JP2004252489A - Rear projection type display device - Google Patents

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Kazuhiro Arai
一弘 新井
正一 ▼吉▲居
Shoichi Yoshii
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rear projection type display device whose luminance is made higher by improving use efficiency of video light projected on a screen obliquely from below. <P>SOLUTION: The rear projection type display device is equipped with: a light source lamp; a color separating means of separating the light emitted by the light source lamp into a plurality of color components; a plurality of liquid crystal panels which optically modulate the respective color components separated by the color separating means; a color composing means of putting together the respective color components modulated by those liquid crystal panels; and a projecting means of projecting the video light composed by the color composing means on the screen 7 obliquely from below. The rear projection type display device selectively makes, out of the video light composed by the color composing means, a color component having a polarizing direction orthogonal to a vertical cross section of the screen 7 of the video light composited by the color compositing means into P-polarized light relative to the screen by using a narrow-band phase difference plate. Consequently, reflection on the screen 7 can be reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、映像光をスクリーン裏面に斜めから投写してスクリーン前面から映像を観察する背面投写型表示装置に関する。   The present invention relates to a rear-projection display device that projects image light obliquely to the rear surface of a screen and observes an image from the front surface of the screen.

従来の背面投写型表示装置の一例を図9及び図10に示す。図9は、従来の背面投写型表示装置の概略構成を表す断面図、図10は、図9の背面投写型表示装置における投写ユニットの概略構成を表す上面図である。なお、以下の説明においては、矩形状のスクリーン170の幅方向をx軸、スクリーン170の高さ方向をy軸、スクリーン170に垂直な方向をz軸とする座標系を用いて説明する。   9 and 10 show an example of a conventional rear projection display device. FIG. 9 is a sectional view illustrating a schematic configuration of a conventional rear projection display device, and FIG. 10 is a top view illustrating a schematic configuration of a projection unit in the rear projection display device of FIG. In the following description, a coordinate system in which the width direction of the rectangular screen 170 is the x axis, the height direction of the screen 170 is the y axis, and the direction perpendicular to the screen 170 is the z axis will be described.

この背面投写型表示装置は、図9に示すように、筐体110内に投写ユニット120が配置されている。その投写ユニット120の光出射口に投写レンズ130が配置されている。筐体110内の背面には反射ミラー160が配置され、筐体110の前面には透過型の拡散スクリーン170が配置されている。そして、投写ユニット120から投写レンズ130を介して拡大投写された映像光は、反射ミラー160にて反射された後、拡散スクリーン170の裏面側から照射され、その拡散スクリーン170の表面側から映像が観察される。   As shown in FIG. 9, the rear projection display device includes a housing 110 and a projection unit 120 disposed therein. A projection lens 130 is arranged at a light exit of the projection unit 120. A reflection mirror 160 is disposed on the rear surface inside the housing 110, and a transmissive diffusion screen 170 is disposed on the front surface of the housing 110. Then, the image light that is enlarged and projected from the projection unit 120 via the projection lens 130 is reflected by the reflection mirror 160, and then irradiated from the back side of the diffusion screen 170, and the image is projected from the front side of the diffusion screen 170. To be observed.

また、投写ユニット120は、図10に示すように、ランプ121aとリフレクタ121bとからなる白色光源121を備え、この白色光源121から出射された白色光がダイクロイックミラー122、123にて3色の色に分離される。第1のダイクロイックミラー122はランプ121aから出射された白色光のうち、赤色成分の光(以下、赤色光と称する)を選択的に反射し、その他の色成分の光を透過する。第2のダイクロイックミラー123は緑色成分の光(以下、緑色光と称する)を選択的に反射する。第1のダイクロイックミラー122を透過した光のうち、緑色光は、第2のダイクロイックミラー123により選択的に反射され、緑用の液晶パネル127gに導かれる。第2のダイクロイックミラー123を透過した残りの青色成分の光(以下、青色光と称する)は、第2及び第3の反射ミラー125,126により、青色用の液晶パネル127bに導かれる。第1のダイクロイックミラー122にて反射された赤色光は、第1の反射ミラー124により赤色用の液晶パネル127rに導かれる。   Further, as shown in FIG. 10, the projection unit 120 includes a white light source 121 including a lamp 121a and a reflector 121b, and the white light emitted from the white light source 121 is converted into three colors by dichroic mirrors 122 and 123. Is separated into The first dichroic mirror 122 selectively reflects red component light (hereinafter, referred to as red light) of the white light emitted from the lamp 121a, and transmits other color component lights. The second dichroic mirror 123 selectively reflects green component light (hereinafter, referred to as green light). Of the light transmitted through the first dichroic mirror 122, green light is selectively reflected by the second dichroic mirror 123 and guided to the liquid crystal panel 127g for green. The remaining blue component light (hereinafter, referred to as blue light) transmitted through the second dichroic mirror 123 is guided to the blue liquid crystal panel 127b by the second and third reflection mirrors 125 and 126. The red light reflected by the first dichroic mirror 122 is guided to the liquid crystal panel 127r for red by the first reflection mirror 124.

各液晶パネル127r、127g、127bにて変調された各色光は、ダイクロイックプリズム128にて合成されて、投写レンズ130に向けて出射される。   The color lights modulated by the liquid crystal panels 127r, 127g, and 127b are combined by the dichroic prism 128 and emitted toward the projection lens 130.

このとき、各液晶パネル127r、127g、127bにて変調された各色光のダイクロイックプリズム128に対する入射方向は、ダイクロイックプリズム128の色再現性を考慮して設定されている。すなわち、ダイクロイックプリズム128により反射される光はS偏光、透過する光はP偏光にしている。   At this time, the incident direction of each color light modulated by each of the liquid crystal panels 127r, 127g, and 127b to the dichroic prism 128 is set in consideration of the color reproducibility of the dichroic prism 128. That is, the light reflected by the dichroic prism 128 is S-polarized, and the light transmitted is P-polarized.

ここで、S偏光は、試料面に入射する光の電気ベクトルの振動方向が試料面の法線と光の進行方向である波面の法線とを含む面に垂直な直線偏光をいう。また、P偏光は、試料面に入射する光の電気ベクトルの振動方向が入射面(試料面に立てた法線と光の進行方向を含む面)内に含まれる直線偏光をいう。   Here, the S-polarized light refers to linearly polarized light perpendicular to a plane in which the vibration direction of the electric vector of the light incident on the sample surface includes the normal to the sample surface and the normal to the wavefront that is the traveling direction of the light. The P-polarized light refers to linearly polarized light in which the direction of vibration of the electric vector of light incident on the sample surface is included in the incident surface (a plane including the normal to the sample surface and the traveling direction of the light).

具体的には、ダイクロイックプリズム128に入射された光のうち赤色光は接合面128xに対してS偏光に設定される。すなわち、x−z平面に垂直な偏光方向となる成分が
接合面128xにて反射される。また、緑色光は接合面128x、128yに対してP偏光に設定される。すなわち、x−z平面に平行な偏光方向となる成分が接合面128x、128yを透過しする。更に、青色光は接合面128yに対してS偏光に設定される。すなわち、x−z平面に垂直な偏光方向となる成分が接合面128yにて反射されてる。このようにして、赤色光、緑色光及び青色光が色合成される。
Specifically, red light of the light incident on the dichroic prism 128 is set to S-polarized light with respect to the joint surface 128x. That is, a component having a polarization direction perpendicular to the xz plane is reflected by the bonding surface 128x. The green light is set to P-polarized light with respect to the bonding surfaces 128x and 128y. That is, a component having a polarization direction parallel to the xz plane passes through the bonding surfaces 128x and 128y. Further, the blue light is set to S-polarized light with respect to the bonding surface 128y. That is, a component having a polarization direction perpendicular to the xz plane is reflected by the bonding surface 128y. Thus, the red light, the green light and the blue light are color-combined.

