JPH06165092A - 投影型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】装置前面に設けた透過型スクリーンに画像を投
影するものでありながら、奥行き寸法を十分に小さく
し、しかも縦横の幅も小さくして装置全体を小型化す
る。 【構成】前面に透過型スクリーン２２を設けたケース２
１内に、画像投影源２５と、この投影源２５からの投影
光を反射させる中継ミラー２３と、この中継ミラー２３
で反射された投影光をスクリーン２２に向けて反射させ
る最終投影ミラー２４とを設け、かつ中継ミラー２３
は、スクリーン２２の下側縁側の後方に配置し、最終投
影ミラー２４は、スクリーン２２の上側縁側の後方に中
継ミラー２３に対向させてスクリーン面に対し垂直に近
い角度で配置するとともに、投影源２５は、中継ミラー
２３から最終投影ミラー２４に向かう投影光路の後方
に、中継ミラー２３に対向させて配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、装置前面に設けた透過
型スクリーンに画像を投影する投影型表示装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】投影型表示装置は、液晶表示パネルやＣ
ＲＴ等の画像表示体が表示する画像を投影光学系により
スクリーン面に拡大投影するもので、この投影型表示装
置によれば、画面サイズが小さい液晶表示パネルや小型
ＣＲＴ等を用いて、大画面の画像を表示することができ
る。

【０００３】この投影型表示装置には、表示装置とは別
に配置される別置きスクリーンに画像を投影する方式の
ものと、装置前面に設けた透過型スクリーンに画像を投
影する方式のものとがあり、後者の方式の投影型表示装
置としては、図３に示す構成のものと、図４に示す構成
のものとがある。

【０００４】図３に示した表示装置は、前面に透過型ス
クリーン２を設けたケース１内に、前記スクリーン２に
対向させて画像投影源３を配置したものであり、この投
影源３には、図示しないが、液晶表示パネルまたはＣＲ
Ｔ等の画像表示体と、その表示像を拡大投影する投影レ
ンズとが設けられている。

【０００５】この表示装置は、投影源３からの投影光
（投影レンズによって拡大投影される画像光）をケース
前面の透過型スクリーン２に投影してこのスクリーン面
に結像させるもので、透過型スクリーン２に投影された
画像は、装置の前面側から観察される。

【０００６】ところで、上記表示装置においては、投影
源３からスクリーン２までの光路長が長いほど、投影源
３からの投影光の光束が大きく拡がってスクリーン２に
達するため、投影源３からスクリーン２までの光路長を
大きくすれば、大画面の画像をスクリーン２に投影する
ことができる。

【０００７】しかし、図３に示した表示装置は、スクリ
ーン２に投影源３を直接対向させたものであるため、投
影源３からスクリーン２までの光路長を大きくするには
投影源３をスクリーン２から遠く離して配置しなければ
ならず、したがって、スクリーン投影画像の大きさに比
べて装置の奥行き長さが大きくなってしまうという問題
をもっている。

【０００８】そして、この表示装置は、一般に、通常の
テレビジョン受像機と同様に部屋の壁際等に置いて使用
されるため、その奥行き長さが大きいと、表示装置が室
内に大きく突出してしまう。

【０００９】一方、図４に示した表示装置は、前面の上
部に透過型スクリーン１２を設けたケース１１内に、画
像投影源１３（図３の表示装置における投影源３と同じ
構成のもの）と、この投影源１３からの投影光を前記ス
クリーン１２に向けて反射させる投影ミラー１４とを設
けたもので、投影ミラー１４は、前記スクリーン１２の
後方に、約45°の傾斜角度で斜め下向きに傾けて配置さ
れており、また投影源１３は、スクリーン１２の下方
（ケース１１内の下部）に、前記投影ミラー１４に斜め
方向から対向させて配置されている。

【００１０】この表示装置は、投影源１３からの投影光
を投影ミラー１４で反射させてケース前面の透過型スク
リーン１２に投影するものであり、この表示装置によれ
ば、投影源１３からスクリーン１２までの光路を投影ミ
ラー１４によって屈折させているため、奥行き長さを小
さくすることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
４に示した表示装置は、図３に示した表示装置に比べれ
ば奥行き長さが小さいが、それでも、十分薄型であると
はいえなかった。

