JPH0527326A - Rear projection type display device - Google Patents

Rear projection type display device

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Publication number
JPH0527326A
JPH0527326A JP3179260A JP17926091A JPH0527326A JP H0527326 A JPH0527326 A JP H0527326A JP 3179260 A JP3179260 A JP 3179260A JP 17926091 A JP17926091 A JP 17926091A JP H0527326 A JPH0527326 A JP H0527326A
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JP
Japan
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screen
cabinet
lens
image
display device
Prior art date
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Application number
JP3179260A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jiyouji Karasawa
穣児 唐澤
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0527326A publication Critical patent/JPH0527326A/en
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Abstract

PURPOSE:To realize a rear projection type display device which is provided with many functions on the front surface side of a cabinet, which can be operated from the front surface side and which is made super thin. CONSTITUTION:A projecting lens 13 is arranged on the rear surface side of a cabinet 1. Besides, multi-functional components are arranged on the front surface side of the cabinet 1. Then, the luminous flux of an image emitted from the lens 13 is reflected by a first, a second, a third and a fourth reflecting mirrors 4, 5, 6 and 7 and guided to the rear surface of a screen 3. At this time, the respective reflecting mirrors are set and arranged so as to obliquely project it with respect to the screen 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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、コンピューター画像等を拡
大投写するに適する背面投写型表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rear projection display device, and more particularly to a rear projection display device suitable for enlarging and projecting video images, computer images and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、CRT(Cathode Ray
Tube)直視型をはじめとするディスプレイは、高
画質化、大画面化が急速に進められている。しかし、C
RT直視型は、製造上の問題から40インチ程度が限界
と言われており、また、大重量である。液晶や、EL、
プラズマ等のフラットディスプレイも、製造上の技術的
課題、コストといった面で大面積化は開発途上である。
2. Description of the Related Art In recent years, CRT (Cathode Ray)
The direct-view type display, such as Tube, has rapidly been improved in image quality and screen size. But C
The RT direct-view type is said to have a limit of about 40 inches due to manufacturing problems, and is heavy. LCD, EL,
Flat displays such as plasma are also in the process of being developed into a large area in terms of manufacturing technical problems and costs.

【0003】そのような中で注目を浴びているのが、1
〜5インチ程度の液晶パネルや5〜9インチ程度のCR
Tの画像を拡大投写する投写型表示装置である。投写型
表示装置は前面投写型、背面投写型に分けられる。前面
投写型は、自由に画面サイズが得られるなどの利点を持
つが、部屋を暗くしないと映像がみれない、表示装置と
は別にスクリーンが必要であるなど欠点を持っている。
それに対して、背面投写型は、画面サイズは可変できな
いものの、任意の場所で、しかも大画面を明るい部屋で
もCRT直視型並に観賞が可能である。
Under such circumstances, 1 is attracting attention.
~ 5 inch LCD panel or 5 ~ 9 inch CR
It is a projection display device for enlarging and projecting an image of T. The projection display device is classified into a front projection type and a rear projection type. The front projection type has the advantage that the screen size can be freely obtained, but has the drawbacks that the image cannot be seen unless the room is dark and a screen is required separately from the display device.
On the other hand, in the rear projection type, although the screen size cannot be changed, it is possible to view the large screen in a bright room at an arbitrary position as if it were a CRT direct-view type.

【0004】このような表示装置は、大画面である上
に、小型、軽量であることが求められている。壁掛けテ
レビに代表されるように、超薄型のディスプレイが将来
的な夢である。
Such a display device is required to have a large screen and a small size and light weight. Ultra-thin displays are a dream for the future, as typified by wall-mounted TVs.

