JP2002207190A - リアプロジェクションテレビ及びその投射方法 - Google Patents
リアプロジェクションテレビ及びその投射方法Info
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Landscapes
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 外観上の余分なスペースを無くし、大画面で
ありながら省スペースのリアプロジェクションテレビ及
びその投射方法を提供する。 【解決手段】 光路折り返し用の平面ミラー２の位置を
スクリーン４側に配置せず、筐体内面の背面または上面
側に配置させる。また、画像投写の光路が筐体背面、上
面側の平面ミラー３に入射できるように、光束をスクリ
ーンの法線に対して高い打ち上げ角度で、かつ、従来の
投写レンズよりも短い距離で結像が可能になる複数の結
像用ミラー群５ａ〜５ｄを用いる。この結像用ミラー群
５ａ〜５ｄで投写された光束は、高い角度で打ち上が
り、筐体内部の背面側、上面側の平面ミラー２で反射さ
れるので、光束は筐体前面のスクリーン４に結像され
る。
ありながら省スペースのリアプロジェクションテレビ及
びその投射方法を提供する。 【解決手段】 光路折り返し用の平面ミラー２の位置を
スクリーン４側に配置せず、筐体内面の背面または上面
側に配置させる。また、画像投写の光路が筐体背面、上
面側の平面ミラー３に入射できるように、光束をスクリ
ーンの法線に対して高い打ち上げ角度で、かつ、従来の
投写レンズよりも短い距離で結像が可能になる複数の結
像用ミラー群５ａ〜５ｄを用いる。この結像用ミラー群
５ａ〜５ｄで投写された光束は、高い角度で打ち上が
り、筐体内部の背面側、上面側の平面ミラー２で反射さ
れるので、光束は筐体前面のスクリーン４に結像され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リアプロジェクシ
ョンテレビ及びその投射方法に関し、特に画像表示素子
における画像をスクリーンへ拡大投写するリアプロジェ
クションテレビ及びその投射方法に関する。
ョンテレビ及びその投射方法に関し、特に画像表示素子
における画像をスクリーンへ拡大投写するリアプロジェ
クションテレビ及びその投射方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のリアプロジェクションテレビを図
９〜図１１に基づいて以下に説明する。図９には、従来
例１としてのリアプロジェクションテレビの内部構成が
示されている。図９に示されるように、従来例１のリア
プロジェクションテレビは、筐体内後方下部に配置した
プロジェクタ本体１０１から発射された光束が筐体内前
方下部に設けられた第一平面ミラー１０２、筐体内背面
に設けられた第二平面ミラー１０３を介して折り返し投
写を行い、筐体前面に設けられた透過スクリーン１０４
に結像することで画面を表示するものである。
９〜図１１に基づいて以下に説明する。図９には、従来
例１としてのリアプロジェクションテレビの内部構成が
示されている。図９に示されるように、従来例１のリア
プロジェクションテレビは、筐体内後方下部に配置した
プロジェクタ本体１０１から発射された光束が筐体内前
方下部に設けられた第一平面ミラー１０２、筐体内背面
に設けられた第二平面ミラー１０３を介して折り返し投
写を行い、筐体前面に設けられた透過スクリーン１０４
に結像することで画面を表示するものである。
【０００３】図１０には、従来例２としてのリアプロジ
ェクションテレビの内部構成が示されている。図１０に
示されるように、従来例２のリアプロジェクションテレ
ビは、筐体内上部に設けられたプロジェクタ本体１０１
から発射された光束が、第一平面ミラー１０２、第二平
面ミラー１０３、第三平面ミラー１０９を介して折り返
し投射を行い、筐体前面に設けられた透過スクリーン１
０４に結像することで画面を表示するものである。この
従来例２においては、折り返し投射を行うためのミラー
を増加し、プロジェクタ１０１から発射された投写光束
の折り返し回数を増やすことでリアプロジェクションテ
レビ本体の厚さをより薄くするものである。例えば、こ
のようなリアプロジェクションテレビとして、特開平４
−１０７５２１号公報に開示される「斜め投射型表示装
置」がある。
ェクションテレビの内部構成が示されている。図１０に
示されるように、従来例２のリアプロジェクションテレ
ビは、筐体内上部に設けられたプロジェクタ本体１０１
から発射された光束が、第一平面ミラー１０２、第二平
面ミラー１０３、第三平面ミラー１０９を介して折り返
し投射を行い、筐体前面に設けられた透過スクリーン１
０４に結像することで画面を表示するものである。この
従来例２においては、折り返し投射を行うためのミラー
を増加し、プロジェクタ１０１から発射された投写光束
の折り返し回数を増やすことでリアプロジェクションテ
レビ本体の厚さをより薄くするものである。例えば、こ
のようなリアプロジェクションテレビとして、特開平４
−１０７５２１号公報に開示される「斜め投射型表示装
置」がある。
【０００４】図１１は、従来のリアプロジェクションテ
レビの内部構成における迷光発生を説明する図である。
図１１において、プロジェクタ本体１０１から発射され
た光束は、角度を持って透過スクリーン１０４に入射し
た時点で、その成分の幾らかが当該透過スクリーン１０
４の表面で反射されてしまう。透過スクリーン１０４で
反射された光束１１１は、筐体背面に設けられた第二平
面ミラー１０３を経由して再び透過スクリーン１０４に
光束１１２が入射することになる。この再度入射した光
束１１２が画面上に現れて迷光となり、本来の画像には
ないゴースト像をスクリーン上に映し出すこととなる。
レビの内部構成における迷光発生を説明する図である。
図１１において、プロジェクタ本体１０１から発射され
た光束は、角度を持って透過スクリーン１０４に入射し
た時点で、その成分の幾らかが当該透過スクリーン１０
４の表面で反射されてしまう。透過スクリーン１０４で
反射された光束１１１は、筐体背面に設けられた第二平
