JP3627251B2 - 投影型表示装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、投影型の表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の表示装置は、図8に示すように、箱形の本体ケース1を有し、この本体ケース1内に収容された液晶表示素子2に光源3から出射した投影光(平行光)を入射させ、液晶表示素子2を透過した投影光を本体ケース1の表示窓に設けられた光透過性のスクリーン5に投影レンズ4を介して投影する構成となっている。
【0003】
このような構成の投影型表示装置は、液晶表示素子2に表示された画像が投影レンズ4によりスクリーン5に拡大投影されるため、大画面の表示装置として利用することができるという利点を持っている。
【0004】
しかしながら、上述した投影型表示装置では、投影レンズ4からスクリーン5までの光路長を大きくとり、より大きな画像をスクリーン5に投影しようとすると、本体ケース1の奥行が厚くなり、装置全体が大型化してしまうという問題がある。
【0005】
そこで、このような問題を解決するために、図9に示すように、投影レンズ4の光軸4aがスクリーン5に対して傾斜角を持つように投影レンズ4を本体ケース1内に配置し、液晶表示素子2に表示された画像をスクリーン5に斜め方向から投影するようにした投影型表示装置が考案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した投影型表示装置では、液晶表示素子2に表示された画像をスクリーン5に結像させるために、液晶表示素子2を投影レンズ4の光軸4aに対し斜めに配置する必要があることから、光源3から液晶表示素子2に照射される投影光の一部が液晶表示素子2の光入射面で反射してしまい、スクリーン5に投影される画像が暗いものとなってしまうという問題があった。
【0007】
なお、光源3からの投影光を液晶表示素子2に効率良く入射させるためには、図10に示すように、光源3からの投影光が液晶表示素子2にほぼ垂直に当たるように光源3を配置すれば良いが、そのようにすると液晶表示素子2を透過した投影光の一部が投影レンズ4に入射しなくなるという問題が生ずる。
【0008】
また、液晶表示素子2の代わりに高輝度ブラウン管を用いた投影型表示装置もあるが、このような投影型表示装置では高輝度ブラウン管から出射する画像光の出射方向が表示面に対して垂直方向であるので、やはり良好に投影することが困難であった。
【0009】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は表示素子を投影レンズの光軸に対し斜めに配置しなくても表示素子に表示された画像をスクリーンに結像させることができ、かつスクリーンに投影される画像の明度を高めることのできる投影型表示装置を提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項1に記載された発明は、多数の光ファイバからなるファイバ集合体を設け、このファイバ集合体の光入射側端面を前記表示素子の画像表示面に対向させるとともに、前記ファイバ集合体を構成する各光ファイバの出射側端面を前記投影レンズの光軸に対して垂直とし、前記ファイバ集合体としての光入射側端面を表示素子の画像表示面に対向させるとともにその光出射側端面を投影レンズに対向させてかつ投影レンズの光軸に対して所定角度だけ傾斜させたことを特徴とするものである。
【0012】
【作用】
請求項1に記載の発明では、光源から出射した投影光が表示素子を透過してファイバ集合体の光入射側端面に入射し、ファイバ集合体の光出射側端面から投影レンズを経てスクリーンに投影される。
【0014】
【実施例】
以下、図1乃至図3を参照して本発明の第1実施例に係る投影型表示装置について説明する。本発明の第1実施例に係る投影型表示装置は、図1に示すように、箱形の本体ケース11を備えている。この本体ケース11は合成樹脂等にて形成されており、その前面上部の表示窓12にはアクリル樹脂等の透光性材料からなるスクリーン13が設けられている。
【0015】
また、本発明の第1実施例に係る投影型表示装置は、図1に示すように、本体ケース11の内部に液晶表示素子14を備えている。この液晶表示素子14はパネル状を成しており、その後側には光源16から出射した投影光(平行光)16aを液晶表示素子14に向けて反射するミラー15が設けられている。
【0016】
また、本発明の第1実施例に係る投影型表示装置は、液晶表示素子14に表示された画像をスクリーン13に拡大投影する投影レンズ17を備えている。この投影レンズ17は、図2に示すように、その光軸17aがスクリーン13に対して傾斜角を持つように本体ケース11内に配置されており、液晶表示素子14と投影レンズ17との間には、多数の光ファイバからなるファイバ集合体18が設けられている。
【0017】
