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JPH09230284A - Projection display device - Google Patents

Projection display device

Info

Publication number
JPH09230284A
JPH09230284A JP8033995A JP3399596A JPH09230284A JP H09230284 A JPH09230284 A JP H09230284A JP 8033995 A JP8033995 A JP 8033995A JP 3399596 A JP3399596 A JP 3399596A JP H09230284 A JPH09230284 A JP H09230284A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
liquid crystal
lens
projection
condenser lens
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.)
Withdrawn
Application number
JP8033995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Goto
猛 後藤
Tetsuya Hamada
哲也 浜田
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP8033995A priority Critical patent/JPH09230284A/en
Publication of JPH09230284A publication Critical patent/JPH09230284A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、スクリーン上に投写される投写像
を容易に移動させることを課題とする。 【解決手段】 投写型表示装置21は、光源22と、集
光レンズ23と、集光レンズ23からの光を所定の画像
のパターンに合わせて透過させる液晶ライトバルブ24
と、液晶ライトバルブ24を通過した光をスクリーン2
5に投写する投写レンズ26とを有する。投写レンズ2
6は、投写レンズ位置調整機構27により上下方向の位
置を調整される。集光レンズ23は、任意の屈折率に調
整される液晶レンズにより形成されている。この集光レ
ンズ23には、調整スイッチ28の操作量に応じて屈折
率制御回路29からの電圧が印加されており、集光レン
ズ23内に封入された液晶分子が印加された電圧の大き
さに応じて電界方向に傾くため、集光レンズ23内の上
下方向の屈折率がその場所毎に段階的に変化して集光レ
ンズ23の焦点位置を移動させる。これにより、スクリ
ーン25上に投写される投写像を容易に移動させること
ができる。
(57) Abstract: An object of the present invention is to easily move a projection image projected on a screen. A projection display device (21) includes a light source (22), a condenser lens (23), and a liquid crystal light valve (24) for transmitting light from the condenser lens (23) in accordance with a predetermined image pattern.
And the light passing through the liquid crystal light valve 24 is passed through the screen 2
5 and a projection lens 26 for projecting. Projection lens 2
The projection lens position adjusting mechanism 27 adjusts the position 6 in the vertical direction. The condenser lens 23 is formed by a liquid crystal lens adjusted to have an arbitrary refractive index. A voltage from the refractive index control circuit 29 is applied to the condensing lens 23 according to the operation amount of the adjustment switch 28, and the magnitude of the voltage to which the liquid crystal molecules enclosed in the condensing lens 23 are applied. Accordingly, the refractive index in the up-down direction in the condenser lens 23 changes stepwise for each location, and the focal position of the condenser lens 23 is moved. As a result, the projection image projected on the screen 25 can be easily moved.

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】本発明は投写型表示装置に係
り、特にスクリーンに投写される画像を光軸と直交する
方向に移動させるよう構成された投写型表示装置に関す
る。投写型表示装置においては、投写レンズの光軸がス
クリーン面に対して垂直となるようにした場合、画面全
体でピントが合い、像の歪みが無い最も良好な画像がス
クリーン面に投写される。実際には、投写レンズの光軸
がスクリーン面の垂直方向から若干ずれても画像表示の
劣化は徐々に進むため、ある程度のずれは許容される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection display device, and more particularly to a projection display device configured to move an image projected on a screen in a direction orthogonal to an optical axis. In the projection display device, when the optical axis of the projection lens is set to be perpendicular to the screen surface, the best image without image distortion is focused on the entire screen and is projected on the screen surface. Actually, even if the optical axis of the projection lens is slightly deviated from the direction perpendicular to the screen surface, the image display is gradually deteriorated, so that some deviation is allowed.

【0002】しかしながら、投写型表示装置を設置する
際、装置を邪魔にならない場所に設置しようとすると、
スクリーンに対する投写レンズの光軸の方向が大きくず
れることがある。その場合でも、スクリーンに投写され
た画像が台形に歪んだり、周辺部のピントずれが発生し
ないことが望ましい。
However, when installing the projection type display device, if the device is installed in a place where it does not disturb the user,
The direction of the optical axis of the projection lens with respect to the screen may deviate significantly. Even in that case, it is desirable that the image projected on the screen is not distorted into a trapezoid or the peripheral part is out of focus.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来の投写型表示装置は、例えば図7に
示されるような全体構成となっている。この投写型表示
装置1は、光源2から出射された白色光がGR反射ダイ
クロイックミラーDM1に至ると、B光が透過し、G,
R光が反射される。G,R光は、R反射ダイクロイック
ミラーDM2に至り、G光が透過し、R光が反射され
る。これにより、光源2から出射された白色光は、R
光、G光、B光に分光される。
2. Description of the Related Art A conventional projection display device has an overall structure as shown in FIG. 7, for example. In this projection display device 1, when the white light emitted from the light source 2 reaches the GR reflection dichroic mirror DM1, B light is transmitted and G,
The R light is reflected. The G and R lights reach the R reflection dichroic mirror DM2, the G light is transmitted, and the R light is reflected. As a result, the white light emitted from the light source 2 becomes R
It is split into light, G light, and B light.

【0004】R光は、R光専用の液晶ライトバルブ3を
透過し、液晶ライトバルブ3に再生されている映像によ
って空間的に変調される。G光は、G光専用の液晶ライ
トバルブ4を透過し、液晶ライトバルブ4に再生されて
いる映像によって空間的に変調される。B光は、B光は
全反射ミラーM1で反射され、B光専用の液晶ライトバ
ルブ5を透過し、液晶ライトバルブ5に再生されている
映像によって空間的に変調される。
The R light passes through the liquid crystal light valve 3 dedicated to the R light and is spatially modulated by the image reproduced on the liquid crystal light valve 3. The G light transmits through the liquid crystal light valve 4 dedicated to the G light and is spatially modulated by the image reproduced on the liquid crystal light valve 4. The B light is reflected by the total reflection mirror M1 and transmitted through the liquid crystal light valve 5 dedicated to the B light, and spatially modulated by the image reproduced by the liquid crystal light valve 5.

【0005】空間的に変調されたR光とB光とは、R反
射ダイクロイックミラーDM3によって合成され、BR
反射ダイクロイックミラーDM4に向かう。空間的に変
調されたG光は、全反射ミラーM2で反射され、BR反
射ダイクロイックミラーDM4に向かう。BR反射ダイ
クロイックミラーDM4の部位において、空間的に変調
されたR光、G光、B光が合成される。
The spatially modulated R light and B light are combined by the R reflection dichroic mirror DM3, and BR
Heading towards the reflective dichroic mirror DM4. The spatially modulated G light is reflected by the total reflection mirror M2 and travels toward the BR reflection dichroic mirror DM4. At the portion of the BR reflection dichroic mirror DM4, the spatially modulated R light, G light, and B light are combined.

【0006】そして、合成されたR光、G光、B光は、
投写レンズ6を通じてスクリーン7上に投写され、スク
リーン7上に拡大された画像8が表示される。このよう
にして、液晶ライトバルブ3〜5により再生されている
映像によって空間的に変調されたR光、G光、B光は、
BR反射ダイクロイックミラーDM4で合成されて投写
レンズ6からスクリーン7上に投写される。
Then, the combined R light, G light and B light are
The image 8 projected on the screen 7 through the projection lens 6 and enlarged is displayed on the screen 7. In this way, the R light, G light, and B light spatially modulated by the image reproduced by the liquid crystal light valves 3 to 5 are
The light is combined by the BR reflection dichroic mirror DM4 and projected from the projection lens 6 onto the screen 7.

【0007】各R光、G光、B光の光系路は夫々ほぼ同
じ構成であるので、以下一の光系路のみについて説明す
る。図8はR光、G光、B光の光系路の中から一の光系
路のみを取り出して示した構成図である。光源2と投写
レンズ6との間には、集光レンズ9と、液晶ライトバル
ブ10が配設されている。この液晶ライトバルブ10
は、液晶パネル11の前後に偏光板12,13が配設さ
れた構成となっている。
Since the R, G, and B light optical paths have substantially the same structure, only one optical path will be described below. FIG. 8 is a configuration diagram showing only one optical path out of the optical paths of R light, G light, and B light. A condenser lens 9 and a liquid crystal light valve 10 are arranged between the light source 2 and the projection lens 6. This liquid crystal light valve 10
Has a configuration in which polarizing plates 12 and 13 are arranged in front of and behind the liquid crystal panel 11.

