JPH1138503A - 投影型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで薄型且つ連続した大画面の表示が
可能な投影型の表示装置を提供する。 【解決手段】 リフレクター１１ａを有する白色光源１
１と、カラーフィルタを備えた液晶パネル（画像表示素
子）１２と、液晶パネル１２が表示する画像を複数のブ
ロック（画像光束）に分割する画像分割手段（光束分割
手段）１３と、画像分割手段１３によって分割された画
像光束を各画像ブロックへと導く複数の導光手段１４
と、各導光手段１４の出射端１５と、投影レンズ１６
と、互いに等間隔で平行に配置された両面反射鏡群１７
と、透過型スクリーン１８とを備え、スクリーン１８上
で複数の拡大画像を合成し、一つの連続画像を形成する
構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョンやプ
ロジェクター用として利用が期待される投影型表示装置
に関し、より詳しくは、複数の投影型液晶表示装置を組
み合わせて大画面化を図った薄型の投影型表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置やプラズマ表示装置
等の薄型の表示装置の実用化が進展し、家庭やオフイス
において、これらが従来のＣＲＴに取って替わろうとし
ている。

【０００３】ここで、薄型の表示装置に対する要求性能
としては、低消費電力化、高輝度化、軽量化、高精細
化、薄型化及び画面サイズの大型化等がある。特に、大
勢の人間が画像を眺め、これを鑑賞するためには、画面
サイズの大型化は必須の課題である。

【０００４】しかし、液晶表示装置においては、画面サ
イズを大きくしようとすれば、大型基板に対応する製造
装置が必要であることや、大面積の基板内で均一な成膜
が難しいこと等に起因して、大画面化は困難であり、Ｃ
ＲＴを越える画面サイズの液晶表示装置の実用化は困難
となっているのが現状である。

【０００５】ところで、液晶表示装置を用いて大画面表
示を行う従来方法として、以下の方式が知られている。
この方式は、小型の液晶表示装置を使った背面投影によ
って大画面表示装置を実現するものであり、図７に示す
表示装置７０を複数組み合わせて大画面表示を行う構成
をとっている。

【０００６】今少し具体的に説明すると、図７に示す背
面投影型の表示装置７０は、光源７１、コンデンサレン
ズ７２、小型の液晶パネル７３、投影レンズ７４及びス
クリーン７５によって構成され、液晶パネル７３の表示
画像を拡大してスクリーン７５上に投影する構成をとっ
ている。

【０００７】そして、図８に示す表示装置は、図７の背
面投影型の表示装置７０を４個ブロック的に組み合わせ
て構成されており、一枚の透過スクリーン８０上に連続
的に複数の画像を投影させて、大画面表示を行う構成を
とっている。ここで、スクリーン８０上の投影には、不
図示の仕切り板が設けられており、画像の継ぎ目部分で
の像の重なりが防止されている。

【０００８】また、大画面表示を行う表示装置の他の従
来例として、特開平５−１８８３４０号公報に開示され
た表示装置がある。図９はこの表示装置を示す。この表
示装置は、直視型の大型液晶パネルの画像を光学系によ
り拡大して表示する構成をとっている。

【０００９】図９（ａ）〜（ｃ）に基づきその構成を今
少し具体的に説明する。但し、同図（ａ）は、この表示
装置に用いられる直視型の大型液晶パネル９３を示し、
同図（ｂ）は液晶パネル９３の画像を拡大表示するため
の光学系を示し、同図（ｃ）はこの光学系によって構成
された大画面表示装置の断面構造を示す。

【００１０】同図（ａ）に示すように、この表示装置に
用いられる液晶パネル９３は、表示部９０の周縁部に駆
動ＩＣ部９１を配置した構造であるため、単純に液晶パ
ネル９３をブロック状につなぎ合わせれば、継ぎ目部の
駆動ＩＣ部９１において画像が不連続になり、全体とし
て不連続な画面となる。

【００１１】そこで、この表示装置では、連続的な表示
画面を得るため、同図（ｂ）の光学系を用いている。こ
の光学系は、面光源９２、大面積の大型液晶パネル９
３、パネルごとに設けられた正立結像手段である屈折率
分布レンズ群９４、拡大手段である拡大レンズ９５及び
スクリーン９６により構成されている。

