JPS6346490A - 投写型液晶表示装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は投写型液晶表示装置の光学系構造に関する。

［発明の概要］ 本発明は投写型液晶表示装置において、画像投映用の画
像投写レンズから出射する出射光中心軸が、投写用光源
の出射光中心軸に対して９０’又は１８０６の角度に成
るよう光学構造を取る事により、装置のコンパクト化を
図ったものである。

［従来の技＃ｆ］ 従来の投写型表示装置の光源構造は、第９図に示す通り
、赤色投写ブラウン管１０１Ｒ−緑色投写ブラウン管１
０１　Ｇ、″ｆｆ色投写ブラウン管１０１Ｂより出射し
た画像をそれぞれの投写レンズ１０２により焦点をスク
リーン１０３に合わせ投写画像を結像させる方法が取ら
れており、投写光の発生源でもある各色投写ブラウン管
１０１Ｒ・１０１Ｇ・１０１Ｂの出射光中心軸ａと投写
レンズ１０２の画像出射光中心軸すは直線上に配する形
が一般的であった。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、前述の従来技術では各色投写ブラウン管１０１
Ｒ・１０１Ｇ・ｌ０ＩＢの構成上及び光学系の構成上、
画像投写用光源の出射部（この場合ブラウン管後端）か
ら投写レンズ１０２の画像射出部までの距離が長くなり
装置全体の小型化が困難であり、設置場所の制約や重量
の増加、移動時の不便さなどが問題となでいた。

そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、投写型表示装置のコンパクト化
及び軽量化であって、特に画像投写中心軸方向の装置長
の短縮化を図り、広範な設＠場所に使える投写型表示装
置を提供するところにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の投写型表示装置は、液晶表示体をライトバルブ
に用い、画像投写レンズの出射光中心軸に対する投写用
光源の出射光中心軸の角度が、９０°又は１８０°にし
て光学系の光路を折り曲げる事を特徴とする。

［実施例］ （実施例−１） 第１図は本発明の実施例１における構成平面図である。

本例は画像投写レンズ８の出射光中心＠ｂに対し投写光
源１の出射光中心軸ａを９０°にした時の一実施例であ
って、まず、高演色の白色光を発する投写光ｍｌ（ハロ
ゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ等
々））より出射した投写光ａは、赤外線カットフィルタ
２を通り７０Ｏｒｚｎ付近から下の波長成分である熱線
を力・ントされた後、青色反射フィルタ（ダイクロイッ
クミラー）９により４８０ｎｍ付近から下の波長成分の
みを９０″反射し、青色光とて集光レンズ３により集光
され反射鏡４で９０°曲げられ液晶ライトバルブ７で青
の画像情報を与えられた後青色反射ミラー５で６の方向
に曲げられ画像投写８を介してスクリーンに投写される
０以上第１図中点線で表わしたＢの至路をたどる。

また、９を透過した青色カット後の投写光は緑色反射フ
ィルタ（ダイクロイックミラー）１０で５３５ｎｍ付近
をピーク波長とする緑色の光成分のみを９０°反射し、
３で集光され７を通って緑の画像情報を与えられて青色
反射ミラー５及び赤色反射ミラー６を透過して８より一
点鎖線で表わした至路をたどり画像投写が行なわれる。

更に９．１０によって緑及び青色成分を分離された投写
光は色反射フィルタ（ダイクロイックミラー）１１で５
９０ｎｍ付近のピーク波長成分すなわち赤色光のみ９０
’反射され、これも３，４．７を介して赤の投写画像と
して赤色反射ミラー６により９０°曲げられる２点鎖線
Ｈの至路を通り赤色画像情報として青色及び緑色光と合
成されて画像投写レンズ８よりカラー画像として投写さ
れるわけである。又、本例では赤色選択の為に赤色反射
フィルタ１１を用いたが、２．９．１０を介してｌｌに
到達した投写光は赤色光成分のみと考えられる為、１１
の代りに普通の反射ミラー４を用いても同様の作用が得
られる事を付記しておく。

