JP2000298254A - 投影型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、調整が容易で、高精細な大型
画像を投影表示する投影型表示装置を提供することにあ
る。 【解決手段】本発明は、各々の光源１０ａ，１０ｂを全
反射プリズム１２ａ，１２ｂで反射した後分割された画
像を表示した反射型液晶パネル１３ａ，１３ｂにより各
々空間変調し、前記全反射プリズム１２ａ，１２ｂと一
体になったプリズム１４ａ，１４ｂの反射面により合成
し、投影レンズ系１５を介して複数の低解像度の画像を
スクリーン１６上の別々の位置に継ぎ目無しに表示する
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は投影型の画像表示装
置に係り、特に、単独の画像表示素子では不可能な高精
細の画像を投影表示する投影型表示装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年表示装置の大型化、高精細化への需
要が高まり、大きい画面に鮮明な画像を表示する技術が
課題となっている。このような高精細画像を表示する技
術として低い解像度の画像をつなぎ合わせて表示する技
術がありすでに実用化している。これは、高精細画像を
複数の領域に分割し、それぞれの領域を低解像度の画像
で表示してスクリーン上隣り合った場所に投影して空間
的につなぎ合わせることで高精細画像を得ようとするも
ので、この方法では容易に高精細の大画面表示が実現で
きるものの、個々の低解像度表示装置の間にばらつきが
あるため、画像の各部分の輝度や色相を同一にするため
の付加装置が必要で、また表示装置の間に継ぎ目が生じ
るため画面の一体感に乏しくシームレスな表示が出来な
いという問題があった。

【０００３】これに対し上記低解像度表示装置を複数用
いて光学的に画像を合成して投影型の表示装置とする方
法が知られている（例えば特開平１−１６１９８１
号）。この方法ではピラミッド型のミラーを用いて複数
の画像を合成してあたかも一枚の高精細画像を表示して
いるように見せるもので、投影光学系をひとつにするこ
とで表示装置間のばらつきを押さえ光学的な調整を容易
にすることが出来る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなミラーで画像を合成する方式ではそれぞれの低解
像度表示装置を高精度に位置合わせする必要がある。そ
のため、このような表示装置を製造する際に各々の低解
像度表示装置の間で正確に光軸やフォーカスを合わせる
ことが必要となる。また、動作中の温度変化や振動など
の外乱によって個々の低解像度表示装置の位置関係が変
化すると画面のずれを生じ、高精細画像のつなぎ目が目
立つようになり画質が著しく低下するという問題があっ
た。

【０００５】さらに、上記のようなミラーで画像を合成
する方式では、画像をミラーで反射させるために投影レ
ンズまでの光路長が長くなりバックフォーカスの長い投
影レンズが必要であった。そのため、必然的に投影レン
ズのＦ値が大きくなり、投影される画像が暗くなる問題
があった。またその問題を解決しようとすると高価な大
口径の投影レンズが必要であった。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、一枚の画像を複数に分割して各々低解像度表示素子
に表示し、それらを光学的につなぎ合わせてひとつの投
影レンズ系でスクリーンに表示することにより高精細画
像を表示する投影型表示装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、複数の光源からの光を、各々分割された画
像を表示した光変調素子により各々変調し光学的に合成
して投影レンズ系によりスクリーン上に合成投影して画
像を表示する投影型表示装置であって、複数の光源と、
前記各光源からの光がそれぞれ対応して入射される位置
に設けられた全反射プリズムと、前記各全反射プリズム
の全反射面で反射された反射光がそれぞれ対応して入射
される位置に設けられ前記反射光が空間変調される分割
された画像を表示した光変調素子と、前記各光変調素子
で空間変調された変調光がそれぞれ対応して入射される
位置に設けられ反射面により前記変調光が合成されるプ
リズムと、前記各プリズムからの変調光の合成光が入射
され複数の画像をスクリーンの異なる位置に投影表示す
る投影レンズ系とを具備することを特徴とするものであ
る。

