of the screen 1. It is a mirror with a far edge.

【0046】この第3ミラー5は、Z軸の正方向の突出
量を小さくするように、すなわち上記最遠端縁がZ軸方
向に沿って上記スクリーン1に近接するように、非球面
または自由曲面でなる正のパワーを有する凹面ミラーと
して形成されている。該第3ミラー5の凹面形状は、よ
り詳しくは、例えば縦方向(略Y軸方向)のパワーと横
方向(略X軸方向)のパワーとが同じとなるように形成
されていて、上記表示素子2の画像をスクリーン1に投
影するためのパワーの一部を、上記投影光学系3ととも
に担っている。
The third mirror 5 has an aspherical surface or a free surface so that the amount of projection in the positive direction of the Z axis is small, that is, the farthest edge is close to the screen 1 along the Z axis direction. It is formed as a concave mirror having a curved surface and a positive power. More specifically, the concave shape of the third mirror 5 is formed so that, for example, the power in the vertical direction (substantially Y-axis direction) and the power in the horizontal direction (substantially X-axis direction) are the same. A part of the power for projecting the image of the element 2 on the screen 1 is shared by the projection optical system 3.

【0047】こうして、スクリーン1の表示面から該第
3ミラー5の最遠端縁までのZ軸の正方向の距離D0
が、上記図11に示したような構成における距離D1よ
りも小さくなるように構成されている。
Thus, the distance D0 in the positive direction of the Z axis from the display surface of the screen 1 to the farthest edge of the third mirror 5
Is configured to be smaller than the distance D1 in the configuration as shown in FIG.

【0048】また、上記各ミラーによる光束の反射方向
は、より詳しくは、以下のようになっている。
The reflection direction of the light beam by each of the mirrors is described in more detail as follows.

【0049】上記第4ミラー4は、光束を略Y軸の正方
向でかつややZ軸の正方向に傾くように反射し、上記第
3ミラー5は、光束を略Z軸の負方向でかつややY軸の
正方向に傾くように反射し、上記第2ミラー6は、光束
を略Y軸の正方向でかつややZ軸の正方向に傾くように
反射し、上記第1ミラー7は、光束を略Z軸の負方向で
かつややY軸の正方向に傾くように反射するよう配設さ
れている。このような構成により、光路を折曲させて、
総体として画像に係る光束が通過する空間の体積を小さ
くすることができるようになっている。
The fourth mirror 4 reflects the light beam substantially in the positive direction of the Y axis and slightly inclines in the positive direction of the Z axis. The third mirror 5 reflects the light beam in the substantially negative direction of the Z axis. The second mirror 6 reflects the light beam so as to be slightly inclined in the positive direction of the Y-axis, and the second mirror 6 reflects the light beam so as to be slightly inclined in the positive direction of the Y-axis and slightly in the positive direction of the Z-axis. The light beam is arranged to be reflected so as to be inclined substantially in the negative direction of the Z axis and slightly in the positive direction of the Y axis. With such a configuration, the optical path is bent,
As a whole, the volume of the space through which the light flux relating to the image passes can be reduced.

【0050】上記第1ミラー7により反射されてスクリ
ーン1に入射する光束は、上述したように、観察者から
見てやや上方向(Y軸の正方向)に向くように、投影さ
れることになる。このときの打ち上げ角θ、つまり、主
光線が入射するときの該スクリーン1に立てた法線に対
する傾き角は、所定の角度となるように設定されてい
て、具体的には20°が一例として挙げられる。
The light beam reflected by the first mirror 7 and incident on the screen 1 is projected so as to be slightly upward (positive direction of the Y axis) as seen from the observer as described above. Become. The launch angle θ at this time, that is, the inclination angle with respect to the normal to the screen 1 when the chief ray is incident is set to be a predetermined angle, and specifically, 20 ° is an example. No.

【0051】このようにスクリーン1への投影を所定の
打ち上げ角θをもって行うことにより、画像投影装置の
薄型化を図っているが、上述したような、最遠端縁を備
えたミラーを曲面形状に形成して画像投影装置の薄型化
を図る技術は、この打ち上げ角θが0°である場合にも
もちろん適用することができる。
By projecting the image onto the screen 1 at a predetermined launch angle θ in this manner, the thickness of the image projection apparatus is reduced. However, the mirror having the farthest edge as described above is formed into a curved surface. The technique for reducing the thickness of the image projection apparatus by forming the projection angle θ can also be applied to the case where the launch angle θ is 0 °.

【0052】一方、上記投影光学系3は、図3に示すよ
うに構成されている。
On the other hand, the projection optical system 3 is configured as shown in FIG.

【0053】まず、画像を表示する表示素子2は、その
表示面に立てた法線が略X軸の負方向を向くように配設
されているが、より詳しくは、ややZ軸の負方向に傾く
ように配置されている。この表示素子2が傾いて配置さ
れているのは、打ち上げ角をもって投影される画像の表
示品質を向上させるためである。
First, the display element 2 for displaying an image is disposed so that the normal line on the display surface thereof is directed substantially in the negative direction of the X axis. It is arranged to incline. The display element 2 is arranged to be inclined in order to improve the display quality of an image projected at a launch angle.

【0054】このような表示素子2からやや斜め方向に
出射される光束を投影する投影光学系3は、上記第3ミ
ラー5による偏心を補正するための偏心補正光学素子た
る偏心補正レンズ3aと、凸レンズ3bと、この凸レン
ズ3bと貼り合わせられている凹レンズ3cと、凸レン
ズ3dと、絞り3eと、凹レンズ3fと、を有して構成
されている。
The projection optical system 3 for projecting a light beam emitted in a slightly oblique direction from the display element 2 includes an eccentricity correcting lens 3a as an eccentricity correcting optical element for correcting eccentricity by the third mirror 5, and It has a convex lens 3b, a concave lens 3c bonded to the convex lens 3b, a convex lens 3d, a stop 3e, and a concave lens 3f.