【００１２】ここで、正立結像手段９４は円柱状の屈折
率分布型レンズが複数個２次元的に配列されたレンズ群
であり、拡大レンズ９５との組み合わせにより、液晶パ
ネル９３の表示画を複数個組み合わせて構成される同図
（ｃ）に示す表示装置９７の装置全体の奥行き寸法を薄
くすることができる。このため、この構成によれば、薄
型の大画面表示装置９７を実現できる。

【００１３】また、他の従来例として、特開昭６４−３
２２９０号公報に開示された表示装置がある。図１０は
この表示装置を示す。図１０（ａ）及び（ｂ）に基づき
その構成を今少し具体的に説明する。但し、同図（ａ）
はこの表示装置１００の断面図であり、同図（ｂ）は正
面図である。

【００１４】この表示装置１００は、拡大手段として、
シート状に整列された光ファイバー１０５が用いられて
おり、光ファイバー１０５の入射端に小型の液晶パネル
１０２の表示画像が投影レンズ１０３により投影結像さ
れる。投影画像は各光ファイバー１０５、１０５…によ
りそれぞれの出射端１０６、１０…へと伝送される。

【００１５】ここで、光ファイバー１０５の出射端１０
６は入射端１０４の光ファイバーのピッチよりも広いピ
ッチで配列されているため、入射端１０４に入力された
画像は表示面に拡大表示される。この表示装置によれ
ば、上記同様に装置の奥行きが薄く、継ぎ目のない映像
を表示できる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示す背面投影型の表示装置では、以下に示す問題点があ
る。

【００１７】（１）この表示装置において、スクリーン
８０上に拡大像を形成するためには、長い投影距離を確
保する必要がある。このため、この方式では、薄型の大
画面表示装置を実現することは困難である。

【００１８】（２）この表示装置では、各ブロックに対
応して複数の光源（点光源）を用いるため、各画像ブロ
ックの中心部の輝度が最も高く、ブロック周辺、即ちブ
ロックの継ぎ目部分では輝度が低くなる。その結果、画
像の継き目部分は暗くなり、鑑賞者には画像が不連続に
見える。

【００１９】（３）各光源ごとに劣化の度合いが異なる
ので、長時間経過後の画像ブロックごとの明るさにもば
らつきが生じる。更には、光源寿命により各光源の一つ
でも点灯しなくなれば、対応するブロックの画像は全く
表示されなくなる。

【００２０】一方、図９の表示装置では、上記のように
薄型化を図れる利点はあるものの、以下に示す問題点が
ある。

【００２１】（１）大面積の液晶パネル９３及び正立結
像手段９４が共に複数必要であり、しかも、それぞれの
製造が難しいため、コストが高くなり、量産には不向き
である。

【００２２】（２）複数の面光源９２を用いているた
め、図８に示す表示装置同様に光源の劣化にばらつきが
生じた場合、画面の継ぎ目部分で明るさが不連続にな
る。

【００２３】また、図１０に示す表示装置では、光源の
明るさのバラツキは解消できるものの、以下に示す問題
点がある。

【００２４】（１）画面サイズが大きくなればなるほ
ど、使用する光ファイバー１０５の本数が増え、装置の
重量が増す。

【００２５】（２）光ファイバー１０５の入射部と出射
部が１対１に対応するよう、多数の光ファイバー１０５
を互いに交差させることなく等間隔で整列させなければ
ならないため、製造が困難であり、コストが高くなる。

【００２６】本発明はこのような現状に鑑みてなされた
ものであり、低コストで薄型且つ連続した大画面の表示
が可能な投影型の表示装置を提供することを目的とす
る。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明の投影型表示装置
は、集光手段を有する単一の白色光源と、該白色光源か
らの集光光によって照明され、映像信号によって表示動
作を行う単一の画像表示素子と、該画像表示素子から発
せられた画像光束を複数の光束に分割する単一の光束分
割手段と、該光束分割手段によって分割された各々の分
割光束を導く複数の導光手段と、各導光手段の出射口に
設けられ、各導光手段の出射口から発せられる各画像光
束を拡大投影する複数の投影手段と、各投影手段から発
せられた投影光束を屈曲させ、透過型スクリーン上の所
定の画像ブロックに導く複数の屈曲手段とを備え、該透
過型スクリーン上で複数の拡大画像を合成し、一つの連
続画像を形成するように構成されており、そのことによ
り上記目的が達成される。