（実施例−２） 第２図は実施例１と同様に画像投写レンズ８の出射光中
心ｉｈ　ｂに対し投写光源ｌの出射光中心軸ａを９０″
に配した時の一実施例であって、実施例１の中でＲ，Ｇ
、Ｈの３色合成に用いた青色反射ミラー５と赤色反射ミ
ラー６の代りにグイクロイックプリズム１３を用いた時
の構成平面図である。　ここで、基本動作は実施例１と
同一なので詳細は省略するが、実施例１で用いた５、６
の代りに３色（Ｒ，Ｇ、Ｂ）合成を行なうグイクロイッ
クプリズム１３の詳細な説明を第８図により行なう。

ｔ５８図で分る通り、木グイクロイックプリズ１１１３
は、青色反射グイクロイック層■及び赤色反射ダイクロ
インク層＠を直交させた構造を有するキューブプリズム
であって、第８図右より入射した青色投写光Ｂは１３中
の０面で９０″反射しｂ方向へ、又、ｆｊＳＳ図左側よ
り入射した赤色投写光Ｒは１３中の０面でやはり９０’
反射しｂ方向へ曲げられ■、■面を透過してきたＧ光と
共にｂ方向へ３色の合成投写光として出射されるのであ
る。

（実施例−３） 第３図は実施例１．２と同じくａとｂを９０度に配した
時の一実施例であるが、投写光源ｌからの出射光がほぼ
平行光として得られた場合、ＲｌＧ、Ｂの各光路途中に
挿入されている実施例１．２で使用の集光レンズ３は不
用となり、構成は図で示す如く第２図より３を除いた簡
素な方式とすることが可能となるものである。

（実施例　４） 第４図は実施例１と同様に画像投写レンズ８の出射光中
心軸すに対し投写光ｓ１の出射光中心軸ａを９０°に配
した時の一実施例である。

まず、投写光源１より出射した投写光ａは赤外線吸収フ
ィルタ１２により７００ｎｍ付近以上の赤外線すなわち
熱戊分を吸収させると同時に他の波長成分の光を９０°
反射して集光レンズ３に送りこむ、ここで３により集光
された投写光（赤外線成分を除く）は、グイクロイック
ミラーから成る青色反射ミラー５及び赤色反射ミラー６
により青色は点線すの方向、赤色は２点鎖線Ｈの方向、
緑色は透過光として直進方向へそれぞれ色分離が行なわ
れる。この際、実施例１でも説明した様に青色は４８Ｏ
ｎｍ付近、緑色は５３５ｎｍ付近、赤色は５９０ｎｍ付
近をピークとする波長成分の光として分けられるのであ
る。

この後、青色光のＢ及び赤色光のＲは反射鏡４を介して
、又緑色光Ｇはそのまま各色受持の液晶ライトバルブ７
によって画像情報が与えられた後再びグイクロイックミ
ラーから成る赤色反射及び青色反射の５．６各ミラーに
より色合成され画像投写レンズ８より画像投写光すとし
てスクリーンに投写されるものである。

（実施例−５） ＠５図は実施例４に於てＲ，Ｇ、Ｂ３色合成に用いた５
、６の代りにグイクロイックプリズム１３を用いた時の
構成平面図である。

ここでも実施例４同様に、投写光源１より出射した投写
光ａは赤外吸収フィルタ１２により７００ｎｍ付近以上
の赤外線を吸収させると共に他波長域の光を９０°反射
して集光された投写光は、５．６により青色、赤色を分
離しく緑色は直進）、液晶ライトバルブ７を介しグイク
ロイックプリズム１３に到達し、実施例２で詳しく説明
した様にＲ，Ｇ、８３色が合成され８より投写される。

（実施例−６） 第６図は画像投写レンズ８の出射光中心軸すに対して投
写光源１の出射光中心軸ａを１８０度に配した時の一実
施例である。

まず、投写光源１より出射した投写光ａは赤外線吸収フ
ィルタ１２によって、波長７００ｎｍ以上の赤外光をカ
ットすると同時に他波長の光を９０°反射する０次いで
グイクロイックミラーから成る青色反射フィルタ９によ
り４８Ｏｎｍ付近をピーク波長とする青色成分光のみを
更に９０１１反射し他を透過する６反射された青色光Ｂ
は点線の如く集光レンズ３で更に集光率を高め反射鏡４
で９０°反射されて液晶ライトバルブ７で青の画像情報
を与えられた後、青色反射ミラー５でｂの方向に９０°
曲げられ画像投写レンズ８を介してスクリーンに画像投
写される。

