JP4045042B2

JP4045042B2 - Projection display

Info

Publication number: JP4045042B2
Application number: JP03604499A
Authority: JP
Inventors: 学鈴木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2019-02-15
Also published as: JP2000235229A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクターから投射された映像光を反射ミラーで反射し、スクリーンに投射表示する投射型表示装置に係り、特に、反射ミラーの反射面に生じている線状の筋に起因して、投射画面に筋縞が発生することを解消するものである。
【０００２】
【従来の技術】
テレビ映像を大型画面で再生表示するプロジェクションテレビ受像機として、ブラウン管を使用したものがあるが、最近ではブラウン管にに代わって、液晶表示素子を用いたプロジェクターが実用化されている。また、近年では、液晶表示素子よりも高輝度で高解像度のＤＴＬ：Digital Light Processing（米国テキサスインスツルメンツ社の商標）を用いたプロジェクターが開発実用化されている。
【０００３】
このようなプロジェクターとして、背面投写型のものを例に説明する。背面投写型プロジェクターは、筐体内に投射装置を備え、投射された映像光を反射ミラーで反射し、スクリーンに表示するものである。前記投射装置は、光源と、この光源からの光が入射される液晶等の映像表示素子と、この映像表示素子から出射した映像光を投射する投射光学手段とから成り、この投射光学手段から投射された映像光を前記反射ミラーで反射し、前記スクリーンに投影するようにしている。
【０００４】
また、前記反射ミラーは、スクリーン寸法と比例した寸法を有しているために、大型化するほど重量が増加する傾向にある。従って、軽量化のために、反射ミラーの基台であるガラスの板厚を可能な限り薄くすることが求められる。
【０００５】
ところで、上記反射ミラーとして、６ｍｍ程度のガラス板を用いた際には、何ら反射光に影響を与えないが、ガラスの板厚を３ｍｍ程度に薄くすると、ガラスを成形製造する際にガラス表面に微少な凹凸からなる線状の筋が発生し、この筋によって、投影された映像に縞が発生するという不都合かあった。すなわち、前記投射光学手段に焦点深度の深い投射レンズを用いた場合、スクリーン上の映像に前記反射ミラーの線状筋が光の明暗の筋状の縞として現れ、スクリーンに再生表示される映像の画質を低下させていた。このため、前記線状筋の生じない厚いガラスを基台とした反射ミラーを用いる必要があり、軽量化を阻害する要因となっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来、映像表示素子から出射された映像光を焦点深度の深いレンズを介して投射し、かつ、ガラス材の板厚が薄い反射ミラーで反射させて、スクリーンに投射するようにした投射型表示装置においては、前記反射ミラーのガラス板成型時に生じた微細な線状筋により、スクリーンに表示される映像光に線状筋の明暗が生じ表示映像の画質を低下させる課題があった。
【０００７】
本発明は、板厚の薄いガラス材を基台とする反射ミラーを用いても、スクリーンに表示される映像光に線状筋の明暗が生じることのない投射型表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プロジェクターから投射された映像光を反射ミラーに入射し、この反射ミラーで反射した映像光をスクリーンに投影するようにした投射型表示装置において、前記スクリーンから見て、前記反射ミラーに入射する映像光の光軸の向きと、前記反射ミラーに生じる線状筋の筋の向きが同方向を向くように、前記反射ミラーを設置したことを特徴とする投写型表示装置である。
【０００９】
本発明では、上記した向きに反射ミラーを取り付けることにより、反射ミラーを薄くしても線状筋による光の明暗がスクリーン上に現れないようにすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明に係る投射型表示装置の一実施形態の構成を示す断面図である。
【００１１】
投射型表示装置１１は、筐体１２の内面下部に設置された光学エンジン１３を有している。この光学エンジン１３には、駆動電源回路や映像信号再生処理回路等の回路の他に、光源及びこの光源からの光が照射される液晶等の映像表示素子が内蔵されており、前記光源からの光を映像表示素子によって変調して出射するようにしている。また前記映像表示素子から出射された映像光は、投射レンズを有する投射光学部１４から投射され、反射ミラー１５で反射された後、スクリーン１６に表示されるようになっており、前記光学エンジン１３と投射光学部１４は、プロジェクターを構成している。
【００１２】
