JPH0954280A

JPH0954280A - 投写型表示装置

Info

Publication number: JPH0954280A
Application number: JP7210683A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Hamada; 哲也浜田; Toshihiro Suzuki; 敏弘鈴木; Takeshi Goto; 猛後藤; Keiji Hayashi; 啓二林
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-08-18
Filing date: 1995-08-18
Publication date: 1997-02-25
Also published as: KR100251468B1; KR970014284A; TW307831B; US5938307A

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は投写型表示装置に関し、スクリーン
のうち周辺部の照度を上げて、画面の品質の向上を図る
ことを課題とする。【解決手段】投写型表示装置の光軸１１の方向に投写
光を発する光源１２と、光源１２よりの投写光を空間変
調する液晶ライトバルブ１４と、空間変調された投写光
をスクリーン２０上に投写する投写レンズ１５と、光源
１２と液晶ライトバルブ１４との間に設けて有るウェッ
ジプリズム組み合わせ体３１とを有する。ウェッジプリ
ズム組み合わせ体３１は、光源１２より発せられた投写
光のうち、このままでは液晶ライトバルブ１４から外れ
てしまう光を、屈折させて光軸１１に近づく方向に偏向
させる。これにより、今までは無駄になっていた光が有
効に利用され、スクリーンのうち周辺部の照度が上が
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は投写型表示装置に係
わり、特に液晶ライトバルブを使用した投写型表示装置
に関する。この投写型表示装置は、拡大された画面が表
示されるスクリーン上の画面の明るさが明るく、且つ全
面にわたってできるだけ一様であることが望ましい。

【０００２】

【従来の技術】図１６は、従来の１例の投写型表示装置
１０を示す。投写型表示装置１０は、光軸１１上に、光
源１２（２５０Ｗのメタルハライドランプ１２ａと略放
物線の回転体の形状を有するリフレクタ１２ｂとよりな
る）と、集光レンズ１３と、対角間の長さが３．２イン
チである矩形板状の液晶ライトバルブ１４と、投写レン
ズ１５とを備えた構成である。液晶ライトバルブ１４
は、映像を再生している。ランプ１２よりの投写光１６
は、集光レンズ１３により液晶ライトバルブ１４に集光
され、液晶ライトバルブ１４に再生されている映像によ
って空間的に変調される。空間的に変調された投写光１
６Ａは、投写レンズ１５を通じて、スクリーン２０上に
投写され、スクリーン２０上に拡大された画面２１が表
示される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、特に光源１２
がリフレクタ１２ｂを備えた構成であること等によっ
て、液晶ライトバルブ１４の面の照度分布は、中央部で
照度が最も高く、周辺部にいくに従って照度が低くなる
傾向にある。また、投写レンズ１５の透過率特性は、光
軸１１の付近で透過率が高く、周辺にいくに従って透過
率が低くなる傾向にある。しかるに、従来の投写型表示
装置１０は、拡大された画面２１が表示されているスク
リーン２０上の画面２１の照度の分布は、図１６中、線
Ｉで示すようになっており、画面２１の周辺部分の照度
は、中央部分の照度に比べて約半分程度と低くかった。
このため、従来の投写型表示装置１０は、スクリーン２
０上の画面２１の品質に問題があった。

【０００４】そこで、本発明は上記課題を解決した投写
型表示装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、投写
型表示装置の光軸の方向に投写光を発する光源と、該光
源よりの投写光を空間変調する空間変調手段と、該空間
変調手段により空間変調された投写光をスクリーン上に
投写する投写光学手段と、上記光源と上記空間変調手段
との間に設けて有り、該光源より発せられた投写光のう
ち、上記空間変調手段より外れてしまう光を、上記光軸
に近づく方向に偏向させる偏向手段とよりなる構成とし
たものである。

【０００６】請求項２の発明は、投写型表示装置の光軸
の方向に投写光を発する光源と、該光源よりの投写光を
空間変調する空間変調手段と、該空間変調手段により空
間変調された投写光をスクリーン上に投写する投写光学
手段と、上記光源と上記空間変調手段との間のうち上記
光源に近い位置に設けて有り、該光源から発せられた投
写光のうち、上記空間変調手段より外れてしまう光を、
上記光源の光軸に近づく方向に偏向させる主偏向手段
と、上記光源と上記空間変調手段との間のうち上記主偏
向手段より上記空間変調手段側の位置に設けて有り、該
光源から発せられ、上記空間変調手段より外れてしまう
光であって、上記主偏向手段に作用しなかった光を、上
記光軸に近づく方向に偏向させる補助偏向手段とよりな
る構成としたものである。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１の偏向手段、
請求項２の主偏向手段、及び補助偏向手段は、プリズム
よりなる構成としたものである。請求項４の発明は、請
求項１の偏向手段、請求項２の主偏向手段、及び補助偏
向手段は、ＵＶ遮蔽膜、ＩＲ遮蔽膜、及び、反射防止膜
のうち少なくとも１つを有するプリズムよりなる構成と
したものである。

【０００８】請求項５の発明は、請求項１の偏向手段、
請求項２の主偏向手段、補助偏向手段は、プリズムが四
角形又はこれ以上の多角形を形成するように並んだプリ
ズム組み合わせ体よりなる構成としたものである。請求
項６の発明は、請求項１の偏向手段、請求項２の主偏向
手段、補助偏向手段は、プリズムが四角形又はこれ以上
の多角形を形成するように並んで一体成形された一体成
形部品であるプリズム組み合わせ体よりなる構成とした
ものである。

