JPH0427911A - Oblique projection display device - Google Patents

Oblique projection display device

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Publication number
JPH0427911A
JPH0427911A JP2133245A JP13324590A JPH0427911A JP H0427911 A JPH0427911 A JP H0427911A JP 2133245 A JP2133245 A JP 2133245A JP 13324590 A JP13324590 A JP 13324590A JP H0427911 A JPH0427911 A JP H0427911A
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JP
Japan
Prior art keywords
optical system
image
screen
lens
display device
Prior art date
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Pending
Application number
JP2133245A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Taku Nishiyama
西山 卓
Junichiro Shinozaki
篠崎 順一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2133245A priority Critical patent/JPH0427911A/en
Publication of JPH0427911A publication Critical patent/JPH0427911A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent incorrect magnification of the image on a screen to improve the quality of the image by providing a lens which has a magnifying power and magnifies the reduction image formed by a first optical system to form an image on the screen. CONSTITUTION:A light valve 7 is set at a required angle to an optical axis 13 of a first optical system 8, and an image forming face 9 is inclined to the opposite side to the light valve with respect to the optical axis 13 and is set in the position where the image of the light valve 7 due to a reduction lens 11 of the first optical system 8 is formed. The first optical system 8 and a magnifying lens of a second optical system which has an optical axis bending to the optical axis of the first optical system 8 in the image forming face 9 are arranged with the image forming face 9 between them. The image on the image forming face 9 is magnified through the second optical system 10 and is magnified and obliquely projected on a screen 3 inclined to the opposite side to the image forming face 9. As the result, the trapezoidal distortion and the incorrect magnification of the magnified image formed on the screen are prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は斜め投射表示装置にかかり、特にビデオ映像や
コンピュータ画像等を拡大して投射するに適する斜め投
射表示装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an oblique projection display device, and more particularly to an oblique projection display device suitable for enlarging and projecting video images, computer images, and the like.

(従来の技術) 近時、透過型または反射型ドツトマトリクス液晶等を用
いた表示装置(以下ライトバルブと称する)を用い、こ
のライトバルブに表示される画像をスクリーンに拡大投
射して大画面として見せる拡大投射方式が着目されてい
る。
(Prior Art) Recently, display devices using transmissive or reflective dot matrix liquid crystals (hereinafter referred to as light valves) have been used to enlarge and project images displayed on the light valves onto a screen as a large screen. An enlarged projection method that shows images is attracting attention.

これはブラウン管(CRT)による画像表示には自ずと
大きさに限界があり、大画面化するにはブラウン管自体
の大型化を伴ない、実用上は40インチ程度の大きさが
限度となるためそれ以上の画像を得たいという要望に応
えるためである。
This is because there is a natural limit to the size of image display using a cathode ray tube (CRT), and increasing the screen size requires increasing the size of the cathode ray tube itself, and in practical terms, the maximum size is about 40 inches, so anything larger than that is necessary. This is to meet the demand for obtaining images of.

一方、ライトバルブ自体を大面積化するには、製作のう
えで欠陥のない大型液晶表示装置を得ることは容易でな
く、仮に得られたとしてもきわめて高価になる。
On the other hand, in order to increase the area of the light valve itself, it is not easy to obtain a large-sized liquid crystal display device that is free from manufacturing defects, and even if it could be obtained, it would be extremely expensive.

このようなことから、透過型(または反射型)のライト
バルブを用いてこれに表示される画像を拡大投射すれば
、画面の大きさに制約を受けず、迫力のある大画面を得
ることが可能である。
For this reason, if you use a transmissive (or reflective) light bulb to enlarge and project the image displayed on it, you will be able to get an impressive large screen without being restricted by the screen size. It is possible.

したがってライトバルブを用いて拡大投射する光学系を
キャビネット内に納め、キャビネットの前面に設けたス
クリーンに背面投射して、キャビネットの前面から拡大
画像を見ることができるようにしまたデイスプレィ型の
表示装置が提供されるに至っている。
Therefore, an optical system for enlarging and projecting images using a light valve is housed inside the cabinet, and the rear projection is performed on a screen installed in the front of the cabinet so that the enlarged image can be viewed from the front of the cabinet. It has now been provided.