【0055】上記偏心補正レンズ3aは、絞り3eから
なるべく光学的に隔たった位置、つまりこの投影光学系
3において表示素子2に最も近い位置に配置されてい
て、これは、絞り3eが表示素子2の各表示画素から発
せられる光が集束する位置であるために、この絞り3e
からなるべく離れて各光線が分離している位置の方が、
偏心を補正する能力が大きくなるからである。
The eccentricity correcting lens 3a is arranged at a position optically separated from the stop 3e as much as possible, that is, at a position closest to the display element 2 in the projection optical system 3. Because the light emitted from each of the display pixels is focused, the stop 3e
The position where each ray is separated as far as possible from
This is because the ability to correct eccentricity increases.

【0056】さらに、この投影光学系3においては、上
記凸レンズ3dと凹レンズ3fとが、上記表示素子2に
表示された画像を投影するためのパワーの大部分を担っ
ているが、上述したように、上記第3ミラー5も該パワ
ーの一部を担っている。
Further, in the projection optical system 3, the convex lens 3d and the concave lens 3f bear most of the power for projecting the image displayed on the display element 2, as described above. The third mirror 5 also bears part of the power.

【0057】上記凹レンズ3cと凸レンズ3bは、互い
に異なる硝材により形成されていて、色収差等を補正す
るためのものである。
The concave lens 3c and the convex lens 3b are formed of mutually different glass materials, and are for correcting chromatic aberration and the like.

【0058】こうして、第3ミラー5を凹面ミラーとす
ることにより、スクリーン1に垂直な方向の画像投影装
置の薄型化を図ることが可能となっている。
Thus, by making the third mirror 5 a concave mirror, it is possible to reduce the thickness of the image projection device in the direction perpendicular to the screen 1.

【0059】次に、図4を参照して、この画像投影装置
の他の構成例について説明する。
Next, another configuration example of the image projection apparatus will be described with reference to FIG.

【0060】上記図1、図2に示した構成では、スクリ
ーン1側から数えて3番目の第3ミラー5のみを曲面の
反射面としていたが、この図4に示す構成例は、さら
に、スクリーン1から数えて2番目の第2ミラー6Aも
曲面の反射面としたものである。
In the configuration shown in FIGS. 1 and 2, only the third mirror 5 counted from the screen 1 side is a curved reflecting surface. However, the configuration example shown in FIG. The second second mirror 6A counted from 1 is also a curved reflecting surface.

【0061】すなわち、この第2ミラー6Aは、非球面
または自由曲面でなる負のパワーを有する凸面ミラーと
して構成されていて、例えば縦方向のパワーと横方向の
パワーは同じとなるように構成されている。さらに、こ
の第2ミラー6Aは、第3ミラー5による偏心を補正す
る偏心補正光学素子となっている。
That is, the second mirror 6A is configured as a convex mirror having a negative power, which is an aspherical surface or a free-form surface. For example, the vertical power and the horizontal power are the same. ing. Further, the second mirror 6A is an eccentricity correcting optical element for correcting eccentricity caused by the third mirror 5.

【0062】上記第3ミラー5による偏心を補正するた
めの偏心補正光学素子は、上述したように、投影光学系
の絞りから隔たった位置に配置することが望ましいため
に、ここでは、該第3ミラー5よりもスクリーン1側と
なる第2ミラー6Aを用いて偏心を補正するようにして
いる。なお、第1ミラー7は、この第2ミラー6Aより
も絞りからさらに光学的に隔たった位置となっている
が、スクリーン1に最終的に投影を行う該第1ミラー7
は平面ミラーであることが望ましいために、上記第2ミ
ラー6Aを凸面ミラーとするのが最良の構成となってい
る。
The eccentricity correcting optical element for correcting the eccentricity by the third mirror 5 is desirably arranged at a position separated from the stop of the projection optical system as described above. The eccentricity is corrected by using a second mirror 6A closer to the screen 1 than the mirror 5. Although the first mirror 7 is located at a position further optically separated from the stop than the second mirror 6A, the first mirror 7 that finally projects onto the screen 1 is used.
Since it is desirable that the second mirror 6A is a convex mirror, the best configuration is that the second mirror 6A is a convex mirror.

【0063】また、補正を第2ミラー6Aにより行って
いるために、投影光学系としては、上記図12に示した
ような投影光学系をほぼそのまま用いることができる。
Since the correction is performed by the second mirror 6A, the projection optical system as shown in FIG. 12 can be used almost as it is as the projection optical system.

【0064】このように、凹面ミラーと凸面ミラーとを
組み合わせることにより、ペッツバール和が0となるよ
うに、収差を補正することが可能となる。
As described above, by combining the concave mirror and the convex mirror, the aberration can be corrected so that the Petzval sum becomes zero.

【0065】このような構成によっても、スクリーン1
に垂直な方向の画像投影装置の薄型化を図ることが可能
である。
With such a configuration, the screen 1
It is possible to reduce the thickness of the image projection device in the direction perpendicular to the direction.

【0066】続いて、図5を参照して、この画像投影装
置のさらに他の構成例について説明する。
Next, another example of the configuration of the image projection apparatus will be described with reference to FIG.

【0067】この図5に示す構成は、上記図4に示した
第2ミラー6Aと第3ミラー5における凹面ミラーと凸
面ミラーの関係を逆にしたものである。
In the configuration shown in FIG. 5, the relationship between the concave mirror and the convex mirror in the second mirror 6A and the third mirror 5 shown in FIG. 4 is reversed.

【0068】すなわち、偏心補正光学素子たる第2ミラ
ー6Bは正のパワーを有する凹面ミラーとして構成さ
れ、第3ミラー5Bは負のパワーを有する凸面ミラーと
して構成されている。
That is, the second mirror 6B, which is an eccentricity correcting optical element, is configured as a concave mirror having a positive power, and the third mirror 5B is configured as a convex mirror having a negative power.

