JP2005242378A - Rear projection television and projection method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rear projection television which has a large screen but has a size reduced by eliminating externally excess space, and to provide a projection method thereof. <P>SOLUTION: A planar mirror 2 for folding an optical path is not arranged on the side of a screen 4 but rather is arranged on the rear surface or the upper surface side of an enclosure inside surface. A plurality of imaging mirror groups 5a to 5d, which allow a luminous flux to be emitted at a high launch angle to the normal of the screen and allows an image to be formed at a distance shorter than a conventional projection lens, are used in order to direct the optical path of image projection to a planar mirror 3 on the rear surface and upper surface sides of the enclosure. Since luminous flux is launched at a high angle and is reflected by the planar mirror 2 on the rear surface or upper surface side in the enclosure, the luminous flux is imaged on a screen 4 in front of the enclosure. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、リアプロジェクションテレビ及びその投射方法に関し、特に画像表示素子における画像をスクリーンへ拡大投写するリアプロジェクションテレビ及びその投射方法に関する。   The present invention relates to a rear projection television and a projection method thereof, and more particularly, to a rear projection television and an projection method thereof for enlarging and projecting an image on an image display element onto a screen.

従来のリアプロジェクションテレビを図9〜図11に基づいて以下に説明する。図9には、従来例1としてのリアプロジェクションテレビの内部構成が示されている。図9に示されるように、従来例1のリアプロジェクションテレビは、筐体内後方下部に配置したプロジェクタ本体101から発射された光束が筐体内前方下部に設けられた第一平面ミラー102、筐体内背面に設けられた第二平面ミラー103を介して折り返し投写を行い、筐体前面に設けられた透過スクリーン104に結像することで画面を表示するものである。   A conventional rear projection television will be described below with reference to FIGS. FIG. 9 shows an internal configuration of a rear projection television as the first conventional example. As shown in FIG. 9, the rear projection television of Conventional Example 1 includes a first flat mirror 102 in which a light beam emitted from a projector main body 101 disposed at a lower rear part in a casing is provided at a lower front part in the casing, a rear surface in the casing. The projection is performed through the second flat mirror 103 provided on the screen, and the screen is displayed by forming an image on the transmission screen 104 provided on the front surface of the casing.

図10には、従来例2としてのリアプロジェクションテレビの内部構成が示されている。図10に示されるように、従来例2のリアプロジェクションテレビは、筐体内上部に設けられたプロジェクタ本体101から発射された光束が、第一平面ミラー102、第二平面ミラー103、第三平面ミラー109を介して折り返し投射を行い、筐体前面に設けられた透過スクリーン104に結像することで画面を表示するものである。この従来例2においては、折り返し投射を行うためのミラーを増加し、プロジェクタ101から発射された投写光束の折り返し回数を増やすことでリアプロジェクションテレビ本体の厚さをより薄くするものである。例えば、このようなリアプロジェクションテレビとして、特許文献1に開示される「斜め投射型表示装置」がある。   FIG. 10 shows an internal configuration of a rear projection television as the second conventional example. As shown in FIG. 10, in the rear projection television of Conventional Example 2, the light emitted from the projector main body 101 provided in the upper part of the housing is converted into the first plane mirror 102, the second plane mirror 103, and the third plane mirror. The screen is displayed by performing folding projection through 109 and forming an image on a transmission screen 104 provided on the front surface of the housing. In this conventional example 2, the thickness of the rear projection television main body is made thinner by increasing the number of mirrors for performing the folding projection and increasing the number of times the projection light beam emitted from the projector 101 is folded. For example, as such a rear projection television, there is an “oblique projection display device” disclosed in Patent Document 1.

図11は、従来のリアプロジェクションテレビの内部構成における迷光発生を説明する図である。図11において、プロジェクタ本体101から発射された光束は、角度を持って透過スクリーン104に入射した時点で、その成分の幾らかが当該透過スクリーン104の表面で反射されてしまう。透過スクリーン104で反射された光束111は、筐体背面に設けられた第二平面ミラー103を経由して再び透過スクリーン104に光束112が入射することになる。この再度入射した光束112が画面上に現れて迷光となり、本来の画像にはないゴースト像をスクリーン上に映し出すこととなる。   FIG. 11 is a diagram for explaining generation of stray light in the internal configuration of a conventional rear projection television. In FIG. 11, when a light beam emitted from the projector main body 101 is incident on the transmission screen 104 at an angle, some of the components are reflected on the surface of the transmission screen 104. The light beam 111 reflected by the transmissive screen 104 is incident on the transmissive screen 104 again via the second flat mirror 103 provided on the rear surface of the housing. The re-incident light beam 112 appears on the screen and becomes stray light, and a ghost image that does not exist in the original image is displayed on the screen.