【０００８】また本発明は、前記投影型表示装置におい
て、全反射プリズムと前記変調光が合成されるプリズム
が一体構造をなしていることを特徴とするものである。

【０００９】また本発明は、前記単一の光源からの光を
複数に分割してそれぞれの光を、各々分割された画像を
表示した光変調素子により各々変調し再び光学的に合成
して投影レンズ系によりスクリーン上に投影して画像を
表示する投影型表示装置であって、単一の光源と、前記
光源からの光を反射面により分割する複数の第１のプリ
ズムと、前記各第１のプリズムからの光がそれぞれ対応
して入射される位置に設けられた全反射プリズムと、前
記各全反射プリズムの全反射面で反射された反射光がそ
れぞれ対応して入射される位置に設けられ前記反射光が
空間変調される分割された画像を表示した光変調素子
と、前記各光変調素子で空間変調された変調光がそれぞ
れ対応して入射される位置に設けられ反射面により前記
変調光が合成される第２のプリズムと、前記各第２のプ
リズムからの変調光の合成光が入射され複数の画像をス
クリーンの異なる位置に投影表示する投影レンズ系とを
具備することを特徴とするものである。

【００１０】また本発明は、対向した複数の光源からの
光をそれぞれ複数に分割してそれぞれの光を、各々分割
された画像を表示した光変調素子により変調し再び光学
的に合成して投影光学系によりスクリーン上に投影して
画像を表示する投影型表示装置であって、対向して設け
られた複数の光源と、前記各光源からの光がそれぞれ対
応して入射される位置に設けられ入射光を反射面により
分割する複数の第１のプリズムと、前記各第１のプリズ
ムからの光がそれぞれ対応して入射される位置に設けら
れた全反射プリズムと、前記各全反射プリズムの全反射
面で反射された反射光がそれぞれ対応して入射される位
置に設けられ前記反射光が空間変調される分割された画
像を表示した光変調素子と、前記各光変調素子で空間変
調された変調光がそれぞれ対応して入射される位置に設
けられ反射面により前記変調光が合成されると共に出射
光の方向が変えられる第２のプリズムと、前記各第２の
プリズムにより方向を変えて出射された変調光の合成光
が入射され複数の画像をスクリーンの異なる位置に投影
表示する投影レンズ系とを具備することを特徴とするも
のである。

【００１１】また本発明は、前記投影型表示装置におい
て、第１のプリズムと全反射プリズムと第２のプリズム
が一体構造をなしていることを特徴とするものである。

【００１２】また本発明は、前記投影型表示装置におい
て、光変調素子の設置位置を移動可能にすることを特徴
とするものである。

【００１３】また本発明は、前記投影型表示装置におい
て、光変調素子として反射型液晶パネルを用いることを
特徴とするものである。

【００１４】また本発明は、前記投影型表示装置におい
て、光変調素子として画素ごとに光路が偏向できる素子
を用いることを特徴とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態例を詳細に説明する。

【００１６】実施形態例１ 図１は本発明の実施形態例１を示す構成説明図である。
図において、１０ａ，１０ｂは複数の光源であり、この
各光源１０ａ，１０ｂからの光がそれぞれ対応して入射
される位置には直角三角柱状の全反射プリズム１２ａ，
１２ｂが直角を挟む短辺を含む面を入射面として設けら
れる。前記各全反射プリズム１２ａ，１２ｂの傾斜辺を
含む面の全反射面で反射された反射光がそれぞれ対応し
て入射される直角を挟む長辺を含む面には分割された画
像を表示した光変調素子例えば反射型液晶パネル１３
ａ，１３ｂが矢印方向に移動自在にして設けられ、この
反射型液晶パネル１３ａ，１３ｂで前記反射光が空間変
調される。前記各反射型液晶パネル１３ａ，１３ｂで空
間変調された変調光がそれぞれ対応して入射される位置
には三角柱状のプリズム１４ａ，１４ｂがプリズム１４
ａ，１４ｂのそれぞれ入射面を全反射プリズム１２ａ，
１２ｂの傾斜面に接触するように設けられる。前記プリ
ズム１４ａ，１４ｂにはアルミを蒸着した反射面を設
け、該反射面により前記変調光が反射され合成される。
前記各プリズム１４ａ，１４ｂの出射面から出射された
光が入射される位置には投影レンズ系１５が設けられ、
この投影レンズ系１５により画像を投影表示する位置に
はスクリーン１６が設けられる。

