JPH0318812A - 投射型表示装置 - 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、ビデオ映像やコンピュータ画像等へ表示する
投射型表示装置に関する。なかでも、：Ｊントラストに
優れ、コンパクトなサイズを実現できる。液晶ライトバ
ルブを用いたリア型の投射型表示装置に関する。

［従来の技術１ 従来の、液晶ライトバルブを用いた投射型表示装置は第
８図の構成をしたものが当社に於て商品化されている（
エプソン、ビデオブロジエククＶＰＪ−７００）が、こ
の先学ユニッ［・など（第８図、第９図、第１Ｏ図）を
用いるとりア望の段！１１光学装置が簡単に実現できる
。

〔発明が解決しようとする課題Ｊ しかし、従来の単純な拡大光学系でリア型の投身・ｒ光
学装置を構成すると、スクリーンに垂直な光軸で投射し
なければキーストン歪などによる制限を受けるため、ミ
ラーによる折りたたみ光学系を採用しても装置の厚みを
むやみに；ｘｉｓ　くすることはできなかった（第６図
、第７図）。１００インチ対角のスクリーンサイズに対
して奥行１００　ｃ　ｍは必要であった。

そこで本発明の目的は、このような上述の探題を解決す
るもので、薄型の投射型表示装置を実ＩＩするものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明の投射型表示装置は、光を生成する光源、前記光
源からの光を集め略平行な光束に変換するだめのコリメ
ート手段、ｉｉｉ紀略甲行な光束を受け透過する際に変
調する透過型ライトバルブ、前記透過型ライトバルブで
変調された光を投射するための第一の投射光学手段、前
記第一の投射光学手段で投射された前記透過型ライトバ
ルブの実（７！が結像される近傍に配置された反射手段
、前記反射手段で反射された光を再び投Ｉ４するための
第二の投射光学手段、及びスクリーンからなり、前記反
射手段は前記透過型ライトバルブの画素のその位置での
大きさより小さいピッチで配列された複数の微小反射面
列（アレイ）からなる反射手段であり、的記略平行光束
に対して透過型ライトバルブが傾きを持ち、第２の投写
光学手段とスクリーンも傾きを持つことを特徴とする。

［作　用１ 上記の様に構成された投射型表示装置は、第１図に示し
たように、スクリーンに対してななめの光軸で投射でき
るので（すなわち非軸光学系を１７用できるので）、装
置の薄型化が図れる。簡単なシミュレーションによって
も、６０６人射０場合奥行が５０％削減でき、半分の薄
型化が可能である。

［実　施　例］ 第１図（ａ）は本発明の投射型表示装置の光学構成を示
す図である。（ｂ）はその拡大図である。ｌは光源、２
は光源からの光を集め略平行な光束に変換するりフレフ
タ、３は透過４■ライトバルブで、光軸に対して傾けて
配置している。４は透過型ライトバルブの像を投射する
だめの第一の投射レンズ。５は、第一の投射レンズで投
射された透過型ライトバルブの実（蒙が結像される位置
に（ｋ！置された反ｉ＝を手段。７は該反射手段で反射
された光を再び投ｑ１するだめの第二の投射レンズ。８
はスクリーンである。ここで５の反ｑ・１手段の構造を
詳しく記述すると、まず反射手段は横方向に長く、奥行
方向に短かい微小反射面６が縦方向にたくさん配列され
た構造である。たて方向のピッチは、上述の透過型ライ
トバルブの画素のその位置での実像の大きさより十分小
さく設計した。またＵ」行方向の長さは反射手段に入射
１′る光束が反Ｑｒせずに通り抜けることのないぐらい
長く、又２回以上反射することの少ないように長すぎな
いように設計した。又、横方向の長さは透過型ライトバ
ルブの実像全部がすべてカバーできる大きさに合わせて
作成した。

第１図（ｂ）に示したように、第１の投射レンズで投射
された光が該反射手段の位置に透過型ライトバルブの実
像を結ぶわけであるが、その光束は反射手段に設けられ
た微小な反射面により反ｑｔされ、第二の投射レンズの
方に向かう。そして反射面の像が第二の投射レンズで投
射され、スクリーン上に拡大されて結像される訳である
。

このように、本発明で用いた結像系は、第一の投射レン
ズ、第二の投射レンズと６に１通常の平面像−平面像変
換の関係からはずれた光学系であるという特徴をもって
いる。

