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JP2000298312A - Rear projection type image display - Google Patents

Rear projection type image display

Info

Publication number
JP2000298312A
JP2000298312A JP11105882A JP10588299A JP2000298312A JP 2000298312 A JP2000298312 A JP 2000298312A JP 11105882 A JP11105882 A JP 11105882A JP 10588299 A JP10588299 A JP 10588299A JP 2000298312 A JP2000298312 A JP 2000298312A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
hologram
optical layer
hologram optical
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11105882A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masato Shinoda
真人 篠田
Susumu Yamada
進 山田
Hiroyuki Ono
裕之 小野
Hiroshi Takatsuka
央 高塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP11105882A priority Critical patent/JP2000298312A/en
Publication of JP2000298312A publication Critical patent/JP2000298312A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 奥行きを極めて小さくすることができる背面
投射型表示装置を提供すること。 【解決手段】 スクリーン14と、画像源の光を発生す
る光学ユニット16と、赤色用のホログラム光学層70
と緑色のホログラム光学層71と青色用のホログラム光
学層72を積層することで構成されている非正反射型光
学素子20であって、光学ユニットとスクリーンの光路
中に配置され、光学ユニット16が発生する光を入射し
て、光が入射した角度と異なる反射角度で光を反射し
て、光をスクリーン14の背面側から投射して画像をス
クリーン14に表示させる非正反射型光学素子20とを
備える。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a rear-projection display device whose depth can be made extremely small. SOLUTION: A screen 14, an optical unit 16 for generating light of an image source, and a hologram optical layer 70 for red color.
And a non-specular reflection type optical element 20 constituted by laminating a green hologram optical layer 71 and a blue hologram optical layer 72, which are arranged in the optical path between the optical unit and the screen. A non-specular reflection optical element 20 for receiving the generated light, reflecting the light at a reflection angle different from the incident angle of the light, projecting the light from the back side of the screen 14 and displaying an image on the screen 14; Is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーンの背面
側から光を投射してたとえばカラー画像を表示させるた
めの背面投射型画像表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rear projection type image display apparatus for projecting light from the rear side of a screen to display, for example, a color image.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年マルチメディア機器やパソコンの普
及により、大型表示が可能な投射型表示装置の市場が広
がっている。最近では、例えば液晶パネル等の光変調手
段と、光源、投射レンズなどの光学部品から構成される
液晶プロジェクタが、テレビジョン受像機や、パーソナ
ルコンピュータを用いたプレゼンテーション用表示装置
として広く普及している。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of multimedia devices and personal computers, the market of projection display devices capable of large-size display has been expanding. In recent years, liquid crystal projectors composed of light modulating means such as a liquid crystal panel and optical components such as a light source and a projection lens have become widespread as television receivers and display devices for presentations using personal computers. .

【0003】液晶プロジェクタの製品形態としては、図
15と図16に示すように、この光学ユニット1001
とスクリーン1010とが別体になっている前面投射型
表示装置と、キャビネット1011内に光学ユニット1
001とスクリーン1010が一緒に配置されている背
面投射型表示装置とがある。図15の前面投射型の場合
には、光学ユニット1001から発せられたカラー映像
は前面のスクリーン1010上に投射され、観察者10
12は光学ユニット1001と同一方向からスクリーン
1010上のカラー映像を見ることになる。
[0003] As a product form of a liquid crystal projector, as shown in FIGS.
And a screen 1010 are separated from each other.
001 and a rear projection display device in which a screen 1010 is arranged together. In the case of the front projection type shown in FIG. 15, a color image emitted from the optical unit 1001 is projected on a screen 1010 on the front, and the observer 10
Reference numeral 12 indicates that a color image on the screen 1010 is viewed from the same direction as the optical unit 1001.

【0004】これに対して、図16の背面投射型の場合
には、キャビネット1011内に光学ユニット1001
とスクリーン1010が配置されり、光学ユニット10
01から発せられたカラー映像は、スクリーン1010
に投射され、観察者1012はカラー映像を投射される
側とは反対側からスクリーン1010上のカラー映像を
見ることになる。ただし、この配置だと光学ユニット1
001から発せられる光はスクリーン1010に対して
斜めに入射するために、スクリーン1010の表面での
光量損失などが発生する。このため、現在は図17に示
す様に、一度反射ミラー1013で光学ユニット100
1からの光を反射させた後に、スクリーン1010に投
射している。
On the other hand, in the case of the rear projection type shown in FIG.
And the screen 1010 are arranged, and the optical unit 10
01 is displayed on the screen 1010
The observer 1012 views the color image on the screen 1010 from the side opposite to the side on which the color image is projected. However, in this arrangement, the optical unit 1
Since the light emitted from 001 is obliquely incident on the screen 1010, a light amount loss on the surface of the screen 1010 occurs. For this reason, at present, as shown in FIG.
After reflecting light from No. 1, the light is projected on the screen 1010.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の背面投射型表示装置においては、次のような問題
がある。すなわち、光学ユニット1001や反射ミラー
1013が光学的に最適となるように配置されている関
係上、キャビネット1011の奥行きをある程度大きく
設定する必要があり、背面投射型表示装置の設置場所が
限定されてしまうなどの問題が発生することがあった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
って、キャビネットの奥行きを極めて小さくすることが
できる背面投射型表示装置を提供することを目的として
いる。
However, such a conventional rear projection display device has the following problems. That is, since the optical unit 1001 and the reflection mirror 1013 are arranged so as to be optically optimal, it is necessary to set the depth of the cabinet 1011 to some extent, and the installation location of the rear projection display device is limited. In some cases, problems such as accidents occurred.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a rear projection display device in which the depth of a cabinet can be made extremely small.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、スク
リーンと、画像源の光を発生する光学ユニットと、赤色
用のホログラム光学層と緑色のホログラム光学層と青色
用のホログラム光学層を積層することで構成されている
非正反射型光学素子であって、前記光学ユニットと前記
スクリーンの光路中に配置され、前記光学ユニットが発
生する光を入射して、前記光が入射した角度と異なる反
射角度で前記光を反射して、前記光を前記スクリーンの
背面側から投射して画像を前記スクリーンに表示させる
非正反射型光学素子と、を備えることを特徴とする背面
投射型画像表示装置である。
According to the present invention, a screen, an optical unit for generating light of an image source, a hologram optical layer for red, a hologram optical layer for green and a hologram optical layer for blue are provided. A non-specular reflection type optical element configured by laminating, disposed in the optical path of the optical unit and the screen, incident light generated by the optical unit, and the angle at which the light is incident A non-specular reflection type optical element that reflects the light at different reflection angles, projects the light from the back side of the screen, and displays an image on the screen, Device.

