(57)【要約】【課題】  縦長の原稿、横長の原稿、縦長の写真、横長の写真においても、常に大きな投影像と、鮮明な画像を投影可能な投影型画像表示装置を実現する。【解決手段】  本発明の投写型画像表示装置は、源画像と、該源画像を拡大投影するための投写光学系と、該源画像を回転させるためのイメージローテータを少なくとも備え、投影する画像を回転させるときには、該イメージローテータを回転させるとともに、該源画像と該投写光学系の光軸の交点を移動させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
源画像と、該源画像を拡大投影するための投写光学系と、該源画像を回転させるためのイメージローテータを少なくとも備え、投影する画像を回転させるときには、該イメージローテータを回転させるとともに、該源画像と該投写光学系の光軸の交点を移動させることを特徴とする投写型画像表示装置。
【請求項２】
源画像と、該源画像を拡大投影するための投写光学系を有し、源画像と投写光学系の間に投影する画像を回転させるためのイメージローテータを有し、投影する画像を回転させるときには、該イメージローテータを回転させるとともに、該源画像と該投写光学系の光軸の交点を移動させることを特徴とする投写型画像表示装置。
【請求項３】
源画像と、該源画像を拡大投影するための投写光学系を有し、投写光学系の内部に投影する画像を回転させるためのイメージローテータを有し、投影する画像を回転させるときには、該イメージローテータを回転させるとともに、該源画像と該投写光学系の光軸の交点を移動させることを特徴とする投写型画像表示装置。
【請求項４】
該イメージローテータよりスクリーン側の投射レンズのパワーは全体として負屈折力であり、該イメージローテータより該源画像側の投射レンズのパワーは全体として正屈折力であることを特徴とする請求項３に記載の投写型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶などの源画像を拡大投影する液晶プロジェクターなどに用いられる投写型画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶プロジェクターは、会議などのプレゼンテーションの場で多く使われるようになってきた。現在、一般的に使用されている液晶プロジェクターは、スクリーンに投影される投影像が横長の製品しかなかった。このようなプロジェクターとしては、特許文献１乃至５のようなものがある。
【特許文献１】特開平０５−２４１２３９号公報
【特許文献２】特開平０７−２８１２９４号公報
【特許文献３】特開平０９−１０１６７５号公報
【特許文献４】特開２００１−０３３８７２号公報
【特許文献５】特開２００３−３２４６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、液晶プロジェクターを使用する場合、原稿が横長の場合には、液晶の解像度をフルに活用して、原稿画像を投影できるが、原稿が縦長の場合には、画面の左右に原稿が表示されない無駄な領域を発生させなければ原稿全体を表示できず、有効な投影像が小さくなってしまい有効画素数も減少してしまうという問題があり、細かい文字などが読みづらくなるという問題があった。
【０００４】
また、デジタルカメラで撮影した画像を、液晶プロジェクターで拡大して、鑑賞する場合においても、縦構図で撮影された画像は、上記縦長の原稿と同様に、画素数が少ない小さい画像しか投影することができず、迫力のある投影像を得ることができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、投影画像を回転可能とし、かつ、投写光学系の光軸と、液晶などの源画像の交わる位置を可変とすることにより、縦長の原稿、横長の原稿、縦長の写真、横長の写真においても、常に大きな投影像と、鮮明な画像を投影可能な投影型画像表示装置を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、本発明の投影型画像表示装置は、
源画像と、該源画像を拡大投影するための投写光学系と、該源画像を回転させるためのイメージローテータを少なくとも備え、投影する画像を回転させるときには、該イメージローテータを回転させるとともに、該源画像と該投写光学系の光軸の交点を移動させることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の投影型画像表示装置は、
源画像と、該源画像を拡大投影するための投写光学系を有し、源画像と投写光学系の間に投影する画像を回転させるためのイメージローテータを有し、投影する画像を回転させるときには、該イメージローテータを回転させるとともに、該源画像と該投写光学系の光軸の交点を移動させることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の投影型画像表示装置は、
源画像と、該源画像を拡大投影するための投写光学系を有し、投写光学系の内部に投影する画像を回転させるためのイメージローテータを有し、投影する画像を回転させるときには、該イメージローテータを回転させるとともに、該源画像と該投写光学系の光軸の交点を移動させることを特徴としている。