【0008】光源2から発光された無偏光で白色光の光
束は、前述したダイクロイックミラー(図7参照のこ
と)によりR光、G光、B光の光束に分解された後、集
光レンズ9によって投写レンズ6の瞳上に焦点を持つ集
光性の光線となり、偏光板12を経て液晶パネル11に
入射する。入射側の偏光板12は無偏光の光束から直線
偏光成分のみを取り出すものである。
The unpolarized white light beam emitted from the light source 2 is decomposed into the R, G, and B light beams by the above-mentioned dichroic mirror (see FIG. 7), and then the condenser lens 9 is used. Then, it becomes a light beam having a focus on the pupil of the projection lens 6 and enters the liquid crystal panel 11 through the polarizing plate 12. The incident-side polarization plate 12 extracts only the linearly polarized light component from the unpolarized light beam.

【0009】偏光板12を通過して直線偏光となった光
線は、液晶パネル11で画像変調を受け、さらに出射側
の偏光板13によって画像化された後、投写レンズ6に
より拡大投写される。投写レンズ6から投写された光線
は、スクリーン7上で像を結ぶ。
The light beam that has passed through the polarizing plate 12 and becomes linearly polarized is subjected to image modulation by the liquid crystal panel 11, is further imaged by the polarizing plate 13 on the emitting side, and then enlarged and projected by the projection lens 6. The light rays projected from the projection lens 6 form an image on the screen 7.

【0010】そして、スクリーン7に最も良好な画像を
投写させるには、投写レンズ6の光軸14がスクリーン
7に対して垂直方向となるように相対位置を設定するこ
とが望ましい。しかしながら、投写型表示装置1を設置
する際、邪魔にならない位置に設置しようとすると、ス
クリーン7に対する投写レンズ6の光軸14の角度ずれ
が大きくなり、スクリーン7上に投写された投写像の劣
化(台形歪み、周辺部のピントずれ)が発生するという
問題がある。
In order to project the best image on the screen 7, it is desirable to set the relative position so that the optical axis 14 of the projection lens 6 is perpendicular to the screen 7. However, when the projection display apparatus 1 is installed in an unobtrusive position, the angle deviation of the optical axis 14 of the projection lens 6 with respect to the screen 7 becomes large, and the projection image projected on the screen 7 deteriorates. There is a problem that (trapezoidal distortion, out-of-focus of the peripheral portion) occurs.

【0011】このような問題の対策としては、例えば液
晶パネル11に表示させる投写元データを電気的に加工
し、上方に投写する場合には上辺が長い台形となるた
め、上辺側のデータを縮小して液晶パネル11に表示さ
せる方法がある。ところが、この方法では、台形歪みの
みの対策であり、映像情報の一部を捨てているため、文
字等を静止画として表示させる際の表示品位の低下を無
視できず実用的ではない。
As a measure against such a problem, for example, when the projection source data to be displayed on the liquid crystal panel 11 is electrically processed and projected upward, the trapezoid has a long upper side, so that the data on the upper side is reduced. Then, there is a method of displaying on the liquid crystal panel 11. However, this method is a countermeasure against only the trapezoidal distortion and discards a part of the image information, so that the deterioration of the display quality when displaying characters and the like as a still image cannot be ignored and is not practical.

【0012】このような問題を解消するため、従来の投
写型表示装置1では、光源2を上下又は左右方向に移動
させる光源位置調整機構15と、投写レンズ6を上下又
は左右方向に移動させる投写レンズ位置調整機構16と
が設けられている。例えばスクリーン7が投写型表示装
置1よりも上方にある場合には、光源位置調整機構15
により光源2を降下させると共に、投写レンズ位置調整
機構16により投写レンズ6を上昇させ、投写レンズ6
の中心が光軸14上に位置するように調整する。これに
より、スクリーン7には投写レンズ6から投写された画
像が映し出される。
In order to solve such a problem, in the conventional projection display device 1, the light source position adjusting mechanism 15 for moving the light source 2 in the vertical or horizontal direction and the projection lens 6 for moving the projection lens 6 in the vertical or horizontal direction. A lens position adjusting mechanism 16 is provided. For example, when the screen 7 is above the projection display device 1, the light source position adjusting mechanism 15
The projection light source 2 is lowered by the projection lens position adjustment mechanism 16 and the projection lens 6 is raised by the projection lens position adjustment mechanism 16.
Is adjusted so that the center of is located on the optical axis 14. As a result, the image projected from the projection lens 6 is displayed on the screen 7.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された従来の投写型表示装置1では、光源2
を昇降させる光源位置調整機構15と投写レンズ6を昇
降させる投写レンズ位置調整機構16とを筐体内に設け
なければならず、機構が複雑化すると共に、装置全体が
大型化してしまい小型化の妨げとなっていた。
However, in the conventional projection display device 1 configured as described above, the light source 2
The light source position adjusting mechanism 15 for raising and lowering the projector and the projection lens position adjusting mechanism 16 for raising and lowering the projection lens 6 must be provided in the housing, which complicates the mechanism and increases the size of the entire apparatus, which hinders miniaturization. It was.

【0014】しかも、従来の構成では、投写レンズ6の
中心が光軸14上に位置するように光源2及び投写レン
ズ6を連動させて昇降移動させる必要があり、光源2及
び投写レンズ6の位置を高精度に調整しなければなら
ず、光源2及び投写レンズ6を正確に移動させることが
難しかった。
Moreover, in the conventional configuration, it is necessary to move the light source 2 and the projection lens 6 in an interlocking manner so that the center of the projection lens 6 is located on the optical axis 14, and the position of the light source 2 and the projection lens 6 is moved. Must be adjusted with high precision, and it was difficult to move the light source 2 and the projection lens 6 accurately.

【0015】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、集光レンズの屈折率を段階的に変化させることに
より構成の簡略化しうる投写型表示装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a projection type display device whose structure can be simplified by gradually changing the refractive index of a condenser lens.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では下記の種々の手段を講じた事を特徴とす
るものである。上記請求項1記載の発明では、光源と、
該光源からの光を集める集光レンズと、該集光レンズか
らの光を所定の画像のパターンに合わせて透過させるラ
イトバルブと、該ライトバルブを通過した光をスクリー
ンに投写する投写レンズとを有する投写型表示装置にお
いて、前記投写レンズを光軸と直交する方向に移動可能
に設け、前記集光レンズを任意の屈折率に調整される液
晶レンズにより形成し、前記液晶レンズより出射した光
の方向が前記投写レンズの移動後の位置に対応するよう
に前記液晶レンズの屈折率を調整することを特徴とする
ものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention is characterized by taking the following various means. In the invention according to claim 1, a light source,
A condensing lens that collects the light from the light source, a light valve that transmits the light from the condensing lens according to a predetermined image pattern, and a projection lens that projects the light that has passed through the light valve onto a screen. In the projection display device having, the projection lens is provided so as to be movable in a direction orthogonal to the optical axis, and the condensing lens is formed by a liquid crystal lens whose refractive index is adjusted to an arbitrary value. The refractive index of the liquid crystal lens is adjusted so that the direction corresponds to the position after the movement of the projection lens.

【0017】また、請求項2記載の発明では、前記請求
項1記載の投写型表示装置において、前記液晶レンズの
屈折率を上下方向又は左右方向に段階的に変化させるこ
とを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the projection display device according to the first aspect, the refractive index of the liquid crystal lens is changed stepwise in the vertical direction or the horizontal direction. is there.

【0018】また、請求項3記載の発明では、光源と、
該光源からの光を集める集光レンズと、該集光レンズか
らの光を所定の画像のパターンに合わせて透過させるラ
イトバルブと、該ライトバルブを通過した光をスクリー
ンに投写する投写レンズとを有する投写型表示装置にお
いて、前記集光レンズと前記ライトバルブとの間にくさ
び形液晶プリズムを配置したことを特徴とするものであ
る。
In the invention according to claim 3, a light source,
A condensing lens that collects light from the light source, a light valve that transmits the light from the condensing lens according to a predetermined image pattern, and a projection lens that projects the light that has passed through the light valve onto a screen. In the projection display device having the above, a wedge-shaped liquid crystal prism is arranged between the condenser lens and the light valve.

【0019】また、請求項4記載の発明では、前記請求
項3記載の投写型表示装置において、前記くさび形液晶
プリズムは、前記集光レンズからの光を上下方向又は左
右方向に曲げるように屈折率を調整されることを特徴と
するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the projection display device according to the third aspect, the wedge-shaped liquid crystal prism refracts light from the condenser lens so as to bend the light vertically or horizontally. It is characterized in that the rate is adjusted.

