JP5162570B2 - Projection display device - Google Patents
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Description
本発明は、スクリーン上に映像光を投写する投写光学系を有する投写型映像表示装置および投写型表示システムに関する。 The present invention relates to a projection display apparatus and a projection display system having a projection optical system for projecting image light onto a screen.
従来、光源が発する光を変調する光変調素子と、光変調素子から出射される光をスクリーン上に投写する投写レンズとを有する投写型映像表示装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a projection display apparatus that includes a light modulation element that modulates light emitted from a light source and a projection lens that projects light emitted from the light modulation element onto a screen.
ここで、スクリーン上に映像を大きく表示するためには、投写レンズとスクリーンとの距離を長くとる必要がある。これに対して、投写レンズから出射される光をスクリーン側に反射する反射ミラーを利用して、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離の短縮を図った投写型表示システムが提案されている（例えば、特許文献１）。 Here, in order to display a large image on the screen, it is necessary to increase the distance between the projection lens and the screen. On the other hand, a projection display system has been proposed in which the distance between the projection display apparatus and the screen is reduced by using a reflection mirror that reflects the light emitted from the projection lens to the screen side ( For example, Patent Document 1).
ここで、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離の短縮を図ると、投写型映像表示装置がスクリーンに近くなり、投写型映像表示装置がユーザの視野に入ることになるため、スクリーンの上下又は横から斜め投写を行う必要がある。例えば、上述した投写型表示システムでは、光変調素子と投写光学系の位置を上下方向にシフトするとともに、反射ミラーとして凸面ミラーを用いることにより、投写距離の短縮と斜め投写を行っている。 Here, if the distance between the projection display apparatus and the screen is reduced, the projection display apparatus becomes closer to the screen and the projection display apparatus enters the user's field of view. It is necessary to perform oblique projection from the side. For example, in the projection display system described above, the projection distance is shortened and oblique projection is performed by shifting the positions of the light modulation element and the projection optical system in the vertical direction and using a convex mirror as the reflection mirror.
また、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離の短縮を図るために、反射ミラーは、投写レンズから出射される光が斜め方向からスクリーンに入射することを可能とする位置及び角度で配置される。例えば、上述した投写型表示システムでは、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離の短縮を図るために、凸面ミラーが反射ミラーとして用いられる。
ここで、スクリーン上に投写される映像を適切に表示するためには、反射ミラーの配置は非常に重要な要素である。従って、ユーザが反射ミラーに接触すると、反射ミラーの角度などが変わってしまい、スクリーン上に投写される映像が適切に表示されなくなってしまう。 Here, in order to appropriately display the image projected on the screen, the arrangement of the reflection mirror is a very important element. Therefore, when the user touches the reflection mirror, the angle of the reflection mirror and the like change, and the image projected on the screen is not properly displayed.
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、スクリーン上に映像光を投写しているときであっても、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離の短縮を図るために設けられた反射ミラーの配置精度を良好に保つことを可能とする投写型映像表示装置および投写型表示システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problem, and shortens the distance between the projection display apparatus and the screen even when image light is projected on the screen. Accordingly, an object of the present invention is to provide a projection display apparatus and a projection display system that can keep the arrangement accuracy of the reflecting mirrors provided for this purpose favorable.
本発明の一の特徴は、映像光を生成する映像光生成部（映像光生成部４０）と、前記映像光をスクリーン（スクリーン１１）上に投写する投写光学系（投写光学系３００）とを備えた投写型映像表示装置（投写型映像表示装置３０）であって、前記映像生成部は、固体光源と、映像信号に応じて前記固体光源からの光を変調する光変調素子（光変調素子４４０）とを有しており、前記投写光学系は、前記映像光生成部から出射された前記映像光を出射する投写レンズ（投写レンズ４１）と前記投写レンズから出射された前記映像光を前記スクリーン側に反射する反射ミラー（非球面ミラー５０）とを有しており、前記光変調素子の有効表示領域は、前記投写レンズの光軸（光軸中心Ｌ）に対して一方（例えば、下方）に設けられ、前記反射ミラーは、前記投写レンズの光軸に対して他方（例えば、上方）に設けられることを要旨とする。 One feature of the present invention is that an image light generation unit (image light generation unit 40) that generates image light and a projection optical system (projection optical system 300) that projects the image light on a screen (screen 11). The projection-type image display apparatus (projection-type image display apparatus 30) includes a solid-state light source and a light modulation element (light modulation element) that modulates light from the solid-state light source in accordance with a video signal. 440), and the projection optical system outputs a projection lens (projection lens 41) that emits the image light emitted from the image light generation unit and the image light emitted from the projection lens. A reflection mirror (aspherical mirror 50) that reflects to the screen side, and the effective display area of the light modulation element is one (for example, below) with respect to the optical axis (optical axis center L) of the projection lens. ) And the reflection mirror Chromatography is summarized in that provided on the other (e.g., upward) with respect to the optical axis of the projection lens.
かかる特徴によれば、光変調素子の有効表示領域が投写レンズよりも、例えば下方に設けられているため、投写レンズから出射される映像光は、投写レンズの斜め上方に向けて出射される。これにより、より広角な斜め投写が実現できるため、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離をさらに短縮することが可能である。投写型映像表示装置とスクリーンとの距離をさらに短縮することができるため、ユーザが反射ミラーに接触して反射ミラーの角度などが変わることを抑制することができる。 According to this feature, since the effective display area of the light modulation element is provided, for example, below the projection lens, the image light emitted from the projection lens is emitted obliquely above the projection lens. As a result, a wider-angle oblique projection can be realized, so that the distance between the projection display apparatus and the screen can be further reduced. Since the distance between the projection display apparatus and the screen can be further shortened, it is possible to prevent the user from coming into contact with the reflection mirror and changing the angle of the reflection mirror.
従って、スクリーン上に映像光を投写しているときであっても、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離の短縮を図るために設けられた反射ミラーの配置精度を良好に保つことができる。 Therefore, even when image light is being projected on the screen, it is possible to maintain a satisfactory arrangement accuracy of the reflection mirrors provided for shortening the distance between the projection display apparatus and the screen.
本発明の一の特徴は、上述した一の特徴において、前記映像光は、前記反射ミラーによって集光され、集光される位置近傍に配置された透過領域を透過して前記スクリーンへ出射されることを要旨とする。 One feature of the present invention is that, in the one feature described above, the image light is collected by the reflection mirror, passes through a transmission region disposed in the vicinity of the focused position, and is emitted to the screen. This is the gist.
本発明の一の特徴は、投写型表示システム（投写型表示システム１００）において、本発明の投写型映像表示装置（投写型映像表示装置３０）と、前記映像光が投写されるスクリーン（スクリーン１１）と、を備えることを要旨とする。 One feature of the present invention is that, in a projection display system (projection display system 100), the projection display apparatus (projection display apparatus 30) of the present invention and a screen (screen 11) on which the image light is projected. ).
本発明の一の特徴は、上述した一の特徴において、前記スクリーンは、透過型のスクリーンであることを要旨とする。 One feature of the present invention is that, in the one feature described above, the screen is a transmissive screen.