【0007】請求項1では、非正反射型光学素子が、赤
色用のホログラム光学層と緑色のホログラム光学層と青
色用のホログラム光学層を積層することで構成されてい
る。そしてこの非正反射型光学素子は、光学ユニットが
発生する光を入射して、光が入射した角度と異なる反射
角度で光を反射して、光をスクリーンの背面側から投射
して画像をスクリーンに表示させる。これにより、可視
光全域を使用する背面投射型画像表示装置において、可
視光全域をスクリーンの背面側に投射して画像をスクリ
ーンに表示させることができる。しかも、非正反射型光
学素子は、入射した角度と異なる反射角度で光を反射し
てスクリーン側に光を投射できるので、スクリーンと光
学ユニットおよびそれらの形成する光路のあいだに配置
された非正反射型光学素子の配置を選択することによ
り、背面投射型画像表示装置の奥行き方向の寸法を小さ
くして、装置の小型化を図ることができる。
In the first aspect, the non-specular reflection type optical element is formed by laminating a hologram optical layer for red, a hologram optical layer for green, and a hologram optical layer for blue. The non-specular reflection optical element receives light generated by the optical unit, reflects the light at a reflection angle different from the incident angle, projects the light from the rear side of the screen, and displays the image on the screen. To be displayed. Thereby, in the rear projection type image display device using the entire visible light range, the entire visible light range can be projected on the back side of the screen to display an image on the screen. In addition, the non-specular reflection type optical element can reflect light at a reflection angle different from the incident angle and project the light on the screen side. Therefore, the non-specular reflection type optical element is disposed between the screen and the optical unit and the optical path formed by them. By selecting the arrangement of the reflective optical elements, the size of the rear projection type image display device in the depth direction can be reduced, and the size of the device can be reduced.

【0008】請求項2の発明は、請求項1に記載の背面
投射型画像表示装置において、前記非正反射型光学素子
の前記赤色用のホログラム光学層と前記緑色のホログラ
ム光学層と前記青色用のホログラム光学層は、透明基板
を挟んで積層されている。請求項2では、透明基板を挟
んで各ホログラム光学層が積層されているので、この透
明基板が各ホログラム光学層の強度を保持して、各ホロ
グラム光学層の光学的なひずみが発生するのを除去する
ことができる。
According to a second aspect of the present invention, in the rear projection type image display device according to the first aspect, the red hologram optical layer, the green hologram optical layer, and the blue hologram optical layer of the non-specular reflection optical element are provided. Are laminated with a transparent substrate interposed therebetween. According to the second aspect, since the hologram optical layers are laminated with the transparent substrate interposed therebetween, the transparent substrate maintains the strength of each hologram optical layer and prevents the optical distortion of each hologram optical layer from occurring. Can be removed.

【0009】請求項3の発明は、請求項2に記載の背面
投射型画像表示装置において、前記非正反射型光学素子
の前記赤色用のホログラム光学層と前記緑色のホログラ
ム光学層と前記青色用のホログラム光学層は、位相型ホ
ログラム光学層である。請求項3では、位相型ホログラ
ム光学層を用いている。ホログラムには振幅型ホログラ
ムと位相型ホログラムがあるが、回折(反射)効率の点
で位相型ホログラムの方が高効率なため、好ましくは位
相型ホログラムを非正反射型光学素子として使用した方
が高い反射率が望める。
According to a third aspect of the present invention, in the rear projection type image display device according to the second aspect, the red hologram optical layer, the green hologram optical layer, and the blue hologram optical layer of the non-specular reflection optical element are provided. Is a phase-type hologram optical layer. In the third aspect, a phase type hologram optical layer is used. Holograms include amplitude type holograms and phase type holograms, but phase type holograms are more efficient in terms of diffraction (reflection) efficiency, so it is preferable to use phase type holograms as non-specular reflection optical elements. High reflectivity can be expected.

【0010】請求項4の発明は、請求項2に記載の背面
投射型画像表示装置において、前記非正反射型光学素子
の前記赤色用のホログラム光学層と前記緑色のホログラ
ム光学層と前記青色用のホログラム光学層は、透明フィ
ルムに形成されており、前記透明フィルムと前記透明基
板が貼り合わされている。請求項4では、透明フィルム
上にホログラム光学層を形成している。後述するように
ホログラム光学層は、感光剤の塗布、露光、現像という
プロセスを経て作製されるが、この際透明フィルムをロ
ール状にして、ロールからロールへ巻き取る過程で上記
作製プロセスを導入することにより、連続的にホログラ
ム光学層が作製できる。このため生産性が著しく向上
し、結果として低コスト化が望めるのである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the rear projection type image display device according to the second aspect, the red hologram optical layer, the green hologram optical layer, and the blue hologram optical layer of the non-specular reflection optical element are provided. Is formed on a transparent film, and the transparent film and the transparent substrate are bonded to each other. According to the fourth aspect, the hologram optical layer is formed on the transparent film. As will be described later, the hologram optical layer is produced through a process of coating, exposing, and developing a photosensitive agent. At this time, the transparent film is formed into a roll, and the above-described production process is introduced in a process of winding from roll to roll. Thereby, a hologram optical layer can be manufactured continuously. For this reason, productivity is remarkably improved, and as a result, cost reduction can be expected.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施に形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the embodiments described below are preferred specific examples of the present invention,
Although various technically preferable limits are given, the scope of the present invention is not limited to these modes unless otherwise specified in the following description.

【0012】図1は、本発明の背面投射型表示装置の好
ましい実施の形態を示す斜視図であり、図2はこの背面
投射型表示装置の内部構造を示す側面図である。背面投
射型表示装置10は、本体12、スクリーン14、光学
ユニット16、非正反射型光学素子20を備えている。
スクリーン14は、本体12の開口部12Aに対応して
配置されている。本体12はキャビネットであり、たと
えばプラスチックにより作られている。本体12の内底
面には、光学ユニット16が設定されている。この光学
ユニット16の光軸OPは垂直方向に向いている。光学
ユニット16とスクリーン14に関連して形成される光
路のあいだには、非正反射型光学素子20が配置されて
いる。この非正反射型光学素子20は、本体12の傾斜
背面部22の内側に平行に固定されている。非正反射型
光学素子20は、スクリーン14に対抗して配置されて
いるが、スクリーン14と非正反射型光学素子20は平
行ではない。光学ユニット16は画像源であるが、この
光学ユニット16が発生する光Lは、非正反射型光学素
子20で反射されたのちに、スクリーン14の背面14
Aに投射することで、スクリーン14に対してたとえば
カラー画像を形成して表示するようになっている。
FIG. 1 is a perspective view showing a preferred embodiment of a rear projection type display device according to the present invention, and FIG. 2 is a side view showing an internal structure of the rear projection type display device. The rear projection display device 10 includes a main body 12, a screen 14, an optical unit 16, and a non-specular reflection optical element 20.
The screen 14 is arranged corresponding to the opening 12 </ b> A of the main body 12. The main body 12 is a cabinet, and is made of, for example, plastic. An optical unit 16 is set on the inner bottom surface of the main body 12. The optical axis OP of the optical unit 16 is oriented vertically. A non-specular optical element 20 is disposed between the optical path formed in relation to the optical unit 16 and the screen 14. The non-specular reflection type optical element 20 is fixed in parallel to the inside of the inclined back surface 22 of the main body 12. The non-specular reflection optical element 20 is disposed opposite the screen 14, but the screen 14 and the non-specular reflection optical element 20 are not parallel. The optical unit 16 is an image source. The light L generated by the optical unit 16 is reflected by the non-specular reflection type optical element 20 and then reflected by the rear surface 14 of the screen 14.
By projecting on A, for example, a color image is formed and displayed on the screen 14.