【0005】以上のような状況の中、これまでに、文献
テレビション学会技術報告(1989 Vol.13
No.53 55〜60ページ)にもみられるように、
スクリーンに対して、垂直な光軸をもって投写する方式
の背面投写型表示装置が提供されている。小型軽量化に
ついては、投写レンズの広角化による投写距離の短縮、
CRTや液晶等の画像形成部の小型化によりなされてい
るが、大幅な薄型化、小型軽量化には至っていない。
Under the circumstances as described above, the technical report of the Literature Television Society (1989 Vol. 13) has been published so far.
No. 53 53-60),
There is provided a rear projection display device of a type that projects with an optical axis perpendicular to a screen. For downsizing and weight reduction, shortening the projection distance by widening the angle of the projection lens,
Although it has been achieved by downsizing the image forming unit such as a CRT or a liquid crystal, it has not been significantly thinned and reduced in size and weight.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来の
背面投写型表示装置は、スクリーンに対し垂直な光軸を
もって投写しないと台形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
基因して拡大投写光学系(表示装置、投写レンズ、画像
光束と反射ミラーで構成される)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、それ故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。
However, in the conventional rear projection display device described above, the image is distorted due to trapezoidal distortion or the like unless the image is projected with an optical axis perpendicular to the screen. As a result, the volume occupied by the magnifying projection optical system (composed of the display device, the projection lens, the image light flux and the reflection mirror), especially the dimension in the depth direction with respect to the screen (cabinet thickness) increases. Therefore, there is a problem that the rear projection type display device cannot be formed by a thin cabinet.

【0007】上述しただけでなく、このところのテレビ
ジョンは、衛星放送の発展、CATV(Cable T
elevision)の普及やAV(Audio・Vi
sual)指向により各社とも多機能化しており、市場
においても売上を伸ばしている。従って、多機能な背面
投写型表示装置は当然のことといえる。
[0007] In addition to the above-mentioned, the recent television is based on the development of satellite broadcasting, CATV (Cable T
popularization of AV and AV (Audio ・ Vi)
Each company is becoming multi-functional due to its “sual” orientation, and sales are increasing in the market. Therefore, it can be said that a multifunctional rear projection display device is a matter of course.

【0008】また、家庭に普及しているCRT直視型の
テレビジョンは、通常、木製等のラックの上に載せられ
ており、そのラックの中にビデオデッキ、チューナー等
のAV機器を収納しており、スペースを有効利用してい
る。背面投写型表示装置にもこの様なことが求められる
のはいうまでもなく、このラック部分にあたる、背面投
写型表示装置のスクリーンの下部(キャビネットの前面
側下部)に上記の機能が付属し、前面側から操作できる
ことが望ましい。
A CRT direct-viewing type television, which is widely used in homes, is usually mounted on a rack made of wood or the like, and AV equipment such as a video deck and a tuner is housed in the rack. And space is being used effectively. Needless to say, such a thing is also required for the rear projection display device, and the above function is attached to the lower part of the screen of the rear projection display device (the lower part of the front side of the cabinet), which corresponds to this rack part, It is desirable to be able to operate from the front side.

【0009】しかし、前記した反射ミラーの設置条件の
制約によって拡大投写光学系がキャビネット内にレイア
ウトされるため、キャビネット内のスペースは必要最小
限の構成部品である拡大投写光学系のみで満たされてお
り、また仮にスペースがあったとしてもキャビネットの
背面側で使えない、あるいは狭いといった事情で有効利
用されていなかった。従って、AV機能等の組み込みは
なされておらず、装置外からビデオ信号を取り込み、単
に投写するだけのモニターに過ぎないという課題があっ
た。
However, since the magnifying projection optical system is laid out in the cabinet due to the restrictions on the installation conditions of the reflecting mirrors described above, the space in the cabinet is filled with only the magnifying projection optical system which is the minimum necessary component. However, even if there was a space, it could not be used on the back side of the cabinet, or it was not used effectively because it was small. Therefore, the AV function and the like are not incorporated, and there is a problem that it is merely a monitor that takes in a video signal from outside the device and simply projects it.

【0010】更に、装置機能を充実化するためのスペー
ス確保は、薄型化することに重点をおいているため、横
幅や高さを犠牲に装置を大きくする方法がとられ、全体
的な小型軽量化がなされていないという課題もあった。
Further, since securing the space for enhancing the function of the device is focused on making the device thin, a method of enlarging the device at the expense of the width and height is adopted, and the overall size and weight are small. There was also a problem that it was not made into a product.