【００１７】すなわち、光源１０ａから出射された平行
光は全反射プリズム１２ａの全反射面１０３で全反射
し、光路を変更して全反射プリズム１２ａから出射した
後、反射型液晶パネル１３ａに入射する。反射型液晶パ
ネル１３ａには高精細画像を分割した画像のひとつが表
示され、入射光を空間変調する。反射型液晶パネル１３
ａからの反射光は再びプリズム１２ａに入射し、全反射
面１０３を通過してプリズム１４ａに入射する。さらに
プリズム１４ａの反射面１０４で反射し、プリズム１４
ａから出射する。出射した光は投影レンズ系１５でスク
リーン１６上に図2に示されるように反射型液晶パネル
１３ａの画像２０２が結像される。

【００１８】光源１０ｂから出射された平行光は全反射
プリズム１２ｂの全反射面１１３で全反射し、光路を変
更して全反射プリズム１２ｂから出射した後、反射型液
晶パネル１３ｂに入射する。反射型液晶パネル１３ｂに
は高精細画像を分割した画像のひとつが表示され、入射
光を空間変調する。反射型液晶パネル１３ｂからの反射
光は再びプリズム１２ｂに入射し、全反射面１１３を通
過してプリズム１４ｂに入射する。さらにプリズム１４
ｂの反射面１１４で反射し、プリズム１４ｂから出射す
る。出射した光は投影レンズ系１５でスクリーン１６上
に図２に示されるように反射型液晶パネル１３ａの画像
２０２の隣り合った位置に反射型液晶パネル１３ｂの画
像２０１が結像される。

【００１９】ここで、プリズム１２ａと１４ａの間、プ
リズム１２ｂと１４ｂの間にそれぞれ低屈折率の媒体を
挿入することにより、全反射面を構成することが出来、
二つのプリズム１２ａと１４ａ、１２ｂと１４ｂを一体
とすることが出来る。さらに、プリズム１４ａと１４ｂ
をプリズム２９に接着させることで、プリズム全体を一
体として構成することが出来る。また、反射型液晶パネ
ル１３ａ，１３ｂは各々プリズム１２ａ，１２ｂに密着
させて配置することが出来るため堅牢で、温度変化や振
動に対して光路がずれることのない光学系となる。ま
た、上記のような一体構成にすることにより、反射型液
晶パネル１３ａ，１３ｂから投影レンズまでの光路を短
くすることが出来、バックフォーカスを短くすることが
出来る。

【００２０】スクリーン１６上に結像される画像の一例
を図２に示す。光源１０ａ，１０ｂから出射した光は各
々反射型液晶パネル１３ａ，１３ｂで変調され、各々ス
クリーン１６上の画像２０１，２０２に結像する。その
結果、一面では不可能な高精細画像を投影表示すること
が出来る。画像２０１，２０２の重ね合わせの部分ｄ
は、図１に示す如く反射型液晶パネル１３ａ，１３ｂを
面内で矢印方向に移動させることによって調整可能で、
投影した画像を見ながら画像２０１，２０２の位置を調
整しシームレスな表示を行うことが出来る。