【００１２】すなわち、図４に示した表示装置では、投
影光をスクリーン１２に向けて反射させる投影ミラー１
４をスクリーン１２の後方に配置しているため、スクリ
ーン１２の下方に配置した投影源１３からの投影光を前
記投影ミラー１４で反射させてスクリーン１２に投影す
るためには、この投影ミラー１４を、スクリーン１２面
に対し図示のように傾けて配置する必要があるし、ま
た、投影源１３からの投影光が、スクリーン１２面に結
像する画像の大きさに近い断面積の光束に拡大されて投
影ミラー１４に入射するため、この光束の投影光をスク
リーン１２に向けて反射させるには、前記投影ミラー１
４を大面積のミラーとする必要がある。

【００１３】そして、この表示装置では、大面積の投影
ミラー１４をスクリーン１２面に対して上記のように傾
けて配置しているため、スクリーン１２の後方に投影ミ
ラー１４が庇状に大きく張出しており、したがって、ケ
ース１１を投影ミラー１４の張出し量に応じた奥行き長
さのものとしなければならない。

【００１４】しかも、この表示装置は、投影源１３をス
クリーン１２の斜め下方に配置しているため、装置の横
幅はスクリーン１２の横幅より若干大きい程度である
が、縦幅（高さ）が図３に示した表示装置に比べてかな
り大きくなってしまうという問題ももっている。

【００１５】なお、図４に示した表示装置では投影源１
３をスクリーン１２の斜め下方に配置しているが、この
種の表示装置には、投影源をスクリーンの一側方向に配
置するとともに投影ミラー１４をその向きをほぼ90°変
えて配置しているものもあり、その場合は、装置の縦幅
（高さ）はスクリーンの縦幅より若干大きい程度である
が、横幅が大きくなってしまう。

【００１６】本発明は上記のような実情にかんがみてな
されたものであって、その目的とするところは、装置前
面に設けた透過型スクリーンに画像を投影するものであ
りながら、奥行き寸法を十分に小さくし、しかも縦横の
幅も小さくして装置全体を小型化することができる投影
型表示装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の投影型表示装置
は、前面に透過型スクリーンを設けたケース内に、画像
表示体とこの画像表示体の表示像を拡大投影する投影レ
ンズとを備えた画像投影源と、この投影源からの投影光
を反射させる中継ミラーと、この中継ミラーで反射され
た投影光を前記スクリーンに向けて反射させる最終投影
ミラーとを設け、かつ前記中継ミラーは前記スクリーン
の一側縁側の後方にこのスクリーンの他側縁側の後方に
対向させて配置し、前記最終投影ミラーは前記スクリー
ンの他側縁側の後方に前記中継ミラーに対向させてスク
リーン面に対し垂直に近い角度で配置するとともに、前
記投影源は、前記中継ミラーから前記最終投影ミラーに
向かう投影光路の後方に、前記中継ミラーに対向させて
配置したことを特徴とするものである。

【００１８】

【作用】本発明の投影型表示装置においては、投影源か
らの投影光が、中継ミラーにより最終投影ミラーに向け
て反射され、この最終投影ミラーにより透過型スクリー
ンに向けて反射されてスクリーン面に結像する。

【００１９】この表示装置では、スクリーンの一側縁側
の後方に配置した中継ミラーと、スクリーンの他側縁側
の後方に配置した最終投影ミラーとがスクリーンの後方
に張出しているが、これらミラーの張出しは小さい。