本発明によれば、スクリーン上に映像光を投写しているときであっても、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離の短縮を図るために設けられた反射ミラーの配置精度を良好に保つことを可能とする投写型映像表示装置および投写型表示システムを提供することができる。 According to the present invention, even when image light is projected on the screen, the arrangement accuracy of the reflection mirror provided for shortening the distance between the projection display device and the screen is kept good. It is possible to provide a projection display apparatus and a projection display system that enable this.
以下において、本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。 Hereinafter, a projection display apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
［第１実施形態］
（投写型表示システムの構成）
以下において、第１実施形態に係る投写型表示システムの構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型表示システム１００の構成を示す図である（正面視）。図２は、第１実施形態に係る投写型表示システム１００の構成を示す図である（側面視）。
[First Embodiment]
(Configuration of projection display system)
The configuration of the projection display system according to the first embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a projection display system 100 according to the first embodiment (front view). FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the projection display system 100 according to the first embodiment (side view).
図１及び図２に示すように、投写型表示システム１００は、本体部１０と、台座部２０と、投写型映像表示装置３０とを有する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the projection display system 100 includes a main body unit 10, a pedestal unit 20, and a projection display apparatus 30.
本体部１０は、投写型表示システム１００の上下方向に延びる形状を有する。本体部１０は、映像が投写されるスクリーン１１を有する。 The main body 10 has a shape extending in the vertical direction of the projection display system 100. The main body 10 has a screen 11 on which an image is projected.
台座部２０は、本体部１０の下面に設けられており、本体部１０を支持する。台座部２０は、車輪２１ａ及び車輪２１ｂを有しており、車輪２１ａ及び車輪２１ｂは、投写型表示システム１００を移動可能とする。 The pedestal portion 20 is provided on the lower surface of the main body portion 10 and supports the main body portion 10. The pedestal unit 20 has wheels 21 a and wheels 21 b, and the wheels 21 a and wheels 21 b make the projection display system 100 movable.
投写型映像表示装置３０は、映像光生成部４０と、投写レンズ４１と、非球面ミラー５０と、防護カバー６０とを有する。投写型映像表示装置３０は、本体部１０の上部に設けられる。ここで、投写レンズ４１及び非球面ミラー５０は、後述するように、投写光学系３００を構成する（図３を参照）。 The projection display apparatus 30 includes an image light generation unit 40, a projection lens 41, an aspherical mirror 50, and a protective cover 60. The projection display apparatus 30 is provided on the upper part of the main body unit 10. Here, the projection lens 41 and the aspherical mirror 50 constitute a projection optical system 300 (see FIG. 3), as will be described later.
なお、第１実施形態では、投写型映像表示装置３０は、本体部１０の上部に設けられるが、これに限定されるものではない。 In the first embodiment, the projection display apparatus 30 is provided on the upper part of the main body unit 10, but is not limited to this.
具体的には、投写型映像表示装置３０は、本体部１０の下部に設けられていてもよい。この場合には、投写型映像表示装置３０は、天地逆転された状態で配置される。 Specifically, the projection display apparatus 30 may be provided below the main body unit 10. In this case, the projection display apparatus 30 is arranged in a state of being inverted upside down.
また、投写型映像表示装置３０は、本体部１０の左部又は右部に設けられていてもよい。この場合には、投写型映像表示装置３０は、略９０°回転された状態で配置される。 In addition, the projection display apparatus 30 may be provided on the left part or the right part of the main body part 10. In this case, the projection display apparatus 30 is arranged in a state of being rotated by approximately 90 °.
投写型映像表示装置３０は、図３に示すように、映像光生成部４０と、投写光学系３００とによって構成される。図３では、防護カバー６０が省略されていることに留意すべきである。映像光生成部４０は、光学エンジン２００に加えて、電源回路（不図示）、映像信号処理回路（不図示）などを有する。 As shown in FIG. 3, the projection display apparatus 30 includes an image light generation unit 40 and a projection optical system 300. It should be noted that the protective cover 60 is omitted in FIG. In addition to the optical engine 200, the video light generation unit 40 includes a power supply circuit (not shown), a video signal processing circuit (not shown), and the like.
光学エンジン２００は、図３に示すように、光源４１０と、１対のフライアイレンズ４２０と、ＰＢＳアレイ４３０と、複数の光変調素子４４０（光変調素子４４０Ｒ、光変調素子４４０Ｇ及び光変調素子４４０Ｂ）と、クロスダイクロイックプリズム４５０とを有する。 As shown in FIG. 3, the optical engine 200 includes a light source 410, a pair of fly-eye lenses 420, a PBS array 430, a plurality of light modulation elements 440 (light modulation elements 440R, light modulation elements 440G, and light modulation elements). 440B) and a cross dichroic prism 450.
光源４１０は、バーナ及びリフレクタによって構成されるＵＨＰランプである。 The light source 410 is a UHP lamp configured by a burner and a reflector.
各フライアイレンズ４２０は、微小レンズ群によって構成されており、光源４１０から出射された光を均一化する。 Each fly-eye lens 420 is constituted by a group of minute lenses, and uniformizes the light emitted from the light source 410.
ＰＢＳアレイ４３０は、一対のフライアイレンズ４２０から出射された光の偏光方向を揃える素子である。 The PBS array 430 is an element that aligns the polarization direction of the light emitted from the pair of fly-eye lenses 420.
光変調素子４４０は、映像信号に応じて各色成分光を変調する素子である。光変調素子４４０は、例えば、液晶パネルなどである。 The light modulation element 440 is an element that modulates each color component light in accordance with a video signal. The light modulation element 440 is, for example, a liquid crystal panel.
クロスダイクロイックプリズム４５０は、各光変調素子４４０から出射された光を合成する。具体的には、クロスダイクロイックプリズム４５０は、光変調素子４４０Ｒから出射された赤色成分光及び光変調素子４４０Ｂから出射された青色成分光を反射する。一方で、クロスダイクロイックプリズム４５０は、光変調素子４４０Ｇから出射された光を透過する。なお、クロスダイクロイックプリズム４５０によって合成された光は、投写レンズ４１に入射することに留意すべきである。 The cross dichroic prism 450 synthesizes the light emitted from each light modulation element 440. Specifically, the cross dichroic prism 450 reflects the red component light emitted from the light modulation element 440R and the blue component light emitted from the light modulation element 440B. On the other hand, the cross dichroic prism 450 transmits the light emitted from the light modulation element 440G. It should be noted that the light synthesized by the cross dichroic prism 450 enters the projection lens 41.
光学エンジン２００は、複数のレンズ群（レンズ４６１〜レンズ４６６）と、複数のミラー群（ミラー４７１、ミラー４７２、ミラー４８１〜ミラー４８３）とを有する。 The optical engine 200 includes a plurality of lens groups (lens 461 to 466) and a plurality of mirror groups (mirror 471, mirror 472, mirror 481 to mirror 483).
レンズ４６１は、青色成分光が光変調素子４４０Ｂに照射されるように、青色成分光を略平行光化するコンデンサレンズである。レンズ４６２は、緑色成分光が光変調素子４４０Ｇに照射されるように、緑色成分光を略平行光化するコンデンサレンズである。レンズ４６３は、赤色成分光が光変調素子４４０Ｒに照射されるように、赤色成分光を略平行光化するコンデンサレンズである。 The lens 461 is a condenser lens that collimates the blue component light so that the blue component light is irradiated onto the light modulation element 440B. The lens 462 is a condenser lens that collimates the green component light so that the green component light is irradiated onto the light modulation element 440G. The lens 463 is a condenser lens that collimates the red component light so that the red component light is irradiated onto the light modulation element 440R.
