JP4148571B2 - Rear projection display - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、背面投写型表示装置に関し、詳しくは、映像投写装置からの投影映像をスクリーンの背面側に受け、スクリーンの正面側に位置する観察者に向けて映像光を発するようにした背面投写型表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7は、従来の背面投写型表示装置を示した概略の構成図であり、この背面投写型表示装置は、筺体101内に配置された液晶映像表示パネルを備えてなる映像投写装置102、投写レンズ103、反射ミラー104及び透過型の拡散スクリーン105により構成されている。映像投写装置102からの投影映像光は投写レンズ103を介して反射ミラー104により反射され、この投影映像光が透過式スクリーン105の背面側に入射され、スクリーン105の前面側から拡散出射されることにより、観察者はスクリーン105の前面位置で映像を鑑賞することができる。この種の背面投写型表示装置は、ブラウン管を画面とする構造に比べて、大画面化が容易であるという利点を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の背面投写型表示装置においては、装置の小型化と大画面化を図ることに主点が置かれ、できるだけ小さな本体に大きなスクリーンを設け、光路距離などを長くするなどの工夫をして、スクリーンに拡大して投影表示するように構成されている。
【0004】
しかし、観察者の観察状況においては、あまり大きく表示されると却って画面が見にくい場合がある。例えば、観察者とスクリーンまでの距離が少ない場合には、画面は小さい方が観察に適している。
【0005】
また、背面投写型表示装置をパーソナルコンピュータのモニターに用いる場合には、使用するソフトなどにより解像度を変化させる場合が多い。
【0006】
しかしながら, 従来の背面投写型表示装置においては、スクリーンに表示される画面の大きさは一定であり、上記したような種々の用途に最適な状態で対応することができないのが現状である。
【0007】
この発明は、上述した従来の問題点に鑑みなされたものにして、使用用途に応じて表示される画面の大きさを変更することができる背面投写型表示装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明は、下部キャビネットと、下部キャビネットに対して上下移動可能に取り付けられた上部キャビネットと、下部キャビネットに配置されると共に、鉛直上方に映像を投影する映像投写装置と、上部キャビネットの上下移動に対応して上下移動すると共に、前記映像を拡大投写する投写レンズと、映像投写装置の上方位置で且つ上部キャビネットに配置され、映像投写装置から投写レンズを介して投影された映像が直接投影されるように構成されていると共に、投影された映像を反射する全反射ミラーと、上部キャビネットに配置され、全反射ミラーにより反射された映像を上部キャビネット外に透過させる拡散スクリーンとを備えたことを特徴とする。
【0010】
上記した構成によれば、使用用途に応じて、表示画像領域を変化させることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【0012】
図1は、この発明の背面投写型表示装置の実施の形態を示す外観斜視図、図2は概略構成を示す断面図、図3はこの発明の映像投写装置部分を示す概略構成図である。
【0013】
この背面投写型表示装置1は、筺体2内に配置された映像投写装置3、投写レンズ4、全反射ミラー6及び透過型の拡散スクリーン7により構成されている。
【0014】
筺体2は、上部キャビネット2aと下部キャビネット2bとからなり、上部キャビネット2a内に、全反射ミラー6及ぶスクリーン7が配設され、下部キャビネット2b内に映像投写装置3及び投写レンズ4が配設されている。
【0015】
下部キャビネット2bの前面にはスピーカ8が、側面には画像の入出力端子9等が設けられている。
【0016】
この実施の形態では、上部キャビネット2aは、下部キャビネット2bに対して上下方向に移動自在に取り付けられており、上部キャビネット2aに設けられた支持板2cを下部キャビネット2bより伸縮させることにより、上部キャビネット2aが上下方向に移動する。
【0017】
図5に示すように、図1に示す状態から支持板2cを中間位置まで伸張させると、上部キャビネット2aは中間位置まで上昇し、更に、支持板2cを伸張させると、図6に示すように、最も高い位置まで上部キャビネット2aは上昇する。
【0018】
図3は、映像投影装置として、3板方式の液晶パネルを用いた映像投影装置の一例を示した構成図である。
【0019】