【0069】ここで第2ミラー6Bを凹面ミラーとした
のは、上記第3ミラー5Bにおける光束を絞るためであ
り、これにより該第3ミラー5Bは絞られた光束を反射
するに足りる反射面の面積を有すれば良いことになっ
て、該第3ミラー5Bを小型化することが可能となって
いる。
Here, the reason why the second mirror 6B is a concave mirror is to restrict the light beam at the third mirror 5B, whereby the third mirror 5B has a reflecting surface sufficient to reflect the narrowed light beam. The third mirror 5B can be reduced in size as long as it has an area.

【0070】つまり、Z軸(図2等参照)の方向にスク
リーン1から最も離れている最遠端縁を備えた第3ミラ
ー5Bは、反射面の面積を小さくして小型化することに
より、平面として形成した場合よりも該最遠端縁が上記
Z軸方向にスクリーン1に近接するように構成されてい
る。
In other words, the third mirror 5B having the farthest edge farthest from the screen 1 in the direction of the Z axis (see FIG. 2 and the like) has a small reflecting surface area and a small size. It is configured such that the farthest edge is closer to the screen 1 in the Z-axis direction than when formed as a plane.

【0071】さらに、該第3ミラー5Bは、反射面の面
積が小さくなったにも関わらず光路を長くすることなく
必要な光束の広がりを得ることができるように負のパワ
ーを有する凸面ミラーとして形成されている。
Further, the third mirror 5B is a convex mirror having a negative power so that a necessary light beam can be spread without elongating the optical path despite the reduction in the area of the reflecting surface. Is formed.

【0072】一方、スクリーン1に拡大して投影される
光束は、特に辺縁付近に投影される光束の傾きが、あま
り大きくならないようにする必要がある。これは、傾き
が大きいと、画像の辺縁付近で光量不足等が発生する等
の画質の低下が起きる可能性があるためである。
On the other hand, it is necessary to make sure that the light flux projected on the screen 1 in an enlarged manner, especially in the vicinity of the edge, does not have a large inclination. This is because if the inclination is large, there is a possibility that the image quality may be degraded such as a shortage of light amount near the periphery of the image.

【0073】そのために、この第3ミラー5の光路上後
方に隣接する第2ミラー6Bは、該第3ミラー5Bによ
る光束の広がりが適正な広がりとなるように正のパワー
を有する凹面ミラーとして形成されている。この第2ミ
ラー6は、さらに、上記第3ミラー5による偏心を補正
する機能も有しており、偏心補正光学素子となってい
る。
For this purpose, the second mirror 6B adjacent to the third mirror 5 on the optical path rearward is formed as a concave mirror having a positive power so that the spread of the light beam by the third mirror 5B becomes appropriate. Have been. The second mirror 6 further has a function of correcting eccentricity caused by the third mirror 5, and serves as an eccentricity correcting optical element.

【0074】さらに、第2ミラー6Bと第3ミラー5B
とが凹面ミラーと凸面ミラーとの組み合わせとなってい
るために、収差を良好に補正することができ、投影光学
系としては、上記図12に示したような投影光学系をほ
ぼそのまま用いることができるのは、上記図4に示した
構成例と同様である。
Further, the second mirror 6B and the third mirror 5B
Is a combination of a concave mirror and a convex mirror, so that aberration can be satisfactorily corrected, and the projection optical system shown in FIG. What can be performed is the same as the configuration example shown in FIG.

【0075】この図5に示したような構成によっても、
スクリーン1に垂直な方向の画像投影装置の薄型化を図
ることができる。
With the configuration shown in FIG. 5,
The image projection device in the direction perpendicular to the screen 1 can be made thinner.

【0076】次に、図6を参照して、上記図1、図2に
示したような構成を複数組み合わせて、マルチ画像表示
を行うようにしたマルチ画像投影装置について説明す
る。
Next, with reference to FIG. 6, a description will be given of a multi-image projection apparatus which performs a multi-image display by combining a plurality of the configurations shown in FIGS.

【0077】上記図1、図2に示したような構成を一画
像投影ユニットとして、この画像投影ユニットを複数組
み合わせ、各画像投影ユニットから部分画像を投影する
ことにより、全体として大画面で高精細な一画像を生成
することができるようにしたものである。
By using the configuration shown in FIGS. 1 and 2 as one image projection unit, a plurality of the image projection units are combined, and a partial image is projected from each image projection unit. It is possible to generate a single image.

【0078】このマルチ画像投影装置は、より詳しく
は、上記スクリーン1上において、隣接する部分画像同
士がその辺縁部に重畳領域OWR1を有するように、複
数の画像投影ユニットが部分画像をそれぞれ投影するこ
とにより、該スクリーン1上において継ぎ目のない全体
としてまとまった画像を観察可能に表示させるようにな
っている。
More specifically, in this multi-image projection apparatus, a plurality of image projection units project partial images on the screen 1 so that adjacent partial images have a superimposed region OWR1 on the periphery thereof. By doing so, a seamlessly integrated image as a whole is displayed on the screen 1 so as to be observable.

【0079】このような重畳領域OWR1を設けるため
には、画像投影ユニット同士を互いに極力近接して配置
することが必要であり、図示のように、上側に配置され
た画像投影ユニットの第2ミラー6と、下側に配置され
た画像投影ユニットの第1ミラー7とは、互いがほぼ背
中合わせに隣接するように配置されている。
In order to provide such a superimposition region OWR1, it is necessary to arrange the image projection units as close as possible to each other, and as shown in the drawing, the second mirror of the image projection unit arranged on the upper side 6 and the first mirror 7 of the image projection unit arranged on the lower side are arranged so that they are almost back to back and adjacent to each other.

【0080】なお、この図6においては、画像投影ユニ
ットを上下に配列している様子を示しているが、もちろ
ん、横方向にも同様に配列されるために、全体として、
複数の画像投影ユニットを2次元状に配列することがで
きるようになっている。
Although FIG. 6 shows a state in which the image projection units are arranged vertically, it is needless to say that since the image projection units are similarly arranged in the horizontal direction,
A plurality of image projection units can be arranged two-dimensionally.

【0081】このような構成によれば、マルチ画像投影
装置においても、スクリーン1に垂直な方向の薄型化を
図ることができる。
According to such a configuration, it is possible to reduce the thickness in the direction perpendicular to the screen 1 even in the multi-image projector.