面ミラー１０３を経由して再び透過スクリーン１０４に
光束１１２が入射することになる。この再度入射した光
束１１２が画面上に現れて迷光となり、本来の画像には
ないゴースト像をスクリーン上に映し出すこととなる。
【０００５】同様に、外部より侵入してきた光束（室内
照明光など）も、透過スクリーン１０４を透過後、筐体
内背面に設けられた第二平面ミラー１０３で反射され、
再度透過スクリーン１０４に入射することによる迷光
（ゴースト像）を写し出すこともある。
照明光など）も、透過スクリーン１０４を透過後、筐体
内背面に設けられた第二平面ミラー１０３で反射され、
再度透過スクリーン１０４に入射することによる迷光
（ゴースト像）を写し出すこともある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述されるような従来
のリアプロジェクションテレビにおいては、以下に示す
ような問題点が存在する。
のリアプロジェクションテレビにおいては、以下に示す
ような問題点が存在する。
【０００７】第１の問題点は、平面ミラーの一つを収納
するためにスクリーン下部に収納空間が必要となる点で
ある。その収納空間は外観上余分な部分（スカート）と
なり、リアプロジェクションテレビの小型化の妨げとな
るというものである。
するためにスクリーン下部に収納空間が必要となる点で
ある。その収納空間は外観上余分な部分（スカート）と
なり、リアプロジェクションテレビの小型化の妨げとな
るというものである。
【０００８】第２の問題点は、リアプロジェクションテ
レビの投写距離による奥行きの大きさである。従来の投
写レンズによる投写において、その投写距離はレンズの
設計上長くなってしまい、折り返しミラーによる光路折
り返しを行ってもＣＲＴモニタと同等の奥行きになって
しまうというものである。
レビの投写距離による奥行きの大きさである。従来の投
写レンズによる投写において、その投写距離はレンズの
設計上長くなってしまい、折り返しミラーによる光路折
り返しを行ってもＣＲＴモニタと同等の奥行きになって
しまうというものである。
【０００９】第３の問題点は、スクリーン入射面におけ
る光束の反射、及びリアプロジェクションテレビ本体外
部より入射してくる外部光によって画面上に映る迷光
（ゴースト像）が発生するというものである。
る光束の反射、及びリアプロジェクションテレビ本体外
部より入射してくる外部光によって画面上に映る迷光
（ゴースト像）が発生するというものである。
【００１０】第４の問題点は、反射ミラーの使用枚数が
多い場合、各反射ミラーの反射率の問題により、画像の
明るさが劣化するというものである。
多い場合、各反射ミラーの反射率の問題により、画像の
明るさが劣化するというものである。
【００１１】第５の問題点は、リアプロジェクションテ
レビ本体にあるスカート部の存在により、多数のリアプ
ロジェクションテレビを縦横に配列したマルチリアプロ
ジェクションテレビが製作できないというものである。
レビ本体にあるスカート部の存在により、多数のリアプ
ロジェクションテレビを縦横に配列したマルチリアプロ
ジェクションテレビが製作できないというものである。
【００１２】上述されるようなマルチリアプロジェクシ
ョンテレビを作り出すためには、スクリーン間の接合部
が目立たないことが必要である。よって、リアプロジェ
クションテレビ本体にスカート部が存在すると、マルチ
リアプロジェクションテレビは製作できない。そのた
め、従来のマルチリアプロジェクションテレビでは、プ
ロジェクタの光束をミラーの折り返しなしで投写する形
態が採用されていた。従って、設置は大がかりな工事と
なり、コストの上昇と量産対応のできない点や、折り返
し投写ができないことで投写距離を得るために奥行きの
広い部屋が必要になるという問題があった。
ョンテレビを作り出すためには、スクリーン間の接合部
が目立たないことが必要である。よって、リアプロジェ
クションテレビ本体にスカート部が存在すると、マルチ
リアプロジェクションテレビは製作できない。そのた
め、従来のマルチリアプロジェクションテレビでは、プ
ロジェクタの光束をミラーの折り返しなしで投写する形
態が採用されていた。従って、設置は大がかりな工事と
なり、コストの上昇と量産対応のできない点や、折り返
し投写ができないことで投写距離を得るために奥行きの
広い部屋が必要になるという問題があった。
【００１３】これらの一部を解決する手段として、特開
平５−８８２６４号公報には、筐体の前面全体にスクリ
ーンを設け、プロジェクタの出射光が直接天板側に向く
ように設置するとともに、天板側から大きな反射ミラー
を斜めに設置して上記出射光をスクリーンへ向けて反射
させる構成を開示している。この構成は、スカート部が
なくなるが、スクリーンへの入射角が大きくならないよ
うに大きめの反射ミラーが天板側から大きく傾斜しても
うけられているので、筐体の奥行きはスクリーンサイズ
（スクリーンの対角線寸法）の１／２〜１／３程度にし
か縮小できない構成である。また、プロジェクタを上向
きに設置するという不自然な配置構成であるため、保守
管理が面倒である。
平５−８８２６４号公報には、筐体の前面全体にスクリ
ーンを設け、プロジェクタの出射光が直接天板側に向く
ように設置するとともに、天板側から大きな反射ミラー
を斜めに設置して上記出射光をスクリーンへ向けて反射
させる構成を開示している。この構成は、スカート部が
なくなるが、スクリーンへの入射角が大きくならないよ
うに大きめの反射ミラーが天板側から大きく傾斜しても
うけられているので、筐体の奥行きはスクリーンサイズ
（スクリーンの対角線寸法）の１／２〜１／３程度にし
か縮小できない構成である。また、プロジェクタを上向
きに設置するという不自然な配置構成であるため、保守
管理が面倒である。
【００１４】本発明の第１の目的は、リアプロジェクシ
ョンテレビのスカート部消去と奥行きのさらなる減少に
より装置全体を小型化するリアプロジェクションテレビ
及びその投射方法を提供することにある。
ョンテレビのスカート部消去と奥行きのさらなる減少に
より装置全体を小型化するリアプロジェクションテレビ
及びその投射方法を提供することにある。
