JP3265661B2 - 投影型表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、装置前面に設けた透過
型スクリーンに画像を投影する投影型表示装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】投影型表示装置は、液晶表示パネルやＣ
ＲＴ等の画像表示体が表示する画像を投影光学系により
スクリーン面に拡大投影するもので、この投影型表示装
置によれば、画面サイズが小さい液晶表示パネルや小型
ＣＲＴ等を用いて、大画面の画像を表示することができ
る。

【０００３】この投影型表示装置には、表示装置とは別
に配置される別置きスクリーンに画像を投影する方式の
ものと、装置前面に設けた透過型スクリーンに画像を投
影する方式のものとがあり、後者の方式の投影型表示装
置としては、図４に示す構成のものと、図５に示す構成
のものとがある。

【０００４】図４に示した表示装置は、前面に透過型ス
クリーン２を設けたケース１内に、前記スクリーン２に
対向させて画像投影源３を配置したものであり、この投
影源３には、図示しないが、液晶表示パネルまたはＣＲ
Ｔ等の画像表示体と、その表示像を拡大投影する投影レ
ンズとが設けられている。

【０００５】この表示装置は、投影源３からの投影光
（投影レンズによって拡大投影される画像光）をケース
前面の透過型スクリーン２に投影してこのスクリーン面
に結像させるもので、透過型スクリーン２に投影された
画像は、装置の前面側から観察される。

【０００６】ところで、上記表示装置においては、投影
源３からスクリーン２までの光路長が長いほど、投影源
３からの投影光の光束が大きく拡がってスクリーン２に
達するため、投影源３からスクリーン２までの光路長を
大きくすれば、大画面の画像をスクリーン２に投影する
ことができる。

【０００７】しかし、図４に示した表示装置は、スクリ
ーン２に投影源３を直接対向させたものであるため、投
影源３からスクリーン２までの光路長を大きくするには
投影源３をスクリーン２から遠く離して配置しなければ
ならず、したがって、スクリーン投影画像の大きさに比
べて装置の奥行き長さが大きくなってしまうという問題
をもっている。

【０００８】そして、この表示装置は、一般に、通常の
テレビジョン受像機と同様に部屋の壁際等に置いて使用
されるため、その奥行き長さが大きいと、表示装置が室
内に大きく突出してしまう。

【０００９】一方、図５に示した表示装置は、前面の上
部に透過型スクリーン１２を設けたケース１１内に、画
像投影源１３（図４の表示装置における投影源３と同じ
構成のもの）と、この投影源１３からの投影光を前記ス
クリーン１２に向けて反射させる投影ミラー１４とを設
けたもので、投影ミラー１４は、前記スクリーン１２の
後方に、約45°の傾斜角度で斜め下向きに傾けて配置さ
れており、また投影源１３は、スクリーン１２の下方
（ケース１１内の下部）に、前記投影ミラー１４に斜め
方向から対向させて配置されている。

【００１０】この表示装置は、投影源１３からの投影光
を投影ミラー１４で反射させてケース前面の透過型スク
リーン１２に投影するものであり、この表示装置によれ
ば、投影源１３からスクリーン１２までの光路を投影ミ
ラー１４によって屈折させているため、奥行き長さを小
さくすることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
５に示した表示装置は、図４に示した表示装置に比べれ
ば奥行き長さが小さいが、それでも、十分薄型であると
はいえなかった。

【００１２】すなわち、図５に示した表示装置では、投
影光をスクリーン１２に向けて反射させる投影ミラー１
４をスクリーン１２の後方に配置しているため、スクリ
ーン１２の下方に配置した投影源１３からの投影光を前
記投影ミラー１４で反射させてスクリーン１２に投影す
るためには、この投影ミラー１４を、スクリーン１２面
に対して図示のように傾けて配置する必要があるし、ま
た、投影源１３からの投影光が、スクリーン１２面に結
像する画像の大きさに近い断面積の光束に拡大されて投
影ミラー１４に入射するため、この光束の投影光をスク
リーン１２に向けて反射させるには、投影ミラー１４を
大面積のミラーとする必要がある。

【００１３】そして、この表示装置では、大面積の投影
ミラー１４をスクリーン１２面に対し上記のように傾け
て配置しているため、スクリーン１２の後方に投影ミラ
ー１４が庇状に大きく張出しており、したがって、ケー
ス１１を投影ミラー１４の張出し量に応じた奥行き長さ
のものとしなければならない。