【００２１】実施形態例２ 図３は本発明の実施形態例２を示す構成説明図である。
図において、１０は単一の光源であり、この光源１０か
らの光が入射される位置には二つの四角柱状の第1のプ
リズム１１ａ，１１ｂが前面を入射面にして設けられ、
この第1のプリズム１１ａ，１１ｂのそれぞれ対応した
後面には直角三角柱状の全反射プリズム１２ａ，１２ｂ
が直角を挟む短辺を含む面を入射面として設けられる。
前記各全反射プリズム１２ａ，１２ｂの傾斜辺を含む面
の全反射面で反射された反射光がそれぞれ対応して入射
される直角を挟む長辺を含む面には分割された画像を表
示した光変調素子例えば反射型液晶パネル１３ａ，１３
ｂが移動自在にして設けられ、この反射型液晶パネル１
３ａ，１３ｂで前記反射光が空間変調される。前記各反
射型液晶パネル１３ａ，１３ｂで空間変調された変調光
がそれぞれ対応して入射される位置には三角柱状の第2
のプリズム１４ａ，１４ｂがプリズム１４ａ，１４ｂの
それぞれ入射面を全反射プリズム１２ａ，１２ｂの傾斜
面に接触するように設けられる。前記プリズム１４ａ，
１４ｂにはアルミを蒸着した反射面を設け、該反射面に
より前記変調光が反射され合成される。前記各プリズム
１４ａ，１４ｂの出射面から出射された光が入射される
位置には投影レンズ系１５が設けられ、この投影レンズ
系１５により画像を投影表示する位置にはスクリーン１
６が設けられる。

【００２２】すなわち、光源１０から出射された平行光
は四角柱状の第１のプリズム１１ａ及び１１ｂに入射し
２分割される。プリズム１１ａに入射した光は反射面１
０１及び１０２で反射され全反射プリズム１２ａに入射
する。該全反射プリズム１２ａに入射した光は全反射面
１０３で全反射し、光路を変更して全反射プリズム１２
ａから出射した後、反射型液晶パネル１３ａに入射す
る。反射型液晶パネル１３ａには高精細画像を分割した
画像のひとつが表示され入射光を空間変調する。反射型
液晶パネル１３ａからの反射光は再びプリズム１２ａに
入射し、全反射面１０３を通過して第２のプリズム１４
ａに入射する。さらに、プリズム１４ａの反射面１０４
で反射し、プリズム１４ａから出射する。プリズム１４
ａから出射した光は投影レンズ系１５でスクリーン１６
に結像される。

【００２３】プリズム１１ｂに入射した光は反射面１１
１及び１１２で反射され全反射プリズム１２ｂに入射す
る。該全反射プリズム１２ｂに入射した光は全反射面１
１３で全反射し、光路を変更して全反射プリズム１２ｂ
から出射した後、反射型液晶パネル１３ｂに入射する。
反射型液晶パネル１３ｂには高精細画像を分割した画像
のひとつが表示され入射光を空間変調する。反射型液晶
パネル１３ｂからの反射光は再びプリズム１２ｂに入射
し、全反射面１１３を通過して第２のプリズム１４ｂに
入射する。さらに、プリズム１４ｂの反射面１１４で反
射し、プリズム１４ｂから出射する。プリズム１４ｂか
ら出射した光は投影レンズ系１５でスクリーン１６の隣
り合った位置に結像される。

【００２４】ここで、プリズム１１ａ，１２ａ，１４
ａ、及びプリズム１１ｂ，１２ｂ，１４ｂは各々一体と
して構成し、反射型液晶パネル１３ａ，１３ｂは各々プ
リズム１２ａ，１２ｂに密着させることにより堅牢で、
温度変化や振動に対して光路がずれることのない光学系
を構成できる。また、プリズム１１ａ，１２ａ，１４
ａ，１１ｂ，１２ｂ，１４ｂ全てを一体化することも可
能で、より堅牢な構造とすることが出来る。さらに、全
体を堅牢とするために一体となったプリズム１１ａ，１
２ａ，１４ａ，１１ｂ，１２ｂ，１４ｂの中央部分に密
着させて四角柱状のプリズム２９を挿入することも出来
る。また、上記のような一体構成にすることにより、反
射型液晶パネル１３ａ，１３ｂから投影レンズまでの光
路を短くすることが出来、バックフォーカスを短くする
ことが出来る。またこのように光源１０をひとつにする
ことで、各々の光源の持つ輝度むらや色変化を考慮しな
くて済むので装置がより簡便となる。

