JPH0315812A - 背面投写型表示装置 - Google Patents

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］ この発明は例えば投写光学系からの投写画像をスクリー
ンの背面から投写して表示させる背面投写型表示装置、
特にその投写光学系の構造に関する。

［従来の技術】 第５図は、従来の投写光学系による投写図であり、（２
１）は複数のレンズを用いた投写光学系、（２２〉はイ
メージ画像、（２３）は投写画像で、イメージ画像（２
２）を投写光学系（２ｌ）を介して得られる。

（２４）は投写光紬で、投写光学系（２ｌ）の中心に位
置している光軸である。

（２５）は画角で、投写光学系（２ｌ）を介してイメー
ジ画像（２２〉を投写した時の投写画像（２３）の角度
である。

第６図は第５図の投写光学系を備えたプロジェクタ装置
の投写図であり、（２Ｂ〉はプロジェクタ装置、〈２７
）はスクリーンである。

第７図（ａ），（ｂ）は第５図の投写光学系を鑓えた背
面投写型表示装置の投写図であり、（２８〉は大きい平
面反射ミラー　（２９）は大きい球面反射ミラーである
。

従来の投写型表示装置は上記のように構成されているの
で、例えば第６図に於いて、プロジエクタ装置（２６）
からスクリーン（２７）へ画角（２５）で投写する時、
プロジエクタ装ｆｌ　（２Ｂ）の投写光軸（２４）に対
してスクリーン（２７）面が垂直でない場合、台形状の
投写画像が発生してしまう。

ところが、背面投写型表示装置に於いて、ｉｓの奥行を
薄くするには、投写光軸がスクリーン面に対して斜めに
なることは避けられない。

そこで、背面投写型表示装置は、台形状の投写画像の発
生を避ける為に、第７図（ａ）の例に於いて、大きい平
面反射ミラー（２８）を用いて、その反射を利用し、プ
ロジエクタ装！！　（２６）とスクリーン（２７）面と
の距離を十分に稼ぎ等価的に投写光軸（２４）とスクリ
ーン（２７）面とが直交させるようにしていた。

しかし、大きい平面反射ミラー（２８〉とプロジェクタ
装置（２６）とからなる背面投写型表示装置は、装置の
奥行が長く大形化していた。

又、第７図（ｂ）の例に於いても、同様に、台形状の投
写画像の発生を避ける為、大きい球面ミラー（２９）を
用いてプロジエクタ装ｉｔ　（２６）とスクリーン（２
７）面との装置の奥行を短くしていた。しかし、大きい
球面ミラー（２７〉は高価でありコスト高になっていた
。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の背面投写型表示装置では、投写光軸
に対してスクリーン面が垂直でない場合に発生する台形
状の投写画像を防止する為に、プロジエクタ本体とスク
リーンとの距離を十分に取る必要があり、装置の奥行が
長くなり大形化するという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、プロジェクタ本体とスクリーンとの距離を十分に
取らなくても、投写画像が台形状にならず、装置の奥行
が短くできる背面投写型表示装置を得ることを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る第１の背面投写型表示装置は、投写光学
手段が、合成された画像を非光軸方向に反射して画像の
画角を大きくするようにした非球面状の非球面ミラーを
有するものである。

又、この発明に係る第２の背面投写型表示装置は、投写
光学手段が、第１の背面投写型表示装置の非球面ミラー
に代えて、合成された画像の画角を広げ、スクリーンと
の距離を狭めて、非光軸方向に投写する非球面状の非球
面レンズを有するものである。

且つ、この発明に係る第３の背面投写型表示装置は、前
記非球面状の非球面ミラー及び前記非球面状の非球面レ
ンズの双方を有するものである。

［作　用］ この発明においては、イメージ画像を反射して、その画
像の画角を大きくさせるようにした非球面状の非球面ミ
ラーを有する投写光学手段により、投写画像の画角を広
げ台形状の投写画像を防止してスクリーンとの距離を狭
め装置の奥行を短くする。

又、イメージ画像の画角を広げスクリーンとの距離を狭
めて斜方投写する非球面状の非球面レンズを有する投写
光学手段により、投写画像の画角を虐げ台形状の投写画
像を防止してスクリーンとの距離を狭め装置の奥行を短
くする。

