JPH05158151A

JPH05158151A - 背面投写型表示装置

Info

Publication number: JPH05158151A
Application number: JP3319271A
Authority: JP
Inventors: Jiyouji Karasawa; 穣児唐澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1991-12-03
Filing date: 1991-12-03
Publication date: 1993-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】投写画像を、反射ミラーによる複数回反射を
経て、所要角度を持ってスクリーンへ投射することによ
り、画質を損なわずにキャビネットの小型、薄型化を図
る。【構成】画像形成光学系１３、投写光学系１４をキャ
ビネット１１の下部に配置する。投写光学系１４からの
投写画像を、第１、第２、第３および第４の反射ミラー
１５、１６、１７、１８によって進路変換し、スクリー
ン１２に所要角度を持って投写する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は背面投写型表示装置にか
かり、特にビデオ映像やコンピュータ画像などを拡大し
て投写する背面投写型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、透過型または反射型ドットマトリ
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−ンに拡大投写して大画面としてみせる拡大投写方
式が着目されている。これは、ブラウン管（ＣＲＴ）に
よる画像表示には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が伴い、実用上は４０インチ
程度の大きさが限界となるために、それ以上の画像を得
たいという要望に応えるためのものである。

【０００３】一方、ライトバルブ自体を大面積化するた
めには、製作の上で欠陥の無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。

【０００４】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
大投写すれば、画面の制約を受けず、迫力のある大画面
を得ることが可能である。

【０００５】しかし通常の投影方式によりスクリ−ンの
正面から投写すると、暗い室内でしか使用することがで
きず利用範囲が限られるばかりでなく、別置きのスクリ
−ンを用意しなければならないため手軽に使用すること
ができない。

【０００６】上記のような事情から、ライトバルブを用
いて拡大投写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−ンに背面投写して、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
にしたディスプレイ型の表示装置が提供されるにいたっ
ている。

【０００７】この種のライトバルブを用いた従来の背面
投写型表示装置は、たとえば実開平１−８５７７８号公
報にも見られるように、透過型液晶ライトバルブに光源
から照明を与え、このライトバルブに表示される画像を
投写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
とにより投写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。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のデ
ィスプレイ型の背面投写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有るため、スクリーンに対
し垂直な光軸をもって投写しないとキーストン歪などに
より画像に歪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、これに基因して投写光学系が占める容
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、それゆえに薄型のキャビネット
による背面投写型表示装置とすることができないという
問題があった。

【０００９】本発明は、このような問題点を解決するも
ので、画像形成光学系により形成された画像をキャビネ
ットの前面のスクリーンに背面投写して拡大画像を得る
に当たり、投写画像の画質を損なうことなく、キャビネ
ットの奥行きを可能な限り薄型に構成するとともに、キ
ャビネットの小型化を実現する背面投写型表示装置を提
供することを目的としてなされたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の背面投写型表示
装置は、画像形成光学系と、画像形成光学系で生成され
た画像をキャビネット前面に設置したスクリーンに投写
する投写光学系をキャビネット内に有し、投写光学系
は、画像形成光学系で生成された画像を台形歪のある中
間像に変換する第１の投写光学手段と、その台形歪のあ
る中間像をスクリーン上で台形歪のない像に変換する第
２の投写光学手段からなり、投写光学系からの画像光束
をスクリーンに対して概ね平行方向に出射すべく投写光
学系をスクリーンのある一辺側に配置し、投写光学系か
らの画像光束をスクリーンの上方または下方に反射する
ための第１の反射ミラーと、スクリーンを介して第１の
反射ミラーと反対側に配置され、第１の反射ミラーから
の反射光を受ける第２の反射ミラーと、スクリーンを介
して第２の反射ミラーと反対側に配置され、第２の反射
ミラーからの反射光を受ける第３の反射ミラーと、キャ
ビネットの後面でありスクリーンと概ね平行に配置さ
れ、第３の反射ミラーからの反射光を受ける第４の反射
ミラーとを含む複数枚の反射ミラーによって、画像光束
をスクリーン背面に導き、スクリーンの背面に対して所
要の傾斜角度を持って斜めに入射させることを特徴とす
る。

