(57)【要約】【課題】ライトバルブの画素格子の大きさを切換えられる投写型表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】光源ランプ１と、画像を形成するライトバルブ５と、出射光を空間的に分離する複屈折板７と、画像をスクリーン上に拡大投写する投写レンズ９を備え、複屈折板７を固定した取付部材８を、スライド可能に保持部材１３で光学ベース１０に固定してあって、取付部材８をスライドすることにより、複屈折板７をライトバルブ５からの出射光の外部へ移動させることができる。【選択図】    図１
2004287014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光が照明され画像を形成するライトバルブと、
前記ライトバルブ上の画像をスクリーン上に拡大投写する投写レンズと、
前記ライトバルブからの出射光を空間的に分離する複屈折板と、
前記複屈折板を固定しスライドさせるレバー部を備えた取付部材と、
前記取付部材をスライド可能に保持する保持部材と、
前記光源と前記ライトバルブと前記投写レンズと前記複屈折板を固定した前記取付部材と前記保持部材とを固定する光学ベースと、
前記光学ベースを内包する筐体とを有し、
前記取付部材のレバー部をスライドすることにより前記複屈折板を前記ライトバルブからの出射光の外部へ移動させる投写型表示装置。
【請求項２】
前記複屈折板を前記ライトバルブからの出射光の外部へスライドさせたときに前記投写レンズと前記ライトバルブのバックフォーカス距離を補正する光学補正素子を備えた請求項１記載の投写型表示装置。
【請求項３】
前記複屈折板を前記筐体の外部へスライドして取り出し可能とした請求項１または２記載の投写型表示装置。
【請求項４】
前記複屈折板を前記筐体の外部へスライドして取り出したときに前記投写レンズと前記ライトバルブのバックフォーカス距離を補正する光学補正素子を前記筐体内部へスライドして取付け可能とした請求項１記載の投写型表示装置。
【請求項５】
前記複屈折板を前記ライトバルブからの出射光の外部へスライドさせたときに前記投写レンズと前記ライトバルブのバックフォーカス距離を補正する光学補正素子を前記筐体内部へスライドして取付け可能とした請求項１記載の投写型表示装置。
【請求項６】
前記取付部材をスライド可能に保持する保持部材を前記光学ベースと一体に構成した請求項１記載の投写型表示装置。
【請求項７】
前記複屈折板を固定した前記取付部材の一部にギヤを構成し、駆動モータによりスライドさせるよう構成した請求項１記載の投写型表示装置。
【請求項８】
前記光学補正素子の屈折角は、前記複屈折板の屈折角と略等しい、請求項２または４または５記載の投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はライトバルブ上に形成される画像を照明光で照射し、投写レンズによりスクリーン上に拡大投写する投写型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大画面の画像を得るために、映像信号に応じた画像を形成する小型のライトバルブに光源からの光を照明し、投写レンズによりその光学像をスクリーン上に投写、拡大する投写型表示装置が用いられている。ライトバルブには、偏光を利用して光を変調する透過型の液晶ライトバルブが広く実用的に用いられている。しかしながら、固定画素構造を持つ液晶ライトバルブは、図９（ａ）に示すように投写像の画素格子が目立ち、画像品位が劣化するという問題が指摘されている。特に、透過型の液晶ライトバルブの場合、反射型のライトバルブに比べて画素面積に対する有効画素面積の比である開口率が４０〜７０％と低いため、画素の非有効部（配線やＴＦＴ部）である格子が顕著に目立つという問題がある。この画素格子を目立ちにくくするために、入射する光線を常光線と異常光線に分離する複屈折素子と偏光を解消する１／４波長板を組み合わせた複屈折板を、ライトバルブと投写レンズの間に配置し、投写像の画素を２つ以上の方向に分離させ、画素格子を目立ちにくくするという手法が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
図１１はこの複屈折板を用いた従来の投写型表示装置の一例を示す概略構成図である。図１１に示す投写型表示装置において、光を発生する光源ランプ１と、光源ランプ１から光を処理するレンズアレイ２、レンズ３１、３２、３３、ダイクロイックミラー４１、全反射ミラー４２と、合成プリズム６と、映像を処理する液晶ライトバルブ５と、光を分離する複屈折板７を固定した取付材８と、光をスクリーン（図示しない）に拡大投射する投写レンズ９とが光学ベース１０に固定してあり、光学ベース１０は本装置の外装ケースである筐体下１１に固定して構成されている。光源ランプ１からの光は２枚のレンズアレイ２によりその光量が均一化され、レンズ３１により集光された後、２枚のダイクロイックミラー４１により赤・緑・青の各色光に色分解される。分光された各色光は、各色のリレーレンズ３２、全反射ミラー４２、フィールドレンズ３３により、光路を調整し各色の液晶ライトバルブ５に照明される。各色の液晶ライトバルブ５で偏光制御された光は、合成プリズム６で色合成される。合成プリズム６から出射される直線偏光の光は、複屈折板により空間的に２つの光に分離し、投写レンズ９によりスクリーン（図示しない）上に拡大投写される。このようにして、図９（ｂ）に示すように画素を空間的に分離して拡大することで、非有効画素の暗部である画素格子を目立ちにくくしている。