【０００９】請求項７の発明は、請求項１の偏向手段、
請求項２の主偏向手段、補助偏向手段は、プリズムが四
角形又はこれ以上の多角形を形成するように並んでお
り、且つＵＶ遮蔽膜及びＩＲ遮蔽膜を有するプリズム組
み合わせ体よりなる構成としたものである。

【００１０】請求項８の発明は、請求項１又は請求項２
の空間変調手段は、液晶ライトバルブである構成とした
ものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】

〔第１実施例〕図１は本発明の第１実施例の投写型表示
装置３０を示す。同図中、図１６に示す構成部分と同一
部分には同一符号を付す。投写型表示装置３０は、図１
６に示す投写型表示装置１０に、ウェッジプリズム組み
合わせ体３１を追加して設けた構成である。

【００１２】投写型表示装置３０は、投写型表示装置３
０の光軸１１上に、光源１２（２５０Ｗのメタルハライ
ドランプ１２ａと略放物線の回転体の形状を有するリフ
レクタ１２ｂとよりなる）と、ウェッジプリズム組み合
わせ体３１と、集光レンズ１３と、空間変調手段として
の対角の間の長さが３．２インチの矩形板状の液晶ライ
トバルブ１４と、投写光学手段としての投写レンズ１５
とを備えた構成である。液晶ライトバルブ１４は、映像
を再生している。ランプ１２ａよりの投写光１６は、集
光レンズ１３により液晶ライトバルブ１４に集光され、
液晶ライトバルブ１４に再生されている映像によって空
間的に変調される。空間的に変調された投写光１６Ａ
は、投写レンズ１５を通じて、スクリーン２０上に投写
され、スクリーン２０上に拡大された画面２１が表示さ
れる。

【００１３】ウェッジプリズム組み合わせ体３１は、図
２に示すように、一枚のガラス板３２の一面３２ａに４
つのウェッジプリズム３３〜３６が固定された構成であ
る。固定は接着以外の方法、例えば、金具による固定が
よい。接着した場合には、使用時に１００度を越える高
温になると、接着剤の信頼性が低下する虞れがあるから
である。図２中、点Ｏ１は、光軸１１と交差する点であ
り、Ｘ−Ｙ面は、光軸１１に垂直な面である。各ウェッ
ジプリズム３３〜３６は、図４に示すように、頂角θが
約９度であり、幅ｃを有する。４つのウェッジプリズム
３３〜３６は、液晶ライトバルブ１４の形状に対応して
矩形枠を形成するように並んでいる。即ち、ウェッジプ
リズム３３、３４は、中心Ｏ１よりＹ１，Ｙ２方向に夫
々等距離ａ離れた位置に、Ｘ軸と平行に延在している。
ウェッジプリズム３５、３６は、中心０１よりＸ１，Ｘ
２方向に夫々等距離ｂ離れた位置に、Ｙ軸と平行に延在
している。各ウェッジプリズム３３〜３６は、頂角部３
３ａ〜３６ａが、共に外側に位置している。４つのウェ
ッジプリズム３３〜３６は、点Ｏ１を中心とする（２Ｘ
ａ）Ｘ（２Ｘｂ）の矩形の外側の、幅ｃの領域に矩形状
に並んでいる。

【００１４】また、ウェッジプリズム組み合わせ体３１
は、図３に示すように、ウェッジプリズム３３〜３６が
固定してある面とは反対側の面３７（ガラス板３２の別
の面３２ｂ）の全面に、ＵＶ遮蔽膜３８を有し、面３７
と反対側の面３９（ガラス板３２の一の面３２ａ、及
び、ウェッジプリズム３３〜３６の表面）に、ＩＲ遮蔽
膜４０を有する。各ウェッジプリズム３３〜３６は、周
面に反射防止膜４１を有する。この反射防止膜４１によ
って、ウェッジプリズム３３〜３６とガラス板３２との
間に空気層ができた場合でも、この部分で光源１２より
の投写光１６が無用に反射されることが防止される。こ
のことは、後述するスクリーン２０の画面２１の明るさ
を上げる。

【００１５】上記のウェッジプリズム組み合わせ体３１
は、点Ｏ１を光軸１１と交差させて、光軸１１と垂直と
されて、光源１２のリフレクタ１２ｂと集光レンズ１３
との間の位置であって、リフレクタ１２ｂに近い位置Ｐ
１に設けてある。ウェッジプリズム３３〜３６は、ラン
プ１２ａより出て、リフレクタ１２ｂのうち周辺の部分
で反射して液晶ライトバルブ１４の方向に向かう光を受
ける部位に配設してある。

【００１６】次に、ウェッジプリズム組み合わせ体３１
の作用について、図５を参照して説明する。説明の便宜
上、集光レンズ１３は省略して、且つ、誇張して説明す
る。ウェッジプリズム組み合わせ体３１は、大略、光源
１２のリフレクタ１２ｂのうち周辺の部分１２ｂ−１の
付近で反射して液晶ライトバルブ１４の方向に向かう光
線に作用する。

【００１７】そこで、光源１２のリフレクタ１２ｂのう
ち周辺の部位１２ｂ−１、１２ｂ−２で反射して液晶ラ
イトバルブ１４の方向に向かう光についてみる。ランプ
１２ａが完全な点光源でないことなどによって、ランプ
１２ａより出て、リフレクタ１２ｂのうち周辺の部分１
２ｂ−１、１２ｂ−２で反射して液晶ライトバルブ１４
の方向に向かう光は、図５（Ｂ）に示すように、少し発
散する光５０、５１となる。