レンズ４６４〜レンズ４６６は、青色成分光及び緑色成分光の光路長と赤色成分光の光路長との違いを調整するリレーレンズである。 The lenses 464 to 466 are relay lenses that adjust the difference between the optical path lengths of the blue component light and the green component light and the red component light.
ミラー４７１は、青色成分光を反射して、赤色成分光及び緑色成分光を透過するダイクロイックミラーである。ミラー４７２は、緑色成分光を反射して、赤色成分光を透過するダイクロイックミラーである。 The mirror 471 is a dichroic mirror that reflects blue component light and transmits red component light and green component light. The mirror 472 is a dichroic mirror that reflects green component light and transmits red component light.
ミラー４８１は、青色成分光を反射して、青色成分光を光変調素子４４０Ｂに導くミラーである。ミラー４８２及びミラー４８３は、赤色成分光を反射して、赤色成分光を光変調素子４４０Ｒに導くミラーである。 The mirror 481 is a mirror that reflects blue component light and guides the blue component light to the light modulation element 440B. The mirror 482 and the mirror 483 are mirrors that reflect the red component light and guide the red component light to the light modulation element 440R.
なお、第１実施形態では、光源４１０としてＵＨＰランプを用いるが、これに限定されるものではない。具体的には、光源４１０として、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）などの固体光源を用いてもよい。この場合には、フライアイレンズ４２０、ＰＢＳアレイ４３０、複数のレンズ群及び複数のミラー群を用いない光学系の構成も考えられる。 In the first embodiment, a UHP lamp is used as the light source 410, but the present invention is not limited to this. Specifically, a solid light source such as an LED (Light Emitting Diode) or an LD (Laser Diode) may be used as the light source 410. In this case, a configuration of an optical system that does not use the fly-eye lens 420, the PBS array 430, the plurality of lens groups, and the plurality of mirror groups is also conceivable.
投写光学系３００は、図３に示すように、投写レンズ４１と、非球面ミラー５０とを有している。投写レンズ４１は、光学エンジン２００に設けられたクロスダイクロイックプリズム４５０によって合成された光（映像光）を非球面ミラー５０側に出射する。非球面ミラー５０は、投写レンズ４１から出射された映像光を広角化して、映像光をスクリーン１１側に反射する。 As shown in FIG. 3, the projection optical system 300 includes a projection lens 41 and an aspherical mirror 50. The projection lens 41 emits light (image light) synthesized by a cross dichroic prism 450 provided in the optical engine 200 to the aspherical mirror 50 side. The aspherical mirror 50 widens the image light emitted from the projection lens 41 and reflects the image light to the screen 11 side.
非球面ミラー５０は、投写型映像表示装置３０の壁面（第１実施形態では、投写型映像表示装置３０）に固定されたアーム部材５２ａ及びアーム部材５２ｂに取り付けられる。非球面ミラー５０は、投写レンズ４１から出射された光を集光し、スクリーン１１側に反射する非球面ミラーである。 The aspherical mirror 50 is attached to the arm member 52a and the arm member 52b that are fixed to the wall surface of the projection display apparatus 30 (in the first embodiment, the projection display apparatus 30). The aspherical mirror 50 is an aspherical mirror that condenses the light emitted from the projection lens 41 and reflects it to the screen 11 side.
なお、第１実施形態では、投写光学系３００の後段に設けられたミラーは、非球面ミラー５０であるが、これに限定されるものではない。具体的には、投写光学系３００の後段に設けられたミラーは、自由曲面ミラーであってもよい。 In the first embodiment, the mirror provided at the rear stage of the projection optical system 300 is the aspherical mirror 50, but is not limited to this. Specifically, the mirror provided at the rear stage of the projection optical system 300 may be a free-form surface mirror.
図２に戻って、防護カバー６０は、非球面ミラー５０で反射される映像光の光路上に設けられる。具体的には、防護カバー６０は、投写型映像表示装置３０の下面に設けられており、非球面ミラー５０にユーザが接触できないように、非球面ミラー５０の下方を覆っている。防護カバー６０は、透明樹脂やガラスなどの光透過性部材によって構成されており、非球面ミラー５０で反射される映像光を透過する。 Returning to FIG. 2, the protective cover 60 is provided on the optical path of the image light reflected by the aspherical mirror 50. Specifically, the protective cover 60 is provided on the lower surface of the projection display apparatus 30 and covers the lower part of the aspherical mirror 50 so that the user cannot contact the aspherical mirror 50. The protective cover 60 is made of a light transmissive member such as transparent resin or glass, and transmits image light reflected by the aspherical mirror 50.
ここで、防護カバー６０を構成する光透過性部材の種類に応じて、スクリーン１１上に照射される映像光の光学特性（屈折率など）が変わるため、防護カバー６０を構成する光透過性部材の種類を考慮して、投写光学系３００の光学設計が行われることが好ましい。 Here, since the optical characteristics (refractive index, etc.) of the image light irradiated on the screen 11 change according to the type of the light transmissive member constituting the protective cover 60, the light transmissive member constituting the protective cover 60. In consideration of these types, it is preferable that the optical design of the projection optical system 300 is performed.
（作用及び効果）
第１実施形態に係る投写型映像表示装置３０によれば、防護カバー６０が、非球面ミラー５０で反射された映像光の光路上に設けられているため、ユーザが非球面ミラー５０に接触して非球面ミラー５０の角度などが変わることを抑制することができる。防護カバー６０が、非球面ミラー５０で反射された映像光を透過する光透過性部材によって構成されるため、スクリーン１１上に照射される映像光が防護カバー６０によって妨げられることがない。従って、投写型映像表示装置３０とスクリーン１１との距離の短縮を図るために設けられた反射ミラーの配置精度を良好に保つことができる。
(Function and effect)
According to the projection display apparatus 30 according to the first embodiment, since the protective cover 60 is provided on the optical path of the image light reflected by the aspherical mirror 50, the user contacts the aspherical mirror 50. Thus, changes in the angle of the aspherical mirror 50 can be suppressed. Since the protective cover 60 is configured by a light transmissive member that transmits the image light reflected by the aspherical mirror 50, the image light irradiated on the screen 11 is not hindered by the protective cover 60. Accordingly, it is possible to maintain a good arrangement accuracy of the reflection mirrors provided for shortening the distance between the projection display apparatus 30 and the screen 11.
［第２実施形態］
以下において、第２実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第１実施形態と第２実施形態との差異について図面を参照しながら説明する。
[Second Embodiment]
The second embodiment will be described below with reference to the drawings. In the following, differences between the first embodiment and the second embodiment described above will be described with reference to the drawings.
具体的には、上述した第１実施形態では、非球面ミラー５０を保護する防護カバー６０は、光透過性部材によって構成される。これに対して、第２実施形態では、防護カバー１６０は、非球面ミラー５０によって集光された映像光が通る開口を有する。なお、防護カバー１６０は、光透過性部材によって構成される必要がない。 Specifically, in the first embodiment described above, the protective cover 60 that protects the aspherical mirror 50 is configured by a light transmissive member. On the other hand, in the second embodiment, the protective cover 160 has an opening through which the image light collected by the aspherical mirror 50 passes. In addition, the protective cover 160 does not need to be comprised with a light transmissive member.