【００２８】好ましくは、前記画像表示素子と前記光束
分割手段との間に画像を等倍結像する等倍結像手段が設
けられ、前記導光手段の入射側の断面形状が該画像表示
素子の有効エリアと実質的に等しいエリアを有する形状
である構成とする。

【００２９】また、好ましくは、前記画像表示素子と前
記光束分割手段との間に画像を縮小結像する縮小結像手
段を設ける構成とする。

【００３０】また、好ましくは、前記複数の屈曲手段
が、互いに平行、且つ等間隔に配置された同一形状の複
数の両面反射鏡群で構成され、投影光路が折れ曲げられ
た構成とする。

【００３１】以下に本発明の作用について説明する。

【００３２】画像表示素子から発せられた画像光束を単
一の光束分割手段によって複数の光束に分割し、即ち単
一の画像表示素子を複数のブロックに画面分割し、各ブ
ロックから伝送される画像光束を拡大投影して得られる
ブロック画像を透過型スクリーン上で合成して１つの画
面を形成する構成によれば、必要な画像表示素子が１枚
で済むので、装置構成の簡略化及びコストダウンが可能
になる。

【００３３】また、単一の画像表示素子のブロックごと
に等倍結像手段を設ける構成によれば、導光手段の入射
端にブロック画像の倒立像を結像させておくことによ
り、投影レンズ（投影手段）が引き起こす透過型スクリ
ーン上での照度分布と画像の倒立を解消できる。この結
果、光束分割手段の受光面上での照度分布と相似で連続
的な照度分布を投影画面上で再現できるので、鑑賞者に
違和感を与えない高品質な画像を形成できる。

【００３４】また、等倍結像手段の代わりに縮小結像手
段を用いる構成によれば、ブロック画像の縮小倒立像を
導光手段の入射端に結像させることにより、径の細い導
光手段をブロックごとに独立して設けることができる。
このため、光束分割手段の受光面上での照度分布と相似
で連続的な照度分布を投影画面上で再現でき、鑑賞者に
違和感を与えない高品質な画像を形成できることに加え
て、各ブロックでの導光手段の入射端と出射端とで１対
１対応を容易に行うことができる。また、導光手段が簡
単、且つ安価なもので済む。

【００３５】また、互いに平行、且つ等間隔に配置され
た同一形状の複数の両面反射鏡群で屈曲手段を構成し、
投影光路を折れ曲がったものとする構成によれば、投影
距離の一部を隣接する両面反射鏡間の間隔が担うので、
その分、投影手段〜スクリーン間の直線距離を実質的に
低減できる。このため、表示装置の奥行き寸法を薄くで
きるので、薄型化が可能になる。

【００３６】また、上記構成によれば、表示手段、投影
手段及び反射鏡の数は任意に増やすことができるので、
奥行きが薄い投影型表示装置をブロック的に組み合わせ
て、奥行きのサイズを一定に保ったままで、表示面積が
拡大された大画面表示装置を容易に構成できる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき具体的に説明する。

【００３８】（実施形態）図１〜図６は本発明投影型表
示装置の実施形態を示す。まず、図１に基づきこの投影
型表示装置の概略全体構成について説明する。

【００３９】この投影型表示装置１０は、リフレクター
１１ａを有する白色光源１１と、カラーフィルタを備え
た液晶パネル（画像表示素子）１２と、液晶パネル１２
が表示する画像を複数のブロック（画像光束）に分割す
る画像分割手段（光束分割手段）１３と、画像分割手段
１３によって分割された画像光束を各画像ブロックへと
導く複数の導光手段１４と、各導光手段１４の出射端１
５と、投影レンズ１６と、互いに等間隔で平行に配置さ
れた両面反射鏡群１７と、透過型スクリーン１８とを備
えている。

【００４０】ここで、本実施形態においては、スクリー
ン１８上での表示画面は縦３等分、横（即ち、紙面に垂
直方向）３等分、合計９等分のブロックに分割されてお
り、このブロック数に対応した本数の前記導光手段１
４、投影レンズ１６が設けられている。即ち、これらの
光学部品はそれぞれ９個ずつ存在している。

