JPH06347721A - 投影型表示装置 - Google Patents

投影型表示装置

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JPH06347721A
JPH06347721A JP6006554A JP655494A JPH06347721A JP H06347721 A JPH06347721 A JP H06347721A JP 6006554 A JP6006554 A JP 6006554A JP 655494 A JP655494 A JP 655494A JP H06347721 A JPH06347721 A JP H06347721A
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Hidemasa Yoshida
秀将 吉田
Masakuni Iwanaga
正国 岩永
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Casio Computer Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】表示素子を投影レンズの光軸に対し斜めに配置
しなくても表示素子に表示された画像をスクリーンに結
像させることができ、かつスクリーンに投影される画像
の明度を高めることのできる投影型表示装置を提供す
る。 【構成】本体ケース内に多数の光ファイバからなるファ
イバ集合体18を設け、このファイバ集合体18の光入
射側端面18aを液晶表示素子14に対向させるととも
に、その光出射側端面18bを投影レンズ17に対向さ
せ、かつ投影レンズ17の光軸17aに対するスクリー
ン13の傾斜角をθ、投影レンズ17からスクリーン1
3までの光路長をL1 、ファイバ集合体18の光出射側
端面18bから投影レンズ17までの光路長をL2 とし
たとき、光出射側端面18bを投影レンズ17の光軸1
7aに対して、所定角度α(=tan-1((L1 ・ta
nθ)/L2 ))だけ傾斜させたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、投影型の表示装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の表示装置は、図8に示す
ように、箱形の本体ケース1を有し、この本体ケース1
内に収容された液晶表示素子2に光源3から出射した投
影光(平行光)を入射させ、液晶表示素子2を透過した
投影光を本体ケース1の表示窓に設けられた光透過性の
スクリーン5に投影レンズ4を介して投影する構成とな
っている。
【0003】このような構成の投影型表示装置は、液晶
表示素子2に表示された画像が投影レンズ4によりスク
リーン5に拡大投影されるため、大画面の表示装置とし
て利用することができるという利点を持っている。
【0004】しかしながら、上述した投影型表示装置で
は、投影レンズ4からスクリーン5までの光路長を大き
くとり、より大きな画像をスクリーン5に投影しようと
すると、本体ケース1の奥行が厚くなり、装置全体が大
型化してしまうという問題がある。
【0005】そこで、このような問題を解決するため
に、図9に示すように、投影レンズ4の光軸4aがスク
リーン5に対して傾斜角を持つように投影レンズ4を本
体ケース1内に配置し、液晶表示素子2に表示された画
像をスクリーン5に斜め方向から投影するようにした投
影型表示装置が考案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た投影型表示装置では、液晶表示素子2に表示された画
像をスクリーン5に結像させるために、液晶表示素子2
を投影レンズ4の光軸4aに対し斜めに配置する必要が
あることから、光源3から液晶表示素子2に照射される
投影光の一部が液晶表示素子2の光入射面で反射してし
まい、スクリーン5に投影される画像が暗いものとなっ
てしまうという問題があった。
【0007】なお、光源3からの投影光を液晶表示素子
2に効率良く入射させるためには、図10に示すよう
に、光源3からの投影光が液晶表示素子2にほぼ垂直に
当たるように光源3を配置すれば良いが、そのようにす
ると液晶表示素子2を透過した投影光の一部が投影レン
ズ4に入射しなくなるという問題が生ずる。
【0008】また、液晶表示素子2の代わりに高輝度ブ
ラウン管を用いた投影型表示装置もあるが、このような
投影型表示装置では高輝度ブラウン管から出射する画像
