JPH08220634A - 背面投射型プロジェクタ− - Google Patents

背面投射型プロジェクタ−

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JPH08220634A
JPH08220634A JP7294576A JP29457695A JPH08220634A JP H08220634 A JPH08220634 A JP H08220634A JP 7294576 A JP7294576 A JP 7294576A JP 29457695 A JP29457695 A JP 29457695A JP H08220634 A JPH08220634 A JP H08220634A
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JP
Japan
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light
type projector
projection type
path
rear projection
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Application number
JP7294576A
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English (en)
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Dong-Ha Kim
東 河 金
Shokan Ko
昌 完 洪
Han-Il Ko
漢 一 高
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/74Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/74Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • H04N5/7408Direct viewing projectors, e.g. an image displayed on a video CRT or LCD display being projected on a screen

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は映像ディスプレイを用いた背面投射
型プロジェクタ−を提供する。 【解決手段】本発明による背面投射型プロジェクタ−に
よれば、既存のプロジェクタ−に具備される光分離及び
合成系を省略し、映像ディスプレイとして光屈折率が高
くて乱反射の抑制効果が高いPDLCパネルを使用すること
で光経路変更に対する精密制御が可能なので解像度と明
るさを向上させると共にさらにスリム化可能にしたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は背面投射型プロジェ
クタ−に係り、さらに詳細には映像ディスプレイを用い
た背面投射型プロジェクタ−に関する。
【0002】
【従来の技術】今日情報産業の発達と共にさらに大型化
した画面を有する映像表示手段の要求が漸増してきた。
しかしながら、従来の一般的な映像表示手段であったテ
レビジョン受像機を画面として構成する直視型陰極線管
は画面を大型化させるために陰極線管自体を大型に制作
すべきであるが、これに伴う現実的な諸制約要因により
大型化に限界があった。
【0003】さらに、前記した技術的な難題を乗り切っ
てある程度まで大型化した陰極線管を制作し得るように
なっても、それに伴う陰極線管の荷重が増えるようにな
る。このような背景の下で技術的な諸難題を乗り切って
更に大型化した画面が得られるように開発され実用化さ
れたものが所謂プロジェクションテレビジョンやビデオ
プロジェクタ−などのような映像投射システムである。
【0004】このような映像投射システムは特殊制作さ
れた小型陰極線管(CRT)や液晶表示素子(LCD)
などの映像ディスプレイ手段を用いて映像を発生させ、
該映像を光学レンズを通じて拡大させ大型スクリ−ンに
投射する方式のシステムである。前記したような映像投
射システムは周知のように図1に示されたような前面投
射型プロジェクタ−と図2及び図3に示されたように全
反射ミラ−を採用したリヤタイプとも呼ばれる背面投射
型プロジェクタ−がある。
【0005】図1に示されたような前面投射型LCDプ
ロジェクタ−は光源として白色光を出射するランプ11
とビデオ映像ディスプレイ手段として前面にコリメ−デ
ィングレンズ12′,13′,14′が備えられた3枚
の透過形LCD12,13,14を具備している。そし
て、前記ランプ11より発散される白色光は二色性ミラ
ー(dichroic mirror) 15,16,16′,17により
R,G,Bの三色に分離される。このように分離された
各カラ−の光はそれぞれそれに対応する映像信号を示す
前記LCD12,13,14に照らされ、このLCDを
通過した各カラ−の光は再び二色性ミラー15′,1
7,17′,18により再合成された状態でプロジェク
ションレンズ19に入射される。次に、前記プロジェク
ションレンズ19は前記LCD12,13,14に示さ
れた映像をスクリ−ン20に投射するようになる。
【0006】しかしながら、このような前面投射型LC
Dプロジェクタ−は偏光フィルタを用いなければならな
