JPS61122637A - 投射型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ズーム投射のできる投射型画像表示装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来、投射型画像表示装置として１例えば第４図に示す
構成のものが提案てれている。

同図において、（１）は光源で発光部（ＩＡ）及び反射
器（ＩＢ）を有している。発光部（ＩＡ）には、例えば
キセノンランプが用いられる。

光源（１）からの光は、コンデンサレンズ（２）に供給
されて平行光束とされた後、原像（３）に供給される。

この原像（３）としては、例えば液晶あるいは電気光学
素子を用いた偏光面回転制御型のものが使用される。即
ち、複数の画素に対応して、偏光子、検光子及び液晶あ
るいは電気光学素子でなる複数の光弁が２次元に配され
てな勺、夫々の光弁を構成する液晶あるいは電気光学素
子に所定電圧（画素に対応した電圧）が印加されて偏光
面の回転角が制御され、夫々の光弁を通してその回転角
に応じた光出力、即ち像光が得られるものである。

この原像（３）からの光、即ち像光は、縮小レンズ（４
）に平行光束で供給される。この縮小レンズ（４）の焦
点なＰ（光源側）、ｐ／　（スクリーン側）とすると、
縮小レンズ（４）からの像光は焦点Ｖて集束した後に再
度発散して縮小空間像（５）を形成するためのフィール
ドレンズ（６）に供給される。

例えば、フィールドレンズ（６）の焦点（光源側）が、
上述した縮小レンズ（４）の焦点ｙと一致するようにな
されており、フィールドレンズ（６）からの像光は平行
光束でズーム投射レンズ（７）に供給される。

そして、像光はこのズーム投射レンズ（７）ニよってス
クリーン（８）上に投射され、このスクリーン（８）上
には原像（３）に基づく画像（９）が拡大表示される。

この第４図例に示す画像表示装置によれば、縮小レンズ
（４）には、原像（３）からの平行光束の像光がそのま
ま供給されるので、この縮小レンズ（４）として、少な
くとも原像（３）の対角長径と等しい大口径のものを必
要とする。また、ズーム投射レンズ（７）として小口径
のものを使用し得るよりに、縮小空間儂（５）を形成す
るフィールドレンズ（６）がズーム投射レンズ（７）の
入射側に配されるので、このフィールドレンズ（６）の
収差によう分解能が低下する問題がある。

そこで、このような問題点を暦法することを目的として
１例えば第５図に示す構成のものが考えられる。この第
５図において、第４図と対応する、　　部分には同一符
号を付し・その詳細説明は省略する。

同図において、αＱはフィールドレンズでちゃ、原像（
３）に極めて近接して配される。この場合、フィー　／
Ｉ／　）”　Ｌ／ンズα１の焦点Ｑは縮小レンズ（４）
の中心に一致するようになされており、フィールドレン
ズ（１０からの像光は縮小レンズ（４）の中心で集束し
、そして、再度発散してズーム投射レンズ（７）に供給
てれる。そして、像光は、このズーム投射レンズ（７）
によってスクリーン（８）上に投射式れ、このスクリー
ン（８）上には原像（３）に基づく画像（９）が拡大表
示畜れる。

この第５図例によれば、縮小レン、ｅ（４）　Ｋは、そ
の中心で集束するようにフィールドレンズ（７）よ）像
光が供給式れると共に、ズーム投射レンズ（７）の入射
側にフィールドレンズが配されるものでないので、上述
第４図例のような問題は生じない。しかしながら、この
第５図例によれば、縮小レンズ（４）よシズーム投射レ
ンズ（７）に像光が発散的に入射するものであり、ズー
ム投射レンズ（７）として、第４図例のものよ）口径の
大なるものが必要となり。

価格、小型化の面で問題の残るものであった。　　　′
〔発明が解決しようとする問題点〕 上述したように、第４図例においては、縮小しンズ（４
）として大口径のものを必要とすること、ズーム投射レ
ンズ（７）の入射側にフィールドレンズ（６）が配され
分解能が低下すること等の問題があり、一方、第５図例
においては、第４図例のような問題は生じないが、第４
図例のものよシロ径の太きなズーム投射レンズ（７）が
必要となる問題がある。

本発明は斯る点に鑑み、上述第４図及び第５図例におけ
るような問題が生じないようにするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述問題点を解決するため、原像（３）からの
像光を所定点Ｑで集束場せた後縮小レンズ（４）を介し
てズーム投射レンズ（７）に供給し、スクリーン（８）
上に投射すると共に、所定点Ｑを、縮小レンズ（４）の
焦点距離をｆとするとき、その焦点位置Ｐに対して上下
の範囲内とするものである。

〔作用〕

以上の構成において、ズーム投射レンズ（７）　Ｋ　供
給される像光は略平行光束であシ、分解能を低下嘔せる
ことなく縮小レンズ（４）とズーム投射レンズ（７）を
共に小口径化することができる。

〔実施例〕

以下、第１図を参照しながら本発明の一実施例について
説明しよう。この第１図に訃いて、第５図と対応する部
分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

本例においては、フィールドレンズ叫の焦点Ｑが縮小レ
ンズ（４）の焦点Ｐ（光源側）と一致するようＫな嘔れ
る。

その他は第５図例と同様に構成きれる。

本例は以上のように構成嘔れ、縮小レンズ（４）からズ
ーム投射レンズ（７）に供給式れる像光は平行光束とな
る。従って、ズーム投射レンズ（７）の入射側に縮小フ
ィールドレンズが不要で高分解能化が可能であシ、しか
もズーム投射レンズ（７）の小口径化が可能である。ま
た、縮小レンズ（４）の口径も原像（３）の対角長よシ
小とすることができる。このように本例によれば、性能
、価格、小型化の−で優れたものを得ることができる。