又、透過型ライトバルブの像の形は、第一の投射レンズ
の作用によって台形歪を生じるが、第の投射レンズの作
用によりもとにもどり、スクリーン上ではもとの透過型
ライトバルブの形になる。

６の反射面においては、同じ反射面で反射される光の位
相は逆になるので、反射面列のたてのピッチは、その位
置での画素の実像より十分小さくなければならない。

実際のりＰ型の投射型表示装置の試作は、第３〜第５図
の投射光学ユニットを用い行なった。フルカラー表示を
するために、Ｒ用、Ｇ用、Ｂ用の３枚の透過型ライトバ
ルブを用いである。又、第３図および第４図の構成では
それら３枚の透過型ライトバルブは、第一の投射レンズ
からみて、光学的に等しい位置、等しい角度で配置しで
ある。

又、同様に投射レンズは３色の光を扱うために色ｌ肖し
レンズを用いてし）る。

上述した３種類の投射光学ユニットを用いてりＰ型の投
射光学ユニットを構成したところ、従来に比べて大１】
に装置の奥行を短くすることができた（第２図）。

（発明の効果］ 本発明の投射型表示装置は、光を生成する光源、前記光
源からの光を集め略平行な光束に変換するためのコリメ
ート手段、前記略平行な光束を受け透過する際に変調す
る透過型ライトバルブ。

前記透過型ライトバルブで変調された光を投射するため
の第一の投射光学手段、前記第一の投射光学手段で投射
された前記透過型ライトバルブの実１象が結像される近
傍に配置された反射手段、前記反射手段で反射された光
を再び投射するための第二の投射光学手段、及びスクリ
ーンからなり、前記反射手段は前記透過型ライトバルブ
の画素のその位置での大きさより小さいピッチで配列さ
れた複数の微小反射面列（アレイ）からなる反射手ＤＨ
であるので、スクリーンに対しななめ投１１１ができ、
そのため投射型表示装置の薄型化が図れるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の投射型表示装置の光学構成を示
す図、第１図（ｂ）はその部分拡大図。 第２図は本発明の投射型表示装置の断面図。 第３図は本発明の投射型表示装置に用いる投射光学ユニ
ットの一例図（そのｌ）。 第４図は本発明の投射型表示装置に用いる４２’４ｆ光
学ユニツトの一例図（その２）。 第５図（ａ）（ｂ）は本発明の投射型表示装置に用いる
投射光学ユニットの一例（その３）。第５図（ａ）は正
面図、第５図（ｂ）は側面図。 第６図は従来の投射型表示装置の光学構成を示す図。 第７図は従来の投射型表示装置の断面図。 第８図は従来の投射型表示装置に用いる投射光学ユニッ
トの一例図（そのｌ）。 第９図は従来の投射型表示装置に用いる投射光学ユニッ
トの一例図（その２）。 第１０図（ａ）（ｂ）は従来の投射型表示装置に用いる
投射光学ユニットの一例（その３）、第１０図（ａ）は
正面図、第１Ｏ図（ｂ）は側面図。 光源 リフレクタ 液晶ライトバルブ 第一の投射レンズ 本発明の反射手段 第二の投射レンズ 微小な反射面 スクリーン 本発明の投射型表示装置 　０ １ ２ ３ ４ １５　・ ｌ　６　・ １７　・ ｌ　８　・ ｌ　９　・ 本発明の投射光学ユニット ・色分離用グイクロインクミラ ・ミラー ・色合成用グイクロイックブリズｔ、 ・色合成用グイクロイックミラ ・従来の投射レンズ ・従来の投射型表示装置 ・反射ミラー ・従来の投射光学ユニット ・コリメータレンズ 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光を生成する光源、前記光源からの光を集め略平行な光
   束に変換するためのコリメート手段、前記略平行な光束
   を受け透過する際に変調する透過型ライトバルブ、前記
   透過型ライトバルブで変調された光を投射するための第
   一の投射光学手段、前記第一の投射光学手段で投射され
   た前記透過型ライトバルブの実像が結像される近傍に配
   置された反射手段、前記反射手段で反射された光を再び
   投射するための第二の投射光学手段、及びスクリーンか
   らなり、前記反射手段は前記透過型ライトバルブの画素
   のその位置での大きさより小さいピッチで配列された複
   数の微小反射面列（アレイ）からなる反射手段であり、
   前記略平行光束に対して透過型ライトバルブが傾きを持
   ち、第２の投写光学手段とスクリーンも傾きを持つこと
   を特徴とする投射型表示装置。