そして、色合成された映像光は、投写レンズ130から反射ミラー160を介してスクリーン170の裏面側に照射される。   Then, the color-combined image light is emitted from the projection lens 130 to the back side of the screen 170 via the reflection mirror 160.

また、近年、このような構成の背面投写型表示装置の薄型化を図る目的で、スクリーン170に対して斜めから映像光を照射する装置が提案されている。そして、上述した投写ユニット120をこのような斜め投写に用いた場合、投写される映像光のスクリーン170に対する偏光方向は、ダイクロイックプリズム128に対する偏光方向とは直交したものとなる。すなわち、赤色成分がP偏光、緑色成分がS偏光、青色成分がP偏光となっている。   In recent years, a device that irradiates the screen 170 with image light obliquely has been proposed in order to reduce the thickness of the rear projection display device having such a configuration. When the above-described projection unit 120 is used for such oblique projection, the polarization direction of the projected image light with respect to the screen 170 is orthogonal to the polarization direction with respect to the dichroic prism 128. That is, the red component is P-polarized light, the green component is S-polarized light, and the blue component is P-polarized light.

ところで、スクリーン170に対して斜めから映像光を照射することは、空気中からアクリル樹脂に垂直入射からある入射角を有して光を入射させることになる。図6は、空気中からアクリル樹脂に入射する光の反射率特性を表すグラフである。図6に示すように、スクリーン170に対して斜めから映像光を照射する場合、スクリーン170に対してP偏光となる成分の光は、スクリーン170における反射率が低減されるに対し、スクリーン170に対してS偏光となる成分の光は、スクリーン170における反射率が増加する傾向がある。   By irradiating the screen 170 with image light obliquely, light is incident on the acrylic resin from the air at a certain incident angle from vertical incidence. FIG. 6 is a graph showing the reflectance characteristics of light incident on the acrylic resin from the air. As shown in FIG. 6, when the screen 170 is irradiated with image light obliquely, light of a component that becomes P-polarized light with respect to the screen 170 has a reduced reflectance on the screen 170, whereas On the other hand, the component light that becomes S-polarized light tends to increase the reflectance on the screen 170.

また、図8に示すグラフは、人の比視感度特性を表している。人間の眼の比視感度は、この図8に示すように、緑色に対応する波長555nm付近において最も高くなっており、赤色光及び青色光と比較して緑色光を明るく感じる傾向がある。   The graph shown in FIG. 8 represents the human's relative luminous efficiency characteristics. As shown in FIG. 8, the relative luminous efficiency of the human eye is highest around a wavelength of 555 nm corresponding to green, and tends to feel green light brighter than red light and blue light.

このため、従来の投写ユニット120を用いて斜め投写を行うと、最も明るい緑色光のスクリーン170における反射率が高くなり、全体として輝度が低下してしまうだけでなく、反射光の映り込みによる画質低下を招いてしてしまうという問題があった。   For this reason, when oblique projection is performed using the conventional projection unit 120, the reflectance of the brightest green light on the screen 170 increases, and not only does the overall brightness decrease, but also the image quality due to the reflection of reflected light. There has been a problem that it causes a decrease.

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、スクリーンに対して斜めから投写される映像光の利用効率を向上させることにより高輝度化及び画質向上を図ることが可能な背面投写型表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and a rear projection type that can achieve high luminance and image quality by improving the utilization efficiency of video light projected obliquely to a screen. It is an object to provide a display device.

本発明は、光源ランプと、この光源ランプより発する光を複数の色成分に分離する色分離手段と、この色分離手段にて分離された各色光について光学的な変調を行う複数の液晶パネルと、これら液晶パネルにて変調された各色光を合成する色合成手段と、この色合成手段にて色合成された映像光を前記スクリーンに対し斜め上方または斜め下方から投写する投写手段と、を備え、前記色合成手段にて合成された映像光のうち前記スクリーンの垂直断面に直交する偏光方向の色成分を狭帯域位相差板により選択的に前記スクリーンの垂直断面に対して平行とすべく調整し、前記スクリーンに照射される映像光のうち全ての色成分の偏光方向が、前記スクリーンの垂直断面に対して平行となっていること特徴とする。   The present invention relates to a light source lamp, a color separation unit that separates light emitted from the light source lamp into a plurality of color components, and a plurality of liquid crystal panels that perform optical modulation on each color light separated by the color separation unit. A color synthesizing unit for synthesizing each color light modulated by the liquid crystal panel; and a projection unit for projecting the image light color-synthesized by the color synthesizing unit onto the screen from obliquely above or below. And adjusting a color component in a polarization direction orthogonal to the vertical section of the screen in the image light combined by the color combining means to be selectively parallel to the vertical section of the screen by a narrow band retarder. The polarization directions of all the color components of the image light applied to the screen are parallel to a vertical section of the screen.

スクリーンに対して斜め上方または斜め下方から映像光を投写する場合、スクリーンに入射する光の主光線とスクリーンの法線とのなす角度は、水平方向と比較して垂直方向の方が大きくなる。このため、映像光のうち人間の眼に対する比視感度の高い緑色成分の偏光方向を、スクリーンの垂直断面と平行とすることにより、映像光がスクリーン裏面に反射して失われる光量が低減される。   When projecting image light obliquely from above or below the screen, the angle between the principal ray of light incident on the screen and the normal to the screen is greater in the vertical direction than in the horizontal direction. For this reason, by making the polarization direction of the green component of the image light having high relative luminous efficiency to the human eye parallel to the vertical cross section of the screen, the amount of light lost by reflecting the image light to the back surface of the screen is reduced. .

具体的には、色合成手段にて合成された映像光のうちスクリーンの垂直断面に直交する偏光方向の色成分を、狭帯域位相差板により選択的にスクリーンの垂直断面に対して平行とすべく調整する偏光方向調整手段を備えていることを特徴とする。   Specifically, of the image light combined by the color combining means, the color component in the polarization direction orthogonal to the vertical section of the screen is selectively made parallel to the vertical section of the screen by the narrow-band retarder. It is characterized by comprising a polarization direction adjusting means for making an adjustment as needed.

このような構成とすることにより、色合成手段にて合成された映像光のうちスクリーンの垂直断面に直交する偏光方向の色成分が、選択的にスクリーンの垂直断面に対して平行となるように調整される。   With such a configuration, the color component in the polarization direction orthogonal to the vertical section of the screen in the image light combined by the color combining means is selectively parallel to the vertical section of the screen. Adjusted.

