投写型映像表示装置
【課題】 複数の投写面上に映像を表示するケースにおいて、投写型映像表示装置と投写面との距離の短縮を図った場合であっても、投写型映像表示装置の大型化を抑制することを可能とする投写型映像表示装置を提供する。
【解決手段】 投写型映像表示装置１００は、表示素子４０を有する映像光生成部２００と、反射ミラー３２０を有する投写光学系３００ととを有する。表示素子４０は、第１表示領域４５及び第２表示領域４６を有する。反射ミラー３２０は、第１反射領域３２１及び第２反射領域３２２を有する。第１反射領域３２１は、第１表示領域４５から出射された第１映像光を反射して、第１映像光を集光する。第２反射領域３２２は、第２表示領域４６から出射された第２映像光を反射して、第２映像光を集光する。
【解決手段】 投写型映像表示装置１００は、表示素子４０を有する映像光生成部２００と、反射ミラー３２０を有する投写光学系３００ととを有する。表示素子４０は、第１表示領域４５及び第２表示領域４６を有する。反射ミラー３２０は、第１反射領域３２１及び第２反射領域３２２を有する。第１反射領域３２１は、第１表示領域４５から出射された第１映像光を反射して、第１映像光を集光する。第２反射領域３２２は、第２表示領域４６から出射された第２映像光を反射して、第２映像光を集光する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写面上に映像光を投写する投写光学系を有する投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源が発する光を変調する光変調素子と、光変調素子から出射される光を投写面（スクリーン）上に投写する投写レンズとを有する投写型映像表示装置が知られている。
【０００３】
ここで、スクリーン上に映像を大きく表示するためには、投写レンズとスクリーンとの距離を長くとる必要がある。これに対して、投写レンズから出射される光をスクリーン側に反射する反射ミラーを利用して、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離の短縮を図った投写型表示システムが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
ここで、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離の短縮を図ると、投写型映像表示装置がスクリーンに近くなり、投写型映像表示装置がユーザの視野に入ることになるため、スクリーンの上下又は横から斜め投写を行う必要がある。例えば、上述した投写型表示システムでは、光変調素子と投写光学系との位置関係を上下方向にシフトするとともに、反射ミラーとして凸面ミラーを用いることにより、投写距離の短縮と斜め投写を行っている。
【０００５】
一方で、複数のスクリーン上に映像を表示することを可能とする投写型表示システムも提案されている。具体的には、投写型表示システムでは、投写型映像表示装置から出射される映像光のうち、一部分の映像光を反射するとともに、他部分の映像光を透過するハーフミラーが設けられている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００４−４５８９４号公報（請求項１、図２など）
【特許文献２】特開平０５−１０７６５９号公報（請求項１、図１など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離の短縮、複数のスクリーン上における映像の表示を実現するケースについて考える。例えば、上述した背景技術を組み合わせて、反射ミラーで反射された映像光の光路上にハーフミラーを配置することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、投写型映像表示装置から出射された映像光は広角化しながらスクリーンに到達するため、大きいサイズのハーフミラーが必要になる。従って、投写型映像表示装置内にハーフミラーを設けると、投写型映像表示装置が大型化してしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、複数の投写面上に映像を表示するケースにおいて、投写型映像表示装置と投写面との距離の短縮を図った場合であっても、投写型映像表示装置の大型化を抑制することを可能とする投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の特徴に係る投写型映像表示装置は、映像光を生成する表示素子（表示素子４０）を有する映像光生成部（映像光生成部２００）と、前記映像光を投写面上に投写する投写光学系（投写光学系３００）とを備える。前記投写光学系は、前記映像光生成部から出射された前記映像光を反射する反射ミラー（反射ミラー３２０）を有する。前記表示素子は、第１表示領域（第１表示領域４５）と第２表示領域（第２表示領域４６）とを有する。前記反射ミラーは、前記第1表示領域から出射された第１映像光を反射して、前記第１映像光を集光する第１反射領域（第１反射領域３２１）と、前記第２表示領域から出射された第２映像光を反射して、前記第２映像光を集光する第２反射領域（第２反射領域３２２）とを有する。
【００１０】
かかる特徴によれば、表示素子は、第１表示領域と第２表示領域とを有し、反射ミラーは、第１反射領域と第２反射領域とを有する。従って、１台の投写型映像表示装置によって２箇所に映像を表示することができる。
【００１１】
また、第１反射領域は、第1表示領域から出射された第１映像光を集光する。第２反射領域は、第２表示領域から出射された第２映像光を集光する。従って、投写型映像表示装置の大型化を抑制することができる。
【００１２】
このように、複数の投写面上に映像を表示するケースにおいて、投写型映像表示装置と投写面との距離の短縮を図った場合であっても、投写型映像表示装置の大型化を抑制することができる。
【００１３】
さらに、表示素子は、第１映像光を出射する第1表示領域と、第２映像光を出射する第２表示領域とを有する。従って、複数の投写面上に、異なる映像を表示することができる。
【００１４】
第１の特徴において、投写型映像表示装置は、前記反射ミラーで反射された前記映像光の光路上に設けられた防護カバー（防護カバー４００）をさらに備える。前記防護カバーは、前記映像光を透過する透過領域とを有する。前記透過領域は、前記第１反射領域で反射された前記第１映像光を透過する第１透過領域（透過領域４１０）と、前記第２反射領域で反射された前記第２映像光を透過する第２透過領域（透過領域４２０）とを含む。前記投写光学系は、前記第１透過領域を透過した前記第１映像光を第１投写面上に投写し、前記第２透過領域を透過した前記第２映像光を第２投写面上に投写する。
【００１５】
第１の特徴において、前記投写光学系は、前記第１反射領域で反射された前記第１映像光の光路上に設けられた第１ハーフミラー（第１ハーフミラー３３１）を有する。前記第１透過領域は、第１透過領域（ａ）及び第１透過領域（ｂ）を含む。前記第１ハーフミラーは、前記第１映像光の一部分を前記第１透過領域（ａ）側に反射し、前記第１映像光の他部分を前記第１透過領域（ｂ）側に透過する。
【００１６】
第１の特徴において、前記投写光学系は、前記第２反射領域で反射された前記第２映像光の光路上に設けられた第２ハーフミラー（第２ハーフミラー３３２）を有する。前記第２透過領域は、第２透過領域（ａ）及び第２透過領域（ｂ）を含む。前記第２ハーフミラーは、前記第２映像光の一部分を前記第２透過領域（ａ）側に反射し、前記第２映像光の他部分を前記第２透過領域（ｂ）側に透過する。
【００１７】
第１の特徴において、前記第１反射領域は、前記第１反射領域と前記第１投写面との間において、前記第１表示領域から出射された前記第１映像光を集光する。前記第１ハーフミラーは、前記第１反射領域によって前記第１映像光が集光される位置近傍に配置される。
【００１８】
第１の特徴において、前記第２反射領域は、前記第２反射領域と前記第２投写面との間において、前記第２表示領域から出射された前記第２映像光を集光する。前記第２ハーフミラーは、前記第２反射領域によって前記第２映像光が集光される位置近傍に配置される。
【００１９】
第１の特徴において、前記第１反射領域は、前記第１反射領域と前記第１投写面との間において、前記映像光生成部から出射された前記第１映像光を集光する。前記第１透過領域は、前記第１反射領域によって前記第１映像光が集光される位置近傍に配置される。
【００２０】
第１の特徴において、前記第２反射領域は、前記第２反射領域と前記第２投写面との間において、前記映像光生成部から出射された前記第２映像光を集光する。前記第２透過領域は、前記第２反射領域によって前記第２映像光が集光される位置近傍に配置される。
【００２１】