【００１８】図１６の従来の投写型表示装置１０におい
ては、図５（Ｂ）に示すように、光５０の一部５０ａ、
及び、光５１の一部５１ａは、液晶ライトバルブ１４の
外側に向かい液晶ライトバルブ１４から外れて液晶ライ
トバルブ１４を照射しない。即ち、符号５０ａ、５１ａ
で示す光は無駄となっていた。このため、液晶ライトバ
ルブ１４の表面の周辺の照度は、上記の光５０ａ、５１
ａの分、低くなっており、液晶ライトバルブ１４の表面
の照度分布は、図５（Ｂ）中、線IIで示す如くであっ
た。これによって、従来の投写型表示装置１０にあって
は、スクリーン２０上の画面２１の照度の分布は、図１
６中、線Ｉで示すように、画面２１の周辺部分の照度
が、中央部分の照度に比べて約半分程度と低くなってい
た。

【００１９】これに対して、本実施例においては、図５
（Ａ）に示すように、ランプ１２ａより出て、リフレク
タ１２ｂのうち周辺の部分１２ｂ−１で反射して液晶ラ
イトバルブ１４の方向に向かう光５０は、直ぐに、ウェ
ッジプリズム３３に当たり、ウェッジプリズム３３を透
過して、屈折によって、光軸１１に近づくＹ２方向に偏
向される。

【００２０】ここで、光５０を構成する三本の光線５０
−１，５０−２，５０−３についてみる。光線５０−１
は中心の光線、光線５０−２は斜め上に向かう光線、光
線５０−１は斜め下に向かう光線である。光線５０−
１，５０−２，５０−３は、共に等しい角度δ偏向され
る。即ち、光線５０−１，５０−２，５０−３の偏角
は、共にδであり、等しい。光線５０−１０５０−２，
５０−３は、偏向されて、光線５０−１ａ，５０−２
ａ，５０−３ａとなる。即ち、光５０は、発散の程度は
少しも変えられずに、単に偏向されているだけである。

【００２１】光線５０−２ａは、液晶ライトバルブ１４
の上端１４ａに向かい、液晶ライトバルブ１４の上端１
４ａの部位を照射する。光線５０−１ａ，５０−３ａ
は、液晶ライトバルブ１４の中央１４ｂの付近に向か
い、液晶ライトバルブ１４の中央１４ｂの付近を照射す
る。即ち、従来は無駄となっていた符号５０ａで示す光
が、取り込まれ、液晶ライトバルブ１４の上端１４ａの
付近を照射する。

【００２２】同じく、リフレクタ１２ｂのうち周辺の部
分１２ｂ−２で反射して液晶ライトバルブ１４の方向に
向かう光５１は、ウェッジプリズム３４によって、発散
の程度は少しも変えられずに、単に偏向され、従来は無
駄となっていた符号５１ａで示す光が、取り込まれ、液
晶ライトバルブ１４の下端１４ｃの付近を照射する。

【００２３】このため、液晶ライトバルブ１４の表面の
照度分布は、図５（Ａ）中、線IIIで示す如くになる。
照度分布は、大略、図６に示すように、図５（Ｂ）中、
線IIのうち、液晶ライトバルブ１４の上端１４ａより外
れている部分IIａが、矢印６０で示すように液晶ライト
バルブ１４の中央１４ｂ側に寄せられ、且つ、同じく、
線IIのうち、液晶ライトバルブ１４の下端１４ｃより外
れている部分IIｂが、矢印６１で示すように液晶ライト
バルブ１４の中央１４ｂ側に寄せられ、寄せられた部分
を線IIに加算して得たものである。図５（Ａ）中、線II
I で示す液晶ライトバルブ１４の表面の照度分布は、図
５（Ｂ）中の線IIと比較して、液晶ライトバルブ１４の
上端１４ａ及び下端１４ｃ付近の照度が高められた状態
となる。

【００２４】ウェッジプリズム３５、３６は、上記のウ
ェッジプリズム３３、３４と同様に作用して、液晶ライ
トバルブ１４の左右端（Ｘ１，Ｘ２方向端）より外れて
いる光を偏向させて液晶ライトバルブ１４に向かわせ
る。図１の投写型表示装置３０にあっては、液晶ライト
バルブ１４を透過した光が投写レンズ１５を通してスク
リーン２０上に投写される構成であり、スクリーン２０
上の画面２１の照度の分布は、液晶ライトバルブ１４の
表面の照度分布と対応したものとなる。よって、スクリ
ーン２０上の画面２１の照度の分布は、図１中、線IVで
示すようになる。

【００２５】ここで、スクリーン２０上の画面２１の照
度分布は、大略、図７に示すように、図Ａ中、線I のう
ち、スクリーン２０の上端２０ａより外れている部分I
ａが、矢印７０で示すようにスクリーン２０の中央２０
ｂ側に寄せられ、且つ、同じく、線IIのうち、スクリー
ン２０の下端２０ｃより外れている部分I ｂが、矢印７
１で示すようにスクリーン２０の中央２０ｂ側に寄せら
れ、寄せられた部分を線I に加算して得たものである。
図１中、線IVで示すスクリーン２０上の画面２１の表面
の照度分布は、図１６中の線Ｉと比較して、スクリーン
２０の上端２０ａ及び下端２０ｃ付近の照度がｅ高めら
れた状態となる。同じく、スクリーン２０の左右端（Ｘ
１，Ｘ２方向端）付近の照度も高められた状態となる。