（投写型表示システムの構成）
以下において、第２実施形態に係る投写型表示システムの構成について、図面を参照しながら説明する。図４は、第２実施形態に係る投写型表示システム１００の構成を示す図である。なお、図４では、図２と同様の構成について同様の符号を付していることに留意すべきである。図４に示すように、投写型表示システム１００は、防護カバー６０に代えて防護カバー１６０を有する。
(Configuration of projection display system)
The configuration of the projection display system according to the second embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a projection display system 100 according to the second embodiment. In FIG. 4, it should be noted that the same components as those in FIG. As shown in FIG. 4, the projection display system 100 includes a protective cover 160 instead of the protective cover 60.
（非球面ミラー及び防護カバーの構成）
以下において、第２実施形態に係る非球面ミラー及び防護カバーの構成について、図５〜図７を参照しながら説明する。
(Configuration of aspherical mirror and protective cover)
Hereinafter, configurations of the aspherical mirror and the protective cover according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
非球面ミラー５０は、図５に示すように、投写型表示システム１００の上下方向及び投写型表示システム１００の左右方向に沿って湾曲した湾曲面５１を有するミラーである。非球面ミラー５０の湾曲面５１で反射された映像光は、集光面ａ上で集光された上で、スクリーン１１上に投写される。ここで、集光面ａとは、映像光の光束の広がりが最も小さくなる面である。 As shown in FIG. 5, the aspherical mirror 50 is a mirror having a curved surface 51 that is curved along the vertical direction of the projection display system 100 and the horizontal direction of the projection display system 100. The image light reflected by the curved surface 51 of the aspherical mirror 50 is projected on the screen 11 after being condensed on the condensing surface a. Here, the condensing surface a is a surface where the spread of the luminous flux of the image light is the smallest.
具体的には、図６に示すように、集光面ａ上において、非球面ミラー５０の湾曲面５１で反射された映像光は、非球面ミラー５０の湾曲面５１の形状に応じた特定形状を有する領域ｂに集光される。なお、図６では、簡略化のために、領域ｂが楕円形状を有するものとして表しているが、領域ｂの形状は実際には複雑な形状となることに留意すべきである。 Specifically, as shown in FIG. 6, the image light reflected by the curved surface 51 of the aspherical mirror 50 on the condensing surface a has a specific shape corresponding to the shape of the curved surface 51 of the aspherical mirror 50. It is condensed on the region b having In FIG. 6, for the sake of simplicity, the region b is shown as having an elliptical shape, but it should be noted that the shape of the region b is actually a complex shape.
防護カバー１６０は、非球面ミラー５０側からスクリーン１１側に連通する開口１６１を有する。非球面ミラー５０の湾曲面５１で反射された映像光は、防護カバー１６０に設けられた開口１６１を通ってスクリーン１１上に照射される。 The protective cover 160 has an opening 161 that communicates from the aspherical mirror 50 side to the screen 11 side. The image light reflected by the curved surface 51 of the aspherical mirror 50 is irradiated on the screen 11 through the opening 161 provided in the protective cover 160.
具体的には、図７に示すように、防護カバー１６０には、領域ｂに集光される映像光の特定形状に応じた開口１６１が設けられる。開口１６１のサイズは、集光面ａ上において映像光が集光される領域ｂのサイズよりも少なくとも大きい。なお、非球面ミラー５０の湾曲面５１で反射された映像光が透過可能であれば、開口１６１の形状は、どのような形状であってもよい。 Specifically, as shown in FIG. 7, the protective cover 160 is provided with an opening 161 corresponding to a specific shape of the image light condensed in the region b. The size of the opening 161 is at least larger than the size of the region b where the image light is collected on the light collection surface a. The shape of the opening 161 may be any shape as long as the image light reflected by the curved surface 51 of the aspherical mirror 50 can be transmitted.
なお、開口１６１のサイズを小さくするために、開口１６１は集光面ａの近傍に設けられていることが好ましい。ここで、集光面ａの近傍とは、集光面ａからの距離が“ｄ”以内の範囲である。なお、“ｄ”は、光変調素子４４０の中心を通過する光線の主光線上において、非球面ミラー５０と集光面ａとの距離を示している。 In order to reduce the size of the opening 161, the opening 161 is preferably provided in the vicinity of the light collection surface a. Here, the vicinity of the condensing surface a is a range where the distance from the condensing surface a is within “d”. Note that “d” indicates the distance between the aspherical mirror 50 and the condensing surface a on the principal ray of the light beam passing through the center of the light modulation element 440.
（作用及び効果）
第２実施形態に係る投写型映像表示装置３０によれば、非球面ミラー５０が、集光面ａ上において、投写レンズ４１から出射された映像光を領域ｂに集光するため、防護カバー１６０に設けられる開口１６１を小さくすることができる。これによって、防護カバー１６０に開口１６１を設けたとしても、ユーザが非球面ミラー５０に接触する可能性を抑制することができる。
(Function and effect)
According to the projection display apparatus 30 according to the second embodiment, the aspherical mirror 50 condenses the image light emitted from the projection lens 41 onto the region b on the condensing surface a. The opening 161 provided in can be made small. As a result, even if the opening 161 is provided in the protective cover 160, the possibility that the user contacts the aspherical mirror 50 can be suppressed.
また、防護カバー１６０の透過領域が光透過性部材によって構成される場合には、光透過性部材の種類に応じて投写光学系３００の光学設計を行う必要がある。これに対して、第２実施形態に係る投写型映像表示装置３０によれば、防護カバー１６０の透過領域が開口１６１であるため、光透過性部材の種類を考慮する必要がないため、投写光学系３００の光学設計が容易となる。 Further, when the transmission region of the protective cover 160 is configured by a light transmissive member, it is necessary to perform an optical design of the projection optical system 300 according to the type of the light transmissive member. On the other hand, according to the projection display apparatus 30 according to the second embodiment, since the transmission region of the protective cover 160 is the opening 161, it is not necessary to consider the type of the light transmissive member. The optical design of system 300 is facilitated.
［第３実施形態］
以下において、本発明の第３実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第２実施形態と第３実施形態との相違点について主として説明する。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, differences between the above-described second embodiment and the third embodiment will be mainly described.
具体的には、上述した第２実施形態では、非球面ミラー５０は、投写型表示システム１００の上下方向及び投写型表示システム１００の左右方向に沿って湾曲した湾曲面５１を有するミラーである。これに対して、第３実施形態では、非球面ミラー５０は、投写型表示システム１００の上下方向に沿ってのみ湾曲した湾曲面５１を有するミラーである。 Specifically, in the second embodiment described above, the aspherical mirror 50 is a mirror having a curved surface 51 that is curved along the vertical direction of the projection display system 100 and the horizontal direction of the projection display system 100. In contrast, in the third embodiment, the aspherical mirror 50 is a mirror having a curved surface 51 that is curved only along the vertical direction of the projection display system 100.