【００１４】本発明は上記のような実情にかんがみてな
されたものであって、その目的とするところは、装置前
面に設けた透過型スクリーンに画像を投影するものであ
りながら、奥行き寸法を十分に小さくして薄型化をはか
ることができる投影型表示装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の投影型表示装置
は、前面に透過型スクリーンを設けたケース内に、画像
表示体とこの画像表示体の表示像を拡大投影する投影レ
ンズとを備えた画像投影源と、この投影源からの投影光
を反射させる中継ミラーと、この中継ミラーで反射され
た投影光を前記スクリーンに向けて反射させる最終投影
ミラーとを設け、かつ前記中継ミラーは、前記スクリー
ンの後方にこのスクリーン面とほぼ平行または平行に近
い傾斜角度で配置し、前記最終投影ミラーは、前記スク
リーンの一側縁側の後方に前記スクリーン面に対しほぼ
垂直に配置したことを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】本発明の投影型表示装置においては、投影源か
らの投影光が、中継ミラーにより最終投影ミラーに向け
て反射され、この最終投影ミラーにより透過型スクリー
ンに向けて反射されてスクリーン面に結像する。

【００１７】この表示装置では、上記最終投影ミラー
を、スクリーンの一側縁側の後方にスクリーン面に対し
てほぼ垂直に配置しているため、この最終投影ミラーが
スクリーンの後方に張出すが、この最終投影ミラーの張
出しは小さい。

【００１８】すなわち、上記最終投影ミラーは、中継ミ
ラーで反射されて最終投影ミラーに入射する投影光を反
射できる面積をもっていればよい。そして、投影源から
の投影光は、中継ミラーおよび最終投影ミラーで構成さ
れた光路をスクリーンに向かって進みながら光束を拡大
されて行くが、この表示装置では、最終投影ミラーをス
クリーン面に対してほぼ垂直に配置しているため、この
最終投影ミラーからスクリーンまでの光路長は十分大き
く、したがって、最終投影ミラーに入射する投影光が光
束の小さい光であっても、この投影光は、最終投影ミラ
ーで反射されてスクリーンに到達するまでの間に大きく
光束を拡大される。そして、最終投影ミラーに入射する
投影光の光束が小さければ、最終投影ミラーの面積も小
さくてよいから、この最終投影ミラーの張出しは小さ
い。

【００１９】また、スクリーンの後方に配置する中継ミ
ラーは、最終投影ミラーの後縁位置より後方に配置され
るが、最終投影ミラーの張出しは上述したように小さい
ため、スクリーンと中継ミラーとの間隔も小さくてよい
し、さらに、この中継ミラーは、スクリーン面とほぼ平
行または平行に近い傾斜角度で配置されているため、中
継ミラーの後方への張出しは、ほとんどないか、または
極く小さい。

【００２０】そして、スクリーンと中継ミラーとの間隔
および中継ミラーの後方への張出しが小さければ、ケー
スの奥行き長さを小さくできるため、装置の薄型化が可
能である。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１を参照し
て説明する。なお、この実施例の投影型表示装置は、テ
レビジョン受像機として用いられるものである。

【００２２】図１に示すように、表示装置のケース２１
は、縦長の薄箱状をなしており、その前面のほぼ上半分
の領域には、大面積の矩形表示窓が開口され、この表示
窓には透過型スクリーン２２が垂直に設けられている。

【００２３】このケース２１内には、画像投影源２５
と、中継ミラー２３と、最終投影ミラー２４とが設けら
れており、画像投影源２５は、スクリーン２１の下側縁
側、つまりケース２１内の下部に配置されている。

【００２４】この画像投影源２５は、画像表示体とこの
画像表示体の表示像を拡大投影する投影レンズ２８とを
備えたもので、この実施例では、画像表示体として液晶
表示パネル２６を用いている。

【００２５】この液晶表示パネル２６は、テレビジョン
画像を表示するマトリックス液晶表示パネルであり、こ
の液晶表示パネル２６の背後には光源部２７が配置され
ている。なお、この光源２７は、ハロゲンランプ等の高
輝度光源ランプと、この光源ランプからの光を平行光と
して反射させる放物面状の反射面をもったパラボラリフ
レクタとからなっている。

【００２６】また、投影レンズ２８は、上記液晶表示パ
ネル２６の光出射側に配置されており、液晶表示パネル
２６の表示像、つまり液晶表示パネル２６を透過した画
像光は、投影レンズ２８を通り、その前方に斜めに配置
したミラー２９で反射されて投影源２５から出射する。
なお、図では投影レンズ２８として１枚のレンズを示し
たが、この投影レンズ２８は、複数枚の光学レンズを組
合わせて構成されている。

