JPH0527328A - 背面投写型表示装置 - Google Patents

背面投写型表示装置

Info

Publication number
JPH0527328A
JPH0527328A JP3179265A JP17926591A JPH0527328A JP H0527328 A JPH0527328 A JP H0527328A JP 3179265 A JP3179265 A JP 3179265A JP 17926591 A JP17926591 A JP 17926591A JP H0527328 A JPH0527328 A JP H0527328A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screen
lens
image
cabinet
optical system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3179265A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kamakura
弘 鎌倉
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP3179265A priority Critical patent/JPH0527328A/ja
Publication of JPH0527328A publication Critical patent/JPH0527328A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Projection Apparatus (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 背面投写型表示装置に於て、視角特性を上下
方向に変化させることが可能で、視認者の視角を最適視
角に合わせることを目的とする。 【構成】 複数のミラ−を用いた薄型光学系で構成さ
れ、スクリ−ンと最終反射ミラ−とを継ぎ手部材にてリ
ンクさせる。投写光学系(2)から投射された投写光
は、複数の反射ミラ−を介して、最終反射ミラ−(5)
に入射される。スクリ−ン(3)は最終反射ミラ−
(5)と継ぎ手部材(18)により継合される。

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−タ画像などを拡大し
て投射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−ンに拡大投射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。
【0003】これは、ブラウン管(CRT)による画像
表示には大きさの限界があり、大画面化するにはブラウ
ン管自体の大型化に伴い、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。
【0004】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。
【0005】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。
【0006】しかし通常の投影方式によりスクリ−ンの
正面から投射すると、暗い室内でしか使用することが出
来ず、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
とが出来ない。
【0007】上記のような事情から、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−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出来るよう
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。
【0008】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、例えば実開平1−85778号公報
にも見られるように、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−により光路を変換させ、スクリ−
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、且つ明るい室内であってもスクリ−
ン上の画像を見ることが出来る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】然るに、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−により光路変換してス
クリ−ンの背面に導く構造で有るため、スクリ−ンに対
し垂直な光軸をもって投射しないとキ−ストン歪などに
より画像の歪が生じるので反射ミラ−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−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出来ないという問
題があった。
【0010】また上記の背面投写型表示装置において
は、スクリ−ンがアクリル系の樹脂により構成されたも
のが一般的で、これらのスクリ−ンは、フレネルレンズ
とレンチキラ−レンズで構成されているため、視角範囲
に関しては、特に上下方向の視角特性が悪かった。
【0011】本発明は、このような問題点を解決するも
ので、ライトバルブを用い、その画像をキャビネットの
前面のスクリ−ンに背面投写して拡大画像を得るに当た
り、キャビネットの奥行きを可能な限り薄型に構成する
ことが出来る背面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。
【0012】又、本発明は、背面投写型表示装置の場合
に於ける観視者の上下方向の視角に対して、わずかの操
作で観視者の視線にスクリ−ンの方向を合わせることに
より、最適な条件で観賞を可能とすることを目的とした
ものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の問題点を
解決することを課題として、本発明は、キャビネット内
に照明手段により照明されるように配置されるライトバ
ルブ面に対し所要角度傾斜して配置された第1レンズ
と、この第1レンズの結像位置に配置された反射手段
と、この反射手段に対し所要角度傾斜して配置され前記
第1レンズにより生じた像の歪を矯正する第2レンズと
を有する投写光学系を備え、この第2レンズにより拡大
された画像光束をキャビネットの前面に設置されたスク
リ−ンの背面に導き、スクリ−ンの背面に対して所要の
傾斜角度をもって斜めに入射させる第1、及び第2の反
射ミラ−をキャビネット内に配置し、最終ミラ−は前記
スクリ−ンと継ぎ手部材を介して継合させたことによ
り、特にスクリ−ンに対して奥行き方向の寸法(キャビ
ネットの厚さ)が薄く、しかもスクリ−ンの視角特性を
観視者に対して最適に合わせることを可能にしたもので
ある。
【0014】
【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。
【0015】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反射ミラー17、4、
5とを備えている。
【0016】継ぎ手部材18は、スクリ−ン3と第3反
射ミラ−5とを2カ所もしくは3カ所にてリンクさせ、
操作ノブ19を手前に引くことによりスクリ−ンを手前
に引き出しスクリ−ンのあおり角を可変することが可能
となる。
【0017】図2に同具体的実施例の断面図を示すが継
ぎ手部材18は、第3の反射ミラ−5の上下の4カ所か
らスクリ−ンの上下の各コ−ナ部分に4本の継ぎ手によ
り構成され、操作ノブ19を手前方向に引くことによ
り、スクリ−ンは矢印20に示すような方向に傾斜す
る。この継ぎ手の長さに関しては、投写光学系2からス
クリ−ンまでの距離は一定で、しかも薄型光学系の利点
を最大限生かすように第3の反射ミラ−は、複数回の光
の折り曲げに対して、投写光を遮ること無く可変するこ
とが可能である。
【0018】本発明において使用される投写光学系2
は、図3(a)に透過型の場合を、図3(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、表示手
段としての一例のライトバルブ7、投写手段として、第
1レンズ8、結像面9および第2レンズ10から構成さ
れている。
【0019】上記ライトバルブ7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
8の光軸11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8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11に対してライトバルブ7とは
反対側に傾斜して結像面9が設置されている。
【0020】透過型の場合は、図3(a)のように第1
レンズ8の光軸11に対し結像面9において屈曲する光
軸12を有する第2レンズ10が結像面9を間にして配
置され、第1レンズ8と第2レンズ10とは「ハ」の字
状配置とされている。そしてこの第2レンズ10は、前