この種のライトバルブを用いた従来の背面投射型表示装
置は、例えば実開平1−85778号公報にもみられる
ように、透過型液晶パネルに光源から照明を与え、この
液晶パネルに表示される画像を投影レンズにより拡大し
て反射ミラーにより光路を変換させ、スクリーンの背面
に導く構造である。こうすることにより投射光学系はす
べてキャビネット内に納められ、任意の場所へ移動が可
能であり、かつ明るい室内であってもスクリーン上の画
像を見ることができる。
Conventional rear projection display devices using this type of light valve provide illumination from a light source to a transmissive liquid crystal panel, and the image displayed on this liquid crystal panel is disclosed in, for example, Japanese Utility Model Application Publication No. 1-85778. The structure is such that the light is magnified by a projection lens, the optical path is changed by a reflecting mirror, and the light is guided to the back of the screen. By doing this, the entire projection optical system is housed within the cabinet, allowing it to be moved to any location, and allowing images on the screen to be viewed even in a bright room.

しかし、上記従来のデイスプレィ型の背面投射による表
示装置では、ライトバルブを透過した光束を反射ミラー
により光路変換してスクリーンの背面に導く構造である
ため、スクリーンに対し垂直な光軸をもって投射しない
とキーストン歪などにより画像に歪みが生じるので反射
ミラーの設置条件に大きな制約を受け、これに基因して
投射光学系が占める容積、特にスクリーンに対して奥行
き方向の寸法(キャビネットの厚さ)が増し、それ放蕩
型のキャビネットによる背面投射型表示装置とすること
ができない。
However, in the above-mentioned conventional display-type rear projection display device, the light flux that passes through the light valve is converted into an optical path by a reflecting mirror and guided to the back of the screen, so it is necessary to project the light with the optical axis perpendicular to the screen. Since image distortion occurs due to keystone distortion, etc., there are significant restrictions on the installation conditions of the reflecting mirror, and this increases the volume occupied by the projection optical system, especially the depth dimension (cabinet thickness) relative to the screen. , it cannot be made into a rear projection type display device due to the prodigal type cabinet.

そこでこれを解決する手段として斜め投射方式が考えら
れる。この斜め投射方式は、第13図に示すように第ル
ンズaの光軸すに対して結像面C(例えば反射手段)に
おいて屈曲される光軸dを有する第2レンズeが前記結
像面Cを間にして配置され、第ルンズaと第2レンズe
とが「ハ」の字状配置とされる。そしてこの第2レンズ
eは前記第ルンズaにより結像面Cに結像された画像を
光軸dに対する結像面Cの傾斜とは反対側に傾斜して配
置されるスクリーンSに斜め投射して拡大画像を得るよ
うになされる。この場合、第2レンズeからスクリーン
Sへ至る光路途中で反射ミラーにより折曲し、キャビネ
ットの前面にスクリーンを設けてその背面に導くように
すれば、コンパクトな光学系として背面投射による表示
装置が得られる。
Therefore, an oblique projection method can be considered as a means to solve this problem. In this oblique projection method, as shown in FIG. 13, a second lens e having an optical axis d bent at an imaging plane C (for example, a reflecting means) with respect to the optical axis of the second lens a is attached to the imaging plane C. C is placed between them, and the second lens a and the second lens e
and are arranged in a "C" shape. The second lens e obliquely projects the image formed on the image plane C by the second lens a onto a screen S that is arranged at an angle opposite to the inclination of the image plane C with respect to the optical axis d. to obtain an enlarged image. In this case, if the optical path from the second lens e to the screen S is bent by a reflecting mirror and guided to the back of a screen provided on the front of the cabinet, a display device using rear projection can be created as a compact optical system. can get.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら上記投射光学系を用いて拡大投射する表示
装置を構成した場合、第ルンズaにより結像面Cに結像
される像が台形歪が生じ、この歪を第2レンズeにより
矯正してスクリーンS上に結像させる際に、台形歪を補
正するとき縦長の矩形状となっていわゆる間延びした画
像となり、見苦しい画像となって忠実な再現性が得られ
ない。
(Problem to be Solved by the Invention) However, when a display device that performs magnified projection is configured using the projection optical system described above, trapezoidal distortion occurs in the image formed on the imaging plane C by the lens a, and this distortion is When correcting the trapezoidal distortion using the second lens e and forming the image on the screen S, the image becomes a vertically elongated rectangle, resulting in a so-called elongated image, resulting in an unsightly image and not being able to provide faithful reproducibility. .