【００２０】すなわち、上記中継ミラーと最終投影ミラ
ーは、いずれも、これらミラーに入射する投影光を反射
できる面積をもっていればよい。そして、投影源からの
投影光は、中継ミラーおよび最終投影ミラーで構成され
た光路をスクリーンに向かって進みながら光束を拡大さ
れて行くが、この表示装置では、最終投影ミラーをスク
リーン面に対して垂直に近い角度で配置しているため、
この最終投影ミラーからスクリーンまでの光路長は十分
大きく、したがって、最終投影ミラーに入射する投影光
が光束の小さい光であっても、この投影光は、最終投影
ミラーで反射されてスクリーンに到達するまでの間に大
きく光束を拡大される。そして、最終投影ミラーに入射
する投影光の光束が小さければ、最終投影ミラーの面積
も小さくてよいから、この最終投影ミラーの張出しは小
さい。

【００２１】また、上記中継ミラーは、投影源から見て
最終投影ミラーより手前にあるため、この中継ミラーに
入射する投影光は、最終投影ミラーに入射する投影光よ
りも光束の拡大率が小さい光であり、したがって、中継
ミラーの面積は最終投影ミラーよりもさらに小さくてよ
いから、この中継ミラーの張出しも小さい。

【００２２】さらに、この表示装置では、投影源を、中
継ミラーから最終投影ミラーに向かう投影光路の後方に
配置しているが、この投影源に設けられる画像表示体は
画面サイズの小さなものであり、また投影レンズも小径
レンズでよいため、投影源の大きさは小さい。

【００２３】そして、上記中継ミラーおよび最終投影ミ
ラーの張出しが小さければ、前記投影光路の幅も小さく
なるため、それだけ投影源をスクリーン側に近づけて配
置でき、したがってケースの奥行き長さを小さくでき
る。

【００２４】しかも、この表示装置では、投影源を、中
継ミラーから最終投影ミラーに向かう投影光路の後方、
つまりスクリーンの後方のスペースに配置しているた
め、ケースは、スクリーンとその両側縁側の後方に配置
する中継ミラーおよび最終投影ミラーを収容できる幅も
のでよく、したがって、縦横の幅も小さくすることがで
きる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照して説
明する。なお、この実施例の投影型表示装置は、テレビ
ジョン受像機として用いられるものである。

【００２６】図１に示すように、表示装置のケース２１
は、縦型の薄箱状をなしており、その前面には大面積の
矩形表示窓が開口され、この表示窓には透過型スクリー
ン２２が垂直に設けられている。このケース２１内に
は、画像投影源２５と、中継ミラー２３と、最終投影ミ
ラー２４とが設けられている。

【００２７】上記画像投影源２５は、画像表示体とこの
画像表示体の表示像を拡大投影する投影レンズ２８とを
備えたもので、この実施例では、画像表示体として液晶
表示パネル２６を用いている。

【００２８】この液晶表示パネル２６は、テレビジョン
画像を表示するマトリックス液晶表示パネルであり、こ
の液晶表示パネル２６の背後には光源部２７が配置され
ている。なお、この光源２７は、ハロゲンランプ等の高
輝度光源ランプと、この光源ランプからの光を平行光と
して反射させる放物面状の反射面をもったパラボラリフ
レクタとからなっている。

【００２９】また、投影レンズ２８は、上記液晶表示パ
ネル２６の光出射側に配置されており、液晶表示パネル
２６の表示像、つまり液晶表示パネル２６を透過した画
像光は、投影レンズ２８を通り、その前方に斜めに配置
したミラー２９で反射されて投影源２５から出射する。
なお、図では投影レンズ２８として１枚のレンズを示し
たが、この投影レンズ２８は、複数枚の光学レンズを組
合わせて構成されている。

【００３０】一方、中継ミラー２３は、上記投影源３０
からの投影光をスクリーン２２の上側縁の後方に向けて
反射させるミラーであり、この中継ミラー２３は、スク
リーン２２の下側縁側の後方に、反射面をスクリーン２
２の他側縁側の後方に対向させて配置されている。

【００３１】また、最終投影ミラー２４は、上記中継ミ
ラー２３で反射された投影光をスクリーン２２に向けて
反射させるミラーであり、この最終投影ミラー２４は、
スクリーン２２の上側縁側の後方に、反射面を上記中継
ミラー２３に対向させて、スクリーン面に対し垂直に近
い角度（60°〜90°）で配置されている。そして、上記
投影源２５は、中継ミラー２３から最終投影ミラー２４
に向かう投影光路の後方に、中継ミラー２３に対向させ
て配置されている。