【0082】さらに、図7は、上記図6に示した構成
を、やや改良したものである。
FIG. 7 is a slightly improved version of the configuration shown in FIG.

【0083】上述では、上下に隣接する画像投影ユニッ
トの第1ミラー7と第2ミラー6とを背中合わせに配設
したが、この図7に示す例では、これらを1つの部材で
共通化するようにしたものである。
In the above description, the first mirror 7 and the second mirror 6 of the image projection units vertically adjacent to each other are arranged back to back, but in the example shown in FIG. 7, they are shared by one member. It was made.

【0084】すなわち、第1第2共通化ミラー8は、平
板部材の一面側に上記第1ミラー7と同様の機能を果た
すミラー面8bが、他面側に上記第2ミラー6と同様の
機能を果たすミラー面8aが形成された両面ミラーとな
っている。
That is, the first and second common mirror 8 has a mirror surface 8b having the same function as the first mirror 7 on one side of the flat plate member, and has the same function as the second mirror 6 on the other side. This is a double-sided mirror on which a mirror surface 8a is formed.

【0085】なお、この図7に示す構成においては、上
側の画像投影ユニットと下側の画像投影ユニットに挟ま
れたミラーについては第1第2共通化ミラー8を用いる
必要があるが、上側のミラーについてはミラー面8bの
みを備えていれば良く、下側のミラーについてはミラー
面8aのみを備えていれば良いために、片面にのみミラ
ー面を備えたミラーとして構成することができる。ある
いは、上側のミラーや下側のミラーについても第1第2
共通化ミラー8をそのまま用いて、部品の共通化による
コストの削減を図るようにしても構わない。
In the configuration shown in FIG. 7, the first and second common mirrors 8 need to be used for the mirror sandwiched between the upper image projection unit and the lower image projection unit. The mirror only needs to have the mirror surface 8b, and the lower mirror only needs to have the mirror surface 8a. Therefore, the mirror can be configured as a mirror having only one mirror surface. Alternatively, the first and second mirrors are also used for the upper mirror and the lower mirror.
The common mirror 8 may be used as it is to reduce costs by sharing parts.

【0086】このような構成によれば、ミラー面を形成
する平板部材が1枚で済むために、軽量化を図るととも
に、安価に製造することができ、さらに上記図6に示し
た2枚のミラーを用いる構成に比して、部材の厚さを略
半分以下にすることができる。
According to such a configuration, since only one flat plate member is required to form the mirror surface, it is possible to reduce the weight and to manufacture the mirror at low cost. Further, the two flat plates shown in FIG. The thickness of the member can be reduced to approximately half or less as compared with the configuration using a mirror.

【0087】また、第1第2共通化ミラーを保持するた
めの鏡枠部材も、1枚のミラーを保持する構成で済むた
めに、該鏡枠部材が占めるスペースを小さくすることが
できる。
Further, since the mirror frame member for holding the first and second common mirrors only needs to be configured to hold one mirror, the space occupied by the mirror frame member can be reduced.

【0088】これにより、この図7に示す構成における
重畳領域OWR2は、上記図6に示した重畳領域OWR
1よりも大きくすることができるために、部分画像同士
をより円滑に接続することができる。
Thus, the overlapping area OWR2 in the configuration shown in FIG. 7 is replaced with the overlapping area OWR shown in FIG.
Since it can be larger than 1, partial images can be connected more smoothly.

【0089】こうして、画像の表示品質を向上させなが
ら、マルチ画像投影装置のスクリーン1に垂直な方向の
薄型化を図ることができる。
Thus, it is possible to reduce the thickness of the multi-image projector in the direction perpendicular to the screen 1 while improving the display quality of the image.

【0090】ここで、上述したような画像投影装置やマ
ルチ画像投影装置に適用し得る上記スクリーン1の構成
について、図8、図9を参照して説明する。
Here, the configuration of the screen 1 applicable to the above-described image projection device and multi-image projection device will be described with reference to FIGS.

【0091】上記スクリーン1は、光束の進行方向順
に、1次元フレネルスクリーン11と、水平レンチキュ
ラースクリーン12と、垂直レンチキュラースクリーン
13と、拡散板14と、を重畳して構成されていて、こ
の図8では光軸方向に分解して示しているが、実際には
密着された状態で一体化されている。
The screen 1 has a one-dimensional Fresnel screen 11, a horizontal lenticular screen 12, a vertical lenticular screen 13, and a diffusing plate 14 superimposed in the traveling direction of the light beam. Although it is shown in an exploded manner in the optical axis direction, it is actually integrated in a state of being in close contact.

【0092】上記1次元フレネルスクリーン11は、上
記水平レンチキュラースクリーン12に対向する側の主
面に、水平方向(X軸方向)に細長の凸条でなるフレネ
ル形状部11aを垂直方向(Y軸方向)に所定のピッチ
で複数配列して構成されていて、図9の実線で示すよう
に打ち上げ角をもって入射して来る光線を、図9の2点
差線で示すような略垂直方向から入射して来る光線と同
等な光線に変換するものである。このような光線の方向
の変換を行うために、上記フレネル形状部11aは、Z
軸方向から見たときに、主として斜面部が観察されるよ
うな三角波形状に形成されたものとなっている。
The one-dimensional Fresnel screen 11 is provided with a Fresnel-shaped portion 11a, which is formed of a strip that is elongated in the horizontal direction (X-axis direction), on the main surface opposite to the horizontal lenticular screen 12, in the vertical direction (Y-axis direction). 9) are arranged at a predetermined pitch, and light rays incident at a launch angle as shown by a solid line in FIG. 9 are incident from a substantially vertical direction as shown by a two-dot line in FIG. It converts it into a ray equivalent to the incoming ray. In order to perform such a change in the direction of the light beam, the Fresnel-shaped portion 11 a
It is formed in a triangular wave shape such that a slope portion is mainly observed when viewed from the axial direction.