第１の特徴において、前記防護カバーは、前記反射ミラー側から前記投写面側に連通する開口を有する。前記透過領域は、前記開口である。
【００２２】
第１の特徴において、前記防護カバーの少なくとも一部は、光透過性部材によって構成されている。前記透過領域は、前記光透過性部材によって構成される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、複数の投写面上に映像を表示するケースにおいて、投写型映像表示装置と投写面との距離の短縮を図った場合であっても、投写型映像表示装置の大型化を抑制することを可能とする投写型映像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下において、本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００２５】
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２６】
［第１実施形態］
（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。
【００２７】
図１に示すように、投写型映像表示装置１００は、映像光生成部２００と、投写光学系３００と、防護カバー４００とを有する。
【００２８】
映像光生成部２００は、映像光を生成する。具体的には、映像光生成部２００は、映像光を出射する表示素子４０を少なくとも有する。表示素子４０は、例えば、反射型液晶パネル、透過型液晶パネル、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）などである。なお、映像光生成部２００の詳細については後述する（図２を参照）。
【００２９】
ここで、表示素子４０は、第１画像に対応する第１映像光を出射する第１表示領域４５と、第２画像に対応する第２映像光を出射する第２表示領域４６とを有する。第１画像及び第２画像は、同じであってもよく、異なっていてもよい。また、第１表示領域４５と第２表示領域４６との間には、第１映像光と第２映像光とを分離するために、分離領域４７が設けられている。分離領域４７は、光を出射しないように構成されていることが好ましい。すなわち、分離領域４７上には黒画像が表示されることが好ましい。
【００３０】
ここで、第１表示領域４５及び第２表示領域４６は、投写光学系３００の光軸Ｌに対してシフトした位置に設けられている。ここでは、第１表示領域４５は、投写光学系３００の光軸Ｌに対して上側にシフトした位置に設けられている。第２表示領域４６は、投写光学系３００の光軸Ｌに対して下側にシフトした位置に設けられている。
【００３１】
投写光学系３００は、映像光生成部２００から出射された映像光（第１映像光及び第２映像光）を複数の投写面上に投写する。ここで、投写光学系３００は、投写面２１０上に第１映像光を投写し、投写面２２０上に第２映像光を投写する。具体的には、投写光学系３００は、投写レンズ３１０と、反射ミラー３２０とを有する。
【００３２】
投写レンズ３１０は、映像光生成部２００から出射された映像光（第１映像光及び第２映像光）を反射ミラー３２０側に出射する。
【００３３】
反射ミラー３２０は、投写レンズ３１０から出射された映像光（第１映像光及び第２映像光）を反射する。反射ミラー３２０は、第１映像光及び第２映像光をそれぞれ集光した上で、第１映像光及び第２映像光をそれぞれ広角化する。例えば、反射ミラー３２０は、映像光生成部２００側に凹面を有する非球面ミラーである。
【００３４】
ここで、反射ミラー３２０は、第１表示領域４５から出射された第１映像光を反射して、第１映像光を集光する第１反射領域３２１と、第２表示領域４６から出射された第２映像光を反射して、第１映像光を集光する第２反射領域３２２とを有する。
【００３５】
ここで、第１反射領域３２１及び第２反射領域３２２は、投写光学系３００の光軸Ｌに対してシフトした位置に設けられている。具体的には、第１表示領域４５が光軸Ｌに対して上側にシフトした位置に設けられているため、第１映像光は斜め下方向に出射される。従って、第１反射領域３２１は、投写光学系３００の光軸Ｌに対して下側にシフトした位置に設けられている。一方で、第２表示領域４６が光軸Ｌに対して下側にシフトした位置に設けられているため、第２映像光は斜め上方向に出射される。従って、第２反射領域３２２は、投写光学系３００の光軸Ｌに対して上側にシフトした位置に設けられている。
【００３６】
防護カバー４００は、反射ミラー３２０を保護するカバーである。防護カバー４００は、少なくとも、反射ミラー３２０で反射された映像光の光路上に設けられている。防護カバー４００は、映像光を透過する透過領域を有する。具体的には、防護カバー４００は、第１反射領域３２１で反射された第１映像光を透過する透過領域４１０と、第２反射領域３２２で反射された第２映像光を透過する透過領域４２０とを有する。なお、第１実施形態では、透過領域４１０は、透過領域４２０と対向する防護カバー４００の側面に設けられている。
【００３７】
このように、投写光学系３００は、透過領域４１０を透過した第１映像光を投写面２１０上に投写する。投写光学系３００は、透過領域４２０を透過した第２映像光を投写面２２０上に投写する。
【００３８】
ここで、投写面２１０は、例えば、映像光の反射によって映像を表示する反射型スクリーンである。投写面２２０は、例えば、映像光の反射によって映像を表示する反射型スクリーンである。
【００３９】
但し、第１表示領域４５が表示する第１画像又は第２表示領域４６が表示する第２画像の左右を反転させることによって、投写面２１０及び投写面２２０上に表示される映像の向きを調整することができる。従って、投写面２１０及び投写面２２０としては、任意のタイプ（反射型又は透過型）のスクリーンを用いることが可能である。
【００４０】
（映像光生成部の構成）
以下において、第１実施形態に係る映像光生成部の構成について、図面を参照しながら説明する。図２は、第１実施形態に係る映像光生成部２００を主として示す図である。映像光生成部２００は、図２に示した構成に加えて、電源回路（不図示）、映像信号処理回路（不図示）などを有する。ここでは、表示素子４０が透過型液晶パネルであるケースについて例示する。
【００４１】
映像光生成部２００は、光源１０と、フライアイレンズユニット２０と、ＰＢＳアレイ３０と、複数の液晶パネル４０（液晶パネル４０Ｒ、液晶パネル４０Ｇ、液晶パネル４０Ｂ）と、クロスダイクロイックプリズム５０とを有する。
【００４２】
光源１０は、バーナ及びリフレクタによって構成されるＵＨＰランプなどである。光源１０が発する光は、赤成分光、緑成分光及び青成分光を含む。
【００４３】
フライアイレンズユニット２０は、光源１０が発する光を均一化する。具体的には、フライアイレンズユニット２０は、フライアイレンズ２０ａ及びフライアイレンズ２０ｂによって構成される。
【００４４】
フライアイレンズ２０ａ及びフライアイレンズ２０ｂは、それぞれ、複数の微少レンズによって構成される。各微少レンズは、光源１０が発する光が液晶パネル４０の全面に照射されるように、光源１０が発する光を集光する。
【００４５】
ＰＢＳアレイ３０は、フライアイレンズユニット２０から出射された光の偏光状態を揃える。第１実施形態では、ＰＢＳアレイ３０は、フライアイレンズユニット２０から出射された光をＰ偏光に揃える。
【００４６】
液晶パネル４０Ｒは、赤成分光の偏光方向を回転させることによって赤成分光を変調する。液晶パネル４０Ｒの光入射面側には、一の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を透過して、他の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を遮光する入射側偏光板４１Ｒが設けられている。液晶パネル４０Ｒの光出射面側には、一の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を遮光して、他の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を透過する出射側偏光板４２Ｒが設けられている。
【００４７】
同様に、液晶パネル４０Ｇ及び液晶パネル４０Ｂは、それぞれ、緑成分光及び青成分光の偏光方向を回転させることによって緑成分光及び青成分光を変調する。液晶パネル４０Ｇの光入射面側には、入射側偏光板４１Ｇが設けられており、液晶パネル４０Ｇの光出射面側には、出射側偏光板４２Ｇが設けられている。液晶パネル４０Ｂの光入射面側には、入射側偏光板４１Ｂが設けられており、液晶パネル４０Ｂの光出射面側には、出射側偏光板４２Ｂが設けられている。
【００４８】
ここで、液晶パネル４０Ｒ、液晶パネル４０Ｇ及び液晶パネル４０Ｂは、それぞれ、第１画像に対応する第１映像光を出射する第１表示領域４５と、第２画像に対応する第２映像光を出射する第２表示領域４６とを有することに留意すべきである。