【0020】また、請求項5記載の発明では、前記請求
項3記載の投写型表示装置において、前記くさび形液晶
プリズムは、一面側に配設された電極と対向する他面側
に配設された電極との電極間距離と該電極に印加される
電圧とが比例するように前記電圧を制御することを特徴
とするものである。
According to a fifth aspect of the invention, in the projection display device according to the third aspect, the wedge-shaped liquid crystal prism is arranged on the other surface side opposite to the electrode arranged on the one surface side. The voltage is controlled so that the distance between the electrodes and the voltage applied to the electrode are proportional to each other.

【0021】上記した各手段は、下記のように作用す
る。請求項1記載の発明によれば、液晶レンズより出射
した光の方向が投写レンズの移動後の位置に対応するよ
うに液晶レンズの屈折率を調整するため、従来のものよ
りも構成の簡略化を図ることができ、装置を小型化でき
ると共に、液晶レンズの光軸が投写レンズの移動方向に
追従するように液晶レンズの屈折率を調整してスクリー
ン上に投写される画像を任意の位置に移動させることで
きる。また、入射瞳径の小さい投写レンズを使用して
も、集光レンズから出た光をスクリーン上に投写させる
ことができる。
Each of the above means operates as follows. According to the invention described in claim 1, since the refractive index of the liquid crystal lens is adjusted so that the direction of the light emitted from the liquid crystal lens corresponds to the position after the movement of the projection lens, the structure is simplified as compared with the conventional one. The size of the device can be reduced, and the image projected on the screen can be displayed at any position by adjusting the refractive index of the liquid crystal lens so that the optical axis of the liquid crystal lens follows the moving direction of the projection lens. Can be moved. Even if a projection lens having a small entrance pupil diameter is used, the light emitted from the condenser lens can be projected on the screen.

【0022】また、請求項2記載の発明によれば、液晶
レンズの屈折率を上下方向又は左右方向に段階的に変化
させることにより、スクリーン上に投写される画像を任
意の位置に移動させることでき、投写像の歪みやピント
ずれも防止できる。また、請求項3記載の発明によれ
ば、集光レンズとライトバルブとの間にくさび形液晶プ
リズムを配置したため、上記請求項1と同様な作用、効
果が得られる。
According to the second aspect of the invention, the image projected on the screen is moved to an arbitrary position by changing the refractive index of the liquid crystal lens stepwise in the vertical direction or the horizontal direction. Therefore, it is possible to prevent distortion of the projected image and defocus. According to the third aspect of the invention, since the wedge-shaped liquid crystal prism is arranged between the condenser lens and the light valve, the same action and effect as those of the first aspect can be obtained.

【0023】また、請求項4記載の発明によれば、くさ
び形液晶プリズムが集光レンズからの光を上下方向又は
左右方向に曲げるように屈折率を調整されるため、ライ
トバルブに入射される光線を任意の位置に移動させるこ
とできる。また、請求項5記載の発明によれば、くさび
形液晶プリズムの一面側に配設された電極と対向する他
面側に配設された電極との電極間距離と電極に印加され
る電圧とが比例するように電圧を制御するため、ライト
バルブに入射される光線を任意の位置に移動させること
できると共に、投写像の歪みやピントずれも防止でき
る。
According to the fourth aspect of the invention, since the wedge-shaped liquid crystal prism has its refractive index adjusted so as to bend the light from the condenser lens in the vertical direction or the horizontal direction, it enters the light valve. The light beam can be moved to any position. According to the invention of claim 5, the inter-electrode distance between the electrode arranged on one surface side of the wedge-shaped liquid crystal prism and the electrode arranged on the other surface side facing the wedge-shaped liquid crystal prism, and the voltage applied to the electrode. Since the voltage is controlled so as to be proportional to, the light beam incident on the light valve can be moved to an arbitrary position, and the distortion and focus shift of the projected image can be prevented.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施例について図
面と共に説明する。図1は本発明の第1実施例である投
写型表示装置の一の光系路のみを取り出して示した概略
構成図である。尚、図1において、各R光、G光、B光
の光系路は夫々ほぼ同じ構成であるので、他の光系路の
説明は省略する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing only one optical system path of a projection type display apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the optical paths of the R light, the G light, and the B light have substantially the same configuration, and the description of the other optical paths will be omitted.

【0025】投写型表示装置21は、大略、光源22
と、液晶レンズからなる集光レンズ23と、集光レンズ
23からの光を所定の画像のパターンに合わせて透過さ
せる液晶ライトバルブ24と、液晶ライトバルブ24を
通過した光をスクリーン25に投写する投写レンズ26
とを有する。
The projection type display device 21 generally has a light source 22.
A condenser lens 23 formed of a liquid crystal lens, a liquid crystal light valve 24 for transmitting the light from the condenser lens 23 according to a predetermined image pattern, and a light passing through the liquid crystal light valve 24 is projected on a screen 25. Projection lens 26
And

【0026】投写レンズ26は、光軸と直交する上下方
向に移動可能に設けられ、投写レンズ位置調整機構27
により上下方向の位置を調整される。投写レンズ位置調
整機構27は、調整スイッチ28が操作されると、その
操作量に応じて投写レンズ26を昇降移動させてスクリ
ーン25上に結像される結像位置を上下方向に移動させ
る。
The projection lens 26 is provided so as to be movable in the vertical direction orthogonal to the optical axis, and has a projection lens position adjusting mechanism 27.
The vertical position is adjusted by. When the adjustment switch 28 is operated, the projection lens position adjusting mechanism 27 moves the projection lens 26 up and down according to the amount of operation of the adjustment switch 28 to vertically move the image forming position where an image is formed on the screen 25.

【0027】集光レンズ23は、任意の屈折率に調整さ
れる液晶レンズにより形成されている。この集光レンズ
23には、調整スイッチ28の操作量に応じて屈折率制
御回路29からの電圧が印加されており、後述するよう
に印加電圧に応じて液晶レンズの屈折率が調整される。
The condenser lens 23 is formed by a liquid crystal lens whose refractive index is adjusted. A voltage from the refractive index control circuit 29 is applied to the condenser lens 23 according to the operation amount of the adjustment switch 28, and the refractive index of the liquid crystal lens is adjusted according to the applied voltage as described later.

【0028】また、液晶ライトバルブ24は、液晶パネ
ル30の前後に偏光板31,32が配設された周知の構
成となっている。図2は上記集光レンズ23及び液晶ラ
イトバルブ24の構成を拡大して示す構成図である。
The liquid crystal light valve 24 has a known structure in which polarizing plates 31 and 32 are arranged in front of and behind the liquid crystal panel 30, respectively. FIG. 2 is an enlarged configuration diagram showing the configurations of the condenser lens 23 and the liquid crystal light valve 24.

【0029】集光レンズ23は、透明なガラス(又は合
成樹脂材)により形成された入射側の凸面33と、出射
側の平面34とを一体的に接合させ、半球状の凸面33
と平面34との間に形成された凸レンズ状の密閉された
空間内に液晶35が封入されている。本実施例の場合、
上記液晶35としては、例えば誘電異方性が正のネマテ
ィック液晶であるツイストネマティック液晶(「TN液
晶」とも呼ばれている)が使用されるものとする。
In the condenser lens 23, a convex surface 33 on the incident side and a flat surface 34 on the outgoing side, which are made of transparent glass (or a synthetic resin material), are integrally joined to each other to form a hemispherical convex surface 33.
The liquid crystal 35 is enclosed in a convex lens-shaped sealed space formed between the flat surface 34 and the flat surface 34. In the case of this embodiment,
As the liquid crystal 35, for example, a twisted nematic liquid crystal (also called “TN liquid crystal”) which is a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy is used.

【0030】また、凸面33及び平面34の内側には、
ネマティック液晶の液晶分子が容易に動けるようにする
ため、ホモジニアス配向処理(細長い液晶分子が平面3
4と平行に並んだ配列となるガラス面の処理方法)が施
されている。さらに、凸面33の内面には、全面に透明
電極36が設けられており、平面34の内面にはストラ
イプ状透明電極37(371 〜37n )が設けられてい
る。
Inside the convex surface 33 and the flat surface 34,
In order to make the liquid crystal molecules of the nematic liquid crystal move easily, a homogeneous alignment treatment (elongated liquid crystal molecules are flat
4 is a treatment method for the glass surface to be arranged in parallel with No. 4). Further, the transparent electrode 36 is provided on the entire inner surface of the convex surface 33, and the stripe-shaped transparent electrodes 37 (37 1 to 37 n ) are provided on the inner surface of the flat surface 34.