【0093】上記水平レンチキュラースクリーン12
は、略円柱形状をなす水平方向(X軸方向)のレンチキ
ュラー形状部12aが表裏をなす両主面の垂直方向(Y
軸方向)に所定のピッチで複数配列されてなり、両面レ
ンチキュラースクリーンとして形成されている。この水
平レンチキュラースクリーン12は、水平方向の視野角
を補正するためのものである。
The horizontal lenticular screen 12
The vertical direction (Y) of the two main surfaces on which the lenticular-shaped portions 12a in the horizontal direction (X-axis direction) having a substantially cylindrical shape form the front and back sides.
(Axial direction) at a predetermined pitch, and formed as a double-sided lenticular screen. The horizontal lenticular screen 12 is for correcting a horizontal viewing angle.

【0094】また、上記垂直レンチキュラースクリーン
13は、略円柱形状をなす垂直方向(Y軸方向)のレン
チキュラー形状部13aが表裏をなす両主面の水平方向
(X軸方向)に所定のピッチで複数配列されてなり、両
面レンチキュラースクリーンとして形成されている。こ
の垂直レンチキュラースクリーン13は、垂直方向の視
野角を補正するためのものである。
The vertical lenticular screen 13 has a plurality of lenticular shaped portions 13a in a vertical direction (Y-axis direction), each having a substantially cylindrical shape, at a predetermined pitch in the horizontal direction (X-axis direction) on both main surfaces forming the front and back surfaces. They are arranged and formed as a double-sided lenticular screen. The vertical lenticular screen 13 is for correcting a vertical viewing angle.

【0095】こうして、例えば画面の辺縁部などに斜め
に入射した光も、上記水平レンチキュラースクリーン1
2と垂直レンチキュラースクリーン13とを通過した後
には、垂直方向を中心として拡散する光に変換される。
Thus, for example, the light obliquely incident on the edge of the screen or the like is also reflected on the horizontal lenticular screen 1.
After passing through the vertical lenticular screen 2 and the vertical lenticular screen 13, the light is converted into light that diffuses around the vertical direction.

【0096】さらに、上記拡散板14は、例えば上記垂
直レンチキュラースクリーン13に対向する側の主面
が、拡散面14aとして構成されたものであり、2枚の
レンチキュラースクリーン12,13により拡散された
光をさらに拡散させることで、より広い視野角を得るた
めのものである。
Further, the diffusion plate 14 has, for example, a main surface on the side facing the vertical lenticular screen 13 formed as a diffusion surface 14 a, and the light diffused by the two lenticular screens 12, 13. Is further diffused to obtain a wider viewing angle.

【0097】こうして、重畳領域においても、隣り合う
投影ユニットから入射する光線の何れもが垂直方向を中
心として拡散されるために、どの方向から観察しても継
ぎ目のない画像を表示することが可能となり、通常の画
像投影装置に用いるのに適しているだけでなく、マルチ
画像投影装置に用いるのにも適した構成となっている。
In this way, even in the superimposition region, since all the light rays incident from the adjacent projection units are diffused about the vertical direction, a seamless image can be displayed regardless of the observation direction. Thus, the configuration is suitable not only for use in a normal image projection apparatus, but also for use in a multi-image projection apparatus.

【0098】このような構成において、上記1次元フレ
ネルスクリーン11のピッチをPF、水平レンチキュラ
ースクリーン12のピッチをPH 、垂直レンチキュラー
スクリーン13のピッチをPV とすると、これらは以下
の関係を満足するように構成されている。 PH >2PF または PF >2PH
In such a configuration, assuming that the pitch of the one-dimensional Fresnel screen 11 is PF, the pitch of the horizontal lenticular screen 12 is PH, and the pitch of the vertical lenticular screen 13 is PV, these satisfy the following relationship. It is configured. PH> 2PF or PF> 2PH

【0099】さらに、上記各ピッチは、 PH ≒3.5PF あるいは PH >4.5PF または PF ≒3.5PH あるいは PF >4.5P
H の関係を満たすことがより望ましい。
Further, each of the above pitches is PH は 3.5 PF or PH> 4.5 PF or PF ≒ 3.5 PH or PF> 4.5 P
It is more desirable to satisfy the relationship of H.

【0100】実際には、レンチキュラースクリーンのピ
ッチを細かくするのは製造技術的に困難であり、1次元
フレネルスクリーンのピッチを細かくする方がより容易
であるために、PF をPH よりも小さくして、PH ≒
3.5PF 、あるいはPH >4.5PF などとする方
が、製造コストを削減するのに貢献するものと考えられ
る。
Actually, it is difficult to reduce the pitch of the lenticular screen from the viewpoint of manufacturing technology, and it is easier to reduce the pitch of the one-dimensional Fresnel screen. Therefore, PF is set smaller than PH. , PH ≒
It is considered that 3.5 PF or PH> 4.5 PF contributes to reducing the manufacturing cost.

【0101】さらに、スクリーン1上に投影される表示
画素のピッチをPG とし、上記水平レンチキュラースク
リーン12のピッチPH または上記垂直レンチキュラー
スクリーン13のピッチPV の何れかをPL とすると、
これらは以下の関係を満足するようになっている。 PG ≧2PL ≧4PF
Further, assuming that the pitch of the display pixels projected on the screen 1 is PG, and that the pitch PH of the horizontal lenticular screen 12 or the pitch PV of the vertical lenticular screen 13 is PL,
These satisfy the following relations. PG ≧ 2PL ≧ 4PF

【0102】この関係式を満たすように上記フレネル形
状部11aとレンチキュラー形状部12a,13aを形
成することで、モアレの発生を抑制して、表示する画像
の品質をより向上することができる。
By forming the Fresnel-shaped portion 11a and the lenticular-shaped portions 12a and 13a so as to satisfy this relational expression, the occurrence of moire can be suppressed and the quality of the displayed image can be further improved.

【0103】なお、この関係式は、レンチキュラースク
リーンを光軸周りに回転させた斜方向に配置する場合に
も適用される。
Note that this relational expression is also applied to the case where the lenticular screen is arranged in an oblique direction rotated around the optical axis.