記第1レンズ8により結像面9に結像された画像を光軸
12に対する結像面9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3(b)のように結像面9
を反射ミラーとし、その反射光路上に第2レンズ10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。
【0021】投写光学系から出射された光束は、図1に
示す第2反射ミラー4上で画像光束は反射して、それぞ
れ第3反射ミラー5によって光路変換される。この第2
反射ミラー5で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。
【0022】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9に一部を拡大表示するよう
に、入射される光束をスクリーン3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スクリーンが
用いられる。
【0023】スクリ−ンの傾斜角に関しては、反射回数
を複数必要とする多段折り曲げの薄型光学系の場合、レ
ンズの出射瞳からスクリ−ンまでの投写距離が長く必要
となるが、スクリ−ンの上側と下側においては、傾斜角
は40インチの場合±3度程度となり、スクリ−ンの全
反射の条件から著しく外れることはない。
【0024】透過型において用いられる結像面9は、例
えば図4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13,13・・・・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8
からの光が微小反射面13,13・・・・で反射して第2レ
ンズ10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9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6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。
【0025】上記の投写光学系2を幾何光学的にみる
と、第1レンズ8側は図5に示すように、ライトバルブ
7、結像面9は第1レンズ8の結像位置A1,A2 にお
かれ、ライトバルブ7の延長線14と結像面9の延長線
15が、第1レンズ8の中心を通りかつ光軸11に直角
な線16上のO点で交わる。このとき拡大率mは、 m= f/(x1−f)=(x2−f)/f = x2/x1 である。
【0026】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。
【0027】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レンズ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、図6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。
【0028】第2レンズ10も、結像面9とスクリーン
3との配置関係を前記第1レンズ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
レンズ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レンズ8により生じた歪みが第2
レンズ10によって矯正されるので図7のように正規の
画像となり、第1レンズ8の倍率と第2レンズ10の倍
率とを乗じた倍率の画像として結像される。
【0029】第2反射ミラ−4上で反射される画像光束
をスクリ−ン3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。 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。
【0030】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-13/2 −θ=56.3゜−12゜=4
4.3゜となる。
【0031】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。
【0032】したがって、図1に示したようにキャビネ
ット1内の上部に投写光学系2を置き、この投写光学系
2から出射する光束を第1反射ミラ−17により導き、
第2反射ミラ−4をキャビネット1の底部に置き、この
第2反射ミラ−4からの反射光を受ける第3の反射ミラ
−をスクリ−ン3に相対向する後部内面にスクリ−ン3
の背面とほぼ平行に置くことができ、これにより継ぎ手
部材18のスクリ−ンと第3反射ミラ−との接続もほぼ
同一サイズの部材で対応が可能であり、これによりスク
リ−ンの上下方向の視角特性を自由に設定可能とし、し
かもキャビネット1の奥行き寸法を大幅に短縮すること
が出来る。
【0033】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8のように平面的に折
り曲げるだけでなく、立面的に折り曲げてもよい。
【0034】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。
【0035】また、本発明においては、ライトバルブを
用いた実施例について述べたが、投写光学系に関して
は、たとえば、画像形成手段にCRTを用いた投写光学
系(図面は無し)においても、光学系自体がコンパクト
になれば同様の効果を得ることも可能である。
【0036】
【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
奥行き寸法を大幅に低減し、しかもスクリ−ンを観視者
の視線に合わせる機構を設けたことにより、例えば、和
室に置いた場合においてもスクリ−ンを手前に引くこと
により、視角特性を和室の目線に対して最適に合わせる
ように下げることが可能である。また、スクリ−ンの角
度を変えても、斜め方向からの入射条件のため、スクリ
−ンの全反射角が著しく変化しないため明るさを犠牲に
することなく対応することが出来る。さらに背面型表示
装置の設置場所に関しては、薄い装置でしかも軽量化が
可能であり、壁に掛けることも可能となり、その際に、
本体が固定していてもスクリ−ンを傾斜させ視角範囲を
自由に設定することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す背面投写型表示装置
の斜視図である。
【図2】 図1の一実施例の光軸、ミラーの配置及び構
成を示す側面図である。
【図3】 図1に於ける投写光学系の原理を示す光学配
置図で、(a)は透過型の結像面を用いた光学配置図、
(b)は反射型の結像面を用いた光学配置図である。
【図4】 図3における結像面の一部の拡大略示断面図
である。
【図5】 図3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で
ある。
【図6】 第1レンズによる結像画像の歪みを示す説明
図である。
【図7】 第2レンズにより矯正された画像を示す説明
図である。
【図8】 反射ミラーの配置関係の原理的説明図であ
る。
【図9】 スクリーンの一部の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 キャビネット 2 投写光学系 3 スクリーン 4 第2反射ミラー 5 第3反射ミラー 6 照明装置 7 ライトバルブ 18 継ぎ手部材 19 操作ノブ 8 第1レンズ 9 結像面 10 第2レンズ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 キャビネット内に照明手段により照明さ
    れるように配置されるライトバルブ面に対し所要角度傾
    斜して配置された第1レンズと、この第1レンズの結像
    位置に配置された反射手段と、この反射手段に対し所要
    角度傾斜して配置され前記第1レンズにより生じた像の
    歪を矯正する第2レンズとを有する投写光学系を備え、
    この第2レンズにより拡大された画像光束をキャビネッ
    トの前面に設置されたスクリ−ンの背面に導き、スクリ
    −ンの背面に対して所要の傾斜角度をもって斜めに入射
    させる第1、及び第2の反射ミラ−をキャビネット内に
    配置し、最終ミラ−は前記スクリ−ンと継ぎ手部材を介
    して継合させたことを特徴とする背面投写型表示装置。
JP3179265A 1991-07-19 1991-07-19 背面投写型表示装置 Pending JPH0527328A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3179265A JPH0527328A (ja) 1991-07-19 1991-07-19 背面投写型表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3179265A JPH0527328A (ja) 1991-07-19 1991-07-19 背面投写型表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0527328A true JPH0527328A (ja) 1993-02-05

