JPH0384515A - 斜め投射型表示装置 - Google Patents

斜め投射型表示装置

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JPH0384515A
JPH0384515A JP1222021A JP22202189A JPH0384515A JP H0384515 A JPH0384515 A JP H0384515A JP 1222021 A JP1222021 A JP 1222021A JP 22202189 A JP22202189 A JP 22202189A JP H0384515 A JPH0384515 A JP H0384515A
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JP
Japan
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display device
projection
optical axis
type display
lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP1222021A
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English (en)
Inventor
Takashi Miyasaka
隆史 宮坂
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH0384515A publication Critical patent/JPH0384515A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、液晶表示装置等の透過型あるいは反射型表示
装置を使用した斜め投射型表示装置に関する。
[従来の技術] 従来の透過型あるいは反射型表示装置を用いた斜め投射
型表示装置は、第5図に示すように、イメージサークル
に十分な余裕を持った投射レンズ51を用い、透過型あ
るいは反射型表示装置52の中心53と、投射レンズ5
1の光軸54をずらすことにより、斜め投射を実現して
いた。
また、投射スクリーンの法線61と投射レンズ62の光
軸63の成す角を更に大きく設定する場合、第6図に示
すように、投射レンズ62の光軸63と、透過型あるい
は反射型表示装置64の法線65との成す角を適当に設
定し、さらに透過型あるいは反射型表示装a64の形状
を予め台形になるよう製造する方法が知られていた。
[発明が解決しようとする課題] しかし、かかる従来の斜め投射表示装置は、以下のよう
な問題点を有していた。
第5図に示すようなイメージサークルに余裕を持った投
射レンズの光軸と反射型あるいは投射型表示装置の中心
をずらすことにより台形歪を発生せずに斜め投射をする
方法は、問題なく使用出来る限度が、垂直投射に対し、
±15°程度であり、前方投射の場合視聴者と投射画面
の間に投射型表示装置が入る場合があり、視聴の大きな
妨げとなっていた。あるいは、投射型表示装置と投射画
面の間に視聴者が入る場合もあり、投射画面上に視聴者
の影が写ってしまうという問題点もあった。
このような斜め投射型表示装置の投射レンズは、イメー
ジサークルに余裕が必要なため、大口径レンズになりさ
らにその分収差を除去するためにレンズtII戊枚数が
多くなり非常に高価且つ大型の投射レンズに成るという
問題点を有していた。
また、背面投射型表示装置に於いては、特に画面のサイ
ズを大きくする場合、装置の奥行きを薄くする為に、垂
直投射時に対し、60’近い角度を持つ斜め投射系が必
要である。  これには、第6図に示すように投射レン
ズの光軸と、透過型あるいは反射型表示装置の法線との
成す角を適当に定め、透過型あるいは反射型表示装置を
予め台形に製造する方法が提案されているが、この場合
、各ビクセルの大きさを連続的に変化させる必要が有り
、各画素容量のコントロールが非常に難しく、また生産
技術的観点からも、非現実的である。
そこで、本発明は従来のこのような問題点を解決するた
め、投射型あるいは反射型表示装置の形状に台形歪を与
える必要がなく、従来どおりの矩形型の表示装置のまま
で、さらに投射レンズのイメージサークルを大きくする
ことなく、すなわち投射レンズの口径を大きくすること
なく、スクリーンの法線と投射レンズの光軸との威す角
を大きくとった斜め投射を実現し、前方投射型表示装置
においては、視聴者と前方投射型表示装置とが互いに投
射画面の視聴を妨げることなく、背面投射型表示装置に
おいては、超薄型の投射型表示装置を実現することを目
的としている。
[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するため、本発明の斜め投射型表示装置
は、 (1)少なくとも一つの光源と、少なくとも一つの透過