【0013】図3は、図2に示す光学ユニット16の代
表的な光学的構成例を示している。この光学ユニット1
6は、筐体30を有しており、この筐体30の中には、
次のような光学的な構成要素が配置されている。この光
学ユニット16は、いわゆる3枚の液晶パネルを有する
3板方式の液晶プロジェクタであり、概略的には光源3
2、紫外線および赤外線のカットフィルター33、2組
のマルチレンズアレイ(MLA)34、凸レンズ35を
有し、さらにダイクロイックミラー36、37、ミラー
38、39、40、凸レンズ41、42、43、液晶パ
ネル44、45、46、クロスプリズム47および投射
レンズ48などを有している。光源2は、例えばメタル
ハライドランプやハロゲンランプなどを用いることがで
きる。光源32から出射された光は、紫外線および赤外
線のカットフィルター33を通過したのちに、マルチレ
ンズアレイ34、凸レンズ35を通過して、均一化され
る。
FIG. 3 shows a typical optical configuration example of the optical unit 16 shown in FIG. This optical unit 1
6 has a housing 30, in which the housing 30 includes:
The following optical components are arranged. The optical unit 16 is a so-called three-panel type liquid crystal projector having three liquid crystal panels.
2. Cut filter 33 for ultraviolet and infrared rays, 2 sets of multi-lens array (MLA) 34, convex lens 35, dichroic mirrors 36, 37, mirrors 38, 39, 40, convex lenses 41, 42, 43, liquid crystal panel 44, 45, 46, a cross prism 47, a projection lens 48, and the like. As the light source 2, for example, a metal halide lamp or a halogen lamp can be used. The light emitted from the light source 32 passes through the ultraviolet and infrared cut filters 33, then passes through the multi-lens array 34 and the convex lens 35, and is made uniform.

【0014】続いて、光はダイクロイックミラー36で
青色(B)の光と、赤色(R)および緑色(G)に分解
される。青色の光はミラー39で反射されたのちに凸レ
ンズ43を通って液晶パネル46に入射して、クロスプ
リズム46に入る。
Subsequently, the light is separated by the dichroic mirror 36 into blue (B) light, red (R) and green (G). After being reflected by the mirror 39, the blue light enters the liquid crystal panel 46 through the convex lens 43 and enters the cross prism 46.

【0015】一方、赤色の光と緑色の光は、ダイクロイ
ックミラー36で反射後ダイクロイックミラー37で分
離されて、緑色の光は凸レンズ42により液晶パネル4
5を介してクロスプリズム47に入る。赤色の光は、ミ
ラー38および40で反射されて、凸レンズ41により
液晶パネル44とクロスプリズム47に入る。これによ
り、青色、緑色および赤色のそれぞれの光は、液晶パネ
ル46、45、44によりそれぞれ光変調されたのち
に、クロスプリズム47により再び合成されて、この合
成されたカラー映像は投射レンズ48により投射用のス
クリーン14の背面14A側に投影されることになる。
このように3枚の液晶パネル46、45、44を用いて
いるので、この実施の形態の投射型画像表示装置は、い
わゆる3板方式の液晶プロジェクタと呼ばれている。
On the other hand, the red light and the green light are reflected by a dichroic mirror 36 and then separated by a dichroic mirror 37, and the green light is reflected by a convex lens 42 on the liquid crystal panel 4.
The light enters the cross prism 47 through 5. The red light is reflected by the mirrors 38 and 40 and enters the liquid crystal panel 44 and the cross prism 47 by the convex lens 41. As a result, the blue, green and red lights are respectively modulated by the liquid crystal panels 46, 45 and 44, and then combined again by the cross prism 47. The combined color image is projected by the projection lens 48. The image is projected on the rear surface 14A side of the projection screen 14.
Since the three liquid crystal panels 46, 45, and 44 are used as described above, the projection type image display device of this embodiment is called a so-called three-panel type liquid crystal projector.

【0016】図4は、図2に示す非正反射型光学素子2
0の構成例を示している。この非正反射型光学素子20
は機能性ミラーとも呼ばれており、次のような構成とな
っている。この非正反射型光学素子20は、一例として
3枚の透明基板60、61、62および赤色(R)用の
ホログラム光学層71、緑色(G)用のホログラム光学
層71、青色(B)用のホログラム光学層72を積層し
た積層体である。
FIG. 4 shows the non-specular reflection type optical element 2 shown in FIG.
0 shows a configuration example. This non-specular reflection type optical element 20
Is also called a functional mirror and has the following configuration. The non-specular reflection type optical element 20 includes, for example, three transparent substrates 60, 61, and 62, a hologram optical layer 71 for red (R), a hologram optical layer 71 for green (G), and a hologram optical layer 71 for blue (B). Is a laminate in which the hologram optical layers 72 are laminated.

【0017】透明基板60の一方の面にはR用のホログ
ラム光学層70が形成されており、透明基板61の一方
の面にはG用のホログラム光学層71が形成され、そし
て透明基板62の一方の面にはB用のホログラム光学層
72が形成されている。透明基板60の他の面には何も
形成されていないが、透明基板61の他の面には、R用
のホログラム光学層70が密着して固定されている。同
様にして透明基板62の他の面にはG用のホログラム光
学層71が密着して固定されている。透明基板60、6
1、62は、できるかぎり透明な材料で作ることが望ま
しい。一番下の透明基板60は、支持剛性の点を考慮す
ると、ガラス板を採用することが好ましく、透明基板6
1、62は、ガラス板であっても、あるいはガラス板よ
りも支持剛性のやや低い樹脂フィルムであっても差し支
えない。透明基板61、62を樹脂フィルムで作る場合
には、たとえばアクリルあるいはポリカーボネートなど
材質を採用することができる。
A hologram optical layer 70 for R is formed on one surface of the transparent substrate 60, a hologram optical layer 71 for G is formed on one surface of the transparent substrate 61, and a hologram optical layer 71 is formed on the transparent substrate 62. The hologram optical layer 72 for B is formed on one surface. Nothing is formed on the other surface of the transparent substrate 60, but the hologram optical layer 70 for R is tightly fixed to the other surface of the transparent substrate 61. Similarly, a hologram optical layer 71 for G is adhered and fixed to the other surface of the transparent substrate 62. Transparent substrates 60, 6
It is desirable that the first and second members are made of a transparent material as much as possible. It is preferable to use a glass plate for the lowermost transparent substrate 60 in consideration of supporting rigidity.
1, 62 may be a glass plate or a resin film having a slightly lower supporting rigidity than the glass plate. When the transparent substrates 61 and 62 are made of a resin film, for example, a material such as acrylic or polycarbonate can be adopted.