【００２５】実施形態例３ 図４は本発明の実施形態例３を背面から投影した構成説
明図、図５は本発明の実施形態例３を側面から投影した
構成説明図である。図において、１０ａｂ，１０ｃｄは
対向して設けられた光源であり、この光源１０ａｂ，１
０ｃｄからの光が入射される位置にはそれぞれ対応して
二つの四角柱状の第1のプリズム１１ａ，１１ｂ，１１
ｃ，１１ｄが前面を入射面にして設けられ、この第1の
プリズム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄのそれぞれ対
応した後面には直角三角柱状の全反射プリズム１２ａ，
１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが直角を挟む短辺を含む面を入
射面として設けられる。前記各全反射プリズム１２ａ，
１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの傾斜辺を含む面の全反射面で
反射された反射光がそれぞれ対応して入射される直角を
挟む長辺を含む面には分割された画像を表示した光変調
素子例えば反射型液晶パネル１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，
１３ｄが移動自在にして設けられ、この各反射型液晶パ
ネル１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄで前記反射光が空
間変調される。前記各反射型液晶パネル１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ，１３ｄで空間変調された変調光がそれぞれ
対応して入射される位置には三角柱の後面に他の三角柱
を背面が傾斜面になるように連接した形状の第2のプリ
ズム１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄがプリズム１４
ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄのそれぞれ前面入射面を全
反射プリズム１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの傾斜面
に接触するように設けられる。前記プリズム１４ａ，１
４ｂ，１４ｃ，１４ｄの前部にはアルミを蒸着した反射
面を設け、該反射面により前記変調光が反射合成され、
前記各プリズム１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの後部
ミラー面により出射方向を上方向に変えて出射される。
前記各プリズム１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄから上
方向に出射された光が入射される位置には投影レンズ系
１５が設けられ、この投影レンズ系１５により画像を投
影表示する位置にはスクリーン１６が設けられる。

【００２６】すなわち、光源１０ａｂから出射された平
行光は第１のプリズム１１ａ及び１１ｂに入射し２分割
される。第１のプリズム１１ａに入射した光はミラー面
１０１及び１０２で反射され全反射プリズム１２ａに入
射し全反射面１０３で全反射し、反射型液晶パネル１３
ａにより空間変調され、第２のプリズム１４ａの反射面
１０４で反射した後、さらに図５に示されるようにプリ
ズム１４ａの別の反射面１０５で反射し、光路を曲げて
該プリズム１４ａから出射する。出射した光は投影レン
ズ系１５でスクリーン１６上に図6に示されるように反
射型液晶パネル１３ａの画像２０２が結像される。

【００２７】プリズム１１ｂに入射した光は反射面１１
１及び１１２で反射され全反射プリズム１２ｂに入射
し、全反射面１１３で全反射し反射型液晶パネル１３ｂ
により空間変調され、第２のプリズム１４ｂの反射面１
１４で反射した後、さらにプリズム１４ｂの別の反射面
１１５で反射し、光路を曲げて該プリズム１４ｂから出
射する。出射した光は投影レンズ系１５でスクリーン１
６上に図6に示されるように反射型液晶パネル１３ａの
画像２０２に隣接した位置に反射型液晶パネル１３ｂの
画像２０１が結像される。

【００２８】また、光源１０ｃｄから出射された平行光
は第１のプリズム１１ｃ及び１１ｄに入射し２分割され
る。第１のプリズム１１ｃに入射した光は反射面１２１
及び１２２で反射され全反射プリズム１２ｃに入射し、
全反射面１２３で全反射し反射型液晶パネル１３ｃによ
り空間変調され、第２のプリズム１４ｃの反射面１２４
で反射した後、さらに図５に示されるようにプリズム１
４ｃの別の反射面１２５で反射し、光路を曲げて該プリ
ズム１４ｃから出射する。出射した光は投影レンズ系１
５でスクリーン１６上に図6に示されるように反射型液
晶パネル１３ａの画像２０２に隣接した位置に反射型液
晶パネル１３ｃの画像２０４が結像される。