【００２７】一方、中継ミラー２３は、上記投影源３０
からの投影光をスクリーン２２の上側縁側の後方に向け
て反射させるミラーであり、この中継ミラー２３は、ス
クリーン２２の後方に、反射面をスクリーン２２に対向
させて、このスクリーン面とほぼ平行に配置されてお
り、投影源２５は、この投影源２５からの投影光を中継
ミラー２３に対して25°以下の入射角（この実施例では
約15°〜25°）で入射させるように配置されている。

【００２８】また、最終投影ミラー２４は、上記中継ミ
ラー２３で反射された投影光をスクリーン２２に向けて
反射させるミラーであり、この最終投影ミラー２４は、
スクリーン２２の上側縁側の後方に、反射面をスクリー
ン２２と中継ミラー２３との間の空間に対向させて、ス
クリーン面に対しほぼ垂直に配置されている。

【００２９】この表示装置においては、投影源２５から
の投影光が、中継ミラー２３により最終投影ミラー２４
に向けて反射され、この最終投影ミラー２４により透過
型スクリーン２２に向けて反射されてスクリーン面に結
像する。なお、スクリーン面に結像した投影画像は、装
置の前方から観察される。

【００３０】そして、この表示装置では、上記最終投影
ミラー２４を、スクリーン２２の上側縁側の後方にスク
リーン面に対してほぼ垂直に配置しているため、この最
終投影ミラー２４がスクリーン２２の後方に張出すが、
この最終投影ミラー２３の張出しは小さい。

【００３１】すなわち、上記最終投影ミラー２４は、中
継ミラー２３で反射されて最終投影ミラー２４に入射す
る投影光を反射できる面積をもっていればよい。そし
て、投影源２５からの投影光は、中継ミラー２３および
最終投影ミラー２４で構成された光路をスクリーン２２
に向かって進みながら光束を拡大されて行くが、この表
示装置では、最終投影ミラー２４をスクリーン面に対し
てほぼ垂直に配置しているため、この最終投影ミラー２
４からスクリーン２２までの光路長は十分大きく、した
がって、最終投影ミラー２４に入射する投影光が光束の
小さい光であっても、この投影光は、最終投影ミラー２
４で反射されてスクリーン２２に到達するまでの間に大
きく光束を拡大される。そして、最終投影ミラー２４に
入射する投影光の光束が小さければ、最終投影ミラー２
４の面積も小さくてよいから、この最終投影ミラー２４
の張出しは小さい。

【００３２】また、スクリーン２２の後方に配置する中
継ミラー２３は、最終投影ミラー２４の後縁位置より後
方に配置されるが、最終投影ミラー２４の張出しは上述
したように小さいため、スクリーン２２と中継ミラー２
３との間隔も小さくてよいし、さらに、中継ミラー２３
はスクリーン面とほぼ平行に配置されているため、中継
ミラー２３が後方に庇状に張出すことはない。

【００３３】そして、スクリーン２２と中継ミラー２３
との間隔が小さく、しかも中継ミラー２３の後方への張
出しがなければ、ケース２１の奥行き長さを小さくでき
るため、装置の薄型化が可能である。

【００３４】すなわち、図５に示した従来の表示装置で
は、その奥行き寸法をスクリーン高さと同程度に小さく
できるだけであるが、上記実施例の表示装置は、その奥
行き寸法がスクリーン高さの 1／2.5 程度であり、した
がって、装置前面に設けた透過型スクリーンに画像を投
影するものでありながら、奥行き寸法を十分に小さくし
て薄型化をはかることができる。

【００３５】なお、上記第１の実施例では、スクリーン
２２の後方に配置する中継ミラー２３を、スクリーン面
とほぼ平行に設けているが、中継ミラー２３は、スクリ
ーン面に平行に近い傾斜角度で配置してもよい。

【００３６】すなわち、図２は本発明の第２の実施例を
示しており、この実施例では、中継ミラー２３をスクリ
ーン面に対し10°以下の小さな傾斜角度で配置し、画像
投影源２５を、この投影源２５からの投影光が中継ミラ
ー２３で反射されて最終投影ミラー２４に入射するよう
に配置している。