且つ、上記の非球面状の非球面ミラー及び非球面状の非
球面レンズを有する投写光学手段により、イメージ画像
を反射して、その画像の画角を大きくさせ、更に、投写
画像の画角を広げ台形状の投写画像を防止してスクリー
ンとの距離を狭め装置の奥行を短くする。

【実施例１ 第１図はこの発明の一実施例に係る背面投写型表示装置
の投写光学系の説明図、第２図は第１図の投写光学系を
含むプロジェクタ・ユニットの光学系の構成図、第３図
は第２図のプロジェクタ・ユニットの投写図である。

第１ｒＩ！Ｊに於いて、（１）は非球面レンズ、（２）
は非球面ミラー　（３）は投写画像で、イメージ画像（
２２）を非球面ミラー（２〉及び非球面レンズ（１）に
より斜め方向（非光軸方向）に投写する。

（４）はイメージの中心軸で、非球面レンズ（１）を介
して、イメージ画像（２２）と投写画像（３）との中心
に位置する光軸である。

〈５〉は画角で、非球面レンズ（１）と非球面ミラー（
２）との構成による投写画像の角度である。

（６）は投写光学系で、上記の非球面レンズ（１）と非
球面ミラー（２）とで構成されている。

この投写光学系（６）は第２図のプロジエクタ・ユニッ
トの投写光学手段として用いられている。

第２図に於いて、（ア）は、光分離系ダイクロイックミ
ラーで、光源部から投射された光を特定の波長帯の光（
赤、青、緑色）に分離する。

（８）は光変調デバイスで、光分離系グイクロイックミ
ラー（７）で分離された赤、青、緑色の光の照射を受け
て、その赤、青、緑色の光を変調して各光の画像を出力
する。

（９）は反射鏡で、光分離系ダイクロイックミラー（７
〉で分離された赤色の光を光変調デバイス（８）へ照射
させる反射鏡と、光分離系ダイクロイックミラー（７）
で分離された緑色の光を光変調デバイス（８）を透過し
た後に反射する反射鏡とを有している。

（ｌＯ）は光合成系ダイクロイックミラーで、光変調デ
バイス（８）と反射鏡（９〉により得られた赤、青、緑
色の光の画像を合成する。

（１１）は光変調部で、光分離系ダイクロイックミラ＝
（７）、光変調デバイス（８〉、反射ｔＡ　（９）及び
光合成系ダイクロイックミラ−（ＩＯ）で構成されてい
る。

（ｌ２）はプロジェクターユニットで、非球面レンズ（
１）と非球面ミラー（２）との構成による段写光学系（
８）と光変調部（１１）とからなっている。

第３図に於いて、（１３）はスクリーンで、プロジエク
タ・ユニット（１２）から斜め方向へ画角（５）で投写
している。

上記のように構或された背面投写型表示装置に於いては
、第２図のプロジエクタ・ユニットの光学系の構成図に
示すように、光源部から投射された光を各光分離系ダイ
クロイックミラー〈７）で各赤・青・緑色の光に分離す
る。

各光分離系ダイクロイックミラ−（７）で分離された各
赤・青・緑色の光は、赤色の光を反射鏡（９）で導いて
、各光変調デバイス（８）に対して照躬させる。

各赤・青・緑色の光の照射を受けた各光変調デバイス（
８）は、その赤・青・緑色の光を各赤・青・緑色の光の
画像に変調する。

そして、変調された各赤・青・緑色の光の画像は、変調
された緑色の光を反射ｔｆｉ　（９）で導いて、各光合
成系ダイクロイックミラ−（１０）に対して出力される
。

各光合成系ダイクロイックミラ−（１Ｇ）は、変調され
た各赤・青・緑色の光の画像を合成してイメージ画像（
２２）が得られる。

この様にして、光変：ｉｓ部（Ｉ！）で得られたイメー
ジ画像（２２）は投写光学系〈６）へ出力される。

そして、第１図に示される非球面レンズ（１）と非球面
ミラー（２）との投写光学系（６）により、イメージ画
像（２２〉を斜め方向へ投写して投写画像（３）を得て
（斜方投写）、投写光学系〈６）と投写画像（３）との
距離を短くし、投写画像〈３）の画角（５）を広げてい
る。

