JP2008181155A - 画像表示システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像情報を照明光に与えて光画像信号として送信する送信手段と、送信手段から送信された光画像信号を投影する屈折光学部、屈折光学部から投影された光画像信号を略水平面内で折曲げる光路折曲手段、および光路折曲手段が折曲げた光画像信号を反射する反射部を有する投影光学手段と、投影光学手段を介して光画像信号を背面より受光し、画像情報に基づく画像を表示する表示手段とを備え、送信手段は、投影光学手段の光軸から外れた位置で、かつ画像表示システムを基準とした表示手段の前面および投影光学手段の背面の間に配置され、反射部から屈折光学部および/または光路折曲手段までの最長距離が、表示手段の前面および投影光学手段の背面の間の距離としての画像表示システムの薄さにおける制限値となるように配置されるようにしたものである。
【選択図】図1
Description
図13において、1は光を発する発光体、2は発光体1から発した光が概ね平行になるように反射する放物面鏡、3は放物面鏡2で反射した光を集光する集光レンズである。発光体1,放物面鏡2および集光レンズ3から照明光源系が構成されている。
発光体1から発した光は、放物面鏡2によって反射され、集光レンズ3によってライトバルブ4へ集光される。ライトバルブ4は画像情報に基づいて集光された光を空間的に強度変調する。強度変調された光は投影光学レンズ5によってスクリーン6に後方(図13の左方)から投影されて、画像として表示される。画像表示システムの利用者は、図13のスクリーン6の前方(図13の右方)から画像を視認する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による画像表示システムの構成を示す図であり、側面から見た断面構造図である。矢印によって光路を表している。
図1の画像表示システムにおいて、10は画像情報を持った光(光画像信号)を出射する送信手段、20は送信手段10からの光を拡大投影する投影光学手段、30は投影光学手段20からの光を受光して画像情報に基づく画像を表示する表示手段である。
発光体11から発した光は、放物面鏡12によって反射され、集光レンズ13を介してライトバルブ14の反射面へ斜めの方向から入射する。ライトバルブ14は入射した光を画像情報に基づいて空間的に強度変調して投影光学手段20へ反射する。ライトバルブ14は反射型の光変調素子であるため、その反射面に対して斜めの方向から入射した光を強度変調して反射することが可能である。
この実施の形態2では、送信手段10から表示手段30に至るまでの光路上に少なくとも1つの光路折曲手段を備えた画像表示システムについて説明する。
屈折光学レンズ21から出射した光は、光路折曲反射鏡24,凸面鏡22,光路折曲反射鏡25,表示手段30へと順次反射して進行する。この際に、光路折曲反射鏡24から凸面鏡22へ、凸面鏡22から光路折曲反射鏡25へ、光路折曲反射鏡25から表示手段30へそれぞれ向う光は、画像表示システム内部の一部の空間を重複(共有)して進行できるようになっており、図1の場合より小さな空間で表示手段30へ光を投影することができる。つまり、図2のように光路折曲反射鏡24,25を備えることによって、図2の画像表示システム内部の空間をより有効に利用できるようになる。
この実施の形態3では、画像表示システムの薄さ・画像表示システムの下部高さの双方をできるだけ小さくするため、実施の形態2で示した第1の光路折曲反射鏡24と屈折光学レンズ21の凸面鏡22に対する相対的な配置条件について説明し、屈折光学レンズ21と凸面鏡22との間に挿入した光路折曲反射鏡24によって、光軸23を含む水平面内で光路を折り曲げるようにする。
なお、折曲角度θは画像表示システムの他の条件によってあらかじめ定められている場合もあるが、上記の場合と同様に考えれば良い。
この発明は、従来良く知られたフレネルレンズを表示手段30に適用することも可能である。だが、従来と同等サイズの画像を表示できる画像表示システムを従来よりも薄く構成するために(または従来と同じ薄さで構成された画像表示システムに従来よりも大サイズの画像を表示するために)、送信手段10,投影光学手段20によって表示手段30へ光をより大きく拡大投影しているので、従来のフレネルレンズでは受光性能に限界があり、画像表示面30B上の位置によって画像の明るさに輝度ムラが発生する恐れがある。実施の形態1〜3で説明した薄型化の画像表示システムの表示手段30へ拡大投影された光を高い透過率で透過させて、画像表示面30B全面に均一な明るい画像を表示できるようにするために、以下に説明するフレネルレンズ31が好ましい。