本発明はこれに鑑み、斜め投射光学系を用い、コンパク
トな構成で大画面を得る際にスクリーン上で画像に間延
びが生しることのない投射光学系とした斜め投射表示装
置を提供することを目的としてなされたものである。
In view of this, it is an object of the present invention to provide an oblique projection display device that uses an oblique projection optical system and does not cause an image to be elongated on the screen when obtaining a large screen with a compact configuration. It was made for the purpose of

(課題を解決するための手段) 上記従来技術が有する課題を解決するための手段として
本発明は、光を透過または反射可能な原画像の面に対し
所要角度傾斜して配置され原画像を縮小して結像する縮
小倍率のレンズを有する第1光学系と、この第1光学系
による結像位置に配置された結像面と、この結像面に結
像された縮小像を拡大してスクリーンに結像する拡大倍
率のレンズを有する第2光学系とからなる投射光学系を
備え、第1光学系により一旦間伸び率を縮小し、第2光
学系により拡大してスクリーンへ投射するようにしたこ
とを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) As a means for solving the problems of the above-mentioned prior art, the present invention provides a method for reducing the original image by arranging the original image at a predetermined angle with respect to the surface of the original image that can transmit or reflect light. a first optical system having a lens with a reduction magnification that forms an image; an imaging plane disposed at the imaging position of the first optical system; and an imaging plane that enlarges the reduced image formed on the imaging plane. The projection optical system includes a second optical system having an enlargement lens that forms an image on the screen, and the first optical system temporarily reduces the elongation rate, and the second optical system enlarges the image and projects it onto the screen. It is characterized by the following.

(作 用) 原画像に作られている画像は、これに対しての照明によ
り第1光学系の縮小倍率がかけられたレンズによって結
像面に縮小された実像を結び、この縮小像を第2光学系
の拡大レンズにより拡大してスクリーンに斜め投射され
る。この場合、結像面に第1光学系により間延び率1/
δに縮小された像を結び、これを第2光学系で間延び率
δとしてスクリーン上に投射することになり、間延びの
ない画像を結像させることができる。
(Function) The image formed on the original image forms a reduced real image on the imaging plane by the lens applied with the reduction magnification of the first optical system by illuminating it, and this reduced image is used as the first image. The image is magnified by the magnifying lens of the two-optical system and projected obliquely onto the screen. In this case, the first optical system is placed on the imaging plane at an elongation rate of 1/
An image reduced to δ is formed and projected onto the screen by the second optical system at an elongation rate of δ, thereby making it possible to form an image without elongation.

(実施例) 以下、本発明を第1図乃至第7図に示す実施例を参照し
て説明する。
(Example) The present invention will be described below with reference to the example shown in FIGS. 1 to 7.

第1図は本発明による斜め投射表示装置を移動可能な形
態とした場合の一実施例を示し、第2図はその縦断面を
示している。
FIG. 1 shows an embodiment of the oblique projection display device according to the present invention in a movable form, and FIG. 2 shows its longitudinal section.

この実施例では、奥行きDが薄い箱形のキャビネット1
を有し、このキャビネット1内に投射光学系2と、キャ
ビネット1の前面に設けられた背面投射型のスクリーン
3と、前記投射光学系2からの出射光束を前記スクリー
ン3の背面に導くため第1.第2反射ミラー4,5とを
備えている。
In this embodiment, the box-shaped cabinet 1 has a thin depth D.
The cabinet 1 includes a projection optical system 2, a rear projection type screen 3 provided on the front surface of the cabinet 1, and a rear projection type screen 3 provided in the front surface of the cabinet 1. 1. It is provided with second reflecting mirrors 4 and 5.

