JPH03141338A

JPH03141338A - 投射型表示装置

Info

Publication number: JPH03141338A
Application number: JP1281226A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Yano; 光太郎矢野; Nozomi Kitagishi; 望北岸; Tsunefumi Tanaka; 常文田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1989-10-27
Publication date: 1991-06-17
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: JP2956977B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は表示パネルの画像をスクリーン上に投影する投
射型表示装置に関するものである。

（従来の技術）従来より、表示パネルの画像をスクリーン上に投影する
投射型表示装置は、表示パネルと投射レンズの光軸が一
致した配置となっているため、投影された画像の中心が
投射レンズの光軸の延長上に位置し、そのため、低い位
置に装置を配置すると高い所にあるスクリーンに画像が
投影できないという欠点があフた。上記問題点を解決す
るため、表示パネルに対して投射レンズの光軸をずらし
て配置し、斜め投影を行う技術が特開昭８３−５２５８
５号で開示されている。

（発明が解決しようとしている課題）しかしながら、上記従来例では投射レンズ全体を光軸に
対して平行偏心するため、表示パネルの大きさに対して
、平行偏心を行う分だけ画角を余分に必要とすることか
ら、レンズの口径が大きくなってしまうという欠点があ
った。

本発明の目的は、上記問題点を解決し・、コンパクトな
投射レンズ系によりスクリーンに対しＣ斜め投影を可能
と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及び作用）本発明の目的を
達成するための要旨とするところは、表示パネルの画像
をスクリーン上に投影する投射型表示装置において、投
射レンズの一部のレンズのみを光軸に対して直交する方
向に平行偏心させて、スクリーンに対しＣ斜め投影を行
うことにより、コンバクｌ−な投射レンズ系を実現した
ものである。

〔実　施　例〕

実施例１本発明の投射型表示装置の実施例の構成１を第１図に示
す。１はメタルハライドランプ１ａ、だ円リフレクタ−
１ｂ、凹レンズＩＣの構成よりなる照明系で、光源光を
ほぼ平行光にして照明する。２は青反射ダイクロイック
ミラーであり、光源光のうち青色光のみを反射し、緑色
光、赤色光を透過する。３は緑反射ダイクロイックミラ
ーであり、光源光で青反射ダイクロイックミラー２の透
過光のうち、緑色光を反射し、赤色光を透過する。４は
コールドミラーであり、緑反射ダイクロイックミラー３
の透過光である赤色光のうち赤外光を透過する。

５ａ、５ｂは全反射ミラーであり、ミラー５ｂは赤色光
、ミラー５ａは青色光をそれぞれ、液晶表示素子６Ｒ１
６Ｂに導びく。６ＦＬ、６Ｇ。

６Ｂはそれぞれビデオ信号等の画像情報に基づ＆Ｒ酸成
分Ｇ成分、Ｂ成分の画像を表示する透過型液晶表示素子
である。７は液晶表示素子６Ｒ１６Ｇ、６Ｂの透過光で
ある赤色光、緑色光、青色光を合成するクロスダイクロ
イックプリズムである。８は投射レンズで、ダイクロイ
ックプリズム７で合成された画像を不図示のスクリーン
上に投影する。９は投射レンズ８の一部のレンズ（本実
施例では斜線で示すレンズ）を投射レンズの光軸に対し
て直交する方向に平行偏心させる偏心駆動手段である。

照明系１により、はぼ平行光にされた光がダイクロイッ
クミラー２．３により赤色光、緑色光、青色光に色分解
され、それぞれの色光がコールドミラー４、全反射ミラ
ー５により、液晶表示素子６Ｒ５６Ｇ、６Ｂを照明する
。

そして、３枚の液晶表示素子６Ｒ，６Ｇ、６ＢのＡＡ光
がダイクロイックプリズム７で合成され、投射レンズ８
により、スクリーン上に画像が投影される。この時、偏
心駆動手段９により、投射レンズ８の一部のレンズが偏
心していれば、その偏心量に相当する量だけ、画像ｂ＜
スクリーン上で、上下あるいは左右にシフｌ−する。