【００１１】また、画像形成光学系と、画像形成光学系
で生成された画像をキャビネット前面に設置したスクリ
ーンに投写する投写光学系をキャビネット内に有し、投
写光学系は、画像形成光学系で生成された画像を台形歪
のある中間像に変換する第１の投写光学手段と、その台
形歪のある中間像をスクリーン上で台形歪のない像に変
換する第２の投写光学手段からなり、投写光学系からの
画像光束をスクリーンに対して概ね平行方向に出射すべ
く投写光学系をスクリーンのある一辺側でありキャビネ
ットの前側に配置し、画像形成光学系と投写光学系をそ
の光軸周りに画像光束の回転角を補正する方向に所要角
度傾け、投写光学系からの画像光束をスクリーンの上方
または下方に反射するための第１の反射ミラーと、スク
リーンを介して第１の反射ミラーと反対側に配置され、
第１の反射ミラーからの反射光を受ける第２の反射ミラ
ーと、スクリーンを介して第２の反射ミラーと反対側に
配置され、第２の反射ミラーからの反射光を受ける第３
の反射ミラーと、キャビネットの後面でありスクリーン
と概ね平行に配置され、第３の反射ミラーからの反射光
を受ける第４の反射ミラーとを含む複数枚の反射ミラー
によって、画像光束をスクリーン背面に導き、スクリー
ンの背面に対して所要の傾斜角度を持って斜めに入射さ
せることを特徴とする。

【００１２】また、画像形成光学系と、画像形成光学系
で生成された画像をキャビネット前面に設置したスクリ
ーンに投写する投写光学系をキャビネット内に有し、投
写光学系は、画像形成光学系で生成された画像を台形歪
のある中間像に変換する第１の投写光学手段と、その台
形歪のある中間像をスクリーン上で台形歪のない像に変
換する第２の投写光学手段からなり、投写光学系からの
画像光束をスクリーンに対して概ね平行方向に出射すべ
く投写光学系をスクリーンのある一辺側に配置し、投写
光学系からの画像光束をスクリーンの上方または下方に
反射するための第１の反射ミラーと、スクリーンを介し
て第１の反射ミラーと反対側に配置し、第１の反射ミラ
ーからの反射光を受ける第２の反射ミラーと、第２の反
射ミラーよりはスクリーン寄りであり、スクリーンに対
して概ね平行にキャビネットの前側に配置され、第２の
反射ミラーからの反射光を受ける第３の反射ミラーと、
キャビネットの後面でありスクリーンと概ね平行に配置
され、第３の反射ミラーからの反射光を受ける第４の反
射ミラーとを含む複数枚の反射ミラーによって、画像光
束をスクリーン背面に導き、スクリーンの背面に対して
所要の傾斜角度を持って斜めに入射させることを特徴と
する。

【００１３】また、請求項１または２に記載の背面投写
型表示装置において、スクリーンと第４の反射ミラーの
距離をＤ、投写光軸のスクリーンへの入射角度をα、ス
クリーンの中心線上の垂直断面において投写光軸とスク
リーン最下点への入射光線とのなす角度をθとすると
き、第３の反射ミラーの反射面の奥行き方向の寸法が、
Ｄ／ＳＩＮ（π／２−α＋θ）以下であることを特徴と
する。

【００１４】また、請求項１から３のいずれかに記載の
背面投写型表示装置において、複数枚の反射ミラーの面
積が、投写光学系から出射した画像光束の反射順に大き
くなり、複数枚の反射ミラーが全ての画像光束に干渉し
ない配置であることを特徴とする。その際、請求項２に
おいては、第３の反射ミラーが、第２の反射ミラーにい
たる画像光束の通過領域に対応する部分が削除された形
状であることを特徴とする。さらに、反射ミラーの少な
くとも一枚に角度調整機構を具備すること、投写光路上
で投写光学系に最も近い反射ミラーが、投写光学系と一
体構造上に固定されること、複数枚の反射ミラーが一体
構造上に固定されることを特徴とする。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例を参照して
説明する。

【００１６】（実施例１）図１は、本発明の一実施例を
表す背面投写型表示装置の構成図である。薄型のキャビ
ネット１１の前面にスクリーン１２を備え、キャビネッ
ト１１の下部に、画像形成光学系１３と投写光学系１４
を、スクリーン１２に対して概ね平行方向に画像光束を
投写すべく横向きに配置している。