【０００９】
さらに、上記の本発明の投影型画像表示装置は、
該イメージローテータよりスクリーン側の投射レンズのパワーは全体として負屈折力であり、該イメージローテータより該源画像側の投射レンズのパワーは全体として正屈折力であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、縦長の原稿や、縦構図で撮影された、デジタルカメラで撮影された画像を、投影されたときの解像度や投影像の大きさを損なうことなしに、投影することが可能となる。また、画像を回転させた際の投影画像の位置が、横長画面、縦長画面の両方で、ほぼ同じにできる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明第１の実施例の断面図を示す。
【００１３】
光源１から発せられた光は、反射鏡２により反射され、コンデンサーレンズ３を介して、略平行光として液晶パネル４に照明される。液晶パネル４は、不図示の電気回路により変調され、画素ごとに、配列されたカラーフィルターにより、カラー画像を形成している単板液晶パネルを示す。液晶パネル４により、変調された光はイメージローテータ５により、５回反射され、投射レンズ６により、不図示のスクリーン上に拡大投影される。
【００１４】
イメージローテータ５は、２つのプリズム５Ａ，５Ｂより構成され、プリズム５Ａの入射面５Ｃから入射された光は、プリズム面５Ｅで全反射され、高反射膜がコーテイングされたプリズム面５Ｄにより反射され、プリズム面５Ｅを透過し、プリズム５Ｂのプリズム面５Ｆから入射され、プリズム面５Ｇで全反射され、高反射膜がコーテイングされたプリズム面５Ｈにより反射され、プリズム面５Ｆで全反射され、プリズム面５Ｇより出射される。
【００１５】
イメージローテータ内部において、５回反射されるので、イメージローテータ５を投射レンズ６の光軸ＡＸ２を中心として回転させることにより、不図示のスクリーン上の投影像を回転させることが可能となる。
【００１６】
液晶パネル４の中心を通る照明光学系の光軸ＡＸ１と投射レンズ６およびイメージローテータ５の光軸は、液晶プロジェクターよりも投影像を上側に投影するために、図１に示すように液晶パネル４が投射レンズ６の光軸ＡＸ２より上側になるようずらして配置されている。
【００１７】
イメージローテータ５は、図１の紙面上において、５回反射されるので、イメージローテータ５内部で、上下方向のみ反転するため、液晶パネル４の中心が投射レンズ６の光軸ＡＸ２より上側になるよう配置されている。
【００１８】
図５に示すように、スクリーン上の投影像７を横長に液晶パネル４の投影をする場合には、図２に示すように、イメージローテータ５は、液晶パネル４の短辺に対して傾かないで、配置されており、投射レンズ６の光軸と液晶パネル４の交点Ｃをスクリーン側から見て液晶パネル４の下端中央に位置させている。
【００１９】
図５の投影像８のように縦長に液晶パネル４の投影をする場合には、図３に示すようにイメージローテータ５を４５度時計回り方向に回転させ、投射レンズ６の光軸と液晶パネル４の交点をスクリーン側から見て、右側にシフトさせている。この場合は、投射したときに上側に投射したい画像がスクリーン側から見て、液晶パネル４の左側に位置する場合である。投射したときに、上側に投射したい画像が液晶パネル４の右側に位置する場合には、図４に示すように、スクリーン側から見て、イメージローテータ５を半時計回りに４５度回転させ、投射レンズ６と液晶パネル４の交点Ｃを液晶パネル４の左側にシフトさせている。
【００２０】
ただ単に、図２に示した状態から、イメージローテータ５を回転させるだけでは、投射レンズ６の光軸の右側あるいは左側のみに投影像が投影されてしまうため、スクリーンをその度に移動しなければならないか、投影される画像よりも非常に大きいスクリーンを用意しなければならない。
【００２１】
イメージローテータ５は、液晶パネル４と不図示のスクリーンの間であれば、どこに配置されてもよいのだが、この実施例においては、液晶パネル４と投射レンズ６の間にイメージローテータ５を配置して、イメージローテータ５の小型化を実現している。
【００２２】
イメージローテータ５が、投射レンズ６とスクリーンの間に配置されると、投射レンズ６からスクリーンに発せられる光線の角度が大きい場合、イメージローテータが非常に大型化してくるといった問題が生じてくる。
【００２３】
図６は、本発明の第２実施例の断面図を示す。
【００２４】
図６においては、イメージローテータ５のさらなる小型化のために、イメージローテータ５を投射レンズの内部に組み入れている。投射レンズは、スクリーン側から負屈折力の第１レンズ群１１、イメージローテータ５、正屈折力の第２レンズ群１０より構成されており、有効径の小さい、第１レンズ群１１と第２レンズ群１０の間にイメージローテータ５を配置することにより、イメージローテータ５の小型化を実現している。一般的に、スクリーン側から、負レンズ群、正レンズ群の順に配置されるいわゆるレトロフォーカス型のレンズの場合、負レンズ群と正レンズ群の間の絞り近傍が最も有効径が小さくなるので、その位置付近にイメージローテータを組み込むことにより、イメージローテータのさらなる小型を実現している。