【００４９】
クロスダイクロイックプリズム５０は、液晶パネル４０Ｒ、液晶パネル４０Ｇ及び液晶パネル４０Ｂから出射された光を合成する。クロスダイクロイックプリズム５０は、投写レンズ３１０側に合成光を出射する。
【００５０】
また、映像光生成部２００は、ミラー群（ダイクロイックミラー１１１、ダイクロイックミラー１１２、反射ミラー１２１〜反射ミラー１２３）と、レンズ群（コンデンサレンズ１３１、コンデンサレンズ１４０Ｒ、コンデンサレンズ１４０Ｇ、コンデンサレンズ１４０Ｂ、リレーレンズ１５１〜リレーレンズ１５２）とを有する。
【００５１】
ダイクロイックミラー１１１は、ＰＢＳアレイ３０から出射された光のうち、赤成分光及び緑成分光を透過する。ダイクロイックミラー１１１は、ＰＢＳアレイ３０から出射された光のうち、青成分光を反射する。
【００５２】
ダイクロイックミラー１１２は、ダイクロイックミラー１１１を透過した光のうち、赤成分光を透過する。ダイクロイックミラー１１２は、ダイクロイックミラー１１１を透過した光のうち、緑成分光を反射する。
【００５３】
反射ミラー１２１は、青成分光を反射して青成分光を液晶パネル４０Ｂ側に導く。反射ミラー１２２及び反射ミラー１２３は、赤成分光を反射して赤成分光を液晶パネル４０Ｒ側に導く。
【００５４】
コンデンサレンズ１３１は、光源１０が発する白色光を集光するレンズである。
【００５５】
コンデンサレンズ１４０Ｒは、液晶パネル４０Ｒに赤成分光が照射されるように、赤成分光を略平行光化する。コンデンサレンズ１４０Ｇは、液晶パネル４０Ｇに緑成分光が照射されるように、緑成分光を略平行光化する。コンデンサレンズ１４０Ｂは、液晶パネル４０Ｂに青成分光が照射されるように、青成分光を略平行光化する。
【００５６】
リレーレンズ１５１〜リレーレンズ１５２は、赤成分光の拡大を抑制しながら、液晶パネル４０Ｒ上に赤成分光を略結像する。
【００５７】
（映像の表示例）
以下において、第１実施形態に係る映像の表示例について、図面を参照しながら説明する。図３及び図４は、第１実施形態に係る映像の表示例を示す図である。
【００５８】
ここで、投写面２１０及び投写面２２０上に表示される映像は、投写型映像表示装置１００及び表示素子４０の配置によって変更される。ここでは、透過領域４１０及び透過領域４２０が投写型映像表示装置１００の左右側に設けられるように投写型映像表示装置１００が配置されるケースについて例示する。
【００５９】
図３に示すように、第１表示領域４５及び第２表示領域４６が水平方向よりも垂直方向に長くなるように表示素子４０が設けられるケースでは、投写面２１０及び投写面２２０上には、水平方向よりも垂直方向に長い映像が表示される。
【００６０】
一方で、図４に示すように、第１表示領域４５及び第２表示領域４６が垂直方向よりも水平方向に長くなるように表示素子４０が設けられるケースでは、投写面２１０及び投写面２２０上には、垂直方向よりも水平方向に長い映像が表示される。
【００６１】
（作用及び効果）
第１実施形態では、表示素子４０は、第１表示領域４５及び第２表示領域４６を有し、反射ミラー３２０は、第１反射領域３２１及び第２反射領域３２２を有する。従って、１台の投写型映像表示装置１００によって２箇所に映像を表示することができる。
【００６２】
また、第１反射領域３２１は、第１表示領域４５から出射された第１映像光を集光する。第２反射領域３２２は、第２表示領域４６から出射された第２映像光を集光する。従って、投写型映像表示装置１００の大型化を抑制することができる。
【００６３】
このように、複数の投写面（投写面２１０及び投写面２２０）上に映像を表示するケースにおいて、投写型映像表示装置１００と投写面との距離の短縮を図った場合であっても、投写型映像表示装置１００の大型化を抑制することができる。
【００６４】
さらに、表示素子４０は、第１映像光を出射する第１表示領域４５と、第２映像光を出射する第２表示領域４６とを有する。従って、投写面２１０及び投写面２２０上に、異なる映像を表示することができる。
【００６５】
第１実施形態では、防護カバー４００は、反射ミラー３２０で反射された映像光の光路上に設けられている。従って、ユーザが反射ミラー３２０に接触して反射ミラー３２０の角度などが変わることを抑制することができる。また、防護カバー４００は、反射ミラー３２０で反射された映像光を透過する透過領域（透過領域４１０及び透過領域４２０）を有する。従って、投写面（投写面２１０及び投写面２２０）上に照射される映像光が防護カバー４００によって妨げられることがない。このように、投写型映像表示装置１００と投写面との距離の短縮を図るために設けられた反射ミラー３２０の配置精度を良好に保つことができる。
【００６６】
投写型映像表示装置１００の設置箇所としては、図５に示すように、上層階と下層階との間に設けられた天井（床）が考えられる。これによって、上層階及び下層階の壁面にそれぞれ映像を表示することができる。
【００６７】
投写型映像表示装置１００の設置箇所としては、図６に示すように、複数の通路の間に設けられた壁が考えられる。これによって、各通路の床面にそれぞれ映像を表示することができる。なお、図６では、第１表示領域４５が表示する第１画像に対して、第２表示領域４６が表示する第２画像の上下が反転していることに留意すべきである。
【００６８】
投写型映像表示装置１００の設置箇所としては、店舗に設けられたショーウィンドウ内が考えられる。これによって、店舗内の顧客や店舗外の通行人に映像を見せることができる。
【００６９】
［第１実施形態の変形例］
以下において、第１実施形態の変形例について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態との相違点について主として説明する。具体的には、第２実施形態では、図７に示すように、表示素子４０は、第１表示領域４５を有する第１表示素子１４１と、第２表示領域４６を有する第２表示素子１４２とを含む。
【００７０】
（作用及び効果）
第１実施形態の変形例では、第１表示領域４５及び第２表示領域４６は、別々な表示素子４０（第１表示素子１４１及び第２表示素子１４２）に設けられている。従って、上述した分離領域４７を表示素子４０に設ける必要がない。また、異なる解像度の映像や異なるサイズの映像を、投写面２１０及び投写面２２０上に表示することができる。
【００７１】
［第２実施形態］
以下において、第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態と第２実施形態との相違点について主として説明する。
【００７２】
具体的には、第２実施形態では、図８に示すように、投写光学系３００は、第１ハーフミラー３３１と、第２ハーフミラー３３２とを有する。透過領域４１０は、透過領域４１０ａ及び透過領域４１０ｂを有する。透過領域４２０は、透過領域４２０ａ及び透過領域４２０ｂを有する。
【００７３】
第１ハーフミラー３３１は、第１反射領域３２１で反射された第１映像光の光路上に設けられている。第１ハーフミラー３３１は、第１映像光の一部分を透過領域４１０ａ側に反射し、第１映像光の一部分を透過領域４１０ｂ側に透過する。ここで、第１ハーフミラー３３１は、透過領域４１０に対して略垂直の傾きを有しており、透過領域４１０ａと透過領域４１０ｂとの境界に設けられている。
【００７４】
第２ハーフミラー３３２は、第２反射領域３２２で反射された第２映像光の光路上に設けられている。第２ハーフミラー３３２は、第２映像光の一部分を透過領域４２０ａ側に反射し、第２映像光の一部分を透過領域４２０ｂ側に透過する。ここで、第２ハーフミラー３３２は、透過領域４２０に対して略垂直の傾きを有しており、透過領域４２０ａと透過領域４２０ｂとの境界に設けられている。
【００７５】
投写光学系３００は、第１ハーフミラー３３１で反射された第１映像光の一部分を透過領域４１０ａを介して投写面２１０ａ上に投写し、第１ハーフミラー３３１を透過した第１映像光の他部分を透過領域４１０ｂを介して投写面２１０ｂ上に投写する。
【００７６】
投写光学系３００は、第２ハーフミラー３３２で反射された第２映像光の一部分を透過領域４２０ａを介して投写面２２０ａ上に投写し、第２ハーフミラー３３２を透過した第２映像光の他部分を透過領域４２０ｂを介して投写面２２０ｂ上に投写する。
【００７７】
（映像の表示例）
以下において、第２実施形態に係る映像の表示例について、図面を参照しながら説明する。図９は、第２実施形態に係る映像の表示例を示す図である。
【００７８】
ここで、投写面２１０ａ及び投写面２１０ｂ上に表示される映像の向きは、投写型映像表示装置１００及び表示素子４０の配置によって変更される。同様に、投写面２２０ａ及び投写面２２０ｂ上に表示される映像の向きは、投写型映像表示装置１００及び表示素子４０の配置によって変更される。
【００７９】
