JP2001042461A - 背面投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 背面投写型表示装置の薄型化に伴う高さの増
加を低減することにより、小型化を図ることを目的とす
る。 【解決手段】 背面投写型表示装置において、筐体１内
に配置された複数の反射ミラー３〜６のうち最下部にあ
る第１の反射ミラー３と最上部にある第４の反射ミラー
６との間に光学ユニット２を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像光をスクリー
ン裏面から投写し、スクリーン前面から映像を観察する
背面投写型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な背面投写型表示装置の一構成例
を図５（ａ）に示す。

【０００３】同図に示すように、この種の背面投写型表
示装置は、筐体１０１と、その筐体１０１内に配置され
た光学ユニット１０２と、その光学ユニット１０２の出
射口に対向配置された投射レンズ１０３と、筐体１０１
内の背面に配置された反射ミラー１０６と、筐体１０１
の前面に配置された透過型の拡散スクリーン１０７とか
ら構成されている。

【０００４】そして、光学ユニット１０２において映像
情報に基く変調が施され映像光が光学レンズ１０３を介
して反射ミラー１０６に拡大投写される。反射ミラー１
０６に拡大投写された映像光は、スクリーン１０７の裏
面側に照射され、像が形成される。スクリーン１０７に
形成された像は、スクリーン１０７の表面側から観察さ
れる。

【０００５】また、近年、このような構成の背面投写型
表示装置の薄型化を図る目的で、図５（ｂ）に示すよう
な複数枚の曲面形状の反射ミラー２０３、２０４、２０
５と平板形状の反射ミラー２０６とを用いた装置が提案
されている。そして、このような背面投写型表示では、
光学ユニット１０２から出射された映像光が、底面付近
から上方に向けて配置された各反射ミラー２０３、２０
４、２０５、２０６において順次反射されてスクリーン
１０７に照射され、これにより像が形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の背面投写型表示装置においては、底面に配置
した光学ユニット１０２から出射される映像光が、全て
の反射ミラー２０３、２０４、２０５、２０６において
下方から上方に向けて反射されため、筐体２０１を薄型
化することに伴って高さが高くなるという問題がある。

【０００７】そこで、本発明は、このような問題点に鑑
みてなされたものであり、背面投写型表示装置の薄型化
に伴う高さの増加を低減することにより、小型化を図る
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、光源から出射
された光を映像情報に基づいて光学的に変調して出力す
る光学ユニットと、その光学ユニットから出力された映
像光をスクリーン裏面に対して拡大投写する投写手段と
を備え、スクリーン前面側から映像を観察する背面投写
型表示装置において、投写手段が複数の反射ミラーを含
み、それら複数の反射ミラーのうち最も低い位置に配置
された反射ミラーより上方、且つ、複数の反射ミラーの
うち最も高い位置に配置された反射ミラーより下方に光
学ユニットを配置することを特徴とする。

【０００９】このような構成とすることにより、投写手
段を構成する複数の反射ミラーの間隙に光学ユニットが
配置されるため、装置の高さが低減される。

【００１０】また、本発明は、光源から出射された光を
映像情報に基づいて光学的に変調して出力する光学ユニ
ットと、その光学ユニットから出力された映像光をスク
リーン裏面に対して拡大投写する投写手段とを備え、ス
クリーン前面側から映像を観察する背面投写型表示装置
において、投写手段が複数の反射ミラーを含み、光学ユ
ニットは、反射ミラーのうち光学ユニットの出射光が最
初に照射される反射ミラーに対して、斜め上方に配置さ
れていることを特徴とする。

【００１１】このような構成とすることにより、光学ユ
ニットの出射光が最初の反射ミラーに対して斜め上方か
ら照射され、その後いくつかの反射ミラーを経てスクリ
ーンに照射される。

【００１２】また、光学ユニットは、その光学ユニット
に対して低い位置にある反射ミラーから高い位置にある
反射ミラーに向かう光束に対して側方に配置されている
ことを特徴とする。

【００１３】このような構成とすることにより、光学ユ
ニットに対して低い位置にある反射ミラーから高い位置
にある反射ミラーに向かう光束が、光学ユニットに対し
て側方にずれた位置を通るようになる。

【００１４】具体的には、投写手段は、レンズ作用をは
たす複数の非球面反射ミラーを含むことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態における背
面投写型表示について図面を参照しつつ以下に説明す
る。

【００１６】本実施の形態において、図１は背面投写型
表示装置の概略構成を表す断面図（ａ）及び一部破断正
面図（ｂ）、図２は図１の背面投写型表示装置における
光学ユニットの概略構成を表す構成図、図３は図１の背
面投写型表示装置におけるスクリーンの構成を表す拡大
断面図である。