本発明において使用される投射光学系2は、第3図(A
)に透過型の場合を、第3図(B)に反射型の場合の光
学系を例示するように、照明装置6、原画像を得る手段
としての一例のライトバルブ7、第1光学系8、結像面
9、および第2光学系10からなっている。上記ライド
バルブ7は、透過型または反射型のドツトマトリックス
液晶を用いている。
The projection optical system 2 used in the present invention is shown in FIG.
) shows a transmission type optical system, and FIG. 3(B) shows an optical system of a reflective type. , an imaging surface 9, and a second optical system 10. The ride valve 7 uses a transmissive or reflective dot matrix liquid crystal.

第1光学系8はライトバルブ7に作られる像を縮小倍率
をもって結像面9に結像させる縮小倍率のレンズ11を
有し、第2光学系10は結像面9に結像された像を拡大
倍率をもってスクリーン3へ結像させる拡大倍率のレン
ズ12を有している。
The first optical system 8 has a lens 11 with a reduction magnification that focuses the image formed on the light valve 7 on the imaging surface 9 with a reduction magnification, and the second optical system 10 has a lens 11 that forms an image formed on the imaging surface 9 with a reduction magnification. It has a lens 12 with an enlarged magnification that forms an image on the screen 3 with an enlarged magnification.

ライトバルブ7は第1光学系8の光軸13に対し所要の
角度をもって傾斜して設置され、この第1光学系8の縮
小レンズ11によるライトバルブ7の画像を結像する位
置に前記光軸13に対しライトバルブ7とは反対側に傾
斜して結像面9が設置されている。
The light valve 7 is installed at a predetermined angle with respect to the optical axis 13 of the first optical system 8, and the optical axis is located at a position where the image of the light valve 7 is formed by the reduction lens 11 of the first optical system 8. An image forming surface 9 is installed so as to be inclined toward the opposite side of the light valve 7 with respect to the light valve 13 .

透過型の場合は、第3図(A)のように第1光学系8の
光軸13に対し結像面9において屈曲する光軸14を有
する第2光学系10の拡大レンズが結像面9を間にして
配置され、第1光学系8の縮小レンズと第2光学系10
の拡大レンズとは「ハ」の字状配置とされている。この
第2光学系10を通じ結像面9の結像を拡大して結像面
9とは反対側に傾斜するスクリーン3に斜め方向から拡
大投射するようになっている。また、反射型の場合は、
第3図(B)のように結像面9を反射ミラー(第3図(
C)に一部拡大示)とし、その反射光路上に第2光学系
10が配置される。なお透過型において用いられる結像
面9は、例えば第4図に一部を拡大して示すように、横
方向に長く奥行き方向には幅狭な微小反射面15.15
・・・が縦方向に多数配列された構造の反射手段とされ
ており、第1光学系8からの光が微小反射面15゜15
・・・で反射して第1光学系10のレンズに向かうよう
に形成されている。このような反射手段を結像面とすれ
ば、光m損失が少なくて好ましいが、スクリーン3の面
積がさほど大きくない場合(拡大率が小さい場合)や照
明装置6の光量が大きい場合には透過型スクリーンを用
いてもよい。
In the case of a transmission type, as shown in FIG. 3(A), the magnifying lens of the second optical system 10, which has an optical axis 14 bent at the imaging plane 9 with respect to the optical axis 13 of the first optical system 8, is on the imaging plane. 9 is arranged between the reduction lens of the first optical system 8 and the second optical system 10.
The magnifying lens is arranged in a ``V'' shape. Through this second optical system 10, the image formed on the image forming surface 9 is enlarged and projected from an oblique direction onto the screen 3 which is inclined on the opposite side to the image forming surface 9. In addition, in the case of reflective type,
As shown in Fig. 3(B), the image forming surface 9 is connected to a reflecting mirror (Fig. 3(B)).
(C) is partially enlarged), and the second optical system 10 is disposed on the reflected optical path. The image forming surface 9 used in the transmission type is, for example, a minute reflective surface 15.15 that is long in the horizontal direction and narrow in the depth direction, as shown in a partially enlarged view in FIG.
The reflection means has a structure in which a large number of... are arranged in the vertical direction, and the light from the first optical system 8 is reflected by the minute reflection surface 15°15.
... and is formed so as to be reflected toward the lens of the first optical system 10. It is preferable to use such a reflecting means as the image forming surface because the loss of light is small, but if the area of the screen 3 is not very large (the magnification is small) or the amount of light from the illumination device 6 is large, the transmission may be difficult. A mold screen may also be used.