【００２６】よって、スクリーン２０上には、従来に比
べて、高い品質の画面２１が写し出される。次に、ウェ
ッジプリズム組み合わせ体３１のＵＶ遮蔽膜３８及びＩ
Ｒ遮蔽膜４０の作用について、図３を参照して説明す
る。

【００２７】ウェッジプリズム組み合わせ体３１のＵＶ
遮蔽膜３８は、メタルハライドランプ１２ａからの紫外
線を遮蔽し、ＩＲ遮蔽膜４０は、メタルハライドランプ
１２ａからの赤外線を遮蔽し、液晶ライトバルブ１４が
紫外線及び赤外線によって無用に加熱されて、寿命が短
くなることを防止する。

【００２８】また、ウェッジプリズム組み合わせ体３１
が組み付けられた状態において、ＵＶ遮蔽膜３８は、ウ
ェッジプリズム組み合わせ体３１のうちメタルハライド
ランプ１２ａに対向する面３７に設けてある。このた
め、メタルハライドランプ１２ａからの紫外線は、ガラ
ス板３２内に進入する前に吸収され、ガラス板３２内へ
の紫外線の進入が制限され、よって、紫外線がガラス板
３２内へ進入することによってガラス板３２の温度が上
昇してガラス板３２の機械的強度が劣化することが制限
される。

【００２９】また、ウェッジプリズム組み合わせ体３１
が組み付けられた状態において、ＵＶ遮蔽膜３８は、光
軸１１に垂直となる面３７に設けてあり、メタルハライ
ドランプ１２ａからの紫外線のＵＶ遮蔽膜３８への入射
角が零度となっている。ここで、一般に、ＵＶ遮蔽膜
は、紫外線の入射角度が零度からずれると、紫外線を遮
蔽する効果が低下する。しかし、本実施例では、ＵＶ遮
蔽膜３８は、メタルハライドランプ１２ａからの紫外線
の入射角が零度となるように設けてある。このため、メ
タルハライドランプ１２ａからの紫外線は、効率良く遮
蔽される。

【００３０】また、ウェッジプリズム組み込み体３１
は、ＵＶ遮蔽膜３８とＩＲ遮蔽膜４０とを有する構成で
あるため、ＵＶ遮蔽フィルタ及びＩＲ遮蔽フィルタを別
に設ける必要はない。よって、ＵＶ遮蔽フィルタ及びＩ
Ｒ遮蔽フィルタを別に設けた構成に比べて、投写型表示
装置３０の構造は簡単である。

【００３１】また、ウェッジプリズム組み込み体３１
は、ウェッジプリズム３３〜３６が一枚のガラス板３２
上に所定の配置で固定された構造であるため、投写型表
示装置にプリズムを個々に組み込んだ構成に比べて、投
写型表示装置内にウェッジプリズム３３〜３６を位置精
度良く組み込むことが出来、且つ、投写型表示装置３０
の組立を簡単に出来る。〔第２実施例〕図８は本発明の第２実施例の投写型表示
装置８０を示す。同図中、図１に示す構成部分と同一部
分には同一符号を付す。投写型表示装置８０は、図１に
示す投写型表示装置３０に、もう一つのウェッジプリズ
ム組み合わせ体８１を追加して設けた構成である。

【００３２】ウェッジプリズム組み合わせ体８１は、上
記のウェッジプリズム組み合わせ体３１と略同じ構造で
あり、ウェッジプリズム組み合わせ体３１と集光レンズ
１３との間の位置であって、集光レンズ１３に近い位置
Ｐ２に設けてある。このウェッジプリズム組み合わせ体
８１が、補助偏向手段を構成する。ウェッジプリズム組
み合わせ体３１が、主偏向手段を構成する。ウェッジプ
リズム組み合わせ体８１のウェッジプリズム８２、８３
は、ランプ１２ａより出て、リフレクタ１２ｂのうち中
央付近の部分で反射して液晶ライトバルブ１４の方向に
向かう光のうち液晶ライトバルブ１４の上縁１４ａ及び
下縁１４ｂより外側に向かってこのままでは液晶ライト
バルブ１４より外れてしまう光を受ける部位に配設して
ある。

【００３３】ウェッジプリズム組み合わせ体８１のウェ
ッジプリズム８２は、図９に示すように、大略、光源１
２のリフレクタ１２ｂのうち中央付近の部分１２ｂ−３
の付近で反射して液晶ライトバルブ１４の方向に向かう
光５２のうち、液晶ライトバルブ１４の上縁１４ａより
外側に向かってここのままでは液晶ライトバルブ１４よ
り外れてしまう光線５２−１をＹ２方向に偏向させて液
晶ライトバルブ１４の上縁１４ａより内側に向かわせ
る。ウェッジプリズム８３は、リフレクタ１２ｂのうち
中央付近の部分１２ｂ−４の付近で反射して液晶ライト
バルブ１４の方向に向かう光５３のうち、液晶ライトバ
ルブ１４の下縁１４ｂより外側に向かってここのままで
は液晶ライトバルブ１４より外れてしまう光線５３−１
をＹ１方向に偏向させて液晶ライトバルブ１４の下縁１
４ｂより内側に向かわせる。