また、上述した第２実施形態では、防護カバー１６０には、非球面ミラー５０の湾曲面５１の形状に応じた特定形状を有する開口１６１が設けられる。これに対して、防護カバー１６０には、投写型表示システム１００の左右方向に長い矩形形状を有する開口１６１が設けられる。 In the second embodiment described above, the protective cover 160 is provided with the opening 161 having a specific shape corresponding to the shape of the curved surface 51 of the aspherical mirror 50. On the other hand, the protective cover 160 is provided with an opening 161 having a rectangular shape that is long in the left-right direction of the projection display system 100.
（非球面ミラー及び防護カバーの構成）
以下において、第３実施形態に係る非球面ミラー及び防護カバーの構成について、図８〜図１０を参照しながら説明する。
(Configuration of aspherical mirror and protective cover)
Hereinafter, configurations of the aspherical mirror and the protective cover according to the third embodiment will be described with reference to FIGS.
非球面ミラー５０は、図８に示すように、投写型表示システム１００の上下方向に沿ってのみ湾曲した湾曲面５１を有するミラーである。非球面ミラー５０の湾曲面５１で反射された映像光は、第２実施形態と同様に、集光面ａ上で集光された上で、スクリーン１１上に投写される。 As shown in FIG. 8, the aspherical mirror 50 is a mirror having a curved surface 51 that is curved only along the vertical direction of the projection display system 100. The image light reflected by the curved surface 51 of the aspherical mirror 50 is condensed on the condensing surface a and projected onto the screen 11 as in the second embodiment.
具体的には、図９に示すように、集光面ａ上において、非球面ミラー５０の湾曲面５１で反射された映像光は、非球面ミラー５０の湾曲面５１の形状に応じた特定形状を有する領域ｂに集光される。なお、図９では、簡略化のために、領域ｂが投写型表示システム１００の左右方向に長い矩形形状を有するものとして表しているが、領域ｂの形状は実際には複雑な形状となることに留意すべきである。 Specifically, as shown in FIG. 9, the image light reflected by the curved surface 51 of the aspherical mirror 50 on the condensing surface a has a specific shape corresponding to the shape of the curved surface 51 of the aspherical mirror 50. It is condensed on the region b having In FIG. 9, for the sake of simplicity, the region b is shown as having a rectangular shape that is long in the left-right direction of the projection display system 100. However, the shape of the region b is actually a complicated shape. Should be noted.
防護カバー１６０は、第２実施形態と同様に、非球面ミラー５０側からスクリーン１１側に連通する開口１６１を有する。非球面ミラー５０の湾曲面５１で反射された映像光は、防護カバー１６０に設けられた開口１６１を通ってスクリーン１１上に照射される。 As in the second embodiment, the protective cover 160 has an opening 161 that communicates from the aspherical mirror 50 side to the screen 11 side. The image light reflected by the curved surface 51 of the aspherical mirror 50 is irradiated on the screen 11 through the opening 161 provided in the protective cover 160.
具体的には、図１０に示すように、防護カバー１６０には、投写型表示システム１００の左右方向に長い矩形形状を有する開口１６１が設けられる。開口１６１のサイズは、集光面ａ上において映像光が集光される領域ｂのサイズよりも少なくとも大きい。なお、非球面ミラー５０の湾曲面５１で反射された映像光を透過可能であれば、開口１６１の形状は、どのような形状であってもよい。 Specifically, as shown in FIG. 10, the protective cover 160 is provided with an opening 161 having a rectangular shape that is long in the left-right direction of the projection display system 100. The size of the opening 161 is at least larger than the size of the region b where the image light is collected on the light collection surface a. The shape of the opening 161 may be any shape as long as the image light reflected by the curved surface 51 of the aspherical mirror 50 can be transmitted.
［第４実施形態］
以下において、第４実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第２実施形態と第４実施形態との相違点について主として説明する。
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, a fourth embodiment will be described with reference to the drawings. In the following, differences between the second embodiment and the fourth embodiment described above will be mainly described.
具体的には、上述した第２実施形態では、投写レンズ４１から出射される映像光は１回のみ反射される。これに対して、投写レンズ４１から出射される映像光は複数回（３回）に亘って反射される。 Specifically, in the second embodiment described above, the image light emitted from the projection lens 41 is reflected only once. On the other hand, the image light emitted from the projection lens 41 is reflected a plurality of times (three times).
（投写型表示システムの構成）
以下において、第４実施形態に係る投写型表示システムの構成について、図面を参照しながら説明する。図１１は、第４実施形態に係る投写型表示システム１００の構成を示す図である（側面視）。なお、図１１では、上述した図２と同様の構成については同様の符号を付していることに留意すべきである。
(Configuration of projection display system)
The configuration of the projection display system according to the fourth embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a projection display system 100 according to the fourth embodiment (side view). In FIG. 11, it should be noted that the same components as those in FIG. 2 described above are denoted by the same reference numerals.
図１１に示すように、投写型表示システム１００は、図２に示した構成に加えて、反射ミラー７０と、反射ミラー８０とを有する。 As shown in FIG. 11, the projection display system 100 includes a reflection mirror 70 and a reflection mirror 80 in addition to the configuration shown in FIG. 2.
反射ミラー７０は、投写レンズ４１から出射される映像光を反射ミラー８０側に反射する凸面ミラーである。また、反射ミラー７０が凸面ミラーであるため、投写レンズ４１から出射される映像光が拡大される。反射ミラー８０は、反射ミラー７０で反射された映像光を非球面ミラー５０側に反射する凹面ミラーである。なお、投写レンズ４１、反射ミラー７０、反射ミラー８０及び非球面ミラー５０は、投写光学系を構成することに留意すべきである。 The reflection mirror 70 is a convex mirror that reflects the image light emitted from the projection lens 41 toward the reflection mirror 80. Further, since the reflection mirror 70 is a convex mirror, the image light emitted from the projection lens 41 is enlarged. The reflection mirror 80 is a concave mirror that reflects the image light reflected by the reflection mirror 70 toward the aspherical mirror 50. It should be noted that the projection lens 41, the reflection mirror 70, the reflection mirror 80, and the aspherical mirror 50 constitute a projection optical system.
（作用及び効果）
第４実施形態に係る投写型映像表示装置３０によれば、投写レンズ４１から出射される映像光が、非球面ミラー５０だけではなくて、反射ミラー７０及び反射ミラー８０で反射される。従って、投写型映像表示装置３０の奥行き方向のサイズを小さくしても、投写型映像表示装置３０は、投写レンズ４１から出射される映像光を十分に拡大してスクリーン１１上に投写することができる。
(Function and effect)
According to the projection display apparatus 30 according to the fourth embodiment, the image light emitted from the projection lens 41 is reflected not only by the aspherical mirror 50 but also by the reflection mirror 70 and the reflection mirror 80. Therefore, even if the size of the projection display apparatus 30 in the depth direction is reduced, the projection display apparatus 30 can sufficiently enlarge the image light emitted from the projection lens 41 and project it onto the screen 11. it can.
［第５実施形態］
以下において、第５実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第１実施形態と第５実施形態との相違点について主として説明する。
[Fifth Embodiment]
Hereinafter, a fifth embodiment will be described with reference to the drawings. In the following, differences between the above-described first embodiment and the fifth embodiment will be mainly described.
