JPH04362622A - 背面型４面マルチ液晶投射装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶投射装置を４台用
い、透過型液晶パネルを透過した各液晶投射装置の光源
光を映像光とし、当該映像光をスクリーン上にその背面
側から拡大投射して映像を表示させるようにした背面型
４面マルチ液晶投射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶ディスプレイ技術の進展は著
しく、コントラストや色再現性に優れた液晶板の出現に
よって、カラー液晶板を映像表示担体として用い、大型
スクリーンに拡大投射する液晶カラー投射装置が実用化
されている。この種の装置は光源からの光を収束光学系
で略平行光線に収束して、透過型カラー液晶板に照射し
、透過光を投射光学系を介してスクリーン上に拡大投射
するものであり、投射装置は通常スクリーンの手前側に
光軸がスクリーン面に対して直交するように配置される
。図５および図６はこのような液晶カラー投射装置とス
クリーンの配置構成を示す模式図で、図５は液晶カラー
投射装置１を室内の床面上に設置した場合、図６は天井
から吊り下げて使用する場合を示す。なお、２は壁面に
沿って略垂直に配置されたスクリーンである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した如
き従来の液晶カラー投射装置１を複数台用いて背面投射
型マルチ液晶投射装置を構成しようとすると、１台の液
晶投射装置で得られる投射画面がＬ＝１００インチの場
合、その投射距離Ｄは３５０ｃｍ程度必要で、可般式の
背面投射型マルチ液晶投射装置を実現することができな
かった。

【０００４】一方、本出願人は先に特願平２−２９９８
５７号として、上記のごとき従来の液晶投射装置を床面
に設置したり天井から吊り下げ、壁面に平行に配置した
スクリーンに向けて装置全体を傾斜させて投射した場合
でも、スクリーンの上端あるいは下端と投射レンズとの
間における距離の差によって投射映像に台形歪やピンボ
ケが生じることがなく、また２５０ｃｍ程度の比較的短
い投射距離で１００インチの投射画面を得ることのでき
る液晶投射装置を提案した。

【０００５】この液晶投射装置は、液晶パネルのパネル
面に垂直な軸に対して所定の角度で液晶パネルに光源光
を入射させ、この液晶パネルを透過した映像光を投射レ
ンズ内に設けたミラーで同一入射面内において光源光の
光軸の傾斜角に対して所定の煽り角を付与して光源方向
に反射させ、この反射光の光軸上に該光軸が前記所定の
角度で入射するように前記煽り角分傾けて中心を位置さ
せた投射レンズでもって、この投射レンズに平行に配設
したスクリーン上に投射するようにしたので、液晶投射
装置を床面上に設置したり、天井から吊り下げてスクリ
ーンの下方あるいは上方から映像を投射しても、照明ム
ラ、台形歪、ピンボケ等の生じない映像を得ることがで
きるものである。

【０００６】また、投射映像のベースラインまたはアッ
パーラインを水平にすることができるので、設置調整等
が容易であるばかりでなく、入射光と投射光の方向を対
向させて構成し、この対向させるためのミラーを投射レ
ンズ内に配置したので、装置全体を小型化することがで
きると共に投射距離を短くすることができる。しかし、
この液晶投射装置においても可般式の背面投射型マルチ
液晶投射装置を構成するには投射距離が未だ長過ぎて大
型化し、実用的でないという問題があった。

【０００７】したがって、本発明は上記したような従来
の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、投射距離を短縮して薄型小形化を実現すると共に
、可般性に優れた背面型４面マルチ液晶投射装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、４分割された投射領域を有する背面投射型ス
クリーンと、このスクリーンの背面上方および下方に、
それぞれ投射レンズを前方に向けて２つずつ配設された
合計４つの液晶投射装置とを備え、これらの液晶投射装
置からの映像光を反射ミラーによって２回屈折反射させ
て対応する前記各投射領域にそれぞれ投射させるように
したものである。

【０００９】

【作用】本発明において、反射ミラーは液晶投射装置か
ら出た映像光を２回屈折反射されることによりスクリー
ンの当該液晶投射装置に対応する投射領域にその背面側
から拡大投射し、投射距離を短縮する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明に係る背面型４面マルチ
液晶投射装置の一実施例を示す外観斜視図、図２は図１
のＩＩ−ＩＩ線断面図、図３は図１のＩＩＩ　−ＩＩＩ
　線断面図、図４は液晶投射装置の光学系を示す概略図
である。 これらの図において、背面型４面マルチ液晶投射装置１
０は、前面中央部および背面全体が開放する縦長薄箱型
のハウジング１１を有し、前面側開口部１２に背面投射
型スクリーン１３が取付けられている。