ここでは、透過領域４１０及び透過領域４２０が投写型映像表示装置１００の左右側に設けられるように投写型映像表示装置１００が配置されるケースについて例示する。
【００８０】
なお、図９では、第１表示領域４５が表示する第１画像の向きは、第２表示領域４６が表示する第２画像の向きに対して左右が反転していることに留意すべきである。図９に示すように、投写面２１０ａ及び投写面２２０ｂは、同じタイプ（ここでは、反射型）のスクリーンとして機能する。一方で、投写面２１０ｂ及び投写面２２０ａは、同じタイプ（ここでは、透過型）のスクリーンとして機能する。
【００８１】
ここで、第１表示領域４５が表示する第１画像の向きが、第２表示領域４６が表示する第２画像の向きと同じであるケースについて考える。このようなケースでは、投写面２１０ａ及び投写面２２０ａは、同じタイプ（反射型又は透過型）のスクリーンとして機能する。一方で、投写面２１０ｂ及び投写面２２０ｂは、同じタイプ（反射型又は透過型）のスクリーンとして機能する。
【００８２】
（作用及び効果）
第２実施形態では、投写光学系３００は、第１ハーフミラー３３１及び第２ハーフミラー３３２を有する。従って、１台の投写型映像表示装置１００によって表示可能な映像数を増加させることができる。
【００８３】
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００８４】
上述した実施形態では特に触れていないが、防護カバー４００は、第１反射領域３２１から投写面２１０側に連通する開口を有していてもよい。透過領域４１０は、このような開口であってもよい。同様に、防護カバー４００は、第２反射領域３２２から投写面２２０側に連通する開口を有していてもよい。透過領域４２０は、このような開口であってもよい。
【００８５】
上述した実施形態では特に触れていないが、防護カバー４００の少なくとも一部は、透明樹脂やガラスなどの光透過性部材によって構成されていてもよい。透過領域４１０は、このような光透過性部材によって構成されていてもよい。同様に、透過領域４２０は、このような光透過性部材によって構成されていてもよい。
【００８６】
上述した実施形態では特に触れていないが、第１反射領域３２１は、第１反射領域３２１と投写面２１０との間において、映像光生成部２００から出射された第１映像光を集光する。透過領域４１０は、第１反射領域３２１によって第１映像光が集光される位置近傍に設けられることが好ましい。同様に、第２反射領域３２２は、第２反射領域３２２と投写面２２０との間において、映像光生成部２００から出射された第２映像光を集光する。透過領域４２０は、第２反射領域３２２によって第２映像光が集光される位置近傍に設けられることが好ましい。
【００８７】
なお、第２実施形態によれば、第１ハーフミラー３３１は、第１反射領域３２１によって第１映像光が集光される位置近傍に設けられることが好ましい。第２ハーフミラー３３２は、第２反射領域３２２によって第２映像光が集光される位置近傍に設けられることが好ましい。
【００８８】
上述した実施形態では、反射ミラー３２０として非球面ミラーを用いるケースについて例示したが、反射ミラー３２０はこれに限定されるものではない。例えば、反射ミラー３２０として自由曲面ミラーを用いてもよい。収差や解像度について工夫をすれば、反射ミラー３２０として球面ミラーを用いてもよい。
【００８９】
上述した実施形態では、映像光生成部２００の構成として複数の表示素子４０を用いるケース（３板式）について例示したが、映像光生成部２００の構成はこれに限定される物ではない。映像光生成部２００の構成として単数の表示素子４０を用いてもよい（単板式）。
【００９０】
上述した実施形態では特に触れていないが、投写面２１０及び投写面２２０は、映像光が投写される面であればよい。従って、投写面２１０及び投写面２２０は、投写型映像表示装置に専用のスクリーンでなくてもよい。例えば、投写面２１０及び投写面２２０は、壁面、床面、天井、ガラス窓などであってもよい。
【００９１】
各実施形態によれば、上述したように、反射ミラー３２０を設けることによって、投写型映像表示装置と投写面との距離が短縮される。従って、投写型映像表示装置と投写面との間に人などが入り込んで、映像光が遮られることを抑制することができる。また、光源１０としてＬＤを用いた場合に、レーザ光（映像光）が人に照射される可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る映像光生成部２００の構成を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る表示例について示す図である。
【図４】第１実施形態に係る表示例について示す図である。
【図５】第１実施形態に係る設置例について示す図である。
【図６】第１実施形態に係る設置例について示す図である。
【図７】第１実施形態の変形例に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。
【図８】第２実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る表示例について示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０・・・光源、２０・・・フライアイレンズユニット、３０・・・ＰＢＳアレイ、４０・・・表示素子、４１・・・入射側偏光板、４２・・・出射側偏光板、４５・・・第１表示領域、４６・・・第２表示領域、５０・・・クロスダイクロイックプリズム、１００・・・投写型映像表示装置、１１１・・・ダイクロイックミラー、１１２・・・ダイクロイックミラー、１２１〜１２３・・・反射ミラー、１３１・・・コンデンサレンズ、１４０・・・コンデンサレンズ、１５１〜１５２・・・リレーレンズ、２００・・・映像光生成部、２１０・・・投写面、２２０・・・投写面、３００・・・投写光学系、３１０・・・投写レンズ、３２０・・・反射ミラー、３３１・・・第１ハーフミラー、３３２・・・第２ハーフミラー、４００・・・防護カバー、４１０・・・透過領域、４２０・・・透過領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写面上に映像光を投写する投写光学系を有する投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源が発する光を変調する光変調素子と、光変調素子から出射される光を投写面（スクリーン）上に投写する投写レンズとを有する投写型映像表示装置が知られている。
【０００３】
ここで、スクリーン上に映像を大きく表示するためには、投写レンズとスクリーンとの距離を長くとる必要がある。これに対して、投写レンズから出射される光をスクリーン側に反射する反射ミラーを利用して、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離の短縮を図った投写型表示システムが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
ここで、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離の短縮を図ると、投写型映像表示装置がスクリーンに近くなり、投写型映像表示装置がユーザの視野に入ることになるため、スクリーンの上下又は横から斜め投写を行う必要がある。例えば、上述した投写型表示システムでは、光変調素子と投写光学系との位置関係を上下方向にシフトするとともに、反射ミラーとして凸面ミラーを用いることにより、投写距離の短縮と斜め投写を行っている。
【０００５】
一方で、複数のスクリーン上に映像を表示することを可能とする投写型表示システムも提案されている。具体的には、投写型表示システムでは、投写型映像表示装置から出射される映像光のうち、一部分の映像光を反射するとともに、他部分の映像光を透過するハーフミラーが設けられている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００４−４５８９４号公報（請求項１、図２など）