【００４１】なお、両面反射鏡群１７は横方向（紙面に
垂直方向）では一繋がりとなっているため、両面反射鏡
１７を上下に４枚設けている。

【００４２】上記白色光源１１としては、メタルハライ
ドランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ等の種々の
ランプを用いることができる。また、画像分割手段１３
としては、図４（ａ）に示す蝿の目レンズ４０、４１、
４２を組み合わせたものやセルフォックレンズを用いる
ことができる。また、導光手段１４としては、光学的に
透明で形状が可変であれば各種のものを用いることがで
きるが、本実施形態では、図４（ｄ）に示す光ファイバ
ー束４４を用いている。

【００４３】画像表示素子１２としては、多数の画素に
よって画像を表示することが可能なものであれば、各種
の表示パネルを用いることができ、本実施形態では、図
２に示すツイステッド・ネマティツク（ＴＮ）型の液晶
パネル１２を用いている。

【００４４】ここで、液晶パネルのカラー表示方法とし
ては、カラーフイルターを用いる手段がある。その他
に、扇形に配置された３枚のダイクロイックミラー又は
回折型光学素子により、白色光をＲＧＢ三原色に分離
し、それらの分割された光束を異なる方向から同じ領域
にオーパーラップさせて照射し、さらに液晶パネルに取
り付けられたマイクロレンズによって、各色に対応する
画素に集光させ、カラー表示をすることができる。

【００４５】次に、図２に基づき透過型の液晶パネル１
２の構成について説明する。この液晶パネル１２は、偏
光板２０、対向ガラス２１、カラーフィルター２２、液
晶層２３、アクティブマトリクス基板２４及び偏光板２
５で構成されている。本液晶パネル２２はカラーフィル
ター２２によりカラー表示を行う。また、映像信号がパ
ネル周辺に設けられた駆動ＩＣ（図示せず）に伝達さ
れ、アクティブマトリクス表示が行われる。

【００４６】なお、使用するアクティブマトリクスとし
ては、アモルファスシリコン、高温又は低温多結晶シリ
コン薄膜トランジスタが選ばれる。

【００４７】次に、図３に基づき導光手段１４の出射端
１５の構成について説明する。なお、ここでは符号３０
で出射端を表記する。出射端３０には出射光束を投影レ
ンズ１６へと集光するフィールドレンズ３１が設けられ
ており、出射端３０とフィールドレンズ３１で構成され
る１つのユニットが図１に示す出射端１５となってお
り、各画像ブロックごとに配置されている。

【００４８】次に、図１に基づき本実施形態の投影型表
示装置の動作について説明する。白色光源１１から発せ
られた照明光は、リフレクター１１ａによって集光さ
れ、この集光光が液晶パネル１２を照明する。液晶パネ
ル１２の表示画像は画像分割手段１３により９ブロック
の画像光束に分割され、各光束は導光手段１４により対
応する画像ブロックへと導かれ、出射端１５からは液晶
パネル１２のブロック画像の光束が発せられる。

【００４９】続いて、出射端１５から発せられた画像光
束は、投影レンズ１６を通過した後、両面反射鏡群１７
により２回反射された後、スクリーン１８で画像ブロッ
クごとに拡大像が投影される。これら９つのブロック映
像をつなぎ合わせることで、一つながりの映像が形成さ
れる。

【００５０】ここで、両面反射鏡群１７は両面反射性を
有し、図１に示すように、互いに平行、且つ等間隔で配
置されている。但し、離隔間隔は画面ブロックの縦サイ
ズに等しく設定されている。

【００５１】図１において、両面反射鏡１７の上面は上
段の投影レンズ１６から発せられた光束を一つ上段の両
面反射鏡１７へと折り曲げ、両面反射鏡１７の下面は一
段下の両面反射鏡１７からの反射光束をスクリーン１８
へと導く。投影レンズ１６とスクリーン１８の投影距離
は本来長いものであるが、本実施形態では、投影光路を
両面反射鏡１７で２度折り曲げてクランク状の投影光路
としてあるので、投影レンズ１６〜スクリーン１８間の
直線距離を実質的に低減できる。このため、本実施形態
の投影型表示装置によれば、表示装置１０の奥行き寸法
を薄くできるので、薄型化が可能になる。