前記ファイバ集合体18は、図2及び図3に示すように、液晶表示素子14とほぼ同じ大きさの光入射側端面18aを有し、この光入射側端面18aを液晶表示素子14の画像表示面14aに対向させている。また、前記ファイバ集合体18は投影レンズ17に対向する光出射側端面18bを有し、投影レンズ17の光軸17aに対するスクリーン13の傾斜角をθ、投影レンズ17からスクリーン13までの光路長をL1 、ファイバ集合体18の光出射側端面18bから投影レンズ17までの光路長をL2 としたとき、光出射側端面18bを投影レンズ17の光軸17aに対して、所定角度α(=tan−1((L1 ・tanθ)/L2 ))だけ傾斜させている。
【0018】
なお、前記投影レンズ17は、投影レンズ17の光軸17aに対するスクリーン13の傾斜角をθ、投影レンズ17の光軸17aに対する光出射側端面18bの傾斜角をαとすると、その倍率Mが
M=tan(90°−θ)/tan(90°−α)
となるように設定されている。
【0019】
このような構成によると、光源16から出射した投影光(平行光)16aは、液晶表示素子14を透過してファイバ集合体18の光入射側端面18aに入射し、ファイバ集合体18の光出射側端面18bから投影レンズ17を経てスクリーン13に投影される。
【0020】
ここで、ファイバ集合体18は多数の光ファイバから構成され、その光出射側端面18bが投影レンズ17の光軸17aに対して所定角度αだけ傾斜しているので、液晶表示素子14を投影レンズ17の光軸17aに対し斜めに配置しなくても液晶表示素子14に表示された画像をスクリーン13に結像させることができる。これにより本発明の第1実施例に係る投影型表示装置では、液晶表示素子14を投影レンズ17の光軸17aに対して垂直に配置することができ、光源16からの投影光16aが液晶表示素子14に効率良く入射するので、スクリーン13に投影される画像の明度を高めることができる。
【0021】
なお、上述した第1実施例では、ファイバ集合体18を構成する光ファイバの光出射側端面を投影レンズ17の光軸17aに対して垂直な面としてある。
【0022】
次に、図4乃至図6を参照して本発明の第2実施例に係る投影型表示装置について説明する。本発明の第2実施例に係る投影型表示装置は、図4に示すように、箱形の本体ケース11を備えている。この本体ケース11は合成樹脂等にて形成されており、その前面上部の表示窓12にはアクリル樹脂等の透光性材料からなるスクリーン13が設けられている。
【0023】
また、本発明の第2実施例に係る投影型表示装置は、図4に示すように、本体ケース11の内部に液晶表示素子14を備えている。この液晶表示素子14はパネル状を成しており、その後側には光源16から出射した投影光(平行光)16aを液晶表示素子14に向けて反射するミラー15が設けられている。
【0024】
また、本発明の第2実施例に係る投影型表示装置は、液晶表示素子14の画像表示面14aに表示された画像をスクリーン13に拡大投影する投影レンズ17を備えている。この投影レンズ17は、図5に示すように、その光軸17aがスクリーン13に対して傾斜角を持つように本体ケース11内に配置されており、液晶表示素子14と投影レンズ17との間には、多数のロッドレンズからなるロッドレンズ集合体19が設けられている。
【0025】
前記ロッドレンズ集合体19は、図5及び図6に示すように、液晶表示素子14とほぼ同じ大きさの光入射側端面19aを有し、この光入射側端面19aを液晶表示素子14の画像表示面14aに対向させている。また、ロッドレンズ集合体19は投影レンズ17に対向する光出射側端面19bを有し、投影レンズ17の光軸17aに対するスクリーン13の傾斜角をθ、投影レンズ17からスクリーン13までの光路長をL1 、ファイバ集合体18の光出射側端面19bから投影レンズ17までの光路長をL2 としたとき、光出射側端面19bを投影レンズ17の光軸17aに対して、所定角度α(=tan−1((L1 ・tanθ)/L2 ))だけ傾斜させている。
【0026】
このような構成によると、光源16から出射した投影光(平行光)16aは、液晶表示素子14を透過してロッドレンズ集合体19の光入射側端面19aに入射し、ロッドレンズ集合体19の光出射側端面19bから投影レンズ17を経てスクリーン13に投影される。
【0027】
ここで、ロッドレンズ集合体19は多数のロッドレンズから構成され、その光出射側端面19bが投影レンズ17の光軸17aに対して所定角度αだけ傾斜しているので、液晶表示素子14を投影レンズ17の光軸17aに対し斜めに配置しなくても液晶表示素子14に表示された画像をスクリーン13に結像させることができる。これにより本発明の第2実施例に係る投影型表示装置では、液晶表示素子14を投影レンズ17の光軸17aに対して垂直に配置することができ、光源16からの投影光16aが液晶表示素子14に効率良く入射するので、スクリーン13に投影される画像の明度を高めることができる。
【0028】