【特許文献２】特開平０５−１０７６５９号公報（請求項１、図１など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、投写型映像表示装置とスクリーンとの距離の短縮、複数のスクリーン上における映像の表示を実現するケースについて考える。例えば、上述した背景技術を組み合わせて、反射ミラーで反射された映像光の光路上にハーフミラーを配置することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、投写型映像表示装置から出射された映像光は広角化しながらスクリーンに到達するため、大きいサイズのハーフミラーが必要になる。従って、投写型映像表示装置内にハーフミラーを設けると、投写型映像表示装置が大型化してしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、複数の投写面上に映像を表示するケースにおいて、投写型映像表示装置と投写面との距離の短縮を図った場合であっても、投写型映像表示装置の大型化を抑制することを可能とする投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の特徴に係る投写型映像表示装置は、映像光を生成する表示素子（表示素子４０）を有する映像光生成部（映像光生成部２００）と、前記映像光を投写面上に投写する投写光学系（投写光学系３００）とを備える。前記投写光学系は、前記映像光生成部から出射された前記映像光を反射する反射ミラー（反射ミラー３２０）を有する。前記表示素子は、第１表示領域（第１表示領域４５）と第２表示領域（第２表示領域４６）とを有する。前記反射ミラーは、前記第1表示領域から出射された第１映像光を反射して、前記第１映像光を集光する第１反射領域（第１反射領域３２１）と、前記第２表示領域から出射された第２映像光を反射して、前記第２映像光を集光する第２反射領域（第２反射領域３２２）とを有する。
【００１０】
かかる特徴によれば、表示素子は、第１表示領域と第２表示領域とを有し、反射ミラーは、第１反射領域と第２反射領域とを有する。従って、１台の投写型映像表示装置によって２箇所に映像を表示することができる。
【００１１】
また、第１反射領域は、第1表示領域から出射された第１映像光を集光する。第２反射領域は、第２表示領域から出射された第２映像光を集光する。従って、投写型映像表示装置の大型化を抑制することができる。
【００１２】
このように、複数の投写面上に映像を表示するケースにおいて、投写型映像表示装置と投写面との距離の短縮を図った場合であっても、投写型映像表示装置の大型化を抑制することができる。
【００１３】
さらに、表示素子は、第１映像光を出射する第1表示領域と、第２映像光を出射する第２表示領域とを有する。従って、複数の投写面上に、異なる映像を表示することができる。
【００１４】
第１の特徴において、投写型映像表示装置は、前記反射ミラーで反射された前記映像光の光路上に設けられた防護カバー（防護カバー４００）をさらに備える。前記防護カバーは、前記映像光を透過する透過領域とを有する。前記透過領域は、前記第１反射領域で反射された前記第１映像光を透過する第１透過領域（透過領域４１０）と、前記第２反射領域で反射された前記第２映像光を透過する第２透過領域（透過領域４２０）とを含む。前記投写光学系は、前記第１透過領域を透過した前記第１映像光を第１投写面上に投写し、前記第２透過領域を透過した前記第２映像光を第２投写面上に投写する。
【００１５】
第１の特徴において、前記投写光学系は、前記第１反射領域で反射された前記第１映像光の光路上に設けられた第１ハーフミラー（第１ハーフミラー３３１）を有する。前記第１透過領域は、第１透過領域（ａ）及び第１透過領域（ｂ）を含む。前記第１ハーフミラーは、前記第１映像光の一部分を前記第１透過領域（ａ）側に反射し、前記第１映像光の他部分を前記第１透過領域（ｂ）側に透過する。
【００１６】
第１の特徴において、前記投写光学系は、前記第２反射領域で反射された前記第２映像光の光路上に設けられた第２ハーフミラー（第２ハーフミラー３３２）を有する。前記第２透過領域は、第２透過領域（ａ）及び第２透過領域（ｂ）を含む。前記第２ハーフミラーは、前記第２映像光の一部分を前記第２透過領域（ａ）側に反射し、前記第２映像光の他部分を前記第２透過領域（ｂ）側に透過する。
【００１７】
第１の特徴において、前記第１反射領域は、前記第１反射領域と前記第１投写面との間において、前記第１表示領域から出射された前記第１映像光を集光する。前記第１ハーフミラーは、前記第１反射領域によって前記第１映像光が集光される位置近傍に配置される。
【００１８】
第１の特徴において、前記第２反射領域は、前記第２反射領域と前記第２投写面との間において、前記第２表示領域から出射された前記第２映像光を集光する。前記第２ハーフミラーは、前記第２反射領域によって前記第２映像光が集光される位置近傍に配置される。
【００１９】
第１の特徴において、前記第１反射領域は、前記第１反射領域と前記第１投写面との間において、前記映像光生成部から出射された前記第１映像光を集光する。前記第１透過領域は、前記第１反射領域によって前記第１映像光が集光される位置近傍に配置される。
【００２０】
第１の特徴において、前記第２反射領域は、前記第２反射領域と前記第２投写面との間において、前記映像光生成部から出射された前記第２映像光を集光する。前記第２透過領域は、前記第２反射領域によって前記第２映像光が集光される位置近傍に配置される。
【００２１】
第１の特徴において、前記防護カバーは、前記反射ミラー側から前記投写面側に連通する開口を有する。前記透過領域は、前記開口である。
【００２２】
第１の特徴において、前記防護カバーの少なくとも一部は、光透過性部材によって構成されている。前記透過領域は、前記光透過性部材によって構成される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、複数の投写面上に映像を表示するケースにおいて、投写型映像表示装置と投写面との距離の短縮を図った場合であっても、投写型映像表示装置の大型化を抑制することを可能とする投写型映像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下において、本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００２５】
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２６】
［第１実施形態］
（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。
【００２７】
図１に示すように、投写型映像表示装置１００は、映像光生成部２００と、投写光学系３００と、防護カバー４００とを有する。
【００２８】
映像光生成部２００は、映像光を生成する。具体的には、映像光生成部２００は、映像光を出射する表示素子４０を少なくとも有する。表示素子４０は、例えば、反射型液晶パネル、透過型液晶パネル、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）などである。なお、映像光生成部２００の詳細については後述する（図２を参照）。
【００２９】
ここで、表示素子４０は、第１画像に対応する第１映像光を出射する第１表示領域４５と、第２画像に対応する第２映像光を出射する第２表示領域４６とを有する。第１画像及び第２画像は、同じであってもよく、異なっていてもよい。また、第１表示領域４５と第２表示領域４６との間には、第１映像光と第２映像光とを分離するために、分離領域４７が設けられている。分離領域４７は、光を出射しないように構成されていることが好ましい。すなわち、分離領域４７上には黒画像が表示されることが好ましい。
【００３０】
ここで、第１表示領域４５及び第２表示領域４６は、投写光学系３００の光軸Ｌに対してシフトした位置に設けられている。ここでは、第１表示領域４５は、投写光学系３００の光軸Ｌに対して上側にシフトした位置に設けられている。第２表示領域４６は、投写光学系３００の光軸Ｌに対して下側にシフトした位置に設けられている。
【００３１】
投写光学系３００は、映像光生成部２００から出射された映像光（第１映像光及び第２映像光）を複数の投写面上に投写する。ここで、投写光学系３００は、投写面２１０上に第１映像光を投写し、投写面２２０上に第２映像光を投写する。具体的には、投写光学系３００は、投写レンズ３１０と、反射ミラー３２０とを有する。
【００３２】
投写レンズ３１０は、映像光生成部２００から出射された映像光（第１映像光及び第２映像光）を反射ミラー３２０側に出射する。
【００３３】
反射ミラー３２０は、投写レンズ３１０から出射された映像光（第１映像光及び第２映像光）を反射する。反射ミラー３２０は、第１映像光及び第２映像光をそれぞれ集光した上で、第１映像光及び第２映像光をそれぞれ広角化する。例えば、反射ミラー３２０は、映像光生成部２００側に凹面を有する非球面ミラーである。
【００３４】
ここで、反射ミラー３２０は、第１表示領域４５から出射された第１映像光を反射して、第１映像光を集光する第１反射領域３２１と、第２表示領域４６から出射された第２映像光を反射して、第１映像光を集光する第２反射領域３２２とを有する。
【００３５】