【００１７】投写光学系１４からの画像光束は、その前
方に配置した第１の反射ミラー１５によって上方に反射
され、キャビネット１１の上部に配置した第２の反射ミ
ラー１６によって再び下方に反射される。さらに、キャ
ビネット１１の下部であり、画像形成光学系１３および
投写光学系１４の上部に配置した第３の反射ミラー１７
によってキャビネット１１の背面に向けて反射され、ス
クリーン１２に対してほぼ平行に配置した第４の反射ミ
ラー１８によって反射されて、スクリーン１２の背面に
傾斜角α（たとえば６０゜）をもって投写される。

【００１８】画像形成光学系１３は、液晶ライトバルブ
等によるライトバルブ方式やＣＲＴ方式が考えられる
が、小型で高精細のフルカラー画像を得るためには、３
枚の液晶パネルを用い、それぞれに形成した画像を合成
してフルカラー画像を形成する液晶ライトバルブ方式が
有効である。

【００１９】図２は、この液晶ライトバルブ方式を用い
た本発明による投写光学系の基本構成図である。図２に
おいて、第１の投写光学手段の第１レンズ２３および第
２レンズ２４の光軸、第２の投写光学手段２６の光軸、
ライトバルブ２２およびスクリーン１２の法線は同一平
面上にある。

【００２０】光源２１は放物面形状の反射鏡付きのキセ
ノンまたはメタルハライドランプであり、ライトバルブ
２２は液晶に格子上の電極を配置して各画素の透過率を
制御できるようにしたものである。

【００２１】光源２１を出射した光はライトバルブ２２
をほぼ平行に照射する。したがって、ライトバルブ２２
に対して光線はほぼ同一の入射角で入り、ライトバルブ
２２の全面で均一な明るさとコントラストを得ることが
できる。ライトバルブ２２に形成された画像は、互いに
傾いた第１の投写光学手段の第１レンズ２３と第２レン
ズ２４によって、台形歪のある中間像を結像する。図３
は、この第１の投写光学手段の説明図であり、第１レン
ズ２３の像側焦平面と第２レンズ２４の主平面の交線を
含みＺ軸に平行な面５１と、中間像面２５との交線をｇ
とする。このｇと第２の投写光学手段２６の物側焦点を
通り、第２の投写光学手段２６に平行な面と中間像面２
５の交線ｇ’とを図４に示すように一致させると、図４
に示すような台形に歪んだ中間像は、第２の投写光学手
段２６により、図５に示すように台形歪のない像として
スクリーン１２上に結像する。

【００２２】スクリーン１２は、このスクリーン１２の
背面から斜め（たとえば入射角６０゜）に投写される光
束がその延長方向へ透過しないよう、図６に一部を拡大
表示するように、入射する光束をスクリーン１２の前面
にほぼ直角方向に向かわせるようにするプリズム全反射
シートを用い、レンチキュラーレンズシートと組み合わ
せて配光特性を斜め投写に対して良好にしたスクリーン
が用いられる。

【００２３】上述したように、第１の投写光学手段の第
１レンズ２３、第２レンズ２４および、第２の投写光学
手段２６はそれぞれ傾いた構成であるため、投写画像に
は著しい収差が発生する。このため、第１の投写光学手
段の収差補正の例として、図７に示すような収差補正用
の組合せレンズを用いるが、こうした収差を軽減するた
めには補正レンズを多数設ける必要があり、必然的に投
写光学系は光軸方向に長くなる。したがって、キャビネ
ット１１の奥行きを小さくするためには、本発明によ
る、画像形成光学系１３および投写光学系１４のスクリ
ーン１２に対する平行配置は必須のものである。

【００２４】また、この収差を軽減しレンズへの負担を
小さくするには、レンズの傾きを小さくするために投写
距離を長くとる必要があり、本発明による４回以上の複
数回反射は、そのための十分な投写距離を確保すること
ができる。また、４回以上の複数回反射にすることによ
って、各反射ミラーの設定角度が小さくなるため、投写
画像の回転や歪をも軽減することができる。さらには、
投写距離を長くすることによって投写画像の画角が小さ
くなるため、反射ミラーの角度依存性を軽減し、スクリ
ーンの傾斜角に関しては、スクリーンの上側と下側にお
ける傾斜角がスクリーンサイズ５０インチで±３度程度
となり、スクリーンの全反射の条件から著しく外れるこ
とがないため、スクリーンの負担をも軽減できる。