また、青色反射フィルタ９を透過した投写光は緑色反射
フィルタｌＯで５３５ｎｍ付近をピーク波長とする緑色
成分光のみを９０°反射し集光レンズ３により集光率を
高め液晶ライトバルブ７を通って緑の画像情報を与えら
れた後、青色反射ミラー５及び赤色反射ミラー６を透過
して画像投写レンズ８よりｂ方向に画像投写される。

更に青色反射フィルタ９、緑色反射フィルタｌＯを透過
してきた残りの投写光成分は赤色反射フィルタ１１で５
９０ｎｍ付近をピーク波長とする赤色成分光を９０°反
射し集光レンズ３によりこれも集光率を高めた後、反射
鏡４で９０°更に曲げられ液晶ライトバルブ７で赤の画
像情報を与えられた後赤色反射ミラー６により９０’反
射され青色、緑色の各画素と合成される形で画像投写レ
ンズ８よりカラー画像が投写されるわけである。

なお、本例においても、赤色反射フィルタ１１の代りに
反射鏡４を用いても問題ないことを付記しておく。

（実施例−７） ｉ７図は実施例６と同様にａとｂを１８０°に配した時
の一実施例である。

ここで投写光源１より出射した投写光ａが平行光に近似
する場合、本例での如〈実施例６で説明した集光レンズ
は省略が可能となる。又、実施例６で用いた青色反射ミ
ラー５及び赤色反射ミラー６の代りにグイクロイックプ
リズム１３を使う氷で更にシンプルな構成が実現できる
ツバを第７図は示すものである。

さて、１より出射しだａは２により赤外線をヵツトされ
た後、９によって１〒色光（４８０ｎｍｌ近をピーク波
長とする）を９０°点線方向へ反射させ７に照射する。

更に９を透過した残りのａは４で９０″折り曲げられ１
０によって緑色光（５３５ｎｍ付近をピーク波長とする
）を分離し緑色用の７に送られる。そして残りのａは１
１により赤色光（５９０ｎ　ｍ付近をピーク波長とする
）にもそれぞれ分離され７に送られ画像情報与をえられ
た後、１３によりＲ，Ｇ、８３色が合成され８を介して
カラー画像が投写されるわけである。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、投写光源から液晶ラ
イトバルブまでの光路系を長く取りたい光学設計時はも
ちろん、あらゆる投写光学系を用いた場合でも装置の構
成スペースの効率的使用が可能となり、装置全体のサイ
ズを小さくできる為設ｍスペースの制約の解消により幅
広い分野すなわちフロント投写型、リア投写型、複合ポ
ータプル型式等々の投写型表示装置分野での応用活用が
広がる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１を示す構成平面図。 第２図は本発明の実施例２を示す構成平面図。 第３図は本発明の実施例３を示す構成平面図。 ｆｆ１４図は本発明の実施例４を示す構成平面図。 ｔ５５図は本発明の実施例５を示す構成平面図。 第６図は本発明の実施例６を示す構成平面図。 第７図は本発明の実施例７を示す構成平面図。 第８図はグイクロイックプリズムの構造図。 ｆ：Ｒ９図は従来の投写型液晶表示装置を示す平面図。 １・・・・・・投写光源　２・・・・・・赤外線カット
フィルタ３・・・・・・集光レンズ　４・・・・・・反
射鏡　５・・・青色反射ミラー　６・・・・・・赤色反
射ミラー　７・・・・・・液晶う・ｆトバルブ　８・・
・・・・画像投写レンズ　９・・・・・・青色反射フィ
ルタ　１０・・・・・・緑色反則フィルタ　１１・・・
・・・赤色反射フィルタ　１２・・・・・・赤外線吸収
フィルタ　　１３・・・・・・ダイクロイックプリズム
以　　　　上 ｂ つｇ１６ 第２図 １′＝ 第４図 第７図 ↑ ケ 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液晶表示体をライトバルブに用い、画像投写レンズの出
   射光中心軸に対する投写光源の出射光中心軸の角度が、
   ９０°又は１８０°を成すことを特徴とする投写型表示
   装置。