【0018】図4に示すような非正反射型光学素子20
を積層して作る場合には、各透明基板60、61、62
の上にそれぞれR用のホログラム光学層70、G用のホ
ログラム光学層71およびB用のホログラム光学層72
を形成したのちに、透明基板60、61、62をスタッ
クすればよい。
A non-specular reflection type optical element 20 as shown in FIG.
When the transparent substrates 60, 61, 62
Hologram optical layer 70 for R, hologram optical layer 71 for G, and hologram optical layer 72 for B
Is formed, the transparent substrates 60, 61, and 62 may be stacked.

【0019】図5は、図4と比較して示す別の非正反射
型光学素子20の例を示している。図5の例では、1枚
の透明基板61に対してR用、G用およびB用のホログ
ラム光学層70、71、72が直接積層されている。図
5のような積層構造にした場合には、R用のホログラム
光学層70を作成後、続いてG用のホログラム光学層7
1およびB用のホログラム光学層72を順に作成するこ
とになる。このような作成工程においては、膨潤作業が
必要となる。この膨潤作業とは、ホログラム光学層中に
形成されている干渉縞の間隔を広げることにより、ホロ
グラム光学層により回折、反射される光の波長の幅を広
げることを目的としており、通常はキシレン等の極性の
強い有機溶媒中に所定時間浸せき、乾燥させる方法を取
る。一番下層のR用のホログラム光学層70は3回の膨
潤作業を受けてしまい、G用のホログラム光学層71は
2回の膨潤作業を受けてしまうことになる。このように
膨潤作業を複数回受けると、ホログラム光学層のスペク
トラムが極端にブロード(広域)になってしまうか、な
くなってしまうことがあり得る。
FIG. 5 shows another example of the non-specular reflection type optical element 20 shown in comparison with FIG. In the example of FIG. 5, hologram optical layers 70, 71, 72 for R, G, and B are directly laminated on one transparent substrate 61. In the case of the laminated structure as shown in FIG. 5, after forming the hologram optical layer 70 for R, the hologram optical layer 7 for G
The hologram optical layers 72 for 1 and B are formed in order. In such a production process, a swelling operation is required. The swelling operation is intended to increase the width of the wavelength of light diffracted and reflected by the hologram optical layer by widening the interval between interference fringes formed in the hologram optical layer, and usually, xylene or the like. Dipping in a highly polar organic solvent for a predetermined time and drying. The lowermost hologram optical layer 70 for R receives three swelling operations, and the hologram optical layer 71 for G receives two swelling operations. When the swelling operation is performed a plurality of times as described above, the spectrum of the hologram optical layer may become extremely broad (wide area) or disappear.

【0020】これを回避するためには、図4に示すよう
に各ホログラム光学層70、71、72をそれぞれ透明
基板60、61、62に形成した後に、スタックする構
成にするのが望ましい。しかしながら、このような膨潤
作業を複数回受けても不利な点がホログラム光学層に発
生しない場合には、図5のような構造の非正反射型光学
素子20の構造を採用することももちろん可能である。
In order to avoid this, it is preferable that the hologram optical layers 70, 71, 72 are formed on the transparent substrates 60, 61, 62, respectively, and then stacked, as shown in FIG. However, if no disadvantage occurs in the hologram optical layer even after such swelling operation is performed a plurality of times, it is of course possible to adopt the structure of the non-specular reflection optical element 20 having the structure as shown in FIG. It is.

【0021】このような3種類のR用、G用およびB用
のホログラム光学層70、71、72を積層して非正反
射型光学素子20を構成する理由は、この非正反射型光
学素子20が、光学ユニット16からの光Lを可視光全
域で反射させてスクリーン14の背面14Aに投射させ
てカラー画像を表示させる必要があるからである。ホロ
グラム光学層は、通常レーザ光のような図6に示す単一
波長光λ0により露光することで形成するので、できあ
がったホログラムの回折効率は単一波長光λ0にて最大
効率となり、ホログラム光学層はそれ以外の波長の光に
対してはほとんど回折しない。
The reason why the three types of hologram optical layers 70, 71 and 72 for R, G and B are laminated to constitute the non-specular reflection type optical element 20 is that This is because it is necessary to reflect the light L from the optical unit 16 in the entire visible light range and project the light L on the back surface 14A of the screen 14 to display a color image. Since the hologram optical layer is usually formed by exposing with the single wavelength light λ0 shown in FIG. 6 such as a laser beam, the diffraction efficiency of the completed hologram becomes the maximum efficiency with the single wavelength light λ0. Hardly diffracts light of other wavelengths.

【0022】しかし、本発明の背面投射型表示装置10
では、光学ユニット16の光Lの可視光全域を使用する
ので、図6のホログラム光学層の光学特性ではカラー表
示することができない。そこで、非正反射型光学素子2
0は、図4あるいは図5のようなホログラム光学層を積
層した構造となっている。これにより、図6とは異なる
図7に示すような光学的特性を備えることになる。
However, the rear projection type display device 10 of the present invention
In this case, since the entire visible light range of the light L of the optical unit 16 is used, color display cannot be performed with the optical characteristics of the hologram optical layer of FIG. Therefore, the non-specular reflection type optical element 2
Numeral 0 has a structure in which hologram optical layers as shown in FIG. 4 or FIG. 5 are laminated. Thereby, optical characteristics as shown in FIG. 7 different from FIG. 6 are provided.

【0023】図4あるいは図5のようなホログラム光学
層の積層構造を採用すると、図7(a)のような回折中
心波長がλBの青色(B)帯域、、λGの緑色(G)帯
域、そして、λRの赤色(R)帯域を形成する。
When the laminated structure of the hologram optical layers as shown in FIG. 4 or FIG. 5 is adopted, the blue (B) band of which the diffraction center wavelength is λB, the green (G) band of λG, as shown in FIG. Then, a red (R) band of λR is formed.