同様に、外部より侵入してきた光束(室内照明光など)も、透過スクリーン104を透過後、筐体内背面に設けられた第二平面ミラー103で反射され、再度透過スクリーン104に入射することによる迷光(ゴースト像)を写し出すこともある。   Similarly, a light beam (interior illumination light, etc.) that has entered from the outside is also reflected by the second flat mirror 103 provided on the back surface inside the housing after passing through the transmissive screen 104, and stray light caused by entering the transmissive screen 104 again. (Ghost image) may be copied.

特開平4−107521号公報JP-A-4-107521 特開平5−88264号公報JP-A-5-88264

上述されるような従来のリアプロジェクションテレビにおいては、以下に示すような問題点が存在する。   The conventional rear projection television as described above has the following problems.

第1の問題点は、平面ミラーの一つを収納するためにスクリーン下部に収納空間が必要となる点である。その収納空間は外観上余分な部分(スカート)となり、リアプロジェクションテレビの小型化の妨げとなるというものである。   The first problem is that a storage space is required under the screen in order to store one of the plane mirrors. The storage space becomes an extra portion (skirt) in appearance, which hinders the miniaturization of the rear projection television.

第2の問題点は、リアプロジェクションテレビの投写距離による奥行きの大きさである。従来の投写レンズによる投写において、その投写距離はレンズの設計上長くなってしまい、折り返しミラーによる光路折り返しを行ってもCRTモニタと同等の奥行きになってしまうというものである。   The second problem is the depth due to the projection distance of the rear projection television. In the projection by the conventional projection lens, the projection distance becomes longer due to the design of the lens, and even if the optical path is folded by the folding mirror, the projection distance becomes the same as that of the CRT monitor.

第3の問題点は、スクリーン入射面における光束の反射、及びリアプロジェクションテレビ本体外部より入射してくる外部光によって画面上に映る迷光(ゴースト像)が発生するというものである。   The third problem is that stray light (ghost image) reflected on the screen is generated by reflection of the light flux on the screen incident surface and external light incident from outside the rear projection television main body.

第4の問題点は、反射ミラーの使用枚数が多い場合、各反射ミラーの反射率の問題により、画像の明るさが劣化するというものである。   A fourth problem is that when the number of reflection mirrors used is large, the brightness of the image is deteriorated due to the problem of the reflectance of each reflection mirror.

第5の問題点は、リアプロジェクションテレビ本体にあるスカート部の存在により、多数のリアプロジェクションテレビを縦横に配列したマルチリアプロジェクションテレビが製作できないというものである。   A fifth problem is that a multi-rear projection television in which a large number of rear projection televisions are arranged vertically and horizontally cannot be produced due to the presence of the skirt portion in the rear projection television body.

上述されるようなマルチリアプロジェクションテレビを作り出すためには、スクリーン間の接合部が目立たないことが必要である。よって、リアプロジェクションテレビ本体にスカート部が存在すると、マルチリアプロジェクションテレビは製作できない。そのため、従来のマルチリアプロジェクションテレビでは、プロジェクタの光束をミラーの折り返しなしで投写する形態が採用されていた。従って、設置は大がかりな工事となり、コストの上昇と量産対応のできない点や、折り返し投写ができないことで投写距離を得るために奥行きの広い部屋が必要になるという問題があった。   In order to create a multi-rear projection television as described above, it is necessary that the joint between the screens is not noticeable. Therefore, if the rear projection television main body has a skirt portion, a multi-rear projection television cannot be manufactured. For this reason, in the conventional multi-rear projection television, a form in which the light flux of the projector is projected without folding the mirror is employed. Accordingly, the installation is a large-scale construction, and there is a problem that a room with a large depth is required to obtain a projection distance because the cost cannot be increased and mass production cannot be handled, and the projection projection cannot be performed.

これらの一部を解決する手段として、特許文献2には、筐体の前面全体にスクリーンを設け、プロジェクタの出射光が直接天板側に向くように設置するとともに、天板側から大きな反射ミラーを斜めに設置して上記出射光をスクリーンへ向けて反射させる構成を開示している。この構成は、スカート部がなくなるが、スクリーンへの入射角が大きくならないように大きめの反射ミラーが天板側から大きく傾斜してもうけられているので、筐体の奥行きはスクリーンサイズ(スクリーンの対角線寸法)の1/2〜1/3程度にしか縮小できない構成である。また、プロジェクタを上向きに設置するという不自然な配置構成であるため、保守管理が面倒である。   As means for solving some of these problems, Patent Document 2 discloses that a screen is provided on the entire front surface of the housing so that the emitted light of the projector is directed directly to the top plate side, and a large reflecting mirror is provided from the top plate side. Is disposed obliquely to reflect the emitted light toward the screen. This configuration eliminates the skirt, but a large reflecting mirror is provided with a large inclination from the top so that the incident angle on the screen does not increase. The size can be reduced only to about 1/2 to 1/3 of (dimension). In addition, since the projector is unnaturally arranged such that the projector is installed upward, maintenance management is troublesome.