具体的には、上述した第1実施形態では特に触れていないが、第５実施形態では、光変調素子４４０の有効表示領域は、投写レンズ４１よりも下方に設けられている。 Specifically, although not particularly mentioned in the first embodiment described above, in the fifth embodiment, the effective display area of the light modulation element 440 is provided below the projection lens 41.
（映像光出射装置の構成）
以下において、第５実施形態に係る映像光出射装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１２は、第５実施形態に係る映像光生成部４０の構成を示す図である。ここで、映像光生成部４０は、図３と同様の構成を有している。図１２では、第５実施形態の説明で必要な構成のみが図示されていることに留意すべきである。
(Configuration of image light output device)
The configuration of the image light emitting apparatus according to the fifth embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of the video light generation unit 40 according to the fifth embodiment. Here, the image light generation unit 40 has the same configuration as in FIG. In FIG. 12, it should be noted that only the configuration necessary for the description of the fifth embodiment is shown.
図１２に示すように、映像光生成部４０では、光変調素子４４０の有効表示領域は、投写レンズ４１よりも下方に設けられている。具体的には、光変調素子４４０の有効表示領域は、投写レンズ４１の光軸中心Ｌよりも下方に設けられている。 As shown in FIG. 12, in the image light generation unit 40, the effective display area of the light modulation element 440 is provided below the projection lens 41. Specifically, the effective display area of the light modulation element 440 is provided below the optical axis center L of the projection lens 41.
これによって、投写レンズ４１から出射される映像光は、投写レンズ４１の斜め上方に向けて出射される。従って、投写レンズ４１から出射された映像光をスクリーン１１（図１２では不図示）側に反射する非球面ミラー５０は、投写レンズ４１の斜め上方に設けられる。 As a result, the image light emitted from the projection lens 41 is emitted obliquely above the projection lens 41. Therefore, the aspherical mirror 50 that reflects the image light emitted from the projection lens 41 toward the screen 11 (not shown in FIG. 12) is provided obliquely above the projection lens 41.
（作用及び効果）
第５実施形態によれば、光変調素子４４０の有効表示領域が投写レンズ４１よりも下方に設けられているため、投写レンズ４１から出射される映像光は、投写レンズ４１の斜め上方に向けて出射される。従って、より広角な斜め投写が実現できるため、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離をさらに短縮することが可能である。
(Function and effect)
According to the fifth embodiment, since the effective display area of the light modulation element 440 is provided below the projection lens 41, the image light emitted from the projection lens 41 is directed obliquely above the projection lens 41. Emitted. Therefore, since a wider-angle oblique projection can be realized, the distance between the projection display apparatus and the screen can be further shortened.
［第６実施形態］
以下において、第６実施形態について図面を参照しながら説明する。第６実施形態は、第１実施形態と第５実施形態とを組み合わせた実施形態である。
[Sixth Embodiment]
The sixth embodiment will be described below with reference to the drawings. The sixth embodiment is an embodiment in which the first embodiment and the fifth embodiment are combined.
（投写型表示システムの構成）
以下において、第６実施形態に係る投写型表示システムの構成について、図面を参照しながら説明する。図１３は、第６実施形態に係る投写型表示システム１００の構成を示す図である（側面視）。なお、図１３では、上述した図２と同様の構成については同様の符号を付していることに留意すべきである。
(Configuration of projection display system)
The configuration of the projection display system according to the sixth embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a projection display system 100 according to the sixth embodiment (side view). In FIG. 13, it should be noted that the same components as those in FIG.
図１３に示すように、投写型表示システム１００では、投写レンズ４１及び非球面ミラー５０を覆うように、保護カバー２６１及び保護カバー２６２が設けられている。保護カバー２６２は、集光面ａの近傍に設けられており、光透過性部材によって構成されている。保護カバー２６２は、非球面ミラー５０の湾曲面５１の形状に応じて集光される特定形状の光束を透過可能な形状を有する。なお、非球面ミラー５０の湾曲面５１で反射された映像光を透過可能であれば、保護カバー２６２の形状は、どのような形状であってもよい。 As shown in FIG. 13, in the projection display system 100, a protective cover 261 and a protective cover 262 are provided so as to cover the projection lens 41 and the aspherical mirror 50. The protective cover 262 is provided in the vicinity of the condensing surface a, and is configured by a light transmissive member. The protective cover 262 has a shape that can transmit a light beam having a specific shape that is condensed according to the shape of the curved surface 51 of the aspherical mirror 50. The shape of the protective cover 262 may be any shape as long as the image light reflected by the curved surface 51 of the aspherical mirror 50 can be transmitted.
なお、保護カバー２６１は、光透過性部材によって構成されている必要がないことは勿論である。非球面ミラー５０は、保護カバー２６１の内側に設けられた保持機構によって、保護カバー２６１の内側に保持されている。 Needless to say, the protective cover 261 need not be formed of a light transmissive member. The aspherical mirror 50 is held inside the protective cover 261 by a holding mechanism provided inside the protective cover 261.
［第７実施形態］
以下において、第７実施形態について図面を参照しながら説明する。第７実施形態は、第２実施形態と第５実施形態とを組み合わせた実施形態である。
[Seventh Embodiment]
Hereinafter, a seventh embodiment will be described with reference to the drawings. The seventh embodiment is an embodiment in which the second embodiment and the fifth embodiment are combined.
（投写型表示システムの構成）
以下において、第７実施形態に係る投写型表示システムの構成について、図面を参照しながら説明する。図１４は、第７実施形態に係る投写型表示システム１００の構成を示す図である（側面視）。なお、図１４では、上述した図４と同様の構成については同様の符号を付していることに留意すべきである。
(Configuration of projection display system)
The configuration of the projection display system according to the seventh embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a projection display system 100 according to the seventh embodiment (side view). In FIG. 14, it should be noted that the same components as those in FIG. 4 described above are denoted by the same reference numerals.
図１４に示すように、投写型表示システム１００では、投写レンズ４１及び非球面ミラー５０を覆うように、保護カバー３６１が設けられている。保護カバー３６１は、集光面ａの近傍に開口３６２を有している。開口３６２は、非球面ミラー５０の湾曲面５１の形状に応じて集光される特定形状の光束を透過可能な形状を有する。なお、非球面ミラー５０の湾曲面５１で反射された映像光を透過可能であれば、開口３６２の形状は、どのような形状であってもよい。 As shown in FIG. 14, in the projection display system 100, a protective cover 361 is provided so as to cover the projection lens 41 and the aspherical mirror 50. The protective cover 361 has an opening 362 in the vicinity of the light collection surface a. The opening 362 has a shape that can transmit a light beam having a specific shape that is condensed according to the shape of the curved surface 51 of the aspherical mirror 50. The shape of the opening 362 may be any shape as long as the image light reflected by the curved surface 51 of the aspherical mirror 50 can be transmitted.
なお、非球面ミラー５０は、保護カバー３６１の内側に設けられた保持機構によって、保護カバー３６１の内側に保持されている。 The aspherical mirror 50 is held inside the protective cover 361 by a holding mechanism provided inside the protective cover 361.
［第８実施形態］
以下において、第８実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第６実施形態と第８実施形態との相違点について主として説明する。
[Eighth Embodiment]
The eighth embodiment will be described below with reference to the drawings. In the following, differences between the above-described sixth embodiment and the eighth embodiment will be mainly described.