ここで、第１反射領域３２１及び第２反射領域３２２は、投写光学系３００の光軸Ｌに対してシフトした位置に設けられている。具体的には、第１表示領域４５が光軸Ｌに対して上側にシフトした位置に設けられているため、第１映像光は斜め下方向に出射される。従って、第１反射領域３２１は、投写光学系３００の光軸Ｌに対して下側にシフトした位置に設けられている。一方で、第２表示領域４６が光軸Ｌに対して下側にシフトした位置に設けられているため、第２映像光は斜め上方向に出射される。従って、第２反射領域３２２は、投写光学系３００の光軸Ｌに対して上側にシフトした位置に設けられている。
【００３６】
防護カバー４００は、反射ミラー３２０を保護するカバーである。防護カバー４００は、少なくとも、反射ミラー３２０で反射された映像光の光路上に設けられている。防護カバー４００は、映像光を透過する透過領域を有する。具体的には、防護カバー４００は、第１反射領域３２１で反射された第１映像光を透過する透過領域４１０と、第２反射領域３２２で反射された第２映像光を透過する透過領域４２０とを有する。なお、第１実施形態では、透過領域４１０は、透過領域４２０と対向する防護カバー４００の側面に設けられている。
【００３７】
このように、投写光学系３００は、透過領域４１０を透過した第１映像光を投写面２１０上に投写する。投写光学系３００は、透過領域４２０を透過した第２映像光を投写面２２０上に投写する。
【００３８】
ここで、投写面２１０は、例えば、映像光の反射によって映像を表示する反射型スクリーンである。投写面２２０は、例えば、映像光の反射によって映像を表示する反射型スクリーンである。
【００３９】
但し、第１表示領域４５が表示する第１画像又は第２表示領域４６が表示する第２画像の左右を反転させることによって、投写面２１０及び投写面２２０上に表示される映像の向きを調整することができる。従って、投写面２１０及び投写面２２０としては、任意のタイプ（反射型又は透過型）のスクリーンを用いることが可能である。
【００４０】
（映像光生成部の構成）
以下において、第１実施形態に係る映像光生成部の構成について、図面を参照しながら説明する。図２は、第１実施形態に係る映像光生成部２００を主として示す図である。映像光生成部２００は、図２に示した構成に加えて、電源回路（不図示）、映像信号処理回路（不図示）などを有する。ここでは、表示素子４０が透過型液晶パネルであるケースについて例示する。
【００４１】
映像光生成部２００は、光源１０と、フライアイレンズユニット２０と、ＰＢＳアレイ３０と、複数の液晶パネル４０（液晶パネル４０Ｒ、液晶パネル４０Ｇ、液晶パネル４０Ｂ）と、クロスダイクロイックプリズム５０とを有する。
【００４２】
光源１０は、バーナ及びリフレクタによって構成されるＵＨＰランプなどである。光源１０が発する光は、赤成分光、緑成分光及び青成分光を含む。
【００４３】
フライアイレンズユニット２０は、光源１０が発する光を均一化する。具体的には、フライアイレンズユニット２０は、フライアイレンズ２０ａ及びフライアイレンズ２０ｂによって構成される。
【００４４】
フライアイレンズ２０ａ及びフライアイレンズ２０ｂは、それぞれ、複数の微少レンズによって構成される。各微少レンズは、光源１０が発する光が液晶パネル４０の全面に照射されるように、光源１０が発する光を集光する。
【００４５】
ＰＢＳアレイ３０は、フライアイレンズユニット２０から出射された光の偏光状態を揃える。第１実施形態では、ＰＢＳアレイ３０は、フライアイレンズユニット２０から出射された光をＰ偏光に揃える。
【００４６】
液晶パネル４０Ｒは、赤成分光の偏光方向を回転させることによって赤成分光を変調する。液晶パネル４０Ｒの光入射面側には、一の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を透過して、他の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を遮光する入射側偏光板４１Ｒが設けられている。液晶パネル４０Ｒの光出射面側には、一の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を遮光して、他の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を透過する出射側偏光板４２Ｒが設けられている。
【００４７】
同様に、液晶パネル４０Ｇ及び液晶パネル４０Ｂは、それぞれ、緑成分光及び青成分光の偏光方向を回転させることによって緑成分光及び青成分光を変調する。液晶パネル４０Ｇの光入射面側には、入射側偏光板４１Ｇが設けられており、液晶パネル４０Ｇの光出射面側には、出射側偏光板４２Ｇが設けられている。液晶パネル４０Ｂの光入射面側には、入射側偏光板４１Ｂが設けられており、液晶パネル４０Ｂの光出射面側には、出射側偏光板４２Ｂが設けられている。
【００４８】
ここで、液晶パネル４０Ｒ、液晶パネル４０Ｇ及び液晶パネル４０Ｂは、それぞれ、第１画像に対応する第１映像光を出射する第１表示領域４５と、第２画像に対応する第２映像光を出射する第２表示領域４６とを有することに留意すべきである。
【００４９】
クロスダイクロイックプリズム５０は、液晶パネル４０Ｒ、液晶パネル４０Ｇ及び液晶パネル４０Ｂから出射された光を合成する。クロスダイクロイックプリズム５０は、投写レンズ３１０側に合成光を出射する。
【００５０】
また、映像光生成部２００は、ミラー群（ダイクロイックミラー１１１、ダイクロイックミラー１１２、反射ミラー１２１〜反射ミラー１２３）と、レンズ群（コンデンサレンズ１３１、コンデンサレンズ１４０Ｒ、コンデンサレンズ１４０Ｇ、コンデンサレンズ１４０Ｂ、リレーレンズ１５１〜リレーレンズ１５２）とを有する。
【００５１】
ダイクロイックミラー１１１は、ＰＢＳアレイ３０から出射された光のうち、赤成分光及び緑成分光を透過する。ダイクロイックミラー１１１は、ＰＢＳアレイ３０から出射された光のうち、青成分光を反射する。
【００５２】
ダイクロイックミラー１１２は、ダイクロイックミラー１１１を透過した光のうち、赤成分光を透過する。ダイクロイックミラー１１２は、ダイクロイックミラー１１１を透過した光のうち、緑成分光を反射する。
【００５３】
反射ミラー１２１は、青成分光を反射して青成分光を液晶パネル４０Ｂ側に導く。反射ミラー１２２及び反射ミラー１２３は、赤成分光を反射して赤成分光を液晶パネル４０Ｒ側に導く。
【００５４】
コンデンサレンズ１３１は、光源１０が発する白色光を集光するレンズである。
【００５５】
コンデンサレンズ１４０Ｒは、液晶パネル４０Ｒに赤成分光が照射されるように、赤成分光を略平行光化する。コンデンサレンズ１４０Ｇは、液晶パネル４０Ｇに緑成分光が照射されるように、緑成分光を略平行光化する。コンデンサレンズ１４０Ｂは、液晶パネル４０Ｂに青成分光が照射されるように、青成分光を略平行光化する。
【００５６】
リレーレンズ１５１〜リレーレンズ１５２は、赤成分光の拡大を抑制しながら、液晶パネル４０Ｒ上に赤成分光を略結像する。
【００５７】
（映像の表示例）
以下において、第１実施形態に係る映像の表示例について、図面を参照しながら説明する。図３及び図４は、第１実施形態に係る映像の表示例を示す図である。
【００５８】
ここで、投写面２１０及び投写面２２０上に表示される映像は、投写型映像表示装置１００及び表示素子４０の配置によって変更される。ここでは、透過領域４１０及び透過領域４２０が投写型映像表示装置１００の左右側に設けられるように投写型映像表示装置１００が配置されるケースについて例示する。
【００５９】
図３に示すように、第１表示領域４５及び第２表示領域４６が水平方向よりも垂直方向に長くなるように表示素子４０が設けられるケースでは、投写面２１０及び投写面２２０上には、水平方向よりも垂直方向に長い映像が表示される。
【００６０】
一方で、図４に示すように、第１表示領域４５及び第２表示領域４６が垂直方向よりも水平方向に長くなるように表示素子４０が設けられるケースでは、投写面２１０及び投写面２２０上には、垂直方向よりも水平方向に長い映像が表示される。
【００６１】
（作用及び効果）
第１実施形態では、表示素子４０は、第１表示領域４５及び第２表示領域４６を有し、反射ミラー３２０は、第１反射領域３２１及び第２反射領域３２２を有する。従って、１台の投写型映像表示装置１００によって２箇所に映像を表示することができる。
【００６２】
また、第１反射領域３２１は、第１表示領域４５から出射された第１映像光を集光する。第２反射領域３２２は、第２表示領域４６から出射された第２映像光を集光する。従って、投写型映像表示装置１００の大型化を抑制することができる。
【００６３】
このように、複数の投写面（投写面２１０及び投写面２２０）上に映像を表示するケースにおいて、投写型映像表示装置１００と投写面との距離の短縮を図った場合であっても、投写型映像表示装置１００の大型化を抑制することができる。
【００６４】
さらに、表示素子４０は、第１映像光を出射する第１表示領域４５と、第２映像光を出射する第２表示領域４６とを有する。従って、投写面２１０及び投写面２２０上に、異なる映像を表示することができる。