【００２９】プリズム１１ｄに入射した光は反射面１３
１及び１３２で反射され全反射プリズム１２ｄに入射
し、全反射面１３３で全反射し反射型液晶パネル１３ｄ
により空間変調され、第２のプリズム１４ｄの反射面１
３４で反射した後、さらにプリズム１４ｄの別の反射面
１３５で反射し、光路を曲げて該プリズム１４ｄから出
射する。出射した光は投影レンズ系１５でスクリーン１
６上に図6に示されるように反射型液晶パネル１３ｂの
画像２０１及び反射型液晶パネル１３ｃの画像２０４に
隣接した位置に反射型液晶パネル１３ｄの画像２０３が
結像される。

【００３０】以上のように反射型液晶パネル１３ａ，１
３ｂ，１３ｃ，１３ｄに表示された画像は各々隣接した
位置に投影され、合成された画像は図６に示すような田
の字型となり、単一の表示素子では不可能な高精細画像
を投影表示することが出来る。投影画像は反射型液晶パ
ネル１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを面内で各々移動
させる事によって調節可能で、投影した画像を見ながら
画像の位置を調整しシームレスな表示を行うことが出来
る。また上記のような一体構成にすることにより、反射
型液晶パネル１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄから投影
レンズまでの光路を短くすることが出来、バックフォー
カスを短くすることが出来る。

【００３１】実施形態例１，２を用いれば２画面の合成
による高精細の投影表示装置が可能であり、実施形態例
３を用いれば４画面の合成による高精細の投影表示装置
が可能である。

【００３２】以上のように本発明の実施形態例に係る投
影型表示装置では、各々の光源を全反射プリズムで反射
した後分割された画像を表示した光変調素子により各々
空間変調し、前記全反射プリズムと一体になったプリズ
ムの反射面により合成し、投影レンズ系を介して複数の
低解像度の画像をスクリーン上の別々の位置に継ぎ目無
しに表示することによってあたかも一枚の高精細画像の
ごとく投影表示することにより前記のような製造時や動
作時の位置ずれを防ぎ、調整を容易とすることができ
る。また光学的な合成をコンパクトに構成できるため投
影レンズのバックフォーカスを短くすることが出来る。

【００３３】なお、前記全反射プリズムと前記全反射プ
リズムと一体になったプリズムの複数組全てを一体構造
とすることにより装置をさらに堅牢とすることが出来、
より安定で調整個所の少ない投影型表示装置とすること
が出来る。

【００３４】また、本発明の実施形態例に係る投影型表
示装置では、単一の光源を複数の第１のプリズムの反射
面により複数に分割し、該反射面で分割された各々の光
を第１のプリズムと一体になった全反射プリズムで反射
した後分割された画像を表示した光変調素子により各々
空間変調し、前記全反射プリズムと一体になった第２の
プリズムの反射面で合成し、投影レンズ系を介して複数
の低解像度の画像をスクリーン上の別々の位置に継ぎ目
無しに表示することによってあたかも一枚の高精細画像
のごとく投影表示することにより製造時や動作時の位置
ずれを防ぎ、調整を容易とすることが出来る。また、光
学的な合成をコンパクトに構成できるため投影レンズの
バックフォーカスを短くすることが出来る。さらに、光
源がひとつになるため装置が簡便となり、個々の光源の
輝度変化や色むらを防ぐことが出来る。

【００３５】なお前記第１のプリズムと前記全反射プリ
ズムと前記第２のプリズムの複数組全てが一体構造とす
ることにより装置をさらに堅牢とすることが出来、より
安定で調整個所の少ない投影型表示装置とすることが出
来る。