【００１５】本発明の第２の目的は、画面上に映る迷光
（ゴースト像）の消去により画質を向上するリアプロジ
ェクションテレビ及びその投射方法を提供することにあ
る。
（ゴースト像）の消去により画質を向上するリアプロジ
ェクションテレビ及びその投射方法を提供することにあ
る。
【００１６】本発明の第３の目的は、平面反射ミラーの
枚数削減により明るさを向上するリアプロジェクション
テレビ及びその投射方法を提供することにある。
枚数削減により明るさを向上するリアプロジェクション
テレビ及びその投射方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明のリアプロジェク
ションテレビは、透過型スクリーンの内面側の端部近傍
に端部側反射ミラーが配置され、この端部側反射ミラー
でプロジェクタからの光束をスクリーンの背面側全面に
向けて反射する構成を有する。本発明では、この端部側
反射ミラーへ向けて入射する入射光束の光軸と前記スク
リーンとの距離が端部側反射ミラーに近づくにつれ小さ
くなるように配置されていることを特徴とする。
ションテレビは、透過型スクリーンの内面側の端部近傍
に端部側反射ミラーが配置され、この端部側反射ミラー
でプロジェクタからの光束をスクリーンの背面側全面に
向けて反射する構成を有する。本発明では、この端部側
反射ミラーへ向けて入射する入射光束の光軸と前記スク
リーンとの距離が端部側反射ミラーに近づくにつれ小さ
くなるように配置されていることを特徴とする。
【００１８】また、このようなリアプロジェクションテ
レビにおいて、端部側反射ミラーとプロジェクタとの間
に画像拡大投写用の複数の結像用ミラーで構成される結
像用光学部品を配置していることをも特徴とする。その
ような結像用光学部品としては、画像情報を形成する画
像表示素子からの出射光を反射する第１のミラーと、こ
の第１のミラーからの反射光を入射させ反射する第２の
ミラーと、この第２のミラーからの反射光を入射させ反
射する第３のミラーと、この第３のミラーからの反射光
を入射させ反射する第４のミラーとで構成することがで
きる。その際には、第４のミラーからの反射光を上記端
部側反射ミラーへの入射光束となるように第１のミラー
乃至第４のミラーを配置することが望ましい。
レビにおいて、端部側反射ミラーとプロジェクタとの間
に画像拡大投写用の複数の結像用ミラーで構成される結
像用光学部品を配置していることをも特徴とする。その
ような結像用光学部品としては、画像情報を形成する画
像表示素子からの出射光を反射する第１のミラーと、こ
の第１のミラーからの反射光を入射させ反射する第２の
ミラーと、この第２のミラーからの反射光を入射させ反
射する第３のミラーと、この第３のミラーからの反射光
を入射させ反射する第４のミラーとで構成することがで
きる。その際には、第４のミラーからの反射光を上記端
部側反射ミラーへの入射光束となるように第１のミラー
乃至第４のミラーを配置することが望ましい。
【００１９】さらに、筐体内の背面側に背面側反射ミラ
ーを配置することにより、プロジェクタからの光束を受
けてから、上記端部側反射ミラーへ向けて入射するよう
に構成することをも特徴とする。また、端部側反射ミラ
ー面とスクリーン面とのなす角度は、７０度から１２０
度の範囲とすることが望ましい。さらに、端部側反射ミ
ラーの中心からスクリーンの中心に入射する入射光束の
光軸とスクリーンの中心法線とのなす角度は４５度以上
が望ましい。
ーを配置することにより、プロジェクタからの光束を受
けてから、上記端部側反射ミラーへ向けて入射するよう
に構成することをも特徴とする。また、端部側反射ミラ
ー面とスクリーン面とのなす角度は、７０度から１２０
度の範囲とすることが望ましい。さらに、端部側反射ミ
ラーの中心からスクリーンの中心に入射する入射光束の
光軸とスクリーンの中心法線とのなす角度は４５度以上
が望ましい。
【００２０】本発明によれば、筐体の奥行きはスクリー
ンの対角線寸法の１／５以下とすることができる。
ンの対角線寸法の１／５以下とすることができる。
【００２１】本発明の透過型スクリーンは、全反射型フ
レネルレンズとレンチュクラーレンズとの積層構成であ
ることが望ましく、とくにフレネルレンズの光軸はスク
リーンの外側に位置することが望ましい。
レネルレンズとレンチュクラーレンズとの積層構成であ
ることが望ましく、とくにフレネルレンズの光軸はスク
リーンの外側に位置することが望ましい。
【００２２】本発明によるリアプロジェクションテレビ
は、筐体内の天板側または床板側に最終段階の光路折り
返し用ミラーを配置するものであり、結像用光学部品
は、複数のレンズにより構成してもよい。また、画像表
示素子としては、光源からの照明光束を反射・遮光する
ことにより画像を表現する液晶パネルを用いてもよい。
は、筐体内の天板側または床板側に最終段階の光路折り
返し用ミラーを配置するものであり、結像用光学部品
は、複数のレンズにより構成してもよい。また、画像表
示素子としては、光源からの照明光束を反射・遮光する
ことにより画像を表現する液晶パネルを用いてもよい。
【００２３】画像表示素子の他の例としては、光源から
発射された照明光束を任意方向へ反射することにより画
像を表現する微小反射鏡の集合体ＤＭＤ（デジタルマイ
クロミラーデバイス）を用いてもよい。
発射された照明光束を任意方向へ反射することにより画
像を表現する微小反射鏡の集合体ＤＭＤ（デジタルマイ
クロミラーデバイス）を用いてもよい。
【００２４】また、本発明によるリアプロジェクション
テレビの投射方法としては、 画像表示素子上の画像を
結像用光学部品により拡大投写して、透過型スクリーン
に結像させる最終段反射ミラーへの入射光が、入射光の
光束が反射ミラーに近づくにつれ光束の光軸とスクリー
ンとの距離が小さくなるように結像用光学部品および反
射ミラーを組合せ配置することを特徴とする。
テレビの投射方法としては、 画像表示素子上の画像を
結像用光学部品により拡大投写して、透過型スクリーン
に結像させる最終段反射ミラーへの入射光が、入射光の
光束が反射ミラーに近づくにつれ光束の光軸とスクリー
ンとの距離が小さくなるように結像用光学部品および反