【0104】上記ピッチPG は、より望ましくは、上記
ピッチPH の3.5倍、かつ上記ピッチPV の3.5倍
であると良い。
The pitch PG is more desirably 3.5 times the pitch PH and 3.5 times the pitch PV.

【0105】ピッチの比は、一般に、2.5や3.5な
どの半整数をとることが望ましく、特に、上記3.5程
度まで比率を上げてやることにより、高調波によるモア
レも振幅が小さくなって目立たなくさせることが可能と
なる。
In general, it is desirable that the pitch ratio be a half-integer such as 2.5 or 3.5. In particular, by increasing the ratio up to about 3.5, the moire caused by harmonics can also reduce the amplitude. It becomes possible to make it smaller and less noticeable.

【0106】このような実施形態の画像投影装置によれ
ば、画質を劣化させることなく奥行き方向に薄型化する
ことができる。
According to the image projection device of such an embodiment, it is possible to reduce the thickness in the depth direction without deteriorating the image quality.

【0107】また、このような実施形態のマルチ画像投
影装置によれば、複数の画像投影ユニットから部分画像
を投影しても、画質を劣化させることなく奥行き方向に
薄型化することができる。
Further, according to the multi-image projection apparatus of such an embodiment, even if partial images are projected from a plurality of image projection units, the thickness can be reduced in the depth direction without deteriorating the image quality.

【0108】さらに、このような実施形態のスクリーン
によれば、マルチ画像投影装置にも適用可能であって、
所定の打ち上げ角をもって投影される画像を見易く表示
することができる。
Further, according to the screen of such an embodiment, the present invention can be applied to a multi-image projector,
An image projected at a predetermined launch angle can be displayed in an easily viewable manner.

【0109】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications and applications can be made without departing from the gist of the invention.

【0110】[0110]

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像投影装
置によれば、画質を劣化させることなく奥行き方向に薄
型化することができる。
As described above, according to the image projection apparatus of the present invention, it is possible to reduce the thickness in the depth direction without deteriorating the image quality.

【0111】また、本発明のマルチ画像投影装置によれ
ば、複数の画像投影ユニットから部分画像を投影して
も、画質を劣化させることなく奥行き方向に薄型化する
ことができる。
Further, according to the multi-image projection apparatus of the present invention, even if partial images are projected from a plurality of image projection units, the thickness can be reduced in the depth direction without deteriorating the image quality.

【0112】さらに、本発明のスクリーンによれば、マ
ルチ画像投影装置にも適用可能であって、所定の打ち上
げ角をもって投影される画像を見易く表示することがで
きる。
Further, according to the screen of the present invention, the screen can be applied to a multi-image projection apparatus, and an image projected at a predetermined launch angle can be easily displayed.

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

【図1】本発明の一実施形態における画像投影装置の構
成を示す平面図。
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an image projection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記実施形態における画像投影装置の構成を示
す側面図。
FIG. 2 is a side view showing the configuration of the image projection device according to the embodiment.

【図3】上記実施形態の画像投影装置における表示素子
と投影光学系の構成を上方から示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a display element and a projection optical system in the image projection apparatus of the embodiment from above.

【図4】上記実施形態における画像投影装置の第2の構
成例を示す側面図。
FIG. 4 is a side view showing a second configuration example of the image projection device in the embodiment.

【図5】上記実施形態における画像投影装置の第3の構
成例を示す側面図。
FIG. 5 is a side view showing a third configuration example of the image projection device in the embodiment.

【図6】上記実施形態におけるマルチ画像投影装置の構
成例を示す側面図。
FIG. 6 is a side view showing a configuration example of the multi-image projection device in the embodiment.

【図7】上記実施形態におけるマルチ画像投影装置の他
の構成例を示す側面図。
FIG. 7 is a side view showing another example of the configuration of the multi-image projector in the embodiment.

【図8】上記実施形態の画像投影装置におけるスクリー
ンの構成を光軸方向に引き延ばして示す分解斜視図。
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a configuration of a screen in the image projection device of the embodiment, which is extended in an optical axis direction.

【図9】上記実施形態において、スクリーンの1次元フ
レネルスクリーンと水平レンチキュラースクリーンによ
る光線の折曲の様子を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing how light rays are bent by a one-dimensional Fresnel screen and a horizontal lenticular screen in the embodiment.

【図10】さらなる薄型化を図る余地のある画像投影装
置の構成例を示す平面図。
FIG. 10 is a plan view showing a configuration example of an image projection device that has room for further reduction in thickness.

【図11】上記図10の画像投影装置の構成を示す側面
図。
FIG. 11 is a side view showing the configuration of the image projection device of FIG. 10;

【図12】上記図10の画像投影装置における表示素子
と投影光学系の構成を上方から示す図。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a display element and a projection optical system in the image projection apparatus of FIG. 10 from above.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…スクリーン 2…表示素子 3…投影光学系 3a…偏心補正レンズ(偏心補正光学素子) 3e…絞り 4…第4ミラー 5…第3ミラー(最遠端縁を備えたミラー) 5B…第3ミラー(最遠端縁を備えたミラー、第1のミ
ラー) 6…第2ミラー 6A…第2ミラー(偏心補正光学素子) 6B…第2ミラー(偏心補正光学素子、第2のミラー) 7…第1ミラー 8…第1第2共通化ミラー(平板部材) 11…1次元フレネルスクリーン 11a…フレネル形状部 12…水平レンチキュラースクリーン(両面レンチキュ
ラースクリーン) 12a…レンチキュラー形状部 13…垂直レンチキュラースクリーン(両面レンチキュ
ラースクリーン) 13a…レンチキュラー形状部 14…拡散板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Screen 2 ... Display element 3 ... Projection optical system 3a ... Eccentricity correction lens (eccentricity correction optical element) 3e ... Aperture 4 ... 4th mirror 5 ... 3rd mirror (mirror provided with the farthest edge) 5B ... 3rd Mirror (mirror with farthest edge, first mirror) 6 ... second mirror 6A ... second mirror (eccentricity correcting optical element) 6B ... second mirror (eccentricity correcting optical element, second mirror) 7 ... 1st mirror 8 ... 1st and 2nd common mirror (flat member) 11 ... 1-dimensional Fresnel screen 11a ... Fresnel shape part 12 ... Horizontal lenticular screen (double-sided lenticular screen) 12a ... Lenticular shape part 13 ... Vertical lenticular screen (double-sided lenticular screen) Screen) 13a: Lenticular shape part 14: Diffusion plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H021 BA25 5C058 AB06 BA23 BA35 EA02 EA03 EA12 EA36  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H021 BA25 5C058 AB06 BA23 BA35 EA02 EA03 EA12 EA36