本発明の第1の目的は、リアプロジェクションテレビのスカート部消去と奥行きのさらなる減少により装置全体を小型化するリアプロジェクションテレビ及びその投射方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION A first object of the present invention is to provide a rear projection television and a projection method thereof that can reduce the size of the entire apparatus by eliminating the skirt portion and further reducing the depth of the rear projection television.

本発明の第2の目的は、画面上に映る迷光(ゴースト像)の消去により画質を向上するリアプロジェクションテレビ及びその投射方法を提供することにある。   A second object of the present invention is to provide a rear projection television and a projection method thereof that improve image quality by eliminating stray light (ghost images) displayed on a screen.

本発明の第3の目的は、平面反射ミラーの枚数削減により明るさを向上するリアプロジェクションテレビ及びその投射方法を提供することにある。   It is a third object of the present invention to provide a rear projection television and a projection method thereof that improve the brightness by reducing the number of planar reflecting mirrors.

本発明のリアプロジェクションテレビは、透過型スクリーンと、画像情報を含む光束を出射するプロジェクタと、複数の結像用ミラーで構成される結像用光学部品と、前記結像用光学部品からの光束を前記透過型スクリーンの背面に向けて反射する1つの平面反射ミラーと、を備え、前記結像用光学部品と前記透過型スクリーンとの間の光路中には、前記1つの平面反射ミラー以外のミラーは存在せず、その前面が実質的に前記透過型スクリーンで構成されたことを特徴とする。   The rear projection television of the present invention includes a transmissive screen, a projector that emits a light beam including image information, an imaging optical component that includes a plurality of imaging mirrors, and a light beam from the imaging optical component. A plane reflecting mirror that reflects the light toward the back surface of the transmissive screen, and other than the one plane reflecting mirror in the optical path between the imaging optical component and the transmissive screen. There is no mirror, and the front surface thereof is substantially composed of the transmission screen.

或いは、本発明のリアプロジェクションテレビは、透過型スクリーンと、画像情報を含む光束を出射するプロジェクタと、複数の結像用ミラーで構成される結像用光学部品と、 前記結像用光学部品からの光束を前記透過型スクリーンの背面に向けて反射する1つの平面反射ミラーと、を備え、前記結像用光学部品と前記透過型スクリーンとの間の光路中には、前記1つの平面反射ミラー以外のミラーは存在せず、前記結像用光学部品が、前記透過型スクリーンの後方で、かつ、前記透過型スクリーンの下端よりも上方に位置することを特徴とする。
或いは、本発明のリアプロジェクションテレビの投射方法は、プロジェクタから出射された画像情報を含む光を、複数の結像用ミラーから構成される結像用光学部品で投射し、前記投射された画像情報を含む光を、前記結像用光学部品と実質的に前面を構成するスクリーンとの間の光路中に設けられた1つの平面反射ミラーによって前記スクリーンの背面に向けて反射することで、前記スクリーンに、前記画像情報を結像させることを特徴とする。
或いは、本発明のリアプロジェクションテレビの投射方法は、プロジェクタから出射された画像情報を含む光を、スクリーンの後方で、かつ、前記スクリーンの下端よりも上方に位置する複数の結像用ミラーから構成される結像用光学部品で投射し、前記投射された画像情報を含む光を、前記結像用光学部品と前記スクリーンとの間の光路中に設けられた1つの平面反射ミラーによって前記スクリーンの背面に向けて反射することで、前記スクリーンに、前記画像情報を結像させることを特徴とする。
Alternatively, the rear projection television of the present invention includes a transmissive screen, a projector that emits a light beam including image information, an imaging optical component including a plurality of imaging mirrors, and the imaging optical component. A plane reflection mirror that reflects the light beam toward the rear surface of the transmission screen, and the one plane reflection mirror is disposed in an optical path between the imaging optical component and the transmission screen. There is no other mirror, and the imaging optical component is located behind the transmissive screen and above the lower end of the transmissive screen.
Alternatively, in the projection method of the rear projection television of the present invention, the light including the image information emitted from the projector is projected by the imaging optical component including a plurality of imaging mirrors, and the projected image information Is reflected toward the back surface of the screen by one plane reflecting mirror provided in an optical path between the imaging optical component and a screen that substantially constitutes the front surface. Further, the image information is imaged.
Alternatively, the rear projection television projection method of the present invention is configured to include light including image information emitted from the projector from a plurality of imaging mirrors located behind the screen and above the lower end of the screen. The image forming optical component projects light, and the light including the projected image information is reflected on the screen by a single plane reflection mirror provided in an optical path between the image forming optical component and the screen. The image information is imaged on the screen by reflecting toward the back.

本発明のリアプロジェクションテレビ及びその投射方法によれば、従来のような平面ミラーのためだけの収納空間を作る必要が無くなり、筐体の前面をスクリーンのみとすることもできる。また、装置本体を小型化することもできる。   According to the rear projection television and the projection method of the present invention, it is not necessary to create a storage space only for a flat mirror as in the prior art, and the front surface of the housing can be only a screen. Further, the apparatus main body can be reduced in size.