【0031】図3に示すように、ストライプ状透明電極
37(371 〜37n )は、所定のピッチ間隔で複数本
配設され、夫々が水平方向に延在する向きに平行に設け
られている。上記のように凸面33の内面に設けられた
透明電極36と平面34の内面に設けられたストライプ
状透明電極37(371 〜37n )とは、互いに対向し
ており、中央部分が最も離間している。
As shown in FIG. 3, the stripe-shaped transparent electrode 37 (37 1 ~37 n) is a plurality of arranged at a predetermined pitch, disposed in parallel in a direction of each extends horizontally There is. The stripe transparent electrodes 37 provided on the inner surface of the transparent electrode 36 and the plane 34 on the internal surface of the convex surface 33 (37 1 ~37 n) as described above are opposed to each other, farthest central portion doing.

【0032】そして、一方の透明電極36はアース側に
接続され、他方のストライプ状透明電極37は、液晶ラ
イトバルブ24に出射される光の向きを移動させる場
合、屈折率制御回路29からの電圧が印加される。尚、
液晶ライトバルブ24は、従来と同様な構成であるの
で、ここではその説明を省略する。
When one transparent electrode 36 is connected to the ground side and the other stripe transparent electrode 37 moves the direction of the light emitted to the liquid crystal light valve 24, the voltage from the refractive index control circuit 29 is applied. Is applied. still,
Since the liquid crystal light valve 24 has the same structure as the conventional one, its description is omitted here.

【0033】ここで、光源22から発光された無偏光で
白色光の光束は、前述したダイクロイックミラー(図7
参照のこと)によりR光、G光、B光の光束に分解され
た後、集光レンズ23によって投写レンズ26の瞳上に
焦点を持つ集光性の光線となり、偏光板31を経て液晶
パネル30に入射する。入射側の偏光板31は無偏光の
光束から直線偏光成分のみを取り出すものである。
Here, the light flux of unpolarized white light emitted from the light source 22 is the dichroic mirror (see FIG. 7).
(See (1)), the light is decomposed into R, G, and B light beams, and then the condensing lens 23 forms a converging light beam having a focus on the pupil of the projection lens 26, and passes through the polarizing plate 31 and the liquid crystal panel. It is incident on 30. The incident-side polarization plate 31 extracts only the linearly polarized light component from the unpolarized light beam.

【0034】偏光板31を通過して直線偏光となった光
線は、液晶パネル30で画像変調を受け、さらに出射側
の偏光板32によって画像化された後、投写レンズ26
により拡大投写される。投写レンズ26から投写された
光線は、スクリーン25上で像を結ぶ。
The light beam which has passed through the polarizing plate 31 and becomes linearly polarized is subjected to image modulation by the liquid crystal panel 30 and further imaged by the polarizing plate 32 on the emission side, and then the projection lens 26.
Is enlarged and projected. The light rays projected from the projection lens 26 form an image on the screen 25.

【0035】投写レンズ26は、装置設置前の初期状態
では投写レンズ26の光軸38が液晶パネル30の中央
となるように設定されており、投写レンズ26の光軸3
8がスクリーン25上に投写される画像の中央となる。
このとき、集光レンズ23内に設けられたストライプ状
透明電極37(371 〜37n )には、電圧が印加され
ておらず、光源22から出た光は、図2に示すA線(実
線で示す)の軌跡をたどり、液晶パネル30で画像変調
されて投写レンズ26に入射される。
The projection lens 26 is set such that the optical axis 38 of the projection lens 26 is in the center of the liquid crystal panel 30 in the initial state before the apparatus is installed, and the optical axis 3 of the projection lens 26 is set.
8 is the center of the image projected on the screen 25.
In this case, the stripe-shaped transparent electrodes 37 provided on the condenser lens 23 (37 1 to 37 n) are no voltage is applied, light emitted from the light source 22, A line shown in FIG. 2 ( Following the trajectory (indicated by the solid line), the image is modulated by the liquid crystal panel 30 and is incident on the projection lens 26.

【0036】ここで、スクリーン25上に投写される投
写画像を上方に移動させる場合、調整スイッチ28の操
作量に応じて投写レンズ位置調整機構27により投写レ
ンズ26を上方に移動させると共に、集光レンズ23の
ストライプ状透明電極37(371 〜37n )に調整ス
イッチ28の操作量に応じた電圧を印加させる。
Here, when the projection image projected on the screen 25 is moved upward, the projection lens position adjusting mechanism 27 moves the projection lens 26 upward in accordance with the operation amount of the adjustment switch 28, and at the same time the light is condensed. stripe-shaped transparent electrodes 37 of the lens 23 (37 1 ~37 n) to apply a voltage corresponding to the operation amount of the adjustment switch 28.

【0037】この場合、屈折率制御回路29は、ストラ
イプ状透明電極37(371 〜37 n )への印加電圧を
上部ほど小さい電圧に調整し、下部ほど大きい電圧に調
整する。すなわち、最上部のストライプ状透明電極37
1 への電圧を最も小さくし、下部へ移るにつれて段階的
に印加電圧を大きくして最下部のストライプ状透明電極
37n への電圧を最も大きくする。
In this case, the refractive index control circuit 29
Yip-shaped transparent electrode 37 (371~ 37 n) Applied voltage to
Adjust to a lower voltage at the top and a higher voltage at the bottom.
Adjust. That is, the uppermost striped transparent electrode 37
1The voltage to
The stripe-shaped transparent electrode at the bottom by increasing the applied voltage to
37nMaximize the voltage to.

【0038】さらに、屈折率制御回路29は、電極間の
離間距離に比例した電圧を印加させる。そのため、上記
のようにストライプ状透明電極37(371 〜37n
への印加電圧は、電極間の離間距離に応じた電圧値を加
算する。すなわち、離間距離の小さい最上部から下部へ
移るにつれて放物線状に印加電圧が増加され、液晶分子
にかかる電界強度を一定にする。
Further, the refractive index control circuit 29 applies a voltage proportional to the distance between the electrodes. Therefore, as the stripe-shaped transparent electrode 37 (37 1 ~37 n)
A voltage value according to the distance between the electrodes is added to the voltage applied to the. That is, the applied voltage is increased in a parabolic manner as the distance from the uppermost portion to the lower portion decreases, and the electric field strength applied to the liquid crystal molecules becomes constant.

【0039】このようにストライプ状透明電極37(3
1 〜37n )に段階的に変化された電圧を印加させる
と、ストライプ状透明電極37(371 〜37n )に平
行に配列していた液晶分子が印加された電圧の大きさに
応じて電界方向に傾くため、集光レンズ23内に充填さ
れた液晶35の上下方向の各位置における実効的な屈折
率が段階的に変化する。
Thus, the striped transparent electrode 37 (3
7 1 to 37 n ) is applied with a stepwise changed voltage, liquid crystal molecules arranged in parallel with the stripe transparent electrodes 37 (37 1 to 37 n ) are changed depending on the applied voltage. As a result, the effective refractive index at each position in the vertical direction of the liquid crystal 35 filled in the condenser lens 23 changes stepwise as it tilts in the direction of the electric field.

【0040】その結果、集光レンズ23は上部が低屈折
率に調整され、集光レンズ23の下部が高屈折率に調整
されると共に、集光レンズ23の上部から下部に至る間
の屈折率が段階的に変化される。これで集光レンズ23
の焦点位置は、図2においてB線(一点鎖線で示す)で
示すように上方に移動する。このように、集光レンズ2
3より出射した光の方向が投写レンズ26の移動後の位
置に対応するように集光レンズ23の屈折率を調整する
ため、集光レンズ23の焦点位置を投写レンズ26の上
下方向の移動位置に正確に合わすことができると共に、
投写像の劣化(台形歪み、周辺部のピントずれ)が発生
しないようにスクリーン25上に投写することができ
る。
As a result, the upper portion of the condenser lens 23 is adjusted to a low refractive index, the lower portion of the condenser lens 23 is adjusted to a high refractive index, and the refractive index between the upper portion and the lower portion of the condenser lens 23 is adjusted. Is gradually changed. This is the condenser lens 23
The focus position of moves to the upper side as shown by the line B (indicated by the alternate long and short dash line) in FIG. In this way, the condenser lens 2
In order to adjust the refractive index of the condenser lens 23 so that the direction of the light emitted from 3 corresponds to the position after the movement of the projection lens 26, the focus position of the condenser lens 23 is adjusted to the vertical movement position of the projection lens 26. Can be matched exactly to
The projected image can be projected on the screen 25 without deterioration (trapezoidal distortion, out-of-focus of the peripheral portion).