【００６５】
第１実施形態では、防護カバー４００は、反射ミラー３２０で反射された映像光の光路上に設けられている。従って、ユーザが反射ミラー３２０に接触して反射ミラー３２０の角度などが変わることを抑制することができる。また、防護カバー４００は、反射ミラー３２０で反射された映像光を透過する透過領域（透過領域４１０及び透過領域４２０）を有する。従って、投写面（投写面２１０及び投写面２２０）上に照射される映像光が防護カバー４００によって妨げられることがない。このように、投写型映像表示装置１００と投写面との距離の短縮を図るために設けられた反射ミラー３２０の配置精度を良好に保つことができる。
【００６６】
投写型映像表示装置１００の設置箇所としては、図５に示すように、上層階と下層階との間に設けられた天井（床）が考えられる。これによって、上層階及び下層階の壁面にそれぞれ映像を表示することができる。
【００６７】
投写型映像表示装置１００の設置箇所としては、図６に示すように、複数の通路の間に設けられた壁が考えられる。これによって、各通路の床面にそれぞれ映像を表示することができる。なお、図６では、第１表示領域４５が表示する第１画像に対して、第２表示領域４６が表示する第２画像の上下が反転していることに留意すべきである。
【００６８】
投写型映像表示装置１００の設置箇所としては、店舗に設けられたショーウィンドウ内が考えられる。これによって、店舗内の顧客や店舗外の通行人に映像を見せることができる。
【００６９】
［第１実施形態の変形例］
以下において、第１実施形態の変形例について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態との相違点について主として説明する。具体的には、第２実施形態では、図７に示すように、表示素子４０は、第１表示領域４５を有する第１表示素子１４１と、第２表示領域４６を有する第２表示素子１４２とを含む。
【００７０】
（作用及び効果）
第１実施形態の変形例では、第１表示領域４５及び第２表示領域４６は、別々な表示素子４０（第１表示素子１４１及び第２表示素子１４２）に設けられている。従って、上述した分離領域４７を表示素子４０に設ける必要がない。また、異なる解像度の映像や異なるサイズの映像を、投写面２１０及び投写面２２０上に表示することができる。
【００７１】
［第２実施形態］
以下において、第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態と第２実施形態との相違点について主として説明する。
【００７２】
具体的には、第２実施形態では、図８に示すように、投写光学系３００は、第１ハーフミラー３３１と、第２ハーフミラー３３２とを有する。透過領域４１０は、透過領域４１０ａ及び透過領域４１０ｂを有する。透過領域４２０は、透過領域４２０ａ及び透過領域４２０ｂを有する。
【００７３】
第１ハーフミラー３３１は、第１反射領域３２１で反射された第１映像光の光路上に設けられている。第１ハーフミラー３３１は、第１映像光の一部分を透過領域４１０ａ側に反射し、第１映像光の一部分を透過領域４１０ｂ側に透過する。ここで、第１ハーフミラー３３１は、透過領域４１０に対して略垂直の傾きを有しており、透過領域４１０ａと透過領域４１０ｂとの境界に設けられている。
【００７４】
第２ハーフミラー３３２は、第２反射領域３２２で反射された第２映像光の光路上に設けられている。第２ハーフミラー３３２は、第２映像光の一部分を透過領域４２０ａ側に反射し、第２映像光の一部分を透過領域４２０ｂ側に透過する。ここで、第２ハーフミラー３３２は、透過領域４２０に対して略垂直の傾きを有しており、透過領域４２０ａと透過領域４２０ｂとの境界に設けられている。
【００７５】
投写光学系３００は、第１ハーフミラー３３１で反射された第１映像光の一部分を透過領域４１０ａを介して投写面２１０ａ上に投写し、第１ハーフミラー３３１を透過した第１映像光の他部分を透過領域４１０ｂを介して投写面２１０ｂ上に投写する。
【００７６】
投写光学系３００は、第２ハーフミラー３３２で反射された第２映像光の一部分を透過領域４２０ａを介して投写面２２０ａ上に投写し、第２ハーフミラー３３２を透過した第２映像光の他部分を透過領域４２０ｂを介して投写面２２０ｂ上に投写する。
【００７７】
（映像の表示例）
以下において、第２実施形態に係る映像の表示例について、図面を参照しながら説明する。図９は、第２実施形態に係る映像の表示例を示す図である。
【００７８】
ここで、投写面２１０ａ及び投写面２１０ｂ上に表示される映像の向きは、投写型映像表示装置１００及び表示素子４０の配置によって変更される。同様に、投写面２２０ａ及び投写面２２０ｂ上に表示される映像の向きは、投写型映像表示装置１００及び表示素子４０の配置によって変更される。
【００７９】
ここでは、透過領域４１０及び透過領域４２０が投写型映像表示装置１００の左右側に設けられるように投写型映像表示装置１００が配置されるケースについて例示する。
【００８０】
なお、図９では、第１表示領域４５が表示する第１画像の向きは、第２表示領域４６が表示する第２画像の向きに対して左右が反転していることに留意すべきである。図９に示すように、投写面２１０ａ及び投写面２２０ｂは、同じタイプ（ここでは、反射型）のスクリーンとして機能する。一方で、投写面２１０ｂ及び投写面２２０ａは、同じタイプ（ここでは、透過型）のスクリーンとして機能する。
【００８１】
ここで、第１表示領域４５が表示する第１画像の向きが、第２表示領域４６が表示する第２画像の向きと同じであるケースについて考える。このようなケースでは、投写面２１０ａ及び投写面２２０ａは、同じタイプ（反射型又は透過型）のスクリーンとして機能する。一方で、投写面２１０ｂ及び投写面２２０ｂは、同じタイプ（反射型又は透過型）のスクリーンとして機能する。
【００８２】
（作用及び効果）
第２実施形態では、投写光学系３００は、第１ハーフミラー３３１及び第２ハーフミラー３３２を有する。従って、１台の投写型映像表示装置１００によって表示可能な映像数を増加させることができる。
【００８３】
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００８４】
上述した実施形態では特に触れていないが、防護カバー４００は、第１反射領域３２１から投写面２１０側に連通する開口を有していてもよい。透過領域４１０は、このような開口であってもよい。同様に、防護カバー４００は、第２反射領域３２２から投写面２２０側に連通する開口を有していてもよい。透過領域４２０は、このような開口であってもよい。
【００８５】
上述した実施形態では特に触れていないが、防護カバー４００の少なくとも一部は、透明樹脂やガラスなどの光透過性部材によって構成されていてもよい。透過領域４１０は、このような光透過性部材によって構成されていてもよい。同様に、透過領域４２０は、このような光透過性部材によって構成されていてもよい。
【００８６】
上述した実施形態では特に触れていないが、第１反射領域３２１は、第１反射領域３２１と投写面２１０との間において、映像光生成部２００から出射された第１映像光を集光する。透過領域４１０は、第１反射領域３２１によって第１映像光が集光される位置近傍に設けられることが好ましい。同様に、第２反射領域３２２は、第２反射領域３２２と投写面２２０との間において、映像光生成部２００から出射された第２映像光を集光する。透過領域４２０は、第２反射領域３２２によって第２映像光が集光される位置近傍に設けられることが好ましい。
【００８７】
なお、第２実施形態によれば、第１ハーフミラー３３１は、第１反射領域３２１によって第１映像光が集光される位置近傍に設けられることが好ましい。第２ハーフミラー３３２は、第２反射領域３２２によって第２映像光が集光される位置近傍に設けられることが好ましい。
【００８８】
上述した実施形態では、反射ミラー３２０として非球面ミラーを用いるケースについて例示したが、反射ミラー３２０はこれに限定されるものではない。例えば、反射ミラー３２０として自由曲面ミラーを用いてもよい。収差や解像度について工夫をすれば、反射ミラー３２０として球面ミラーを用いてもよい。
【００８９】
上述した実施形態では、映像光生成部２００の構成として複数の表示素子４０を用いるケース（３板式）について例示したが、映像光生成部２００の構成はこれに限定される物ではない。映像光生成部２００の構成として単数の表示素子４０を用いてもよい（単板式）。
【００９０】
上述した実施形態では特に触れていないが、投写面２１０及び投写面２２０は、映像光が投写される面であればよい。従って、投写面２１０及び投写面２２０は、投写型映像表示装置に専用のスクリーンでなくてもよい。例えば、投写面２１０及び投写面２２０は、壁面、床面、天井、ガラス窓などであってもよい。
【００９１】