【００２５】第３の反射ミラー１７上で反射される画像
光束をスクリーン１２の背面に導くための光路変換用の
反射系は、図８にその原理的説明図を示すように、三角
形ＡＢＣを考えるとき、線分ＡＢを底辺とする二等辺三
角形となるように光路を折り曲げることが最小奥行きと
なることがわかる。すなわち、Ｘは反射ミラー無しの場
合、Ｙは１回反射の場合、Ｚは２回反射の場合の光路を
示しており、以後も同様にして光路変換が行われる。

【００２６】このとき線分ＡＢとＢＣのなす角度φは、 φ＝π／２−α−θ で表わされる。

【００２７】ｔａｎ φ＝１／ｔａｎ（α＋θ）図から、Ｈ／２Ｄ＝ｔａｎ（α＋θ）ゆえに、ｔａｎ φ＝２Ｄ／Ｈいま、（Ｈ／Ｄ）を３、すなわち奥行きＤを高さＨの３
分の１とするには、θ＝１２゜とすると上式より α＝ｔａｎ^-1３／２ −θ＝５６．３゜−１２゜＝４
４．３゜となる。

【００２８】図１のようにα＝６０゜とすれば、奥行き
寸法Ｄをさらに小さくでき、薄型に構成できる。

【００２９】したがって、図１に示したようにキャビネ
ット１１内の下部に画像形成光学系１３および投写光学
系１４を置き、この投写光学系１４から出射する光束を
第１の反射ミラ−１５、第２の反射ミラー１６により導
き、第３の反射ミラ−１７を画像形成光学系１３、投写
光学系１４の上部であり、スクリーン１２の下部に置
き、この第３の反射ミラ−１７からの反射光を受ける第
４の反射ミラ−１８をスクリーン１２に相対向する後部
内面にスクリーン１２の背面とほぼ平行に置くことがで
き、これによりキャビネット１１の奥行き寸法を大幅に
短縮することができる。

【００３０】この奥行き寸法は、図８より明らかなよう
に第３の反射ミラー１７によって決まるため、図８に示
す幾何学的な関係から、第３の反射ミラー１７の反射面
の奥行き方向の寸法Ｗは、Ｗ＝Ｄ／ＳＩＮ（π／２−α＋θ）以下であり、諸角度から決まる最低寸法であることが重
要である。

【００３１】同様に、第１、第２、第４の反射ミラー１
５、１６、１８を含む複数枚の反射ミラーは、投写光学
系１４から出射した画像光束の反射順にその反射面積が
大きくなるため、各反射ミラーの面積もそれを含む最低
限の大きさにすることが、小型、軽量化の上で有効であ
る。

【００３２】また、各反射ミラーの配置が全ての画像光
束に干渉しないことが、投写画像の画質を損なわないた
めに重要であるが、上記構成を用いるとともに各反射ミ
ラーの面積を最小にすることによって、キャビネット１
１を大型化することなく超薄型でありながら高画質を達
成することができる。

【００３３】上記のように、本発明は４回以上の複数回
反射を用いているため、各反射ミラーの設置角度は小さ
くできるが、角度誤差の積み重ねが画像歪や画像回転の
原因となる。そこで、少なくとも一枚の反射ミラー、願
わくは全ての反射ミラーに角度調整機構を設けることが
望ましい。投写光学系１４からの反射順序に応じて画像
歪や画像回転への影響率が小さくなるため、調整箇所を
少なくするためには、投写光学系１４になるべく近い反
射ミラーにその調整機構を設けることが有効であり、本
実施例においては、第１の反射ミラーがそれにあたる。

【００３４】逆に、投写光学系１４に最も近い反射ミラ
ーが画像歪や画像回転に最も影響を与えるため、投写光
学系１４と一体構造上にその反射ミラーを固定すれば、
そのような問題を未然に防止することが可能である。さ
らに、全ての反射ミラーを一体構造上、たとえばアルミ
ダイキャストによる骨組み構造上に固定すれば、一層の
効果がある。

【００３５】（実施例２）図９は、本発明の第２の実施
例を表す背面投写型表示装置の構成図である。本実施例
は、基本構成は第１の実施例と同様であるが、さらなる
薄型化、小型化を目的としたものである。