射ミラーを組合せ配置することを特徴とする。
【００２５】とくに、スクリーンへの入射光の入射角を
４５度以上とすることを特徴とする。また、前記結像し
た画像の中心が前記結像用光学部品の光軸と異なる位置
にあることをも特徴とする。さらに、最終段反射ミラー
の前段の反射ミラーから反射される光束が最終段反射ミ
ラーに近づくにつれ光束の光軸とスクリーンとの距離が
小さくなるようにすることを特徴とする。
４５度以上とすることを特徴とする。また、前記結像し
た画像の中心が前記結像用光学部品の光軸と異なる位置
にあることをも特徴とする。さらに、最終段反射ミラー
の前段の反射ミラーから反射される光束が最終段反射ミ
ラーに近づくにつれ光束の光軸とスクリーンとの距離が
小さくなるようにすることを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】図１を参照して、本発明の一実施例を説明
すると、筐体１０の前面側の全面は透過型のスクリーン
４が配置されている。複数の結像用ミラー群５ａ〜５ｄ
を結像用光学部品として用いるプロジェクタ１がリアプ
ロジェクションテレビの筐体１０内の底板側に配置され
ている。筐体１０の天板側には平面ミラー３が配置され
ている。
すると、筐体１０の前面側の全面は透過型のスクリーン
４が配置されている。複数の結像用ミラー群５ａ〜５ｄ
を結像用光学部品として用いるプロジェクタ１がリアプ
ロジェクションテレビの筐体１０内の底板側に配置され
ている。筐体１０の天板側には平面ミラー３が配置され
ている。
【００２８】プロジェクタ１から発した光束は、複数の
結像用ミラー群５ｄ，５ｃ，５ｂ，５ａによりスクリー
ンの法線に対して４５度以上の高角度で打ち上げ投写さ
れる。スクリーン４に対して直交する位置関係で筐体内
の上面側に配置された平面ミラー３によって筐体前面に
反射し、筐体前面のスクリーン４上にプロジェクタ１か
らの投射画像が結像される。
結像用ミラー群５ｄ，５ｃ，５ｂ，５ａによりスクリー
ンの法線に対して４５度以上の高角度で打ち上げ投写さ
れる。スクリーン４に対して直交する位置関係で筐体内
の上面側に配置された平面ミラー３によって筐体前面に
反射し、筐体前面のスクリーン４上にプロジェクタ１か
らの投射画像が結像される。
【００２９】本発明の特徴は、天板側の平面ミラー３へ
向けて高角度で打ち上げ投写される光束の中心（光軸）
が平面ミラー３に近づくにつれてスクリーン４に近づく
ように構成されている。つまり、図示のように投写光軸
とスクリーンとの距離が天板側反射ミラーに近づくにつ
れ小さくなるように配置されている。
向けて高角度で打ち上げ投写される光束の中心（光軸）
が平面ミラー３に近づくにつれてスクリーン４に近づく
ように構成されている。つまり、図示のように投写光軸
とスクリーンとの距離が天板側反射ミラーに近づくにつ
れ小さくなるように配置されている。
【００３０】平面ミラー３の主面がスクリーン４の主面
と直交しているので、平面ミラー３への投写光束の打ち
上げ角度がスクリーン４への結像光束の入射角と同じと
なる。すなわち、本発明では、従来公知のスクリーンへ
の入射角を小さく抑える技術思想とは逆行して、入射角
を４５度以上となるように光学系を配置することによ
り、筐体の薄型化を達成していることを特徴としてい
る。また、スクリーンへの入射角が従来のリアプロジェ
クションテレビよりも大きくすることにより、後述する
ように画面上での迷光（ゴースト）を防止する効果も発
揮している。
と直交しているので、平面ミラー３への投写光束の打ち
上げ角度がスクリーン４への結像光束の入射角と同じと
なる。すなわち、本発明では、従来公知のスクリーンへ
の入射角を小さく抑える技術思想とは逆行して、入射角
を４５度以上となるように光学系を配置することによ
り、筐体の薄型化を達成していることを特徴としてい
る。また、スクリーンへの入射角が従来のリアプロジェ
クションテレビよりも大きくすることにより、後述する
ように画面上での迷光（ゴースト）を防止する効果も発
揮している。
【００３１】スクリーン４としては、拡大図に示すよう
な、スクリーンの内側面に凹凸を有する全反射式フレネ
ルレンズ４１を採用することが望ましい。より望ましく
は、レンチキュラーレンズと重ねた構成のスクリーンと
するとよい。
な、スクリーンの内側面に凹凸を有する全反射式フレネ
ルレンズ４１を採用することが望ましい。より望ましく
は、レンチキュラーレンズと重ねた構成のスクリーンと
するとよい。
【００３２】次に、本発明の他の実施例を、図２及び図
３を参照して説明する。本実施例では、筐体１０内の背
面側に平面ミラー２を追加している。新たにミラー２を
追加したため、複数の結像用ミラー５ａ〜５ｄを結像用
光学部品として用いるプロジェクタ１を筐体１０内の背
面側に投写する向きで設置している。
３を参照して説明する。本実施例では、筐体１０内の背
面側に平面ミラー２を追加している。新たにミラー２を
追加したため、複数の結像用ミラー５ａ〜５ｄを結像用
光学部品として用いるプロジェクタ１を筐体１０内の背
面側に投写する向きで設置している。
【００３３】また、プロジェクタ１から投射された光束
が筐体背面側、筐体上面側を経由して筐体前面のスクリ
ーン４に結像するように配置される。すなわち、平面ミ
ラー２の主面が、スクリーン４の主面と平行する位置関
係になるように筐体内の背面側に平面ミラー２を配置し
ている。また、スクリーン４に対して直交する位置関係
になるように筐体内の上面側に平面ミラー３を配置して
いる。
が筐体背面側、筐体上面側を経由して筐体前面のスクリ
ーン４に結像するように配置される。すなわち、平面ミ
ラー２の主面が、スクリーン４の主面と平行する位置関
係になるように筐体内の背面側に平面ミラー２を配置し
ている。また、スクリーン４に対して直交する位置関係
になるように筐体内の上面側に平面ミラー３を配置して
いる。
【００３４】画像表示素子として、液晶パネルを用いた
場合のプロジェクタについて図２を参照して述べる。液
晶パネルで形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の
各画像光線がクロスプリズム１ｂで合成されて出射す