【００３６】また、前記光変調素子としては、反射型液
晶パネルのほかＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−
ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）などの画素ごとに光路を
偏向できる他の反射型の表示デバイスを用いることが出
来る。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明の投影
型表示装置を用いれば、複数の光源を各々分割された画
像を表示した光変調素子により各々変調し光学的に合成
して投影レンズ系によりスクリーン上に合成投影して画
像を表示する投影表示装置において、各々の光源を全反
射プリズムで反射した後分割された画像を表示した光変
調素子により各々空間変調し、前記全反射プリズムと一
体になったプリズムの反射面により合成し、投影レンズ
系を介して複数の低解像度の画像をスクリーン上の別々
の位置に継ぎ目無しに表示することによってあたかも一
枚の高精細画像のごとく投影表示することが出来、製造
時や動作時の位置ずれを防ぎ、調整を容易とすることが
できる。また反射合成部分をコンパクトに構成できるた
め投影レンズ系のバックフォーカスを短くすることが出
来る。

【００３８】さらに、前記全反射プリズムと前記全反射
プリズムと一体になったプリズムの組をさらに全体とし
て一体構造とすることでより堅牢な構造となり、調整個
所を減らすことが出来る。

【００３９】また本発明の投影型表示装置を用いれば、
単一の光源を複数に分割してそれぞれを各々分割された
画像を表示した光変調素子により各々変調し再び光学的
に合成して投影レンズ系によりスクリーン上に投影して
画像を表示する投影表示装置において、単一の光源を複
数の第１のプリズムの反射面により複数に分割し、該反
射面で分割された各々の光を第１のプリズムと一体にな
った全反射プリズムで反射した後分割された画像を表示
した光変調素子により各々空間変調し、前記全反射プリ
ズムと一体になった第２のプリズムの反射面で合成し、
単一の投影光学系を介して複数の低解像度の画像をスク
リーン上の別々の位置に継ぎ目無しに表示することによ
ってあたかも一枚の高精細画像のごとく投影表示するこ
とが出来、製造時や動作時の位置ずれを防ぎ、調整を容
易とすることができる。また、反射合成部分をコンパク
トに構成できるため投影レンズ系のバックフォーカスを
短くすることが出来る。

【００４０】さらに、前記第１のプリズムと前記全反射
プリズムと前記第２のプリズムの組をさらに全体として
一体構造とすることでより堅牢な構造となり、調整個所
を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例１を示す構成説明図であ
る。

【図２】本発明の実施形態例１により投影表示される画
像を示す説明図である。

【図３】本発明の実施形態例２を示す構成説明図であ
る。

【図４】本発明の実施形態例３を背面から投影して示す
構成説明図である。

【図５】本発明の実施形態例３を側面から投影して示す
構成説明図である。

【図６】本発明の実施形態例３により投影表示される画
像を示す説明図である。

【符号の説明】

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ａｂ，１０ｃｄ 光源 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１４ａ，１４ｂ，１
４ｃ，１４ｄ プリズム １２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 全反射プリズム １３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ 反射型液晶パネル １５ 投影レンズ系 １６ スクリーン ２１ 光線の軌跡を示した点線 ２９ 全体を一体とするためのプリズム １０１，１０２，１０４，１０５ 反射面 １０３ 全反射面 １１１，１１２，１１３，１１４，１１５ 反射面 １２１，１２２，１２３，１２４，１２５ 反射面 １３１，１３２，１３３，１３４，１３５ 反射面 ２０１ 光変調素子１３ｂから投影表示される画像 ２０２ 光変調素子１３ａから投影表示される画像 ２０３ 光変調素子１３ｄから投影表示される画像 ２０４ 光変調素子１３ｃから投影表示される画像

───────────────────────────────────────────────────── 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 5/66 １０２ Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｂ 5/74 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ (72)発明者 中沢 憲二 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 上平 員丈 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 吉崎 哲也 神奈川県横浜市中区不老町二丁目９番１号 エヌ・ティ・ティ・インテリジェントテ クノロジ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H042 CA01 CA14 CA16 CA17 2H088 EA14 EA15 EA16 EA18 HA21 HA23 HA24 HA28 MA01 2H091 FA05X FA14X FA14Z FA21X FA26X FA41X FD01 LA11 LA16 MA07 5C058 BA03 BA24 BA25 EA11 EA26 EA27 EA51