【００１７】本実施の形態における背面投写型表示装置
は、図１に示すように、映像光を生成する光学ユニット
２と、その映像光が投写されて像が形成されるスクリー
ン７と、光学ユニット２から出射された映像光をスクリ
ーン７に導く第１ないし第４のミラー３〜６と、これら
を一体に保持する筐体１とを備えている。

【００１８】第１の反射ミラー３は非球面の凹面形状を
なし、筐体１の最下部に配置されている。第２の反射ミ
ラー４は非球面の凸面形状をなし、筐体１内において第
１の反射ミラー３と対向する位置に配置されている。第
３の反射ミラー５は第２の反射ミラー４同様非球面の凸
面形状をなし、筐体１内において第１の反射ミラー３と
スクリーン７との間に配置されている。第４の反射ミラ
ー６は平板形状をなし、筐体１内において第２の反射ミ
ラー４の上方に配置されている。

【００１９】また、光学ユニット２は、第２の反射ミラ
ー４と第４の反射ミラー６との間で、且つ、第１の反射
ミラー３に対して図示左側方にずれて配置されている。

【００２０】光学ユニット２は、図２に示すように、い
わゆる三板式のものであり、リフレクタ２１ａを有する
メタルハライドランプ２１と、赤色に対応する波長域の
光を選択的に反射し、それ以外の波長域の光を透過する
第１のダイクロイックミラー２２と、緑色に対応する波
長域の光を選択的に反射し、それ以外の波長域の光を透
過する第２のダイクロイックミラー２３と、これら第１
及び第２のダイクロイックミラー２２、２３にて色分離
された各色光を映像情報に基づいて光学的に変調する第
１ないし第３の液晶パネル２７ｒ、２７ｇ、２７ｂと、
これら第１ないし第３の液晶パネル２７ｒ、２７ｇ、２
７ｂにて変調された各色光を合成するダイクロイックプ
リズム２８とを備えている。

【００２１】そして、メタルハライドランプ２１から出
射された白色光は、リフレクタ２１ａにて反射され、Ｕ
Ｖ／ＩＲフィルタ（図示省略）にて紫外線及び赤外線が
除去された後、第１のダイクロイックミラー２２に対し
て４５度の角度で照射される。

【００２２】第１のダイクロイックミラー２２では、照
射された白色光のうち赤色成分の光（以下、赤色光と称
する）が選択的に反射される。反射された赤色光は、第
１の反射ミラー２４にて反射された後、第１の液晶パネ
ル２７ｒに照射される。この赤色光は、第１の液晶パネ
ル２７ｒで、赤色の映像情報に応じた光学的な変調が施
された後、色合成用のダイクロイックプリズム２８に入
射される。

【００２３】一方、第１のダイクロイックミラー２２を
透過した残りの色成分の光は、第２のダイクロイックミ
ラー２３に対して４５度の角度で照射される。

【００２４】第２のダイクロイックミラー２３では、照
射された色光のうち緑色成分の光（以下、緑色光と称す
る）が選択的に反射されて、第２の液晶パネル２７ｇに
照射される。この緑色光は、第２の液晶パネル２７ｇ
で、緑色の映像情報に応じた光学的な変調が施された
後、色合成用のダイクロイックプリズム２８に入射され
る。

【００２５】また、第２のダイクロイックミラー２３を
透過した青色成分の光（以下、青色光と称する）は、第
２及び第３のミラー２５、２６にて順次反射された後、
第３の液晶パネル２７ｂに照射される。第３の液晶パネ
ル２７ｂでは、青色の映像情報に応じた光学的な変調が
施された後、色合成用のダイクロイックプリズム２８に
入射される。

【００２６】そして、ダイクロイックプリズム２８に入
射した各色光が色合成され、カラーの映像光として出射
される。

【００２７】ダイクロイックプリズム２８から出射され
た映像光は、図１に示すように、右斜め下方に向けて出
射され、筐体１内において最下部に配置された第１の反
射ミラー３に照射される。第１の反射ミラー３に照射さ
れた映像光は、第２ないし第４の反射ミラー６にて順次
反射されて、筐体１の前面開口部に配置されたスクリー
ン７の裏面側に照射されて、像が形成される。このと
き、第１ないし第３の反射ミラー３〜５それぞれは、形
状に応じたレンズ作用により映像光の非点収差、コマ収
差、歪曲収差などの収差補正を行うとともに、映像光を
拡大投写している。

【００２８】スクリーン７は、図３に示すように、アク
リル樹脂からなるフレネルレンズスクリーン７１と、レ
ンチキュラレンズスクリーン７２とを備えており、第４
のミラー６にて反射された映像光が、フレネルレンズス
クリーン７１の裏面に照射され、フレネルレンズスクリ
ーン７１を透過した映像光がレンチキュラレンズスクリ
ーン７２に照射され、その拡散作用により像が形成され
る。