Family

ID=16062828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3179265A Pending JPH0527328A (ja) 1991-07-19 1991-07-19 背面投写型表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0527328A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6813074B2 (en) Curved-screen immersive rear projection display
JP2583397B2 (ja) カラー映像の投写装置およびその装置に用いられる変換用光学システム
US4941732A (en) Transmission type projection screen
JP3451261B2 (ja) 投射器および偏向ミラーを備えた投射機構
JPH05100312A (ja) 投射型表示装置
JP3371654B2 (ja) 投射型ディスプレイ装置
KR20000032673A (ko) 배면투사형 액정 프로젝트장치
JP3789408B2 (ja) 反射型スクリーン
JP3163648B2 (ja) 投射型表示装置
JPH04107521A (ja) 斜め投射型表示装置
JP2932609B2 (ja) 背面投射型表示装置
JP2956149B2 (ja) 投射型表示装置
JPH11327048A (ja) 背面投写型表示装置
JPH05158151A (ja) 背面投写型表示装置
JP2893877B2 (ja) 投射型表示装置
JPH0527328A (ja) 背面投写型表示装置
JP2926891B2 (ja) 斜め投射光学系の照明装置
JPH0470807A (ja) 投射型表示装置
JP3133051B2 (ja) 投射表示装置
JPH04287033A (ja) 背面投射型表示装置
JPH11149124A (ja) 背面投写型表示装置
JPH06186496A (ja) 投影型画像表示装置
JPH0427911A (ja) 斜め投射表示装置
JPH05165096A (ja) 背面投写型表示装置
JPH0336149Y2 (ja)