具体的には、上述した第６実施形態では、光透過性部材によって構成された保護カバー２６２が集光面ａの近傍に設けられている。これに対して、第８実施形態では、映像光をさらに広角に投写するための凹面レンズが集光面ａの近傍に設けられる。具体的には、凹面レンズは、集光面ａから“ｄ”の範囲内において、集光面ａよりもスクリーン１１側に配置されることが好ましい。 Specifically, in the sixth embodiment described above, the protective cover 262 made of a light transmissive member is provided in the vicinity of the light collection surface a. On the other hand, in the eighth embodiment, a concave lens for projecting image light at a wider angle is provided in the vicinity of the condensing surface a. Specifically, it is preferable that the concave lens is disposed closer to the screen 11 than the condensing surface a within the range of “d” from the condensing surface a.
（投写型表示システムの構成）
以下において、第８実施形態に係る投写型表示システムの構成について、図面を参照しながら説明する。図１５は、第８実施形態に係る投写型表示システム１００の構成を示す図である（側面視）。なお、図１５では、上述した図１３と同様の構成については同様の符号を付していることに留意すべきである。
(Configuration of projection display system)
The configuration of the projection display system according to the eighth embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a projection display system 100 according to the eighth embodiment (side view). In FIG. 15, it should be noted that the same components as those in FIG. 13 described above are denoted by the same reference numerals.
図１５に示すように、投写型表示システム１００では、光透過性部材によって構成された保護カバー２６２に代えて、凹面レンズ２６３が設けられている。 As shown in FIG. 15, in the projection display system 100, a concave lens 263 is provided in place of the protective cover 262 made of a light transmissive member.
凹面レンズ２６３は、集光面ａの近傍に設けられている。具体的には、凹面レンズ２６３は、集光面ａから“ｄ”の範囲内において、集光面ａよりもスクリーン１１側に配置されている。凹面レンズ２６３は、少なくとも非球面ミラー５０側に凹面を有しており、スクリーン１１側に平面を有していることが好ましい。また、平面の保護カバー２６１によって投写光学系を囲繞することが好ましい。すなわち、凹面レンズ２６３に設けられた平面及び平面の保護カバー２６１によって投写光学系が囲繞されるため、保管時などにおいて、凹面レンズ２６３お及び保護カバー２６１の外面に局所的に塵が溜まることを抑制することができる。 The concave lens 263 is provided in the vicinity of the condensing surface a. Specifically, the concave lens 263 is disposed closer to the screen 11 than the condensing surface a within the range of “d” from the condensing surface a. The concave lens 263 preferably has a concave surface at least on the aspherical mirror 50 side and has a flat surface on the screen 11 side. Further, it is preferable that the projection optical system is surrounded by a flat protective cover 261. That is, since the projection optical system is surrounded by the flat surface and the flat protective cover 261 provided on the concave lens 263, dust is locally collected on the outer surfaces of the concave lens 263 and the protective cover 261 during storage. Can be suppressed.
なお、第８実施形態では、投写レンズ４１、非球面ミラー５０及び凹面レンズ２６３は、映像光をスクリーン１１上に投写する投写光学系３００を構成する。 In the eighth embodiment, the projection lens 41, the aspherical mirror 50, and the concave lens 263 constitute a projection optical system 300 that projects image light onto the screen 11.
また、第８実施形態では、保護カバー２６２に代えて、凹面レンズ２６３を用いたが、これに限定されるものではない。具体的には、保護カバー２６２に代えて、非球面レンズや自由曲面レンズが用いられてもよい。 In the eighth embodiment, the concave lens 263 is used in place of the protective cover 262. However, the present invention is not limited to this. Specifically, instead of the protective cover 262, an aspheric lens or a free-form surface lens may be used.
このように、集光面ａの近傍に凹面レンズ２６３が設けられているため、第６実施形態に比べて、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離をさらに短縮することが可能である。 Thus, since the concave lens 263 is provided in the vicinity of the condensing surface a, the distance between the projection display apparatus and the screen can be further reduced as compared with the sixth embodiment.
凹面レンズ２６３が、集光面ａから“ｄ”の範囲内において、集光面ａよりもスクリーン１１側に配置されている。すなわち、凹面レンズ２６３は、集光面ａに映像光が集光された後に、再び発散した映像光を集光する。従って、凹面レンズ２６３による広角化の効果がさらに得られる。 The concave lens 263 is disposed closer to the screen 11 than the condensing surface a within the range of “d” from the condensing surface a. In other words, the concave lens 263 collects the diverged video light again after the video light is collected on the condensing surface a. Therefore, the effect of widening the angle by the concave lens 263 is further obtained.
［第９実施形態］
以下において、第９実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第７実施形態と第９実施形態との相違点について主として説明する。
[Ninth Embodiment]
The ninth embodiment will be described below with reference to the drawings. In the following description, differences between the above-described seventh embodiment and the ninth embodiment will be mainly described.
具体的には、上述した第７実施形態では、投写光学系３００は、投写レンズ４１及び非球面ミラー５０によって構成される。これに対して、第９実施形態では、投写光学系３００は、投写レンズ４１を有しておらず、複数のミラー群によって構成される。 Specifically, in the seventh embodiment described above, the projection optical system 300 includes the projection lens 41 and the aspherical mirror 50. On the other hand, in the ninth embodiment, the projection optical system 300 does not have the projection lens 41 and is configured by a plurality of mirror groups.
（投写型表示システムの構成）
以下において、第９実施形態に係る投写型表示システムの構成について、図面を参照しながら説明する。図１６は、第９実施形態に係る投写型表示システム１００の構成を示す図である（側面視）。なお、図１６では、上述した図１４と同様の構成については同様の符号を付していることに留意すべきである。
(Configuration of projection display system)
The configuration of the projection display system according to the ninth embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a projection display system 100 according to the ninth embodiment (side view). In FIG. 16, it should be noted that the same components as those in FIG.
図１６に示すように、投写型表示システム１００では、投写レンズ４１及び非球面ミラー５０に代えて、複数のミラー群（ミラー１５１〜ミラー１５５）が設けられている。ここで、ミラー１５１〜ミラー１５５は、投写光学系３００を構成することに留意すべきである。 As shown in FIG. 16, in the projection display system 100, a plurality of mirror groups (mirrors 151 to 155) are provided instead of the projection lens 41 and the aspherical mirror 50. Here, it should be noted that the mirrors 151 to 155 constitute the projection optical system 300.
第９実施形態では、ミラー１５１、ミラー１５２、ミラー１５４及びミラー１５５が凹面レンズであり、ミラー１５３が凸面レンズである。しかしながら、ミラーの組み合わせはこれに限定されるものではないことは勿論である。 In the ninth embodiment, the mirror 151, the mirror 152, the mirror 154, and the mirror 155 are concave lenses, and the mirror 153 is a convex lens. However, it goes without saying that the combination of mirrors is not limited to this.