【００３４】このため、液晶ライトバルブ１４の表面の
照度分布は、図９中、線Ｖで示すように、図１に示す投
写型表示装置３０の場合に比べて、液晶ライトバルブ１
４の上端１４ａ及び下端１４ｃ付近の照度が更に少し高
められた状態となる。これによって、スクリーン２０上
の画面２１の照度分布は、図８中、線VIで示すように、
図１に示す投写型表示装置３０の場合に比べて、スクリ
ーン２０の上端２０ａ及び下端２０ｃ付近の照度がｆ高
められた状態となる。よって、スクリーン２０上には、
図１に示す投写型表示装置３０の場合に比べて、更に高
い品質の画面２１が写し出される。

【００３５】図１０、図１１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）
は、ウェッジプリズム組み合わせ体の変形例を示す。ウ
ェッジプリズム組み合わせ体９０は、矩形状ガラス板の
四辺を斜めにカットして屋根形とし、図２に示すウェッ
ジプリズム組み合わせ体３１の４つのウェッジプリズム
３３〜３６に対応する４つのウェッジプリズム部９３〜
９６を一体に有する形状であり、ガラス又は合成樹脂製
の一体成形部品である。要は、ウェッジプリズム組み合
わせ体９０は、光透過性の透明体であればよい。なお、
熱的には、合成樹脂よりもガラスの方が有効である。ウ
ェッジプリズム組み合わせ体９０の中央部分は、両面が
平面の板状部９７である。よって、このウェッジプリズ
ム組み合わせ体９０は、図２に示すウェッジプリズム組
み合わせ体３１に比べて製造コストが安く、精度のばら
つきが小さい。なお、ウェッジプリズム組み合わせ体９
０は、ＵＶ遮蔽膜及びＩＲ遮蔽膜、更には、反射防止膜
を有する。このウェッジプリズム組み合わせ体９０は、
図２に示すウェッジプリズム組み合わせ体３１と同じく
設けられ、同様に機能する。〔第３実施例〕図１２は本発明の第３実施例の投写型表
示装置１００を示す。同図中、図１に示す構成部分と実
質上同一部分には同一符号を付す。投写型表示装置１０
０は、３板ミラー方式である。

【００３６】上記のウェッジプリズム組み合わせ体９０
が、光源１２（２５０Ｗのメタルハライドランプ１２ａ
とリフレクタ１２ｂとよりなる）と、ＧＲ反射ダイクロ
イックミラーＤＭ１との間に設けてある。ウェッジプリ
ズム組み合わせ体９０の諸寸法等については、後述す
る。

【００３７】１０１はＲ光専用の液晶ライトバルブ、１
０２はＧ光専用の液晶ライトバルブ、１０３はＢ光専用
の液晶ライトバルブ、１０４、１０５は偏光板である。
メタルハライドランプ１２ａより出た白色光は、ＧＲ反
射ダイクロイックミラーＤＭ１に到り、Ｂ光が透過し、
Ｇ，Ｒ光が反射される。Ｇ，Ｒ光は、Ｒ反射ダイクロイ
ックミラーＤＭ２に到り、Ｇ光が透過し、Ｒ光が反射さ
れる。これにより、白色光は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光に分光
される。

【００３８】Ｒ光は、Ｒ光専用の液晶ライトバルブ１０
１を透過し、液晶ライトバルブ１０１に再生されている
映像によって空間的に変調される。Ｇ光は、Ｇ光専用の
液晶ライトバルブ１０２を透過し、液晶ライトバルブ１
０２に再生されている映像によって空間的に変調され
る。Ｂ光は、全反射ミラーＭ１で反射され、Ｂ光専用の
液晶ライトバルブ１０１を透過し、液晶ライトバルブ１
０１に再生されている映像によって空間的に変調され
る。

【００３９】空間的に変調されたＲ光とＢ光とは、Ｒ反
射ダイクロイックミラーＤＭ３によって合成され、ＢＲ
反射ダイクロイックミラーＤＭ４に向かう。空間的に変
調されたＧ光は、全反射ミラーＭ２で反射され、ＢＲ反
射ダイクロイックミラーＤＭ４に向かう。ＢＲ反射ダイ
クロイックミラーＤＭ４の部位において、空間的に変調
されたＲ光、Ｇ光、及びＢ光とが合成される。

【００４０】合成された空間的に変調されたＲ光、Ｇ
光、及びＢ光が、投写レンズ１５を通じて、スクリーン
２０上に投写され、スクリーン２０上に拡大された画面
２１が表示される。ウェッジプリズム組み合わせ体９０
は、図１３に示す諸寸法を有し、且つ、ＵＶ遮蔽膜３８
及びＩＲ遮蔽膜４０を有する。ウェッジプリズム組み合
わせ体９０は、図１中のウェッジプリズム組み合わせ体
３０と同様に、リフレクタ１２ｂのうち周辺の部分で反
射してこのままでは液晶ライトバルブ１０１，１０２，
１０３から外れた方向に向かってしまう光を各液晶ライ
トバルブ１０１，１０２，１０３の中心側に４の方向に
向かうように単に偏向させるように作用する。これによ
り、各液晶ライトバルブ１０１，１０２，１０３の表面
の照度分布は、周辺部分の照度が従来に比べて高められ
た状態となる。

【００４１】図１２の投写型表示装置１００にあって
は、各液晶ライトバルブ１０１，１０２，１０３を透過
した光が投写レンズ１５を通してスクリーン２０上に投
写される構成であり、スクリーン２０上の画面２１の照
度の分布は、各液晶ライトバルブ１０１，１０２，１０
３の表面の照度分布と対応したものとなる。よって、ス
クリーン２０上の画面２１の照度の分布は、図１２中、
線Ｘで示すようになり、周辺部分の照度が、線Ｉで示す
従来に比べて高められた状態となる。