いなど、その構造上照明光により画面の明るさ及びコン
トラストが落ちる短所がある。従って、画面のコントラ
ストを高めるために映画館でのように室内照明をできる
だけ抑制して暗い状態にしなければならない不便があ
る。更に、装置セットが視聴者の位置する場所即ち、ス
クリ−ンと向かい合って位置しなければならないなどの
制約を受ける短所がある。
【0007】前記した前面投射型プロジェクタ−の短所
を改善するための方案が図2及び図3に示された背面投
射型プロジェクタ−である。この背面投射型プロジェク
タ−は前面投射型プロジェクタ−よりさらにスリム型に
制作可能な構造を形成することができ、視聴者の位置す
る場所に位置すべき前面投射型プロジェクタ−とは違っ
て、背面投射型はキャビネットに隠され、かつ表示され
た映像の明るさが優れているという長所がある。
【0008】一方、このような背面投射型プロジェクタ
−は図2のように映像投射装置として小型CRTを通常
的に用いてきた。ところで、前記のような小型CRTを
用いた背面投射型プロジェクタ−は光の3原色即ち、
赤、緑、青を発光させる特殊な陰極線管21と拡大レン
ズ22及び反射鏡23を用いて画像をキャビネットの前
面に設けられるスクリ−ン24に投射拡大させることに
より望む最終画像が得られる。
【0009】このように図2に示された背面投射型プロ
ジェクタ−は従来の通常的なテレビジョン受像機と同様
に陰極線管が用いられてはいるが、三つの画像を形成し
て別度備えられたスクリ−ンに拡大投射して示すという
ところから従来の通常的なテレビジョン受像機とは根本
的に違うと言える。しかしながら、前記した従来の背面
投射型プロジェクタ−は小型CRTの使用により光経路
が狭くなるので前記した従来の前面投射型プロジェクタ
−より小型化に有利な所もあるが、コンバ−ジェンス調
整に長い時間が所要される上、用いられるCRTが小型
であるもののCRTチュ−ブ自体の長さにより装置セッ
トを一定した規格以下に縮ませるに限りがある。
【0010】前記した短所を改善するために図2のよう
にCRTの代わりに液晶表示素子を映像ディスプレイと
して適用したのが背面投射型LCDプロジェクタ−であ
る。図3は従来の背面投射型LCDプロジェクタ−の概
略的な平面構成を示したものである。この背面投射型プ
ロジェクタ−は図1に示した前面投射型プロジェクタ−
と同一に成された光分離/合成系を有する。しかしなが
ら、その配置状態を変更し、別度に備えられる反射鏡3
00を追加して配置した構造を有する。即ち、光源とし
て白色光を出射するランプ31はビデオ映像ディスプレ
イ手段として前面にコリメ−ディングレンズ32′,3
3′,34′が備えられた3枚の透過型LCD32,3
3,34を具備している。そして、前記ランプ31より
発散される白色光は二色性ミラー35,36,36′,
37によりR,G,Bの三色に分離される。このように
分離された各カラ−の光はそれぞれそれに対応する映像
信号を示す前記LCD32,33,34に照らされ、こ
のLCDを通過した各カラ−の光は再び二色性ミラー3
5′,37,37′,38により再合成された状態でプ
ロジェクションレンズ39に入射される。次に、前記プ
ロジェクションレンズ39は前記LCD32,33,3
4に示された映像をプロジェクタ−の背面即ち、スクリ
−ン30の反対側に備えられた反射鏡300を通じて反
射させスクリ−ン30に投射する。
【0011】前記した背面投射型プロジェクタ−におい
て、高温の熱を発散する白色光ランプ31を光源として
使用するので、光源からの発散熱により映像ディスプレ
イとして用いられるLCDパネル32,33,34が傷
つく恐れがあることから、これを防ぐために光源である
白色光ランプ31よりLCDパネル32,33,34の
位置を一定距離以上に離隔させておかなければならない
構造的な制限を有する。つまり、このような構造的な制
限により外形構造が拡大される問題が起こるようになる
が、これを解決するためにスクリ−ン30の反対側に反
射鏡300を備え、この反射鏡300を通じて光分離/
合成系から光経路を変更させることにより構造的にさら
にスリム化が可能になった。
【0012】しかしながら、前記した背面投射型プロジ
ェクタ−は反射鏡300を用いて構造的な改善の効果は
得られたが、さらに良質の映像を得るために光分離/合
成系及び反射鏡を通じた光経路の変更のために厳しく光
経路を制御すべきややこしい条件を満たしにくい短所が
あり、これによるプロジェクションレンズの口径が限ら
れてさらに広い画角を形成しにくい問題があった。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は光分離
/合成系を省くことにより光経路変更に対する制御がさ
らに精密かつ容易に行われるようにして解像度と明るさ
を向上させる上、さらにスリム化可能な背面投射型プロ
ジェクタ−を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ための本発明の背面投射型プロジェクタ−は、光源と、
この光源より出射される光の経路を変更させる第1光経
路変更手段と、この第1光経路変更手段により経路が変
わった光が透過される映像ディスプレイと、この映像デ
ィスプレイ手段を透過した光の経路を所定の角度に再び
変更させるプロジェクションレンズと、このプロジェク
ションレンズを透過した光を所定の経路に沿って反射さ
せる第2光経路変更手段と、第2光経路変更手段より反