また、本発明のリアプロジェクションテレビ及びその投射方法によれば、結像用ミラーを用いることにより、従来の投写レンズを用いる場合よりもプロジェクタの投写距離が大幅に短くなるので、全体の光路を短縮することができると共に、結像用ミラーと折り返し投写を用いることで装置本体の奥行きを従来よりも小さくすることができる。   Further, according to the rear projection television and the projection method of the present invention, the projection distance of the projector is significantly shortened by using the imaging mirror, compared with the case of using the conventional projection lens, so that the entire optical path is shortened. In addition, the depth of the apparatus main body can be made smaller than before by using the imaging mirror and the folded projection.

また、本発明のリアプロジェクションテレビ及びその投射方法によれば、光束の打ち上げ角度が従来のリアプロジェクションテレビよりも大きくなるので、画面上での迷光(ゴースト)を防止することができる。   In addition, according to the rear projection television and the projection method of the present invention, the launch angle of the light beam becomes larger than that of the conventional rear projection television, so that stray light (ghost) on the screen can be prevented.

また、本発明のリアプロジェクションテレビ及びその投射方法によれば、反射ミラー枚数を少なくするので、ミラーの総反射率も減少率が少ないまま保つことができるので、明るさを向上することができる。   In addition, according to the rear projection television and the projection method of the present invention, the number of reflecting mirrors is reduced, so that the total reflectance of the mirror can be kept small, and the brightness can be improved.

さらに、本発明のリアプロジェクションテレビ及びその投射方法によれば、装置本体のスカートを無くして、筐体前面をスクリーンのみとすることもできるので、従来では専用の改造や大規模工事が必要となる大画面マルチリアプロジェクションテレビを容易に製作することができる。   Furthermore, according to the rear projection television and the projection method of the present invention, it is possible to eliminate the skirt of the main body of the apparatus and to use only the screen on the front surface of the housing, so that conventionally dedicated modification or large-scale construction is required. A large-screen multi-rear projection TV can be easily manufactured.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1を参照して、本発明の一実施例を説明すると、筐体10の前面側の全面は透過型のスクリーン4が配置されている。複数の結像用ミラー群5a〜5dを結像用光学部品として用いるプロジェクタ1がリアプロジェクションテレビの筐体10内の底板側に配置されている。筐体10の天板側には平面ミラー3が配置されている。
プロジェクタ1から発した光束は、複数の結像用ミラー群5d,5c,5b,5aによりスクリーンの法線に対して45度以上の高角度で打ち上げ投写される。スクリーン4に対して直交する位置関係で筐体内の上面側に配置された平面ミラー3によって筐体前面に反射し、筐体前面のスクリーン4上にプロジェクタ1からの投射画像が結像される。
Referring to FIG. 1, an embodiment of the present invention will be described. A transmissive screen 4 is disposed on the entire front surface of a housing 10. A projector 1 that uses a plurality of imaging mirror groups 5a to 5d as imaging optical components is arranged on the bottom plate side in the housing 10 of the rear projection television. A flat mirror 3 is disposed on the top plate side of the housing 10.
The light beam emitted from the projector 1 is projected and projected at a high angle of 45 degrees or more with respect to the normal line of the screen by the plurality of imaging mirror groups 5d, 5c, 5b, and 5a. Reflected on the front surface of the housing by the plane mirror 3 arranged on the upper surface side in the housing in a positional relationship orthogonal to the screen 4, a projection image from the projector 1 is formed on the screen 4 on the front surface of the housing.

本発明の特徴は、天板側の平面ミラー3へ向けて高角度で打ち上げ投写される光束の中心(光軸)が平面ミラー3に近づくにつれてスクリーン4に近づくように構成されている。つまり、図示のように投写光軸とスクリーンとの距離が天板側反射ミラーに近づくにつれ小さくなるように配置されている。   The feature of the present invention is such that the center (optical axis) of a light beam projected and projected at a high angle toward the flat mirror 3 on the top plate side approaches the screen 4 as it approaches the flat mirror 3. That is, as shown in the figure, the distance between the projection optical axis and the screen is arranged so as to become smaller as it approaches the top-plate-side reflecting mirror.

平面ミラー3の主面がスクリーン4の主面と直交しているので、平面ミラー3への投写光束の打ち上げ角度がスクリーン4への結像光束の入射角と同じとなる。すなわち、本発明では、従来公知のスクリーンへの入射角を小さく抑える技術思想とは逆行して、入射角を45度以上となるように光学系を配置することにより、筐体の薄型化を達成していることを特徴としている。また、スクリーンへの入射角が従来のリアプロジェクションテレビよりも大きくすることにより、後述するように画面上での迷光(ゴースト)を防止する効果も発揮している。   Since the main surface of the flat mirror 3 is orthogonal to the main surface of the screen 4, the launch angle of the projected light beam onto the flat mirror 3 is the same as the incident angle of the imaging light beam onto the screen 4. In other words, in the present invention, the casing is made thinner by arranging the optical system so that the incident angle is 45 degrees or more, contrary to the conventionally known technical idea of keeping the incident angle on the screen small. It is characterized by that. Further, by making the incident angle on the screen larger than that of the conventional rear projection television, an effect of preventing stray light (ghost) on the screen is also exhibited as will be described later.