【0041】また、スクリーン25上に投写される投写
画像を下方に移動させる場合は、上記と逆にストライプ
状透明電極37(371 〜37n )に印加される電圧を
変化させれば良い。すなわち、ストライプ状透明電極3
7(371 〜37n )の上部ほど大きい電圧に調整し、
下部ほど小さい電圧に調整する。
When the projected image projected on the screen 25 is moved downward, the voltage applied to the stripe transparent electrodes 37 (37 1 to 37 n ) may be changed contrary to the above. That is, the stripe-shaped transparent electrode 3
7 (37 1 to 37 n ) the higher the voltage is adjusted,
Adjust to a lower voltage toward the bottom.

【0042】また、本実施例では、投写レンズ26の移
動に合わせて光源22を移動させる必要がないので、光
源22を移動させる機構が不要となり、その分従来のも
のよりも構成の簡略化が図られている。そのため、投写
型表示装置21は、従来のものよりも小型化が可能とな
り、設置作業も容易に行える。
Further, in this embodiment, since it is not necessary to move the light source 22 in accordance with the movement of the projection lens 26, a mechanism for moving the light source 22 is unnecessary, and the structure can be simplified more than that of the conventional one. Has been planned. Therefore, the projection display device 21 can be made smaller than the conventional one, and the installation work can be easily performed.

【0043】また、投写レンズ26を移動させたとき集
光レンズ23の屈折率変化により集光レンズ23の平面
34から出射される光の角度が上方に変化して、集光レ
ンズ23から出た光が全て投写レンズ26の入射瞳39
内に入るように調整される。そのため、入射瞳径の小さ
い投写レンズ26を使用しても、集光レンズ23から出
た光をスクリーン25上に投写させることができるの
で、スクリーン25上に投写される画像が暗くなること
なくスクリーン25の中央に投写させることできる。
When the projection lens 26 is moved, the angle of light emitted from the flat surface 34 of the condenser lens 23 changes upward due to the change in the refractive index of the condenser lens 23, and the light is emitted from the condenser lens 23. All the light is on the entrance pupil 39 of the projection lens 26.
Adjusted to fit inside. Therefore, even if the projection lens 26 having a small entrance pupil diameter is used, the light emitted from the condenser lens 23 can be projected onto the screen 25, so that the image projected on the screen 25 does not become dark. It can be projected in the center of 25.

【0044】図4は本発明の第2実施例である投写型表
示装置の一の光系路のみを取り出して示した概略構成図
である。尚、図4において、各R光、G光、B光の光系
路は夫々ほぼ同じ構成であるので、他の光系路の説明は
省略する。また、上記第1実施例と同一部分には同一符
号を付してその説明は省略する。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing only one optical system path of the projection type display apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the optical paths of the R light, the G light, and the B light have substantially the same configuration, and the description of the other optical paths will be omitted. Further, the same parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0045】投写型表示装置41は、集光レンズ23の
凸面33の内面にストライプ状透明電極42(421
42n )が設けられている。図5に示すように、透明電
極42(421 〜42n )は、所定のピッチ間隔で複数
本配設され、夫々が垂直方向に延在する向きに平行に設
けられている。従って、凸面33の内面に設けられたス
トライプ状透明電極42(421 〜42n )と平面34
の内面に設けられたストライプ状透明電極37(371
〜37n )とは、互いに対向し、且つ直交する方向に延
在してマトリクス状に配設されている。
The projection type display device 41 has a stripe transparent electrode 42 (42 1 to 42 1-) on the inner surface of the convex surface 33 of the condenser lens 23.
42 n ) are provided. As shown in FIG. 5, the transparent electrode 42 (42 1 ~42 n) is a plurality of arranged at a predetermined pitch are provided in parallel in a direction of each extends in a vertical direction. Thus, stripe-shaped transparent electrodes 42 provided on the inner surface of the convex surface 33 (42 1 ~42 n) with the plane 34
Striped transparent electrode 37 (37 1
.About.37 n ) are arranged in a matrix so as to face each other and extend in a direction orthogonal to each other.

【0046】投写型表示装置41では、集光レンズ23
内に水平方向に延在するストライプ状透明電極37(3
1 〜37n )により上下方向の屈折率が調整され、垂
直方向に延在するストライプ状透明電極42(421
42n )により左右方向の屈折率が調整される。そのた
め、スクリーン25上に投写される投写画像を上下方向
に移動させる場合、上記第1実施例の場合と同様に調整
スイッチ28の操作量に応じて投写レンズ位置調整機構
27により投写レンズ26を上下方向に移動させると共
に、集光レンズ23のストライプ状透明電極37(37
1 〜37n )に調整スイッチ28の操作量に応じて段階
的に変化された電圧を印加させる。
In the projection display device 41, the condenser lens 23
Striped transparent electrodes 37 (3
7 1 to 37 n ) adjusts the vertical refractive index, and stripe-shaped transparent electrodes 42 (42 1 to 42 1
42 n ) adjusts the refractive index in the left-right direction. Therefore, when the projection image projected on the screen 25 is moved in the vertical direction, the projection lens position adjusting mechanism 27 moves the projection lens 26 up and down in accordance with the operation amount of the adjustment switch 28 as in the case of the first embodiment. And the stripe-shaped transparent electrode 37 (37) of the condenser lens 23.
1 to 37 n ) is applied with a voltage that is changed stepwise according to the operation amount of the adjustment switch 28.

【0047】また、スクリーン25上に投写される投写
画像を右方に移動させる場合、屈折率制御回路29は、
垂直方向に延在するストライプ状透明電極42(421
〜42n )への印加電圧を右側ほど小さい電圧に調整
し、左側ほど大きい電圧に調整する。すなわち、最右側
のストライプ状透明電極421 への電圧を最も小さく
し、左側へ移るにつれて段階的に印加電圧を大きくして
最左側のストライプ状透明電極42n への電圧を最も大
きくする。
When the projection image projected on the screen 25 is moved to the right, the refractive index control circuit 29
Striped transparent electrodes 42 (42 1
The voltage applied to ˜42 n ) is adjusted to a smaller voltage on the right side and a larger voltage on the left side. That is, the voltage to the rightmost striped transparent electrode 42 1 is minimized, and the applied voltage is gradually increased toward the left to maximize the voltage to the leftmost striped transparent electrode 42 n .

【0048】このようにストライプ状透明電極42(4
1 〜42n )に段階的に変化された電圧を印加させる
と、ストライプ状透明電極42(421 〜42n )に平
行に配列していた液晶分子が印加された電圧の大きさに
応じて電界方向に傾くため、集光レンズ23内に充填さ
れた液晶35の左右方向の各位置における実効的な屈折
率が段階的に変化する。
Thus, the striped transparent electrode 42 (4
2 1 If through 42 n) to thereby apply a gradually changed voltage, depending on the magnitude of the voltage the liquid crystal molecules is applied, which were arranged in parallel in a stripe-shaped transparent electrode 42 (42 1 ~42 n) As a result, the effective refractive index at each position in the left-right direction of the liquid crystal 35 filled in the condensing lens 23 changes stepwise.

【0049】その結果、集光レンズ23は右側が低屈折
率に調整され、集光レンズ23の左側が高屈折率に調整
されると共に、集光レンズ23の右側から左側に至る間
の屈折率が段階的に変化される。これで集光レンズ23
の焦点位置は、図4においてC線(一点鎖線で示す)で
示すように右方に移動する。そのため、集光レンズ23
の焦点位置を投写レンズ26の上下方向及び左右方向の
移動位置に正確に合わすことができると共に、投写像の
劣化(台形歪み、周辺部のピントずれ)が発生しないよ
うにスクリーン25上に投写することができる。
As a result, the right side of the condenser lens 23 is adjusted to a low refractive index, the left side of the condenser lens 23 is adjusted to a high refractive index, and the refractive index between the right side and the left side of the condenser lens 23 is adjusted. Is gradually changed. This is the condenser lens 23
The focus position of moves to the right as indicated by the line C (indicated by the alternate long and short dash line) in FIG. Therefore, the condenser lens 23
Can be accurately adjusted to the vertical and horizontal movement positions of the projection lens 26, and the projection image is projected on the screen 25 so that the projection image does not deteriorate (trapezoidal distortion, out-of-focus of the peripheral portion). be able to.