また、本発明は、光源ランプと、この光源ランプより発する光を複数の色成分に分離する色分離手段と、この色分離手段にて分離された各色光について光学的な変調を行う複数の液晶パネルと、これら液晶パネルにて変調された各色光を合成する色合成手段と、この合成手段にて色合成された映像光をスクリーンに対し斜め側方から投写する投写手段とを備え、前記色合成手段にて合成された映像光のうち前記スクリーンの水平断面に直交する偏光方向の色成分を狭帯域位相差板により選択的に前記スクリーンの水平断面に対して平行とすべく調整し、前記スクリーンに照射される映像光のうち全ての色成分の偏光方向が、前記スクリーンの水平断面に対して平行となっていること特徴とする   Further, the present invention provides a light source lamp, a color separation unit for separating light emitted from the light source lamp into a plurality of color components, and a plurality of liquid crystals for optically modulating each color light separated by the color separation unit. A panel, a color synthesizing means for synthesizing each color light modulated by these liquid crystal panels, and a projection means for projecting the image light color-synthesized by the synthesizing means from an oblique side to a screen, and Of the image light synthesized by the synthesizing means, the color component in the polarization direction orthogonal to the horizontal cross section of the screen is adjusted by a narrow band retarder to be selectively parallel to the horizontal cross section of the screen, The polarization directions of all color components of the image light applied to the screen are parallel to the horizontal cross section of the screen.

スクリーンに対して斜め側方から映像光を投写する場合、スクリーンに入射する光の主光線とスクリーンの法線とのなす角度は、垂直方向と比較して水平方向の方が大きくなる。このため、映像光のうち人間の眼に対する比視感度の高い緑色成分の偏光方向を、スクリーンの水平断面と平行とすることにより、映像光がスクリーン裏面に反射して失われる光量が低減される。   When projecting image light from an oblique side to the screen, the angle between the principal ray of light incident on the screen and the normal to the screen is greater in the horizontal direction than in the vertical direction. For this reason, by making the polarization direction of the green component of the image light, which has high relative luminous efficiency to the human eye, parallel to the horizontal cross section of the screen, the amount of light that is lost by reflecting the image light to the back surface of the screen is reduced. .

具体的には、色合成手段にて合成された映像光のうちスクリーンの水平断面に直交する偏光方向の色成分を、狭帯域位相差板により選択的にスクリーンの水平断面に対して平行とすべく調整する偏光方向調整手段を備えていることを特徴とする。   Specifically, of the image light combined by the color combining means, the color component in the polarization direction orthogonal to the horizontal section of the screen is selectively made parallel to the horizontal section of the screen by the narrow band retarder. It is characterized by comprising a polarization direction adjusting means for making an adjustment as needed.

このような構成とすることにより、色合成手段にて合成された映像光のうちスクリーンの水平断面に直交する偏光方向の色成分が、選択的にスクリーンの水平断面に対して平行となるように調整される。   With such a configuration, of the image light synthesized by the color synthesizing means, the color component in the polarization direction orthogonal to the horizontal section of the screen is selectively parallel to the horizontal section of the screen. Adjusted.

また、本発明は、光源ランプと、その光源ランプより発する光を複数の色成分に分離する色分離手段と、その分離手段にて分離された各色光について光学的な変調を行う複数の液晶パネルと、その液晶パネルにて変調された各色光を合成する色合成手段と、その色合成手段にて色合成された映像光をスクリーンに対し斜め方向から投写する投写手段とを備えた背面投写型表示装置であって、スクリーンに照射される映像光のうち少なくとも緑色成分の偏光方向が、スクリーンに照射される映像光とスクリーンの法線とを含む平面に対して平行となっていることを特徴とする。   In addition, the present invention provides a light source lamp, a color separation unit that separates light emitted from the light source lamp into a plurality of color components, and a plurality of liquid crystal panels that perform optical modulation on each color light separated by the separation unit. And a color combining means for combining the respective color lights modulated by the liquid crystal panel, and a projection means for projecting the image light combined by the color combining means onto the screen from an oblique direction. A display device, wherein a polarization direction of at least a green component of image light emitted to the screen is parallel to a plane including the image light emitted to the screen and a normal to the screen. And

スクリーンに対して斜めから映像光を投写する場合、スクリーンに入射する光の主光線とスクリーンの法線とのなす角度は、スクリーンに照射される映像光とスクリーンの法線とを含む平面において最大となる。このため、映像光のうち人間の眼に対する比視感度の高い緑色成分の偏光方向を、スクリーンに照射される映像光とスクリーンの法線とを含む平面と平行とすることにより映像光がスクリーン裏面に反射して失われる光量が低減される。   When projecting image light obliquely to the screen, the angle between the principal ray of light incident on the screen and the screen normal is the maximum in a plane that includes the image light irradiated on the screen and the screen normal. It becomes. Therefore, the polarization direction of the green component of the image light, which has a high relative luminous efficiency to the human eye, is parallel to a plane including the image light irradiated on the screen and the normal to the screen, so that the image light can be reflected on the rear surface of the screen. The amount of light reflected and lost is reduced.

具体的には、スクリーンに照射される映像光のうち少なくとも緑色成分の偏光方向を、スクリーンに照射される映像光とスクリーンの法線とを含む平面に対して平行とすべく調整する偏光方向調整手段を備えていることを特徴とする。   Specifically, polarization direction adjustment for adjusting the polarization direction of at least the green component of the image light applied to the screen so as to be parallel to a plane including the image light applied to the screen and the normal to the screen. Means is provided.

このような構成とすることにより、色合成手段にて合成された映像光の緑色成分がスクリーンに照射される映像光とスクリーンの法線とを含む平面に対して平行とならない場合には、偏光方向調整手段にてスクリーンに照射される映像光とスクリーンの法線とを含む平面に対して平行となるように調整される。   With such a configuration, if the green component of the image light synthesized by the color synthesizing unit is not parallel to a plane including the image light irradiated on the screen and the normal of the screen, the polarization The direction is adjusted by the direction adjusting means so as to be parallel to a plane including the image light irradiated on the screen and the normal line of the screen.

好ましくは、スクリーンに照射される映像光のうち全ての色成分の偏光方向が、スクリーンの水平断面に対して平行となっていればよい。   Preferably, the polarization directions of all the color components of the image light applied to the screen should be parallel to the horizontal section of the screen.

具体的には、色合成手段にて合成された映像光のうちスクリーンに照射される映像光とスクリーンの法線とを含む平面に直交する偏光方向の色成分を選択的に平面に対して平行とすべく調整する偏光方向調整手段を備えていることを特徴とする。   Specifically, of the image light combined by the color combining means, a color component in a polarization direction orthogonal to a plane including the image light irradiated on the screen and the screen normal is selectively parallel to the plane. A polarization direction adjusting means for adjusting the polarization direction.

このような構成とすることにより、色合成手段にて合成された映像光のうちスクリーンに照射される映像光とスクリーンの法線とを含む平面に直交する偏光方向の色成分が、選択的にスクリーンに照射される映像光とスクリーンの法線とを含む平面に対して平行となるように調整される。   With such a configuration, of the image light synthesized by the color synthesizing means, a color component in a polarization direction orthogonal to a plane including the image light applied to the screen and the normal to the screen is selectively formed. The adjustment is made so as to be parallel to a plane including the image light irradiated on the screen and the normal line of the screen.

具体的には、偏光方向調整手段は、位相差板からなることを特徴とする。   Specifically, the polarization direction adjusting means is formed of a phase difference plate.