【００５２】加えて、上記の構成によれば、縦方向に平
行に配置された両面反射鏡群１７をユニット的に積み上
げることで、奥行き寸法を一定に保ったままで画面サイ
ズを任意の大きさに拡大できる利点もある。

【００５３】また、本実施形態の投影型表示装置によれ
ば、画像分割手段１３により、スクリーン１８上での明
るさの分布を光源１１の明るさ分布と相似形にすること
ができる。このため、画像ブロックの継ぎ目部分での明
るさ分布が連続的になるので、鑑賞者に違和感を与えな
い画像を形成できる。従って、画像品位を向上できる。

【００５４】このような効果は、画像分割手段１３とし
て、図４に示す蝿の目レンズ群を用いることにより容易
に達成できる。以下にその理由を図４（ａ）〜（ｄ）に
基づき説明する。

【００５５】まず、画像分割手段１３は、同図（ａ）に
示す３個の蝿の目レンズ４０、４１及び４２からなる蝿
の目レンズ群で構成されており、それぞれ表示画面の分
割に相似なレンズ形状と配置を有する。ここで、中央の
蝿の目レンズ４１の焦点距離はｆであり、その両側の蝿
の目レンズレンズ４０、４２の焦点距離は２ｆであり、
これらの蝿の目レンズ４０〜４２は互いに等しい間隔２
ｆで平行に配置されている。このように、それぞれ表示
画面のブロックに相似なレンズ形状と配置を有する蝿の
目レンズ群によれば、各ブロックの等倍像を導光手段１
４の入射面に結像させることができる。

【００５６】図４（ｂ）は蝿の目レンズ４０の光入射面
を示す。この光入射面は画像ブロック数に対応して９つ
のブロックに分割されており、各ブロックが焦点距離２
ｆのレンズとなっている。同図（ｃ）は同図（ｂ）中に
斜線で示すブロック４３を通るラインａ−ａ’上での明
るさの分布を示しており、斜線部の分布はブロック４３
の照度分布に対応している。

【００５７】また、同図（ｄ）は同図（ａ）中の導光手
段１４の断面構造を示しており、この導光手段１４は細
い光ファイバー４４を多数束ねたもので構成されてい
る。但し、これをブロックごとに分岐させて画像を伝送
する場合には、各々の光ファイバー４４は、入射端と出
射端が１対１に対応するように、即ち光ファイバー４４
同士が互いに交差しないように束ね、且つ分岐させる必
要がある。

【００５８】次に、上記構成の画像分割手段１３の作用
について説明する。

【００５９】まず、同図（ａ）において、蝿の目レンズ
４０により分割された液晶パネル１２の１つのブロック
に図上右側より照明光が入射する。図中の矢印ｘは紙面
に垂直方向を、ｙは紙面の縦方向を示しており、これら
は一つのブロック上での明るさ分布を指し示すものであ
る。

【００６０】液晶パネル１２と蝿の目レンズ４０を通過
した照明光は、焦点距離２ｆに位置する中間の蝿の目レ
ンズ４１へと集光される。ここで、蝿の目レンズ４１の
焦点距離はｆであるため、距離２ｆだけ離れた蝿の目レ
ンズ４２上に蝿の目レンズ４０の等倍像が結像される。
但し、像の向きは１８０゜回転しているため、図中の矢
印で示されるように、ブロック内の画像と明るさの分布
も１８０°回転する。

【００６１】そして、蝿の目レンズ４２の焦点距離は２
ｆであるため、これに入射した光束は平行化され、導光
手段１４へと伝達される。

【００６２】次に、導光手段１４によって伝達された光
束は、矢印の向きを変えることなく、出射端１５から発
せられ、投影レンズ１６を通過する。矢印の向きは投影
レンズ１６によって再び１８０゜回転させられ、スクリ
ーン１８上で白色光源１１の照度分布（即ち、同図
（ｃ）参照）と相似な照度分布が再現される（同図
（ａ）中の左端の図参照）。また、画像においても、拡
大された正立像が結像される。

【００６３】なお、投影レンズ１６からの光束は反射鏡
群１７で２回反射されるが、２枚の反射鏡１７，１７は
平行に配置されているため、矢印の向き（照度分布及び
画像）はスクリーン１８上で不変に保たれる。