前記投射光学部１４は、映像光を反射ミラー１５に向けて投射するもので、図の例では、筐体１２の上方に向かって投射するように設置されており、前記反射ミラー１５は、前記筐体１２の上方内部に前記スクリーン１６に対して傾斜角度θを有して配置され、前記投射光学部１４から投射された映像光が前記筐体１２の正面上部に配置されたスクリーン１６に投影反射されるように固定設置されている。なお、前記反射ミラー１５の取付傾斜角度θは、前記投射光学部１４からの入射角やスクリーン１６の位置と、前記筐体１２の裏面との間の寸法Ｌ等によって決定される。
【００１３】
前記投射型表示装置１１において、前記投射光学部１４から投射された映像光の中、図中符号１７ａ〜１７ｃで示す映像光は、前記反射ミラー１５にそれぞれ入射角ψ１〜ψ３で入射され、前記スクリーン１６へと反射する。この映像光１７ａ〜１７ｃは、反射ミラー１５に対して縦方向すなわち前記スクリーン１６側から見て垂直方向に入反射される光である。
【００１４】
次に、本発明の投射型表示装置１１の反射ミラー１５の取付方向を図２と図３を用いて説明する。
【００１５】
図２は、スクリーン側から見た反射ミラーを示しており、反射ミラー１５の線状筋１８が縦方向を向くように設置されている。すなわち、この例では、スクリーン１６から見て前記反射ミラーに入射する映像光の光軸の向き（垂直方向）と同方向を向くように設置したものであり、図２（ａ）は正面図で、図２（ｂ）は側面図である。
【００１６】
この図２に示すように、前記映像光学部１４から投射された映像光１７は、前記反射ミラー１５の線状筋１８とほぼ平行に入射され、かつ、入射角度が大きいために、反射されてスクリーン１６に表示された映像には、前記線状筋１８による光の明暗はほとんど生じない。
【００１７】
一方、図３は、反射ミラー１５の線状筋１８が横方向、すなわち、スクリーン１６から見て水平方向になるように取り付けた際の映像光１７の入射と反射の状態を示し、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は側面図である。
【００１８】
この図３の例では、前記投射光学部１４から投射された映像光１７は、前記反射ミラー１５の線状筋１８と直交して入射され、かつ、この入射角度は大きいために、図３（ｂ）に示すように、線状筋１８の凹凸面に入射される入射角度が異なり、これにより反射光の反射角度が異なるために、反射光に明暗が生じる。
【００１９】
つまり、反射ミラー１５の微細な凹凸状の線状筋１８に対して、直交する方向に投射光を入射した場合には、反射光に明暗が生じ、スクリーン１６上では光の明暗となって表示されるため、望ましくない。
【００２０】
以上、本発明は、特に図２の実施形態で述べた如く、ガラス材の成型時に生じる微細な線状筋１８を有する反射ミラー１５を用いても、前記スクリーン側から見た線状筋の方向が、映像光学部１４から投射され、反射ミラーに入射する映像光１７の光軸と同じ方向に向くように反射ミラーを設置することにより、スクリーン１６には光の明暗を生じないか、あるいは無視できる程度に減少でき、スクリーン１６に輝度ムラのない高画質の映像を表示することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明では、ガラス材の板厚を薄くした反射ミラーを用いて、投射光学部から投射された映像光を反射させてスクリーンに投射させても、前記反射ミラーの線状筋による映像光の明暗が生じず、高画質の画像が再生表示できると共に、反射ミラーの軽量化が可能となる効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る投射型表示装置の一実施の形態の構成を示す断面図。
【図２】本発明に係る投射型表示装置に適した投射光と反射ミラーの関係を示しており、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面図。
【図３】投射光と反射ミラーの関係の他の例を示しており、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は側面図。
【符号の説明】
１１…投射型表示装置、１２…筐体、１３…光学エンジン、１４…投射光学部、１５…反射ミラー、１６…スクリーン、１７…映像光、１８…線状筋。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a projection display device that reflects image light projected from a projector with a reflection mirror and projects and displays the image light on a screen.In particular, due to linear streaks generated on the reflection surface of the reflection mirror, This eliminates the generation of streaks on the projection screen.