【0011】本発明は、上記の従来の課題を解決するも
ので、その目的とするところは、現在市販されている装
置よりはるかに薄型でありながら、また機能付加のため
に横幅や高さを犠牲に装置全体を大型化、大重量化する
ことなく小型軽量で、多種多量の機能を有し、かつキャ
ビネットの前面側から操作可能な背面投写型表示装置を
提供することにある。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems. The object of the present invention is to reduce the width and height in order to add functions, while being much thinner than the devices currently on the market. It is an object of the present invention to provide a rear projection display device that is compact and lightweight without sacrificing the overall size and weight of the device, has a large number of various functions, and can be operated from the front side of the cabinet.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる背面投写
型表示装置は、キャビネット内に、少なくとも一つの表
示手段と、この表示手段の原画像をスクリーンに拡大投
写するための投写手段と、この投写手段から投写した画
像光束をキャビネットの前面に設置されたスクリーンの
背面に導き、スクリーンの背面に対し所要の傾斜角度を
もって斜めに投写させるための少なくとも一つの反射手
段を備え、前記投写手段はスクリーン設置面(キャビネ
ット前面)に相対向する側(キャビネット背面側)に配
置したことにより、キャビネットの小型化、特に薄型
化、装置の多機能化を実現したものである。
A rear projection display device according to the present invention includes at least one display means in a cabinet, projection means for enlarging and projecting an original image of the display means on a screen, and The projection means is provided with at least one reflecting means for guiding the image light flux projected to the back surface of the screen installed on the front surface of the cabinet and projecting the image light flux obliquely with respect to the back surface of the screen at a required inclination angle. By arranging on the side opposite to the installation surface (cabinet front surface) (cabinet back surface side), the cabinet is made smaller, particularly thin, and the device is made multifunctional.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下、本発明を図面に示す実施例を参照し
て説明する。
(Embodiment 1) The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.

【0014】本発明の背面投写型表示装置は、図1に一
実施例の装置の斜視図を示すように薄型のキャビネット
1内に投写光学系2と、キャビネット1の前面に設けら
れた背面投写型のスクリーン3と、前記投写光学系2か
らの画像光束を前記スクリーン3の背面まで導くための
反射手段である第1、第2、第3、第4反射ミラー4、
5、6、7とを備えている。
The rear projection display device of the present invention is a rear projection device provided in the front of the cabinet 1 with a projection optical system 2 in a thin cabinet 1 as shown in a perspective view of the device of one embodiment in FIG. Type screen 3 and first, second, third and fourth reflection mirrors 4 which are reflection means for guiding the image light flux from the projection optical system 2 to the back surface of the screen 3.
It is equipped with 5, 6, and 7.

【0015】本発明において使用される投写光学系2
は、図4(a)に透過型の場合を、図4(b)に反射型
の場合の光学系を例示するように、照明装置8、表示手
段としての一例のライトバルブ9、投写手段として、第
1レンズ10、結像面11および第2レンズ12からな
る投写レンズ13により構成されている。
Projection optical system 2 used in the present invention
4A illustrates a transmission type optical system and FIG. 4B illustrates a reflection type optical system, the lighting device 8, an example light valve 9 as a display unit, and a projection unit. , A projection lens 13 including a first lens 10, an image plane 11 and a second lens 12.

【0016】上記ライトバルブ9は透過型または反射型
のドットマトリックス液晶を用いたもので、第1レンズ
10の光軸14に対し所要の角度をもって傾斜して設置
され、この第1レンズ10によるライトバルブ9の画像
を結像する位置に前記光軸14に対してライトバルブ7
とは反対側に傾斜して結像面11が設置されている。透
過型の場合は、図4(a)のように第1レンズ10の光
軸14に対し結像面11において屈曲する光軸15を有
する第2レンズ12が結像面11を間にして配置され、
第1レンズ10と第2レンズ12とは「ハ」の字状配置
とされている。そしてこの第2レンズ12は、前記第1
レンズ10により結像面11に結像された画像を光軸1
5に対する結像面11の傾斜とは反対側に傾斜して配置
されるスクリーン3に拡大投写する光学機能を有してい
る。また反射型の場合は、図4(b)のように結像面1
1を反射ミラーとし、その反射光路上に第2レンズ12
を配置してスクリーン3に斜め投写する光学機能を有し
ている。
The light valve 9 uses a transmissive or reflective dot matrix liquid crystal and is installed at a predetermined angle with respect to the optical axis 14 of the first lens 10. The light valve 7 with respect to the optical axis 14 is located at a position where an image of the bulb 9 is formed.
The imaging surface 11 is installed so as to be inclined on the side opposite to. In the case of the transmissive type, as shown in FIG. 4A, the second lens 12 having the optical axis 15 bent on the image forming surface 11 with respect to the optical axis 14 of the first lens 10 is arranged with the image forming surface 11 in between. Was
The first lens 10 and the second lens 12 are arranged in a V shape. The second lens 12 is the first lens
The image formed on the image forming surface 11 by the lens 10 is the optical axis 1
It has an optical function of enlarging and projecting it on the screen 3 which is arranged on the side opposite to the inclination of the image forming surface 11 with respect to 5. Further, in the case of the reflection type, as shown in FIG.
1 is a reflection mirror, and the second lens 12 is on the reflection optical path.
And has an optical function of obliquely projecting on the screen 3.