スクリーン3は、このスクリーン3の背面から斜め(例
えば入射角60°)に投射される光束がその延長方向へ
透過しないよう、第5図に一部を拡大示するように、入
射される光束をスクリーン3の前面はぼ直角方向に向か
わせるようにするプリズム全反射スクリーンを用いるこ
とが望ましい。
The screen 3 prevents the incident light flux from being transmitted in the extending direction from the back side of the screen 3 at an angle of incidence of 60°, as shown in a partially enlarged view in FIG. It is desirable to use a prismatic total reflection screen in which the front surface of the screen 3 is oriented almost at right angles.

上記の投射光学系2を幾何光学的にみると、第6図に示
すように第1光学系8側は、ライトバルブ7、反射手段
9は第1光学系8の結像位置A1゜A2におかれ、ライ
トバルブ7の延長線15と結像面9の延長線17が、レ
ンズ11の中心を通りかつ光軸13に直角な線18上の
0点で交わる。
Looking at the above-mentioned projection optical system 2 from a geometrical optical point of view, as shown in FIG. The extension line 15 of the light valve 7 and the extension line 17 of the imaging plane 9 intersect at the 0 point on a line 18 passing through the center of the lens 11 and perpendicular to the optical axis 13.

このとき拡大率m。は、 mo−f/(χ1−f)−(χ2−f)/f−χ2/χ
 l である。これを云い代えれば mo ””La1lα’2 / tan al  (シ
ャインブルフの法則)で表わされる。
At this time, the magnification rate is m. is mo-f/(χ1-f)-(χ2-f)/f-χ2/χ
It is l. In other words, it is expressed as mo ''La1lα'2 / tan al (Scheinbruch's law).

上記の条件を満たすことにより、ライトバルブ7の画像
を第1光学系8により結像面9上に結像させることがで
きる。ただしこの結像面9上に結像される画像は第8図
に示すように原画像が正四角形の例でみるとこれが台形
に歪んだ画像となる。
By satisfying the above conditions, the image of the light valve 7 can be formed on the imaging plane 9 by the first optical system 8. However, as shown in FIG. 8, the image formed on the imaging plane 9 is an image distorted into a trapezoid if the original image is a regular square.

第2光学系10も、結像面9とスクリーン3との配置関
係を前記第1光学系8の場合と同様な関係をもって配置
することにより、結像面9上の画像が第2光学系10に
より拡大されてスクリーン3上に結像される。この画像
は、第1光学系8のレンズ11の倍率と第2光学系10
のレンズ12の倍率とを乗じた倍率の画像が結像される
The second optical system 10 also arranges the image forming surface 9 and the screen 3 in the same relationship as the first optical system 8, so that the image on the image forming surface 9 is transferred to the second optical system 10. The image is enlarged and formed on the screen 3. This image shows the magnification of the lens 11 of the first optical system 8 and the magnification of the second optical system 10.
An image with a magnification multiplied by the magnification of the lens 12 is formed.

ここにおいて上記のように発生する台形歪みを除去する
ために投射光学系2の第1光学系8および第2光学系1
0の各レンズ11.12の配置に下記の条件を付与する
ことによって解消することができる。
Here, in order to remove the trapezoidal distortion that occurs as described above, the first optical system 8 and the second optical system 1 of the projection optical system 2 are
This can be solved by adding the following conditions to the arrangement of each lens 11 and 12 of 0.

すなわち第7図(A)に示すように、第1光学系8のレ
ンズ12の像空間側の焦点位置f1におけるその先軸1
3に対する垂線19と結像面9の延長線17との交わる
点c2と、第2光学系10のレンズ12の物体空間側の
焦点位置f2におけるその光軸14に対する垂線20と
結像面9の延長線17との交わる点C3とが一致するよ
うに構成される。
That is, as shown in FIG. 7(A), the front axis 1 of the lens 12 of the first optical system 8 at the focal position f1 on the image space side.
3 and the point c2 where the perpendicular to the lens 12 of the second optical system 10 intersects with the extension line 17 of the imaging surface 9, and the perpendicular to the optical axis 14 of the second optical system 10 at the focal position f2 on the object space side of the lens 12 and the imaging surface 9. It is configured such that the point C3 where it intersects with the extension line 17 coincides with the point C3.

