JP2008033351A - Rear projection type video display apparatus - Google Patents

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JP2008033351A JP2007246226A JP2007246226A JP2008033351A JP 2008033351 A JP2008033351 A JP 2008033351A JP 2007246226 A JP2007246226 A JP 2007246226A JP 2007246226 A JP2007246226 A JP 2007246226A JP 2008033351 A JP2008033351 A JP 2008033351A
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Shoichi Yoshii
正一 吉居
Hideyuki Kanayama
秀行 金山
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce thickness and facilitate adjustment of an optical axis in a rear projection type video display apparatus and an optical unit for generating image light. <P>SOLUTION: The optical unit U for generating image light includes: an illuminating optical system 1; an optical system 2 that generates image light by receiving illuminating light from the illuminating optical system 1; an L-type projection optical system 3 that receives an image light from the optical system 2 and projects magnified image light perpendicular to the direction of the input of the image light; and an aspherical mirror 4 that is disposed close to the L-type projection optical system 3 and reflects the projection image light. These components are integrally connected and fixed via a base 5. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、背面投写型映像表示装置及びこれに用いることができる映像光生成光学ユニットに関する。   The present invention relates to a rear projection image display device and an image light generation optical unit that can be used for the same.

図７は公開されているものではないが本願発明と比較される背面投写型映像表示装置を示した内部構造図である。映像光生成光学エンジン１０１は、３板式液晶タイプの色分離合成光学系１０１ａとストレート型投写レンズ部１０１ｂとを備えて成り、筐体背面側に配置された平面ミラー１０２に向けて映像光を出射するように配置される。平面ミラー１０２にて反射された映像光は、折り返し曲面ミラー１０３にて反射され、更に背面ミラー１０４にて反射されてスクリーン１０５に至る構成となっている。
特開平１０−２６０４７４号公報 特開平６−１１７６７号公報 特開２００１−５１３４７号公報 特開平１１−７２８４６号公報 特開平５−１５８１５１号公報 特開平１１−３２７０４８号公報 国際公開第０１／００６２９５号公報 FIG. 7 is an internal structure diagram showing a rear projection type image display apparatus which is not disclosed but is compared with the present invention . The image light generation optical engine 101 includes a three-plate liquid crystal type color separation / synthesis optical system 101a and a straight projection lens unit 101b, and emits image light toward a flat mirror 102 disposed on the rear side of the housing. To be arranged. The image light reflected by the flat mirror 102 is reflected by the folded curved mirror 103 and further reflected by the back mirror 104 to reach the screen 105.
JP-A-10-260474 JP-A-6-11767 JP 2001-51347 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-72846 JP-A-5-158151 Japanese Patent Laid-Open No. 11-327048 International Publication No. 01/006295

上記構成では、背面投写型映像表示装置の厚み（奥行き）方向における映像光生成光学エンジン１０１の長さは、色分離合成光学系１０１ａとストレート型投写レンズ部１０１ｂとを加算したものとなって長くなり、背面投写型映像表示装置を薄くすることの妨げになっている。また、折り返し曲面ミラー１０３として大きなものが必要であり、コスト高になるばかりか、光軸調整が難しくなり、組み立ての作業性の効率化も図れないという不満がある。 In the above configuration, the length of the image light generation optical engine 101 in the thickness (depth) direction of the rear projection image display apparatus is a sum of the color separation / synthesis optical system 101a and the straight projection lens unit 101b. Therefore, it is an obstacle to making the rear projection type image display device thinner. Further, there is a complaint that a large curved surface mirror 103 is required, which not only increases the cost, but also makes it difficult to adjust the optical axis, and the efficiency of assembly work cannot be improved.

この発明は、上記の事情に鑑み、背面投写型映像表示装置及び映像光生成光学ユニットにおいて薄型化等や光軸調整の容易化を図ることを目的とする。 This invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is facilitated thinner such and optical axis adjustment in rear projection image display apparatus and image light generating optical unit.

