JP2008261912A - 投射型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光源系3から出射された光で反射型ライトバルブ2を照射し、反射型ライトバルブ2上に形成される光画像を反射型ライトバルブ2の光軸C2に対して移動して設けられた投射レンズ系7によってスクリーン8に対して斜めから投射する投射型表示装置1において、光源系3から出射される光を集光する集光レンズ4と、前記集光された光を所定の強度分布をつけた光に変換して反射型ライトバルブ2へ導く柱状光学素子5とを備え、前記スクリーン8の入射面内において光強度の最も高い位置が中央に位置するように、前記集光レンズ4を前記柱状光学素子8の中心軸C1に対して偏芯して配置した。
【選択図】 図1
Description
図1〜図7は、本発明の実施の形態1に係る投射型表示装置に関するもので、図1はその全体構成を示す図、図2は投射型表示装置内の光学機器の部分構成を示すものであって、図2(a)は集光レンズおよび柱状光学素子の側面を示す図、図2(b)は柱状光学素子の出射端を示す図、図3〜図5は投射型表示装置内の各光学機器における柱状光学素子の出射端、反射型ライトバルブの入射面及びスクリーンの入射面内の光強度分布をシミュレーションした結果をそれぞれ示す図、図6は投射型表示装置内の各光学機器における柱状光学素子の出射端や反射型ライトバルブの入射面及びスクリーンの入射面における4隅の位置関係を示す図、図7は投射型表示装置内で、柱状光学素子の出射端中心からスクリーンまでの光の軌跡を示す図である。
光源系3は、光源3aと光源3aの光を反射型ライトバルブ2側に反射させる反射鏡3bとから構成している。反射鏡3bの反射面は放物面を形成し、光源3aから光を反射型ライトバルブ2に向かって光軸C1と略並行に出射する。ここで、光軸C1は光源系3から反射型ライトバルブ2までの照明光学系(光源系3、集光レンズ4、柱状光学素子5、リレーレンズ6)の光軸であり、照明光学系と反射型ライトバルブ2からスクリーン8までの投射光学系(反射型ライトバルブ2、投射レンズ系7、スクリーン8)とを区別して考えることとする。また、投射光学系の光軸はC2とする。
図8において、縦軸はスクリーン8の図5のライン40上での相対光強度を示し、横軸は図5のライン40におけるスクリーン上のy方向の位置を示す。ただし、x方向(水平方向)においては左右対称とし、水平方向の中心部分のみについて検討したので、0.5Lyがスクリーン8の中心位置となる。ここで、曲線80はd3を10mm、曲線81は15mm、曲線82は25mmとした場合を表している。
d3<4.6×d5 ・・・式1
d3=3.3×d5 ・・・式2
ry=0.1×d5 ・・・式3
rx<0.10×d4 ・・・式4
ry<0.16×d5 ・・・式5
図15は、本実施の形態2における投射型表示装置を示すものである。図において、投射型表示装置200は、筐体210内部に実施の形態1における光学機器系を備えた映像投射部201を備え、映像投射部201から斜め上方に投射した光画像を背面ミラー202で反射させ、反射させた光画像を正面に設置した透過型のスクリーン208の背面から投射し、スクリーン208の前面から映像を観ることができるものである。
Claims (10)
- 光源系から出射された光で反射型ライトバルブを照射し、前記反射型ライトバルブ上に形成される光画像を前記反射型ライトバルブの光軸に対して移動して設けられた投射レンズ系によって、スクリーンに対して斜めから投射する投射型表示装置において、
前記光源系から出射される光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズによって集光された光を所定の光強度分布をつけた光に変換して前記反射型ライトバルブへ導く柱状光学素子とを備え、
前記スクリーンの入射面内において光強度の最も高い部分が中央に位置するように、前記集光レンズを前記柱状光学素子の中心軸に対して偏芯して配置したことを特徴とする投射型表示装置。 - 前記柱状光学素子の出射端における前記スクリーンの前記投射レンズ系から遠い部分に対応する部分の光強度を高くしたことを特徴とする請求項1に記載の投射型表示装置。
- 前記集光レンズは、前記柱状光学素子の全反射面における短軸方向に偏芯していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の投射型表示装置。
- 前記柱状光学素子は、前記全反射面における前記柱状光学素子の中心軸方向の寸法をd3、前記全反射面における前記短軸方向の寸法をd5とするとき、
下記の条件、
d3<4.6×d5
を満たすことを特徴とする請求項3に記載の投射型表示装置。 - 前記柱状光学素子は、前記全反射面における前記柱状光学素子の中心軸方向の寸法をd3、前記全反射面における前記短軸方向の寸法をd5とするとき、
下記の条件、
d3=3.3×d5
を満たすことを特徴とする請求項4に記載の投射型表示装置。 - 前記集光レンズの前記柱状光学素子の中心軸に対する前記柱状光学素子の短軸方向の偏芯量をryとするとき、下記の条件、
ry<0.16×d5
を満たすことを特徴とする請求項3ないし請求項5のいずれかに記載の投射型表示装置。 - 前記集光レンズの前記柱状光学素子の中心軸に対する前記柱状光学素子の短軸方向の偏芯量をryとするとき、
下記の条件、
ry=0.10×d5
を満たすことを特徴とする請求項6に記載の投射型表示装置。 - 前記集光レンズは、前記柱状光学素子の全反射面における長軸方向に偏芯していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の投射型表示装置。
- 前記全反射面における長軸方向の寸法をd4とし、
前記集光レンズの前記柱状光学素子の中心軸に対する前記柱状光学素子の長軸方向の偏芯量をrxとするとき、下記の条件、
rx<0.10×d4
を満たすことを特徴とする請求項8に記載の投射型表示装置。 - 前記集光レンズの偏芯量を前記投射レンズ系の前記反射型ライトバルブの光軸に対する移動量に応じて調整する集光レンズ調整機構を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の投射型表示装置。
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