【００２５】
イメージローテータ５は投射レンズの内部に組み込まれているので、イメージローテータ５と第１レンズ群１１、第２レンズ群１２の光軸のずれを小さく抑えるためには、イメージローテータ５と第１レンズ群１１、第２レンズ群１２が一体となったものを投射レンズの光軸を中心として、回転させるのが望ましい。
【００２６】
図７，８は本発明第３実施例の断面図を示し、図７は、液晶パネル２１の短辺方向の断面図を示し、図８は、液晶パネル２１の長辺方向の断面図を示す。
【００２７】
図８において、光源１から発せられた光は、反射鏡２により紙面上方向に反射され、赤色光のみを反射するダイクロイックフィルター１５により、赤色光と、シアン色光に分離される。
【００２８】
ダイクロイックフィルター１５により反射された赤色光は、コンデンサーレンズ１７によりほぼ平行光に変換され赤色用液晶パネル１８により変調され、クロスダイクロプリズム１４に入射される。
【００２９】
一方、ダイクロイックフィルター１５により分離されたシアン色光は、緑色光より短波長の光を反射するダイクロイックフィルター１９により青色光と緑色光に分離される。ダイクロイックフィルター１９により反射された緑色光は、コンデンサーレンズ２０によりほぼ平行光に変換され緑色用液晶パネル２１により変調され、クロスダイクロプリズム１４に入射される。
【００３０】
また、ダイクロイックフィルター１９を透過した青色光は、コンデンサーレンズ２２、高反射ミラー２３、リレーレンズ２４、高反射ミラー２５、コンデンサーレンズ２６により、他の色とほぼ同じ大きさの青色光の照明光を青色光用液晶パネル２７に照明するよう構成されている。青色光のみ他に色に対して光路長が長いので、リレー光学系（コンデンサーレンズ２２，リレーレンズ２４）により、コンデンサーレンズ２２付近に形成される青色光の像を液晶パネル２７上に再結像している。青色光用液晶パネル２７により変調された光は、クロスダイクロプリズム１４に入射される。
【００３１】
クロスダイクロプリズム１４に入射された赤、緑、青の３原色は赤色のみを反射するダイクロイック膜と、青色のみを反射するダイクロイック膜により色合成され、正屈折力の第２レンズ群１２に入射され、図７に示すようにイメージローテータ５により上下反転され、負屈折力の第１レンズ群１３を介して、不図示のスクリーン上に投影される。
【００３２】
さきに述べた、第１実施例、第２実施例と同様に、イメージローテータ５により投影像が上下反転するため、投射レンズの光軸ＡＸ２より液晶パネル２１の中心のほうが上側に配置されている。
【００３３】
イメージローテータ５が回転するとともに、投射レンズの光軸ＡＸ２と液晶パネルの交点をずらすことにより、実施例１と同様に、投影像の位置をほとんど移動することなしに、投影像を９０度回転することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施例の断面図
【図２】本発明の第１実施例の横長画面を投影する場合の投射レンズ、イメージローテータ、液晶パネルの位置関係を示す図
【図３】本発明の第１実施例の縦長画面を投影する場合の投射レンズ、イメージローテータ、液晶パネルの位置関係を示す図
【図４】本発明の第１実施例の縦長画面を投影する場合の投射レンズ、イメージローテータ、液晶パネルの位置関係を示す図
【図５】本発明の第１実施例のスクリーン上の投影像の説明図
【図６】本発明の第２実施例の断面図
【図７】本発明の第３実施例の断面図（液晶の短辺方向）
【図８】本発明第３実施例の断面図（液晶の長辺方向）
【符号の説明】
【００３５】
１  光源
２  反射鏡
３  コンデンサーレンズ
４  液晶パネル
５  イメージローテータ
５Ａ，５Ｂ  プリズム
５Ｃ  プリズム５Ａの入射面
５Ｄ，５Ｈ  高反射膜がコーテイングされたプリズム面
５Ｅ  プリズム面
５Ｆ  プリズム５Ｂのプリズム面
５Ｇ  プリズム面
６  投射レンズ
７，８  投影像
１０  第２レンズ群
１１  第１レンズ群
１２  第２レンズ群
１３  第１レンズ群
１４  クロスダイクロプリズム
１５  赤色光のみを反射するダイクロイックフィルター
１７  コンデンサーレンズ
１８  赤色用液晶パネル
１９  緑色光より短波長の光を反射するダイクロイックフィルター
２０  コンデンサーレンズ
２１  液晶パネル
２２，２６  コンデンサーレンズ
２３，２５  光反射ミラー
２４  リレーレンズ
２７  青色光用液晶パネル
【図１】
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【図２】
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【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】
2005173095.tif 000009
【図８】
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