JPS6230483A - 画像投影装置 - 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ＣＲＴに映出された画像光を透過型スクリーン
に拡大投射する画像投影装置に関するものである。

従来の技術 従来のこの種画像投影装置は第６図に示す構成からなっ
ていた。すなわち画像投影装置は、ＣＲＴｌに映出され
た画像光を投影レンズ２及び第１反射鏡３、第２反射鏡
４を介して透過型スクリーン５の後面に拡大投射してい
る。透過型スクリーン５の後面側には、画像の明るさの
均一化の為にサーキュラフレネルレンズが設けられ、視
聴者θ側、すなわち前面側には実像化するための拡散面
及び視野角を拡大するレンチキュラレンズ等が設けられ
ている。この様な構成によって、視聴者６の方向に拡大
投射された画像光７は適当な配光特性が与えられる。

しかし、第６図に示す如く、拡大投射される画像光は、
その光軸が透過型スクリーンに略垂直であるように構成
されているために、第２反射鏡４が必然的に大きく、し
かも斜めに配置されることから画像投影装置８の奥行寸
法が犬となる問題点があった。

このような背景の中で、特開昭６７−１０９４８１号公
報では、第７図に示すような奥行寸法を薄くする光学系
を用いた画像投影装置が開示されている。ＣＲＴｌに映
出された画像光は投影レンズ２及び反射鏡９によって透
過型スクリーン１０に斜めに入射するので透過型スクリ
ーン１０は、視聴者６の方向に前記拡大投射された画像
光を偏向させる手段を有している。これによって、拡大
投射された画像光７は適当な配光特性が与えられる。

この時、拡大投射された画像光は該透過型スクリーンに
斜めに入射するため、フォーカスを透過型スクリーン全
面で合焦状態とする必要から、ＣＲＴｌの光軸と投影レ
ンズ以後の光軸を、シャインプルフの法則に従った角度
だけ傾けている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、投影レンズ２と透過型スクリーン１ｏま
での距離が透過型スクリーンの上下では異なることから
投影倍率に差が生じ、第８図に示すように、ＣＲＴの走
査可能領域１１に対して有効走査領域はハツチングを施
した範囲１２だけとなり、ＣＲＴの利用効率が著しく低
下し、全光束が低減する。このため、充分に明るい拡大
投射画像が得られないといった問題点があった。

そこで、本発明は画像投影装置の薄形化を達成し且つ前
記有効走査領域を出来る実走査可能領域まで拡大しよう
とするものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決する本発明の技術的手段は、投影レン
ズと透過型スクリーンの光路間に設ける反射素子との組
合せによって、前記投影倍率を等しくするものである。

上記反射素子は基板上に該基板の法線と夫々の反射面の
法線の方向が異なる複数の反射面を有した構成からなっ
ているものである。

作用 この技術的手段による作用は次のようになる。

ＣＲＴに映出され投影レンズによって拡大投射された画
像光は斜めに透過型スクリーンに入射する時、前記透過
型スクリーンの上下で投影レンズとの投影距離が異なる
と倍率に差が生じ前述した種々の問題が発生する。しか
しながら、本発明に於ては反射素子を用い、組合せるこ
とによって、前記拡大投射された画像光が斜めに透過型
スクＩＪ−ンに入射した時であっても、前記透過型スク
リーン上下で投影レンズまでの投影距離の差を低減し、
倍率の差を極小化することで、ＣＲＴの有効走査領域を
拡大し、明るい拡大投射画像を得られるようにする。

実施例 以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図は本発明になる第１実施例を示す。本発明の画像
投影装置８に於ては、ＣＲＴｌに映出された画像光は投
影レンズ２及び反射素子１３を介して透過型スクリーン
１ｏに斜めに拡大投射される。透過型スクリーン１ｏは
視聴者６の方向に前記拡大投射された画像光を偏向させ
る手段と、拡散特性を有しており、適当な配光特性が与
えられた拡大投射された画像光７を出射させる。ここで
、本発明の目的をなすために透過型スクリーン上下に於
て、投影レンズ２までの投影距離を夫々等しくする。す
なわち、前記投影レンズ２から透過型スクリーン上まで
の投影距離１５＆と１５ｂの和と、投影レンズから透過
型スクリーン下までの投影距離１４ａと１４ｂの和を等
しくする。これらを可能とするための反射素子１３の構
成を第２図に示す。反射素子１３は本体である基板の上
に１横方向に三角形状に形成され、且つ、上下方向には
密接して配列された複数の直線フレネル反射面１６から
構成されている。同図から明らかな様に、反射素子の基
板の法線方向１７と夫々の複数の反射面１６の法線方向
１８は異なっている。反射の法則は良く知られているよ
うに、第３図に於て、反射面２４に法線１９に対して入
射角１２２で入射する光線２０は、反射角ｉ′２３で反
射され光線２１となる。この時、入射角は反射角に等し
い性質がある。従って、第２図に於て、反射素子の基板
に対して複数の反射面の夫々の面の傾きを任意に選ぶこ
とによって、自由に光線の反射方向を決めることが可能
となる。依って、前述した如く、透過型スクリーン上下
で投影レンズまでの投影距離が等しくなるように、任意
に反射素子本体を配置し、次に、所望の結像状態となる
よう各複数からなる反射面の法線方向を決めればよい。