この実施の形態5では、画像表示システム内部での迷光を吸収して画質の劣化を抑制するための表示手段30について説明する。
屈折型プリズム部31Aやハイブリッド型プリズム部31Cの無効面31Zへ入射した入射光線(無効光線)はフレネルレンズ31内部で迷光となってしまい、正規の画像とともに多重像を画像表示面30B上に発生させて画質を劣化させる要因となる。また、場合によっては、全反射型プリズム部31Bやハイブリッド型プリズム部31Cの入射面31Qへ入射しても全反射面31Rで全反射されない‘それ’光線も存在し、この‘それ’光線も迷光となって多重像を発生させる。
Claims (7)
- 画像情報を照明光に与えて光画像信号として送信する送信手段と、
上記送信手段から送信された上記光画像信号を投影する屈折光学部、上記屈折光学部から投影された上記光画像信号を略水平面内で折曲げる光路折曲手段、および上記光路折曲手段が折曲げた上記光画像信号を反射する反射部を有する投影光学手段と、
上記投影光学手段を介して上記光画像信号を背面より受光し、上記画像情報に基づく画像を表示する表示手段とを備え、
上記送信手段は、上記投影光学手段の光軸から外れた位置で、かつ画像表示システムを基準とした上記表示手段の前面および上記投影光学手段の背面の間に配置され、
上記反射部から上記屈折光学部および/または上記光路折曲手段までの最長距離が、上記表示手段の前面および上記投影光学手段の背面の間の距離としての画像表示システムの薄さにおける制限値となるように配置されたことを特徴とする画像表示システム。 - 画像情報を照明光に与えて光画像信号として送信する送信手段と、
上記送信手段から送信された上記光画像信号を投影する屈折光学部、上記屈折光学部から投影された上記光画像信号を略水平面内で折曲げる光路折曲手段、および上記光路折曲手段が折曲げた上記光画像信号を反射する反射部を有する投影光学手段と、
上記投影光学手段の光軸を含む水平面よりも上方に配置され、上記投影光学手段を介して上記光画像信号を背面より受光し、上記画像情報に基づく画像を表示する表示手段とを備え、
上記送信手段は、上記投影光学手段の光軸を含む水平面よりも下方で、かつ画像表示システムを基準とした上記表示手段の前面および上記投影光学手段の背面の間に配置され、
上記反射部から上記屈折光学部および/または上記光路折曲手段までの最長距離が、上記表示手段の前面および上記投影光学手段の背面の間の距離としての画像表示システムの薄さにおける制限値となるように配置されたことを特徴とする画像表示システム。 - 表示手段は、
投影光学手段の光軸と略直交して配置されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像表示システム。 - 送信手段の画像出射面および表示手段は、
略平行に配置されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像表示システム。 - 表示手段は、
少なくとも1つのピッチに全反射型プリズム部を形成したフレネルレンズを備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像表示システム。 - 表示手段は、
少なくとも1つのピッチに異なる2種以上のプリズム部を形成したフレネルレンズを備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像表示システム。 - 表示手段は、
光を透過する複数の光透過層と、上記光透過層の間をフレネルレンズの光軸と略平行に積層され、光を吸収する複数の光吸収層とから構成された迷光吸収板を上記フレネルレンズの出射面に備えることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の画像表示システム。
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JP2013250579A (ja) * | 2013-09-03 | 2013-12-12 | Hitachi Consumer Electronics Co Ltd | 投写ボード装置、及びこれに用いる透過型スクリーン |
JP2014089455A (ja) * | 2013-12-02 | 2014-05-15 | Seiko Epson Corp | 照明装置およびプロジェクター |
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