【0017】第1反射ミラー4上の画像光束は反射し
て、それぞれ第2、第3反射ミラー5,6によって光路
変換され第4反射ミラー7に導かれる。この第4反射ミ
ラー7でさらに反射した画像光束はスクリーン3の背面
に傾斜角α(例えば60゜)をもって投写される。
The image light flux on the first reflecting mirror 4 is reflected, and the optical path is changed by the second and third reflecting mirrors 5 and 6, respectively, and is guided to the fourth reflecting mirror 7. The image light flux further reflected by the fourth reflecting mirror 7 is projected on the rear surface of the screen 3 with an inclination angle α (for example, 60 °).

【0018】スクリーン3は、このスクリーン3の背面
から斜め(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10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の前面ほぼ直角方向
に向かわせるようにするプリズム全反射スクリーンが用
いられる。
The screen 3 has an incident light flux as shown in a partially enlarged view in FIG. 10 so that a light flux projected obliquely (incident angle 60 °) from the back surface of the screen 3 does not pass through in its extension direction. A prism total reflection screen is used which directs the screens in a direction substantially perpendicular to the front surface of the screen 3.

【0019】透過型において用いられる結像面11は、
例えば図5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16,16・・・・が縦方
向に多数配列された構造のものが用いられ、第1レンズ
10からの光が微小反射面16,16・・・・で反射して第
2レンズ12に向かうようになっている。このような反
射構造を結像面11とすれば、反射による光量損失が少
なく好ましいが、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8の光量が大
きい場合には透過型スクリーンを用いることもできる。
The image plane 11 used in the transmission type is
For example, as shown in FIG.
In the depth direction, a structure is used in which a large number of narrow minute reflecting surfaces 16, 16, ... Are arranged in the vertical direction, and the light from the first lens 10 is reflected by the minute reflecting surfaces 16, 16 ,. It is reflected by and goes toward the second lens 12. If such a reflecting structure is used as the imaging surface 11, light amount loss due to reflection is small, which is preferable, but when the area of the screen 3 is not so large (when the enlargement ratio is small) or when the light amount of the illumination device 8 is large. A transmissive screen can also be used.

【0020】上記の投写光学系2を幾何光学的にみる
と、第1レンズ10側は図6に示すように、ライトバル
ブ9、結像面11は第1レンズの結像位置A1 ,A2
おかれ、ライトバルブ9の延長線17と結像面11の延
長線18が、第1レンズ10の中心を通りかつ光軸14
に直角な線19上のO点で交わる。このとき拡大率m
は、 m =f/(χ1 −f)=(χ2 −f)/f=χ2 /χ1 である。これを云い代えれば、 m=tan α2 /tan α1 (シャイン
プルフの法則) で表わされる。
When the projection optical system 2 is viewed geometrically as shown in FIG. 6, on the first lens 10 side, the light valve 9 and the image forming surface 11 are image forming positions A 1 , A of the first lens as shown in FIG. 2 , the extension line 17 of the light valve 9 and the extension line 18 of the imaging plane 11 pass through the center of the first lens 10 and the optical axis 14
It intersects at the point O on the line 19 which is perpendicular to. At this time, enlargement ratio m
Is m = f / (χ 1 −f) = (χ 2 −f) / f = χ 2 / χ 1 . In other words, it can be expressed by m = tan α 2 / tan α 1 (Scheinfulf's law).

【0021】上記の条件を満たすことにより、ライトバ
ルブ9の画像を第1レンズ10により結像面11上に結
像させることができる。ただしこの結像面11上に結像
される画像は、図7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 9 can be formed on the image forming surface 11 by the first lens 10. However, the image formed on the image forming surface 11 is a trapezoidally distorted image in the case where the original image is a regular quadrangle as shown in FIG.