この発明の背面投写型映像表示装置は、上記の課題を解決するために、投写映像光を複数枚のミラーにて反射させてスクリーンに背面から投写する背面投写型映像表示装置において、照明光学系と、この照明光学系から照明光を得て映像光を生成する映像光生成光学系と、この映像光生成光学系から映像光を得て当該映像光の入力方向に対して直交方向に拡大映像光を投写するＬ型投写レンズ光学系と、このＬ型投写レンズ光学系に近接して設けられその投写映像光を反射する曲面ミラーとを備え、In order to solve the above problems, a rear projection type video display apparatus according to the present invention is a rear projection type video display apparatus in which projection video light is reflected by a plurality of mirrors and projected onto the screen from the rear side. An image light generation optical system that generates illumination light by obtaining illumination light from the illumination optical system, and an enlarged image that is obtained from the image light generation optical system and that is orthogonal to the input direction of the image light. An L-type projection lens optical system that projects light, and a curved mirror that is provided close to the L-type projection lens optical system and reflects the projected image light;
（ａ） 前記映像光生成光学系における映像光の出射方向が背面投写型映像表示装置筐体の横幅方向を向くようにされ、(A) The image light emitting direction in the image light generating optical system is directed to the horizontal width direction of the rear projection type image display device case,
（ｂ） 前記Ｌ型投写レンズ光学系からの投写映像光の光束は、当該Ｌ型投写レンズ光学系の最外玉の略中心よりも上側に位置し且つ当該光束の下縁が前記最外玉の略中心に対して上方向に離間していくように出射され、(B) The light flux of the projection image light from the L-type projection lens optical system is positioned above the approximate center of the outermost ball of the L-type projection lens optical system, and the lower edge of the light flux is the outermost ball. Is emitted so as to be spaced upward from the approximate center of
（ｃ） 前記照明光学系と、前記映像光生成光学系と、前記Ｌ型投写レンズ光学系と、前記曲面ミラーとが一体的に連結されて一体構成部を成し、当該一体構成部の姿勢変位によって前記曲面ミラーも当該姿勢変位に対応して姿勢変位し、(C) The illumination optical system, the image light generation optical system, the L-type projection lens optical system, and the curved mirror are integrally connected to form an integral component, and the posture of the integral component Due to the displacement, the curved mirror is also displaced in correspondence with the posture displacement,
（ｄ） 前記一体構成部は水平面に対して前記Ｌ型投写レンズ光学系の光出射側が上向く姿勢で配置されており、これによって前記曲面ミラーからの前記光束の傾きは、当該一体構成部が水平面と平行に配置された場合における前記曲面ミラーからの前記光束の傾きよりも、下向きとされていることを特徴とする。(D) The integrated component is disposed in a posture in which the light exit side of the L-shaped projection lens optical system faces upward with respect to a horizontal plane, whereby the inclination of the light beam from the curved mirror is such that the integrated component is horizontal. Is inclined downward with respect to the inclination of the luminous flux from the curved mirror when arranged in parallel with the curved mirror.

映像光生成光学ユニットは、照明光学系と、この照明光学系から照明光を得て映像光を生成する映像光生成光学系と、この映像光生成光学系から映像光を得て当該映像光の入力方向に対して直交方向に拡大映像光を投写するＬ型投写光学系と、このＬ型投写光学系に近接して設けられその投写映像光を反射する曲面ミラーとを備え、これらが一体的に連結されている。   The image light generation optical unit includes an illumination optical system, an image light generation optical system that generates illumination light from the illumination optical system, and image light from the image light generation optical system. An L-type projection optical system that projects enlarged image light in a direction orthogonal to the input direction, and a curved mirror that is provided close to the L-type projection optical system and reflects the projection image light are integrated. It is connected to.

上記の構成であれば、当該映像光生成光学ユニットの幅（Ａ）を、概ねＬ型投写光学系と曲面ミラーとの配置間隔で決定付けることができる。すなわち、映像光生成光学系を前記幅の決定要素から外し得る配置構成或いは決定要素として影響が小さい配置構成とすることができ、当該映像光生成光学ユニットの薄型化が可能となる。また、曲面ミラーが一体的に設けられた構成であるから、投影映像出射箇所と前記曲面ミラーとの位置合わせ精度を確保し易く、当該映像光生成光学ユニットを背面投写型映像表示装置に組み込むときの基準光軸に合わせる作業も容易になる。また、曲面ミラーはＬ型投写光学系に近接して設けられるので、その小型化が図られ、大型の曲面ミラーを必要とする構成に比べて低コストを実現できる。   If it is said structure, the width | variety (A) of the said image light production | generation optical unit can be decided with the arrangement | positioning space | interval of an L-type projection optical system and a curved mirror substantially. That is, the image light generating optical system can be arranged so that it can be removed from the width determining element, or an arrangement structure having a small influence as a determining element, and the image light generating optical unit can be made thin. In addition, since the curved mirror is integrally provided, it is easy to ensure the alignment accuracy between the projected image emitting portion and the curved mirror, and when the image light generating optical unit is incorporated in the rear projection image display device This makes it easy to match the reference optical axis. Further, since the curved mirror is provided close to the L-type projection optical system, the size of the curved mirror can be reduced, and the cost can be reduced as compared with a configuration requiring a large curved mirror.

Ｌ型投写光学系のレンズ筐体に前記曲面ミラーの保持筐体が一体的に設けられる構成としてもよい。これによれば、Ｌ型投写光学系と曲面ミラーとの位置合わせ精度がより確保し易くなる。   The lens housing of the L-type projection optical system may be configured such that the curved mirror holding housing is integrally provided. According to this, it becomes easier to ensure the alignment accuracy between the L-type projection optical system and the curved mirror.