スクリーン4としては、拡大図に示すような、スクリーンの内側面に凹凸を有する全反射式フレネルレンズ41を採用することが望ましい。より望ましくは、レンチキュラーレンズと重ねた構成のスクリーンとするとよい。   As the screen 4, it is desirable to employ a total reflection type Fresnel lens 41 having irregularities on the inner surface of the screen as shown in the enlarged view. More preferably, the screen is configured to overlap the lenticular lens.

次に、本発明の参考例を、図2及び図3を参照して説明する。本参考例では、筐体10内の背面側に平面ミラー2を追加している。新たにミラー2を追加したため、複数の結像用ミラー5a〜5dを結像用光学部品として用いるプロジェクタ1を筐体10内の背面側に投写する向きで設置している。   Next, a reference example of the present invention will be described with reference to FIGS. In this reference example, the plane mirror 2 is added on the back side in the housing 10. Since the mirror 2 is newly added, the projector 1 that uses the plurality of imaging mirrors 5a to 5d as imaging optical components is installed in a direction to project on the back side in the housing 10.

また、プロジェクタ1から投射された光束が筐体背面側、筐体上面側を経由して筐体前面のスクリーン4に結像するように配置される。すなわち、平面ミラー2の主面が、スクリーン4の主面と平行する位置関係になるように筐体内の背面側に平面ミラー2を配置している。また、スクリーン4に対して直交する位置関係になるように筐体内の上面側に平面ミラー3を配置している。   Further, the light flux projected from the projector 1 is arranged so as to form an image on the screen 4 on the front surface of the housing via the housing rear surface side and the housing upper surface side. That is, the plane mirror 2 is disposed on the back side in the housing so that the main surface of the plane mirror 2 is in a positional relationship parallel to the main surface of the screen 4. Further, the plane mirror 3 is arranged on the upper surface side in the housing so as to be in a positional relationship orthogonal to the screen 4.

画像表示素子として、液晶パネルを用いた場合のプロジェクタについて図2を参照して述べる。液晶パネルで形成された赤(R)、緑(G)、青(B)の各画像光線がクロスプリズム1bで合成されて出射する、所謂、液晶プロジェクタの場合である。プロジェクタ1の前方には投写結像用ミラー5dが設置してあり、投写結像用ミラー5dの上方に、光路がジグザグになるように投写結像用ミラー5c〜5aが順次上方に向かって前後に互い違いに配置されて投写結像光学系が構成されている。これら4個の投写結像用ミラーにより映像光線は反射・折り返されて順次上方に進行する。最終段の投写結像用ミラー5dの斜め前方の筐体内背面に折り返し用平面ミラー2が設置され、さらに筐体内天板面に折り返し用平面ミラー3が設置されている。プロジェクタ1を出射した光線は、投写結像用ミラー、折り返し用平面ミラー2,3で反射・折り返されてジグザグに進みスクリーン4に投写・結像する。   A projector using a liquid crystal panel as an image display element will be described with reference to FIG. This is the case of a so-called liquid crystal projector in which red (R), green (G), and blue (B) image light beams formed by the liquid crystal panel are combined and emitted by the cross prism 1b. A projection imaging mirror 5d is installed in front of the projector 1, and the projection imaging mirrors 5c to 5a are sequentially moved upward and downward so that the optical path is zigzag above the projection imaging mirror 5d. Are alternately arranged to form a projection imaging optical system. The four projection imaging mirrors reflect and fold the image light and proceed upward. The folding plane mirror 2 is installed on the rear surface in the housing obliquely forward of the final projection imaging mirror 5d, and the folding plane mirror 3 is installed on the top plate surface in the housing. The light beam emitted from the projector 1 is reflected and folded by the projection imaging mirror and the folding plane mirrors 2 and 3, proceeds zigzag, and is projected and imaged on the screen 4.

本発明のリアプロジェクションテレビでは、本体奥行きをより短くする目的から、プロジェクタ1とスクリーン4との間に映像投写用部品として非球面ミラーから成る複数の投写結像用ミラー及び一つの折り返し用平面ミラー2を配置している。非球面ミラーはレンズ、平面ミラー等に比べて打ち上げ角度を大きくできるので、この投写結像用ミラー5a〜5dを用いることで短い投写距離で高倍率の画面となり、更に、投写光線(入射光線Li)の打ち上げ角度ζ(図2参照)が通常の投写レンズを用いた場合よりも大きくなる。この結果、スクリーン4への入射角度も大きくなり、平面ミラーやその他の部品が投射光線の折り返し反射に干渉、遮光されなくなるため、リアプロジェクションテレビの奥行きが大幅に薄く出来るようになる。   In the rear projection television of the present invention, for the purpose of reducing the depth of the main body, a plurality of projection imaging mirrors composed of an aspherical mirror as an image projection component and one folding plane mirror between the projector 1 and the screen 4. 2 is arranged. Since the launch angle of the aspherical mirror can be made larger than that of a lens, flat mirror, etc., the projection imaging mirrors 5a to 5d can be used to form a high-magnification screen with a short projection distance. ) (See FIG. 2) is larger than when a normal projection lens is used. As a result, the angle of incidence on the screen 4 also increases, and the flat mirror and other components interfere with and are not shielded from the reflected reflection of the projected light, so that the depth of the rear projection television can be significantly reduced.