【０００４】
【特許文献１】
実開平０１−３８３４号公報
【特許文献２】
実開平１１−１６７１０５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
複屈折板７により画素を拡大し、非有効画素の暗部である画素格子を目立ちにくくすることは映画等の動画においては、滑らかで自然な印象が得られる。しかしながら、パソコンなどで出力された文字情報や静止画においては、拡大された各画素が近づき、ぼけた印象を与えるという問題があった。また、この複屈折板７を光学軸より外した場合、図１０に示すように複屈折板７の屈折角分だけ、投写レンズ９と液晶ライトバルブ５のバックフォーカス距離が変わってしまう為、投写レンズ９位置をずらすか、バックフォーカス距離の変化分も補正できる投写レンズ９が必要となり、装置の構成が複雑で高価になってしまう問題があった。また、複屈折板７は高価であった。本発明は上記課題を解決し、入力される映像によって画素の大きさを切換え、構成を複雑にすることなく、また安価な投写型表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の投写型表示装置は、光源と、前記光源からの光が照明され画像を形成するライトバルブと、前記ライトバルブ上の画像をスクリーン上に拡大投写する投写レンズと、前記ライトバルブからの出射光を空間的に分離する複屈折板と、前記複屈折板を固定しスライドさせるレバー部を備えた取付部材と、前記取付部材をスライド可能に保持する保持部材と、前記光源と前記ライトバルブと前記投写レンズと前記複屈折板を固定した前記取付部材と前記保持部材とを固定する光学ベースとを有し、前記取付部材のレバー部をスライドすることにより前記複屈折板を前記ライトバルブからの出射光の外部へ移動させる構成としたものである。
【０００７】
また、前記複屈折板を前記ライトバルブからの出射光の外部へスライドさせたときに前記投写レンズと前記ライトバルブのバックフォーカス距離を補正する光学補正素子を備えたものである。
【０００８】
また、前記複屈折板を前記筐体の外部へスライドして取り出し可能とした構成としたものである。
【０００９】
また、前記複屈折板を前記筐体の外部へスライドして取り出したときに前記投写レンズと前記ライトバルブのバックフォーカス距離を補正する光学補正素子を前記筐体内部へスライドして取付け可能とした構成としたものである。
【００１０】
また、前記複屈折板を前記ライトバルブからの出射光の外部へスライドさせたときに前記投写レンズと前記ライトバルブのバックフォーカス距離を補正する光学補正素子を前記筐体内部へスライドして取付け可能とした構成としたものである。
【００１１】
また、前記取付部材をスライド可能に保持する保持部材を前記光学ベースと一体に構成したものである。
【００１２】
また、前記複屈折板を固定した前記取付部材の一部にギヤを構成し、駆動モータによりスライドさせるよう構成したものである。
【００１３】
また、前記光学補正素子の屈折角は、前記複屈折板の屈折角と略等しい構成としたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における投写型表示装置の全体を示す斜視図である。図２は図１の合成プリズム６の前面部で切断した、構成概念を示す断面斜視図であり、図２（ａ）、図２（ｂ）において、２点破線は図１の合成プリズム６の前面部を示している。図３は図１の筐体下１１に筐体上１２を被せた本投写型表示装置を上方より見た外観斜視図である。図１、図２、図３において、図１１と同じ構成については同じ符号を用い、形状と説明を省略する。
【００１６】
図１、図２（ａ）において、ライトバルブ５からの出射光は合成プリズム６で色合成され、複屈折板７を通り、投写レンズ９によりスクリーン（図示しない）上に拡大投写される。複屈折板７は取付部材８に固定してあり、保持部材１３は光学ベース１０に固定されている。取付部材８は保持部材１３の鍵形状部にスライド可能に取付けてあり、取付部材８のレバー状の突起部を矢印の方向に動かすことにより、図２（ｂ）に示すように取付部材８に固定された複屈折板７は右側に移動する。よって、複屈折板７をライトバルブ５からの出射光の外部へ移動させることができる。また、図３に示すように、複屈折板７を取付けた取付部材８の突起部は筐体上１２より外部に出ており、突起部を動かすことにより、筐体外部より操作することが可能である。