前記映像光生成光学系は色分離合成光学系から成り、この色分離合成における光路と、前記照明光学系における照明光の出射方向と、Ｌ型投写光学系における映像光の出射方向と、が同一面内に存在するように構成するのがよい。また、前記照明光学系における照明光の出射方向と、映像光生成光学系における映像光の出射方向と、が同一方向となるように構成するのがよい。   The image light generation optical system includes a color separation / synthesis optical system, and the optical path in the color separation / synthesis is the same as the emission direction of illumination light in the illumination optical system and the emission direction of image light in the L-type projection optical system. It is good to comprise so that it may exist in a surface. It is preferable that the illumination light exit direction in the illumination optical system and the image light exit direction in the image light generation optical system be the same direction.

また、この発明の背面投写型映像表示装置は、投写映像光を複数枚のミラーにて反射させてスクリーンに背面から投写する背面投写型映像表示装置において、前述したいずれかの映像光生成光学ユニットを備えて成り、映像光生成光学系における映像光の出射方向が背面投写型映像表示装置筐体の幅方向を向くように前記映像光生成光学ユニットを配置したことを特徴とする。   Further, the rear projection type video display device of the present invention is the rear projection type video display device for projecting projected video light by a plurality of mirrors and projecting it onto the screen from the rear side. The image light generating optical unit is arranged such that the image light emitting direction in the image light generating optical system faces the width direction of the rear projection type image display device casing.

上記構成においては、薄型化が可能な映像光生成光学ユニットを用いるので、当該映像光生成光学ユニットが配置される背面投写型映像表示装置筐体の厚み（奥行き）及び／又は高さを低減することができる。   In the above configuration, since the image light generating optical unit that can be thinned is used, the thickness (depth) and / or the height of the rear projection type image display device housing in which the image light generating optical unit is disposed is reduced. be able to.

また、この発明の背面投写型映像表示装置は、投写映像光を複数枚のミラーにて反射させてスクリーンに背面から投写する背面投写型映像表示装置において、照明光学系と、この照明光学系から照明光を得て映像光を生成する映像光生成光学系と、この映像光生成光学系から映像光を得て当該映像光の入力方向に対して直交方向に拡大映像光を投写するＬ型投写光学系と、このＬ型投写光学系に近接して設けられその投写映像光を反射する曲面ミラーとを備え、映像光生成光学系における映像光の出射方向が背面投写型映像表示装置筐体の幅方向を向くようにしたことを特徴とする。   Further, the rear projection type image display apparatus of the present invention is a rear projection type image display apparatus that projects projection image light by a plurality of mirrors and projects it onto the screen from the rear side. An image light generation optical system that generates illumination light by obtaining illumination light, and an L-type projection that obtains image light from the image light generation optical system and projects enlarged image light in a direction orthogonal to the input direction of the image light An optical system, and a curved mirror that is provided in the vicinity of the L-type projection optical system and reflects the projection image light. The image light generation direction of the image light generation optical system is that of the rear projection type image display device housing. It is characterized by facing in the width direction.

上記構成においては、照明光学系乃至曲面ミラーまでの構成体の幅（Ａ）を、概ねＬ型投写光学系と曲面ミラーとの配置間隔で決定付けることができる。すなわち、映像光生成光学系を前記幅の決定要素から外し得る配置構成或いは決定要素として影響が小さい配置構成とすることができ、照明光学系乃至曲面ミラーまでの構成体の薄型化が可能となる。かかる構成体の薄型化により、背面投写型映像表示装置筐体の厚み（奥行き）及び／又は高さを低減することができる。また、曲面ミラーはＬ型投写光学系に近接して設けられるので、その小型化が図られ、大型の曲面ミラーを必要とする構成に比べて低コストを実現できる。   In the above configuration, the width (A) of the structure from the illumination optical system to the curved mirror can be determined by the arrangement interval between the L-type projection optical system and the curved mirror. In other words, the image light generating optical system can be removed from the width determining element or an arrangement having a small influence as a determining element, and the structure from the illumination optical system to the curved mirror can be thinned. . By making the structure thin, it is possible to reduce the thickness (depth) and / or height of the rear projection type video display device casing. Further, since the curved mirror is provided close to the L-type projection optical system, the size of the curved mirror can be reduced, and the cost can be reduced as compared with a configuration requiring a large curved mirror.

上記構成の背面投写型映像表示装置において、前記映像光生成光学系は色分離合成光学系から成り、この色分離合成における光路と、前記照明光学系における照明光の出射方向と、映像光生成光学系における映像光の出射方向と、が同一面内に存在するように構成するのがよい。また、前記照明光学系における照明光の出射方向と、映像光生成光学系における映像光の出射方向と、が同一方向となるように構成するのがよい。   In the rear projection image display apparatus having the above configuration, the image light generation optical system includes a color separation / synthesis optical system, an optical path in the color separation / synthesis, an emission direction of illumination light in the illumination optical system, and image light generation optics. It is preferable that the image light emission direction in the system be in the same plane. It is preferable that the illumination light exit direction in the illumination optical system and the image light exit direction in the image light generation optical system be the same direction.