この映像投影装置3においては、光源としてのハロゲンランプまたはメタルハライドランプ32を有する集光リフレクタ31から白色光がUV/IRフィルタ33で紫外線及び赤外線が除去された後、ダイクロイックミラー51に与えられる。このダイクロイックミラー51は赤色光(R)を透過し、緑色光(G)、青色光(B)を反射する。ダイクロイックミラー51で分離された赤色光は全反射ミラー52で反射されて赤色の映像を表示する赤色用液晶パネル53に与えられる。赤色光は、この液晶パネル53で透過率を変化させて通過した後、色合成手段としてのダイクロイックプリズム54に与えられる。
【0020】
一方、ダイクロイックミラー51で反射された緑色光、青色光はダイクロイックミラー55に与えられる。このダイクロイックミラー55は緑色光(G)を透過し、青色光(B)を反射する。ダイクロイックミラー55で分離された緑色光は緑色の映像を表示する緑色用液晶パネル56に与えられる。緑色光は、この液晶パネル56で透過率を変化させて通過した後、ダイクロイックプリズム54に与えられる。
【0021】
また、ダイクロイックミラー55を透過した青色光は全反射ミラー57、58で反射されて青色の映像を表示する青色用液晶パネル59に与えられる。青色光は、この液晶パネル59で透過率を変化させて通過した後、色合成手段としてのダイクロイックプリズム54に与えられる。
【0022】
ダイクロイックプリズム54に入射した各色光は合成され、カラー映像光(R、G、B)光として出射される。
【0023】
そして、映像投影装置3のダイクロイックプリズム54より出射されたカラー映像光は全反射ミラー5により直交方向に反射され、投写レンズ4に与えられる。投写レンズ4は、ダイクロイックプリズム54にて得られたカラー映像光を拡大投影するようになっている。
【0024】
投写レンズ4から出射されたカラー映像光は、全反射ミラー6で反射され、スクリーン7に拡大投影される。
【0025】
次に、この実施の形態の動作につき図面を参照して更に説明する。
【0026】
背面投写型表示装置においては、光路長により、スクリーン7に投影される画像の大きさが異なる。光路長が長いほどスクリーン7には大きく投影されることになる。
【0027】
そこで、この発明においては、光路長を全反射ミラー6と投写レンズ4との間の距離を変化させることにより異ならせている。図4に示すように、全反射ミラー6と投写レンズ6との距離が一番短い第1のミラー位置(A)では、光路長が短くなるので、スクリーン7に投影される画像は小さくなり、図で示す表示画像領域(A)となる。
【0028】
また、第1のミラー位置(A)より全反射ミラー6と投写レンズ6との距離が長くなった第2のミラー位置(A’)では、スクリーンに投影される画像は第1のミラー位置よりは大きくなり、スクリーン7に投影される表示画像領域は中間の大きさ(A’)となる。
【0029】
全反射ミラー6と投写レンズ4との距離が一番長い第3のミラー位置(A”)では、光路長が短くなるので、スクリーン7に投影される画像は小さくなり、図で示す表示画像領域(A”)となる。
【0030】
このように、全反射ミラー6の上下動により、スクリーン7に投影表示される画像の拡大率が変化し、スクリーン7に表示される表示領域が変わる。
【0031】
全反射ミラー6を上下させると、投写レンズ4との距離が変わるので、この時、焦点がぼける場合がある。そこで、この実施の形態では、全反射ミラー6の上下の移動に対応して、投写レンズ4も移動させて焦点を合わせている。第1のミラー位置(A)においては、投写レンズ4も第1の位置(B)、第2のミラー位置(A’)においては、投写レンズ4も第2の位置(B’)、第3のミラー位置(A”)においては、投写レンズ4も第3の位置(B”)となるように移動される。この移動は、手動で画面を見ながら調整することもできるが、全反射ミラー6の移動に連動させて移動するように構成する方が便利である。
【0032】
この実施の形態では、スクリーン7と全反射ミラー6とが上部キャビネット2aに内装されており、前述したように、上部キャビネット2aの支持板の伸縮によって、スクリーン7と全反射ミラー6が一体に上下動する。
【0033】
図1に示すように、支持板2cが一番縮んだ状態は、図4の第1の状態(A)であり、図に示すように、一番小さな表示画像領域となる。次いで、図5に示すように、支持板2cが中間位置にあるときは、図4の第2の状態(A’)であり、図に示すように、中間の大きさの表示画像領域となる。そして、図6に示すように、支持板2cが最も延びた位置にあるときは、図4の第3の状態(A”)であり、図に示すように、スクリーン7いっぱいの最大の表示画像領域となる。
【0034】