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像を表示する表示素子と、 この表示素子により表示された画像を拡大して投影する
投影光学系と、 この投影光学系により投影された画像に係る光束を拡散
させることにより、該画像を観察可能に表示するスクリ
ーンと、 上記投影光学系とスクリーンとの間の光路上に順に配置
されていて、各々が該光路を折曲させることにより、総
体として該光束が通過する空間の体積を小さくするよう
に複数回の折曲を行わせる複数枚のミラーと、 を具備し、 上記複数枚のミラーの内の、上記スクリーンの主面に立
てた法線の方向に、該スクリーンから最も離れている最
遠端縁を備えたミラーは、平面として形成した場合より
も該最遠端縁が上記法線の方向にスクリーンに近接する
ような曲面として形成されたものであることを特徴とす
る画像投影装置。
A display element for displaying an image; a projection optical system for enlarging and projecting the image displayed by the display element; and a light beam relating to the image projected by the projection optical system being diffused. A screen for displaying the image so as to be observable, and sequentially arranged on an optical path between the projection optical system and the screen, each of which bends the optical path to collectively define a space through which the light flux passes. A plurality of mirrors that bend a plurality of times so as to reduce the volume, comprising: a mirror that, from among the plurality of mirrors, extends in a direction of a normal to the main surface of the screen. The mirror having the furthest edge that is farthest away is characterized in that the farthest edge is formed as a curved surface that is closer to the screen in the direction of the normal line than when it is formed as a flat surface. Toss Image projection apparatus.
【請求項2】 上記最遠端縁が法線の方向にスクリーン
に近接するような曲面は、正のパワーを有する凹面であ
ることを特徴とする請求項1に記載の画像投影装置。
2. The image projection apparatus according to claim 1, wherein the curved surface whose farthest edge is close to the screen in the direction of the normal is a concave surface having a positive power.
【請求項3】 上記最遠端縁を備えたミラーは、上記複
数枚のミラーの内の、上記スクリーン側から数えて3番
目のミラーであることを特徴とする請求項2に記載の画
像投影装置。
3. The image projection according to claim 2, wherein the mirror provided with the farthest edge is a third mirror counted from the screen side among the plurality of mirrors. apparatus.
【請求項4】 最遠端縁を備えた凹面でなる上記ミラー
の偏心を補正するための偏心補正光学素子をさらに具備
したことを特徴とする請求項2に記載の画像投影装置。
4. The image projection apparatus according to claim 2, further comprising an eccentricity correcting optical element for correcting eccentricity of the mirror having a concave surface having a farthest edge.
【請求項5】 上記投影光学系は、絞りを含んでなり、 上記偏心補正光学素子は、該絞りから光学的に隔たった
位置に配置されていることを特徴とする請求項4に記載
の画像投影装置。
5. The image according to claim 4, wherein the projection optical system includes a stop, and the eccentricity correction optical element is disposed at a position optically separated from the stop. Projection device.
【請求項6】 上記偏心補正光学素子は、上記投影光学
系に含まれる偏心補正レンズであることを特徴とする請
求項5に記載の画像投影装置。
6. The image projection apparatus according to claim 5, wherein the eccentricity correction optical element is an eccentricity correction lens included in the projection optical system.
【請求項7】 上記偏心補正光学素子は、上記複数枚の
ミラーの内の、上記最遠端縁を備えたミラーに隣接する
ミラーであって、該隣接するミラーは、負のパワーを有
する凸面ミラーとして形成されたものであることを特徴
とする請求項5に記載の画像投影装置。
7. The eccentricity correcting optical element is a mirror adjacent to the mirror having the farthest edge of the plurality of mirrors, wherein the adjacent mirror has a convex surface having negative power. The image projection device according to claim 5, wherein the image projection device is formed as a mirror.
【請求項8】 画像を表示する表示素子と、 この表示素子により表示された画像を拡大して投影する
投影光学系と、 この投影光学系により投影された画像に係る光束を拡散
させることにより、該画像を観察可能に表示するスクリ
ーンと、 上記投影光学系とスクリーンとの間の光路上に順に配置
されていて、各々が該光路を折曲させることにより、総
体として該光束が通過する空間の体積を小さくするよう
に複数回の折曲を行わせる複数枚のミラーと、 を具備し、 上記複数枚のミラーの内の、上記スクリーンの主面に立
てた法線の方向に、該スクリーンから最も離れている最
遠端縁を備えた第1のミラーは、平面として形成した場
合よりも該最遠端縁が上記法線の方向にスクリーンに近
接するように、反射面の面積を小さくするとともに、該
反射面の面積が小さくなったにも関わらず光路を長くす
ることなく必要な光束の広がりを得ることができるよう
に負のパワーを有する凸面ミラーとして形成されたもの
であり、 該複数枚のミラーの内の、この第1のミラーの光路上後
方に隣接する第2のミラーは、該第1のミラーによる偏
心を補正するとともに、同第1のミラーによる光束の広
がりが適正な広がりとなるように正のパワーを有する凹
面ミラーとして形成されたものであることを特徴とする
画像投影装置。
8. A display element for displaying an image, a projection optical system for enlarging and projecting the image displayed by the display element, and a light flux relating to the image projected by the projection optical system is diffused. A screen for displaying the image so as to be observable, and sequentially arranged on an optical path between the projection optical system and the screen, each of which bends the optical path to collectively define a space through which the light flux passes. A plurality of mirrors that bend a plurality of times so as to reduce the volume, comprising: a mirror that, from among the plurality of mirrors, extends in a direction of a normal to the main surface of the screen. The first mirror with the furthest edge that is furthest away reduces the area of the reflective surface so that the farthest edge is closer to the screen in the direction of the normal than when formed as a plane. Along with The plurality of mirrors are formed as negative-power convex mirrors so that a required light beam spread can be obtained without elongating the optical path despite the reduced area of the projecting surface. Among them, the second mirror adjacent to the rear of the first mirror on the optical path corrects the eccentricity of the first mirror and spreads the light beam by the first mirror appropriately. An image projection device formed as a concave mirror having a positive power.