以上説明したように、この発明の映像光生成光学ユニットによれば、映像光生成光学系をユニット幅の決定要素から外し得る配置構成とすることができ、薄型化が可能となる。また、曲面ミラーが一体的に設けられるので、投影映像出射箇所と前記曲面ミラーとの位置合わせ精度を確保し易く、当該映像光生成光学ユニットを背面投写型映像表示装置に組み込むときの基準光軸に合わせる作業も容易になる。また、曲面ミラーはＬ型投写光学系に近接して設けられるので、その小型化が図られ、大型の曲面ミラーを必要とする構成に比べて低コストを実現できる。   As described above, according to the image light generating optical unit of the present invention, the image light generating optical system can be arranged so as to be removed from the unit width determining element, and the thickness can be reduced. In addition, since the curved mirror is integrally provided, it is easy to ensure the alignment accuracy between the projected image emitting portion and the curved mirror, and the reference optical axis when the image light generating optical unit is incorporated in the rear projection type image display device. This makes it easy to work with them. Further, since the curved mirror is provided close to the L-type projection optical system, the size of the curved mirror can be reduced, and the cost can be reduced as compared with a configuration requiring a large curved mirror.

上記映像光生成光学ユニットを備える背面投写型映像表示装置においては、その厚み（奥行き）及び／又は高さを低減することができる。   In the rear projection type image display device including the image light generation optical unit, the thickness (depth) and / or height thereof can be reduced.

ユニット化されていない場合でも、照明光学系乃至曲面ミラーまでの構成体の幅を、概ねＬ型投写光学系と曲面ミラーとの配置間隔で決定付けることができ、照明光学系乃至曲面ミラーまでの構成体の薄型化が可能となる。かかる構成体の薄型化により、背面投写型映像表示装置筐体の厚み（奥行き）及び／又は高さを低減することができる。また、曲面ミラーはＬ型投写光学系に近接して設けられるので、その小型化が図られ、大型の曲面ミラーを必要とする構成に比べて低コストを実現できる。   Even when the unit is not unitized, the width of the component from the illumination optical system to the curved mirror can be determined by the arrangement interval between the L-type projection optical system and the curved mirror, The structure can be thinned. By making the structure thin, it is possible to reduce the thickness (depth) and / or height of the rear projection type video display device casing. Further, since the curved mirror is provided close to the L-type projection optical system, the size of the curved mirror can be reduced, and the cost can be reduced as compared with a configuration requiring a large curved mirror.

以下、この発明の実施形態の映像光生成光学ユニット及び背面投写型映像表示装置を図１乃至図５に基づいて説明する。   Hereinafter, an image light generating optical unit and a rear projection type image display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１はこの実施形態の映像光生成光学ユニットＵを示した斜視図であり、図２は同ユニットを示した平面図である。この映像光生成光学ユニットＵは、照明光学系１と、この照明光学系１から照明光を得て映像光を生成する映像光生成光学系２と、この映像光生成光学系２から映像光を得て当該映像光の入力方向に対して直交方向に拡大映像光を投写するＬ型投写光学系３と、このＬ型投写光学系３に近接して設けられその投写映像光を反射する非球面ミラー４とを備え、これらがベース５を介して一体的に連結固定されたものである。   FIG. 1 is a perspective view showing an image light generation optical unit U of this embodiment, and FIG. 2 is a plan view showing the unit. The image light generation optical unit U includes an illumination optical system 1, an image light generation optical system 2 that generates illumination light by obtaining illumination light from the illumination optical system 1, and image light from the image light generation optical system 2. An L-type projection optical system 3 that projects enlarged video light in a direction orthogonal to the input direction of the video light, and an aspheric surface that is provided in the vicinity of the L-type projection optical system 3 and reflects the projection video light. The mirror 4 is provided, and these are integrally connected and fixed via the base 5.