光の出射方向が表示面に対して垂直方向であるので、や
はり良好に投影することが困難であった。
【0009】本発明は上述した問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は表示素子を投影レンズの光軸に対し
斜めに配置しなくても表示素子に表示された画像をスク
リーンに結像させることができ、かつスクリーンに投影
される画像の明度を高めることのできる投影型表示装置
を提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1に記載された発明は、多数の光ファイ
バからなるファイバ集合体を設け、このファイバ集合体
の光入射側端面を表示素子の画像表示面に対向させると
ともに、その光出射側端面を投影レンズに対向させ、か
つ投影レンズの光軸に対して所定角度だけ傾斜させたこ
とを特徴とするものである。
【0011】また、請求項3に記載された発明は、多数
のロッドレンズからなるロッドレンズ集合体を設け、こ
のロッドレンズ集合体の光入射側端面を表示素子の画像
表示面に対向させるとともに、その光出射側端面を投影
レンズに対向させ、かつ投影レンズの光軸に対して所定
角度だけ傾斜させたことを特徴とするものである。
【0012】
【作用】請求項1に記載の発明では、光源から出射した
投影光が表示素子を透過してファイバ集合体の光入射側
端面に入射し、ファイバ集合体の光出射側端面から投影
レンズを経てスクリーンに投影される。
【0013】請求項2に記載の発明では、光源から出射
した投影光が表示素子を透過してロッドレンズ集合体の
光入射側端面に入射し、ロッドレンズ集合体の光出射側
端面から投影レンズを経てスクリーンに投影される。
【0014】
【実施例】以下、図1乃至図3を参照して本発明の第1
実施例に係る投影型表示装置について説明する。本発明
の第1実施例に係る投影型表示装置は、図1に示すよう
に、箱形の本体ケース11を備えている。この本体ケー
ス11は合成樹脂等にて形成されており、その前面上部
の表示窓12にはアクリル樹脂等の透光性材料からなる
スクリーン13が設けられている。
【0015】また、本発明の第1実施例に係る投影型表
示装置は、図1に示すように、本体ケース11の内部に
液晶表示素子14を備えている。この液晶表示素子14
はパネル状を成しており、その後側には光源16から出
射した投影光(平行光)16aを液晶表示素子14に向
けて反射するミラー15が設けられている。
【0016】また、本発明の第1実施例に係る投影型表
示装置は、液晶表示素子14に表示された画像をスクリ
ーン13に拡大投影する投影レンズ17を備えている。
この投影レンズ17は、図2に示すように、その光軸1
7aがスクリーン13に対して傾斜角を持つように本体
ケース11内に配置されており、液晶表示素子14と投
影レンズ17との間には、多数の光ファイバからなるフ
ァイバ集合体18が設けられている。
【0017】前記ファイバ集合体18は、図2及び図3
に示すように、液晶表示素子14とほぼ同じ大きさの光
入射側端面18aを有し、この光入射側端面18aを液
晶表示素子14の画像表示面14aに対向させている。
また、前記ファイバ集合体18は投影レンズ17に対向
する光出射側端面18bを有し、投影レンズ17の光軸
17aに対するスクリーン13の傾斜角をθ、投影レン
ズ17からスクリーン13までの光路長をL1 、ファイ
バ集合体18の光出射側端面18bから投影レンズ17
までの光路長をL2 としたとき、光出射側端面18bを
投影レンズ17の光軸17aに対して、所定角度α(=
tan-1((L1 ・tanθ)/L2 ))だけ傾斜させ
ている。
【0018】なお、前記投影レンズ17は、投影レンズ
17の光軸17aに対するスクリーン13の傾斜角を
θ、投影レンズ17の光軸17aに対する光出射側端面
18bの傾斜角をαとすると、その倍率Mが M=tan(90°−θ)/tan(90°−α) となるように設定されている。
【0019】このような構成によると、光源16から出
射した投影光(平行光)16aは、液晶表示素子14を
透過してファイバ集合体18の光入射側端面18aに入
射し、ファイバ集合体18の光出射側端面18bから投
影レンズ17を経てスクリーン13に投影される。
【0020】ここで、ファイバ集合体18は多数の光フ
ァイバから構成され、その光出射側端面18bが投影レ
ンズ17の光軸17aに対して所定角度αだけ傾斜して
いるので、液晶表示素子14を投影レンズ17の光軸1