【００３６】画像形成光学系１３は、スクリーン１２を
備えた、キャビネット９１の前側に出射口を有し、投写
光学系１４はキャビネット９１の下部前側であり、スク
リーン１２に対して概ね平行方向に画像光束を投写すべ
く横向きに配置される。また、画像形成光学系１３、投
写光学系１４および第１の反射ミラー１５は、共通の光
軸９２を中心として図の方向に水平線に対して角度βを
もって配置される。投写光学系１４を出射して第１の反
射ミラー１５で反射された画像光束は、垂直線に対して
角度γをもって第２の反射ミラー１６に向かい、以後第
２の反射ミラー１６、第３の反射ミラー９３、第４の反
射ミラー１８によって反射されてスクリーン１２に入射
する。

【００３７】このとき、第１の反射ミラー１５および第
２の反射ミラー１６は三次元の角度設定となるため、投
写画像には回転が生じる。この回転角と角度γの和が概
ね角度βに等しくなるようにそれぞれの角度を設定すれ
ば、スクリーン１２上には回転のない投写画像を得るこ
とができる。すなわちそのようにして設定した角度βに
よって回転角の補正が可能である。また、画像形成光学
系１３と投写光学系１４は共通の光軸９２を中心として
回転しているため、第一の実施例で述べた投写光学系の
作用は維持される。

【００３８】このように、投写光学系１４をキャビネッ
ト９１の前側に配置し画像形成光学系１３および投写光
学系１４をその光軸９２の周りに所要角度傾けることに
よって、図９より明らかなように、光線と部品に干渉の
起こらないぎりぎりの所までキャビネット９１の奥行き
を縮めることが可能となる。

【００３９】一方、投写光学系１４を出射した時点での
投写画像の光軸に垂直な断面形状は台形形状であるた
め、第３の反射ミラー９３上においてもキャビネット９
１の前側方向が短辺となる台形形状を維持している。し
たがって、その画像光束の反射領域を維持しつつ第３の
反射ミラー９３を台形形状にすることが可能である。こ
れにより削られた部分（図１０における斜線部分）を、
第１の反射ミラー１５によって反射され第２の反射ミラ
ー１６に向かう画像光束の通過領域に使うことは、投写
光学系１４をキャビネット９１の前側に配置してあるこ
とから可能である。よって、本実施例によればキャビネ
ット９１の奥行きを小さくするとともに、その横幅をも
短縮することができる。

【００４０】（実施例３）図１１は、本発明の第３の実
施例を表す背面投写型表示装置の構成図である。本実施
例についても前述の２実施例と同様に４回反射を用いて
いる。本実施例においては、画像形成光学系１３、投写
光学系１４および第１の反射ミラー１５をキャビネット
１１１の上部に横向き配置し、第２の反射ミラー１１２
はキャビネット１１１の下部に、第３の反射ミラー１１
３はキャビネット前面でスクリーン１２の下部でありス
クリーン１２に対して概ね平行に、第４の反射ミラーは
前述の２実施例と同様にキャビネット１１１の背面にス
クリーン１２に対して概ね平行に配置している。

【００４１】前述の２実施例においては、それぞれ第３
の反射ミラー１７、９３がキャビネット１１、９１の奥
行きを決定するのだが、本実施例においては第２の反射
ミラー１１２がそれを決定する。本実施例においても４
回反射にすることによって前述の２実施例と同程度の投
写距離を確保するとともに、第３、第４の反射ミラー１
１３、１８をスクリーン１２に対して概ね平行に配置す
ることによって、キャビネット１１１の奥行きを決定す
る第２の反射ミラー１１２を投写光学系１４に近づけて
いる。

【００４２】同程度の投写距離であれば、幾何学的な比
例関係から明らかなように、キャビネットの奥行きを決
定する反射ミラーが投写光学系に近いほどその反射ミラ
ー上の投写画像は小さくなるため、反射ミラー形状も小
さくすることができる。本実施例においては、その投写
距離の関係から前記第２の実施例の６割までキャビネッ
トの奥行きを縮小することが可能である。