【0024】次に、図4あるいは図5に示すようなホロ
グラム光学層を、キシレンなどの極性の強い有機溶剤に
浸漬して、それぞれホログラム光学層70、71、72
を膨潤させる。こうすることにより、図7(b)に示す
ように、ホログラム光学層70、71、72中に形成さ
れている干渉縞の間隔が広がり、回折効率(%)の10
0%となる領域が回折中心波長λB、λG、λRに関し
てそれぞれ広がり、結果としてスペクトラムがブロード
(広く)になる。これにより、非正反射型光学素子20
はほぼ可視光全域の光を反射することができるのであ
る。
Next, the hologram optical layer as shown in FIG. 4 or FIG. 5 is immersed in a highly polar organic solvent such as xylene to form hologram optical layers 70, 71 and 72, respectively.
Swell. By doing so, as shown in FIG. 7B, the interval between the interference fringes formed in the hologram optical layers 70, 71, and 72 is increased, and the diffraction efficiency (%) is 10%.
The region of 0% spreads with respect to the diffraction center wavelengths λB, λG, and λR, respectively, resulting in a broad spectrum. Thereby, the non-specular reflection type optical element 20
Can reflect light in almost the entire visible light range.

【0025】ところで図8に示すように、各ホログラム
光学素子70、71、72は、1枚の透明基板60、6
1、62の表面に対して直接形成することができる。こ
のホログラム光学層70、71、72は、いわゆる位相
型のホログラム光学素子、たとえば体積位相型のホログ
ラム光学素子である。このようなホログラム光学層70
は、主成分が光感光材から成っており、例えばポリビニ
ルカルバゾールをマトリックスとし、モノマとしてEO
変性トリブロモフェノキシエチルアクリレートとイソシ
アヌル酸骨格トリアクレート、開始剤として2,4,6
−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、増感
色素としてスクワリリウム系色素を添加したものなどが
ある。
As shown in FIG. 8, each of the hologram optical elements 70, 71, 72 is composed of one transparent substrate 60, 6
1, 62 can be formed directly on the surface. The hologram optical layers 70, 71, 72 are so-called phase hologram optical elements, for example, volume phase hologram optical elements. Such a hologram optical layer 70
Is composed mainly of a photosensitive material, for example, a matrix of polyvinyl carbazole, and EO as a monomer.
Modified tribromophenoxyethyl acrylate and isocyanuric acid skeleton triacrylate, 2,4,6
-Tris (trichloromethyl) -s-triazine, and those to which a squarylium dye is added as a sensitizing dye.

【0026】ホログラム光学層71は、主成分が光感光
材から成っており、例えばポリビニルカルバゾールをマ
トリックスとし、モノマとしてEO変性トリブロモフェ
ノキシエチルアクリレートとイソシアヌル酸骨格トリア
クレート、開始剤として2,4,6−トリス(トリクロ
ロメチル)−s−トリアジン、増感色素としてスクワリ
リウム系色素を添加したものなどがある。
The hologram optical layer 71 is mainly composed of a photosensitive material, for example, having a matrix of polyvinyl carbazole, EO-modified tribromophenoxyethyl acrylate and isocyanuric acid skeleton triacrylate as monomers, and 2,4,4 as initiators. Examples include 6-tris (trichloromethyl) -s-triazine, and those to which a squarylium-based dye is added as a sensitizing dye.

【0027】ホログラム光学層72は、主成分が光感光
材から成っており、例えばポリビニルカルバゾールをマ
トリックスとし、モノマとしてEO変性トリブロモフェ
ノキシエチルアクリレートとイソシアヌル酸骨格トリア
クレート、開始剤として2,4,6−トリス(トリクロ
ロメチル)−s−トリアジン、増感色素としてスクワリ
リウム系色素を添加したものなどがある。
The hologram optical layer 72 is mainly composed of a photosensitive material, for example, using polyvinyl carbazole as a matrix, EO-modified tribromophenoxyethyl acrylate and isocyanuric acid skeleton triacrylate as monomers, and 2,4,4 as initiators. Examples include 6-tris (trichloromethyl) -s-triazine, and those to which a squarylium-based dye is added as a sensitizing dye.

【0028】図8のようなホログラム光学層の形成例の
ほかに、図9に示すような形成方式もある。すなわち、
ホログラム光学層70、71、72は、あらかじめ接合
材料である透明フィルム90に形成しておき、このフィ
ルム90に形成されたホログラム光学層70、71、7
2を、対応する透明基板60、61、62に貼り合わせ
ることで形成することももちろん可能である。この場合
の透明フィルムは、透明樹脂フィルムを採用することが
でき、可視光領域で透明であればどんな材料でも用いる
ことができるが、通常はコストの点などからたとえばP
ET(ポリエチレンテレフタレート)などを採用でき
る。透明フィルム90を透明基板60、61、62に貼
り付ける場合には、粘着剤や、紫外線や可視光線などの
光硬化型接着剤、あるいは加熱することなどにより硬化
する熱硬化型接着剤などを用いることも可能である。
In addition to the example of forming the hologram optical layer as shown in FIG. 8, there is also a forming method as shown in FIG. That is,
The hologram optical layers 70, 71, 72 are previously formed on a transparent film 90 as a joining material, and the hologram optical layers 70, 71, 7 formed on the film 90 are formed.
2 can be of course formed by bonding to the corresponding transparent substrates 60, 61, 62. In this case, as the transparent film, a transparent resin film can be adopted, and any material can be used as long as it is transparent in the visible light region.
ET (polyethylene terephthalate) or the like can be employed. When the transparent film 90 is attached to the transparent substrates 60, 61, and 62, an adhesive, a photocurable adhesive such as ultraviolet light or visible light, or a thermosetting adhesive that is cured by heating or the like is used. It is also possible.

【0029】図10は、非正反射光学素子のホログラム
光学層の製造方法の1例を示している。透明基板60
(61、62)は、アルコール、アセトン等の有機溶剤
で良く洗浄して脱脂した後に、純水でリンスして乾燥さ
せる。そして、透明基板60(61、62)には、スピ
ンコート法、ディップ法、スプレー法などにより光感光
材を塗布して風により乾燥させて乾板19を作製する。
続いて、図10に示す様な露光光学系の所定位置に、乾
板19を設置して所定の波長を回折する様に干渉縞を光
感光材に形成させる。具体的には、チタンサファイヤや
アルゴンなどのレーザ光源120から発せられる光束は
ビームスプリッタ121によって2つに分けた後に、各
レンズ群122により拡散光とする。このうち一方の光
束を物体光O、もう一方の光束を参照光Rとする。この
物体光Oと参照光Rが所望の角度で交差する位置には、
乾板19が配置されている。物体光Oはレンズ122を
介して、参照光Rはミラー123とレンズ122を介し
て光感光材中に照射して、干渉縞を形成させる。
FIG. 10 shows an example of a method for manufacturing a hologram optical layer of a non-specular reflection optical element. Transparent substrate 60
(61, 62) is thoroughly washed with an organic solvent such as alcohol or acetone, degreased, rinsed with pure water and dried. Then, on the transparent substrate 60 (61, 62), a photosensitive material is applied by a spin coating method, a dipping method, a spraying method, or the like, and dried by wind to produce a dry plate 19.
Subsequently, a dry plate 19 is provided at a predetermined position of the exposure optical system as shown in FIG. 10, and interference fringes are formed on the photosensitive material so as to diffract a predetermined wavelength. Specifically, a light beam emitted from a laser light source 120 such as titanium sapphire or argon is split into two by a beam splitter 121, and then is made into diffused light by each lens group 122. One of the light beams is referred to as object light O, and the other light beam is referred to as reference light R. At a position where the object light O and the reference light R intersect at a desired angle,
A drying plate 19 is provided. The object light O is irradiated through the lens 122 and the reference light R is irradiated into the photosensitive material through the mirror 123 and the lens 122 to form interference fringes.