筐体前面には、フレネルレンズ7、レンチキュラーレンズ8等で構成されたスクリーン4を設置し、筐体内上面側の平面ミラー3で反射された光束がスクリーン4に結像される構成としている。   A screen 4 composed of a Fresnel lens 7 and a lenticular lens 8 is installed on the front surface of the housing, and the light beam reflected by the flat mirror 3 on the upper surface side in the housing is imaged on the screen 4.

次に、本発明の他の実施例であるリアプロジェクションテレビにつき、図4を参照して説明する。図4に示されるように、天板側の平面ミラー3は、スクリーン4の主面に対して95度の位置関係で筐体内の上面側に配置されている。複数の結像用ミラー群5a〜5dを結像用光学部品として用いるプロジェクタ1は、図1に示す実施例と同様に、リアプロジェクションテレビの筐体内に配置する。   Next, a rear projection television that is another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the top mirror 3 on the top plate side is disposed on the upper surface side in the housing with a positional relationship of 95 degrees with respect to the main surface of the screen 4. A projector 1 that uses a plurality of imaging mirror groups 5a to 5d as imaging optical components is arranged in a housing of a rear projection television, as in the embodiment shown in FIG.

プロジェクタ1から投射された光束は、複数の結像用ミラー群5d,5c,5b,5aによりスクリーンの法線に対して45度以上の高角度で打ち上げ投射される。この投射光束は平面ミラー3によって筐体前面に反射されることにより、筐体前面のスクリーン4上にプロジェクタ1からの画像が結像される構成である。同図では、平面ミラー3の設置角度をスクリーン面に対して95度とした場合を示したが、この角度は70度から120度まで変化させても本発明の意図を実現可能である。   The light beam projected from the projector 1 is launched and projected at a high angle of 45 degrees or more with respect to the normal line of the screen by the plurality of imaging mirror groups 5d, 5c, 5b, and 5a. The projected light beam is reflected by the flat mirror 3 to the front surface of the housing, whereby an image from the projector 1 is formed on the screen 4 on the front surface of the housing. In the figure, the case where the installation angle of the plane mirror 3 is set to 95 degrees with respect to the screen surface is shown, but the intention of the present invention can be realized even when this angle is changed from 70 degrees to 120 degrees.

図5は、本発明の各実施例において用いられる結像用光学部品のとしての複数の結像用ミラー群の配置状況を示す概略図である。図5に示されるように、不図示のプロジェクタから発射された光束は、液晶パネルやDMD(Digital Micromirror Device)等により構成される画像表示素子6を介してミラー5d、ミラー5c、ミラー5b、ミラー5aの順に折り返し反射される。ミラー5aにより反射された光束は、不図示の筐体背面あるいは筐体天板に設けられた平面ミラーを介して、スクリーンに投射される構成となっている。   FIG. 5 is a schematic diagram showing an arrangement state of a plurality of imaging mirror groups as imaging optical components used in each embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, a light beam emitted from a projector (not shown) passes through an image display element 6 constituted by a liquid crystal panel, DMD (Digital Micromirror Device), or the like, to provide a mirror 5d, a mirror 5c, a mirror 5b, and a mirror. Reflected in the order of 5a. The light beam reflected by the mirror 5a is projected onto the screen via a flat mirror provided on the rear surface of the casing (not shown) or on the casing top plate.

図6(a)および図6(b)は、本発明の各実施例において好適なスクリーンの概略構成を示す上面図および正面図である。スクリーンは、全反射式フレネルレンズ7と、レンチキュラーレンズ8とを重ねて構成されている。全反射式フレネルレンズ7は、厚いレンズの光学的性質を備えるように、レンズの曲率だけを平面に階段状に形成された薄いレンズである。この全反射式フレネルレンズを用いると、球面レンズではできない、口径よりも短い焦点距離を可能とする。レンチキュラーレンズ8は、平面上にシンドリカルレンズを並べたレンズであり、光線の分割集光、散乱の効率をよくするものである。   FIG. 6A and FIG. 6B are a top view and a front view showing a schematic configuration of a suitable screen in each embodiment of the present invention. The screen is configured by overlapping a total reflection type Fresnel lens 7 and a lenticular lens 8. The total reflection type Fresnel lens 7 is a thin lens in which only the curvature of the lens is formed in a step shape on a plane so as to have the optical properties of a thick lens. When this total reflection type Fresnel lens is used, a focal length shorter than the aperture can be achieved, which is not possible with a spherical lens. The lenticular lens 8 is a lens in which cylindrical lenses are arranged on a plane, and improves the efficiency of splitting and condensing light rays.