【００４３】以上の全実施例において、画像形成光学系
および投写光学系は、スクリーンの他の一辺（残りの三
辺）側への配置が可能であることは自明である。また、
画像形成光学系として液晶ライトバルブ方式について述
べたが、他のライトバルブ方式やＣＲＴ方式を用いても
全く同様の構成が可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
クリーンに対して画像光束を斜めに投写することによ
り、キャビネットの奥行き寸法を大幅に低減できる。そ
の際、投写光学系から出射する画像光束がスクリーンに
平行になるように投写光学系を配置し、４回以上の複数
反射の光学系とすることにより、投写距離が長くなり投
写光学系、反射ミラー、スクリーンへの負担が軽減する
ため、投写画像の画質を損なうことがない。

【００４５】また、その投写光学系と画像形成光学系
を、その光軸周りに画像光束の回転角を補正する方向に
所要角度傾け、第３の反射ミラーの不要部分をカットす
ることによって、そのカット部分を光路として使用する
ため、キャビネットの横幅をも縮小することができる。

【００４６】さらに、複数反射のうちの第３、第４の反
射ミラーをスクリーンに対して概ね平行に配置すること
により、キャビネットの奥行き寸法を決定する反射ミラ
ーを小型化できるため、より一層薄型の背面投写型表示
装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を表す背面投写型表示装置
の構成図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が側面図であ
る。

【図２】本発明によるライトバルブ方式を用いた投写
光学系の基本構成図である。

【図３】本発明による第１の投写光学手段の説明図で
ある。

【図４】本発明における第１の投写光学手段による結
像画像の歪を示す説明図である。

【図５】本発明における第２の投写光学手段により矯
正された画像を示す説明図である。

【図６】本発明によるスクリーンの部分拡大図であ
る。

【図７】本発明における第１の投写光学手段の収差補
正用組合せレンズの構成図である。

【図８】本発明による反射ミラーの配置関係の原理的
説明図である。

【図９】本発明の第２の実施例を表す背面投写型表示
装置の構成図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が側面図
である。

【図１０】図９の実施例の平面図である。

【図１１】本発明の第３の実施例を表す背面投写型表
示装置の構成図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が側面
図である。