また、投写手段は、レンズ作用を果たす複数の非球面ミラーを含むことを特徴とする。   Further, the projection means includes a plurality of aspherical mirrors that function as lenses.

本発明によれば、スクリーンに対して斜めから映像光を照射させる場合、少なくとも緑色成分をスクリーンに対してP偏光とすることにより、スクリーンにおける反射を低減することができ、高輝度化を図ることが可能となるだけでなく、スクリーンにおける反射光の映り込みによる2重像を低減することができ、画質向上を図ることが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when irradiating image light obliquely to a screen, at least the green component is made into P-polarized light with respect to a screen, the reflection in a screen can be reduced and high luminance is achieved. In addition to this, double images due to reflection of reflected light on the screen can be reduced, and image quality can be improved.

本発明の実施の形態における背面投写型表示について図面を参照しつつ以下に説明する。なお、以下の説明においては、矩形状のスクリーン7の幅方向をx軸、スクリーン7の高さ方向をy軸、スクリーン7に垂直な方向をz軸とする座標系を用いる。   A rear projection display according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, a coordinate system is used in which the width direction of the rectangular screen 7 is the x-axis, the height direction of the screen 7 is the y-axis, and the direction perpendicular to the screen 7 is the z-axis.

本実施の形態において、図1及び図2は背面投写型表示装置の概略構成を表し、図1は断面図、図2は正面図である。また、図3及び図4は図1の背面投写型表示装置における投写ユニットの概略構成を表し、図3は上面図、図4は同側面図である。また、図5は図1の背面投写型表示装置におけるスクリーンの構成を表す拡大断面図である。図6は空気中からアクリル樹脂に入射する光の反射率特性を表すグラフ、図7はアクリル樹脂から空気中に入射する光の反射特性を表すグラフ、図8は人の比視感度特性を表すグラフである。   In this embodiment, FIGS. 1 and 2 show a schematic configuration of a rear projection display device. FIG. 1 is a sectional view, and FIG. 2 is a front view. 3 and 4 show a schematic configuration of a projection unit in the rear projection type display device shown in FIG. 1. FIG. 3 is a top view and FIG. 4 is a side view of the same. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view illustrating a configuration of a screen in the rear projection display device of FIG. FIG. 6 is a graph showing a reflectance characteristic of light incident on the acrylic resin from the air, FIG. 7 is a graph showing a reflection characteristic of light incident on the acrylic resin from the air, and FIG. It is a graph.

本実例における背面投写型表示装置は、図1に示すように、映像光を生成する投写ユニット2と、その映像光が投写されて像が形成されるスクリーン7と、投写ユニット2から出射された映像光をスクリーン7に導く第1ないし第4のミラー3〜6と、これらを一体に保持する筐体1とを備えている。   As shown in FIG. 1, the rear projection display device in the present example has a projection unit 2 that generates image light, a screen 7 on which the image light is projected to form an image, and a light that is emitted from the projection unit 2. The apparatus includes first to fourth mirrors 3 to 6 for guiding image light to a screen 7 and a housing 1 for integrally holding these.

前記第1〜第3のミラー3〜5は、結像系を構成する。第1のミラー3は非球面の凹面形状をなし、第2及び第3のミラー4、5はそれぞれ非球面の凸面形状をなし、これら結像系の各ミラーの形状により映像光の非点収差やコマ収差などの収差が補正されるとともに、像が拡大される。そして、投写ユニット2から出射された映像光は、第1〜第3のミラー3〜5にて順次反射された後、筐体1の背面に配置された第4のミラー6に照射される。平板状の第4のミラー6に照射された映像光は、斜め下方から筐体1の前面開口部に配置されたスクリーン7の裏面に照射されて、像が形成される。   The first to third mirrors 3 to 5 constitute an imaging system. The first mirror 3 has an aspheric concave shape, the second and third mirrors 4 and 5 each have an aspheric convex shape, and the astigmatism of the image light depends on the shape of each mirror of the imaging system. Aberrations such as and aberration are corrected, and the image is enlarged. Then, the image light emitted from the projection unit 2 is sequentially reflected by the first to third mirrors 3 to 5, and then is applied to the fourth mirror 6 arranged on the back surface of the housing 1. The image light applied to the flat fourth mirror 6 is applied obliquely from below to the back surface of the screen 7 arranged in the front opening of the housing 1 to form an image.

投写ユニット2は、図3に示すように、いわゆる三板式のものである。光源21は、リフレクタ21bとメタルハライドランプ21aとで構成され、光源21から出射された白色光がダイクロイックミラー22、23にて3色の色に分離される。第1のダイクロイックミラー22はメタルハライドランプ21aから出射された白色光のうち、赤色光を選択的に反射し、その他の色成分の光を透過する。また、第2のダイクロイックミラー23は緑色光を選択的に反射し、その他の色成分の光を透過する。   As shown in FIG. 3, the projection unit 2 is a so-called three-panel type. The light source 21 includes a reflector 21b and a metal halide lamp 21a, and white light emitted from the light source 21 is separated into three colors by dichroic mirrors 22 and 23. The first dichroic mirror 22 selectively reflects red light of white light emitted from the metal halide lamp 21a and transmits light of other color components. The second dichroic mirror 23 selectively reflects green light and transmits other color components.

メタルハライドランプ21aから出射された白色光は、リフレクタ21aにて反射され、UV/IRフィルタ(図示省略)にて紫外線及び赤外線が除去された後、第1のダイクロイックミラー22に対して45度の角度で照射される。第1のダイクロイックミラー22にて反射された赤色光は、第1の反射ミラー24により赤色用の第1の液晶パネル27rに導かれる。第1のダイクロイックミラー122を透過した光は、第2のダイクロイックミラー23に対して45度の角度で照射される。第1のダイクロイックミラー122を透過した光のうち、緑色光は、第2のダイクロイックミラー123により選択的に反射さ
れ、緑用の第2の液晶パネル127gに導かれる。第2のダイクロイックミラー23を透過した残りの青色光は、第2及び第3の反射ミラー25,26により、青色用の第3の液晶パネル27bに導かれる。また、第2のダイクロイックミラー23を透過した青色光は、第2及び第3のミラー25、26にて順次反射された後、第3の液晶パネル27bに照射される。
The white light emitted from the metal halide lamp 21a is reflected by the reflector 21a, and the UV / IR filter (not shown) removes the ultraviolet light and the infrared light. Irradiated with The red light reflected by the first dichroic mirror 22 is guided by the first reflection mirror 24 to the first liquid crystal panel 27r for red. The light transmitted through the first dichroic mirror 122 is applied to the second dichroic mirror 23 at an angle of 45 degrees. Of the light transmitted through the first dichroic mirror 122, green light is selectively reflected by the second dichroic mirror 123 and guided to the second liquid crystal panel 127g for green. The remaining blue light transmitted through the second dichroic mirror 23 is guided to the third liquid crystal panel 27b for blue by the second and third reflection mirrors 25 and 26. Further, the blue light transmitted through the second dichroic mirror 23 is sequentially reflected by the second and third mirrors 25 and 26, and then applied to the third liquid crystal panel 27b.