【0030】最後に現像液であるメチルイソプチルケト
ン、ヘプタンに上記乾板19を順次浸漬した後に乾燥さ
せて、最終的に所望の光学特性を有した体積位相型ホロ
グラム表示素子である非正反射型光学素子が完成する。
Finally, the dry plate 19 is successively immersed in a developing solution of methyl isobutyl ketone and heptane and then dried to finally obtain a non-specular reflection type hologram display device having a desired optical characteristic. The optical element is completed.

【0031】図11と図12は位相型ホログラム光学素
子である非正反射型光学素子の原理動作を説明するため
の図である。図11に示す参照光Rおよび物体光Oが垂
直法線Lに対してそれぞれθ1、θ2なる角度で反対方
向から交わる様に配置された光学系の交点部分に乾板1
9を設置し、実際にレーザ光源からの光を照射すると、
お互いの光同士が干渉しあい、光感光材中に光の強め合
う部分と弱め合う部分とが交互にしかも定在的に多数発
生する。光感光材では光照射により重合が開始、促進さ
れ、光感光材は重合度の増加に伴い屈折率も増加する性
質を持つ材料なので、光照射により光感光材中に屈折率
の高い部分と低い部分とが交互に形成される。これが干
渉縞となって光感光材中に形成され、上述した様な現像
処理を施すことによって干渉縞が定着され環境的に安定
する。
FIGS. 11 and 12 are diagrams for explaining the principle operation of a non-specular reflection type optical element which is a phase type hologram optical element. A dry plate 1 is provided at an intersection of an optical system arranged such that the reference light R and the object light O shown in FIG.
9 is installed, and when the light from the laser light source is actually irradiated,
The light beams interfere with each other, and a large number of portions where light is strengthened and portions where light is weakened alternately and statically occur in the photosensitive material. In the case of photosensitive materials, polymerization is initiated and accelerated by light irradiation, and since the photosensitive material has the property of increasing the refractive index as the degree of polymerization increases, the high refractive index and low refractive index parts in the photosensitive material are exposed to light. And the parts are formed alternately. These are formed in the photosensitive material as interference fringes, and the interference fringes are fixed by performing the developing process as described above, and are environmentally stable.

【0032】得られた体積位相型ホログラム光学素子で
ある非正反射型光学素子に、参照光Rと同じ方向、つま
り角度θ1の方向から再生光Pを照射すると、ホログラ
ム光学素子からは物体光Oと同じ方向、角度θ2の光が
干渉縞による回折光Refとして得られる。
When the reproduction light P is irradiated from the same direction as the reference light R, that is, the direction of the angle θ1, to the obtained non-specular reflection type optical element, which is the volume phase type hologram optical element, the object light O is emitted from the hologram optical element. The light having the same direction and angle θ2 as above is obtained as the diffracted light Ref by the interference fringes.

【0033】同様に、図13に示すように参照光Rおよ
び物体光Oを拡散光として、体積位相型ホログラム光学
素子である非反転型光学素子を作製すると、再生光Pを
参照光Rと同じ拡散光とすることにより、図14に示す
ように干渉光Refも拡散光として回折される。この様
に、通常の反射ミラーが単に光の入射角と等しい反射角
で反対方向に光を反射するのに対して、体積位相型ホロ
グラム光学素子は光感光材中に干渉縞を形成する際の光
学系、もう少し詳しく言うと参照光Rと物体光Oのなす
角度や各光の平行度、拡散度によって反射、回折される
光の方向や属性が決まるのである。逆に言えば、あらか
じめ露光時の光学系を任意に選択することにより、所望
の反射特性を有した体積位相型ホログラム光学素子であ
る非正反射型光学素子が作製できるのである。
Similarly, as shown in FIG. 13, when a non-inverting optical element, which is a volume phase hologram optical element, is manufactured by using the reference light R and the object light O as diffused light, the reproduction light P becomes the same as the reference light R. By using the diffused light, the interference light Ref is also diffracted as the diffused light as shown in FIG. As described above, the ordinary reflection mirror simply reflects light in the opposite direction at a reflection angle equal to the incident angle of light, whereas the volume phase hologram optical element is used to form interference fringes in the photosensitive material. The direction and attributes of the light reflected and diffracted by the optical system, more specifically, the angle between the reference light R and the object light O, and the parallelism and diffusion of each light are determined. Conversely, by arbitrarily selecting an optical system at the time of exposure in advance, a non-specular reflection optical element that is a volume phase hologram optical element having desired reflection characteristics can be manufactured.

【0034】なお、ホログラム光学素子の干渉、回折に
ついての理論的詳細は、例えばコゲルニクの理論(H.
Kogelnik,“Coupled Wave Th
eory for Thick Hologram G
ratings”,BellSyst.Tech.,
J.48,2909(1969))などに詳しく開示さ
れている。
The theoretical details of interference and diffraction of the hologram optical element are described in, for example, Kogelnik's theory (H.
Kogelnik, “Coupled Wave Th
early for Thick Hologram G
ratings ", BellSystem. Tech.,
J. 48, 2909 (1969)).

【0035】通常光学ユニット1から発せられる光は、
図1に示すように中心光束に対して±ψの画角を有して
おり、この画角ψを決定しているのが光学ユニット16
の内部に配置されている図3に示す投射レンズで48で
ある。投射レンズ48の製造コストなどから画角ψには
限界があり、この制限の上で投射用のスクリーンのサイ
ズを大型化しようとすると、図17に示す従来の装置の
ように光学ユニット1001と投射用のスクリーン10
10との距離を物理的に離すしか方法は無い。しかし、
光学ユニット1001からの光を単純に反射する作用し
か無い通常の反射ミラー1013を使用する限りにおい
ては、投射用のスクリーン1010と反射ミラー101
3との距離を離さざるを得ず、結果として背面投射型表
示装置の奥行きDがかなり大きくなってしまう。
Normally, light emitted from the optical unit 1 is
As shown in FIG. 1, the optical unit 16 has an angle of view of ± ψ with respect to the center light beam, and the angle of view 決定 is determined by the optical unit 16.
48 is the projection lens shown in FIG. There is a limit to the angle of view 製造 due to the manufacturing cost of the projection lens 48 and the like, and if an attempt is made to increase the size of the projection screen based on this limitation, the projection angle between the optical unit 1001 and the optical unit 1001 as in the conventional apparatus shown in FIG. Screen 10 for
There is no other way but to physically separate the distance from the device. But,
As long as a normal reflecting mirror 1013 having only the function of simply reflecting the light from the optical unit 1001 is used, the projection screen 1010 and the reflecting mirror 101 are used.
3 has to be kept apart, and as a result, the depth D of the rear projection display device becomes considerably large.