射される光の経路上に位置するスクリ−ンとを含めてな
ることを特徴とする。
【0015】前記本発明による背面投射型プロジェクタ
−において、特に前記映像ディスプレイはポリマ−分散
液晶(PDLC) 表示パネルであることが望ましく、前記第
1光経路変更手段は前記光源より出射される光の軸に対
し45°に設けられ光経路を90°に変更させるように
なることが望ましい。そして、前記プロジェクションレ
ンズは前記第1光経路変更手段により変更された光の軸
に対して再び一定の角度に光経路を変えるようになるこ
とが望ましく、前記プロジェクションレンズはその口径
がF−ナンバ− 8.0以上であることが望ましい。前記映
像ディスプレイと前記プロジェクションレンズはそれぞ
れこれらを通過する光軸がなす角度θが90°以下にな
るように設けられることが望ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】先ず、図4及び図5を参照する
に、本発明による背面投射型プロジェクタ−は光源とし
て白色光ランプ41を具備し、この白色光ランプ41よ
り出射される光の経路を実質的に90°に変えるための
第1光経路変更手段として第1反射鏡42がこの光軸に
対し約45°に設けられている。そして、前記第1反射
鏡42により光軸が90°に変更された光が透過されて
映像が形成されるディスプレイとしてポリマ−分散液晶
(PDLC)表示パネル43とこれを透過した光経路に対して
所定の角度に再び光経路を変更させるプロジェクション
レンズ44を含めている。さらに、前記プロジェクショ
ンレンズ44を透過した光を所定の経路に沿って反射さ
せる光経路変更手段である第2反射鏡45と、これより
反射される光の経路上に位置するスクリ−ン50とを含
めてなる。そして、前記PDLC表示パネル43と前記プロ
ジェクションレンズ44は図6に概略的に示した本発明
によるプロジェクタ−の光学系の構成から判るように、
それぞれ前記PDLC表示パネル43と前記プロジェクショ
ンレンズ44を通過する光軸の成す角度θが90°以下
になるように設けられている。
【0017】このような構造を有する本発明による背面
投射型プロジェクタ−は前記白色光ランプ41より出射
される光がその光軸に対し45°に設けられている前記
第1反射鏡42により光経路が90°に変更されながら
前記PDLC表示パネル43に透過される。以後、前記PDLC
表示パネル43を透過した光はその光経路を再び変更さ
せるプロジェクションレンズ44に投射され、前記プロ
ジェクションレンズ44を透過した光は前記第2反射鏡
45を通じて反射される光の経路上に位置するスクリ−
ン50に映像を形成する。
【0018】このように映像を形成する本発明による背
面投射型プロジェクタ−において、前記PDLC表示パネル
43はポリマ−層の中に液晶滴が微細なセル状態で不連
続的に分散されている形態であり、ポリマ−層の電極に
印加される電圧により動作される。これは従来の液状液
晶を利用したディスプレイ装置に比し製造が容易である
のみならず、その動作において応答性が非常に優れてい
るので高密度の画像表示用に適したものである。
【0019】即ち、本発明による背面投射型プロジェク
タ−においてはPDLC表示パネルを映像ディスプレイとし
て用いることによりプロジェクションレンズの口径をF
−ナンバ−8.0 以上に使用し得るようになり、プロジェ
クションレンズ口径がF−ナンバ−4.5 以下である従来
のLCDプロジェクタ−に比べ広い画角を形成し得る。
【0020】ここで、レンズ口径を示すF−ナンバ−は
通常次の式1のように示される。 F−ナンバ− = 焦点距離/レンズ口径 ・・・式1 従って、F−ナンバ−はその数値が大きい程レンズ口径
が小さく、反対にその数値が小さいほどレンズ口径が大
きい。例えば、F−ナンバ− 4.5レンズはF−ナンバ−
8.0レンズよりその口径がさらに大きい。
【0021】従って、画角をさらに広く設計し得るよう
になるのでプロジェクタ−全体のシステムの高さや深さ
を大幅に縮小し得るのでスリム化が可能になる。
【0022】
【発明の効果】以上、説明したように本発明による背面
投射型プロジェクタ−は映像ディスプレイとしてPDLC表
示パネルを使用することにより充分な明るさの画像を実
現し得るので一枚の液晶パネルにR,G,B画素の含ま
れた液晶パネルを使用することにより、光経路変更のた
めの制御がさらに精密且つ容易に行われるようになって
解像度と明るさを向上させ得る上、さらにスリム化の可
能な背面投射型プロジェクタ−を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】典型的な前面投射型LCDプロジェクタ−の光
学系を概略的に示した平面構成図である。
【図2】典型的な背面投射型CRTプロジェクタ−の光
学系を概略的に示した平面構成図である。
【図3】典型的な背面投射型LCDプロジェクタ−の光
学系を概略的に示した平面構成図である。
【図4】本発明によりPDLC表示パネルを用いた背面投射
型プロジェクタ−の一部切除斜視図である。
【図5】図4に示された本発明の背面投射型プロジェク
タ−の光学系を概略的に示した平面構成図である。
【図6】本発明による背面投射型PDLC表示パネルプロジ
ェクタ−の光学システムの主要部分を示した概略的な構
成図である。
【符号の説明】
41 白色光ランプ 42 第1反射鏡 43 ポリマー分散液晶表示パネル 44 プロジェクションレンズ 45 第2反射鏡 50 スクリーン