赤色用の第1の液晶パネル27rに導かれた赤色光は、赤色の映像情報に応じた光学的な変調が施された後、色合成用のダイクロイックプリズム28の主面28rに入射される。また、緑色用の第2の液晶パネル27gに導かれた緑色光は、第2の液晶パネル27gで、緑色の映像情報に応じた光学的な変調が施された後、色合成用のダイクロイックプリズム28の主面28gに入射される。一方、青色用の第3の液晶パネル27bに導かれた青色光は、第3の液晶パネル27bで青色の映像情報に応じた光学的な変調が施された後、色合成用のダイクロイックプリズム28の主面28bに入射される。   The red light guided to the first liquid crystal panel 27r for red is subjected to optical modulation according to the red image information, and then enters the main surface 28r of the dichroic prism 28 for color synthesis. The green light guided to the second liquid crystal panel 27g for green is subjected to optical modulation according to green image information by the second liquid crystal panel 27g, and then to a dichroic prism for color synthesis. The light is incident on a main surface 28g. On the other hand, the blue light guided to the third liquid crystal panel 27b for blue is optically modulated in accordance with the blue video information by the third liquid crystal panel 27b, and then the dichroic prism 28 for color synthesis. To the main surface 28b.

そして、ダイクロイックプリズム28の主面28rから入射した赤色光のうち接合面28xに対してS偏光、すなわち、x−z平面に垂直な偏光方向となる成分が接合面28xにて反射される。また、ダイクロイックプリズム28の主面28gから入射した緑色光のうち接合面28x、28yに対してP偏光、すなわち、x−z平面に平行な偏光方向となる成分が接合面28x、28yを透過する。更に、ダイクロイックプリズム28の主面28bから入射した青色光のうち接合面28yに対してS偏光、すなわち、x−z平面に垂直な偏光方向となる成分が接合面28yにて反射される。   Then, of the red light incident from the main surface 28r of the dichroic prism 28, S-polarized light, that is, a component having a polarization direction perpendicular to the xz plane is reflected by the bonding surface 28x with respect to the bonding surface 28x. Also, of the green light incident from the main surface 28g of the dichroic prism 28, P-polarized light, that is, a component having a polarization direction parallel to the xz plane is transmitted through the bonding surfaces 28x and 28y with respect to the bonding surfaces 28x and 28y. . Further, of the blue light incident from the main surface 28b of the dichroic prism 28, a component having S polarization, that is, a component having a polarization direction perpendicular to the xz plane, is reflected by the bonding surface 28y with respect to the bonding surface 28y.

このように、各液晶パネル27r、27g、27bにて各色の色情報に応じて光学的な変調が施された各色光は、ダイクロイックプリズム28にて色合成される。色合成された映像光は、ダイクロイックプリズム28の主面28cから出射され、λ/2位相差板29にて偏光方向がそれぞれ90度回転されて、結像系にその光が与えられる。   As described above, the respective color lights optically modulated in accordance with the color information of the respective colors by the respective liquid crystal panels 27r, 27g, and 27b are color-synthesized by the dichroic prism 28. The color-combined image light is emitted from the main surface 28c of the dichroic prism 28, and the polarization direction is rotated by 90 degrees by the λ / 2 retardation plate 29, and the light is given to the imaging system.

ダイクロイックプリズム28の主面28cから出射される映像光は、赤色光が接合面28xに対してS偏光、緑色光が接合面28x、28yに対してP偏光、青色光が接合面28yに対してS偏光となっている。そして、λ/2位相差板29にて偏光方向がそれぞれ90度回転されて、赤色光が接合面28xに対してP偏光、緑色光が接合面28x、28yに対してS偏光、青色光が接合面28yに対してP偏光となる。   Image light emitted from the main surface 28c of the dichroic prism 28 is such that red light is S-polarized with respect to the bonding surface 28x, green light is P-polarized with respect to the bonding surfaces 28x and 28y, and blue light is with respect to the bonding surface 28y. S-polarized light. Then, the polarization directions are rotated by 90 degrees by the λ / 2 retardation plate 29, and red light is P-polarized light with respect to the bonding surfaces 28x, green light is S-polarized light with respect to the bonding surfaces 28x and 28y, and blue light is P-polarized light is applied to the bonding surface 28y.

λ/2位相差板29を透過した映像光は、図1に示すように、結像系を構成する第1〜第3のミラー3〜5にて順次反射された後、筐体1の背面に配置された第4のミラー6に照射される。これら結像系の各ミラーの形状により映像光の非点収差やコマ収差などの収差が補正されるとともに、像が拡大される。   As shown in FIG. 1, the image light transmitted through the λ / 2 phase difference plate 29 is sequentially reflected by first to third mirrors 3 to 5 constituting an image forming system, and then is reflected on the rear surface of the housing 1. Is irradiated on the fourth mirror 6 disposed at the second position. Aberrations such as astigmatism and coma of image light are corrected by the shape of each mirror of the imaging system, and an image is enlarged.

そして、平板状の第4のミラー6に照射された映像光は、斜め下方からスクリーン7の裏面に照射される。このとき、スクリーン7の裏面に照射される映像光は、赤色光がスクリーン7に対してS偏光、すなわち、y−z平面に垂直な偏光方向となる。また、緑色光がスクリーン7に対してP偏光、すなわち、y−z平面に平行な偏光方向となる。更に、青色光がスクリーン7に対してS偏光、すなわち、y−z平面に垂直な偏光方向となる。尚、このy−z平面は、スクリーン7の垂直断面に相当する。   Then, the image light applied to the flat fourth mirror 6 is applied to the back surface of the screen 7 from obliquely below. At this time, the image light applied to the back surface of the screen 7 is such that the red light is S-polarized with respect to the screen 7, that is, the polarization direction is perpendicular to the yz plane. In addition, the green light becomes P-polarized light with respect to the screen 7, that is, the polarization direction is parallel to the yz plane. Further, the blue light is S-polarized with respect to the screen 7, that is, the polarization direction is perpendicular to the yz plane. The yz plane corresponds to a vertical section of the screen 7.

スクリーン7は、図5に示すように、アクリル樹脂からなるフレネルレンズスクリーン71と、レンチキュラレンズスクリーン72とを備えており、第4のミラー6にて反射された映像光は、フレネルレンズスクリーン71の裏面71aに照射される。   As shown in FIG. 5, the screen 7 includes a Fresnel lens screen 71 made of an acrylic resin and a lenticular lens screen 72, and the image light reflected by the fourth mirror 6 is applied to the Fresnel lens screen 71. Irradiated on the back surface 71a.

このとき、フレネルレンズスクリーン71の裏面71aに対する法線Aと、そこに照射
される映像光の主光線とのなす角度iは、フレネルレンズスクリーン71の上端コーナ部C1、C2(図1参照)において最大i−maxとなり、下端中央部C3(図1参照)において最小i−minとなる。ここでは、i−maxが58.27度、i−minが32.27度となるように、第1ないし第4のミラー3〜6が設計されている。
At this time, the angle i between the normal A to the back surface 71a of the Fresnel lens screen 71 and the principal ray of the image light applied thereto is at the upper corners C1 and C2 of the Fresnel lens screen 71 (see FIG. 1). It becomes the maximum i-max, and becomes the minimum i-min at the lower end center portion C3 (see FIG. 1). Here, the first to fourth mirrors 3 to 6 are designed such that i-max is 58.27 degrees and i-min is 32.27 degrees.