図7は、図2に示す参考例における迷光の光路追跡図である。図7に示されるように、光束は、スクリーンの法線に対して高い角度で打ち上げられている。そこで、スクリーン4の表面で反射される一部の光束は、平面ミラー3で再反射されるが、元々の光束の平面ミラー3における入射角度が大きいため、平面ミラー3で再反射された後はスクリーン4の外部に向かう。よって、スクリーン4に入射できないようになる。   FIG. 7 is an optical path tracking diagram of stray light in the reference example shown in FIG. As shown in FIG. 7, the luminous flux is launched at a high angle with respect to the normal line of the screen. Therefore, a part of the light beam reflected on the surface of the screen 4 is re-reflected by the plane mirror 3, but the incident angle of the original light beam on the plane mirror 3 is large, so that after being reflected again by the plane mirror 3, Head outside the screen 4. Therefore, it cannot enter the screen 4.

同じく、外部から入射した光束13に対しても、投射光束を高角度で打ち上げる内部構造のため、平面ミラー2で再反射されるが、当該平面ミラー2の配置位置により再反射光12は、スクリーン4に入射できないようになる。このことから、画面上における迷光は、発生しなくなる。   Similarly, the light beam 13 incident from the outside is re-reflected by the plane mirror 2 because of the internal structure that launches the projected light beam at a high angle. However, depending on the position of the plane mirror 2, the re-reflected light 12 is reflected on the screen. 4 cannot enter. For this reason, stray light on the screen does not occur.

また、上記何れの実施形態も、結像光学系に非球面レンズから成る投映結像用ミラー5a〜5dを用いているが、投映結像用ミラーと投射レンズとの組合せで結像光学系を構成してもよい。   In any of the above-described embodiments, the projection imaging mirrors 5a to 5d including aspherical lenses are used as the imaging optical system. However, the imaging optical system is configured by a combination of the projection imaging mirror and the projection lens. It may be configured.

また、プロジェクタとしては、液晶パネルを用いた透過型の映像投写装置を用いた例を示したが、図8(a)および図8(b)に示すように、微小ミラー32をシリコン基板31の表面にマトリクス状に配置して成る微小ミラー集合体で構成されたミラーアレイを用いてもよい。このミラーアレイは、図8(b)に示すように、微小ミラー32が捻れ梁33により支持されてシリコン基板上に設置され、1つの微小ミラー32で1画素を形成している。微小ミラー32は、微小ミラー裏側のシリコン基板表面に設けたアドレス電極34との間の静電吸引力により回転する。このように、アドレス電極34に印加する電圧をオン・オフすることにより各微小ミラー32の姿勢をそれぞれ変化させ、光源ランプ30からの光Lの反射方向を変化させて画像を生成し投写レンズ37により画像を投射する(図8(a))。   Further, as the projector, an example in which a transmissive image projection apparatus using a liquid crystal panel is used has been shown. However, as shown in FIGS. 8A and 8B, a micro mirror 32 is mounted on a silicon substrate 31. You may use the mirror array comprised by the micromirror aggregate | assembly which arrange | positions in the matrix form on the surface. In this mirror array, as shown in FIG. 8B, a minute mirror 32 is supported by a torsion beam 33 and installed on a silicon substrate, and one minute mirror 32 forms one pixel. The micro mirror 32 is rotated by electrostatic attraction between the micro mirror 32 and the address electrode 34 provided on the silicon substrate surface on the back side of the micro mirror. In this way, the attitude of each micromirror 32 is changed by turning on and off the voltage applied to the address electrode 34, the reflection direction of the light L from the light source lamp 30 is changed, and an image is generated to generate a projection lens 37. Thus, an image is projected (FIG. 8A).