る、所謂、液晶プロジェクタの場合である。プロジェク
タ１の前方には投写結像用ミラー５ｄが設置してあり、
投写結像用ミラー５ｄの上方に、光路がジグザグになる
ように投写結像用ミラー５ｃ〜５ａが順次上方に向かっ
て前後に互い違いに配置されて投写結像光学系が構成さ
れている。これら４個の投写結像用ミラーにより映像光
線は反射・折り返されて順次上方に進行する。最終段の
投写結像用ミラー５ｄの斜め前方の筐体内背面に折り返
し用平面ミラー２が設置され、さらに筐体内天板面に折
り返し用平面ミラー３が設置されている。プロジェクタ
１を出射した光線は、投写結像用ミラー、折り返し用平
面ミラー２，３で反射・折り返されてジグザグに進みス
クリーン４に投写・結像する。
場合のプロジェクタについて図２を参照して述べる。液
晶パネルで形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の
各画像光線がクロスプリズム１ｂで合成されて出射す
る、所謂、液晶プロジェクタの場合である。プロジェク
タ１の前方には投写結像用ミラー５ｄが設置してあり、
投写結像用ミラー５ｄの上方に、光路がジグザグになる
ように投写結像用ミラー５ｃ〜５ａが順次上方に向かっ
て前後に互い違いに配置されて投写結像光学系が構成さ
れている。これら４個の投写結像用ミラーにより映像光
線は反射・折り返されて順次上方に進行する。最終段の
投写結像用ミラー５ｄの斜め前方の筐体内背面に折り返
し用平面ミラー２が設置され、さらに筐体内天板面に折
り返し用平面ミラー３が設置されている。プロジェクタ
１を出射した光線は、投写結像用ミラー、折り返し用平
面ミラー２，３で反射・折り返されてジグザグに進みス
クリーン４に投写・結像する。
【００３５】このように、本発明のリアプロジェクショ
ンテレビでは、本体奥行きをより短くする目的から、プ
ロジェクタ１とスクリーン４との間に映像投写用部品と
して非球面ミラーから成る複数の投写結像用ミラー及び
折り返し用平面ミラー２，３を配置している。非球面ミ
ラーはレンズ、平面ミラー等に比べて打ち上げ角度を大
きくできるので、この投写結像用ミラー５ａ〜５ｄを用
いることで短い投写距離で高倍率の画面となり、更に、
投写光線（入射光線Ｌｉ）の打ち上げ角度ζ（図２参
照）が通常の投写レンズを用いた場合よりも大きくな
る。この結果、スクリーン４への入射角度も大きくな
り、平面ミラーやその他の部品が投射光線の折り返し反
射に干渉、遮光されなくなるため、リアプロジェクショ
ンテレビの奥行きが大幅に薄く出来るようになる。
ンテレビでは、本体奥行きをより短くする目的から、プ
ロジェクタ１とスクリーン４との間に映像投写用部品と
して非球面ミラーから成る複数の投写結像用ミラー及び
折り返し用平面ミラー２，３を配置している。非球面ミ
ラーはレンズ、平面ミラー等に比べて打ち上げ角度を大
きくできるので、この投写結像用ミラー５ａ〜５ｄを用
いることで短い投写距離で高倍率の画面となり、更に、
投写光線（入射光線Ｌｉ）の打ち上げ角度ζ（図２参
照）が通常の投写レンズを用いた場合よりも大きくな
る。この結果、スクリーン４への入射角度も大きくな
り、平面ミラーやその他の部品が投射光線の折り返し反
射に干渉、遮光されなくなるため、リアプロジェクショ
ンテレビの奥行きが大幅に薄く出来るようになる。
【００３６】筐体前面には、フレネルレンズ７、レンチ
キュラーレンズ８等で構成されたスクリーン４を設置
し、筐体内上面側の平面ミラー３で反射された光束がス
クリーン４に結像される構成としている。
キュラーレンズ８等で構成されたスクリーン４を設置
し、筐体内上面側の平面ミラー３で反射された光束がス
クリーン４に結像される構成としている。
【００３７】次に、本発明のさらに他の実施例であるリ
アプロジェクションテレビにつき、図４を参照して説明
する。図４に示されるように、天板側の平面ミラー３
は、スクリーン４の主面に対して９５度の位置関係で筐
体内の上面側に配置されている。複数の結像用ミラー群
５ａ〜５ｄを結像用光学部品として用いるプロジェクタ
１は、図１に示す実施例と同様に、リアプロジェクショ
ンテレビの筐体内に配置する。
アプロジェクションテレビにつき、図４を参照して説明
する。図４に示されるように、天板側の平面ミラー３
は、スクリーン４の主面に対して９５度の位置関係で筐
体内の上面側に配置されている。複数の結像用ミラー群
５ａ〜５ｄを結像用光学部品として用いるプロジェクタ
１は、図１に示す実施例と同様に、リアプロジェクショ
ンテレビの筐体内に配置する。
【００３８】プロジェクタ１から投射された光束は、複
数の結像用ミラー群５ｄ，５ｃ，５ｂ，５ａによりスク
リーンの法線に対して４５度以上の高角度で打ち上げ投
射される。この投射光束は平面ミラー３によって筐体前
面に反射されることにより、筐体前面のスクリーン４上
にプロジェクタ１からの画像が結像される構成である。
同図では、平面ミラー３の設置角度をスクリーン面に対
して９５度とした場合を示したが、この角度は７０度か
ら１２０度まで変化させても本発明の意図を実現可能で
ある。
数の結像用ミラー群５ｄ，５ｃ，５ｂ，５ａによりスク
リーンの法線に対して４５度以上の高角度で打ち上げ投
射される。この投射光束は平面ミラー３によって筐体前
面に反射されることにより、筐体前面のスクリーン４上
にプロジェクタ１からの画像が結像される構成である。
同図では、平面ミラー３の設置角度をスクリーン面に対
して９５度とした場合を示したが、この角度は７０度か
ら１２０度まで変化させても本発明の意図を実現可能で
ある。
【００３９】図５は、本発明の各実施例において用いら
れる結像用光学部品のとしての複数の結像用ミラー群の
配置状況を示す概略図である。図５に示されるように、
不図示のプロジェクタから発射された光束は、液晶パネ
ルやＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等により構
成される画像表示素子６を介してミラー５ｄ、ミラー５
ｃ、ミラー５ｂ、ミラー５ａの順に折り返し反射され
る。ミラー５ａにより反射された光束は、不図示の筐体
背面あるいは筐体天板に設けられた平面ミラーを介し