この場合、第7図(B)のように、第1光学系8の光軸
13と第2光学系10の光軸14が結像面9においてず
れていても、前記点C2と03が一致していればよい。
In this case, as shown in FIG. 7(B), even if the optical axis 13 of the first optical system 8 and the optical axis 14 of the second optical system 10 are shifted on the image plane 9, the points C2 and 03 are aligned. As long as you have done so.

これは第7図(C)のように結像面9を第3図(C)に
示したような反射面とし、この反射面による反射光束を
スクリーン3に導く光学系を用いた場合であっても同様
である。
This is the case when the image forming surface 9 is a reflecting surface as shown in FIG. 3(C) as shown in FIG. 7(C), and an optical system is used to guide the reflected light flux from this reflecting surface to the screen 3. The same applies.

上記条件を満したことにより、スクリーン3上における
画像は第9図示のように台形歪のない正規の画像を得る
ことができた。
By satisfying the above conditions, a regular image without trapezoidal distortion could be obtained as an image on the screen 3 as shown in FIG. 9.

以下にその理由の解析結果を記す。Below is the analysis result of the reason.

まず正方形状の画面の像の変化について考察する。First, let us consider changes in the image of a square screen.

第10図において、焦点面と物体面との交点を01とす
ると、 である。
In FIG. 10, if the intersection between the focal plane and the object plane is 01, then the following equation is obtained.

第10図、 第11図に示すυ方向の物体と像の 大きさを′U1.′tr2とすると、υ方向の拡大率m
’Uは、 m7j+− 第11図に示すU方向の物体と像の大きさをU方向の倍
率m は、 第11図においてLll、υ】 いう直線についてみると、 の面でul −aと と同形の直線となることが分る。
The size of the object and image in the υ direction shown in FIGS. 10 and 11 is 'U1. 'tr2, the magnification rate m in the υ direction is
'U is m7j+- The size of the object and image in the U direction shown in Fig. 11. The magnification m in the U direction is It can be seen that the lines are of the same shape.

つぎにu、−bという直線についてみると、結像面側で
は、 g 2−A 2 C2−m ’ こ\で上記第ルンズ8を含む第1光学系において生じた
台形歪を第2光学系で補正することになる。この光学系
では、記号に3,4を付し、倍率mに代えてμで表わす
と、 μn μO u4″″    u3 となる。こ\で第12図のように光軸がA2を通る場合
は、 とおいたことになる。なおひ方向は上下で非対称がない
ので考慮する必要はない。
Next, looking at the straight lines u and -b, on the imaging plane side, g 2 - A 2 C2 - m ' Here, the trapezoidal distortion generated in the first optical system including the lens 8 is transferred to the second optical system. will be corrected. In this optical system, if 3 and 4 are added to the symbols and expressed by μ instead of the magnification m, it becomes μn μO u4″″ u3. Now, if the optical axis passes through A2 as shown in Figure 12, we have set the following. Note that there is no need to consider the direction since there is no asymmetry between the top and bottom.

結局 となり、一般には台形歪型の画像となるが、g  ””
m’ Ogl −g2 であれば、台形歪はなくなる。
The end result is generally a trapezoidal distortion type image, but g ””
If m' Ogl -g2, there will be no trapezoidal distortion.

本発明においては、第1光学系8のレンズ11を縮小レ
ンズとし、かつその間伸び率が第2光学系10の拡大レ
ンズ12による間伸び率によりキャンセルするように定
められている。
In the present invention, the lens 11 of the first optical system 8 is a reducing lens, and the elongation rate therebetween is set to be canceled by the elongation rate due to the enlarging lens 12 of the second optical system 10.

この間伸び率δは、この間伸び率δと主倍率m が与え
られえると第6図における角度α1゜α2が定まり、 間伸び率σは主倍率moを超えることはないので、mo
 >σとなる。
If the elongation rate δ and the main magnification m are given, the angles α1 and α2 in Fig. 6 are determined, and the elongation rate σ does not exceed the main magnification mo, so the elongation rate δ is
>σ.