型あるいは反射型表示装置を有し、投射スクリーンの法
線と投写レンズの光軸が平行でない斜め投射型表示装置
に置いて、投射レンズと前記透過型あるいは反射型表示
装置の間に、台形歪発生光学系を挿入したことを特徴と
する。
(2)台形歪発生光学系に於て、透過型あるいは反射型
表示装置を実像として結1象する光学系と、実像桔1象
部に背面投射型スクリーンを用いたことを特徴とする。
(3)台形歪発生光学系に於て、透過型あるいは反射型
表示装置の虚像を用いたことを特徴とする。
(4)実像結(央部に用いる背面投射型スクリーンに、
透過型あるいは反射型表示装置の解1象度に相当するピ
ッチの微小プリズム列を用い、各々のプリズムの全反射
面と台形歪発生光学系の光軸との威す角と、プリズムの
全反射面と投射レンズの光軸との成す角を路間−にした
ことを特徴とする。
(5)実1象結像部に用いる背面投射型スクリーンに、
透過型あるいは反射型表示装置の解1象度に相当するピ
ッチの光ファイバー列を用い、各々の光ファイバーの一
端を、台形歪光学系の光軸と略垂直に設定し、光ファイ
バーの他端を投射レンズの光軸と略垂直に設定したこと
を特徴とする。
[作用] 本発明は以上の構成を有するので、たとえ投射レンズに
より、大きな角度を持ってスクリーンに投射しても、 
(例えば、スクリーンの法線に対し、投射レンズの光軸
の成す角が60”程度〉台形歪発生光学系によって、a
終投射[[i (11が台形歪を発生しないように逆側
の台形歪を発生させることにより、透過型あるいは反射
型表示装置は従来の矩形型のままで、大きな角度での斜
め投射が実現出来るのである。
ここで、台形歪発生光学形の光軸と、投射レンズの光軸
は一致せず、ある角度を持っているため、透過型あるい
は反射型表示装置の台形歪fmの実1象を結像するスク
リーンに、透過型あるいは反射型表示装置の解像度tご
相当する微小プリズム列を用いると、第3図に示すよう
に、微小プリズムの全反射面により、台形歪発生光学系
の光軸34に沿った光線32を投射レンズの光軸33に
沿う光線に偏向することが出来、ランプがら出射された
光束32を有効に使うことが出来る。
微小プリズムでなく、透過型あるいは反射型表示装置の
解像度に相当する光ファイバーを用いても、光ファイバ
ーの一端に入射された光束は光ファイバー内を通過し、
投射レンズの光軸に沿った光束に偏向され、微小プリズ
ムを用いた場合と同様な効果が得られる。
[実施例] 以下に本発明の実施σqを図面に基づいて説明する。第
1図に於て、光源11がら出る光束を透過型あるいは反
射型表示装置!i12に照射することによって光束量を
画素毎に調整する透過型あるいは反射型表示装置を、台
形歪発生レンズ13の光軸14に対して、垂直から適当
な角度だけ傾けて配置する。ここで、台形歪発生レンズ
とは、機能を表している名称であり、通常の投射レンズ
と同様な物でよい。これにより、透過型あるいは反射型
表示装置12の台形歪を与えられた実像が、背面投射型
スクリーン15に結像される。ここで用いる背面投射ス
クリーン15は、一般に高価なため、特に後に述べるよ
うに光束の向きを台形歪発生光学系の光軸方向から投射
光学系の光軸方向に偏向するような背面投射スクリーン
15は高価になるため、なるべく小面積に抑えることが
必要である。
そこで、台形歪発生レンズ13の倍率は1倍程度に抑え
ることが望ましい。ここで結像された台形歪像は、投射
レンズ16の光軸17に対して、垂直から適当な角度だ
け傾けて配置される。これにより、最終投射画(a 1
8は斜め投射しているにも関わらず、台形歪のない画像
が得られる。
ここで、所望の斜め投射角度、最終拡大率、最終投射距
離を決めると、最終投射画1象18に台形歪を発生させ
ないような、台形歪レンズ13の焦点距離、倍率、台形
歪レンズ13の光軸14と、投射型あるいは反射型表示
装置12との威す角等のパラメータを適当に選ぶことが
できる。
また、台形歪発生光学系に於て、実f象を結f!j!さ
せなくとも、第2図に示すように台形歪発生レンズ21
による虚像22により適当な台形歪を発生させても同様
な効果が得られることになる。
さらに、台形歪像を結1象させる背面投射型スクリーン
に、第3図に示すような投射型あるいは反射型表示体の
解像度に相当するピッチを持った微小プリズム列31を
用いれば、光源がら出射された光束32を無駄なく投射
レンズの光軸33に沿った方向に曲げることが出来る。
この微小プリズム列31は、台形歪発生レンズの光軸3
4に沿った光束32を投射レンズの光軸33に沿った光
束35にするために、台形歪発生レンズの光軸34と微
小プリズム31の全反射面36の威す角と、投射レンズ
の光軸33と微小プリズム31の全反射面36の成す角
を路間−にすると大きな効果が得られる。尚ここで用い
る微小プリズム列31は、第3図を描いた粗面に対して
垂直な方向には、連続でよいことは明かである。この微