[0002]
[Prior art]
Some projection television receivers that reproduce and display television images on a large screen use a cathode ray tube. Recently, projectors using liquid crystal display elements have been put into practical use in place of cathode ray tubes. In recent years, projectors using DTL: Digital Light Processing (trademark of Texas Instruments Inc., USA) having higher brightness and higher resolution than liquid crystal display elements have been developed and put into practical use.
[0003]
As such a projector, a rear projection type projector will be described as an example. The rear projection type projector includes a projection device in a housing, reflects projected image light with a reflection mirror, and displays it on a screen. The projection apparatus includes a light source, a video display element such as a liquid crystal on which light from the light source is incident, and a projection optical unit that projects the video light emitted from the video display element. The reflected image light is reflected by the reflection mirror and projected onto the screen.
[0004]
Further, since the reflection mirror has a size proportional to the screen size, the weight tends to increase as the size of the reflection mirror increases. Therefore, in order to reduce the weight, it is required to make the plate thickness of the glass that is the base of the reflecting mirror as thin as possible.
[0005]
By the way, when a glass plate of about 6 mm is used as the reflection mirror, the reflected light is not affected at all. However, when the glass plate thickness is reduced to about 3 mm, the glass surface is formed on the glass surface when the glass is formed and manufactured. There is a disadvantage that a linear streak composed of minute irregularities is generated, and the streak is generated in the projected image by the streak. That is, when a projection lens having a deep depth of focus is used as the projection optical means, the linear streaks of the reflecting mirror appear as streaky stripes of light in the image on the screen, and the image reproduced and displayed on the screen The image quality was degraded. For this reason, it is necessary to use a reflective mirror based on thick glass that does not cause the linear streak, which has been a factor that hinders weight reduction.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, a projection display device that projects image light emitted from an image display element through a lens having a deep depth of focus and reflects the image light on a reflection mirror having a thin glass material, and projects it onto a screen. However, due to the fine line streaks generated when the reflecting mirror glass plate is molded, there is a problem that the brightness of the line streaks appear in the image light displayed on the screen and the image quality of the displayed image is lowered.
[0007]
An object of the present invention is to provide a projection display device that does not cause linear streaks in image light displayed on a screen even when a reflecting mirror based on a thin glass material is used. And
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a projection display device in which image light projected from a projector is incident on a reflection mirror and the image light reflected by the reflection mirror is projected onto a screen. The projection display device is characterized in that the reflection mirror is installed so that the direction of the optical axis of the incident image light and the direction of the linear streak generated in the reflection mirror are in the same direction.
[0009]
In the present invention, by attaching the reflection mirror in the above-described direction, it is possible to prevent light brightness and darkness due to linear streaks from appearing on the screen even if the reflection mirror is thinned.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of an embodiment of a projection display device according to the present invention.
[0011]
The projection display device 11 has an optical engine 13 installed at the lower part of the inner surface of the housing 12. In addition to circuits such as a drive power supply circuit and a video signal reproduction processing circuit, the optical engine 13 includes a light source and a video display element such as a liquid crystal irradiated with light from the light source. The light is modulated by the image display element and emitted. The image light emitted from the image display element is projected from the projection optical unit 14 having a projection lens, reflected by the reflection mirror 15, and then displayed on the screen 16. The optical engine 13 The projection optical unit 14 constitutes a projector.
[0012]
The projection optical unit 14 projects image light toward the reflection mirror 15. In the example shown in the figure, the projection optical unit 14 is installed so as to project toward the upper side of the housing 12. The image light projected from the projection optical unit 14 is projected on the screen 16 disposed at the upper front of the housing 12 and disposed at an upper angle inside the housing 12 with an inclination angle θ with respect to the screen 16. It is fixedly installed so as to be reflected. Note that the mounting inclination angle θ of the reflection mirror 15 is determined by the incident angle from the projection optical unit 14, the position L of the screen 16, and the dimension L between the back surface of the housing 12 and the like.
[0013]
In the projection display device 11, among the image light projected from the projection optical unit 14, image light indicated by reference numerals 17 a to 17 c in the figure is incident on the reflection mirror 15 at incident angles ψ1 to ψ3, respectively. Reflected to the screen 16. The image lights 17a to 17c are light that is incident and reflected on the reflection mirror 15 in the vertical direction, that is, in the vertical direction when viewed from the screen 16 side.