【0036】これに対して、図1に示す本発明の背面投
射型表示装置においては、あらかじめ図10のように中
心光束の入射角がθ1で入射した拡散光をθ2なる反射
角で反射するように設計製造された位相型ホログラム表
示素子である非正反射型光学素子20を用いているた
め、この光学素子20は投射スクリーン14と平行に近
く直立ぎみに配置しても、反射光が所望通り投射用のス
クリーン14上に向かうのである。また、光学ユニット
1から発せられる光の画角ψも小さくて済むので、投射
レンズのレンズ枚数が少なくて済み、結果として低コス
ト化も図れる。
On the other hand, in the rear projection type display apparatus of the present invention shown in FIG. 1, the diffused light having the incident angle of the central luminous flux previously incident at θ1 is reflected at the reflection angle of θ2 as shown in FIG. Since the non-specular reflection optical element 20, which is a phase type hologram display element designed and manufactured in this way, is used, even if the optical element 20 is arranged almost parallel to the projection screen 14 and upright, reflected light is as desired. It is directed onto the projection screen 14. Further, since the angle of view 光 of the light emitted from the optical unit 1 can be small, the number of projection lenses can be small, and as a result, the cost can be reduced.

【0037】この様に、位相型ホログラム表示素子であ
る非正反射型光学素子(機能性ミラー)を背面投射型表
示装置の光学ユニットから発せられる光束の反射折り返
し反射板として用いることにより、光の入射角と反射角
はそれぞれ全く独立に設計、製造することが可能となる
ため、従来の背面投射型表示装置と比較して装置の本体
12の奥行きを低減することが出来るのである。
As described above, by using a non-specular reflection type optical element (functional mirror), which is a phase type hologram display element, as a reflection turning reflection plate for a light beam emitted from an optical unit of a rear projection display apparatus, light can be reflected. Since the incident angle and the reflection angle can be designed and manufactured completely independently of each other, the depth of the main body 12 of the device can be reduced as compared with the conventional rear projection display device.

【0038】以上の様にして作製した背面投射型画像表
示装置は、以下のようにして評価した。まず、本体の奥
行きに関しては、投射用のスクリーンのサイズは同じで
内部に単純な反射ミラーを配置した従来の背面投射型画
像表示装置と比較し、それよりも短縮されば効果がある
と判断した。また、投射用のスクリーン上に表示された
表示品質は、肉眼により従来の背面投射型画像表示装置
のそれと比較し、品質の著しい低下および差異がないか
を確認した。
The rear projection type image display device manufactured as described above was evaluated as follows. First, regarding the depth of the main body, the size of the projection screen was the same and compared with a conventional rear-projection image display device in which a simple reflecting mirror was arranged inside, and it was judged that the effect would be effective if it was shorter than that . Further, the display quality displayed on the projection screen was compared with that of the conventional rear projection type image display device by the naked eye, and it was confirmed whether there was any remarkable decrease or difference in quality.

【0039】以下、実施例をあげて本発明を具体的に説
明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではな
い。
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

【0040】[0040]

【比較例1】画角ψ=20°で発せられる光学ユニット
と単純な反射ミラーを用い、該単純な反射ミラーにて光
学ユニットから発せられる光を一度折り返した後にサイ
ズが50インチの投射用のスクリーンへ届く様な背面投
射型画像表示装置を設計、製造した。この背面投射型表
示装置の奥行きを測定したところ約50cmあった。な
お、光学ユニットから発せられる中心の光が、該反射ミ
ラーに入射する角度θ1および反射する角度θ2はいず
れも36°であった。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 An optical unit emitted at an angle of view ψ = 20 ° and a simple reflecting mirror are used. The light emitted from the optical unit is once turned back by the simple reflecting mirror and then projected for a size of 50 inches. We designed and manufactured a rear projection type image display device that can reach the screen. The depth of the rear projection display device was about 50 cm when measured. The angle θ1 at which the central light emitted from the optical unit is incident on the reflecting mirror and the angle θ2 at which the light is reflected were both 36 °.

【0041】[0041]

【実施例1】画角ψ=7°で発せられる光学ユニットと
体積位相型ホログラム表示素子である非正反射型光学素
子を用い、この光学素子にて光学ユニットから発せられ
る光を一度折り返した後にサイズ50インチの投射スク
リーンへ届く様な背面投射型表示装置を設計、製造し
た。この背面投射型表示装置の奥行きを測定したところ
約30cmあった。また、投射スクリーン上に表示され
る画質は、上記比較例1に示す背面投射型画像表示装置
のそれと比較してほとんど変化無かった。なお、光学ユ
ニットから発せられる中心の光が該機能性ミラーに入射
する角度θ1は70°、反射する角度θ2は22°とし
た。
Embodiment 1 An optical unit emitted at an angle of view ψ = 7 ° and a non-specular reflection optical element as a volume phase hologram display element are used, and after the light emitted from the optical unit is folded back by this optical element, We designed and manufactured a rear-projection display device that could reach a 50-inch projection screen. The depth of the rear projection display device was about 30 cm when measured. Further, the image quality displayed on the projection screen was hardly changed as compared with that of the rear projection type image display device shown in Comparative Example 1. The angle θ1 at which the center light emitted from the optical unit is incident on the functional mirror was 70 °, and the angle θ2 at which the light was reflected was 22 °.

【0042】本発明の実施の形態では、内部に光学ユニ
ットと非正反射光学素子(機能性ミラー)、および投射
スクリーンを配置しており、非正反射型光学素子を位相
型ホログラム表示素子から成る構成とすることにより、
奥行きの極めて短縮された背面投射型表示装置を提供す
ることができる。ところで本発明は上述した実施の形態
に限らず、種々の変形例を採用できる。例えば、図3に
示す光学ユニット16は、いわゆる3枚の液晶パネル4
6、45、44を採用しているが、本発明はこれに限ら
ず1枚の液晶パネルのみを用いる単板型の液晶パネルを
用いたものにも適用できる。また、図2に示す背面投射
型表示装置において、光学ユニット16の光軸OPは鉛
直面に対して傾斜する角度を持っていても良い。
In the embodiment of the present invention, the optical unit, the non-specular reflection optical element (functional mirror), and the projection screen are arranged inside, and the non-specular reflection type optical element is composed of a phase hologram display element. By configuring
It is possible to provide a rear-projection display device having an extremely reduced depth. By the way, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be adopted. For example, the optical unit 16 shown in FIG.
Although 6, 45, and 44 are employed, the present invention is not limited to this, and can be applied to a single-panel type liquid crystal panel using only one liquid crystal panel. Further, in the rear projection type display device shown in FIG. 2, the optical axis OP of the optical unit 16 may have an angle inclined with respect to the vertical plane.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
奥行きを極めて小さくすることができる。
As described above, according to the present invention,
The depth can be made extremely small.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の背面投射型表示装置の好ましい実施の
形態を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing a preferred embodiment of a rear projection display device of the present invention.