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光源からの光を、各々分割された
   画像を表示した光変調素子により各々変調し光学的に合
   成して投影レンズ系によりスクリーン上に合成投影して
   画像を表示する投影型表示装置であって、 複数の光源と、 前記各光源からの光がそれぞれ対応して入射される位置
   に設けられた全反射プリズムと、 前記各全反射プリズムの全反射面で反射された反射光が
   それぞれ対応して入射される位置に設けられ前記反射光
   が空間変調される分割された画像を表示した光変調素子
   と、 前記各光変調素子で空間変調された変調光がそれぞれ対
   応して入射される位置に設けられ反射面により前記変調
   光が合成されるプリズムと、 前記各プリズムからの変調光の合成光が入射され複数の
   画像をスクリーンの異なる位置に投影表示する投影レン
   ズ系とを具備することを特徴とする投影型表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の投影型表示装置におい
   て、全反射プリズムと前記変調光が合成されるプリズム
   が一体構造をなしていることを特徴とする投影型表示装
   置。
3. 【請求項３】 単一の光源からの光を複数に分割してそ
   れぞれの光を、各々分割された画像を表示した光変調素
   子により各々変調し再び光学的に合成して投影レンズ系
   によりスクリーン上に投影して画像を表示する投影型表
   示装置であって、 単一の光源と、 前記光源からの光を反射面により分割する複数の第１の
   プリズムと、 前記各第１のプリズムからの光がそれぞれ対応して入射
   される位置に設けられた全反射プリズムと、 前記各全反射プリズムの全反射面で反射された反射光が
   それぞれ対応して入射される位置に設けられ前記反射光
   が空間変調される分割された画像を表示した光変調素子
   と、 前記各光変調素子で空間変調された変調光がそれぞれ対
   応して入射される位置に設けられ反射面により前記変調
   光が合成される第２のプリズムと、 前記各第２のプリズムからの変調光の合成光が入射され
   複数の画像をスクリーンの異なる位置に投影表示する投
   影レンズ系とを具備することを特徴とする投影型表示装
   置。
4. 【請求項４】 対向した複数の光源からの光をそれぞれ
   複数に分割してそれぞれの光を、各々分割された画像を
   表示した光変調素子により各々変調し再び光学的に合成
   して投影レンズ系によりスクリーン上に投影して画像を
   表示する投影型表示装置であって、 対向して設けられた複数の光源と、 前記各光源からの光がそれぞれ対応して入射される位置
   に設けられ入射光を反射面により分割する複数の第１の
   プリズムと、 前記各第１のプリズムからの光がそれぞれ対応して入射
   される位置に設けられた全反射プリズムと、 前記各全反射プリズムの全反射面で反射された反射光が
   それぞれ対応して入射される位置に設けられ前記反射光
   が空間変調される分割された画像を表示した光変調素子
   と、 前記各光変調素子で空間変調された変調光がそれぞれ対
   応して入射される位置に設けられ反射面により前記変調
   光が合成されると共に出射光の方向が変えられる第２の
   プリズムと、 前記各第２のプリズムにより方向を変えて出射された変
   調光の合成光が入射され複数の画像をスクリーンの異な
   る位置に投影表示する投影レンズ系とを具備することを
   特徴とする投影型表示装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載の投影型表示装置
   において、第１のプリズムと全反射プリズムと第２のプ
   リズムが一体構造をなしていることを特徴とする投影型
   表示装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の投
   影型表示装置において、光変調素子の設置位置を移動可
   能にすることを特徴とする投影型表示装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の投
   影型表示装置において、光変調素子として反射型液晶パ
   ネルを用いることを特徴とする投影型表示装置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし６のいずれかに記載の投
   影型表示装置において、光変調素子として画素ごとに光
   路が偏向できる素子を用いることを特徴とする投影型表
   示装置。