第９実施形態では、集光面ａの近傍に開口３６２が設けられているが、これに限定されるものではない。具体的には、第６実施形態のように、光透過性部材によって構成された保護カバー２６２が集光面ａの近傍に設けられていてもよい。第８実施形態のように、投写光学系３００の最後段に設けられたミラー１５５で反射された映像光を集光する凹面レンズ２６３が集光面ａの近傍に設けられていてもよい。 In the ninth embodiment, the opening 362 is provided in the vicinity of the light collection surface a, but the present invention is not limited to this. Specifically, as in the sixth embodiment, a protective cover 262 made of a light transmissive member may be provided in the vicinity of the light collection surface a. As in the eighth embodiment, a concave lens 263 that condenses the image light reflected by the mirror 155 provided at the last stage of the projection optical system 300 may be provided in the vicinity of the condensing surface a.
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
[Other Embodiments]
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、上述した第１実施形態では、防護カバーの全体が光透過性部材によって構成されるが、これに限定されるものではない。具体的には、防護カバーが、非球面ミラー５０によって集光された映像光を透過する透過領域を有しており、透過領域のみが光透過性部材によって構成されればよい。非球面ミラー５０が映像光を集光するため、透過領域のサイズを小さくすることができ、透過領域を構成する光透過性部材の手入れが容易となる。 For example, in the first embodiment described above, the entire protective cover is configured by the light transmissive member, but is not limited thereto. Specifically, the protective cover has a transmission region that transmits the image light collected by the aspherical mirror 50, and only the transmission region may be formed of a light transmitting member. Since the aspherical mirror 50 condenses the image light, the size of the transmission region can be reduced, and the light transmissive member constituting the transmission region can be easily maintained.
第２実施形態及び第３実施形態では、防護カバー１６０に設けられた開口１６１の形状は、楕円形状及び投写型表示システム１００の左右方向に長い矩形形状であるが、これに限定されるものではない。具体的には、防護カバー１６０に設けられた開口１６１の形状は、集光面ａにおいて非球面ミラー５０によって集光される映像光（領域ｂ）の形状に応じて定められる。 In the second embodiment and the third embodiment, the shape of the opening 161 provided in the protective cover 160 is an elliptical shape and a rectangular shape that is long in the left-right direction of the projection display system 100, but is not limited thereto. Absent. Specifically, the shape of the opening 161 provided in the protective cover 160 is determined according to the shape of the image light (region b) collected by the aspherical mirror 50 on the light collection surface a.
第２実施形態〜第８実施形態では、投写レンズ４１から出射された映像光をスクリーン１１側に反射するミラーとして非球面ミラーを用いるが、これに限定されるものではない。具体的には、投写レンズ４１から出射された映像光をスクリーン１１側に反射するミラーとして自由曲面ミラーを用いてもよい。収差や解像度について工夫をすれば、投写レンズ４１から出射された映像光をスクリーン１１側に反射するミラーとして球面ミラーを用いてもよい。 In the second to eighth embodiments, an aspherical mirror is used as a mirror that reflects the image light emitted from the projection lens 41 toward the screen 11, but the present invention is not limited to this. Specifically, a free-form curved mirror may be used as a mirror that reflects the image light emitted from the projection lens 41 toward the screen 11 side. If the aberration and resolution are devised, a spherical mirror may be used as a mirror that reflects the image light emitted from the projection lens 41 to the screen 11 side.
各実施形態によれば、上述したように、反射ミラーを設けることによって、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離が短縮される。従って、投写型映像表示装置とスクリーンとの間に人などが入り込んで、映像光が遮られることを抑制することができる。また、光源４１０としてＬＤを用いた場合に、レーザ光（映像光）が人に照射される可能性を低減することができる。 According to each embodiment, as described above, the distance between the projection display apparatus and the screen is shortened by providing the reflection mirror. Therefore, it is possible to prevent the image light from being blocked by a person entering between the projection display apparatus and the screen. In addition, in the case where an LD is used as the light source 410, it is possible to reduce the possibility that a person is irradiated with laser light (image light).
上述した実施形態では、反射型のスクリーンを用いるフロント投写型の表示システムについて例示したが、透過型のスクリーンを用いることも可能である。 In the above-described embodiment, the front projection type display system using the reflection type screen is exemplified, but a transmission type screen can also be used.
１０・・・本体部、１１・・・スクリーン、２０・・・台座部、２１ａ・・・車輪、２１ｂ・・・車輪、３０・・・投写型映像表示装置、４０・・・映像光生成部、４１・・・投写レンズ、５０・・・非球面ミラー、５１・・・湾曲面、５２ａ・・・アーム部材、５２ｂ・・・アーム部材、６０・・・防護カバー、７０・・・反射ミラー、１００・・・投写型表示システム、１５１〜１５５・・・ミラー、１６０・・・防護カバー、１６１・・・開口、２６１〜２６２・・・保護カバー、２６３・・・凹面レンズ、３６１・・・保護カバー、３６２・・・開口、２００・・・光学エンジン、３００・・・投写光学系、４１０・・・光源、４２０・・・フライアイレンズ、４３０・・・ＰＢＳアレイ、４４０・・・光変調素子、４５０・・・クロスダイクロイックプリズム、４６１〜４６６・・・レンズ、４７１〜４７２・・・ダイクロイックミラー、４８１〜４８３・・・ミラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Main-body part, 11 ... Screen, 20 ... Base part, 21a ... Wheel, 21b ... Wheel, 30 ... Projection type image display apparatus, 40 ... Image light generation part , 41 ... projection lens, 50 ... aspherical mirror, 51 ... curved surface, 52a ... arm member, 52b ... arm member, 60 ... protective cover, 70 ... reflection mirror , 100 ... Projection display system, 151 to 155 ... mirror, 160 ... protective cover, 161 ... opening, 261 to 262 ... protective cover, 263 ... concave lens, 361 ... Protective cover, 362 ... aperture, 200 ... optical engine, 300 ... projection optical system, 410 ... light source, 420 ... fly eye lens, 430 ... PBS array, 440 ... Light modulation element, 450. Scan dichroic prism, 461 to 466 ... lens, 471-472 ... dichroic mirror, 481-483 ... mirror
Claims (4)
少なくとも前記投写レンズと前記反射ミラーを覆う保護カバーをさらに備え、
前記保護カバーは、前記映像光が集光される位置近傍に配置された透過領域を有しており、
前記映像光は、前記透過領域を透過して前記スクリーンへ出射されることを特徴とする投写型映像表示装置。 A projection-type image display apparatus comprising: an image light generation unit that generates image light ; and a projection optical system that projects the image light onto a screen, wherein the image light generation unit is configured to respond to a solid-state light source and an image signal. A light modulation element that modulates light from the solid-state light source, and the projection optical system emits the image light emitted from the image light generation unit and is emitted from the projection lens. A reflection mirror that reflects and collects the image light to the screen side, and an effective display area of the light modulation element is provided on one side with respect to an optical axis of the projection lens, In the projection display apparatus provided on the other side with respect to the optical axis of the projection lens ,
A protective cover covering at least the projection lens and the reflection mirror;
The protective cover has a transmission region arranged in the vicinity of the position where the image light is collected,
The projection image display apparatus , wherein the image light is transmitted through the transmission region and emitted to the screen .
前記投写光学系は、前記映像光を反射するミラーをさらに備えることを特徴とする投写型映像表示装置。 The projection display apparatus according to claim 1, wherein
The projection optical system further includes a mirror that reflects the image light .
前記スクリーンは、透過型のスクリーンであることを特徴とする投写型表示システム。 The projection display system according to claim 3, wherein
The projection display system, wherein the screen is a transmissive screen.
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