【００３２】この表示装置においては、投影源２５から
の投影光が、中継ミラー２３により最終投影ミラー２４
に向けて反射され、この最終投影ミラー２４により透過
型スクリーン２２に向けて反射されてスクリーン面に結
像する。なお、スクリーン面に結像した投影画像は、装
置の前方から観察される。

【００３３】そして、この表示装置では、スクリーン２
２の下側縁側の後方に配置した中継ミラー２３と、スク
リーン２２の上側縁側の後方に配置した最終投影ミラー
２４とがスクリーン２２の後方に張出しているが、これ
らミラー２３，２４の張出しは小さい。

【００３４】すなわち、上記中継ミラー２３と最終投影
ミラー２４は、いずれも、これらミラー２３，２４に入
射する投影光を反射できる面積をもっていればよい。そ
して、投影源２５からの投影光は、中継ミラー２３およ
び最終投影ミラー２４で構成された光路をスクリーン２
２に向かって進みながら光束を拡大されて行くが、この
表示装置では、最終投影ミラー２４をスクリーン面に対
して垂直に近い角度で配置しているため、この最終投影
ミラー２４からスクリーン２２までの光路長は十分大き
く、したがって、最終投影ミラー２４に入射する投影光
が光束の小さい光であっても、この投影光は、最終投影
ミラー２４で反射されてスクリーン２２に到達するまで
の間に大きく光束を拡大される。そして、最終投影ミラ
ー２４に入射する投影光の光束が小さければ、最終投影
ミラー２４の面積も小さくてよいから、この最終投影ミ
ラー２４の張出しは小さい。

【００３５】また、上記中継ミラー２３は、投影源２５
から見て最終投影ミラー２４より手前にあるため、この
中継ミラー２３に入射する投影光は、最終投影ミラー２
４に入射する投影光よりも光束の拡大率が小さい光であ
り、したがって、中継ミラー２３の面積は最終投影ミラ
ー２４よりもさらに小さくてよいから、この中継ミラー
２３の張出しも小さい。

【００３６】さらに、この表示装置では、投影源２５
を、中継ミラー２３から最終投影ミラー２４に向かう投
影光路の後方に配置しているが、この投影源２５に設け
られる液晶表示パネル２６は画面サイズの小さなもので
あり、また投影レンズ２８も小径レンズでよいため、投
影源２５の大きさは小さい。

【００３７】そして、上記中継ミラー２３および最終投
影ミラー２４の張出しが小さければ、前記投影光路の幅
も小さくなるため、それだけ投影源２５をスクリーン２
２側に近づけて配置でき、したがってケース２１の奥行
き長さを小さくできるから、装置の薄型化が可能であ
る。

【００３８】すなわち、図４に示した従来の表示装置で
は、その奥行き寸法をスクリーン高さと同程度に小さく
できるだけであるが、上記実施例の表示装置は、その奥
行き寸法がスクリーン高さの約１／２であり、したがっ
て、装置前面に設けた透過型スクリーンに画像を投影す
るものでありながら、奥行き寸法を十分に小さくして薄
型化をはかることができる。

【００３９】しかも、図４に示した従来の表示装置で
は、投影源１３をスクリーン１２の斜め下方に配置して
いるため、装置の縦幅（高さ）がかなり大きくなってし
まうが、上記実施例の表示装置では、投影源２５を、中
継ミラー２３から最終投影ミラー２４に向かう投影光路
の後方、つまりスクリーン２２の後方のスペースに配置
しているため、ケース２１は、スクリーン２２とその下
側縁側および上側縁側の後方に配置する中継ミラー２３
および最終投影ミラー２４を収容できる縦幅（高さ）の
ものでよく、また装置の横幅はスクリーン２２の横幅よ
り若干大きい程度でよいため、装置の縦横の幅も小さく
して、装置全体を小型化することができる。