【００４２】図１４（Ａ）は、図１２の投写型表示装置
１００におけるスクリーン２０上の画面２１の照度の測
定結果を示す。各液晶ライトバルブ１０１，１０２，１
０３は対角の間の長さが３．２インチの大きさである。
メタルハライドランプ１２ａのワット数は２５０Ｗであ
る。ウェッジプリズム組み合わせ体９０の各部の寸法
は、図１３に示す如くである。図１４（Ｂ）に示すよう
に、スクリーン２０として縦が６０ｃｍ、横が８０ｃｍ
の大きさのものを用いた。このスクリーン２０を９分割
し、各分割したエリア（１）〜（９）の中心の照度の測
定し、且つ、スクリーン２０の隅部（１０）〜（１３）
の照度の測定した。中心のエリア（１）の照度は、１８
６４Ｌｘであった。周辺のエリア（２）〜（９）の照度
の平均は、１０８２Ｌｘであった。スクリーン２０の隅
部（１０）〜（１３）の照度の平均は、５８８Ｌｘであ
った。

【００４３】図１２の投写型表示装置１００よりウェッ
ジプリズム組み合わせ体９０を取り除いて、従来の投写
型表示装置を作り、スクリーン２０上の照度を測定し
た。中心のエリア（１）の照度は、１６８７Ｌｘであっ
た。周辺のエリア（２）〜（９）の照度の平均は、８４
９Ｌｘであった。スクリーン２０の隅部（１０）〜（１
３）の照度の平均は、４６８Ｌｘであった。

【００４４】図１２の投写型表示装置１００におけるス
クリーン２０上の画面２１の照度の測定結果を、従来の
投写型表示装置のスクリーン２０上の画面２１の照度の
測定結果と比較してみると、つぎのことが分かる。中心のエリア（１）の照度、周辺のエリア（２）〜
（９）の照度、スクリーン２０の隅部（１０）〜（１
３）の照度が全て従来に比べて高い。

【００４５】照度の上昇の程度は、中心のエリア
（１）では１．１０倍であるのに対して、周辺のエリア
（２）〜（９）では１．２７倍、スクリーン２０の隅部
（１０）〜（１３）では１．２６倍と、中心のエリア
（１）に比べて高い。よって、投写型表示装置１００に
おけるスクリーン２０上の画面２１の照度は、従来に比
べて、特に周辺の部分において高くなっており、周辺の
部分の照度のスクリーン２０の中央の照度に対する割合
が、８４９÷１６８７＝０．５０４６８÷１６８７＝０．２８から、夫々１０８２÷１８６４＝０．５８５８８÷１８６４＝０．３１へと上がる。この上がった分、スクリーン２０上の周辺
の部分の画面が暗くないように見えることになり、スク
リーン２０上には従来に比べて品質の高い画面２１が表
示される。〔第４実施例〕図１５は本発明の第４実施例の投写型表
示装置１２０を示す。同図中、図１２に示す構成部分と
実質上同一部分には同一符号を付す。投写型表示装置１
２０は、図１２に示す投写型表示装置１００に、もう２
つのウェッジプリズム組み合わせ体９０−１，９０−２
を追加して設けた構成である。

【００４６】ウェッジプリズム組み合わせ体９０−１，
９０−２は、上記のウェッジプリズム組み合わせ体３１
と略同じ構造である。ウェッジプリズム組み合わせ体９
０−１は、ＧＲ反射ダイクロイックミラーＤＭ１と全反
射ミラーＭ１との間に設けてあり、ウェッジプリズム組
み合わせ体９０−２は、ＧＲ反射ダイクロイックミラー
ＤＭ１とＲ反射ダイクロイックミラーＤＭ２との間に設
けてある。このウェッジプリズム組み合わせ体９０−
１，９０−２が、補助偏向手段を構成する。ウェッジプ
リズム組み合わせ体９０が、主偏向手段を構成する。ウ
ェッジプリズム組み合わせ体９０−１，９０−２は、図
８中のウェッジプリズム組み合わせ体８１と同様に働
く。ウェッジプリズム組み合わせ体９０−１は、光源１
２のリフレクタ１２ｂのうち中央付近の部分付近で反射
して、ＧＲ反射ダイクロイックミラーＤＭ１を透過し、
液晶ライトバルブ１０３の方向に向かう光のうち、液晶
ライトバルブ１０３の縁の外側に向かってここのままで
は液晶ライトバルブ１０３より外れてしまう光を偏向さ
せて液晶ライトバルブ１０３の縁の内側に向かわせる。
ウェッジプリズム組み合わせ体９０−２は、光源１２の
リフレクタ１２ｂのうち中央付近の部分付近で反射し
て、ＧＲ反射ダイクロイックミラーＤＭ１を反射し、液
晶ライトバルブ１０１、１０２の方向に向かう光のう
ち、液晶ライトバルブ１０１、１０２の縁の外側に向か
ってここのままでは液晶ライトバルブ１０１、１０２よ
り外れてしまう光を偏向させて液晶ライトバルブ１０
１、１０２の縁の内側に向かわせる。このため、各液晶
ライトバルブ１０１、１０２、１０３の表面の照度分布
は、図１２図の投写型表示装置１００の場合に比べて、
各液晶ライトバルブ１０１、１０２、１０３の上端及び
下端付近の照度が更に少し高められた状態となる。これ
によって、スクリーン２０上の画面２１の照度分布は、
図１５中、線XIで示すように、図１２に示す投写型表示
装置１００の場合に比べて、スクリーン２０の上端２０
ａ及び下端２０ｃ付近の照度がｆ高められた状態とな
る。よって、スクリーン２０上には、図１２に示す投写
型表示装置１００の場合に比べて、更に高い品質の画面
２１が写し出される。また、ウェッジプリズム組み合わ
せ体は、ウェッジプリズムが矩形を形成するように配置
された構成に限らず、ウェッジプリズムが６角形を形成
するように配置された構成でもよい。また、ウェッジプ
リズムの頂角は、投写型表示装置の具体的構成によって
決まり、３〜１３度の範囲内の角度である。