て、スクリーンに投射される構成となっている。
れる結像用光学部品のとしての複数の結像用ミラー群の
配置状況を示す概略図である。図５に示されるように、
不図示のプロジェクタから発射された光束は、液晶パネ
ルやＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等により構
成される画像表示素子６を介してミラー５ｄ、ミラー５
ｃ、ミラー５ｂ、ミラー５ａの順に折り返し反射され
る。ミラー５ａにより反射された光束は、不図示の筐体
背面あるいは筐体天板に設けられた平面ミラーを介し
て、スクリーンに投射される構成となっている。
【００４０】図６（ａ）および図６（ｂ）は、本発明の
各実施例において好適なスクリーンの概略構成を示す上
面図および正面図である。スクリーンは、全反射式フレ
ネルレンズ７と、レンチキュラーレンズ８とを重ねて構
成されている。全反射式フレネルレンズ７は、厚いレン
ズの光学的性質を備えるように、レンズの曲率だけを平
面に階段状に形成された薄いレンズである。この全反射
式フレネルレンズを用いると、球面レンズではできな
い、口径よりも短い焦点距離を可能とする。レンチキュ
ラーレンズ８は、平面上にシンドリカルレンズを並べた
レンズであり、光線の分割集光、散乱の効率をよくする
ものである。
各実施例において好適なスクリーンの概略構成を示す上
面図および正面図である。スクリーンは、全反射式フレ
ネルレンズ７と、レンチキュラーレンズ８とを重ねて構
成されている。全反射式フレネルレンズ７は、厚いレン
ズの光学的性質を備えるように、レンズの曲率だけを平
面に階段状に形成された薄いレンズである。この全反射
式フレネルレンズを用いると、球面レンズではできな
い、口径よりも短い焦点距離を可能とする。レンチキュ
ラーレンズ８は、平面上にシンドリカルレンズを並べた
レンズであり、光線の分割集光、散乱の効率をよくする
ものである。
【００４１】図７は、図２に示す実施例における迷光の
光路追跡図である。図７に示されるように、本発明の各
実施例によるリアプロジェクションテレビでは、スクリ
ーンの法線に対して高い角度で光束が打ち上げられてい
る。そこで、スクリーン４の表面で反射される一部の光
束は、平面ミラー３で再反射されるが、元々の光束の平
面ミラー３における入射角度が大きいため、平面ミラー
３で再反射された後はスクリーン４の外部に向かう。よ
って、スクリーン４に入射できないようになる。
光路追跡図である。図７に示されるように、本発明の各
実施例によるリアプロジェクションテレビでは、スクリ
ーンの法線に対して高い角度で光束が打ち上げられてい
る。そこで、スクリーン４の表面で反射される一部の光
束は、平面ミラー３で再反射されるが、元々の光束の平
面ミラー３における入射角度が大きいため、平面ミラー
３で再反射された後はスクリーン４の外部に向かう。よ
って、スクリーン４に入射できないようになる。
【００４２】同じく、外部から入射した光束１３に対し
ても、投射光束を高角度で打ち上げる内部構造のため、
平面ミラー２で再反射されるが、当該平面ミラー２の配
置位置により再反射光１２は、スクリーン４に入射でき
ないようになる。このことから、画面上における迷光
は、発生しなくなる。
ても、投射光束を高角度で打ち上げる内部構造のため、
平面ミラー２で再反射されるが、当該平面ミラー２の配
置位置により再反射光１２は、スクリーン４に入射でき
ないようになる。このことから、画面上における迷光
は、発生しなくなる。
【００４３】また、上記何れの実施形態も、結像光学系
に非球面レンズから成る投映結像用ミラー５ａ〜５ｄを
用いているが、投映結像用ミラーと投射レンズとの組合
せで結像光学系を構成してもよい。
に非球面レンズから成る投映結像用ミラー５ａ〜５ｄを
用いているが、投映結像用ミラーと投射レンズとの組合
せで結像光学系を構成してもよい。
【００４４】また、プロジェクタとしては、液晶パネル
を用いた透過型の映像投写装置を用いた例を示したが、
図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、微小ミラー
３２をシリコン基板３１の表面にマトリクス状に配置し
て成る微小ミラー集合体で構成されたミラーアレイを用
いてもよい。このミラーアレイは、図８（ｂ）に示すよ
うに、微小ミラー３２が捻れ梁３３により支持されてシ
リコン基板上に設置され、１つの微小ミラー３２で１画
素を形成している。微小ミラー３２は、微小ミラー裏側
のシリコン基板表面に設けたアドレス電極３４との間の
静電吸引力により回転する。このように、アドレス電極
３４に印加する電圧をオン・オフすることにより各微小
ミラー３２の姿勢をそれぞれ変化させ、光源ランプ３０
からの光Ｌの反射方向を変化させて画像を生成し投写レ
ンズ３７により画像を投射する（図８（ａ））。
を用いた透過型の映像投写装置を用いた例を示したが、
図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、微小ミラー
３２をシリコン基板３１の表面にマトリクス状に配置し
て成る微小ミラー集合体で構成されたミラーアレイを用
いてもよい。このミラーアレイは、図８（ｂ）に示すよ
うに、微小ミラー３２が捻れ梁３３により支持されてシ
リコン基板上に設置され、１つの微小ミラー３２で１画
素を形成している。微小ミラー３２は、微小ミラー裏側
のシリコン基板表面に設けたアドレス電極３４との間の
静電吸引力により回転する。このように、アドレス電極
３４に印加する電圧をオン・オフすることにより各微小
ミラー３２の姿勢をそれぞれ変化させ、光源ランプ３０
からの光Ｌの反射方向を変化させて画像を生成し投写レ
ンズ３７により画像を投射する（図８（ａ））。
【００４５】なお、上述される各実施例は、本発明の好
適な実施例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変形して実施することが可能である。
適な実施例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変形して実施することが可能である。