【0050】また、スクリーン25上に投写される投写
画像を左方に移動させる場合は、上記と逆にストライプ
状透明電極42(421 〜42n )に印加される電圧を
変化させれば良い。すなわち、ストライプ状透明電極4
2(421 〜42n )の印加電圧を右側ほど大きい電圧
に調整し、左側ほど小さい電圧に調整する。
When the projected image projected on the screen 25 is moved to the left, the voltage applied to the stripe-shaped transparent electrodes 42 (42 1 to 42 n ) may be changed contrary to the above. . That is, the stripe-shaped transparent electrode 4
The applied voltage 2 (42 1 ~42 n) is adjusted to a voltage greater extent right, adjusted to a small voltage as the left.

【0051】また、本実施例では、投写レンズ26の移
動に合わせて光源22を移動させる必要がないので、光
源22を上下方向及び左右方向に移動させる機構が不要
となり、その分従来のものよりも構成の簡略化が図られ
ている。そのため、投写型表示装置21は、従来のもの
よりも小型化が可能となり、設置作業も容易に行える。
Further, in the present embodiment, since it is not necessary to move the light source 22 in accordance with the movement of the projection lens 26, a mechanism for moving the light source 22 in the vertical direction and the horizontal direction is unnecessary, which is more than that of the conventional one. Also simplifies the configuration. Therefore, the projection display device 21 can be made smaller than the conventional one, and the installation work can be easily performed.

【0052】また、投写レンズ26を右側に移動させた
とき集光レンズ23の屈折率変化により集光レンズ23
の平面34から出射される光の角度が右側に変化して、
集光レンズ23から出た光が全て投写レンズ26の入射
瞳39内に入るように調整される。そのため、入射瞳径
の小さい投写レンズ26を使用しても、集光レンズ23
から出た光をスクリーン25上に投写させることができ
るので、スクリーン25上に投写される画像が暗くなる
ことなくスクリーン25の中央に投写させることでき
る。
Further, when the projection lens 26 is moved to the right, the focusing lens 23 changes due to the change in the refractive index of the focusing lens 23.
The angle of the light emitted from the plane 34 changes to the right,
It is adjusted so that all the light emitted from the condenser lens 23 enters the entrance pupil 39 of the projection lens 26. Therefore, even if the projection lens 26 having a small entrance pupil diameter is used, the condenser lens 23
Since the light emitted from the screen can be projected on the screen 25, the image projected on the screen 25 can be projected on the center of the screen 25 without becoming dark.

【0053】図6は本発明の第3実施例である投写型表
示装置の一の光系路のみを取り出して示した概略構成図
である。尚、図6において、各R光、G光、B光の光系
路は夫々ほぼ同じ構成であるので、他の光系路の説明は
省略する。また、上記第1実施例と同一部分には同一符
号を付してその説明は省略する。
FIG. 6 is a schematic structural view showing only one optical system path of the projection type display apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 6, the optical paths of the R light, G light, and B light have substantially the same configuration, and the description of the other optical paths will be omitted. Further, the same parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0054】投写型表示装置51は、集光レンズ52と
液晶ライトバルブ24との間には、くさび形液晶プリズ
ム53が設けられている。このくさび形液晶プリズム5
3は、透明なガラス(又は合成樹脂材)により形成され
た入射側の垂直平面54と、出射側の傾斜平面55と、
上部スペーサ56と、下部スペーサ57とを一体的に接
合させ、且つ両側面が側壁(図示せず)により閉塞され
ている。出射側の傾斜平面55は、垂直方向に対して角
度θ傾斜している。
In the projection display device 51, a wedge-shaped liquid crystal prism 53 is provided between the condenser lens 52 and the liquid crystal light valve 24. This wedge-shaped liquid crystal prism 5
3 is a vertical plane 54 on the incident side formed of transparent glass (or a synthetic resin material), an inclined plane 55 on the emission side,
The upper spacer 56 and the lower spacer 57 are integrally joined, and both side surfaces are closed by side walls (not shown). The emission-side inclined plane 55 is inclined at an angle θ with respect to the vertical direction.

【0055】そして、垂直平面54と傾斜平面55との
間に形成されたくさび形空間内にはTN液晶(ツイスト
ネマティック液晶)58が封入されている。そのため、
垂直平面54から入射した光は、TN液晶58の屈折率
及び傾斜平面55の傾斜角度θに応じて屈折されて液晶
ライトバルブ24に出射される。本実施例では、集光レ
ンズ52と液晶ライトバルブ24との間に上記くさび形
液晶プリズム53を挿入させる構成であるので、既存の
構成のものにくさび形液晶プリズム53を組み込むだけ
でを容易に改造することができる。
A TN liquid crystal (twisted nematic liquid crystal) 58 is enclosed in the wedge-shaped space formed between the vertical plane 54 and the inclined plane 55. for that reason,
The light incident from the vertical plane 54 is refracted according to the refractive index of the TN liquid crystal 58 and the inclination angle θ of the inclined plane 55 and is emitted to the liquid crystal light valve 24. In this embodiment, since the wedge-shaped liquid crystal prism 53 is inserted between the condenser lens 52 and the liquid crystal light valve 24, it is easy to assemble the wedge-shaped liquid crystal prism 53 into the existing one. Can be modified.

【0056】また、垂直平面54及び傾斜平面55の内
側には、TN液晶分子が容易に動けるようにするため、
ホモジニアス配向処理(細長い液晶分子が垂直平面54
と平行に並んだ配列となるガラス面の処理方法)が施さ
れている。さらに、入射側の垂直平面54の内面には、
水平方向に延在するストライプ状透明電極59(59 1
〜59n )が設けられている。また、出射側の傾斜平面
55の内面には、全面に透明電極60が設けられてい
る。
Of the vertical plane 54 and the inclined plane 55,
On the side, in order to allow the TN liquid crystal molecules to move easily,
Homogeneous alignment treatment (long and narrow liquid crystal molecules are vertical plane 54
Glass surface treatment method that is arranged in parallel with
Have been. Further, on the inner surface of the vertical plane 54 on the incident side,
Striped transparent electrodes 59 (59) extending in the horizontal direction 1
~ 59n) Is provided. Also, the inclined plane on the output side
A transparent electrode 60 is provided on the entire inner surface of 55.
You.

【0057】ストライプ状透明電極59(591 〜59
n )は、所定のピッチ間隔で複数本配設され、夫々が水
平方向に延在する向きに平行に設けられている。上記の
ように垂直平面54の内面に設けられたストライプ状透
明電極59(591 〜59n)と、傾斜平面55の内面
に設けられた透明電極60とは、上部が最も近接し、下
部が最も離間するように対向しており、下方に移るにつ
れて離間距離が大きくなる。
Striped transparent electrodes 59 (59 1 to 59)
n ) are arranged at a predetermined pitch and are arranged in parallel with each other in the direction in which they extend in the horizontal direction. As described above, the stripe-shaped transparent electrodes 59 (59 1 to 59 n ) provided on the inner surface of the vertical plane 54 and the transparent electrode 60 provided on the inner surface of the inclined plane 55 have their upper portions closest to each other and their lower portions They face each other so that they are most apart from each other, and the separation distance increases as they move downward.

【0058】そして、一方の透明電極60はアース側に
接続され、他方のストライプ状透明電極59(591
59n )は、液晶ライトバルブ24に出射される光の向
きを移動させる場合、屈折率制御回路29からの電圧が
印加される。ストライプ状透明電極59(591 〜59
n )に印加される電圧は、それぞれの場所での液晶分子
にかかる電界強度が一定となるように透明電極60と各
ストライプ状透明電極591 〜59n との離間距離に比
例した電圧値に設定される。
Then, one transparent electrode 60 is connected to the ground side, and the other striped transparent electrode 59 (59 1 -59 1- ).
59 n ) is applied with a voltage from the refractive index control circuit 29 when moving the direction of the light emitted to the liquid crystal light valve 24. Striped transparent electrode 59 (59 1 to 59)
The voltage applied to n ) is a voltage value proportional to the distance between the transparent electrode 60 and each of the stripe-shaped transparent electrodes 59 1 to 59 n so that the electric field strength applied to the liquid crystal molecules at each location is constant. Is set.