【００４７】また、スクリーン２０は、反射形でも透過
形でもよい。また、メタルハライドランプ１２ａに代え
て、ハロゲンランプでもよい。また、ウェッジプリズム
組み合わせ体へのＵＶ遮蔽膜、ＩＲ遮蔽膜、及び、反射
防止膜の態様は上記実施例に限らない。例えば、ウェッ
ジプリズム組み合わせ体の両側の面にＵＶ遮蔽膜、ＩＲ
遮蔽膜、及び、反射防止膜を設けてもよい。また、ウェ
ッジプリズム組み合わせ体の片面にＵＶ遮蔽膜、反対の
面に反射防止膜を設けてもよい。

【００４８】

【発明の効果】上述の如く、請求項１の発明によれば、
投写型表示装置の光軸の方向に投写光を発する光源と、
該光源よりの投写光を空間変調する空間変調手段と、該
空間変調手段により空間変調された投写光をスクリーン
上に投写する投写光学手段と、上記光源と上記空間変調
手段との間に設けて有り、該光源より発せられた投写光
のうち、上記空間変調手段より外れてしまう光を、上記
光軸に近づく方向に偏向させる偏向手段とよりなる構成
としたため、従来は無駄となっていた光を空間変調手段
の周辺の部分に照射させることが出来、よって、どうし
ても暗くなりがちのスクリーンの周辺の部分の照度を効
果的に上げることが出来る。従って、スクリーンの全面
にわたる照度の均一化が改善され、スクリーン上に従来
に比べて高い品質の画面を写し出すことが出来る。

【００４９】請求項２の発明によれば、偏向手段を、
上記光源と上記空間変調手段との間のうち上記光源に近
い位置に設けて有り、該光源から発せられた投写光のう
ち、上記空間変調手段より外れてしまう光を、上記光源
の光軸に近づく方向に偏向させる主偏向手段と、上記光
源と上記空間変調手段との間のうち上記主偏向手段より
上記空間変調手段側の位置に設けて有り、該光源から発
せられ、上記空間変調手段より外れてしまう光であっ
て、上記主偏向手段に作用しなかった光を、上記光軸に
近づく方向に偏向させる補助偏向手段とよりなる構成と
したため、主偏向手段のみを設けた構成に比べて、従来
は無駄となっていた光のうちより多くの量の光を空間変
調手段の周辺の部分に照射させることが出来、よって、
どうしても暗くなりがちのスクリーンの周辺の部分の照
度を効果的に上げることが出来る。従って、主偏向手段
のみを設けた構成に比べて、スクリーンの全面にわたる
照度の均一化が改善され、スクリーン上に従来に比べて
高い品質の画面を写し出すことが出来る。

【００５０】請求項３の発明は、請求項１の偏向手段、
請求項２の主偏向手段、及び補助偏向手段は、プリズム
よりなる構成としたものであるため、偏向手段、主偏向
手段、及び補助偏向手段を簡単な構造とし得る。請求項
４の発明は、請求項１の偏向手段、請求項２の主偏向手
段、及び補助偏向手段は、ＵＶ遮蔽膜、ＩＲ遮蔽膜、及
び、反射防止膜のうち少なくとも１つを有するプリズム
よりなる構成としたものであるため、偏向手段、主偏向
手段、及び補助偏向手段を簡単な構造とし得る、且つ、
プリズムが過度に加熱されて、機械的強度が劣化するこ
とを効果的に防止出来る。また、ＵＶ遮蔽フィルタ及び
ＩＲ遮蔽フィルタを別に設けた構成に比べて、投写型表
示装置の構造を簡単と出来る。また、反射防止膜を有す
るため、投写光がプリズムの箇所において無用に反射さ
れて無駄となってしまうことを防止出来、これによっ
て、投写光がプリズムの箇所において反射されない分、
スクリーン上に更に明るい画面を写し出すことが出来
る。

【００５１】請求項５の発明によれば、請求項１の偏向
手段、請求項２の主偏向手段、補助偏向手段は、プリズ
ムが四角形又はこれ以上の多角形を形成するように並ん
だプリズム組み合わせ体よりなる構成としたものである
ため、プリズムを個々に組み込んだ構成に比べて、投写
型表示装置内にプリズムを位置精度良く組み込むことが
出来、且つ、投写型表示装置の組立を簡単に出来る。

【００５２】請求項６の発明によれば、請求項１の偏向
手段、請求項２の主偏向手段、補助偏向手段は、プリズ
ムが四角形又はこれ以上の多角形を形成するように並ん
で一体成形された一体成形部品であるプリズム組み合わ
せ体よりなる構成としたものであるため、個々のプリズ
ムを基板上に並べた構成に比べて、プリズム組み合わせ
体を、ばらつき無く、精度良く、しかも、安価に製造出
来る。