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源と、 この光源より出射される光の経路を変更させる第1光経
    路変更手段と、 この第1光経路変更手段により経路が変わった光が透過
    される映像ディスプレイ手段と、 この映像ディスプレイ手段を透過した光経路を所定の角
    度に再び変更させるプロジェクションレンズと、 このプロジェクションレンズを透過した光を所定の経路
    に沿って反射させる第2光経路変更手段と、 第2光経路手段より反射される光の経路上に位置するス
    クリ−ンとを含めてなることを特徴とする背面投射型プ
    ロジェクタ−。
  2. 【請求項2】 前記映像ディスプレイはポリマ−分散液
    晶(PDLC) パネルであることを特徴とする請求項1記載
    の背面投射型プロジェクタ−。
  3. 【請求項3】 前記第1光経路変更手段は前記光源より
    出射される光の軸に対し45°に設けられ光経路を90
    °に変えることを特徴とする請求項1記載の背面投射型
    プロジェクタ−。
  4. 【請求項4】 前記プロジェクションレンズは前記第1
    光経路変更手段により変更された光の軸に対して再び一
    定の角度に光経路を変えることを特徴とする請求項1記
    載の背面投射型プロジェクタ−。
  5. 【請求項5】 前記プロジェクションレンズはその口径
    がF−ナンバ− 8.0以上であることを特徴とする請求項
    1記載の背面投射型プロジェクタ−。
  6. 【請求項6】 前記プロジェクションレンズはその口径
    がF−ナンバ− 8.0以上であることを特徴とする請求項
    5記載の背面投射型プロジェクタ−。
  7. 【請求項7】 前記映像ディスプレイと前記プロジェク
    ションレンズはそれぞれこれらを通過する光軸がなす角
    度θが90°以下になるように設けられることを特徴と
    する請求項1記載の背面投射型プロジェクタ−。
JP7294576A 1994-11-25 1995-11-13 背面投射型プロジェクタ− Pending JPH08220634A (ja)

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KR31226/1994 1994-11-25
KR19940031226 1994-11-25

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JPH08220634A true JPH08220634A (ja) 1996-08-30

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JP7294576A Pending JPH08220634A (ja) 1994-11-25 1995-11-13 背面投射型プロジェクタ−

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JP (1) JPH08220634A (ja)
KR (1) KR960020463A (ja)
CN (1) CN1152761A (ja)
DE (1) DE19540653A1 (ja)

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