図6は、空気中からアクリル樹脂に入射する光の反射率特性を表すグラフである。ここで、空気の屈折率は1.00、アクリル樹脂の屈折率は1.492としている。スクリーン170に対して斜めから映像光を照射することは、空気中からアクリル樹脂にある入射角を有して光を入射させることになる。   FIG. 6 is a graph showing the reflectance characteristics of light incident on the acrylic resin from the air. Here, the refractive index of air is 1.00, and the refractive index of acrylic resin is 1.492. Irradiating the screen 170 with image light obliquely causes light to enter the acrylic resin from the air at an incident angle.

ところで、空気中からフレネルレンズスクリーン71を構成するアクリル樹脂に照射される光の反射率は、図6に示すように、アクリル樹脂に照射される光とその光が照射される部分におけるアクリル樹脂の法線とのなす角度、すなわち入射角θ1に応じて変化する。同図において破線で示すように、アクリル樹脂に照射される光とその光が照射される部分におけるアクリル樹脂の法線とを含む平面に垂直な偏光方向の光の反射率特性Sは、角度θ1が大きくなるにつれて反射率が増加する傾向を示す。これに対し、実線で示すように、アクリル樹脂に照射される光とその光が照射される部分におけるアクリル樹脂の法線とを含む平面に平行な偏光方向の光の反射率特性Pは、角度θ1が極小値をとるαに近づくにつれて反射率が減少する傾向を示す。この極小値をとる角度αは、反射光のP成分が0になり反射光が完全な平面偏光となる角度であり、このような角度の入射角は偏光角と呼ばれている。この偏光角αは、境の両側の屈折率をn1、n2とすれば、次の数1に示すようになる。   By the way, as shown in FIG. 6, the reflectance of the light radiated to the acrylic resin constituting the Fresnel lens screen 71 from the air is determined by the light radiated to the acrylic resin and the acrylic resin in the portion irradiated with the light. It changes according to the angle made with the normal, that is, the incident angle θ1. As shown by the dashed line in the figure, the reflectance characteristic S of the light in the polarization direction perpendicular to the plane including the light irradiated on the acrylic resin and the normal line of the acrylic resin in the part irradiated with the acrylic resin is represented by the angle θ1. Shows a tendency that the reflectance increases as the value increases. On the other hand, as shown by the solid line, the reflectance characteristic P of the light in the polarization direction parallel to the plane including the light irradiated on the acrylic resin and the normal line of the acrylic resin in the portion irradiated with the acrylic resin is represented by the angle The reflectivity tends to decrease as θ1 approaches the minimum value α. The angle α at which the minimum value is obtained is the angle at which the P component of the reflected light becomes 0 and the reflected light becomes perfect plane polarized light. The incident angle at such an angle is called a polarization angle. The polarization angle α is expressed by the following equation (1), where n1 and n2 are the refractive indices on both sides of the boundary.

(数1)
tanα=n2/n1
(Equation 1)
tan α = n2 / n1

具体的には、空気中からアクリル樹脂に光を入射させる場合の角度αは上記式より略56度となる。   Specifically, the angle α when light enters the acrylic resin from the air is approximately 56 degrees according to the above equation.

このため、フレネルレンズスクリーン71の裏面71aに照射される映像光のうち、スクリーン7に対してS偏光である赤色光及び青色光のフレネルレンズスクリーン71の裏面71aにおける反射率が、図6において破線で示すように、スクリーン7の法線Aと平行に照射される光の反射率よりも高くなり、光の利用効率が低下するものの、フレネルレンズスクリーン71の裏面71aに照射される映像光のうち、スクリーン7に対してP偏光である緑色光のフレネルレンズスクリーン71の裏面71aにおける反射率は、図6において実線で示すように、スクリーン7の法線Aと平行に照射される光の反射率よりも低くなり、光の利用効率が上昇する。   For this reason, of the image light applied to the back surface 71a of the Fresnel lens screen 71, the reflectance of the back surface 71a of the Fresnel lens screen 71 of S-polarized red light and blue light with respect to the screen 7 is indicated by a broken line in FIG. As shown by, the reflectivity of light emitted in parallel with the normal A of the screen 7 becomes higher and the light use efficiency decreases, but the image light emitted to the back surface 71a of the Fresnel lens screen 71 The reflectance of the rear surface 71a of the Fresnel lens screen 71 of the P-polarized green light with respect to the screen 7 is the reflectance of the light radiated in parallel with the normal A of the screen 7 as shown by a solid line in FIG. And light utilization efficiency increases.

一般に、緑色光は、赤色光及び青色光と比較して、人の視覚における明るさに対して大きく影響することが知られている。すなわち、人の眼は、緑色に対応する波長555nmの光を最も明るく感じる(視感度が高い)ようになっている。緑色に対応する波長555nmに対する視感度を基準とする各波長域の視感度は図8に示すようになる。同図によれば、緑色に対する視感度を1とすると、赤色に対応する波長630nmの視感度は略0.265、青色に対応する波長470nmの視感度は略0.091となる。   In general, it is known that green light has a large effect on brightness in human vision as compared with red light and blue light. In other words, the human eye feels light having a wavelength of 555 nm corresponding to green as the brightest (high visibility). FIG. 8 shows the luminosity factor in each wavelength region based on the luminosity factor for the wavelength 555 nm corresponding to green. According to the figure, assuming that the visibility for green is 1, the visibility at a wavelength of 630 nm corresponding to red is approximately 0.265, and the visibility at a wavelength of 470 nm corresponding to blue is approximately 0.091.

このように、スクリーン7に対して斜めから映像光を照射させる場合、緑色光の視感度が赤色光及び青色光と比較して著しく高いため、赤色光及び青色光をスクリーン7に対してS偏光としたことによって低下する輝度より、緑色光をスクリーン7に対してP偏光としたことによって上昇する輝度の方を大きくすることができ、全体として高輝度化を図ることが可能となる。更に、この高輝度化に伴い、フレネルレンズスクリーン71の裏面7
1aにて反射される光量が減少し、反射光の映り込みによる2重像を減少させることができ、画質向上を図ることが可能となる。好ましくは、全ての色成分がスクリーン7に対してP偏光であればよい。
As described above, when the screen 7 is irradiated with the image light obliquely, since the visibility of the green light is significantly higher than the red light and the blue light, the red light and the blue light are s-polarized to the screen 7. By increasing the green light to the P-polarized light with respect to the screen 7, the luminance that rises can be made larger than the luminance that falls as a result of the above, and the overall luminance can be increased. Further, with the increase in brightness, the back surface 7 of the Fresnel lens screen 71
The amount of light reflected at 1a is reduced, and a double image due to reflection of reflected light can be reduced, so that image quality can be improved. Preferably, all the color components need only be P-polarized light with respect to the screen 7.

また、スクリーン7に照射される映像光の主光線とスクリーン7の法線Aとのなす角度iが下記数2を満たすように設定されているため、P偏光成分自体の光の利用効率を向上させることができ、更なる高輝度化を図ることが可能となる。   Further, since the angle i between the principal ray of the image light applied to the screen 7 and the normal A of the screen 7 is set so as to satisfy the following expression 2, the light use efficiency of the P-polarized light component itself is improved. It is possible to further increase the luminance.