【００６４】このように本実施形態の投影型表示装置に
よれば、入射光の強度分布と画像は画像分割手段１３に
より、あらかじめ１８０°回転されるが、投影レンズ１
６により更に１８０°回転されるため、元の状態に復元
されることになる。従って、スクリーン上１８では元と
相似な照度分布と正立した画像の両方が再現されること
になる。

【００６５】上記の説明は一つのブロックについて述べ
ているが、その他のブロックについても同様であり、全
てのブロックを繋ぎ合わせたスクリーン１８全体でも白
色光源１１の照度分布と相似で、且つ連続的な照度分布
が得られる。

【００６６】上記の等倍結像手段としては、蝿の目レン
ズ群以外に、図５に示すような、円柱状の屈折率分布型
レンズであるセルフォックレンズ５０を用いることも可
能である。この場合、液晶パネル１２及び画像分割手段
１３はセルフォックレンズ５０に密着している。このた
め、必要なレンズ枚数は１枚で済み、３枚の蝿の目レン
ズを用いる場合に比べて、光学系が縮小、且つ簡単化さ
れるという利点がある。

【００６７】図６は結像手段として、縮小結像手段６０
を用いた例を示す。即ち、縮小結像手段６０によって、
導光手段１４の入射端に画像ブロックの縮小像を結像さ
せる例を示す。この縮小結像手段６０としては、前記同
様に３枚の蝿の目レンズやセルフォックレンズを用いる
ことができる。

【００６８】この場合、入射端での像は元の画像ブロッ
クよりも縮小されているので、導光手段１４は縮小画像
と同じ断面サイズの光ファイバー束を用いることができ
る。その結果、ブロックごとに独立した導光手段１４を
設け、各ブロックでの導光手段１４の入射端と出射端と
を１対１に対応させることが容易になる。即ち、図４や
図５に示す構成において、光ファイバー束をブロックご
とに分岐させて作られた導光手段とは異なり、図６に示
す方式では、独立した導光手段を複数本束ねることによ
り、両端が１対１に対応した導光手段をより簡単、且つ
安価に実現できる利点がある。

【００６９】

【発明の効果】以上の本発明投影型表示装置によれば、
画像表示素子から発せられた画像光束を単一の光束分割
手段によって複数の光束に分割し、即ち単一の画像表示
素子を複数のブロックに画面分割し、各ブロックから伝
送される画像光束を拡大投影して得られるブロック画像
を透過型スクリーン上で合成して１つの画面を形成する
構成をとるので、必要な画像表示素子が１枚で済み、装
置構成の簡略化及びコストダウンが可能になる。従っ
て、小型の画像表示素子を用いて大画面表示装置を実現
できる。

【００７０】また、特に請求項２記載の投影型表示装置
によれば、単一の画像表示素子のブロックごとに等倍結
像手段を設ける構成をとるので、導光手段の入射端にブ
ロック画像の倒立像を結像させておくことにより、投影
手段が引き起こす透過型スクリーン上での照度分布と画
像の倒立を解消できる。この結果、光束分割手段の受光
面上での照度分布と相似で連続的な照度分布を投影画面
上で再現でき、画面の継ぎ目部分においても明るさが連
続的に変化するので、鑑賞者に違和感を与えない高品質
な画像を形成できる。

【００７１】また、特に請求項３記載の投影型表示装置
によれば、結像手段として、縮小結像手段を用いるの
で、ブロック画像の縮小倒立像を導光手段の入射端に結
像させることにより、径の細い導光手段をブロックごと
に独立して設けることができる。このため、光束分割手
段の受光面上での照度分布と相似で連続的な照度分布を
投影画面上で再現でき、鑑賞者に違和感を与えない高品
質な画像を形成できることに加えて、各ブロックでの導
光手段の入射端と出射端とで１対１対応を容易に行うこ
とができる。また、導光手段が簡単、且つ安価なもので
済むという利点もある。