[0014]
Next, the mounting direction of the reflection mirror 15 of the projection display device 11 of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0015]
FIG. 2 shows the reflecting mirror as viewed from the screen side, and the linear streaks 18 of the reflecting mirror 15 are installed so as to face in the vertical direction. That is, in this example, it is installed so as to face the same direction as the direction (vertical direction) of the optical axis of the image light incident on the reflection mirror as viewed from the screen 16, and FIG. 2 (a) is a front view. FIG. 2B is a side view.
[0016]
As shown in FIG. 2, the image light 17 projected from the image optical unit 14 is incident substantially parallel to the linear streak 18 of the reflection mirror 15 and is reflected because the incident angle is large. In the image displayed on the screen 16, light brightness and darkness due to the linear streaks 18 hardly occur.
[0017]
On the other hand, FIG. 3 shows a state of incidence and reflection of the image light 17 when the linear streak 18 of the reflection mirror 15 is mounted in the horizontal direction, that is, the horizontal direction when viewed from the screen 16. a) is a front view, and FIG. 3B is a side view.
[0018]
In the example of FIG. 3, the image light 17 projected from the projection optical unit 14 is incident perpendicular to the linear streak 18 of the reflection mirror 15, and the incident angle is large. As shown in b), since the incident angle incident on the concavo-convex surface of the linear streak 18 is different, and the reflection angle of the reflected light is thereby different, the reflected light becomes bright and dark.
[0019]
That is, when the projection light is incident on the fine uneven linear streaks 18 of the reflection mirror 15 in the orthogonal direction, the reflected light becomes bright and dark, and the light is displayed on the screen 16 as light and dark. Is not desirable.
[0020]
As described above, in the present invention, as described in the embodiment of FIG. 2, the direction of the linear streak viewed from the screen side even when the reflecting mirror 15 having the fine linear streak 18 generated when the glass material is molded is used. However, by arranging the reflection mirror so as to be directed in the same direction as the optical axis of the image light 17 projected from the image optical unit 14 and incident on the reflection mirror, the screen 16 does not cause the light to be dark or neglected. The image can be reduced as much as possible, and a high-quality image with no luminance unevenness can be displayed on the screen 16.
[0021]
【The invention's effect】
In the present invention, even when the image light projected from the projection optical unit is reflected and projected onto the screen using a reflection mirror having a thin glass material, the brightness of the image light by the linear streaks of the reflection mirror is reduced. Thus, high-quality images can be reproduced and displayed, and the reflecting mirror can be reduced in weight.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an embodiment of a projection display device according to the present invention.
2A and 2B show a relationship between projection light and a reflection mirror suitable for the projection display device according to the present invention, FIG. 2A is a front view, and FIG. 2B is a side view.
3A and 3B show another example of the relationship between the projection light and the reflection mirror, FIG. 3A is a front view, and FIG. 3B is a side view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Projection type display apparatus, 12 ... Housing | casing, 13 ... Optical engine, 14 ... Projection optical part, 15 ... Reflection mirror, 16 ... Screen, 17 ... Image light, 18 ... Linear stripe.

Claims

プロジェクターから投射された映像光を反射ミラーに入射し、この反射ミラーで反射した映像光をスクリーンに投影するようにした投射型表示装置において、
前記スクリーンから見て、前記反射ミラーに入射する映像光の光軸の向きと、前記反射ミラーに生じる線状筋の筋の向きが同方向を向くように、前記反射ミラーを設置したことを特徴とする投射型表示装置。In the projection type display device in which the image light projected from the projector is incident on the reflection mirror, and the image light reflected by the reflection mirror is projected onto the screen.
The reflection mirror is installed so that the direction of the optical axis of the image light incident on the reflection mirror and the direction of the linear streak generated in the reflection mirror are in the same direction when viewed from the screen. Projection type display device.

前記プロジェクターは、光源と、この光源からの光が入射される映像表示素子と、この映像表示素子から出射した映像光を投射する投射光学部とから成ることを特徴とする請求項１記載の投射表示装置。2. The projection according to claim 1, wherein the projector includes a light source, a video display element on which light from the light source is incident, and a projection optical unit that projects the video light emitted from the video display element. Display device.