(数2)
i−min < α < i−max
(Equation 2)
i-min <α <i-max

次に、フレネルレンズスクリーン71の裏面71aを透過した映像光は、裏面71aにてスネルの法則に応じた角度k1で屈折した後、フレネルレンズスクリーン71の出射側に輪体状に形成された突起の傾斜面71bに照射される。   Next, the image light transmitted through the back surface 71a of the Fresnel lens screen 71 is refracted at the back surface 71a at an angle k1 according to Snell's law, and then formed into a ring-shaped projection on the emission side of the Fresnel lens screen 71. Is irradiated on the inclined surface 71b.

このとき、フレネルレンズスクリーン71の傾斜面71bに対する法線Bと、そこに照射される映像光の主光線とのなす角度jは、フレネルレンズスクリーン71の各突起の傾斜面71bにおいて、最大j−max、最小j−minの角度となるように傾斜面71bの角度が設定されている。ここでは、j−maxが38.36度、j−minが22.57度となるように、各傾斜面71bの傾斜角τが設定されている。   At this time, the angle j between the normal line B to the inclined surface 71b of the Fresnel lens screen 71 and the principal ray of the image light applied thereto is j-max on the inclined surface 71b of each projection of the Fresnel lens screen 71. The angle of the inclined surface 71b is set so that the angle is max and the minimum is j-min. Here, the inclination angle τ of each inclined surface 71b is set such that j-max is 38.36 degrees and j-min is 22.57 degrees.

ところで、フレネルレンズ71を構成するアクリル樹脂から空気中に出射される光の反射率は、図7に示すように、アクリル樹脂内を進む光とその光が出射される部分におけるアクリル樹脂の法線とのなす角度θ2に応じて変化する。同図において破線で示すように、アクリル樹脂内を進む光とその光が出射される部分におけるアクリル樹脂の法線とを含む平面に垂直な偏光方向の光の反射率特性S´は、角度θ2が大きくなるにつれて反射率が増加する傾向を示す。これに対し、同図において実線で示すように、アクリル樹脂内を進む光とその光が出射される部分におけるアクリル樹脂の法線とを含む平面に平行な偏光方向の光の反射率特性P´は、角度θ2が極小値をとる偏光角βに近づくにつれて反射率が減少する傾向を示す。具体的にはアクリル樹脂中から空気中に光を出射する場合の角度βは、上記数1より略34度となる。   By the way, as shown in FIG. 7, the reflectance of the light emitted from the acrylic resin constituting the Fresnel lens 71 into the air is, as shown in FIG. 7, the light traveling in the acrylic resin and the normal line of the acrylic resin in the portion where the light is emitted. And changes in accordance with the angle θ2 formed by As shown by the dashed line in the figure, the reflectance characteristic S ′ of the light in the polarization direction perpendicular to the plane including the light traveling in the acrylic resin and the normal line of the acrylic resin in the portion where the light is emitted is represented by the angle θ2. Shows a tendency that the reflectance increases as the value increases. On the other hand, as shown by a solid line in the figure, the reflectance characteristic P ′ of light in a polarization direction parallel to a plane including the light traveling in the acrylic resin and the normal line of the acrylic resin in a portion where the light is emitted is shown. Shows a tendency that the reflectance decreases as the angle θ2 approaches the polarization angle β at which it takes a minimum value. Specifically, when light is emitted from the acrylic resin to the air, the angle β is approximately 34 degrees from the above equation (1).

このため、フレネルレンズスクリーン71の出射側における輪体状突起の傾斜面71bに照射される映像光のうち、スクリーン7に対してS偏光である赤色光及び青色光の傾斜面71bにおける反射率が、図7において破線S´で示すように、傾斜面71bの法線Bと平行に照射される光の反射率よりも高くなり、光の利用効率が低下するものの、傾斜面71bに照射される映像光のうち、スクリーン7に対してP偏光である緑色光の傾斜面71bにおける反射率は、図7において実線P´で示すように、傾斜面71bの法線Bと平行に照射される光の反射率よりも低くなり、光の利用効率が上昇する。   For this reason, of the image light applied to the inclined surface 71 b of the ring-shaped protrusion on the emission side of the Fresnel lens screen 71, the reflectance of the S-polarized red light and blue light, which are S-polarized light, on the inclined surface 71 b with respect to the screen 7 is reduced. As shown by a broken line S ′ in FIG. 7, the reflectance is higher than the reflectance of light irradiated in parallel with the normal B of the inclined surface 71b, and the light is emitted to the inclined surface 71b although the light use efficiency is reduced. Among the image light, the reflectance of the green light, which is P-polarized light, on the inclined surface 71b with respect to the screen 7 is the light irradiated in parallel with the normal B of the inclined surface 71b as shown by a solid line P 'in FIG. And the light use efficiency increases.

従って、上述した空気中からフレネルレンズスクリーン71の裏面71aに映像光を照射する場合と同様に、赤色光及び青色光をスクリーン7に対してS偏光としたことによって低下する輝度より、緑色光をスクリーン7に対してP偏光としたことによって上昇する輝度の方を大きくすることができ、全体として高輝度化を図ることが可能となる。更に、フレネルレンズスクリーン71の傾斜面71bにおける反射光が減少するため、その反射光によって生じる2重像を低減することができ、画質向上を図ることが可能となる。好ましくは、全ての色成分がP偏光であればよい。   Therefore, similar to the case where the image light is emitted from the air to the back surface 71a of the Fresnel lens screen 71, the green light is converted to the green light from the luminance that is reduced by converting the red light and the blue light to the S-polarized light with respect to the screen 7. By using P-polarized light with respect to the screen 7, the luminance that increases can be made larger, and it is possible to achieve higher luminance as a whole. Further, since the reflected light on the inclined surface 71b of the Fresnel lens screen 71 is reduced, a double image caused by the reflected light can be reduced, and the image quality can be improved. Preferably, all the color components need only be P-polarized light.

また、スクリーン7の傾斜面71bに照射される映像光の主光線と傾斜面71bの法線Bとのなす角度jが下記数3を満たすように設定されているため、P偏光成分自体の光の
利用効率を向上させることができ、更なる高輝度化を図ることが可能となる。
Further, since the angle j between the principal ray of the image light applied to the inclined surface 71b of the screen 7 and the normal B of the inclined surface 71b is set so as to satisfy the following expression 3, the light of the P-polarized component itself is set. Efficiency can be improved, and higher luminance can be achieved.

(数3)
j−min < β <j−max
(Equation 3)
j-min <β <j-max

そして、フレネルレンズスクリーン7の傾斜面71bを透過した映像光は、傾斜面71bにてスネルの法則に応じた角度k2で屈折した後、レンチキュラレンズスクリーン72に照射され、その拡散作用により像が形成される。   Then, the image light transmitted through the inclined surface 71b of the Fresnel lens screen 7 is refracted on the inclined surface 71b at an angle k2 according to Snell's law, and is irradiated on the lenticular lens screen 72, and an image is formed by the diffusion action. Is done.