ところで、上述例においては、フィールド９レンズαＱ
の焦点Ｑ、ｔ″−縮小レンズ（４）の焦点Ｐと一致する
ようになされたものであるが、縮小レンズ（４）の焦点
距離をｆとするとき、フィールドレンズαＱの焦点Ｑが
縮小レンズ（４）の焦点Ｐの位置に対して十了の範囲内
にあれば、略同様の作用効果を得ることができる。第２
図はその一例を示したものである。

尚、第１図及び第２図例においては、原像（３）からの
光の射出側にフィールドレンズαりが配されたものであ
るが、入射側に配してもよい。また、コンデンサレンズ
（２）からの光が集束するようＫして、フィールドレン
ズαＱの機能を合せもつようにし、フィールドレンズ（
１１を省略することも考えられる。

次に、第３図は赤色、緑色及び青色の原像を有し、スク
リーン上にカラー画像が表示される例である。この第３
図において第１図と対応する部分には同一符号を付して
示している。

、　　同図において、（３Ｒ）　、　（３Ｇ）及び（３
Ｂ）は、夫々赤色、緑色及び青色の原像である。これら
原像（３Ｒ）〜（３Ｂ）は、例えば赤、緑及び青原色信
号に基づき、各画素毎に偏光面の回転を行なう反射型の
液晶装置よシなるものであシ、この液晶装置は本出願人
による先顔（特願昭５９−１３４８８１号）に詳述てれ
ている。これら原像（３Ｒ）　、　（３Ｇ）及び（３Ｂ
）に密着して、フィールドレンズ（ＩＯＲ）　、　（Ｌ
ＯＧ）及び（ＩＯＢ）が配される。

また、第３図において、（ロ）は偏光用の偏光ビームス
グリツタ、（６）は検光用の偏光ビームスプリッタ、（
至）は青反射ダイクロイックミラー、α→は赤反射グイ
クロイックミラーで、これらは順次並べられ、ミラーα
尋の直進側に原像（３Ｇ）が配されると共に、その反射
側に原像（３Ｒ）が記名れる。また、ミラー（６）の反
射側に原像（３Ｂ）が記名れる。この場合、原像（３Ｒ
）〜（３Ｇ）の夫々の各画素が一致するように。

配される。

また、第３図において、（ロ）は光源を構成するキセノ
ンランプであ、ｂ、ａｎはだ円面鏡である。また、α力
は凹レンズである。キセノンランプ（至）からの光は、
レンズαりを介てれた後ビームスグリツタ（ロ）Ｋ　　
　′供給され、直進するＰ成分偏光ＡＰと反射するＳ成
分偏光ｔ、とに分けられる。そして、このＳＭ、分備光
ｔ８は、さらにビームスプリッタ（６）に供給され、反
射てれて、ミラー（至）、α４によシ、赤、緑及び青の
色光４ｓａ＋ｔａａ及びｔ８Ｂに分解され、夫々原像（
３Ｒ）。

（３Ｇ）及び（３Ｂ）に入射するようにされる。゛また
、第３図において、（４）は縮小レンズ、（７）はズー
ム投射レンズ、（８）はスクリーンである。尚、上述し
ていないが、各原像（３Ｒ）〜（３Ｂ）より反射して得
られる光が夫々縮小レンズ（４）の焦点Ｐに集束するよ
うに、フィールドレンズ（ＩＯＲ）〜（１０Ｂ）カ選定
される。

第３図例は以上のように構成され、原像（３Ｒ）に色光
Ｌｓｎが入射すると、赤原色信号に応じて各画素毎に偏
光面の回転した偏光が反射光として得られ、これが再度
ビームスプリッタ（２）に供給てれる。

この場合、偏光面の回転によシ生じるＰ成分偏光のみが
直進して焦点Ｐで集束し、その後発散して縮小レンズ（
４ンに供給され、この縮小レンズ（４）よフィールドレ
ンズ（７）に平行光束として供給でれる。

残りのＳ成分偏光は反射してキセノンランｆ（ト）の方
に戻っていく。以上のことは、原像（３Ｇ）及び（３Ｂ
）に入射する色光ｔ８ａ及びｔｌｌｌに関しても同様で
ある。

結局、ズーム投射レンズ（７）には、各画素毎に明暗変
調がな嘔れた赤色画像を形成すべき像光、同じく緑色画
像及び青色画像を形成すべ１！儂光が平行光束として供
給され、従って、スクリーン（８）上には原像（３Ｒ）
〜（３Ｇ）に基づいた拡大カラー画像（９Ｃ）が表示さ
れる。

この第３図例においても、ズーム投射レンズ（７）には
像光が平行光束で供給きれ、上述実施例と同様の作用効
果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明によれば、縮小レンズからズーム投射
レンズに供給される像光は略平行光束となるのでズーム
投射レンズの入射側に縮小フィールドレンズが不要で高
分解能化が可能であり、しかもズーム投射レンズの小口
径化が可能である。また、縮小レンズの口径も原像の対
角長よシ小とすることができる。従って、本発明によれ
ば、性能、価格、小型化の面で優れたものを得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図及び第
３図は夫々本発明の他の実施例を示す構成図、第４図及
び第５図は夫々従来例を示す構成図である。 （１）は光源、（２）はコンデンサレンズ、（３）は原
像、（４）は縮小レンズ、　（７）はズーム投射レンズ
、（８）はスクリーン、（９）は画像、αＱはフイ°−
ルドレンズである。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原像からの像光を所定点で集束させた後縮小レンズを介
   してズーム投射レンズに供給しスクリーン上に投射する
   と共に、上記所定点を、上記縮小レンズの焦点距離をｆ
   とするとき、その焦点位置に対して±ｆ／２の範囲内と
   することを特徴とする投射型画像表示装置。