JP2893877B2 - 投射型表示装置 - Google Patents

投射型表示装置

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    • G02B17/02Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は投射型表示装置に係り、特に間延びを除去し
てスクリーン上にビデオ映像やコンピュータ画像等を拡
大して投射できるようにした投射型表示装置に関する。
〔従来の技術〕
近時、透過型または反射型ドットマトリクス液晶等を
用いた表示装置(以下ライトバルブと称する)を用い、
このライトバルブに表示される画像をスクリーンに拡大
投射して大画面として見せる拡大投射方式が着目されて
いる。
これはブラウン管(CRT)による画像表示には自ずと
大きさに限界があり、大画面化するにはブラウン管自体
の大型化を伴ない、実用上は40インチ程度の大きさが限
度となるためそれ以上の画像を得たいという要望に応え
るためである。
一方、ライトバルブ自体を大面積化するために、制作
のうえで欠陥のない大型液晶表示装置を得ることは容易
でなく、仮に得られたとしてもきわめて高価になる。
このようなことから、透過型(または反射型)のライ
トバルブを用いてこれに表示される画像を拡大投射すれ
ば、画面の大きさに制約を受けず、迫力のある大画面を
得ることが可能である。
したがってライトバルブを用いて拡大投射する光学系
をキャビネット内に納め、キャビネットの前面に設けた
スクリーンに背面投射して、キャビネットの前面から拡
大画像を見ることができるようにしたディスプレイ型の
表示装置が提供されるに至っている。
この種のライトバルブを用いた従来の背面投射型表示
装置は、例えば実開平1−85778号公報にもみられるよ
うに、透過型液晶パネルに光源から照明を与え、この液
晶パネルに表示される画像を投影レンズにより拡大して
反射ミラーにより光路を変換させ、スクリーンの背面に
導く構造である。こうすることにより投射光学系はすべ
てキャビネット内に納められ、任意の場所へ移動が可能
であり、かつ明るい室内であってもスクリーン上の画像
を見ることができる。
しかし、上記従来のディスプレイ型の背面投射による
表示装置では、ライトバルブを透過した光束を反射ミラ
ーにより光路変換してスクリーンの背面に導く構造であ
るため、スクリーンに対し垂直な光軸をもって投射しな
いとキーストン歪などにより画像に歪みが生じるので反
射ミラーの設置条件に大きな制約を受け、これに基因し
て投射光学系が占める容積、特にスクリーンに対して奥
行き方向の寸法(キャビネットの厚さ)が増し、それ故
薄型のキャビネットによる背面投射型表示装置とするこ
とができない。
そこでこれを解決する手段として斜め投射方式が考え
られる。この斜め投射方式は、第6図に示すように第1
レンズ8の光軸16に対して結像面9(例えば反射手段)
において屈曲される光軸17を有する第2レンズ10が前記
結像面9を間にして配置されている。そしてこの第2レ
ンズ10は前記第1レンズ8により結像面9に結像された
画像を光軸17に対する結像面9の傾斜とは反対側に傾斜
して配置されるスクリーン3に斜め投射して拡大画像を
得るようになされる。この場合、第2レンズ10からスク
リーン3へ至る光路途中で反射ミラーにより折曲し、キ
ャビネットの前面にスクリーンを設けてその背面に導く
ようにすれば、コンパクトな光学系として背面投射によ
る表示装置が得られる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら上記投射光学系を用いて表示装置を構成
すると、第1レンズ8により結像面9に結像される像に
間延びが生じ、これを第2レンズ10により矯正してスク
リーン3上へ結像させる際に間延びが良好に補正されな
いと歪んだ画像となって見苦しい画面となり、忠実な再
現性が得られない。なお、ここで、「間延び」とは、横
方向と縦方向とで拡大率が異なるためスクリーン上の最
終画像が、横方向と縦方向のいずれかの方向に伸びてし
まうことをいい、台形歪みを補正した後においても、な
お残る歪みであり、例えば、正方形の「物」に対し長方
形の「像」が形成されることをいう。
そこで、本発明の目的は、投射光学系を用い、コンパ
クトな構成で大画面を得るに当り、スクリーン上で画像
の間延びが生じることのない投射光学系を有する投射型
表示装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記従来技術が有する課題を解決するための手段とし
て本発明は、光源と、前記光源からの光を変調するライ
トバルブと、前記ライトバルブによって形成された像の
一方向を圧縮もしくは伸長した補正中間画像を形成する
アナモフィック光学系と、前記補正中間画像を、歪み、
間延びのない画像に拡大して投射する拡大投射光学系と
を備えたことを特徴とするものである。
〔作用〕
光源からの光を変調するライトバルブを通過した光は
凸レンズにより実像を結び、その前後に配置されたシリ
ンドリカルレンズ系に導かれて、一方向を圧縮もしくは
伸長された一方向補正中間画像を結像し、この補正中間
画像は第1レンズを通じて結像面上に実像を結び、反射
手段を介して第2レンズによりスクリーン上に拡大投射
される。このようにして、シリンドリカルレンズ系によ
り一方向に圧縮もしくは伸長された補正中間画像は完全
に矯正され、スクリーン上には間延びのない正規画像が
得られる。
〔実施例〕
以下、本発明を第1図乃至第5図に示す実施例を参照
して説明する。
第1図は本発明を斜め投射表示装置に対して適用した
例を示しており、第2図はその縦断面を示している。
この実施例では、奥行きDが薄い箱形キャビネット1
を有し、このキャビネット1内に投射光学系2と、キャ