照明光学系１において、光源１１の発光部１１ａは、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成り、その照射光はパラボラリフレクタ１１ｂによって平行光となって出射され、インテグレータレンズ１２へと導かれる。インテグレータレンズ１２は一対のレンズ群にて構成されており、個々のレンズ対が光源１１から出射された光を後述する液晶ライトバルブの全面へ導くようになっている。インテグレータレンズ１２を経た光は、偏光変換装置１３、集光レンズ１４を経て出射される。偏光変換装置３は、偏光ビームスプリッタアレイ（以下、ＰＢＳアレイと称する）によって構成されている。ＰＢＳアレイは、偏光分離膜と位相差板（１／２λ板）とを備える。ＰＢＳアレイの各偏光分離膜は、インテグレータレンズ１２からの光のうち例えばＰ偏光を通過させ、Ｓ偏光を９０°光路変更する。光路偏光されたＳ偏光は隣接の偏光分離膜にて反射されてそのまま出射される。一方、偏光分離膜を透過したＰ偏光はその前側（光出射側）に設けてある位相差板によってＳ偏光に変換されて出射される。すなわち、ほぼ全ての光はＳ偏光に変換されるようになっている。   In the illumination optical system 1, the light emitting unit 11 a of the light source 11 includes an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, and the like. It is burned. The integrator lens 12 is composed of a pair of lens groups, and each pair of lenses guides light emitted from the light source 11 to the entire surface of a liquid crystal light valve to be described later. The light passing through the integrator lens 12 is emitted through the polarization conversion device 13 and the condenser lens 14. The polarization conversion device 3 is configured by a polarization beam splitter array (hereinafter referred to as a PBS array). The PBS array includes a polarization separation film and a phase difference plate (1 / 2λ plate). Each polarization separation film of the PBS array passes, for example, P-polarized light out of the light from the integrator lens 12, and changes the optical path of S-polarized light by 90 °. The optically polarized S-polarized light is reflected by the adjacent polarization separation film and emitted as it is. On the other hand, the P-polarized light that has been transmitted through the polarization separation film is converted into S-polarized light by the phase difference plate provided on the front side (light emission side) and emitted. That is, almost all light is converted to S-polarized light.

映像光生成光学系２は、この実施形態では３板式透過液晶タイプの色分離合成光学系用いている。第１ダイクロイックミラー２１は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１ダイクロイックミラー２１を透過した赤色波長帯域の光は、全反射ミラー２２にて反射されて光路を変更される。全反射ミラー２２にて反射された赤色光は赤色光用の透過型の液晶ライトバルブ２３を透過することによって光変調される。一方、第１ダイクロイックミラー２１にて反射したシアンの波長帯域の光は、第２ダイクロイックミラー２４に導かれる。   In this embodiment, the image light generation optical system 2 uses a three-plate transmission liquid crystal type color separation / synthesis optical system. The first dichroic mirror 21 transmits light in the red wavelength band and reflects light in the cyan (green + blue) wavelength band. The light in the red wavelength band transmitted through the first dichroic mirror 21 is reflected by the total reflection mirror 22 to change the optical path. The red light reflected by the total reflection mirror 22 is light-modulated by passing through a transmissive liquid crystal light valve 23 for red light. On the other hand, the light in the cyan wavelength band reflected by the first dichroic mirror 21 is guided to the second dichroic mirror 24.

第２ダイクロイックミラー２４は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２ダイクロイックミラー２４にて反射した緑色波長帯域の光は緑色光用の透過型の液晶ライトバルブ２５に導かれ、これを透過することによって光変調される。また、第２ダイクロイックミラー２４を透過した青色波長帯域の光は、リレーレンズ２６・２６、全反射ミラー２７・２７を経て青色光用の透過型の液晶ライトバルブ２８に導かれ、これを透過することによって光変調される。各液晶ライトバルブ２３，２５，２８は、入射側偏光板と、一対のガラス基板（画素電極や配向膜を形成してある）間に液晶を封入して成るパネル部と、出射側偏光板とを備えて成る。液晶ライトバルブ２３，２５，２８を経ることで変調された変調光（各色映像光）は、ダイクロイックプリズム２９によって合成されてカラー映像光となる。   The second dichroic mirror 24 transmits light in the blue wavelength band and reflects light in the green wavelength band. The light in the green wavelength band reflected by the second dichroic mirror 24 is guided to the transmissive liquid crystal light valve 25 for green light and is optically modulated by transmitting the light. The light in the blue wavelength band that has passed through the second dichroic mirror 24 is guided to the blue-light transmissive liquid crystal light valve 28 via the relay lenses 26 and 26 and the total reflection mirrors 27 and 27, and is transmitted therethrough. Is optically modulated. Each of the liquid crystal light valves 23, 25, and 28 includes an incident side polarizing plate, a panel portion in which liquid crystal is sealed between a pair of glass substrates (a pixel electrode and an alignment film are formed), an output side polarizing plate, Comprising. The modulated light (each color video light) modulated by passing through the liquid crystal light valves 23, 25, 28 is synthesized by the dichroic prism 29 to become color video light.

ダイクロイックプリズム２９は、映像光生成光学系２の筐体における長手方向側辺の略中央に配置されており、当該映像光生成光学系２はその筐体における長手方向側辺の略中央から映像光を出射するものとなっている。   The dichroic prism 29 is disposed at approximately the center of the longitudinal side of the housing of the image light generating optical system 2, and the image light generating optical system 2 is image light from approximately the center of the longitudinal side of the housing. Is emitted.