なお、上述される各実施例は、本発明の好適な実施例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。   Each of the above-described embodiments is a preferred embodiment of the present invention, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明の第1の実施例であるリアプロジェクションテレビの内部構造を示す側面透視図である。1 is a side perspective view showing an internal structure of a rear projection television that is a first embodiment of the present invention; FIG. 参考例であるリアプロジェクションテレビの内部構成を示す側面透視図である。It is a side perspective view which shows the internal structure of the rear projection television which is a reference example. 図2に示すリアプロジェクションテレビの内部構成を示す透視斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the internal configuration of the rear projection television shown in FIG. 2. 本発明の第2の実施例であるリアプロジェクションテレビの内部構成を示す側面透視図である。It is a side perspective view which shows the internal structure of the rear projection television which is the 2nd Example of this invention. 本発明の各実施例における結像用光学部品としての複数の結像用ミラー群を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the some imaging mirror group as an imaging optical component in each Example of this invention. 本発明の各実施例に適した透過型スクリーンの概略構成を示す平面図および正面図である。It is the top view and front view which show schematic structure of the transmissive screen suitable for each Example of this invention. 図2に示すリアプロジェクションテレビにおける迷光の光路追跡図である。FIG. 3 is an optical path tracking diagram of stray light in the rear projection television shown in FIG. 2. 多数の微小ミラーから成るミラーアレイを用いた映像投写装置の概略図および微小ミラーの構成概略斜視図である。It is the schematic of the image projection apparatus using the mirror array which consists of many micromirrors, and a structure schematic perspective view of micromirrors. 従来例1のリアプロジェクションテレビの内部構成を示す側面透視図である。It is a side see-through | perspective view which shows the internal structure of the rear projection television of the prior art example 1. FIG. 従来例2のリアプロジェクションテレビの内部構成を示す透視斜視図である。It is a see-through | perspective perspective view which shows the internal structure of the rear projection television of the prior art example 2. FIG. 従来のリアプロジェクションテレビの内部構成における迷光発生を説明する側面透視図である。It is a side perspective diagram explaining the stray light generation in the internal structure of the conventional rear projection television.

符号の説明Explanation of symbols

1 プロジェクタ本体
2 平面ミラー
3 平面ミラー
4 スクリーン
5a〜5d 結像用ミラー

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projector body 2 Plane mirror 3 Plane mirror 4 Screen 5a-5d Image formation mirror

Claims (4)

透過型スクリーンと、
画像情報を含む光束を出射するプロジェクタと、
複数の結像用ミラーで構成される結像用光学部品と、
前記結像用光学部品からの光束を前記透過型スクリーンの背面に向けて反射する1つの平面反射ミラーと、を備え、
前記結像用光学部品と前記透過型スクリーンとの間の光路中には、前記1つの平面反射ミラー以外のミラーは存在せず、
その前面が実質的に前記透過型スクリーンで構成されたことを特徴とする、
リアプロジェクションテレビ。
A transmissive screen,
A projector that emits a light beam including image information;
An imaging optical component composed of a plurality of imaging mirrors;
A plane reflection mirror that reflects the light beam from the imaging optical component toward the back surface of the transmission screen;
In the optical path between the imaging optical component and the transmission screen, there is no mirror other than the one plane reflection mirror,
The front surface is substantially composed of the transmissive screen,
Rear projection TV.
透過型スクリーンと、
画像情報を含む光束を出射するプロジェクタと、
複数の結像用ミラーで構成される結像用光学部品と、
前記結像用光学部品からの光束を前記透過型スクリーンの背面に向けて反射する1つの平面反射ミラーと、を備え、
前記結像用光学部品と前記透過型スクリーンとの間の光路中には、前記1つの平面反射ミラー以外のミラーは存在せず、
前記結像用光学部品が、前記透過型スクリーンの後方で、かつ、前記透過型スクリーンの下端よりも上方に位置することを特徴とする、
リアプロジェクションテレビ。
A transmissive screen,
A projector that emits a light beam including image information;
An imaging optical component composed of a plurality of imaging mirrors;
A plane reflection mirror that reflects the light beam from the imaging optical component toward the back surface of the transmission screen;
In the optical path between the imaging optical component and the transmission screen, there is no mirror other than the one plane reflection mirror,
The imaging optical component is located behind the transmissive screen and above the lower end of the transmissive screen,
Rear projection TV.
プロジェクタから出射された画像情報を含む光を、複数の結像用ミラーから構成される結像用光学部品で投射し、前記投射された画像情報を含む光を、前記結像用光学部品と実質的に前面を構成するスクリーンとの間の光路中に設けられた1つの平面反射ミラーによって前記スクリーンの背面に向けて反射することで、前記スクリーンに、前記画像情報を結像させることを特徴とする、リアプロジェクションテレビの投射方法。   Light including image information emitted from the projector is projected by an imaging optical component including a plurality of imaging mirrors, and the light including the projected image information is substantially the same as the imaging optical component. The image information is imaged on the screen by being reflected toward the back of the screen by a single plane reflecting mirror provided in the optical path between the screen and the screen constituting the front surface. Projection method for rear projection television. プロジェクタから出射された画像情報を含む光を、スクリーンの後方で、かつ、前記スクリーンの下端よりも上方に位置する複数の結像用ミラーから構成される結像用光学部品で投射し、前記投射された画像情報を含む光を、前記結像用光学部品と前記スクリーンとの間の光路中に設けられた1つの平面反射ミラーによって前記スクリーンの背面に向けて反射することで、前記スクリーンに、前記画像情報を結像させることを特徴とする、リアプロジェクションテレビの投射方法。
The light including image information emitted from the projector is projected by an imaging optical component composed of a plurality of imaging mirrors located behind the screen and above the lower end of the screen. The reflected light including the image information is reflected toward the back surface of the screen by a single plane reflection mirror provided in the optical path between the imaging optical component and the screen. A projection method for a rear projection television, wherein the image information is imaged.
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