【0059】投写レンズ26は、装置設置前の初期状態
では投写レンズ26の光軸38が液晶パネル30の中心
線61よりも上方に位置するように設定されている。く
さび形液晶プリズム53は、この状態で集光レンズ52
を通過した光線を有効に入射瞳39に導くために設けら
れている。
The projection lens 26 is set so that the optical axis 38 of the projection lens 26 is located above the center line 61 of the liquid crystal panel 30 in the initial state before installation of the apparatus. In this state, the wedge-shaped liquid crystal prism 53 has the condenser lens 52.
It is provided to effectively guide the light beam that has passed through the entrance pupil 39 to the entrance pupil 39.

【0060】このとき、くさび形液晶プリズム53内に
設けられたストライプ状透明電極59(591 〜5
n )には、電圧が印加されておらず、光源22から出
た光は、図2に示すA線(実線で示す)の軌跡をたど
り、液晶パネル30で画像変調されて投写レンズ26に
入射される。
At this time, the stripe-shaped transparent electrodes 59 (59 1 to 5 1-5) provided in the wedge-shaped liquid crystal prism 53.
9 n ), no voltage is applied, and the light emitted from the light source 22 follows the locus of the line A (shown by the solid line) shown in FIG. 2 and is image-modulated by the liquid crystal panel 30 to be projected on the projection lens 26. It is incident.

【0061】ここで、スクリーン25上に投写される投
写画像を上方に移動させる場合、調整スイッチ28の操
作量に応じて投写レンズ位置調整機構27により投写レ
ンズ26を上方に移動させると共に、くさび形液晶プリ
ズム53のストライプ状透明電極59(591 〜5
n )に調整スイッチ28の操作量に応じた電圧を印加
させる。
Here, when the projection image projected on the screen 25 is moved upward, the projection lens 26 is moved upward by the projection lens position adjusting mechanism 27 according to the operation amount of the adjustment switch 28, and the wedge-shaped image is formed. Striped transparent electrodes 59 (59 1 to 5) of the liquid crystal prism 53
9 n ) is applied with a voltage corresponding to the operation amount of the adjustment switch 28.

【0062】この場合、屈折率制御回路29は、電極間
の離間距離に比例した電圧を印加させるため、離間距離
の小さい上部ほど小さい電圧とし、離間距離の大きい下
部ほど大きい電圧に調整する。すなわち、最上部のスト
ライプ状透明電極591 への電圧を最も小さくし、下部
へ移るにつれて段階的に印加電圧を大きくして最下部の
ストライプ状透明電極59n への電圧を最も大きくして
液晶分子にかかる電界強度を一定にする。
In this case, since the refractive index control circuit 29 applies a voltage proportional to the distance between the electrodes, the refractive index control circuit 29 adjusts the voltage so that the upper portion with a smaller distance is a smaller voltage and the lower portion with a larger distance is a larger voltage. That is, the voltage applied to the uppermost striped transparent electrode 59 1 is minimized, and the applied voltage is increased stepwise as it moves to the lower part to maximize the voltage applied to the lowermost striped transparent electrode 59 n . The electric field strength applied to the molecule is made constant.

【0063】このようにストライプ状透明電極59(5
1 〜59n )に段階的に変化された電圧を印加させる
と、ストライプ状透明電極59(591 〜59n )に平
行に配列していた液晶分子が印加された電圧の大きさに
応じて電界方向に傾くため、くさび形液晶プリズム52
内に充填された液晶58の上下方向の各位置における実
効的な屈折率が段階的に変化する。
Thus, the striped transparent electrode 59 (5
9 1 to 59 n ) is applied with a stepwise changed voltage, liquid crystal molecules arranged in parallel to the stripe-shaped transparent electrodes 59 (59 1 to 59 n ) are changed depending on the applied voltage. And tilts in the direction of the electric field.
The effective refractive index at each position in the vertical direction of the liquid crystal 58 filled therein changes stepwise.

【0064】その結果、くさび形液晶プリズム53は上
部が低屈折率に調整され、くさび形液晶プリズム53の
下部が高屈折率に調整されると共に、くさび形液晶プリ
ズム52の上部から下部に至る間の屈折率が段階的に変
化される。これで集光レンズ52の焦点位置は、図6に
おいてB線(一点鎖線で示す)で示すように上方に移動
する。そのため、集光レンズ52の焦点位置を投写レン
ズ26の上下方向の移動位置に正確に合わすことができ
ると共に、投写像の劣化(台形歪み、周辺部のピントず
れ)が発生しないようにスクリーン25上に投写するこ
とができる。
As a result, the upper part of the wedge-shaped liquid crystal prism 53 is adjusted to have a low refractive index, the lower part of the wedge-shaped liquid crystal prism 53 is adjusted to have a high refractive index, and the upper part of the wedge-shaped liquid crystal prism 52 is moved to the lower part thereof. The refractive index of is changed stepwise. As a result, the focal position of the condenser lens 52 moves upward as shown by the line B (indicated by the alternate long and short dash line) in FIG. Therefore, the focus position of the condenser lens 52 can be accurately adjusted to the vertical movement position of the projection lens 26, and at the same time, the projected image on the screen 25 is prevented from being deteriorated (trapezoidal distortion, peripheral focus deviation). Can be projected on.

【0065】また、スクリーン25上に投写される投写
画像を下方に移動させる場合は、上記と逆にストライプ
状透明電極58(581 〜58n )に印加される電圧を
変化させれば良い。また、本実施例では、投写レンズ2
6の移動に合わせて光源22を移動させる必要がないの
で、光源22を移動させる機構が不要となり、その分従
来のものよりも構成の簡略化が図られている。そのた
め、投写型表示装置51は、従来のものよりも小型化が
可能となり、設置作業も容易に行える。
To move the projection image projected on the screen 25 downward, the voltage applied to the stripe transparent electrodes 58 (58 1 to 58 n ) may be changed contrary to the above. Further, in this embodiment, the projection lens 2
Since it is not necessary to move the light source 22 in accordance with the movement of 6, the mechanism for moving the light source 22 is not necessary, and the structure is simplified more than that of the conventional one. Therefore, the projection display device 51 can be made smaller than the conventional one, and the installation work can be easily performed.

【0066】また、投写レンズ26を移動させたときく
さび形液晶プリズム53の屈折率変化によりくさび形液
晶プリズム53から出射される光の角度が上方に変化し
て、集光レンズ52から出た光が全て投写レンズ26の
入射瞳39内に入るように調整される。そのため、入射
瞳径の小さい投写レンズ26を使用しても、集光レンズ
52から出た光をスクリーン25上に投写させることが
できるので、スクリーン25上に投写される画像が暗く
なることなくスクリーン25の中央に投写させることで
きる。
Further, when the projection lens 26 is moved, the angle of the light emitted from the wedge-shaped liquid crystal prism 53 changes upward due to the change in the refractive index of the wedge-shaped liquid crystal prism 53, and the light emitted from the condenser lens 52. Are all adjusted so as to enter the entrance pupil 39 of the projection lens 26. Therefore, even if the projection lens 26 having a small entrance pupil diameter is used, the light emitted from the condenser lens 52 can be projected onto the screen 25, so that the image projected on the screen 25 does not become dark. It can be projected in the center of 25.

【0067】また、集光レンズ52から出た光を左右方
向に移動させる場合には、横向きに傾斜したくさび形液
晶プリズムを液晶ライトバルブ24と集光レンズ52と
の間に配設する構成とすれば良い。
Further, when the light emitted from the condenser lens 52 is moved in the left-right direction, a wedge-shaped liquid crystal prism inclined laterally is arranged between the liquid crystal light valve 24 and the condenser lens 52. Just do it.

【0068】[0068]

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、下記の種々
の効果を実現することができる。請求項1記載の発明に
よれば、液晶レンズより出射した光の方向が投写レンズ
の移動後の位置に対応するように液晶レンズの屈折率を
調整するため、集光レンズの焦点位置を容易に調整する
ことができると共に光源を移動させる機構が不要にな
り、その分従来のものよりも構成の簡略化を図ることが
できる。従って、装置を小型化して設置作業が容易に行
えると共に、入射瞳径の小さい投写レンズを使用して
も、集光レンズから出た光をスクリーン上に投写させる
ことができ、スクリーン上に投写される画像が暗くなる
ことなくスクリーンの中央に投写させることできる。
According to the present invention as described above, the following various effects can be realized. According to the invention described in claim 1, since the refractive index of the liquid crystal lens is adjusted so that the direction of the light emitted from the liquid crystal lens corresponds to the position after the movement of the projection lens, the focus position of the condenser lens can be easily adjusted. It can be adjusted and a mechanism for moving the light source is not required, and the structure can be simplified more than that of the conventional one. Therefore, the device can be miniaturized to facilitate installation work, and even if a projection lens with a small entrance pupil diameter is used, the light emitted from the condenser lens can be projected onto the screen and projected onto the screen. The projected image can be projected in the center of the screen without darkening.