Ｌ型投写光学系３は、反射ミラー３１（プリズムでもよい）を備える。この反射ミラー３１は、前記ダイクロイックプリズム２９の出射光軸（カラー映像光の光軸）に対して４５°傾けて配置されている。カラー映像光は、前記反射ミラー３１にて光路を９０°変更されて投写レンズ部３２に至り、この投写レンズ部３２によって拡大投写される。   The L-type projection optical system 3 includes a reflection mirror 31 (which may be a prism). The reflection mirror 31 is disposed at an angle of 45 ° with respect to the outgoing optical axis of the dichroic prism 29 (the optical axis of the color video light). The color image light has its optical path changed by 90 ° by the reflection mirror 31, reaches the projection lens unit 32, and is enlarged and projected by the projection lens unit 32.

図２から分かるように、映像光生成光学系２における色分離合成における光路と、照明光学系１における照明光の出射方向と、Ｌ型投写光学系３における映像光の出射方向とは同一面内に存在している。更に、照明光学系１における照明光の出射方向と、映像光生成光学系２における映像光の出射方向とが同一方向となっている。   As can be seen from FIG. 2, the optical path in color separation / synthesis in the image light generation optical system 2, the emission direction of illumination light in the illumination optical system 1, and the emission direction of image light in the L-type projection optical system 3 are in the same plane. Exists. Furthermore, the emission direction of the illumination light in the illumination optical system 1 and the emission direction of the image light in the image light generation optical system 2 are the same direction.

非球面ミラー４は、Ｌ型投写光学系３から投写される映像光を受けてこれを図２において紙面上方向に拡大反射する。   The aspherical mirror 4 receives the image light projected from the L-type projection optical system 3 and magnifies and reflects it in the upward direction in FIG.

上述した映像光生成光学ユニットＵは、非球面ミラー４とＬ型投写光学系３等とがユニット化によって一体化された構成であるから、投影映像出射箇所と非球面ミラー４との位置合わせ精度を確保し易く、当該映像光生成光学ユニットＵを背面投写型映像表示装置に組み込むときの基準光軸に合わせる作業も容易になる。また、非球面ミラー４はＬ型投写光学系３に近接して設けられるので、その小型化が図られ、大型の曲面ミラーを必要とする構成に比べて低コストを実現できることになる。   Since the above-described image light generation optical unit U has a configuration in which the aspherical mirror 4 and the L-type projection optical system 3 are integrated as a unit, the alignment accuracy between the projected image emission point and the aspherical mirror 4 is integrated. The image light generating optical unit U can be easily aligned with the reference optical axis when incorporated in the rear projection type image display device. Further, since the aspherical mirror 4 is provided close to the L-type projection optical system 3, the aspherical mirror 4 can be reduced in size and can be realized at a lower cost than a configuration requiring a large curved mirror.

図３（ａ）は映像光生成光学ユニットＵを簡略化して示した平面図であり、同図（ｂ）は比較のために示したストレート投写レンズ１１０を用いた構成を示した参考図である。これらの図の比較から分かるように、図３（ａ）の映像光生成光学ユニットＵにおいては、その幅（課題を解決するための手段の項で示した幅Ａに対応する）を、概ねＬ型投写光学系３と非球面ミラー４との配置間隔で決定付けることができる。すなわち、映像光生成光学系２を横方向に逃がし、前記幅の決定要素から外した配置構成或いは決定要素として影響が小さい配置構成とすることができ、同図（ｂ）のストレート投写レンズ１１０を用いた参考構成に比べ、薄型化が可能となる。   FIG. 3A is a simplified plan view showing the image light generating optical unit U, and FIG. 3B is a reference diagram showing a configuration using the straight projection lens 110 shown for comparison. . As can be seen from the comparison of these figures, in the image light generation optical unit U of FIG. 3A, the width (corresponding to the width A shown in the section of means for solving the problem) is approximately L. The distance between the mold projection optical system 3 and the aspherical mirror 4 can be determined. In other words, the image light generating optical system 2 can be allowed to escape in the lateral direction, and can be made an arrangement configuration that is removed from the width determining element or an arrangement configuration that has a small influence as a determining element. The straight projection lens 110 of FIG. The thickness can be reduced compared to the reference configuration used.