次に本実施例の中で用いる透過型スクリーンの構成を第
４図を用いて説明する。透過型スクリーン１０は、後面
側表面に複数の三角プリズム状素子２５と拡大投射され
た画像光を実像化（可視化）するための拡散部２８から
なっている。第４図に於て、斜め上方よシ透過型スクリ
ーンに入射する光線２９は、三角プリズム状素子２６の
上側面２６を入射し、下側面２７によって反射され、前
記透過型スクリーンを略垂直に透過するよう偏向される
。

第５図は本発明になる第２の実施例を示す。本発明にな
る画像投影装置８は、ＣＲＴｌに映出された画像光を投
影レンズ２及び反射素子１３を介して、拡大投射され斜
めに透過型スクリーン１０に入射させる。この実施例に
於ては、反射素子１３は、画像投影装置の奥行寸法がよ
り薄形化されるように垂直に配置されている。この実施
例に於ては、前記透過型スクリーン上下で前記投影レン
ズまでの投影距離が異なり投影倍率に差が生じる。そこ
で、透過型スクリーン全面に亘って焦点を合わせるため
に、ＣＲＴｌは投影レンズ２に対して光軸を傾けている
。しかし、この量はわずかであり、これまでのように著
しく有効走査領域を狭くすることはない。

発明の効果 本発明は、ＣＲＴに映出された画像光を投影レンズで透
過型スクリーンに斜めに入射させた場合であっても、透
過型スクリーン上下で投影レンズまでの投影距離を等し
く、あるいは略等しくできる反射素子を用い組合せるこ
とで、ＣＲＴに映出する有効走査領域を犬とすることが
でき明るい拡大投射画像が得られる。

更に、投影レンズの使い方として透過型スクリーン上下
で倍率が等しい、あるいは略等しいので、ある特定の倍
率で使用する条件の下で結像性能を高めたレンズ設計さ
れたものが使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の画像投影装置の要部配置図
、第２図は反射素子の構成を示す断面図、第３図は反射
鏡に入射した光線が反射される様子を示す原理図、第４
図は偏向機能を有する透過型スクリーンの構成を示す断
面図、第５図は本発明の他の実施例の画像投影装置の要
部配置図、第６図、第７図は従来の画像投影装置の要部
配置図、第８図は第７図の画像投影装置に用いたＣＲＴ
のラスターの寸法関係を示す構成図である。 １・・・・・・ＣＲＴ、２・・・・・・投影レンズ、８
・・・・・・画像投影装置、１ｏ・・・・・・透過型ス
クリーン、１３・・・・・・反射素子。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／−
−−（、ＲＴ 第　１　図　　　　　　　　　　　　　　　　　乙−−
−名ζｂレンズ第２０ ′：２３図 第４図　　　　　第５図 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＣＲＴに映出された画像光を投影レンズ及び反射
   素子からなる光学系を介して透過型スクリーンの後面か
   ら拡大投射する画像投影装置であって、上記反射素子は
   基板上に該基板の法線と夫々の反射面の法線の方向が異
   なる複数の反射面を有した構成からなり、上記スクリー
   ンは後面に斜めに入射した画像光を前方向に偏向させる
   手段を有することを特徴とする画像投影装置。
2. （２）反射素子は基板上に複数の直線フレネル反射面を
   横方向に延長するよう且つ上下方向に密接して配列させ
   た構成からなる特許請求の範囲第１項記載の画像投影装
   置。
3. （３）スクリーンは後面側表面に複数の三角プリズム状
   素子を横方向に延長するよう且つ上下方向に密接して配
   列させた構成からなる特許請求の範囲第１項記載の画像
   投影装置。