なお、上述した第1及び第2実施例では、本体ケース11内に液晶表示素子14を収容した投影型表示装置について説明したが、図7に示すように、液晶表示素子14の代わりに高輝度ブラウン管20を用いた投影型表示装置についても本発明を適用することができる。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1に記載の発明は、多数の光ファイバからなるファイバ集合体を設け、このファイバ集合体の光入射側端面を前記表示素子の画像表示面に対向させるとともに、前記ファイバ集合体を構成する各光ファイバの出射側端面を前記投影レンズの光軸に対して垂直とし、前記ファイバ集合体としての光入射側端面を表示素子の画像表示面に対向させるとともにファイバ集合体としての光出射側端面を投影レンズに対向させてかつ投影レンズの光軸に対して所定角度だけ傾斜させたことを特徴とするものである。したがって、液晶表示素子を投影レンズの光軸に対し斜めに配置しなくても液晶表示素子に表示された画像をスクリーンに結像させることができ、これにより光源から液晶表示素子に入射する光の入射効率が向上するので、スクリーンに投影される画像の明度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る投影型表示装置の縦断面図。
【図2】同装置の投影レンズと液晶表示素子との間に配置されたファイバ集合体を示す図。
【図3】同ファイバ集合体の斜視図。
【図4】本発明の第2実施例に係る投影型表示装置の縦断面図。
【図5】同装置の投影レンズと液晶表示素子との間に配置されたロッドレンズ集合体を示す図。
【図6】同ロッドレンズ集合体の斜視図。
【図7】本発明の第3実施例を示す図。
【図8】従来の投影型表示装置の縦断面図。
【図9】従来の投影型表示装置の縦断面図。
【図10】図9に示した投影型表示装置の変形例を示す図。
【符号の説明】
11…本体ケース
12…表示窓
13…スクリーン
14…液晶表示素子
15…ミラー
16…光源
17…投影レンズ
18…ファイバ集合体
19…ロッドレンズ集合体
Claims (2)
- 本体ケース内に収容された表示素子と、この表示素子に表示された画像をスクリーンに拡大投影する投影レンズとを具備し、この投影レンズの光軸が前記スクリーンに対して傾斜角を持つように前記投影レンズを前記本体ケース内に配置した投影型表示装置において、
多数の光ファイバからなるファイバ集合体を設け、
このファイバ集合体の光入射側端面を前記表示素子の画像表示面に対向させるとともに、
前記ファイバ集合体を構成する各光ファイバの出射側端面を前記投影レンズの光軸に対して垂直とし、
前記ファイバ集合体としての光出射側端面を前記投影レンズに対向させ、かつ前記投影レンズの光軸に対して所定角度だけ傾斜させたことを特徴とする投影型表示装置。 - 前記ファイバ集合体の光出射側端面は、前記投影レンズの光軸に対する前記スクリーンの傾斜角をθ、前記投影レンズから前記スクリーンまでの光路長をL1、前記ファイバ集合体の光出射側端面から前記投影レンズまでの光路長をL2としたとき、前記投影レンズの光軸に対して、
α=tan−1((L1・tanθ)/L2)
だけ傾斜していることを特徴とする請求項1記載の投影型表示装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP00655494A JP3627251B2 (ja) | 1993-04-14 | 1994-01-25 | 投影型表示装置 |
Applications Claiming Priority (3)
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JP8714793 | 1993-04-14 | ||
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Publications (2)
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JPH06347721A JPH06347721A (ja) | 1994-12-22 |
JP3627251B2 true JP3627251B2 (ja) | 2005-03-09 |
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ID=26340733
Family Applications (1)
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JP00655494A Expired - Fee Related JP3627251B2 (ja) | 1993-04-14 | 1994-01-25 | 投影型表示装置 |
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JP (1) | JP3627251B2 (ja) |
-
1994
- 1994-01-25 JP JP00655494A patent/JP3627251B2/ja not_active Expired - Fee Related
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