なお、本実施の形態においては、スクリーン7の斜め下方から映像光を照射する場合について説明したが、スクリーン7の斜め側方から映像光を照射してもよい。この場合、緑色光がスクリーン7に対してP偏光、すなわち、x−z平面に平行な偏光方向となるように調整すればよい。   Note that, in the present embodiment, a case has been described in which the image light is emitted obliquely below the screen 7, but the image light may be emitted obliquely from the screen 7. In this case, the green light may be adjusted so as to be P-polarized light, that is, a polarization direction parallel to the xz plane with respect to the screen 7.

また、本実施の形態においては、緑色光の偏光方向を、y−z平面に対し平行となるように調整する場合について説明したが、好ましくは、映像光の主光線とその映像光が照射される部分における法線とを含む平面に対して平行となるように調整した方がよい。   Further, in the present embodiment, the case where the polarization direction of the green light is adjusted so as to be parallel to the yz plane has been described, but preferably, the principal ray of the image light and the image light are irradiated. It is better to make adjustments so as to be parallel to a plane including the normal line at the part where the light is emitted.

また、本実施の形態においては、λ/2位相差板29を用いて、緑色光の偏光方向をスクリーン7に対してS偏光からP偏光となるように調整したが、緑色光の偏光方向を選択的にスクリーン7に対してS偏光からP偏光となるように調整する狭帯域位相差板を用いてもよい。この場合、赤色光及び青色光の偏光方向が変化しないため、全ての映像光がスクリーン7に対してP偏光となるように調整することが可能となる。   Further, in the present embodiment, the polarization direction of the green light is adjusted using the λ / 2 retardation plate 29 so that the polarization direction of the green light is changed from the S polarization to the P polarization with respect to the screen 7. A narrow-band retarder that selectively adjusts the screen 7 from S-polarized light to P-polarized light may be used. In this case, since the polarization directions of the red light and the blue light do not change, it is possible to adjust all of the image light to be P-polarized light with respect to the screen 7.

さらに、本実施の形態においては、結像系を第1〜第3のミラー3〜5で構成したが、レンズ系を用いたものにおいても同様の効果が得られることは言うまでもない。   Furthermore, in the present embodiment, the image forming system is constituted by the first to third mirrors 3 to 5, but it is needless to say that the same effect can be obtained by using a lens system.

図1は、本発明の一実施の形態における背面投写型表示装置の概略構成を表す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a rear projection display device according to an embodiment of the present invention. 図2は、同正面図である。FIG. 2 is a front view of the same. 図3は、図1の背面投写型表示装置における投写ユニットの概略構成を表す上面図である。FIG. 3 is a top view illustrating a schematic configuration of a projection unit in the rear projection display device of FIG. 図4は同側面図である。FIG. 4 is a side view of the same. 図5は、図1の背面投写型表示装置におけるスクリーンの概略構成を示す一部拡大断面図である。FIG. 5 is a partially enlarged sectional view showing a schematic configuration of a screen in the rear projection display device of FIG. 図6は、空気中からアクリル樹脂に入射する光の反射率特性を表すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the reflectance characteristics of light incident on the acrylic resin from the air. 図7は、アクリル樹脂から空気中に出射する光の反射特性を表すグラフである。FIG. 7 is a graph showing a reflection characteristic of light emitted from the acrylic resin into the air. 図8は、人の比視感度特性を表すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the human's relative luminous efficiency characteristics. 図9は、従来の背面投写型表示装置の概略構成を表す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a conventional rear projection display device. 図10は、図9の背面投写型表示装置における投写ユニットの概略構成を表す上面図である。FIG. 10 is a top view illustrating a schematic configuration of a projection unit in the rear projection display device of FIG.

符号の説明Explanation of reference numerals

1 筐体
2 投写ユニット
29 λ/2位相差板
3 第1の反射ミラー
4 第2の反射ミラー
5 第3の反射ミラー
6 第4の反射ミラー
7 スクリーン
71 フレネルレンズスクリーン
72 レンチキュラレンズスクリーン
REFERENCE SIGNS LIST 1 housing 2 projection unit 29 λ / 2 retardation plate 3 first reflection mirror 4 second reflection mirror 5 third reflection mirror 6 fourth reflection mirror 7 screen 71 Fresnel lens screen 72 lenticular lens screen

Claims (3)

光源ランプと、この光源ランプより発する光を複数の色成分に分離する色分離手段と、この色分離手段にて分離された各色光について光学的な変調を行う複数の液晶パネルと、これら液晶パネルにて変調された各色光を合成する色合成手段と、この色合成手段にて色合成された映像光を前記スクリーンに対し斜め上方または斜め下方から投写する投写手段と、を備え、
前記色合成手段にて合成された映像光のうちスクリーンの垂直断面に直交する偏光方向の色成分を狭帯域位相差板により選択的に前記スクリーンの垂直断面に対して平行とすべく調整し、前記スクリーンに照射される映像光のうち全ての色成分の偏光方向が、前記スクリーンの垂直断面に対して平行となっていること特徴とする背面投写型表示装置。
A light source lamp, a color separation unit for separating light emitted from the light source lamp into a plurality of color components, a plurality of liquid crystal panels for optically modulating each color light separated by the color separation unit, and A color synthesizing means for synthesizing each color light modulated by the above, and a projection means for projecting the image light color-synthesized by the color synthesizing means on the screen from obliquely above or obliquely below,
Of the image light synthesized by the color synthesizing means, the color component in the polarization direction orthogonal to the vertical cross section of the screen is adjusted by a narrow band retarder to be selectively parallel to the vertical cross section of the screen, A rear-projection display device, wherein polarization directions of all color components of the image light applied to the screen are parallel to a vertical section of the screen.
光源ランプと、この光源ランプより発する光を複数の色成分に分離する色分離手段と、この色分離手段にて分離された各色光について光学的な変調を行う複数の液晶パネルと、これら液晶パネルにて変調された各色光を合成する色合成手段と、この合成手段にて色合成された映像光を前記スクリーンに対し斜め側方から投写する投写手段とを備え、
前記色合成手段にて合成された映像光のうちスクリーンの水平断面に直交する偏光方向の色成分を狭帯域位相差板により選択的に前記スクリーンの水平断面に対して平行とすべく調整し、前記スクリーンに照射される映像光のうち全ての色成分の偏光方向が、前記スクリーンの水平断面に対して平行となっていること特徴とする背面投写型表示装置。
A light source lamp, a color separation unit for separating light emitted from the light source lamp into a plurality of color components, a plurality of liquid crystal panels for optically modulating each color light separated by the color separation unit, and A color synthesizing unit for synthesizing the respective color lights modulated by, and a projection unit for projecting the image light color-synthesized by the synthesizing unit to the screen from an oblique side,
Of the image light synthesized by the color synthesizing means, the color component in the polarization direction orthogonal to the horizontal cross section of the screen is adjusted by a narrow band retarder to be selectively parallel to the horizontal cross section of the screen, A rear projection display device, wherein the polarization directions of all color components of the image light applied to the screen are parallel to a horizontal section of the screen.
前記投写手段は、レンズ作用を果たす複数の非球面ミラーを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の背面投写型表示装置。 The rear projection type display device according to claim 1, wherein the projection unit includes a plurality of aspherical mirrors that function as a lens.
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JP2010096880A (en) * 2008-10-15 2010-04-30 Nikon Corp Projection device
JP2015079167A (en) * 2013-10-18 2015-04-23 大日本印刷株式会社 Reflective projection display system

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