7aに対し斜めに配置しなくても液晶表示素子14に表
示された画像をスクリーン13に結像させることができ
る。これにより本発明の第1実施例に係る投影型表示装
置では、液晶表示素子14を投影レンズ17の光軸17
aに対して垂直に配置することができ、光源16からの
投影光16aが液晶表示素子14に効率良く入射するの
で、スクリーン13に投影される画像の明度を高めるこ
とができる。
【0021】なお、上述した第1実施例では、ファイバ
集合体18を構成する光ファイバの光出射側端面を投影
レンズ17の光軸17aに対して垂直な面としてある
が、投影レンズ17の光軸17aに対して斜めの面にし
ても良い。
【0022】次に、図4乃至図6を参照して本発明の第
2実施例に係る投影型表示装置について説明する。本発
明の第2実施例に係る投影型表示装置は、図4に示すよ
うに、箱形の本体ケース11を備えている。この本体ケ
ース11は合成樹脂等にて形成されており、その前面上
部の表示窓12にはアクリル樹脂等の透光性材料からな
るスクリーン13が設けられている。
【0023】また、本発明の第2実施例に係る投影型表
示装置は、図4に示すように、本体ケース11の内部に
液晶表示素子14を備えている。この液晶表示素子14
はパネル状を成しており、その後側には光源16から出
射した投影光(平行光)16aを液晶表示素子14に向
けて反射するミラー15が設けられている。
【0024】また、本発明の第2実施例に係る投影型表
示装置は、液晶表示素子14の画像表示面14aに表示
された画像をスクリーン13に拡大投影する投影レンズ
17を備えている。この投影レンズ17は、図5に示す
ように、その光軸17aがスクリーン13に対して傾斜
角を持つように本体ケース11内に配置されており、液
晶表示素子14と投影レンズ17との間には、多数のロ
ッドレンズからなるロッドレンズ集合体19が設けられ
ている。
【0025】前記ロッドレンズ集合体19は、図5及び
図6に示すように、液晶表示素子14とほぼ同じ大きさ
の光入射側端面19aを有し、この光入射側端面19a
を液晶表示素子14の画像表示面14aに対向させてい
る。また、ロッドレンズ集合体19は投影レンズ17に
対向する光出射側端面19bを有し、投影レンズ17の
光軸17aに対するスクリーン13の傾斜角をθ、投影
レンズ17からスクリーン13までの光路長をL1 、フ
ァイバ集合体18の光出射側端面19bから投影レンズ
17までの光路長をL2 としたとき、光出射側端面19
bを投影レンズ17の光軸17aに対して、所定角度α
(=tan-1((L1 ・tanθ)/L2 ))だけ傾斜
させている。
【0026】このような構成によると、光源16から出
射した投影光(平行光)16aは、液晶表示素子14を
透過してロッドレンズ集合体19の光入射側端面19a
に入射し、ロッドレンズ集合体19の光出射側端面19
bから投影レンズ17を経てスクリーン13に投影され
る。
【0027】ここで、ロッドレンズ集合体19は多数の
ロッドレンズから構成され、その光出射側端面19bが
投影レンズ17の光軸17aに対して所定角度αだけ傾
斜しているので、液晶表示素子14を投影レンズ17の
光軸17aに対し斜めに配置しなくても液晶表示素子1
4に表示された画像をスクリーン13に結像させること
ができる。これにより本発明の第2実施例に係る投影型
表示装置では、液晶表示素子14を投影レンズ17の光
軸17aに対して垂直に配置することができ、光源16
からの投影光16aが液晶表示素子14に効率良く入射
するので、スクリーン13に投影される画像の明度を高
めることができる。
【0028】なお、上述した第1及び第2実施例では、
本体ケース11内に液晶表示素子14を収容した投影型
表示装置について説明したが、図7に示すように、液晶
表示素子14の代わりに高輝度ブラウン管20を用いた
投影型表示装置についても本発明を適用することができ
る。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように請求項1に記載の発
明は、多数の光ファイバからなるファイバ集合体を設
け、このファイバ集合体の光入射側端面を表示素子の画
像表示面に対向させるとともに、ファイバ集合体の光出
射側端面を投影レンズに対向させ、かつ投影レンズの光
軸に対して所定角度だけ傾斜させたことを特徴とするも
のである。したがって、液晶表示素子を投影レンズの光
軸に対し斜めに配置しなくても液晶表示素子に表示され
た画像をスクリーンに結像させることができ、これによ