【図2】図1の背面投射型表示装置の内部構造を示す側
面図。
FIG. 2 is a side view showing the internal structure of the rear projection display device of FIG.

【図3】光学ユニットの構成例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of an optical unit.

【図4】非正反射型光学素子の構成例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a non-specular reflection optical element.

【図5】非正反射型光学素子の別の構成例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing another configuration example of the non-specular reflection type optical element.

【図6】ホログラムが単品の場合の光学特性を示す図。FIG. 6 is a diagram showing optical characteristics when the hologram is a single item.

【図7】ホログラムがB、G、R用に用意された場合の
光学特性を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing optical characteristics when holograms are prepared for B, G, and R.

【図8】ホログラム光学層と透明基板の構造例を示す
図。
FIG. 8 is a diagram showing a structural example of a hologram optical layer and a transparent substrate.

【図9】ホログラム光学層と透明基板の貼り付け構造例
を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a structure of attaching a hologram optical layer and a transparent substrate.

【図10】ホログラム光学層の形成例を示す図。FIG. 10 is a diagram showing an example of forming a hologram optical layer.

【図11】ホログラム光学層の光学的特性例を示す図。FIG. 11 is a diagram showing an example of optical characteristics of a hologram optical layer.

【図12】ホログラム光学層の光学的特性例を示す図。FIG. 12 is a view showing an example of optical characteristics of a hologram optical layer.

【図13】ホログラム光学層の光学的特性を示す図。FIG. 13 is a view showing optical characteristics of a hologram optical layer.

【図14】ホログラム光学層の光学的特性を示す図。FIG. 14 is a view showing optical characteristics of a hologram optical layer.

【図15】従来の投射型表示装置を示す図。FIG. 15 is a diagram showing a conventional projection display device.

【図16】従来の背面投射型表示装置を示す図。FIG. 16 is a diagram showing a conventional rear projection display device.

【図17】従来の背面投射型表示装置を示す図。FIG. 17 is a diagram showing a conventional rear projection display device.

【符号の説明】 10・・・背面投射型表示装置、12・・・本体、14
・・・スクリーン、16・・・光学ユニット、20・・
・非正反射型光学素子、60、61、62・・・透明基
板、70・・・R(赤色)用のホログラム光学層、71
・・・G(緑色)用のホログラム光学層、72・・・B
(青色)用のホログラム光学層
[Description of Signs] 10 ... rear projection type display device, 12 ... body, 14
... Screen, 16 ... Optical unit, 20 ...
Non-specular reflection type optical element, 60, 61, 62: transparent substrate, 70: hologram optical layer for R (red), 71
... Hologram optical layer for G (green), 72.
Holographic optical layer for (blue)

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/74 H04N 5/74 A 9/31 9/31 C (72)発明者 小野 裕之 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 高塚 央 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 2H049 CA01 CA05 CA08 CA09 CA22 CA28 2H088 EA14 EA15 HA13 HA24 HA25 MA20 2H091 FA01Z FA05X FA05Z FA19X FA21X FA26X FA26Z FA29Z FD01 FD06 MA07 5C058 BA35 EA01 EA11 EA32 5C060 BA04 BC01 EA01 GA02 HC00 HC01 HC10 HC14 HC21 HD02 JB06 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H04N 5/74 H04N 5/74 A 9/31 9/31 C (72) Inventor Hiroyuki Ono 6 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo 7-35 Chome within Sony Corporation (72) Inventor Hiroshi Takatsuka 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo F-term within Sony Corporation (reference) 2H049 CA01 CA05 CA08 CA09 CA22 CA28 2H088 EA14 EA15 HA13 HA24 HA25 MA20 2H091 FA01Z FA05X FA05Z FA19X FA21X FA26X FA26Z FA29Z FD01 FD06 MA07 5C058 BA35 EA01 EA11 EA32 5C060 BA04 BC01 EA01 GA02 HC00 HC01 HC10 HC14 HC21 HD02 JB06

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スクリーンと、 画像源の光を発生する光学ユニットと、 赤色用のホログラム光学層と緑色のホログラム光学層と
青色用のホログラム光学層を積層することで構成されて
いる非正反射型光学素子であって、前記光学ユニットと
前記スクリーンの光路中に配置され、前記光学ユニット
が発生する光を入射して、前記光が入射した角度と異な
る反射角度で前記光を反射して、前記光を前記スクリー
ンの背面側から投射して画像を前記スクリーンに表示さ
せる非正反射型光学素子と、を備えることを特徴とする
背面投射型画像表示装置。
1. A non-specular reflection comprising a screen, an optical unit for generating light of an image source, and a hologram optical layer for red, a hologram optical layer for green and a hologram optical layer for blue. Type optical element, disposed in the optical path of the optical unit and the screen, incident light generated by the optical unit, reflecting the light at a reflection angle different from the incident angle of the light, A non-specular reflection type optical element for projecting the light from the back side of the screen to display an image on the screen.
【請求項2】 前記非正反射型光学素子の前記赤色用の
ホログラム光学層と前記緑色のホログラム光学層と前記
青色用のホログラム光学層は、透明基板を挟んで積層さ
れている請求項1に記載の背面投射型画像表示装置。
2. The hologram optical layer for red, the hologram optical layer for green, and the hologram optical layer for blue of the non-specular reflection optical element are laminated with a transparent substrate interposed therebetween. The rear projection type image display device as described in the above.
【請求項3】 前記非正反射型光学素子の前記赤色用の
ホログラム光学層と前記緑色のホログラム光学層と前記
青色用のホログラム光学層は、位相型ホログラム光学層
である請求項2に記載の背面投射型画像表示装置。
3. The hologram optical layer for red, the green hologram optical layer, and the hologram optical layer for blue of the non-specular reflection optical element are phase hologram optical layers according to claim 2. Rear projection type image display device.
【請求項4】 前記非正反射型光学素子の前記赤色用の
ホログラム光学層と前記緑色のホログラム光学層と前記
青色用のホログラム光学層は、透明フィルムに形成され
ており、前記透明フィルムと前記透明基板が貼り合わさ
れている請求項2に記載の背面投射型画像表示装置。
4. The hologram optical layer for red, the hologram optical layer for green, and the hologram optical layer for blue of the non-specular reflection type optical element are formed on a transparent film. 3. The rear projection type image display device according to claim 2, wherein a transparent substrate is bonded.
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