スクリーン上での原点移動量をＳとすると、Ｓ＝Ｅβｑ
（１−βｐ　）　　　　　　（ｔ）（但し、Ｅはレンズ
の平行偏心量、βｐは偏心するレンズの倍率、βｑは偏
心するレンズよりスクリーン側にあるレンズ系の倍率）
で表わされる。表１に本実施例の投射レンズ８の各レン
ズおよび全系のβｐ、βｑ、βｑ（１−βｐ）の値を示
す。（但し、Ｇｉは液晶側から第１番目のレンズを示す
）表１　投射レンズのβｐ、βｑ（スクリーン上で倍率×２０）本実施例においては、最もスクリーン側のレンズで、レ
ンズの口径が小さく原点移動の敏感度βｑ（１−βｐ）
が全系よりも大きいＧ６を平行偏心させて画像をスクリ
ーン上で上下あるいは左右にシフトシている。従って、
例えば倍率２０倍でのスクリーンでは、Ｇ６を１０ｍｍ
平行偏心させると、３８１．７６ｍｍスクリーン上で画
像がシフトすることになる。投射レンズ全系を平行偏心
し２て、画像を同じ量だけシフトしようとすると本実施
例の投射レンズの場合には、約２亀の偏心量が必要であ
る。

実施例２本発明の投射型表示装置の実施例２の構成を第２図に示
す。本実施例では、投射レンズ８において０５およびＧ
６を一体に平行偏心させて、画像をスクリーン上て上下
あるいは左右にシフトする構成をとっている。・一般に
スクリーン上で画像をシフトしようとすると、画像に歪
みが生じるが、この平行偏心による歪曲収差の発生量を
Ｄとすると、３次の偏心収差論によれば、Ｄ−−（ｔａｎ　　ω）”（３ＶＥ＋　　−ＶＨ２）　
　　　Ｌ２）（但し、ωは画角、ＶＥＩ、ＶＨ２は３次
の平行偏心収差係数）で表わされる。

表２に投射レンズの偏心歪曲収差係数を示す。

表２投射レンズの偏心歪曲収差係数（スクリーン上で倍率×２０）本実施例で例えば、Ｇ５と０６を一体で１０ｍｍ平行偏
心させると、スクリーン上で画像が１４２．３５＋ｎ＋
ｎシフトし、かつ画像の歪が補正されほとんど歪のない
画像を得ることができる。

また、画像をシフトする場合、偏心による非点収差やコ
マ収差の発生にともない結像性能の劣化が起こるが、他
の構成において、例えば複数のレンズを異なった比の偏
心駆動量で駆動させることにより結像性能の劣化を小さ
くすることも可能である。

また、投射レンズのシフトに対する敏感度や偏心収差係
数はスクリーン上への投影倍率により、異なってくるの
で、投影倍率により、１′扁心駆動方法を可変に設定す
る構成をとってもよい。また、投射レンズがズームレン
ズの場合、焦点距離により偏心駆動方法を可変に設定す
る構成をとってもよい。

〔発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、表示パネルの画
像をスクリーン上に投影する投射型表示装置において、
投射レンズの一部のレンズを光軸に対し直交する方向に
平行偏心させることにより、レンズの口径を必要以上に
大きくすることなくスクリーン」二の画像を最適の位置
にシフトすることができ、偏心するレンズの重量も軽く
なるので、操作性も良くなる。

また、偏心するレンズの倍率βｐ１偏必するレンズより
スクリーン側のレンズ系の倍率をβｑとするとき、βｑ
（１−βｐ）の一部のレンズでの値が全系の値よりも、
絶対値が大きい時には、同じ量だけ画像をシフトしよう
としたとき、少ない偏心量ですむという効果がある。

さらに、投射レンズのうち少なくとも２つのレンズを偏
心収差係数を相殺する方向に平行偏心させることにより
、偏心による画像の歪や結像性能の劣化を生じることな
くスクリーン上の画像を最適の位置にシフトすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の投射型表示装置の実施例１を示す構成
図で、第２図の本発明の投射型表示装置の実施例２を示
す構成図である。１・・・照明系２．３・・・ダイクロイックミラー４・・・コールドミラー　５・・・全反射ミラー６Ｒ１
６Ｇ、６Ｂ・・・液晶表示素子

Claims

【特許請求の範囲】１　表示パネルの画像を投射レンズによりスクリーン上
に投影する投射型表示装置において、投射レンズの一部
のレンズを光軸に対し直交する方向に平行偏心可能に構
成し、スクリーンに対し斜め投影を行つことを特徴とす
る投射型表示装置。２　投射レンズのうち、少なくとも原点移動の敏感度が
投射レンズ全系よりも大きい最もスクリーン側のレンズ
を光軸に対し直交する方向に平行偏心させることを特徴
とする請求項１に記載の投射型表示装置。３　投射レンズのうち、少なくとも２つのレンズを偏心
収差係数を相殺する方向に平行偏心させることを特徴と
する請求項１に記載の投射型表示装置。