したがって第1光学系8において一旦間伸び率を1/σ
に戻すことでスクリーン3上に台形歪および間伸びのな
い画像が得られる。
Therefore, in the first optical system 8, the elongation rate is set to 1/σ
By returning to , an image without trapezoidal distortion and stretch can be obtained on the screen 3.

上記の投射光学系2は、第1光学系8の光軸13と第2
光学系10の光軸14が屈曲された配置とした場合につ
いて説明したが、前述の条件を満すことにより第6図に
点線で示すように各光軸1.3.14を同一軸線上に配
置してその軸線上にライトバルブ7、スクリーン3の中
心を置くようにし、同図においてα+α4=α4′の関
係を維持することにより前記と同様な作用を奏する投射
光学系を得ることができる。
The projection optical system 2 has an optical axis 13 of the first optical system 8 and a second optical axis.
Although the case where the optical axis 14 of the optical system 10 is arranged in a bent manner has been described, by satisfying the above-mentioned conditions, the optical axes 1, 3, and 14 can be arranged on the same axis as shown by the dotted line in FIG. By arranging the light valve 7 and the center of the screen 3 on their axes and maintaining the relationship α+α4=α4' in the figure, it is possible to obtain a projection optical system that exhibits the same effect as described above.

このような配置とすれば、レンズ11.12の負担を感
じ、無理のない光利用を図ることができる。
With this arrangement, the burden on the lenses 11 and 12 can be felt, and light can be used reasonably.

第1図および第2図示の実施例を参照すると、この場合
はキャビネット1の内部上方に投射光学系2を置き、こ
の投射光学系2から出射する光束を中継ミラー21を介
してキャビネット1の底部に設置された第1反射ミラー
4に導き、この第1反射ミラー4からの反射光を受ける
第2反射ミラー5をスクリーン3に相対向する後部内面
にスクリーン3の背面とはV平行に置いてこの第2反射
ミラー5からスクリーン3の背面に斜め方向から投射す
ることにより、ライトバルブ7に作られる画像がスクリ
ーン3上に拡大画像として投射される。
Referring to the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, in this case, a projection optical system 2 is placed above the interior of the cabinet 1, and the light beam emitted from the projection optical system 2 is transmitted to the bottom of the cabinet 1 via a relay mirror 21. A second reflecting mirror 5 is placed on the rear inner surface opposite to the screen 3 and is parallel to the back surface of the screen 3. By projecting from the second reflection mirror 5 onto the back surface of the screen 3 from an oblique direction, the image formed on the light valve 7 is projected onto the screen 3 as an enlarged image.

上記のような配置構造を採用してスクリーン3の背面か
ら斜め投射しても、スクリーン3上に形成される拡大画
像に台形歪および間伸びを生じることがなく、正規の画
像を写し出すことができながらキャビネット1の奥行き
寸法りを大巾に短縮することができ、超薄型で大画面の
表示装置を得ることができる。
Even if the above-mentioned arrangement structure is adopted and the screen is projected diagonally from the back side of the screen 3, the enlarged image formed on the screen 3 will not have trapezoidal distortion or elongation, and a normal image can be projected. However, the depth of the cabinet 1 can be greatly shortened, and an ultra-thin display device with a large screen can be obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、スクリーンへの投
射光学系に斜め投射方式を採用しても、スクリーン上に
おける画像に台形歪はもちろん画像の間伸びがなく、ス
クリーン上での画像の質を著しく高めることができる。
As explained above, according to the present invention, even if an oblique projection method is adopted for the projection optical system onto the screen, there is no trapezoidal distortion in the image on the screen, there is no elongation between the images, and the quality of the image on the screen is improved. can be significantly increased.