【００２９】このように本実施の形態によれば、筐体１
内に配置された複数の反射ミラーのうち最下部にある第
１の反射ミラー３と最上部にある第４の反射ミラー６と
の間に光学ユニット２を配置することにより、第１の反
射ミラー３と第４の反射ミラー６と間のスペースを有効
に活用することができるため、薄型化に伴う高さ方向の
増加を低減することができ、装置の小型化を図ることが
可能となる。

【００３０】また、光学ユニット２に対して低い位置に
ある第２の反射ミラー４から、光学ユニット２に対して
高い位置にある第３の反射ミラー５に向かう光束に対し
て斜め側方にずらして配置することにより、両反射ミラ
ー４、５間の高低差をより小さくすることができ、更な
る装置の小型化を図ることが可能となる。

【００３１】なお、本実施の形態においては、投写手段
を３枚の非球面形状の反射ミラー３〜５と１枚の平板状
の反射ミラー６との組み合わせで構成したが、それに限
定されることなく、種々の反射ミラーの組み合わせで構
成してもよいし、レンズと反射ミラーとの組み合わせで
構成してもよい。

【００３２】また、本実施の形態においては、光学ユニ
ット２を図１（ｂ）において第２の反射ミラー４から第
３の反射ミラー５に向かう光束に対して左方向にずらし
て配置したが、右方向にずらして配置してもよいし、図
４（ａ）（ｂ）に示すように左右どちらにもずらさずに
配置してもよい。但し、図４（ａ）（ｂ）に示すように
光学ユニット２を配置する場合には、図１（ｂ）に示す
ように配置した場合と比較して、第２の反射ミラー４か
ら第３の反射ミラー５に向かう光束をけることなく光学
ユニット２を配置するために、第２の反射ミラー４と第
３の反射ミラー５との高低差をより大きくとる必要があ
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、筐体内に配置された複
数の反射ミラーのうち最下部にある反射ミラーと最上部
にある反射ミラーとの間に光学ユニットを配置すること
により、両反射ミラー間のスペースを有効に活用するこ
とができるため、薄型化に伴う高さ方向の増加を低減す
ることができ、装置の小型化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態における背面投写型表
示装置の概略構成を表す断面図（ａ）及び一部破断正面
図（ｂ）である。

【図２】 図１の背面投写型表示装置における光学ユニ
ットの概略構成を表す構成である。

【図３】 図１の背面投写型表示装置におけるスクリー
ンの概略構成を示す一部拡大断面図である。

【図４】 本発明の他の実施の形態における背面投写型
表示装置の概略構成を表す断面図（ａ）及び一部破断正
面図（ｂ）である。

【図５】 従来の背面投写型表示装置の概略構成を表す
断面図である。

【符号の説明】

１ ：筐体 ２ ：光学ユニット ３ ：第１の反射ミラー ４ ：第２の反射ミラー ５ ：第３の反射ミラー ６ ：第４の反射ミラー ７ ：スクリーン ７１ ：フレネルレンズスクリーン ７２ ：レンチキュラレンズスクリーン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から出射された光を映像情報に基づ
   いて光学的に変調して出力する光学ユニットと、該光学
   ユニットから出力された映像光をスクリーン裏面に対し
   て拡大投写する投写手段とを備え、前記スクリーン前面
   側から映像を観察する背面投写型表示装置において、 前記投写手段が複数の反射ミラーを含み、該複数の反射
   ミラーのうち最も低い位置に配置された反射ミラーより
   上方、且つ、前記複数の反射ミラーのうち最も高い位置
   に配置された反射ミラーより下方に前記光学ユニットを
   配置することを特徴とする背面投写型表示装置。
2. 【請求項２】 光源から出射された光を映像情報に基づ
   いて光学的に変調して出力する光学ユニットと、該光学
   ユニットから出力された映像光をスクリーン裏面に対し
   て拡大投写する投写手段とを備え、前記スクリーン前面
   側から映像を観察する背面投写型表示装置において、 前記投写手段が複数の反射ミラーを含み、前記光学ユニ
   ットは、前記反射ミラーのうち前記光学ユニットの出射
   光が最初に照射される反射ミラーに対して、斜め上方に
   配置されていることを特徴とする背面投写型表示装置。
3. 【請求項３】 前記光学ユニットは、光学ユニットに対
   して低い位置にある反射ミラーから高い位置にある反射
   ミラーに向かう光束に対して側方に配置されていること
   を特徴とする請求項１または２記載の背面投写型表示装
   置。
4. 【請求項４】 前記投写手段は、レンズ作用をはたす複
   数の非球面反射ミラーを含むことを特徴とする請求項１
   ないし３のいずれかに記載の背面投写型表示装置。