【００５３】請求項７の発明によれば、請求項１の偏向
手段、請求項２の主偏向手段、補助偏向手段は、プリズ
ムが四角形又はこれ以上の多角形を形成するように並ん
でおり、且つＵＶ遮蔽膜及びＩＲ遮蔽膜を有するプリズ
ム組み合わせ体よりなる構成としたものであるため、請
求項４の発明による効果と請求項５の発明による効果と
請求項６の発明による効果を有することが出来る。

【００５４】請求項８の発明によれば、請求項１又は請
求項２の空間変調手段は、液晶ライトバルブである構成
としたものであるため、液晶ライトバルブを使用した投
写型表示装置を実現出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の投写型表示装置の第１実施例を示す図
である。

【図２】図１中、ウェッジプリズム組み合わせ体を、光
源と併せて示す図である。

【図３】ウェッジプリズム組み合わせ体の膜を説明する
図である。

【図４】一のウェッジプリズムを拡大して示す図であ
る。

【図５】ウェッジプリズム組み合わせ体の作用を説明す
る図である。

【図６】液晶ライトバルブ上の照度分布の改善を説明す
る図である。

【図７】スクリーン上の照度分布の改善を説明する図で
ある。

【図８】本発明の投写型表示装置の第２実施例を示す図
である。

【図９】ウェッジプリズム組み合わせ体の作用を説明す
る図である。

【図１０】ウェッジプリズム組み合わせ体の変形例を、
リフレクタと対応させて示す図である。

【図１１】図１０のウェッジプリズム組み合わせ体を示
す図である。

【図１２】本発明の投写型表示装置の第３実施例を示す
図である。

【図１３】図１２中のウェッジプリズム組み合わせ体を
示す図である。

【図１４】図１２の投写型表示装置のスクリーン上の照
度の測定値を示す図である。

【図１５】本発明の投写型表示装置の第４実施例を示す
図である。

【図１６】従来の投写型表示装置の１例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１１光軸１２光源１２ａメタルハライドランプ１２ｂリフレクタ１３集光レンズ１４液晶ライトバルブ１５投写レンズ１６投写光１６Ａ空間変調された投写光２０スクリーン２１スクリーン上に拡大された画面３０、８０、１００、１２０投写型表示装置３１、８１、９０、９０−１，９０−２ウェッジプリ
ズム組み合わせ体３２一枚のガラス板３３〜３６、８２、８３ウェッジプリズム３３ａ〜３６ａ頂角部３７ＵＶ遮蔽膜４０ＩＲ遮蔽膜４１反射防止膜９３〜９６ウェッジプリズム部９７板状部１０１Ｒ光専用の液晶ライトバルブ１０２Ｇ光専用の液晶ライトバルブ１０３Ｂ光専用の液晶ライトバルブ１０４、１０５偏光板

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｇ０２Ｂ 27/00 Ｖ (72)発明者後藤猛神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者林啓二神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投写型表示装置の光軸の方向に投写光を
発する光源と、該光源よりの投写光を空間変調する空間変調手段と、該空間変調手段により空間変調された投写光をスクリー
ン上に投写する投写光学手段と、上記光源と上記空間変調手段との間に設けて有り、該光
源より発せられた投写光のうち、上記空間変調手段より
外れてしまう光を、上記光軸に近づく方向に偏向させる
偏向手段とよりなる構成としたことを特徴とする投写型
表示装置。
【請求項２】投写型表示装置の光軸の方向に投写光を
発する光源と、該光源よりの投写光を空間変調する空間変調手段と、該空間変調手段により空間変調された投写光をスクリー
ン上に投写する投写光学手段と、上記光源と上記空間変調手段との間のうち上記光源に近
い位置に設けて有り、該光源から発せられた投写光のう
ち、上記空間変調手段より外れてしまう光を、上記光源
の光軸に近づく方向に偏向させる主偏向手段と、上記光源と上記空間変調手段との間のうち上記主偏向手
段より上記空間変調手段側の位置に設けて有り、該光源
から発せられ、上記空間変調手段より外れてしまう光で
あって、上記主偏向手段に作用しなかった光を、上記光
軸に近づく方向に偏向させる補助偏向手段とよりなる構
成としたことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項３】請求項１の偏向手段、請求項２の主偏向
手段、及び補助偏向手段は、プリズムよりなる構成とし
たことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項４】請求項１の偏向手段、請求項２の主偏向
手段、及び補助偏向手段は、ＵＶ遮蔽膜、ＩＲ遮蔽膜、
及び、反射防止膜のうち少なくとも１つを有するプリズ
ムよりなる構成としたことを特徴とする投写型表示装
置。
【請求項５】請求項１の偏向手段、請求項２の主偏向
手段、補助偏向手段は、プリズムが四角形又はこれ以上
の多角形を形成するように並んだプリズム組み合わせ体
よりなる構成としたことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項６】請求項１の偏向手段、請求項２の主偏向
手段、補助偏向手段は、プリズムが四角形又はこれ以上
の多角形を形成するように並んで一体成形された一体成
形部品であるプリズム組み合わせ体よりなる構成とした
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項７】請求項１の偏向手段、請求項２の主偏向
手段、補助偏向手段は、プリズムが四角形又はこれ以上
の多角形を形成するように並んでおり、且つＵＶ遮蔽膜
及びＩＲ遮蔽膜を有するプリズム組み合わせ体よりなる
構成としたことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項８】請求項１又は請求項２の空間変調手段
は、液晶ライトバルブである構成としたことを特徴とす
る投写型表示装置。