またスクリーンに対し斜め投射しても画像に歪や間伸び
が生じないので、キャビネットに組込んでデイスプレィ
型の表示装置とするとき、キャビネットの容積、特に奥
行きを大巾に低減することが可能となり、コンパクトな
表示装置を得ることができる。
In addition, since there is no distortion or elongation of the image even when it is projected diagonally to the screen, when it is incorporated into a cabinet and used as a display type display device, it is possible to significantly reduce the volume of the cabinet, especially the depth. , a compact display device can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す斜視図、第2図は同具
体的実施例の縦断面図、第3図(A)。 (B)、(C)は投射光学系の説明図、第4図は第3図
における結像面に反射手段を用いる場合の反射手段の一
例を示す一部の拡大銘水断面図、第5図はスクリーンの
一例を示す一部の拡大図、第6図は第3図における投射
光学系の第ルンズとライトバルブ、結像面との関係を幾
何光学的に示す説明図、第7図(A)、  (B)、 
 (C)は本発明による投射光学系の幾何光学的解析図
、第8図は第1光学系による結像画面の台形歪を示す説
明図、第9図は第2光学系により矯正された画像を示す
説明図、第10図乃至第12図は台形歪が生じないこと
の説明用線図、第13図は斜め投射光学系の説明図であ
る。 1・・・キャビネット、2・・・投射光学系、3・・・
スクリーン、4・・・第1反射ミラー、5・・・第2反
射ミラ、6・・・照明装置、7・・・原画像としてのラ
イトバルブ、8・・・第1光学系、9・・・結像面、1
0・・・第2光学系。
FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a vertical sectional view of the specific embodiment, and FIG. 3(A). (B) and (C) are explanatory diagrams of the projection optical system, FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a part of the famous water showing an example of a reflection means when a reflection means is used on the image forming plane in FIG. 3, and FIG. The figure is an enlarged view of a part of an example of the screen, FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the lens of the projection optical system, the light valve, and the imaging plane in FIG. A), (B),
(C) is a geometrical optical analysis diagram of the projection optical system according to the present invention, FIG. 8 is an explanatory diagram showing trapezoidal distortion of the imaging screen caused by the first optical system, and FIG. 9 is an image corrected by the second optical system. FIGS. 10 to 12 are explanatory diagrams showing that no trapezoidal distortion occurs, and FIG. 13 is an explanatory diagram of the oblique projection optical system. 1... Cabinet, 2... Projection optical system, 3...
Screen, 4... First reflecting mirror, 5... Second reflecting mirror, 6... Illumination device, 7... Light valve as original image, 8... First optical system, 9...・Imaging plane, 1
0...Second optical system.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、光を透過または反射可能な原画像の面に対し所要角
度傾斜して配置され原画像を縮小して結像する縮小倍率
のレンズを有する第1光学系と、この第1光学系による
結像位置に配置された結像面と、この結像面に結像され
た縮小像を拡大してスクリーンに結像する拡大倍率のレ
ンズを有する第2光学系とからなる投射光学系を備え、
第1光学系により一旦間伸び率を縮小し、第2光学系に
より拡大してスクリーンへ投射するようにしたことを特
徴とする斜め投射表示装置。 2、前記第1光学系の間伸び率σ_1と第2光学系の間
伸び率σ_2をσ_1×σ_2≒1となるようにした請
求項1記載の斜め投射表示装置。 3、前記第1光学系および第2光学系の光軸をシフトし
て、原画像、結像面、およびスクリーンを結ぶ線が略直
線になるように配置した請求項1記載の斜め投射表示装
置。
[Claims] 1. A first optical system having a lens with a reduction magnification that is arranged at a predetermined angle with respect to the surface of the original image that can transmit or reflect light and that reduces the original image and forms an image; It consists of an imaging plane placed at the imaging position of the first optical system, and a second optical system having a lens with an enlargement magnification that enlarges the reduced image formed on the imaging plane and forms the image on a screen. Equipped with a projection optical system,
1. An oblique projection display device characterized in that a first optical system temporarily reduces the elongation rate, and a second optical system enlarges and projects the image onto a screen. 2. The oblique projection display device according to claim 1, wherein the elongation rate σ_1 of the first optical system and the elongation rate σ_2 of the second optical system are set such that σ_1×σ_2≈1. 3. The oblique projection display device according to claim 1, wherein the optical axes of the first optical system and the second optical system are shifted so that a line connecting the original image, the imaging plane, and the screen becomes a substantially straight line. .
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007212750A (en) * 2006-02-09 2007-08-23 Ricoh Co Ltd Image enlarging optical system and image display device
JP2007212748A (en) * 2006-02-09 2007-08-23 Ricoh Co Ltd Optical system and image display device
JP2010044430A (en) * 2009-11-25 2010-02-25 Ricoh Co Ltd Optical system and image display

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