【００３７】なお、この実施例は、中継ミラー２３を傾
斜させて配置した点を除けば、その他の構成は上述した
第１の実施例をほぼ同様であるから、重複する説明は図
に同符号を付して省略する。ただし、この実施例では、
投影源２５を下向きに配置し、この投影源２５に、投影
レンズ２８を通った光を横方向に反射させる第１のミラ
ー２９ａと、このミラー２９ａで反射された光を中継ミ
ラー２３に向けて上方に反射させる第２のミラー２９ｂ
とを設けている。

【００３８】この実施例の表示装置においては、中継ミ
ラー２３を傾斜させて配置しているが、この中継ミラー
２３の傾斜角度はスクリーン面と平行に近い小さな角度
であるため、中継ミラー２３の後方への張出しは極く小
さく、したがって、装置の奥行き寸法を十分に小さくし
て薄型化をはかることができる。

【００３９】また、上記第１および第２の実施例では、
画像投影源２５に、投影レンズ２８を通った光を中継ミ
ラー２３に向けて反射させるためのミラー２９または２
９ａ，２９ｂを設けているが、この投影源２５は、投影
レンズ２８を通った光をそのまま出射させるものとして
もよく、その場合は、図３に示した第３の実施例のよう
に、投影源２５をその投影レンズ２８を直接中継ミラー
２３に対向させて配置すればよい。

【００４０】なお、上記各実施例では、最終投影ミラー
２４をスクリーン２２の上側縁側に配置し、画像投影源
２５をスクリーン２２の下側縁側に配置しているが、こ
れらは、その上下関係を逆にして配置しても、またスク
リーン２２の左右の側縁側に配置してもよく、要は、中
継ミラー２３を、スクリーン２２の後方に反射面をスク
リーン２２に対向させてこのスクリーン面とほぼ平行ま
たは平行に近い傾斜角度で配置し、最終投影ミラー２４
を、スクリーン２２の一側縁側の後方に反射面をスクリ
ーン２２と中継ミラー２３との間の空間に対向させてス
クリーン面に対しほぼ垂直に配置するとともに、投影源
２５を、スクリーン２２の他側縁側の後方に中継ミラー
２３に対向させて配置すればよい。

【００４１】さらに、上記各実施例では、画像投影源２
５に設ける画像表示体として液晶表示パネル２６を用い
ているが、この画像表示体はＣＲＴ等であってもよい
し、また本発明は、テレビジョン受像機以外の表示装置
にも適用できる。

【００４２】

【発明の効果】本発明の投影型表示装置は、前面に透過
型スクリーンを設けたケース内に、画像表示体とこの画
像表示体の表示像を拡大投影する投影レンズとを備えた
画像投影源と、この投影源からの投影光を反射させる中
継ミラーと、この中継ミラーで反射された投影光を前記
スクリーンに向けて反射させる最終投影ミラーとを設
け、かつ前記中継ミラーは、前記スクリーンの後方にこ
のスクリーン面とほぼ平行または平行に近い傾斜角度で
配置し、前記最終投影ミラーは、前記スクリーンの一側
縁側の後方に前記スクリーン面に対しほぼ垂直に配置し
たことを特徴とするものであるから、装置前面に設けた
透過型スクリーンに画像を投影するものでありながら、
奥行き寸法を十分に小さくして薄型化をはかることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す投影型表示装置の
縦断側面図。

【図２】本発明の第２の実施例を示す投影型表示装置の
縦断側面図。

【図３】本発明の第３の実施例を示す投影型表示装置の
縦断側面図。

【図４】従来の投影型表示装置の縦断側面図。

【図５】従来の他の投影型表示装置の縦断側面図。

【符号の説明】

２１…ケース ２２…透過型スクリーン ２３…中継ミラー ２４…最終投影ミラー ２５…画像投影源 ２６…液晶表示パネル ２７…光源 ２８…投影レンズ ２９，２９ａ，２９ｂ…ミラー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前面に透過型スクリーンを設けたケース内
   に、画像表示体とこの画像表示体の表示像を拡大投影す
   る投影レンズとを備えた画像投影源と、この投影源から
   の投影光を反射させる中継ミラーと、この中継ミラーで
   反射された投影光を前記スクリーンに向けて反射させる
   最終投影ミラーとを設け、かつ前記中継ミラーは、前記
   スクリーンの後方にこのスクリーン面とほぼ平行または
   平行に近い傾斜角度で配置し、前記最終投影ミラーは、
   前記スクリーンの一側縁側の後方に前記スクリーン面に
   対しほぼ垂直に配置したことを特徴とする投影型表示装
   置。