図４は、上記映像光生成光学ユニットＵを背面投写型映像表示装置に組み込んだ状態の内部構造を示した斜視図である。背面投写型映像表示装置のシャーシ６における下側構造部には、位置調整機構６ａが設けられており、この位置調整機構６ａ上に映像光生成光学ユニットＵを装着する。映像光生成光学ユニットＵはその映像光生成光学系２における映像光の出射方向が背面投写型映像表示装置の横幅方向を向くように配置されると共に、Ｌ型投写光学系３からの投写映像光が背面投写型映像表示装置の背面向きで且つ幾分上方を向くように配置される。非球面ミラー４にて反射される映像光を受ける位置には、折り返しミラー７が配置される。この折り返しミラー７は、調整ねじ７ａにて角度調節自在にシャーシ６に装着されている。   FIG. 4 is a perspective view showing an internal structure in a state in which the image light generating optical unit U is incorporated in a rear projection image display apparatus. A position adjustment mechanism 6a is provided in the lower structure portion of the chassis 6 of the rear projection image display device, and the image light generation optical unit U is mounted on the position adjustment mechanism 6a. The image light generation optical unit U is arranged so that the image light emission direction in the image light generation optical system 2 is directed to the horizontal width direction of the rear projection image display device, and the projection image light from the L-type projection optical system 3 Is arranged so as to face the back of the rear projection type image display device and to face upward. A folding mirror 7 is disposed at a position where the image light reflected by the aspherical mirror 4 is received. The folding mirror 7 is mounted on the chassis 6 so that the angle can be adjusted by an adjusting screw 7a.

図５は、背面投写型映像表示装置の側面から見た内部構造図である。前記折り返しミラー７にて反射された映像光は、背面ミラー８に導かれ、この背面ミラー８にて反射されることでスクリーン９の背面側に至り、このスクリーン９上に映し出される映像をユーザが見ることになる。   FIG. 5 is an internal structure diagram seen from the side of the rear projection type image display device. The image light reflected by the folding mirror 7 is guided to the back mirror 8 and reflected by the back mirror 8 to reach the back side of the screen 9, and the user can view the image displayed on the screen 9. Will see.

上記構成の背面投写型映像表示装置であれば、薄型化が可能な映像光生成光学ユニットＵを用いるので、背面投写型映像表示装置筐体の厚み（奥行き）及び／又は高さを低減することができる。また、かかる背面投写型映像表示装置においては、映像光生成光学ユニットＵを用いることで、この映像光生成光学ユニットＵの利点、すなわち、投影映像出射箇所と非球面ミラー４との位置合わせ精度を確保し易く、当該映像光生成光学ユニットＵを背面投写型映像表示装置に組み込むときの基準光軸に合わせる作業も容易になるという利点が得られる。   In the case of the rear projection type video display device having the above-described configuration, the video light generating optical unit U that can be thinned is used, so that the thickness (depth) and / or height of the rear projection type video display device housing is reduced. Can do. Further, in such a rear projection type image display device, by using the image light generation optical unit U, the advantage of the image light generation optical unit U, that is, the alignment accuracy between the projected image emission part and the aspherical mirror 4 is improved. It is easy to secure, and an advantage is obtained in that the work for adjusting the reference light axis when the image light generating optical unit U is incorporated in the rear projection image display apparatus becomes easy.

一方、ユニット化していない場合（例えば、非球面ミラー４を単独でシャーシ６に取り付けるといった構造）であっても、照明光学系１乃至非球面ミラー４までの構成体の幅を、概ねＬ型投写光学系３と非球面ミラー４との配置間隔で決定付けることができる。すなわち、映像光生成光学系２を前記幅の決定要素から外した配置構成或いは決定要素として影響が小さい配置構成とすることができ、照明光学系１乃至非球面ミラー４までの構成体の薄型化が可能となる。かかる構成体を備える背面投写型映像表示装置においては、その厚み（奥行き）及び／又は高さを低減することができる。また、非球面ミラー４はＬ型投写光学系３に近接して設けられるので、その小型化が図られ、大型の曲面ミラーを必要とする構成に比べて低コストを実現できる。   On the other hand, even when the unit is not unitized (for example, a structure in which the aspherical mirror 4 is attached to the chassis 6 alone), the width of the components from the illumination optical system 1 to the aspherical mirror 4 is approximately L-shaped. It can be determined by the arrangement interval between the optical system 3 and the aspherical mirror 4. In other words, the image light generating optical system 2 can be arranged without the width determining element or an arrangement having a small influence as a determining element, and the components from the illumination optical system 1 to the aspherical mirror 4 can be thinned. Is possible. In a rear projection type image display apparatus provided with such a structure, the thickness (depth) and / or height thereof can be reduced. Further, since the aspherical mirror 4 is provided close to the L-type projection optical system 3, the aspherical mirror 4 can be reduced in size and can be realized at a lower cost than a configuration requiring a large curved mirror.

なお、上記実施形態では、Ｌ型投写光学系３と非球面ミラー４とをベース５を介することで一体化したが、図６に示すように、Ｌ型投写光学系３のレンズホルダー３ａに非球面ミラー４のホルダー４ａを連結することで、これらの一体化を図るようにしてもよく、これによれば、Ｌ型投写光学系３と非球面ミラー４との位置合わせ精度がより確保し易くなる。また、透過型の液晶パネルを用いた３板式構成のものを示したが、これに限るものではない。   In the above embodiment, the L-type projection optical system 3 and the aspherical mirror 4 are integrated by way of the base 5, but the lens holder 3a of the L-type projection optical system 3 is not attached to the lens holder 3a as shown in FIG. These may be integrated by connecting the holder 4a of the spherical mirror 4, and according to this, it is easier to ensure the alignment accuracy between the L-type projection optical system 3 and the aspherical mirror 4. Become. Moreover, although the thing of the 3 plate-type structure using the transmissive | pervious liquid crystal panel was shown, it does not restrict to this.