【００４６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のリアプロジェクションテレビ及びその投射方法によれ
ば、プロジェクタから発した光束を反射する平面ミラー
を筐体内の背面側、上面側の少なくとも上面側に配置す
ることで、従来のような平面ミラーのためだけの収納空
間を作る必要が無くなり、筐体の前面がスクリーンのみ
となるので、装置本体を小型化することができる。
のリアプロジェクションテレビ及びその投射方法によれ
ば、プロジェクタから発した光束を反射する平面ミラー
を筐体内の背面側、上面側の少なくとも上面側に配置す
ることで、従来のような平面ミラーのためだけの収納空
間を作る必要が無くなり、筐体の前面がスクリーンのみ
となるので、装置本体を小型化することができる。
【００４７】また、本発明のリアプロジェクションテレ
ビ及びその投射方法によれば、結像用ミラーを用いるこ
とにより、従来の投写レンズを用いる場合よりもプロジ
ェクタの投写距離が大幅に短くなるので、全体の光路を
短縮することができると共に、結像用ミラーと折り返し
投写を用いることで装置本体の奥行きを従来よりも小さ
くすることができる。
ビ及びその投射方法によれば、結像用ミラーを用いるこ
とにより、従来の投写レンズを用いる場合よりもプロジ
ェクタの投写距離が大幅に短くなるので、全体の光路を
短縮することができると共に、結像用ミラーと折り返し
投写を用いることで装置本体の奥行きを従来よりも小さ
くすることができる。
【００４８】また、本発明のリアプロジェクションテレ
ビ及びその投射方法によれば、光束の打ち上げ角度が従
来のリアプロジェクションテレビよりも大きくなるの
で、画面上での迷光（ゴースト）を防止することができ
る。
ビ及びその投射方法によれば、光束の打ち上げ角度が従
来のリアプロジェクションテレビよりも大きくなるの
で、画面上での迷光（ゴースト）を防止することができ
る。
【００４９】また、本発明のリアプロジェクションテレ
ビ及びその投射方法によれば、反射ミラー枚数を少なく
するので、ミラーの総反射率も減少率が少ないまま保つ
ことができるので、明るさを向上することができる。
ビ及びその投射方法によれば、反射ミラー枚数を少なく
するので、ミラーの総反射率も減少率が少ないまま保つ
ことができるので、明るさを向上することができる。
【００５０】さらに、本発明のリアプロジェクションテ
レビ及びその投射方法によれば、装置本体のスカートが
消えて筐体前面がスクリーンのみになることで、従来で
は専用の改造や大規模工事が必要となる大画面マルチリ
アプロジェクションテレビを容易に製作することができ
る。
レビ及びその投射方法によれば、装置本体のスカートが
消えて筐体前面がスクリーンのみになることで、従来で
は専用の改造や大規模工事が必要となる大画面マルチリ
アプロジェクションテレビを容易に製作することができ
る。
【図１】本発明の第１の実施例であるリアプロジェクシ
ョンテレビの内部構造を示す側面透視図である。
ョンテレビの内部構造を示す側面透視図である。
【図２】本発明の第２の実施例であるリアプロジェクシ
ョンテレビの内部構成を示す側面透視図である。
ョンテレビの内部構成を示す側面透視図である。
【図３】本発明の第２の実施例であるリアプロジェクシ
ョンテレビの内部構成を示す透視斜視図である。
ョンテレビの内部構成を示す透視斜視図である。
【図４】本発明の第３の実施例であるリアプロジェクシ
ョンテレビの内部構成を示す側面透視図である。
ョンテレビの内部構成を示す側面透視図である。
【図５】本発明の各実施例における結像用光学部品とし
ての複数の結像用ミラー群を示す概略説明図である。
ての複数の結像用ミラー群を示す概略説明図である。
【図６】本発明の各実施例に適した透過型スクリーンの
概略構成を示す平面図および正面図である。
概略構成を示す平面図および正面図である。
【図７】本発明の実施例であるリアプロジェクションテ
レビにおける迷光の光路追跡図である。
レビにおける迷光の光路追跡図である。
【図８】多数の微小ミラーから成るミラーアレイを用い
た映像投写装置の概略図および微小ミラーの構成概略斜
視図である。
た映像投写装置の概略図および微小ミラーの構成概略斜
視図である。
【図９】従来例１のリアプロジェクションテレビの内部
構成を示す側面透視図である。
構成を示す側面透視図である。
【図１０】従来例２のリアプロジェクションテレビの内
部構成を示す透視斜視図である。
部構成を示す透視斜視図である。
【図１１】従来のリアプロジェクションテレビの内部構
成における迷光発生を説明する側面透視図である。
成における迷光発生を説明する側面透視図である。
１ プロジェクタ本体 ２ 平面ミラー ３ 平面ミラー ４ スクリーン ５ａ〜５ｄ 結像用ミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ａ Ｆ
Claims (19)
- 【請求項１】 透過型スクリーンを前面側に備えた筐体
と、前記筐体内に配置されて、画像情報を含む光束を出
射するプロジェクタと、前記筐体内で、前記スクリーン
の端部近傍に配置され、前記プロジェクタからの光束を
前記スクリーンの背面側全面に向けて反射する端部側反
射ミラーとを備え、前記端部側反射ミラーは前記端部側
反射ミラーへ向けて入射する入射光束の光軸と前記スク
リーンとの距離が前記端部側反射ミラーに近づくにつれ
小さくなるように配置されていることを特徴とするリア
プロジェクションテレビ。 - 【請求項２】 前記端部側反射ミラーと前記プロジェク
タとの間に画像拡大投写用の複数の結像用ミラーで構成
される結像用光学部品を配置していることを特徴とする
請求項１記載のリアプロジェクションテレビ。 - 【請求項３】 前記筐体内の背面側に配置され、前記プ
ロジェクタからの光束を受けて前記端部側反射ミラーへ
向けて入射する前記入射光束を生じるように反射する背
面側反射ミラーをさらに備えることを特徴とする請求項
１記載のリアプロジェクションテレビ。 - 【請求項４】 前記端部側反射ミラー面と前記スクリー
ン面とのなす角度が７０度から１２０度の範囲であるこ
とを特徴とする請求項１記載のリアプロジェクションテ
レビ。 - 【請求項５】 前記端部側反射ミラーの中心から前記ス