ビネット1の前面に設けられた背面投射型のスクリーン
3と、前記投射光学系2からの出射光束を前記スクリー
ン3の背面に導くための第1,第2反射ミラー4,5とを備
えている。
本発明において使用される投射光学系2は、第3図に
示されるように、第1レンズ8と、この光軸上の像面空
間側へ配置された反射ミラーとしての結像面9と、その
反射光路上の第2レンズ10とを有している。
そして、本発明によれば、上記第1レンズ8の物体空
間側の焦点位置F1よりも前方の所定位置に補正中間画像
が結像するように、アナモフィック光学系12が配置され
ている。このアナモフィック光学系12は共通の光軸上に
焦点を共有するように配置されたシリンドリカル凹レン
ズ13と、シリンドリカル凸レンズ14とから成っている。
これらのシリンドリカルレンズによれば、画像の一方向
を圧縮した補正中間画像11を得ることができる。一方向
補正中間画像11が形成される位置は、シリンドリカル凹
レンズ13の主点位置から中間画像11の形成位置までの距
離をX、シリンドリカル凹レンズ13の焦点距離をf、中
間画像11の補正率をmとしたとき、X=(m−1)f/
(m+1)の関係を満たす位置である。
そして、この条件を満たすことにより、非点収差を除
去することができる。
なお、シリンドリカル凹レンズ13とシリンドリカル凸
レンズ14とは同一光軸上で前後に入れ替えることができ
る。
上記シリンドリカル凹レンズ14の物体空間側には凸レ
ンズ15が配置され、その物体空間側に光源6からの光を
変調するライトバルブ7が配置されている。
上記ライトバルブ7は透過型または反射型のドットマ
トリックス液晶を用いたもので、第1レンズ8の光軸16
に対し所要の角度をもって傾斜して設置されている。
上記投射光学系2の第1レンズ8を幾何光学的にみる
と、第4図に示したように、補正中間像11、結像面9は
第1レンズ8の結像位置A1,A2におかれ、補正中間像11
の延長線18と結像面9の延長線19が、第1レンズ8の中
心を通りかつ光軸16に直角な線20上の0点で交わる。
このとき拡大率mは、 m=f/(x1−f)=x2−f)/f =x2/x1 である。これを云い代えれば m=tan α2/tan α1 で表わされる。
上記の条件を満たすことにより、補正中間像11を第1
レンズ8により拡大して結像面9上に結像させることが
できる。
第2レンズ10も、結像面9とスクリーン3との配置関
係を前記第1レンズ8の場合と同様な関係をもって配置
することにより、結像面9上の画像が第2レンズ10によ
り拡大されてスクリーン3上に結像される。この画像は
第1レンズ8の倍率と第2レンズ10の倍率とを乗じた倍
率の画像として結像される。
上記実施例は本発明を反射型の投射光学系に使用した
例を説明したが、第5図に示したように、本発明を透過
型の投射光学系に対して利用することもできる。この実
施例によれば、第1レンズ8の光軸16に対し結像面9に
おいて屈曲する光軸17を有する第2レンズ10が結像面9
を間にして配置される。この第2レンズ10を通じて結像
面9の結像を拡大して結像面とは反対側に傾斜するスク
リーン3に斜め方向から拡大投射することができる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明によれば、ライ
トバルブと同一光軸上に配置され凸レンズにより形成さ
れた実像の前後にシリンドリカルレンズ系を介在させて
一方向に圧縮もしくは伸長した補正中間画像を形成した
から、スクリーン上へ拡大投射する際に間延びを生じる
ことがなく、スクリーン上での画像の質を著しく高める
ことができる。またスクリーンに対し斜め投射しても画
像に歪が生じないので、キャビネットに組込んでディス
プレイ型の表示装置とするとき、キャビネットの容積、
特に奥行きを大巾に低減することが可能となり、コンパ
クトな表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による投射表示装置の一実施例を示した
斜視図、第2図は同具体的実施例の縦断面図、第3図は
本発明の投写光学系のうち反射型の例を示した説明図、
第4図は投写光学系の第1レンズとライトバルブ、結像
面との関係を幾何光学的に示す説明図、第5図は本発明
の投写光学系のうち透過型を示した説明図、第6図は従
来の斜め投写光学系の説明図である。 3…スクリーン、6…光源、7…ライトバルブ、8…第
1レンズ、9…結像面、10…第2レンズ、12…アナモフ
ィック光学系、13…シリンドリカル凹レンズ、14…シリ
ンドリカル凸レンズ。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源と、前記光源からの光を変調するライ
    トバルブと、前記ライトバルブによって形成された像の
    一方向を圧縮もしくは伸長した補正中間画像を形成する
    アナモフィック光学系と、前記補正中間画像を、歪み、
    間延びのない画像に拡大して投射する拡大投射光学系と
    を備えたことを特徴とする投射型表示装置。
  2. 【請求項2】前記アナモフィック光学系はシリンドリカ
    ル凹レンズを備え、前記補正中間画像の形成位置は、前
    記シリンドリカル凹レンズの主点位置から中間画像形成
    位置までの距離をX、シリンドリカル凹レンズの焦点距
    離をf、中間画像の補正率をmとしたとき、X=(m−
    1)f/(m+1)の関係を満たすように設定されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の投射型表示装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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