り光源から液晶表示素子に入射する光の入射効率が向上
するので、スクリーンに投影される画像の明度を高める
ことができる。
【0030】また、請求項3に記載の発明は、多数の光
ファイバからなるファイバ集合体を設け、このファイバ
集合体の光入射側端面を表示素子の画像表示面に対向さ
せるとともに、ファイバ集合体の光出射側端面を投影レ
ンズに対向させ、かつ投影レンズの光軸に対して所定角
度だけ傾斜させたことを特徴とするものである。したが
って、液晶表示素子を投影レンズの光軸に対し斜めに配
置しなくても液晶表示素子に表示された画像をスクリー
ンに結像させることができ、これにより光源から液晶表
示素子に入射する光の入射効率が向上するので、スクリ
ーンに投影される画像の明度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る投影型表示装置の縦
断面図。
【図2】同装置の投影レンズと液晶表示素子との間に配
置されたファイバ集合体を示す図。
【図3】同ファイバ集合体の斜視図。
【図4】本発明の第2実施例に係る投影型表示装置の縦
断面図。
【図5】同装置の投影レンズと液晶表示素子との間に配
置されたロッドレンズ集合体を示す図。
【図6】同ロッドレンズ集合体の斜視図。
【図7】本発明の第3実施例を示す図。
【図8】従来の投影型表示装置の縦断面図。
【図9】従来の投影型表示装置の縦断面図。
【図10】図9に示した投影型表示装置の変形例を示す
図。
【符号の説明】
11…本体ケース 12…表示窓 13…スクリーン 14…液晶表示素子 15…ミラー 16…光源 17…投影レンズ 18…ファイバ集合体 19…ロッドレンズ集合体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03B 21/10 Z 7256−2K

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本体ケース内に収容された表示素子と、
    この表示素子に表示された画像をスクリーンに拡大投影
    する投影レンズとを具備し、この投影レンズの光軸が前
    記スクリーンに対して傾斜角を持つように前記投影レン
    ズを前記本体ケース内に配置した投影型表示装置におい
    て、多数の光ファイバからなるファイバ集合体を設け、
    このファイバ集合体の光入射側端面を前記表示素子の画
    像表示面に対向させるとともに、前記ファイバ集合体の
    光出射側端面を前記投影レンズに対向させ、かつ前記投
    影レンズの光軸に対して所定角度だけ傾斜させたことを
    特徴とする投影型表示装置。
  2. 【請求項2】 前記ファイバ集合体の光出射側端面は、
    前記投影レンズの光軸に対する前記スクリーンの傾斜角
    をθ、前記投影レンズから前記スクリーンまでの光路長
    をL1 、前記ファイバ集合体の光出射側端面から前記投
    影レンズまでの光路長をL2 としたとき、前記投影レン
    ズの光軸に対して、 α=tan-1((L1 ・tanθ)/L2 ) だけ傾斜していることを特徴とする請求項1記載の投影
    型表示装置。
  3. 【請求項3】 本体ケース内に収容された表示素子と、
    この表示素子に表示された画像をスクリーンに拡大投影
    する投影レンズとを具備し、この投影レンズの光軸が前
    記スクリーンに対して傾斜角を持つように前記投影レン
    ズを前記本体ケース内に配置した投影型表示装置におい
    て、多数のロッドレンズからなるロッドレンズ集合体を
    設け、このロッドレンズ集合体の光入射側端面を前記表
    示素子の画像表示面に対向させるとともに、前記ロッド
    レンズ集合体の光出射側端面を前記投影レンズに対向さ
    せ、かつ前記投影レンズの光軸に対して所定角度だけ傾
    斜させたことを特徴とする投影型表示装置。
  4. 【請求項4】 前記ロッドレンズ集合体の光出射側端面
    は、前記投影レンズの光軸に対する前記スクリーンの傾
    斜角をθ、前記投影レンズから前記スクリーンまでの光
    路長をL1 、前記ファイバ集合体の光出射側端面から前
    記投影レンズまでの光路長をL2 としたとき、前記投影
    レンズの光軸に対して、 α=tan-1((L1 ・tanθ)/L2 ) だけ傾斜していることを特徴とする請求項3記載の投影
    型表示装置。
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