小プリズムの全反射面に対し、全反射条件が成立しない
ような場合は、全反射面に、アルミ等の全反射膜を配す
ることが必要である。
また、台形歪1象を結像させる背面投射型スクリ−ンに
、第4図に示すような投射型あるいは反射型表示体の解
像度に相当するピッチを持った光ファイバー列41を用
いれば、光源から出射された光束42を無駄なく投射レ
ンズの光軸43に沿った方向に偏向することが出来る。
ここで、光ファイバー41の一端を台形歪光学系の光軸
44と略垂直に設定し、光ファイバー41の他端を投射
レンズの光軸43と略垂直に設定すると大きな効果が帰
られる。
[発明の効果] 本発明の斜め投射型表示装置は、以上説明しまたように
、台形歪発生光学系を用いることにより、透過型あるい
は反射型表示装置を予め台形に制作することなく、最終
投射スクリーンの法線と、投射レンズの光軸の成す角を
大きくとることが出来、前方投射型の場合には、本斜め
投射型表示装置が視聴者の視野の中に入ったり、視聴者
の影が最終投射画像に投影されるようなことがない。ま
た、背面投射型の場合には、本体の奥行きを従来の背面
投射型表示装置に比べ、著しく薄くすることが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の斜め投射型表示装置の縦断面図。 第2図は、本発明の斜め投射型表示装置の台形歪発生光
学系に台形歪レンズの虚像を用いた場合の説明図。 第3図は、本発明の斜め投射型表示装置の台形歪発生光
学系の背面投射型スクリーンに、微小プリズム列を用い
た場合の縦断面図。 第4図は、本発明の斜め投射型表示装置の台形歪発生光
学系の背面投射型スクリーンに、微小光ファイバー列を
用いた場合の縦断面図。 第5図は、従来の斜め投射型表示装置の一実施例の縦断
面図。 第6図は、従来の斜め投射型表示装置の池の実IM例の
縦断面図。 11・・・光源 12・・・透過型あるいは反射型表示装置 3 ・ 14 ・ 15 ・ 16 ・ 17 ・ 18 ・ 21 ・ 22 ・ 31 ・ 32 ・ 33 ・ 34 ・ 35 ・ 6 1 2 3 4 ・・台形歪発生レンズ ・台形歪発生レンズの光軸 ・背面投射型スクリーン ・投射レンズ ・投射レンズの光軸 ・最終投射画像 ・台形歪発生レンズ ・台形歪発生レンズによる虚(II ・微小プリズム列 ・光源から出射された光束 ・・投射レンズの光軸 ・台形歪発生レンズの光軸 ・投射レンズの光軸に沿った光 束 ・微小゛プリズムの全反射面 ・光ファイバー列 ・光源から出射された光束 ・投射レンズの光軸 ・台形歪光学系の光軸  3 4 1 2 3 4 投射レンズ 透過型あるいは反射型表示袋 置 透過型あるいは反射型表示袋 置の中心 投射レンズの光軸 投射スクリーンの法線 投射レンズ 投射レンズの光軸 投射型あるいは反射型表示袋 置 投射型あるいは反射型表示体 置の法線 以上

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも一つの光源と、少なくとも一つの透過
    型あるいは反射型表示装置を有し、投射スクリーンの法
    線と、投射レンズの光軸が平行でない斜め投射型表示装
    置に於て、前記投射レンズと前記透過型あるいは反射型
    表示装置の間に、台形歪発生光学系を挿入したことを特
    徴とする斜め投射型表示装置。
  2. (2)前記台形歪発生光学系に於て、前記透過型あるい
    は反射型表示装置を実像として結像する光学系と、前記
    実像結像部に背面投射型スクリーンを用いたことを特徴
    とする請求項1記載の斜め投射型表示装置。
  3. (3)前記台形歪発生光学系に於て、前記透過型あるい
    は反射型表示装置の虚像を用いたことを特徴とする請求
    項1記載の斜め投射型表示装置。
  4. (4)前記実像結像部に用いる背面投射型スクリーンに
    、前記透過型あるいは反射型表示装置の解像度に相当す
    るピッチの微小プリズム列を用い、各々のプリズムの全
    反射面と前記台形歪発生光学系の光軸との成す角と、前
    記プリズムの全反射面と前記投射レンズの光軸との成す
    角を略同一にしたことを特徴とする請求項1記載の斜め
    投射型表示装置。
  5. (5)前記実像結像部に用いる背面投射型スクリーンに
    、前記透過型あるいは反射型表示装置の解像度に相当す
    るピッチの光ファイバー列を用い、各々の光ファイバー
    の一端を、台形歪光学系の光軸と略垂直に設定し、前記
    光ファイバーの他端を投射レンズの光軸と略垂直に設定
    したことを特徴とする請求項1記載の斜め投射型表示装
    置。
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Cited By (5)

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