【0069】また、請求項2記載の発明によれば、液晶
レンズの屈折率を上下方向又は左右方向に段階的に変化
させることにより、スクリーン上に投写される画像を任
意の位置に移動させることでき、投写像の歪みやピント
ずれも防止できる。また、請求項3記載の発明によれ
ば、集光レンズとライトバルブとの間にくさび形液晶プ
リズムを配置したため、既存のものを容易に改造するこ
とができると共に上記請求項1と同様な作用、効果が得
られる。
According to the second aspect of the invention, the image projected on the screen is moved to an arbitrary position by gradually changing the refractive index of the liquid crystal lens in the vertical direction or the horizontal direction. Therefore, it is possible to prevent distortion of the projected image and defocus. Further, according to the invention described in claim 3, since the wedge-shaped liquid crystal prism is arranged between the condenser lens and the light valve, the existing one can be easily modified and the same action as that of the above-mentioned claim 1 is achieved. , The effect is obtained.

【0070】また、請求項4記載の発明によれば、くさ
び形液晶プリズムが集光レンズからの光を上下方向又は
左右方向に曲げるように屈折率を調整されるため、ライ
トバルブに入射される光線を任意の位置に移動させるこ
とできる。また、請求項5記載の発明によれば、くさび
形液晶プリズムの一面側に配設された電極と対向する他
面側に配設された電極との電極間距離と電極に印加され
る電圧とが比例するように電圧を制御するため、液晶分
子にかかる電界強度を一定にしてくさび形液晶プリズム
の屈折率を安定的に調整することができる。また、ライ
トバルブに入射される光線を任意の位置に移動させるこ
とできると共に、投写像の歪みやピントずれも防止でき
る。
According to the fourth aspect of the invention, since the wedge-shaped liquid crystal prism has its refractive index adjusted so as to bend the light from the condenser lens in the vertical direction or the horizontal direction, it enters the light valve. The light beam can be moved to any position. According to the invention of claim 5, the inter-electrode distance between the electrode arranged on one surface side of the wedge-shaped liquid crystal prism and the electrode arranged on the other surface side facing the wedge-shaped liquid crystal prism, and the voltage applied to the electrode. Since the voltage is controlled so as to be proportional to, the electric field strength applied to the liquid crystal molecules can be kept constant and the refractive index of the wedge-shaped liquid crystal prism can be adjusted stably. In addition, it is possible to move the light beam incident on the light valve to an arbitrary position, and it is also possible to prevent distortion and focus shift of the projected image.

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

【図1】本発明の第1実施例である投写型表示装置の一
の光系路のみを取り出して示した概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing only one optical system path of a projection type display apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】集光レンズ及び液晶ライトバルブの構成を拡大
して示す構成図である。
FIG. 2 is an enlarged configuration diagram showing a configuration of a condenser lens and a liquid crystal light valve.

【図3】水平方向のストライプ状透明電極の配列を示す
集光レンズの正面図である。
FIG. 3 is a front view of a condenser lens showing an array of horizontal stripe-shaped transparent electrodes.

【図4】本発明の第2実施例である投写型表示装置の一
の光系路のみを取り出して示した概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing only one optical system path of a projection type display apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図5】水平方向と垂直方向のストライプ状透明電極が
マトリクス状に配列された状態を示す集光レンズの正面
図である。
FIG. 5 is a front view of a condenser lens showing a state in which horizontal and vertical stripe transparent electrodes are arranged in a matrix.

【図6】本発明の第3実施例である投写型表示装置の一
の光系路のみを取り出して示した概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing only one optical system path of a projection type display apparatus which is a third embodiment of the present invention.

【図7】従来の投写型表示装置の全体構成を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing an overall configuration of a conventional projection display device.

【図8】従来の投写型表示装置の一の光系路のみを取り
出して示した概略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing only one optical system path of a conventional projection display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21,41,51 投写型表示装置 22 光源 23 集光レンズ 24 液晶ライトバルブ 25 スクリーン 26 投写レンズ 27 投写レンズ位置調整機構 28 調整スイッチ 29 屈折率制御回路 30 液晶パネル 31,32 偏光板 33 凸面 34 平面 35,58 液晶 36,60 透明電極 37,42,59 ストライプ状透明電極 53 くさび形液晶プリズム 21, 41, 51 Projection display device 22 Light source 23 Condenser lens 24 Liquid crystal light valve 25 Screen 26 Projection lens 27 Projection lens position adjusting mechanism 28 Adjustment switch 29 Refractive index control circuit 30 Liquid crystal panel 31, 32 Polarizing plate 33 Convex surface 34 Plane 35,58 Liquid crystal 36,60 Transparent electrode 37,42,59 Striped transparent electrode 53 Wedge liquid crystal prism

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と、該光源からの光を集める集光レ
ンズと、該集光レンズからの光を所定の画像のパターン
に合わせて透過させるライトバルブと、該ライトバルブ
を通過した光をスクリーンに投写する投写レンズとを有
する投写型表示装置において、 前記投写レンズを光軸と直交する方向に移動可能に設
け、 前記集光レンズを任意の屈折率に調整される液晶レンズ
により形成し、 前記液晶レンズより出射した光の方向が前記投写レンズ
の移動後の位置に対応するように前記液晶レンズの屈折
率を調整することを特徴とする投写型表示装置。
1. A light source, a condenser lens that collects light from the light source, a light valve that transmits the light from the condenser lens according to a predetermined image pattern, and a light that passes through the light valve. In a projection display device having a projection lens for projecting on a screen, the projection lens is movably provided in a direction orthogonal to an optical axis, and the condenser lens is formed of a liquid crystal lens adjusted to an arbitrary refractive index, A projection type display device, wherein the refractive index of the liquid crystal lens is adjusted so that the direction of light emitted from the liquid crystal lens corresponds to the position of the projection lens after the movement.
【請求項2】 前記請求項1記載の投写型表示装置にお
いて、 前記液晶レンズの屈折率を上下方向又は左右方向に段階
的に変化させることを特徴とする投写型表示装置。
2. The projection display device according to claim 1, wherein the refractive index of the liquid crystal lens is changed stepwise in a vertical direction or a horizontal direction.
【請求項3】 光源と、該光源からの光を集める集光レ
ンズと、該集光レンズからの光を所定の画像のパターン
に合わせて透過させるライトバルブと、該ライトバルブ
を通過した光をスクリーンに投写する投写レンズとを有
する投写型表示装置において、 前記集光レンズと前記ライトバルブとの間にくさび形液
晶プリズムを配置したことを特徴とする投写型表示装
置。
3. A light source, a condenser lens that collects light from the light source, a light valve that transmits the light from the condenser lens according to a pattern of a predetermined image, and a light that passes through the light valve. A projection type display device having a projection lens for projecting on a screen, wherein a wedge-shaped liquid crystal prism is arranged between the condenser lens and the light valve.
【請求項4】 前記請求項3記載の投写型表示装置にお
いて、 前記くさび形液晶プリズムは、前記集光レンズからの光
を上下方向又は左右方向に曲げるように屈折率を調整さ
れることを特徴とする投写型表示装置。
4. The projection display device according to claim 3, wherein the wedge-shaped liquid crystal prism has a refractive index adjusted so as to bend the light from the condenser lens in a vertical direction or a horizontal direction. And a projection display device.
【請求項5】 前記請求項3記載の投写型表示装置にお
いて、 前記くさび形液晶プリズムは、一面側に配設された電極
と対向する他面側に配設された電極との電極間距離と該
電極に印加される電圧とが比例するように前記電圧を制
御することを特徴とする投写型表示装置。
5. The projection type display device according to claim 3, wherein the wedge-shaped liquid crystal prism has an inter-electrode distance between an electrode arranged on one surface side and an electrode arranged on the other surface side facing the other surface. A projection display device, characterized in that the voltage is controlled so as to be proportional to the voltage applied to the electrode.
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