【0022】第2レンズ12も、結像面11とスクリー
ン3との配置関係を前記第1レンズ10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11上の画像
が第2レンズ12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レンズ10により生じた歪
みが第2レンズ12によって矯正されるので図8のよう
に正規の画像となり、第1レンズ10の倍率と第2レン
ズ12の倍率とを乗じた倍率の画像として結像される。
The second lens 12 is also arranged such that the image plane 11 and the screen 3 are arranged in the same relationship as the case of the first lens 10, so that the image on the image plane 11 is changed to the second lens 12. The image is enlarged by and is focused on the screen 3. Since the distortion caused by the first lens 10 is corrected by the second lens 12, this image becomes a normal image as shown in FIG. 8, and the magnification obtained by multiplying the magnification of the first lens 10 and the magnification of the second lens 12 is used. Image is formed.

【0023】投写レンズ13から投写された画像光束を
スクリーン3の背面に導くための光路変換用の反射系
は、図9にその原理的説明図を示すように、三角形AB
C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
いる。
The reflection system for changing the optical path for guiding the image light beam projected from the projection lens 13 to the back surface of the screen 3 has a triangle AB as shown in the principle explanatory view in FIG.
When considering C, it can be seen that the minimum depth is obtained by bending the optical path so as to form an isosceles triangle whose base is the line segment AB. That is, X is Y when there is no reflection mirror.
Indicates the optical path in the case of single reflection, and Z represents the optical path in the case of double reflection.

【0024】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。At this time, the angle φ formed by the line segments AB and BC is represented by φ = (π / 2) -α-θ.

【0025】tan φ=1/tan (α+θ) 図から、 H/2D=tan (α+θ) 故に、 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-1(3/2)−θ=56.3゜−12゜=44.3゜ となる。図2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。
Tan φ = 1 / tan (α + θ) From the figure, H / 2D = tan (α + θ) Therefore, tan φ = 2D / H Now, (H / D) is 3, that is, depth D is 3 of height H.
In order to make it one-half, if θ = 12 °, α = tan −1 (3/2) −θ = 56.3 ° −12 ° = 44.3 ° from the above equation. If α = 60 ° as shown in FIG. 2, the depth dimension D can be further reduced, and the device can be made thin.

【0026】以上の説明は、3回以上の反射の場合にお
いても同じことがいえ、さらに図9のように平面的に折
り曲げるだけでなく、立体的に折り曲げてもよい。
The above description applies to the case of three or more reflections. Further, not only the plane bending as shown in FIG. 9 but also the three-dimensional bending may be performed.

【0027】図1に示した実施例を参照すると、この場
合、キャビネット1の内部下方に置いた照明装置8から
出射した光束は、ライトバルブにおいて光変調され、キ
ャビネット1の背面側底部に設置された投写レンズ13
に入射する。投写レンズ13を通過した画像光束は、拡
大しながら進行し、第1反射ミラー4により、キャビネ
ット上方に光路変換され、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に入射する。更にこの
画像光束を第2反射ミラー5により反射させ、スクリー
ン3下部に設置された第3反射ミラー6に導き、この第
3反射ミラー6からの反射光を受ける第4反射ミラー7
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
背面とほぼ平行に置いて、この第4反射ミラー7からス
クリーン3の背面に斜め方向から投写することにより、
ライトバルブ9に作られる画像がスクリーン3上に拡大
画像として投写される。
With reference to the embodiment shown in FIG. 1, in this case, the luminous flux emitted from the lighting device 8 placed in the lower part of the cabinet 1 is light-modulated by the light valve and installed at the bottom of the cabinet 1 on the back side. Projection lens 13
Incident on. The image light flux that has passed through the projection lens 13 travels while expanding, and is subjected to optical path conversion to the upper side of the cabinet by the first reflection mirror 4 and enters the second reflection mirror 5 that receives the reflected light from the first reflection mirror 4. .. Further, this image light flux is reflected by the second reflection mirror 5, guided to the third reflection mirror 6 installed under the screen 3, and the fourth reflection mirror 7 receives the reflected light from the third reflection mirror 6.
Is placed substantially parallel to the back surface of the screen 3 on the rear inner surface facing the screen 3 and projected from the fourth reflecting mirror 7 to the back surface of the screen 3 from an oblique direction.
The image formed on the light valve 9 is projected on the screen 3 as an enlarged image.