【００１１】前記背面投射型スクリーン１３は、アクリ
ル樹脂等によって形成され、投射サイズＬが８０インチ
の場合、幅１６０ｃｍ、高さ１２０ｃｍで、中央におい
て互いに交差する垂直および水平線で４分割されること
により、４つの投射領域１４Ａ〜１４Ｄを有している。 また、スクリーン１３の表面には幅方向全長に亙って上
下方向に延在し左右方向に密接して形成された多数の半
円柱状突状体からなるレンチキュラーレンズ（シリンド
リカルレンズ）１５が全面に亙って一体に形成される一
方、裏面にはフレネルレンズ１６Ａ〜１６Ｄが各投射領
域１４Ａ〜１４Ｄ毎に一体に形成されている。フレネル
レンズ１６Ａ〜１６Ｄは、後述する液晶投射装置２０か
ら出射しスクリーン１３を透過する透過映像光を平行光
にするもので、断面形状が略三角形からなり同心円状に
突設された複数の環状突起体で構成され、その各突起体
の内側斜面の傾斜角度が中心程大きく、中心から遠のく
にしたがって徐々に小さくなるよう形成されている。な
お、前記レンチキュラーレンズ１５は、前記スクリーン
１３を透過する透過映像光をスクリーン前方に集光し、
前方への配光特性を高める作用を果たす。前記各投射領
域１４Ａ〜１４Ｄの境界には遮光帯１７が設けられてい
る。遮光帯１７は、スクリーン１３が一枚の板で構成さ
れるものにおいてはスクリーン背面側で前記投射領域１
４Ａ〜１４Ｄの境界線上にスクリーン面と直交するよう
に突設され、各投射領域１４Ａ〜１４Ｄ毎に分割形成さ
れた４つの分割スクリーンを一体的に接合して製作され
るものにおいては、その接合面に遮光塗料もしくは遮光
フィルムを介在させて遮光帯としたり、あるいはまた薄
い遮光板を接合面に介在させてその一部を背面側に突出
させたりしてもよい。この場合、本実施例は各投射領域
１４Ａ〜１４Ｄ毎に分割形成された同一構成からなる４
つの分割スクリーンを一体的に接合して１つの背面投射
型スクリーン１３とし、接合面に遮光帯１７としての薄
い遮光板を介在させてその一部をスクリーン背面側に突
出させた例を示している。なお、背面投射型スクリーン
１３としては上記構成に限らず種々の変形、変更が可能
であり、例えば表面にレンチキュラーレンズ１５を設け
、裏面側を平坦面としたり、表面をスリガラスのように
粗面に形成して裏面を平坦面としたものであってもよい
。そして、このように構成された背面型投射スクリーン
１３は、周縁部をアルミニウム等からなる枠体１９に保
持されて前記ハウジング１１の前面側開口部１２にはめ
込み固定されている。

【００１２】前記ハウジング１１の内部には、スクリー
ン後方の上方および下方にそれぞれ２つずつ合計４つの
液晶投射装置２０が前記各投射領域１４Ａ〜１４Ｄに対
応して配設されると共に、各液晶投射装置２０から出た
映像光２８を２回屈折反射させて当該液晶投射装置に対
応する投射領域１４Ａ〜１４Ｄに投射させる２枚１組か
らなる４組の反射ミラー２２が配設されている。前記液
晶投射装置２０は、図４に示すようにキセノンランプ等
の光源２５、光源２５からの放射光を略平行光にするコ
ンデンサレンズ２６、得られた略平行な光源光２７を透
過して映像光２８とする透過型の液晶パネル２９、液晶
パネル２９を透過した映像光２８を拡大しスクリーン１
３に投射するＬ型投射レンズ３０等で構成されている。 液晶パネル２９はＴＮモードの液晶セルが配列されたも
のであって、当該液晶パネルに印加される電圧をテレビ
ジョンの映像信号に応じて変化させれば、液晶パネル２
９にはテレビジョン映像が表示される。Ｌ型投射レンズ
３０は、２つのレンズ３１Ａ、３１Ｂと、これら両レン
ズ３１Ａ、３１Ｂ間に配設されたミラー３２とで構成さ
れ、前記レンズ３１Ｂが反射ミラー２２の第１反射ミラ
ー２２Ａと対向するよう前方に向けて配設されている。