上記したように、この発明にかかる背面投写型表示装置によれば、観察者の使用用途に応じて、画面領域の大きさを変更できる。例えば、一人で見る時や観察者とスクリーンとの間隔を十分に取れずに画面が近すぎてしまう時は、図2や図5の状態を選択して、画像表示領域を小さくして、小画像表示領域または中画像表示領域とし、他方、大勢で見る時や観察者とスクリーンとの間隔を十分に取れるときには、図6の状態を選択して、画像表示領域を大きくして、大画像表示とすることで、観察者は最適な状態で投影画像を観察することができる。又、上記した例では、図6の状態がフルスクリーン表示となるように構成したが、図2の状態がフルスクリーン表示となるように構成してもよく、このように構成した場合には、図2の状態を選択した時に低解像度で表示された画面(小さな画像)を、解像度(画面の大きさ)に応じて図5または図6の状態を選ぶことで、光学的拡大して、フルスクリーン表示させることができる。即ち、背面投写型表示装置の液晶パネル53、56、59の仕様が、XGA(1024×768ドット)の場合では、図2の状態を選択した時にXGAの画像がフルスクリーン表示となるが、図2の状態を選択した時に、解像度をVGA(640×480ドット)の低解像度にして表示した時には、表示される画像は拡大縮小しない状態で図2に示されたような小画像表示領域(A)で表示されるため、図6に示す状態を選択することで、VGAの画面を光学的に拡大してフルスクリーン表示された画像表示領域(A”)で表示することができる。このような表示画面の拡大縮小は光学的に行われるので、直視型のLCDディスプレイ装置等で行われているようなスムージング処理を行うことなく、リニアに画像の拡大縮小を行うことができる。
【0035】
上記した実施の形態においては3板方式の液晶パネルを有する映像投写装置について説明したが、単板式液晶パネルを用いても同様に構成することができる。
【0036】
また、上記した実施の形態においては3段階に画像の大きさにを変化させる場合につき説明したが、無段階に変化させることも可能である。
【0037】
【発明の効果】
上記したように、この発明によれば、観察者の使用用途に応じて投影画像の大きさを任意に変化させることができるので、最適な状態で投影画像を観察することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の背面投写型表示装置の実施の形態を示す外観斜視図であり、表示画像領域が最小の場合を示す。
【図2】この発明の背面投写型表示装置の実施の形態の概略構成を示す断面図である。
【図3】この発明の映像投写装置部分を示す概略構成図である。
【図4】この発明の背面投写型表示装置の全反射ミラーと投写レンズ間の距離と投影画像の大きさを説明する模式図である。
【図5】この発明の背面投写型表示装置の実施の形態を示す外観斜視図であり、表示画像領域が中間の場合を示す。
【図6】この発明の背面投写型表示装置の実施の形態を示す外観斜視図であり、表示画像領域が最大の場合を示す。
【図7】従来の背面投写型表示装置の概略の構成図である。
【符号の説明】
1 背面投写型表示装置
2 筺体
3 映像投写装置
4 投写レンズ
6 全反射ミラー
7 スクリーン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rear projection display device, and more particularly, a rear projection in which a projected image from a video projection device is received on the back side of a screen and image light is emitted toward an observer located on the front side of the screen. The present invention relates to a type display device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a conventional rear projection display device. This rear projection display device includes an
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described conventional rear projection display device, the main point is to reduce the size of the device and increase the screen size, and a device such as providing a large screen on the smallest body possible to increase the optical path distance and the like. The screen is enlarged and projected on the screen.