【0028】上記のような配置構造を採用してスクリー
ン3の背面から斜め投写してもスクリーン3上に形成さ
れる拡大画像に台形歪が生じることがなく、正規の画像
を映し出すことができながらキャビネット1の奥行き寸
法を大幅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 a diagonal image is projected from the rear surface of the screen 3, a magnified image formed on the screen 3 does not have trapezoidal distortion and a normal image can be displayed. The depth dimension of the cabinet 1 can be significantly reduced, and an ultrathin display device with a large screen can be obtained.

【0029】また、本発明において、キャビネットの背
面側下部に投写レンズ13を配置することにより、キャ
ビネット前面側下部にBSチューナーや各種コンバータ
ー等を内蔵することが可能であり、TVモニターとして
多機能になることはいうまでもなく、ビデオデッキ、レ
ーザーディスク、コンパクトディスク、センタースピー
カーといった機能も内蔵できる。故に、大画面であり薄
型で設置面積をとらないという利点をさらに活かすこと
ができ、単なるビデオ映像やコンピューター画像のモニ
ターだけでなく、カラオケ等のAV一体型の装置が実現
できる。更にはマルチメディア対応の装置が可能であ
る。
Further, in the present invention, by disposing the projection lens 13 on the lower portion on the rear side of the cabinet, it is possible to incorporate a BS tuner, various converters and the like on the lower portion on the front side of the cabinet, and it becomes a multifunctional TV monitor. Needless to say, functions such as VCR, laser disc, compact disc, and center speaker can also be built in. Therefore, the advantages of a large screen, a thin shape, and a small installation area can be further utilized, and not only simple video images and computer image monitors but also AV integrated devices such as karaoke can be realized. Further, a device compatible with multimedia is possible.

【0030】以下、投写レンズ13がキャビネット1の
背面側に配置できる理由を説明する。
The reason why the projection lens 13 can be arranged on the back side of the cabinet 1 will be described below.

【0031】図2は、本発明の背面投写型表示装置の側
面図である。光軸20のスクリーン3への入射角をα、
光軸21(第3ミラーの反射光軸)の第4反射ミラー7
への入射角をβとする。ここでスクリーン3と第4反射
ミラー7は平行に配置してあるので、βはαに等しい。
光軸21と光軸22(第2反射ミラーの反射光軸)とが
なす角を2ψ、Z軸に平行な軸と光軸22とがなす角を
γ、Z軸に平行な軸と光軸23(第1反射ミラーの反射
光軸)とがなす角をδとすれば、第3反射ミラー6の傾
斜角(反射面とX軸に平行な軸とがなす角度)は、(γ
+ψ)と表わせる。また、第2反射ミラー5の傾斜角
(反射面とX軸に平行な軸とがなす角度)は、(δ−
γ)/2となる。従って、αやβが固定された場合、画
像光束が構成部品にけられないようにすること、上述し
たγ、δ、ψの関係をくずさないことに気をつけさえす
れば、歪やケラレのない正常な像が得られるのでγ、
δ、ψは任意に選べる。光軸23がキャビネット背面側
に向くように第2反射ミラー5の傾斜角(δ−γ)/2
を設定し、それに合わせ各反射ミラーの傾斜角を調整す
ることにより、投写レンズ13をキャビネット背面側に
配置することが可能となる。
FIG. 2 is a side view of the rear projection display device of the present invention. The incident angle of the optical axis 20 on the screen 3 is α,
Fourth reflection mirror 7 with optical axis 21 (reflection optical axis of third mirror)
The angle of incidence on is β. Since the screen 3 and the fourth reflecting mirror 7 are arranged in parallel here, β is equal to α.
The angle between the optical axis 21 and the optical axis 22 (the reflected optical axis of the second reflecting mirror) is 2ψ, the angle between the axis parallel to the Z axis and the optical axis 22 is γ, and the axis parallel to the Z axis and the optical axis. Letting δ be the angle formed by 23 (the reflection optical axis of the first reflection mirror), the inclination angle of the third reflection mirror 6 (the angle formed by the reflection surface and the axis parallel to the X axis) is (γ
+ Ψ). The inclination angle of the second reflection mirror 5 (the angle formed by the reflection surface and the axis parallel to the X axis) is (δ−
γ) / 2. Therefore, if α and β are fixed, distortion and vignetting will not occur if care is taken to prevent the image light flux from being eclipsed by the components and not to break the relationship between γ, δ, and ψ described above. Γ, because a normal image is obtained
δ and ψ can be arbitrarily selected. The tilt angle (δ−γ) / 2 of the second reflecting mirror 5 so that the optical axis 23 faces the cabinet back side.
Is set and the inclination angle of each reflection mirror is adjusted in accordance therewith, the projection lens 13 can be arranged on the back side of the cabinet.