その為、第３図のプロジェクタ・ユニット（Ｌ２）とス
クリーン（Ｌ３）との距離を十分に取らなくて、スクリ
ーン（１３）に投写する投写画像〈３）は台形状になる
ことがなく、最適な投写画像（３）を得ることができる
。

且つ、プロジエクタ・ユニット（１２）とスクリーン（
Ｉ３）との距離を狭めることにより、背面投写型表示装
置の奥行を短くすることができる。

ところで、他の実施例として、第４図は第２図のプロジ
エクタ・ユニット（１２）の外部に反射ミラ一を構成し
て投写する投写図であり、（１４）は反射ミラーである
。

この様に、プロジエクタ●ユニット（１２）の外部に反
射ミラー（Ｉ４）を構成してスクリーン（１３）上に最
適な投写画像（３）を得ることも可能である。

尚、上記の実施例では非球面レンズ（１）と非球面ミラ
ー（２）との構或による投写光学系〈８）を例示したが
、この発明はそれに限定するものではなく、例えば、非
球面ミラー（２）を外して非球面レンズ（１）の投写光
学系でも、光変調部＜１１）からのイメージ画像（２２
）を受け、斜め方向に投写して画角を広げ、上記と同様
に最適な投写画像を得て、背面投写型表示装置の奥行を
短くすることができる。

〔発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、非球面状の非球面ミラ
ーを有する投写光学手段を用いることにより、投写画像
の画角を広げ台形状の投写画像の発生を防止してスクリ
ーンとの距離を狭め、装置の奥行を短くすることができ
るという効果が得られている。

又、非球面状の非球面レンズを有する投写光学手段を用
いることにより、投写画像の画角を広げ台形状の投写画
像の発生を防止してスクリーンとの距離を狭め、装置の
奥行を短くすることができるという効果が得られている
。

且つ、非球面状の非球面ミラー及び非球面状の非球面レ
ンズを有する投写光学手段を用いることにより、上記の
個別に用いた場合に比べて、一層投写画像の画角を広げ
台形状の投写画像の発生を防止してスクリーンとの距離
を更に狭め装置の奥行を短くすることができるという効
果が得られている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る背面投写型表示装置
の投写光学系の説明図、第２図は第１図の投写光学系を
含むプロジエクタ・ユニットの光学系の構成図、第３図
は第２図のプロジェクタ・ユニットの投写図、第４図は
他の実施例として第２図のプロジエクタ・ユニットの外
部に反射ミラ一を構成して投写する投写図、第５図は従
来の投写光学系による投写図、第６図は第５図の投写光
学系を備えたプロジエクタ装置の投写図、第７図（ａ）
．（ｂ）は第５図の投写光学系を備えた背面投写型表示
装置の投写図である。 図において、（１）は非球面レンズ、（２〉は非球面ミ
ラー　（３）は投写画像、（４）はイメージの中心軸、
（５）は画角、（８）は投写光学系である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）投射光源からの光を光分離手段により赤・青・緑
   色の光に分離し、各分離された光を、光変調デバイスを
   透過した後、光合成手段により赤・青・緑色の光を合成
   し、その合成された画像を投写光学手段よりスクリーン
   に表示する背面投写型表示装置に於いて、 前記投写光学手段は、前記合成された画像を非光軸方向
   に反射して該画像の画角を大きくするようにした非球面
   状の非球面ミラー を有することを特徴とする背面投写型表示装置。
2. （２）前記投写光学手段は、前記非球面ミラーに代えて
   、前記合成された画像の画角を広げ、前記スクリーンと
   の距離を狭めて非光軸方向に投写する非球面状の非球面
   レンズ を有することを特徴とする請求項第１項記載の背面投写
   型表示装置。
3. （３）前記投写光学手段は、前記非球面ミラーからの前
   記反射した画像の画角を広げ、前記スクリーンとの距離
   を狭めて、非光軸方向に投写する非球面状の非球面レン
   ズ を有することを特徴とする請求項第１項記載の背面投写
   型表示装置。