[0004]
However, in an observer's observation situation, if the display is too large, the screen may be difficult to see. For example, when the distance between the observer and the screen is small, a smaller screen is suitable for observation.
[0005]
Further, when a rear projection display device is used for a monitor of a personal computer, the resolution is often changed depending on software used.
[0006]
However, in the conventional rear projection display device, the size of the screen displayed on the screen is constant, and the current situation is that it cannot cope with the various applications as described above in an optimal state.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a rear projection display device capable of changing the size of a screen displayed according to the usage.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a lower cabinet, an upper cabinet attached to the lower cabinet so as to be movable up and down, an image projection device that is disposed in the lower cabinet and projects an image vertically upward, and an upper cabinet that moves up and down. Correspondingly moving up and down, the projection lens for enlarging and projecting the image, and the image projected from the image projection device via the projection lens are directly projected on the upper cabinet above the image projection device. And a total reflection mirror that reflects the projected image, and a diffusion screen that is disposed in the upper cabinet and transmits the image reflected by the total reflection mirror to the outside of the upper cabinet. And
[0010]
According to the configuration described above, the display image area can be changed according to the intended use.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 is an external perspective view showing an embodiment of a rear projection display device of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration, and FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a video projection device portion of the present invention.
[0013]
The rear
[0014]
The
[0015]
A
[0016]
In this embodiment, the
[0017]
As shown in FIG. 5, when the
[0018]
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an example of a video projection apparatus using a three-panel liquid crystal panel as the video projection apparatus.
[0019]
In this
[0020]
On the other hand, the green light and the blue light reflected by the
[0021]
Further, the blue light transmitted through the
[0022]
The color lights incident on the
[0023]
Then, the color image light emitted from the
[0024]
The color image light emitted from the
[0025]
Next, the operation of this embodiment will be further described with reference to the drawings.
[0026]
In the rear projection display device, the size of the image projected on the
[0027]
Therefore, in the present invention, the optical path length is varied by changing the distance between the
[0028]
Further, at the second mirror position (A ′) where the distance between the
[0029]
At the third mirror position (A ″) where the distance between the
[0030]
As described above, the magnification of the image projected and displayed on the
[0031]
When the
[0032]
In this embodiment, the
[0033]
As shown in FIG. 1, the state in which the
[0034]
As described above, according to the rear projection display device according to the present invention, the size of the screen area can be changed according to the intended use of the observer. For example, when viewing alone or when the screen is too close without sufficient space between the observer and the screen, the state shown in FIG. 2 or FIG. 5 is selected to make the image display area smaller and smaller. When the image display area or the intermediate image display area is used, and when viewing in a large number or when the space between the observer and the screen is sufficiently large, the state shown in FIG. 6 is selected to enlarge the image display area and display a large image. By doing so, the observer can observe the projection image in an optimum state. In the above example, the state of FIG. 6 is configured to be a full screen display. However, the state of FIG. 2 may be configured to be a full screen display. When the state shown in FIG. 2 is selected, the screen (small image) displayed at a low resolution is optically enlarged by selecting the state shown in FIG. 5 or FIG. 6 according to the resolution (screen size). It can be displayed on the screen. That is, when the specifications of the
[0035]
In the above-described embodiment, the image projection apparatus having the three-plate type liquid crystal panel has been described. However, even when a single-plate type liquid crystal panel is used, the same configuration can be made.
[0036]
In the above-described embodiment, the case where the size of the image is changed in three steps has been described. However, the image size can be changed in a stepless manner.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the size of the projection image can be arbitrarily changed according to the usage application of the observer, the projection image can be observed in an optimum state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view showing an embodiment of a rear projection display device according to the present invention, and shows a case where a display image area is minimum.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an embodiment of a rear projection display device of the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a video projection device portion of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the distance between the total reflection mirror and the projection lens and the size of the projection image of the rear projection display device of the present invention.
FIG. 5 is an external perspective view showing an embodiment of a rear projection display device according to the present invention, and shows a case where a display image region is intermediate.
FIG. 6 is an external perspective view showing an embodiment of a rear projection display device according to the present invention, and shows a case where a display image area is maximum.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a conventional rear projection display device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
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