【0032】図3は、本発明の背面投写型表示装置の正
面図である。第1反射ミラー4の傾斜角(反射面とY軸
に平行な軸とがなす角度)ζと第2反射ミラー5の傾斜
角(反射面とY軸に平行な軸とがなす角度)ηは、上述
のγ、δ、ψの設定により、必要に応じ可変できるた
め、投写レンズ13をキャビネット背面側へ配置する構
成には無理が生じない。投写レンズ13を構成している
第1レンズ10及び第2レンズ12は、画像劣化を引き
起こす収差の低減、歪補正量の軽減をはかるため、単レ
ンズではなく数枚のレンズを組み合わせたレンズ群であ
る。また図からもわかるように投写レンズ13はキャビ
ネットの横幅方向に長く伸びたものとなっている。従っ
て投写レンズ13をキャビネット背面側に配置すること
により、キャビネット内を有効利用できることは歴然で
ある。例えばこの実施例では、キャビネット前面側下部
にビデオデッキ24やセンタースピーカー25、BSチ
ューナー26の組み込みを可能にしている。
FIG. 3 is a front view of the rear projection display device of the present invention. The inclination angle (angle formed by the reflection surface and the axis parallel to the Y axis) ζ of the first reflection mirror 4 and the inclination angle (angle formed by the reflection surface and the axis parallel to the Y axis) η of the second reflection mirror 5 are Since the above-mentioned settings of γ, δ, and ψ can be changed as needed, there is no difficulty in the configuration of arranging the projection lens 13 on the back side of the cabinet. The first lens 10 and the second lens 12 constituting the projection lens 13 are not a single lens but a lens group in which a plurality of lenses are combined in order to reduce the aberration that causes image deterioration and the distortion correction amount. is there. Further, as can be seen from the figure, the projection lens 13 is elongated in the width direction of the cabinet. Therefore, it is obvious that the inside of the cabinet can be effectively used by disposing the projection lens 13 on the back side of the cabinet. For example, in this embodiment, the VCR 24, the center speaker 25, and the BS tuner 26 can be installed in the lower portion of the front side of the cabinet.

【0033】図11は、本発明の他の一実施例にかかる
背面投写型表示装置の構成図である。
FIG. 11 is a block diagram of a rear projection display device according to another embodiment of the present invention.

【0034】この実施例では、表示手段としてCRT2
7を用いている。キャビネット内における、投写レンズ
13、第1、第2、第3、第4反射ミラー4、5、6、
7及びスクリーン3の配置構成は、図1の実施例と同様
である。ライトバルブを用いる装置では照明装置が必要
であるが、CRTを用いると照明装置は必要ないため、
たとえCRTが大きくてもこの照明装置のスペースも使
えばCRTの設置は可能である。小型化(薄型化)には
ライトバルブを用いた装置の方が有利であるが、スクリ
ーンに画像光束を斜めに投写させ、投写レンズをスクリ
ーン背面側に配置することにより、CRTを用いても同
様にキャビネットの奥行きを大幅に短縮することができ
る。
In this embodiment, the CRT 2 is used as the display means.
7 is used. In the cabinet, the projection lens 13, the first, second, third and fourth reflection mirrors 4, 5, 6,
The arrangement of 7 and the screen 3 is similar to that of the embodiment shown in FIG. A device that uses a light valve requires a lighting device, but a CRT does not require a lighting device.
Even if the CRT is large, it is possible to install the CRT if the space of this lighting device is used. A device using a light valve is more advantageous for downsizing (thinning), but it is also possible to use a CRT by projecting the image light beam obliquely on the screen and arranging the projection lens on the back side of the screen. The depth of the cabinet can be greatly reduced.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、キ
ャビネット背面側に投写レンズを配置することにより、
横幅や高さを大きくすることなくキャビネット前面側に
多種多量な機能の構成部品を配置することが可能とな
る。故に装置が小型化、多機能化し、かつ前面側から操
作が可能となる。更に投写レンズからの画像光束を、各
反射ミラーにより所要角度光路変換することにより、ス
クリーンに対して斜めに投写できるので、キャビネット
の奥行きを大幅に短縮できるという効果が生まれる。従
って、多機能であり、かつ前面側から操作が可能な超薄
型の背面投写型表示装置を実現できる。
As described above, according to the present invention, by arranging the projection lens on the back side of the cabinet,
It is possible to arrange components having various functions on the front side of the cabinet without increasing the width and height. Therefore, the device can be made compact and multifunctional, and can be operated from the front side. Further, the image light flux from the projection lens can be projected obliquely to the screen by changing the required angle optical path by each reflection mirror, so that the depth of the cabinet can be greatly reduced. Therefore, it is possible to realize an ultra-thin rear projection display device which is multifunctional and can be operated from the front side.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例を示す背面投写型表示装置
の斜視図。
FIG. 1 is a perspective view of a rear projection display device showing an embodiment of the present invention.