この発明の実施形態の映像光生成光学ユニットを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the image light production | generation optical unit of embodiment of this invention. この発明の実施形態の映像光生成光学ユニットを示した平面図である。It is the top view which showed the image light production | generation optical unit of embodiment of this invention. 同図（ａ）は図２の構成を簡略化して示した説明図であり、同図（ｂ）はストレート投写レンズを用いた場合を示した参考図である。2A is an explanatory diagram showing the configuration of FIG. 2 in a simplified manner, and FIG. 2B is a reference diagram showing a case where a straight projection lens is used. 映像光生成光学ユニットを用いたこの実施形態の背面投写型映像表示装置の内部構造を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the internal structure of the rear projection type video display apparatus of this embodiment using an image light production | generation optical unit. 映像光生成光学ユニットを用いたこの実施形態の背面投写型映像表示装置を側面から見た状態を示した内部構造図である。It is an internal structure figure which showed the state which looked at the rear projection type image display apparatus of this embodiment using an image light generation optical unit from the side. 映像光生成光学ユニットの他の例を示した要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part which showed the other example of the image light production | generation optical unit. 本願発明と比較される背面投写型映像表示装置を側面から見た状態を示した内部構造図である。 It is the internal structure figure which showed the state which looked at the rear projection type video display apparatus compared with this invention from the side.

符号の説明Explanation of symbols

１ 照明光学系
２ 映像光生成光学系
３ Ｌ型投写光学系
４ 非球面ミラー
５ ベース DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illumination optical system 2 Image light generation optical system 3 L-type projection optical system 4 Aspherical mirror 5 Base

Claims (1)

投写映像光を複数枚のミラーにて反射させてスクリーンに背面から投写する背面投写型映像表示装置において、照明光学系と、この照明光学系から照明光を得て映像光を生成する映像光生成光学系と、この映像光生成光学系から映像光を得て当該映像光の入力方向に対して直交方向に拡大映像光を投写するＬ型投写レンズ光学系と、このＬ型投写レンズ光学系に近接して設けられその投写映像光を反射する曲面ミラーとを備え、In a rear-projection video display device that projects projected image light from a plurality of mirrors and projects it onto the screen from the rear, an illumination optical system and image light generation that generates illumination light from the illumination optical system An optical system, an L-type projection lens optical system that obtains image light from the image light generation optical system and projects enlarged image light in a direction orthogonal to the input direction of the image light, and the L-type projection lens optical system A curved mirror that is provided in the vicinity and reflects the projected image light,
前記映像光生成光学系における映像光の出射方向が背面投写型映像表示装置筐体の横幅方向を向くようにされ、The direction in which the image light is emitted in the image light generation optical system is directed to the width direction of the rear projection type image display device case,
前記Ｌ型投写レンズ光学系からの投写映像光の光束は、当該Ｌ型投写レンズ光学系の最外玉の略中心よりも上側に位置し且つ当該光束の下縁が前記最外玉の略中心に対して上方向に離間していくように出射され、The luminous flux of the projection image light from the L-type projection lens optical system is positioned above the approximate center of the outermost ball of the L-type projection lens optical system, and the lower edge of the luminous flux is the approximate center of the outermost ball. Is emitted so as to be spaced apart upward,
前記照明光学系と、前記映像光生成光学系と、前記Ｌ型投写レンズ光学系と、前記曲面ミラーとが一体的に連結されて一体構成部を成し、当該一体構成部の姿勢変位によって前記曲面ミラーも当該姿勢変位に対応して姿勢変位し、The illumination optical system, the image light generation optical system, the L-type projection lens optical system, and the curved mirror are integrally connected to form an integrated component, and the posture displacement of the integrated component causes the The curved mirror is also displaced in response to the attitude displacement,
前記一体構成部は水平面に対して前記Ｌ型投写レンズ光学系の光出射側が上向く姿勢で配置されており、これによって前記曲面ミラーからの前記光束の傾きは、当該一体構成部が水平面と平行に配置された場合における前記曲面ミラーからの前記光束の傾きよりも、下向きとされているThe integral component is arranged in a posture in which the light exit side of the L-shaped projection lens optical system faces upward with respect to a horizontal plane, whereby the inclination of the light beam from the curved mirror is such that the integral component is parallel to the horizontal plane. The inclination is lower than the inclination of the luminous flux from the curved mirror when arranged.
ことを特徴とする背面投写型映像表示装置。A rear projection type image display device characterized by that.
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