【００１３】前記反射ミラー２２は、前記第１反射ミラ
ー２２Ａと、これより大きい第２反射ミラー２２Ｂとで
構成されている。第１反射ミラー２２Ａは、液晶投射装
置２０から出た映像光２８を後方斜め上方または下方に
反射させるもので、上側２つの投射領域１４Ａ、１４Ｂ
に対応するものにあっては図３に示すように上側の液晶
投射装置２０の前方でスクリーン１３の背面上方位置に
後方側に所定角度傾斜して配設され、下側２つの投射領
域１４Ｃ、１４Ｄに対応するものにあっては下側の液晶
投射装置２０の前方でスクリーン１３の背面下方位置に
前方に所定角度傾斜して配設されている。第２反射ミラ
ー２２Ｂは、第１反射ミラー２２Ａによって反射した反
射映像光を前方斜め上方または斜め下方に反射させるも
ので、上側２つの投射領域１４Ａ、１４Ｂに対応するも
のにあっては図３に示すように上側の液晶投射装置２０
の真下に後方側に所定角度傾斜して配設され、下側２つ
の投射領域１４Ｃ、１４Ｄに対応するものにあっては下
側の液晶投射装置２０の真上に前方に所定角度傾斜して
配設されている。

【００１４】ここで、各液晶投射装置２０をスクリーン
１３の後方上方および下方に設置すると、スクリーン１
３の各投射領域１４Ａ〜１４Ｄの上、下端とＬ型投射レ
ンズ３０との間における光路長の差によって投射映像に
台形歪やピンボケが生じる。そこで、本実施例において
はこのような台形歪やピンボケの発生を極力軽減防止す
るため、上述した先の出願（特願平２−２９９８５７号
）と同様、液晶パネル２９、Ｌ型投射レンズ３０および
第１、第２反射ミラー２２Ａ、２２Ｂをそれぞれ前方ま
たは後方に所定角度傾斜させ、光路長の補正を行なって
いる。

【００１５】かくしてこのような構成からなる背面型４
面マルチ液晶投射装置１０にあっては、４台の液晶投射
装置２０を背面投射型スクリーン１３の背面上部および
下部に、各投射領域１４Ａ〜１４Ｄにそれぞれ対応して
配設し、反射ミラー２２によって２回屈折反射させるよ
うに構成したので、投射距離（スクリーン１３と液晶投
射装置２０間の直線距離）を大幅に短縮することができ
、奥行きが僅か５０ｃｍのハウジング１１にスクリーン
１３と液晶投射装置２０を組込むことができる。したが
って、薄型小形にして可般性に優れた背面型４面マルチ
の液晶投射装置を提供することができる。

【００１６】なお、上記実施例においては、１枚の液晶
パネル２９を用いて映像光２８を形成した場合について
説明したが、本発明はこれに特定されるものではなく、
３枚の白黒液晶板を用い、これらの液晶板に全波長の光
源をＲ、Ｇ、Ｂの３色光に分離するダイクロイックミラ
ーを介してＲ、Ｇ、Ｂ光をそれぞれ入射させ、各々の液
晶板でＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像を生成してダイクロイッ
クミラー（あるいはダイクロイックプリズム）で混合し
、投射レンズ３０および反射ミラー２２を介してスクリ
ーン１３にカラー画像を拡大投射させるようにしたもの
であってもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る背面型
４面マルチ液晶投射装置によれば、各液晶投射装置から
出た映像光を反射ミラーによって２回屈折反射させるよ
うに構成したので、投射距離を短縮することができ、装
置自体の薄型小型化を実現すると共に可般性に優れた背
面４面マルチ液晶カラー投射装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る背面型４面マルチ液晶投射装置の
一実施例を示す外観斜視図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】図１のＩＩＩ　−ＩＩＩ　線断面図である。

【図４】液晶投射装置の光学系を示す概略図である。

【図５】従来の液晶カラー投射装置を床面に設置した場
合の投射状態図である。

【図６】従来の液晶カラー投射装置を天井から吊り下げ
た場合の投射状態図である。

【符号の説明】

１０　　背面型４面マルチ液晶投射装置１１　　ハウジ
ング １３　　背面投射型スクリーン １４Ａ〜１４Ｄ　　投射領域 ２０　　液晶投射装置 ２２　　反射ミラー ２５　　光源 ２９　　液晶パネル ３０　　投射レンズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　４分割された投射領域を有する背面投
   射型スクリーンと、このスクリーンの背面上方および下
   方に、それぞれ投射レンズを前方に向けて２つずつ配設
   された合計４つの液晶投射装置とを備え、これらの液晶
   投射装置からの映像光を反射ミラーによって２回屈折反
   射させて対応する前記各投射領域にそれぞれ投射させる
   ようにしたことを特徴とする背面型４面マルチ液晶投射
   装置。