【００１７】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態３における投写型表示装置の斜視図である。図４は図１、図２と同様に合成プリズム６の前面部で切断した、構成概念を示す断面斜視図であり、図１、図２と同じ構成については同じ符号を用い、形状と説明を省略する。
【００１８】
図４（ａ）において、複屈折板７は取付部材８に固定してあり、その複屈折板７に隣接して光学補正素子１４（ガラス板）が取付部材８に固定してある。よって、図４（ｂ）し示すように取付部材８を右側に移動することにより、複屈折板７はライトバルブ５からの出射光の外部へ出て、代わりに光学補正素子１４（ガラス板）が出射光へ入る。この光学補正素子１４（ガラス板）は屈折角が複屈折板７と同一であり、図１０に示した複屈折板７の屈折角分だけ、投写レンズ９と液晶ライトバルブ５のバックフォーカス距離が変わってしまうのを補正することができる。
【００１９】
（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３における投写型表示装置の全体を示す斜視図である。図６は、図５の合成プリズム６の前面部で切断した、構成概念を示す断面斜視図であり、図７は、図５の筐体下１１に筐体上１２を被せた本投写型表示装置を下方より見た外観斜視図である。図５、図６、図７において、図１１、図１と同じ構成については同じ符号を用い、形状と説明を省略する。
【００２０】
図５、図６（ａ）において、複屈折板７は取付部材８に固定してある。取付部材８は光学ベース１０の一部で構成した保持部の鍵形状部にスライド可能に取付けてあり、取付部材８のツマミ部は筐体下１１に設けた穴より筐体の外部に突出してある。取付部材８の突起部を矢印の方向にスライドすることにより、図６（ｂ）に示すように取付部材８に固定された複屈折板７は筐体の外部へ取り出すことができる。また、光学補正素子１４を取付けた取付部材８を、複屈折板７を取付けた取付部材８と交換することも可能である。
【００２１】
（実施の形態４）
図８は本発明の実施の形態４における投写型表示装置の構成概念を示す斜視図である。図８は、図２と同様に合成プリズム６の前面部で切断した断面斜視図である。図８において、図２、図１と同じ構成については同じ符号を用い、形状と説明を省略する。
【００２２】
図８において、複屈折板７と光学補正素子１４は互いに隣接して取付部材８に固定してあり、取付部材８の一部にはギヤ形状が構成されている。光学ベース１０には駆動モータ１５が固定されており、駆動モータ１５の駆動部は取付部材８のギヤ形状と噛み合っている。この構成により、駆動モータ１５を駆動させることにより、取付部材８を矢印の方向にスライドさせることができる。よって外部の電気信号により駆動モータ１５を駆動することで、複屈折板７と光学補正素子１４を移動させて交換することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複屈折板と光学補正素子を切換えることにより、入力される映像によって画素の大きさを切換えることができ、構成を複雑にすることなく、安価な装置を構成できる。また高価な複屈折板を筐体の外部へ取り出すことができるので、複屈折板を別売とすることにより、安価な投写型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における投写型表示装置の斜視図
【図２】図１の構成概念を示す斜視図
【図３】図１の投写型表示装置の外観を示す斜視図
【図４】本発明の第２の実施の形態における構成概念を示す斜視図
【図５】本発明の第３の実施の形態における投写型表示装置の斜視図
【図６】図５の構成概念を示す斜視図
【図７】図５の投写型表示装置の外観を示す斜視図
【図８】本発明の第４の実施の形態における投写型表示装置の構成概念を示す斜視図
【図９】複屈折板の効果を示すスクリーンイメージ図
【図１０】複屈折板の屈折角を示す光学軸の断面図
【図１１】従来の投写型表示装置の斜視図
【符号の説明】
１  光源ランプ
２    レンズアレイ
３１、３２、３３  レンズ
４１  ダイクロイックミラー
４２  全反射ミラー
５  液晶ライトバルブ
６  合成プリズム
７  複屈折板
８  取付部材
９  投写レンズ
１０  光学ベース
１１  筐体下
１２  筐体上
１３  保持部材
１４  光学補正素子
１５  駆動モータ
【図１】
2004287014.tif 000003
【図２】
2004287014.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004287014.tif 000009
【図８】
2004287014.tif 000010
【図９】
2004287014.tif 000011
【図１０】
2004287014.tif 000012
【図１１】
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