クリーンの中心に入射する入射光束の光軸と前記スクリ
ーンの中心法線とのなす角度が４５度以上であることを
特徴とする請求項１記載のリアプロジェクションテレ
ビ。 - 【請求項６】 前記端部側反射ミラーの法線が前記スク
リーン面と平行であることを特徴とする請求項１記載の
リアプロジェクションテレビ。 - 【請求項７】 前記筐体の奥行きは前記スクリーンの対
角線寸法の１／５以下であることを特徴とする請求項１
記載のリアプロジェクションテレビ。 - 【請求項８】 前記スクリーンは、全反射型フレネルレ
ンズとレンチュクラーレンズとの積層構成であることを
特徴とする請求項１記載のリアプロジェクションテレ
ビ。 - 【請求項９】 前記フレネルレンズの光軸と前記スクリ
ーンの中心とが離れていることを特徴とする請求項８記
載のリアプロジェクションテレビ。 - 【請求項１０】 前記フレネルレンズの光軸は前記スク
リーンの外側に位置することを特徴とする請求項９記載
のリアプロジェクションテレビ。 - 【請求項１１】 前記結像用光学部品は、前記画像情報
を形成する画像表示素子からの出射光を反射する第１の
ミラーと、前記第１のミラーからの反射光を入射させ反
射する第２のミラーと、前記第２のミラーからの反射光
を入射させ反射する第３のミラーと、前記第３のミラー
からの反射光を入射させ反射する第４のミラーとから構
成されることを特徴とする請求項２記載のリアプロジェ
クションテレビ。 - 【請求項１２】 前記第４のミラーからの反射光を前記
端部側反射ミラーへの前記入射光束となるように前記第
１のミラー乃至前記第４のミラーを配置していることを
特徴とする請求項１１記載のリアプロジェクションテレ
ビ。 - 【請求項１３】 前記光源から発射された照明光束を任
意方向へ反射することにより画像を表現する微小反射鏡
の集合体を用いることを特徴とする請求項１記載のリア
プロジェクションテレビ。 - 【請求項１４】 画像表示素子上の画像を結像用光学部
品により拡大投写して、透過型スクリーンに結像させる
最終段反射ミラーへの入射光が、前記入射光の光束が前
記反射ミラーに近づくにつれ前記光束の光軸とスクリー
ンとの距離が小さくなるように前記結像用光学部品およ
び反射ミラーを組合せ配置することを特徴とするリアプ
ロジェクションテレビの投射方法。 - 【請求項１５】 前記スクリーンへの入射光の入射角を
４５度以上とすることを特徴とする請求項１４記載のリ
アプロジェクションテレビの投射方法。 - 【請求項１６】 前記結像した画像の中心が前記結像用
光学部品の光軸と異なる位置にあることを特徴とする請
求項１４記載のリアプロジェクションテレビの投射方
法。 - 【請求項１７】 前記リアプロジェクションテレビは、
筐体内の天板側または床板側に光路折り返し用ミラーを
配置したことを特徴とする請求項１４記載のリアプロジ
ェクションテレビの投射方法。 - 【請求項１８】 前記最終段反射ミラーの前段の反射ミ
ラーから反射される光束が前記最終段反射ミラーに近づ
くにつれ前記光束の光軸とスクリーンとの距離が小さく
なることを特徴とする請求項１４記載のリアプロジェク
ションテレビの投射方法。 - 【請求項１９】 前記結像用光学部品は複数のミラーに
より構成されることを特徴とする請求項１４記載のリア
プロジェクションテレビの投射方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001314773A JP3996366B2 (ja) | 2000-10-13 | 2001-10-12 | リアプロジェクションテレビ及びその投射方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-318239 | 2000-10-13 | ||
| JP2000318239 | 2000-10-13 | ||
| JP2001314773A JP3996366B2 (ja) | 2000-10-13 | 2001-10-12 | リアプロジェクションテレビ及びその投射方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005119377A Division JP3813973B2 (ja) | 2000-10-13 | 2005-04-18 | リアプロジェクションテレビ及びその投射方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002207190A true JP2002207190A (ja) | 2002-07-26 |
| JP3996366B2 JP3996366B2 (ja) | 2007-10-24 |
Family
ID=26602337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001314773A Expired - Fee Related JP3996366B2 (ja) | 2000-10-13 | 2001-10-12 | リアプロジェクションテレビ及びその投射方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3996366B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2006195433A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-07-27 | Nitto Kogaku Kk | 光学システムおよびリアプロジェクタ |
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-
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- 2001-10-12 JP JP2001314773A patent/JP3996366B2/ja not_active Expired - Fee Related
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