【符号の説明】

１１キャビネット１２スクリーン１３画像形成光学系１４投写光学系１５第１の反射ミラー１６第２の反射ミラー１７第３の反射ミラー１８第４の反射ミラー２１光源２２ライトバルブ２３第１の投写光学手段の第１レンズ２４第１の投写光学手段の第２レンズ２５中間像面２６第２の投写光学手段９１キャビネット９３第３の反射ミラー１１１キャビネット１１２第２の反射ミラー１１３第３の反射ミラー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成光学系と、前記画像形成光学系
で生成された画像をキャビネット前面に設置したスクリ
ーンに投写する投写光学系を前記キャビネット内に有
し、前記投写光学系は、前記画像形成光学系で生成され
た画像を台形歪のある中間像に変換する第１の投写光学
手段と、前記台形歪のある中間像を前記スクリーン上で
台形歪のない像に変換する第２の投写光学手段からな
り、前記投写光学系からの画像光束を前記スクリーンに
対して概ね平行方向に出射すべく前記投写光学系を前記
スクリーンのある一辺側に配置し、前記投写光学系から
の画像光束をスクリーンの上方または下方に反射するた
めの第１の反射ミラーと、前記スクリーンを介して前記
第１の反射ミラーと反対側に配置され、前記第１の反射
ミラーからの反射光を受ける第２の反射ミラーと、前記
スクリーンを介して前記第２の反射ミラーと反対側に配
置され、前記第２の反射ミラーからの反射光を受ける第
３の反射ミラーと、前記キャビネットの後面であり前記
スクリーンと概ね平行に配置され、前記第３の反射ミラ
ーからの反射光を受ける第４の反射ミラーとを含む複数
枚の反射ミラーによって、前記画像光束を前記スクリー
ン背面に導き、前記スクリーンの背面に対して所要の傾
斜角度を持って斜めに入射させることを特徴とする背面
投写型表示装置。
【請求項２】画像形成光学系と、前記画像形成光学系
で生成された画像をキャビネット前面に設置したスクリ
ーンに投写する投写光学系を前記キャビネット内に有
し、前記投写光学系は、前記画像形成光学系で生成され
た画像を台形歪のある中間像に変換する第１の投写光学
手段と、前記台形歪のある中間像を前記スクリーン上で
台形歪のない像に変換する第２の投写光学手段からな
り、前記投写光学系からの画像光束を前記スクリーンに
対して概ね平行方向に出射すべく前記投写光学系を前記
スクリーンのある一辺側であり前記キャビネットの前側
に配置し、前記画像形成光学系と前記投写光学系をその
光軸周りに前記画像光束の回転角を補正する方向に所要
角度傾け、前記投写光学系からの画像光束をスクリーン
の上方または下方に反射するための第１の反射ミラー
と、前記スクリーンを介して前記第１の反射ミラーと反
対側に配置され、前記第１の反射ミラーからの反射光を
受ける第２の反射ミラーと、前記スクリーンを介して前
記第２の反射ミラーと反対側に配置し、前記第２の反射
ミラーからの反射光を受ける第３の反射ミラーと、前記
キャビネットの後面であり前記スクリーンと概ね平行に
配置され、前記第３の反射ミラーからの反射光を受ける
第４の反射ミラーとを含む複数枚の反射ミラーによっ
て、前記画像光束を前記スクリーン背面に導き、前記ス
クリーンの背面に対して所要の傾斜角度を持って斜めに
入射させることを特徴とする背面投写型表示装置。
【請求項３】画像形成光学系と、前記画像形成光学系
で生成された画像をキャビネット前面に設置したスクリ
ーンに投写する投写光学系を前記キャビネット内に有
し、前記投写光学系は、前記画像形成光学系で生成され
た画像を台形歪のある中間像に変換する第１の投写光学
手段と、前記台形歪のある中間像を前記スクリーン上で
台形歪のない像に変換する第２の投写光学手段からな
り、前記投写光学系からの画像光束を前記スクリーンに
対して概ね平行方向に出射すべく前記投写光学系を前記
スクリーンのある一辺側に配置し、前記投写光学系から
の画像光束をスクリーンの上方または下方に反射するた
めの第１の反射ミラーと、前記スクリーンを介して前記
第１の反射ミラーと反対側に配置し、前記第１の反射ミ
ラーからの反射光を受ける第２の反射ミラーと、前記第
２の反射ミラーよりは前記スクリーン寄りであり、前記
スクリーンに対して概ね平行に前記キャビネットの前側
に配置され、前記第２の反射ミラーからの反射光を受け
る第３の反射ミラーと、前記キャビネットの後面であり
前記スクリーンと概ね平行に配置され、前記第３の反射
ミラーからの反射光を受ける第４の反射ミラーとを含む
複数枚の反射ミラーによって、前記画像光束を前記スク
リーン背面に導き、前記スクリーンの背面に対して所要
の傾斜角度を持って斜めに入射させることを特徴とする
背面投写型表示装置。
【請求項４】前記スクリーンと前記第４の反射ミラー
の距離をＤ、投写光軸の前記スクリーンへの入射角度を
α、前記スクリーンの中心線上の垂直断面において投写
光軸と前記スクリーン最下点への入射光線とのなす角度
をθとするとき、前記第３の反射ミラーの反射面の奥行
き方向の寸法が、Ｄ／ＳＩＮ（π／２−α＋θ）以下で
あることを特徴とする請求項１または２に記載の背面投
写型表示装置。
【請求項５】前記複数枚の反射ミラーの面積が、前記
投写光学系から出射した画像光束の反射順に大きくなる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の背
面投写型表示装置。
【請求項６】前記複数枚の反射ミラーが全ての画像光
束に干渉しない配置であることを特徴とする請求項１ま
たは３に記載の背面投写型表示装置。
【請求項７】前記複数枚の反射ミラーが全ての画像光
束に干渉しない配置であり、前記第３の反射ミラーは、
前記第２の反射ミラーにいたる画像光束の通過領域に対
応する部分が削除された形状であることを特徴とする請
求項２に記載の背面投写型表示装置。
【請求項８】前記反射ミラーの少なくとも一枚に角度
調整機構を具備することを特徴とする請求項１から３の
いずれかに記載の背面投写型表示装置。
【請求項９】投写光路上で前記投写光学系に最も近い
反射ミラーが、投写光学系と一体構造上に固定されるこ
とを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の背面
投写型表示装置。
【請求項１０】前記複数枚の反射ミラーが一体構造上
に固定されることを特徴とする請求項１から３のいずれ
かに記載の背面投写型表示装置。