【請求項9】 上記第1のミラーは、上記複数枚のミラ
ーの内の、上記スクリーン側から数えて3番目のミラー
であることを特徴とする請求項8に記載の画像投影装
置。
9. The image projection device according to claim 8, wherein the first mirror is a third mirror of the plurality of mirrors counted from the screen side.
【請求項10】 スクリーンと、 画像を表示する表示素子と、この表示素子により表示さ
れた部分画像を拡大して投影する投影光学系と、この投
影光学系と上記スクリーンとの間の光路上に上記スクリ
ーンに向かって部分画像を投影するように配置された第
1のミラー面と、上記光路上に上記第1のミラー面に向
かって部分画像を投影するように配置された第2のミラ
ー面と、を各々備えた複数の画像投影ユニットと、 を具備し、 上記スクリーン上において、隣接する部分画像同士がそ
の辺縁部に重畳領域を有するように、上記複数の画像投
影ユニットが部分画像をそれぞれ投影することにより、
該スクリーン上において継ぎ目のない画像を観察可能に
表示させるマルチ画像投影装置であって、 上記複数の画像投影ユニットの内の、互いに隣接する画
像投影ユニットの、一方における上記第1のミラー面
と、他方における上記第2のミラー面とは、同一の平板
部材の表裏をなす主面にそれぞれ設けられたミラー面で
あることを特徴とするマルチ画像投影装置。
10. A screen, a display element for displaying an image, a projection optical system for enlarging and projecting a partial image displayed by the display element, and a projection optical system on an optical path between the projection optical system and the screen. A first mirror surface arranged to project the partial image toward the screen, and a second mirror surface arranged to project the partial image onto the optical path toward the first mirror surface And a plurality of image projection units each comprising: and, on the screen, the plurality of image projection units convert the partial images so that adjacent partial images have a superimposed region on an edge thereof. By projecting each,
A multi-image projection device that displays a seamless image on the screen so as to be observable, among the plurality of image projection units, one of the image projection units adjacent to each other, the first mirror surface on one of the plurality of image projection units, The multi-image projector according to claim 1, wherein the second mirror surface is a mirror surface provided on each of the front and back main surfaces of the same flat plate member.
【請求項11】 複数の画像投影ユニットにより、部分
画像をそれぞれ拡大しながら投影するマルチ画像投影装
置であって、各部分画像の主光線が、スクリーンに立て
た法線に対する傾き角である所定の打ち上げ角をもって
入射されるようになされたマルチ画像投影装置に、適用
し得るスクリーンであり、 一方向の凸条でなるフレネル形状部が、該一方向に垂直
な他方向に沿って所定のピッチで配列されてなり、該フ
レネル形状部は、上記打ち上げ角をもって入射する主光
線を、上記スクリーンに立てた法線の方向の光線に変換
して出射するような形状になされたものである1次元フ
レネルスクリーンと、 この1次元フレネルスクリーンを通過した光束に含まれ
得る、斜めに入射する光線を、主面に垂直な方向を中心
として拡散される光線に変換するべく、表裏をなす主面
の両方にレンチキュラー形状部を所定のピッチで配列し
てなる両面レンチキュラースクリーンと、 を具備したことを特徴とするスクリーン。
11. A multi-image projection apparatus for projecting a partial image while enlarging each of the partial images by a plurality of image projection units, wherein a chief ray of each partial image is a predetermined angle which is an inclination angle with respect to a normal set on a screen. A screen applicable to a multi-image projector configured to be incident at a launch angle, wherein a Fresnel-shaped portion made of a ridge in one direction is formed at a predetermined pitch along another direction perpendicular to the one direction. The one-dimensional Fresnel is formed such that the Fresnel-shaped portion is formed such that a principal ray incident at the launch angle is converted into a ray in a direction of a normal line set on the screen and emitted. Screen and a light beam obliquely incident on the light beam that has passed through the one-dimensional Fresnel screen is converted into a light beam that is diffused about a direction perpendicular to the main surface. In order to conversion, a screen, characterized by comprising a double-sided lenticular screen formed by arranging a lenticular shape portion at a predetermined pitch in both the main plane of the front and back.
【請求項12】 上記マルチ画像投影装置は、複数の表
示画素を2次元状に配列してなる表示素子を、上記複数
の部分画像に各対応させて複数備えたものであり、 上記1次元フレネルスクリーンのフレネル形状部と、上
記両面レンチキュラースクリーンのレンチキュラー形状
部とは、当該スクリーン上に投影された上記表示画素の
上記他方向のピッチをPG 、上記両面レンチキュラース
クリーンのピッチをPL 、上記1次元フレネルスクリー
ンのピッチをPF としたときに、 PG ≧2PL ≧4PF なる関係を満たすように形成されたものであることを特
徴とする請求項11に記載のスクリーン。
12. The one-dimensional Fresnel projection device according to claim 1, wherein the multi-image projection device includes a plurality of display elements each having a plurality of display pixels arranged two-dimensionally in correspondence with the plurality of partial images. The Fresnel-shaped portion of the screen and the lenticular-shaped portion of the double-sided lenticular screen are defined as follows: the pitch of the display pixel projected on the screen in the other direction is P G, the pitch of the double-sided lenticular screen is P L, and the one-dimensional Fresnel The screen according to claim 11, wherein the screen is formed so as to satisfy a relationship of PG≥2PL≥4PF, where PF is a pitch of the screen.
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