[发明专利]背面投影型图像显示装置

说明书

本申请是2004年8月30日提出的申请号为200410057072.6的同名申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及把图像显示元件的图像通过包含投影透镜的投影光学单元放大投影到透过型屏幕上所构成的背面投影型图像显示装置。

背景技术

一直以来，使用例如液晶面板等像素选择型元件作为显示图像的图像显示元件的背面投影型图像显示装置(以下，根据需要省略为“装置”)，通过与使用CRT作为图像显示元件的装置不同的方法，来降低高度或进深尺寸(装置的小型化)。作为其一例，例如在特开平5-134213号公报(以下称为文献1)，特开2000-162544号公报(以下称为文献2)，以及特开2002-357768号公报等(以下称为文献3)公开了使用从相对透过型屏幕斜方向把图像放大投影的投影光学单元的背面投影型图像显示装置。

如果如上述传统技术所示，通过投影光学单元从相对屏幕倾斜方向投影图像，则在屏幕上投影的图像产生所谓梯形失真。因此，作为其解决对策，在上述文献1提出的投影光学系统中，作成使配置于屏幕侧的非聚焦变换器偏心，从而抑制梯形失真的构成。然而，公开的非聚焦变换器由于放大倍数低，存在所谓广角化(装置的小型化)困难的问题。此外，在上述文献2提出的投影系统中，作为背面投影型图像显示装置，薄型化越充分，则其广角化越困难，由于有必要使个别应用的透镜偏心，也存在所谓制造困难的问题。此外，上述文献3提出的投影光学系统，由具有正放大倍率的第一折射透镜系统、具有负放大倍率的第二折射透镜、和光路折返镜构成，在具有负放大倍率第二折射透镜系统内，作成至少2个旋转对称性各异的偏心系统。因此，存在着在制造时难以确保各透镜的位置精度的问题。

此外，在专利文献2至4公开的上述传统技术中的装置的布局设计，即在装置的框体内部的投影光学系统等的各种元件的配置，是只着眼于包含投影透镜的投影光学系统的设计，不是考虑了包含确保框体内的驱动电路的设置场所的系统全体的最佳的装置设计。

因此，为了装置的小型化，需要与其相适应(包含各种元件配置)的框体构造，和用于实现小型化的广视角，而且强聚焦，高倍率下的后聚焦的长的投影光学系统。

发明内容

本发明是鉴于上述事项而作的，其目的是在背面投影型图像显示装置中提供适合于装置小型化的技术。

用于达到上述目的的，本发明的背面投影型图像显示装置的特征为，在框体内部收容对图像进行显示的图像显示元件；把所述图像显示元件上显示的画像放大投影到透过型屏幕上的投影透镜；以及配置在所述投影透镜和所述透过型屏幕的光路中，对来自所述投影透镜的投影光束进行反射并导向所述透过型屏幕的折返镜；设所述透过型屏幕对角尺寸为SS(英寸)，所述框体进深为D(英寸)，从屏幕下端到框体下端的长度为L(英寸)时，满足下述条件，即：

SS＞40

D≤SS/3.0

L≤SS/10.9。

上述透过型屏幕的中心高度H(英寸)满足H≤SS/2.9的条件。此外，取对前述透过型屏幕最近位置配置的透镜和直到前述透过型屏幕之间的距离为LL(英寸)时，前述投影透镜满足LL＜SS/2.7的条件。

在本发明的投影型图像显示装置用的投影透镜，作成在从图像显示元件到屏幕的光路上配置具有至少2个以上正折射力的透镜组的构成。例如在具有2个透镜组的投影透镜装置的情况下，通过配置在最靠近所述图像显示元件位置的第一透镜组形成的第一放大图像在比第二透镜组更靠近所述图像显示侧进行成像。通过前述第二透镜组把该第一放大图像放大投影到屏幕上。在第一透镜组和前述第二透镜组之间配置具有正折射力的物镜组，第一放大图像的倍率M1作成比通过前述第二透镜组在屏幕上形成的第二放大图像的倍率M2还小。

前述第一透镜组可以在图像显示元件侧通过焦闌进行与照明光学系统的F值相一致的设计。因为通过第一透镜组产生的第一放大图像在比第二透镜组更靠近图像显示元件侧成像，所以作为第二组的F值的F2(光线的发散角)成为用第一放大图像的倍率M1除以作为第一透镜组的F值的F1，即F2＝F1/M1。因此，由于增大了第二透镜组的F2，对视角超过90度的超广角化有利。

此外，作为对投影型图像显示装置本身小型化的实现手段，对与图像显示元件最接近配置的第一透镜组作成与屏幕画面水平方向大体平行配置，在第一透镜组和第二透镜组之间设置光路折返机构，配置该第二透镜组，以使其对屏幕画面水平方向大体成为垂直，经折返镜，通过屏幕上得到放大图像，可以进而实现小型化。这样，根据本发明，可提供小型化的投影型图像显示装置。

附图说明