【００７２】加えて、請求項２又は請求項３記載の投影
型表示装置によれば、光束分割手段、即ち画像分割手段
と結像手段との組み合わせにより、画像分割の機能だけ
でなく、導光手段に接するレンズ群上の各ブロックにお
いて、あらかじめ光源の照度分布と画像を倒立させてお
くことにより、投影手段が引き起こすスクリーン上での
照度分布と画像の倒立の両方を解消することができるの
で、画像表示素子上での照度分布と相似で連続的な照度
分布と、連続的な画像を投影画面上で再現できる利点が
ある。

【００７３】また、特に請求項４記載の投影型表示装置
によれば、同一形状の複数の両面反射鏡を互いに平行に
配置し、投影光路を折り曲げる構成をとるので、投影手
段〜スクリーン間の直線距離を実質的に低減できる。こ
のため、表示装置の奥行き寸法を薄くできるので、薄型
化が可能になる。

【００７４】また、表示手段、投影手段及び反射鏡の数
は任意に増やすことができるので、奥行きが薄い投影型
表示装置をブロック的に組み合わせて、奥行きのサイズ
を一定に保ったままで、表示面積が拡大された大画面表
示装置を容易に構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明投影型表示装置の構造を示す断面図。

【図２】本発明投影型表示装置に搭載される液晶パネル
を示す断面図。

【図３】本発明投影型表示装置に搭載される光学系の構
造を示す断面図。

【図４】（ａ）は主として光束分割手段の構造を示す断
面図、（ｂ）は蝿の目レンズの光入射面を示す正面図、
（ｃ）は（ｂ）中に斜線で示すブロックを通るラインａ
−ａ’上での明るさの分布を示す図、（ｄ）は（ａ）中
の導光手段の構造を示す断面図。

【図５】セルフォックレンズを用いた等倍結像手段を示
す斜視図。

【図６】縮小結像手段を示す斜視図。

【図７】投影型表示装置の一従来例を示す概略断面図。

【図８】図７の投影型表示装置を組み合わせて構成され
る従来の大画面表示装置を示す斜視図。

【図９】従来の薄型大画面表示装置を示す、（ａ）はこ
の表示装置に用いられる直視型の大型液晶パネルを示す
模式的正面図、（ｂ）は液晶パネルの画像を拡大表示す
るための光学系を示す側面図、（ｃ）はこの光学系によ
って構成される大画面表示装置の構造を示す断面図。

【図１０】他の従来の表示装置を示す、（ａ）は断面
図、（ｂ）は正面図。

【符号の説明】

１０ 投影型表示装置 １１ 白色光源 １２ 液晶パネル １３ 画像分割手段 １４ 導光手段 １５、３０ 導光手段の出射端 １６ 投影レンズ １７ 両面反射鏡 １８ 透過型のスクリーン ４０、４１、４２ 蝿の目レンズ ４４ 光ファイバー ５０ セルフォックレンズ ６０ 縮小結像手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 集光手段を有する単一の白色光源と、 該白色光源からの集光光によって照明され、映像信号に
   よって表示動作を行う単一の画像表示素子と、 該画像表示素子から発せられた画像光束を複数の光束に
   分割する単一の光束分割手段と、 該光束分割手段によって分割された各々の分割光束を導
   く複数の導光手段と、 各導光手段の出射口に設けられ、各導光手段の出射口か
   ら発せられる各画像光束を拡大投影する複数の投影手段
   と、 各投影手段から発せられた投影光束を屈曲させ、透過型
   スクリーン上の所定の画像ブロックに導く複数の屈曲手
   段とを備え、該透過型スクリーン上で複数の拡大画像を
   合成し、一つの連続画像を形成するように構成した投影
   型表示装置。
2. 【請求項２】 前記画像表示素子と前記光束分割手段と
   の間に画像を等倍結像する等倍結像手段が設けられ、前
   記導光手段の入射側の断面形状が該画像表示素子の有効
   エリアと実質的に等しいエリアを有する形状である請求
   項１記載の投影型表示装置。
3. 【請求項３】 前記画像表示素子と前記光束分割手段と
   の間に画像を縮小結像する縮小結像手段が設けられてい
   る請求項１記載の投影型表示装置。
4. 【請求項４】 前記複数の屈曲手段が、互いに平行、且
   つ等間隔に配置された同一形状の複数の両面反射鏡群で
   構成され、投影光路が折れ曲げられた請求項１〜請求項
   ３のいずれかに記載の投影型表示装置。