【００４０】なお、上記第１の実施例では、画像投影源
２５に、投影レンズ２８を通った光を中継ミラー２３に
向けて反射させるミラー２９を設けているが、このミラ
ー２９はなくてもよく、その場合は、図２に示す実施例
のように、投影源２５をその投影レンズ２８を直接中継
ミラー２３に対向させて配置すればよい。

【００４１】また、上記実施例では、中継ミラー２３を
スクリーン２２の下側縁側に、最終投影ミラー２４をス
クリーン２２の上側縁側に配置しているが、この中継ミ
ラー２３と最終投影ミラー２４とは、その上下関係を逆
にして配置しても、またスクリーン２２の左右の側縁側
に配置してもよく、要は、中継ミラー２３をスクリーン
の一側縁側の後方に、最終投影ミラー２４をスクリーン
２２の他側縁側の後方にスクリーン面に対し垂直に近い
角度で配置するとともに、投影源２５を、中継ミラー２
３から最終投影ミラー２４に向かう投影光路の後方に、
前記中継ミラー２３に対向させて配置すればよい。

【００４２】さらに、上記各実施例では、画像投影源２
５に設ける画像表示体として液晶表示パネル２６を用い
ているが、この画像表示体はＣＲＴ等であってもよい
し、また本発明は、テレビジョン受像機以外の表示装置
にも適用できる。

【００４３】

【発明の効果】本発明の投影型表示装置は、前面に透過
型スクリーンを設けたケース内に、画像表示体とこの画
像表示体の表示像を拡大投影する投影レンズとを備えた
画像投影源と、この投影源からの投影光を反射させる中
継ミラーと、この中継ミラーで反射された投影光を前記
スクリーンに向けて反射させる最終投影ミラーとを設
け、かつ前記中継ミラーは、前記スクリーンの一側縁側
の後方に、このスクリーンの他側縁側の後方に対向させ
て配置し、前記最終投影ミラーは、前記スクリーンの他
側縁側の後方に前記中継ミラーに対向させてスクリーン
面に対し垂直に近い角度で配置するとともに、前記投影
源は、前記中継ミラーから前記最終投影ミラーに向かう
投影光路の後方に、前記中継ミラーに対向させて配置し
たものであるから、装置前面に設けた透過型スクリーン
に画像を投影するものでありながら、奥行き寸法を十分
に小さくし、しかも縦横の幅も小さくして装置全体を小
型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す投影型表示装置の縦断
側面図。

【図２】本発明の他の実施例を示す投影型表示装置の縦
断側面図。

【図３】従来の投影型表示装置の縦断側面図。

【図４】従来の他の投影型表示装置の縦断側面図。

【符号の説明】

２１…ケース ２２…透過型スクリーン ２３…中継ミラー ２４…最終投影ミラー ２５…画像投影源 ２６…液晶表示パネル ２７…光源 ２８…投影レンズ ２９…ミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中楠 徹 東京都東大和市桜が丘２丁目229番地 カ シオ計算機株式会社東京事業所内 (72)発明者 岩永 正国 東京都東大和市桜が丘２丁目229番地 カ シオ計算機株式会社東京事業所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前面に透過型スクリーンを設けたケース内
   に、画像表示体とこの画像表示体の表示像を拡大投影す
   る投影レンズとを備えた画像投影源と、この投影源から
   の投影光を反射させる中継ミラーと、この中継ミラーで
   反射された投影光を前記スクリーンに向けて反射させる
   最終投影ミラーとを設け、かつ前記中継ミラーは、前記
   スクリーンの一側縁側の後方に、このスクリーンの他側
   縁側の後方に対向させて配置し、前記最終投影ミラー
   は、前記スクリーンの他側縁側の後方に前記中継ミラー
   に対向させてスクリーン面に対し垂直に近い角度で配置
   するとともに、前記投影源は、前記中継ミラーから前記
   最終投影ミラーに向かう投影光路の後方に、前記中継ミ
   ラーに対向させて配置したことを特徴とする投影型表示
   装置。