【図2】 図1の一実施例の光軸、ミラーの配置及び構
成を示す側面図。
FIG. 2 is a side view showing the arrangement and configuration of optical axes and mirrors in one embodiment of FIG.

【図3】 図1の一実施例の光軸、ミラーの配置及び構
成を示す正面図。
FIG. 3 is a front view showing the arrangement and configuration of optical axes and mirrors in one embodiment of FIG.

【図4】 図1における投写光学系の原理を示す光学配
置図。
FIG. 4 is an optical layout diagram showing the principle of the projection optical system in FIG.

【図5】 図4における結像面の一部の拡大略示断面
図。
5 is an enlarged schematic cross-sectional view of a part of the image plane in FIG.

【図6】 図4における投写光学系の第1レンズとライ
トバルブ、結像面との関係を幾何光学的に示す説明図。
FIG. 6 is an explanatory view showing the relationship between the first lens of the projection optical system, the light valve, and the image plane in FIG. 4 by geometrical optics.

【図7】 第1レンズによる結像画像の歪みを示す説明
図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing distortion of an image formed by the first lens.

【図8】 第2レンズにより矯正された画像を示す説明
図。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an image corrected by a second lens.

【図9】 反射ミラーの配置関係の原理的説明図。FIG. 9 is a principle explanatory view of the arrangement relationship of the reflection mirrors.

【図10】 スクリーンの一部の拡大断面図。FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a part of the screen.

【図11】 本発明の他の一実施例を示す背面投写形表
示装置の構成図。
FIG. 11 is a configuration diagram of a rear projection display device according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 キャビネット 2 投写光学系 3 スクリーン 4 第1反射ミラー 5 第2反射ミラー 6 第3反射ミラー 7 第4反射ミラー 8 照明装置 9 ライトバルブ 10 第1レンズ 11 結像面 12 第2レンズ 13 投写レンズ 27 CRT 1 Cabinet 2 Projection Optical System 3 Screen 4 First Reflection Mirror 5 Second Reflection Mirror 6 Third Reflection Mirror 7 Fourth Reflection Mirror 8 Illumination Device 9 Light Valve 10 First Lens 11 Image Forming Surface 12 Second Lens 13 Projection Lens 27 CRT

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 キャビネット内に、少なくとも一つの表
示手段と、この表示手段の原画像をスクリーンに拡大投
写するための投写手段と、この投写手段から投写した画
像光束をキャビネットの前面に設置されたスクリーンの
背面に導き、スクリーンの背面に対し所要の傾斜角度を
もって斜めに投写させるための少なくとも一つの反射手
段を備え、前記投写手段はスクリーン設置面(キャビネ
ット前面)に相対向する側(キャビネット背面側)に配
置したことを特徴とする背面投写型表示装置。
Claim: What is claimed is: 1. In a cabinet, at least one display means, projection means for enlarging and projecting an original image of this display means on a screen, and an image light flux projected from this projection means. Is installed on the front side of the screen and is provided with at least one reflecting means for projecting obliquely with respect to the back side of the screen at a required inclination angle, said projection means facing the screen installation surface (the front side of the cabinet). A rear projection display device characterized in that the rear projection display device is arranged on the side where it is closed (on the back side of the cabinet).
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