各実施形態によれば、上述したように、反射ミラー３２０を設けることによって、投写型映像表示装置と投写面との距離が短縮される。従って、投写型映像表示装置と投写面との間に人などが入り込んで、映像光が遮られることを抑制することができる。また、光源１０としてＬＤを用いた場合に、レーザ光（映像光）が人に照射される可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る映像光生成部２００の構成を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る表示例について示す図である。
【図４】第１実施形態に係る表示例について示す図である。
【図５】第１実施形態に係る設置例について示す図である。
【図６】第１実施形態に係る設置例について示す図である。
【図７】第１実施形態の変形例に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。
【図８】第２実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る表示例について示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０・・・光源、２０・・・フライアイレンズユニット、３０・・・ＰＢＳアレイ、４０・・・表示素子、４１・・・入射側偏光板、４２・・・出射側偏光板、４５・・・第１表示領域、４６・・・第２表示領域、５０・・・クロスダイクロイックプリズム、１００・・・投写型映像表示装置、１１１・・・ダイクロイックミラー、１１２・・・ダイクロイックミラー、１２１〜１２３・・・反射ミラー、１３１・・・コンデンサレンズ、１４０・・・コンデンサレンズ、１５１〜１５２・・・リレーレンズ、２００・・・映像光生成部、２１０・・・投写面、２２０・・・投写面、３００・・・投写光学系、３１０・・・投写レンズ、３２０・・・反射ミラー、３３１・・・第１ハーフミラー、３３２・・・第２ハーフミラー、４００・・・防護カバー、４１０・・・透過領域、４２０・・・透過領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像光を生成する表示素子を有する映像光生成部と、前記映像光を投写面上に投写する投写光学系とを備えた投写型映像表示装置であって、
前記投写光学系は、前記表示素子から出射された前記映像光を反射する反射ミラーを有しており、
前記表示素子は、第１表示領域と第２表示領域とを有しており、
前記反射ミラーは、前記第1表示領域から出射された第１映像光を反射して、前記第１映像光を集光する第１反射領域と、前記第２表示領域から出射された第２映像光を反射して、前記第２映像光を集光する第２反射領域とを有することを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項２】
前記反射ミラーで反射された前記映像光の光路上に設けられた防護カバーをさらに備え、
前記防護カバーは、前記映像光を透過する透過領域を有しており、
前記透過領域は、前記第１反射領域で反射された前記第１映像光を透過する第１透過領域と、前記第２反射領域で反射された前記第２映像光を透過する第２透過領域とを含み、
前記投写光学系は、前記第１透過領域を透過した前記第１映像光を第１投写面上に投写し、前記第２透過領域を透過した前記第２映像光を第２投写面上に投写することを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項３】
前記投写光学系は、前記第１反射領域で反射された前記第１映像光の光路上に設けられた第１ハーフミラーを有しており、
前記第１透過領域は、第１透過領域（ａ）及び第１透過領域（ｂ）を含み、
前記第１ハーフミラーは、前記第１映像光の一部分を前記第１透過領域（ａ）側に反射し、前記第１映像光の他部分を前記第１透過領域（ｂ）側に透過することを特徴とする請求項２に記載の投写型映像表示装置。
【請求項４】
前記投写光学系は、前記第２反射領域で反射された前記第２映像光の光路上に設けられた第２ハーフミラーを有しており、
前記第２透過領域は、第２透過領域（ａ）及び第２透過領域（ｂ）を含み、
前記第２ハーフミラーは、前記第２映像光の一部分を前記第２透過領域（ａ）側に反射し、前記第２映像光の他部分を前記第２透過領域（ｂ）側に透過することを特徴とする請求項３に記載の投写型映像表示装置。
【請求項５】
前記第１反射領域は、前記第１反射領域と前記第１投写面との間において、前記第１表示領域から出射された前記第１映像光を集光し、
前記第１ハーフミラーは、前記第１反射領域によって前記第１映像光が集光される位置近傍に配置されることを特徴とする請求項３に記載の投写型映像表示装置。
【請求項６】
前記第２反射領域は、前記第２反射領域と前記第２投写面との間において、前記第２表示領域から出射された前記第２映像光を集光し、
前記第２ハーフミラーは、前記第２反射領域によって前記第２映像光が集光される位置近傍に配置されることを特徴とする請求項４に記載の投写型映像表示装置。
【請求項７】
前記第１反射領域は、前記第１反射領域と前記第１投写面との間において、前記映像光生成部から出射された前記第１映像光を集光し、
前記第１透過領域は、前記第１反射領域によって前記第１映像光が集光される位置近傍に配置されることを特徴とする請求項２に記載の投写型映像表示装置。
【請求項８】
前記第２反射領域は、前記第２反射領域と前記第２投写面との間において、前記映像光生成部から出射された前記第２映像光を集光し、
前記第２透過領域は、前記第２反射領域によって前記第２映像光が集光される位置近傍に配置されることを特徴とする請求項２に記載の投写型映像表示装置。
【請求項９】
前記防護カバーは、前記反射ミラー側から前記投写面側に連通する開口を有しており、
前記透過領域は、前記開口であることを特徴とする請求項２に記載の投写型映像表示装置。
【請求項１０】
前記防護カバーの少なくとも一部は、光透過性部材によって構成されており、
前記透過領域は、前記光透過性部材によって構成されることを特徴とする請求項２に記載の投写型映像表示装置。
【請求項１】
映像光を生成する表示素子を有する映像光生成部と、前記映像光を投写面上に投写する投写光学系とを備えた投写型映像表示装置であって、
前記投写光学系は、前記表示素子から出射された前記映像光を反射する反射ミラーを有しており、
前記表示素子は、第１表示領域と第２表示領域とを有しており、
前記反射ミラーは、前記第1表示領域から出射された第１映像光を反射して、前記第１映像光を集光する第１反射領域と、前記第２表示領域から出射された第２映像光を反射して、前記第２映像光を集光する第２反射領域とを有することを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項２】
前記反射ミラーで反射された前記映像光の光路上に設けられた防護カバーをさらに備え、
前記防護カバーは、前記映像光を透過する透過領域を有しており、
前記透過領域は、前記第１反射領域で反射された前記第１映像光を透過する第１透過領域と、前記第２反射領域で反射された前記第２映像光を透過する第２透過領域とを含み、
前記投写光学系は、前記第１透過領域を透過した前記第１映像光を第１投写面上に投写し、前記第２透過領域を透過した前記第２映像光を第２投写面上に投写することを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項３】
前記投写光学系は、前記第１反射領域で反射された前記第１映像光の光路上に設けられた第１ハーフミラーを有しており、
前記第１透過領域は、第１透過領域（ａ）及び第１透過領域（ｂ）を含み、
前記第１ハーフミラーは、前記第１映像光の一部分を前記第１透過領域（ａ）側に反射し、前記第１映像光の他部分を前記第１透過領域（ｂ）側に透過することを特徴とする請求項２に記載の投写型映像表示装置。
【請求項４】
前記投写光学系は、前記第２反射領域で反射された前記第２映像光の光路上に設けられた第２ハーフミラーを有しており、
前記第２透過領域は、第２透過領域（ａ）及び第２透過領域（ｂ）を含み、
前記第２ハーフミラーは、前記第２映像光の一部分を前記第２透過領域（ａ）側に反射し、前記第２映像光の他部分を前記第２透過領域（ｂ）側に透過することを特徴とする請求項３に記載の投写型映像表示装置。
【請求項５】
前記第１反射領域は、前記第１反射領域と前記第１投写面との間において、前記第１表示領域から出射された前記第１映像光を集光し、
前記第１ハーフミラーは、前記第１反射領域によって前記第１映像光が集光される位置近傍に配置されることを特徴とする請求項３に記載の投写型映像表示装置。
【請求項６】
前記第２反射領域は、前記第２反射領域と前記第２投写面との間において、前記第２表示領域から出射された前記第２映像光を集光し、
前記第２ハーフミラーは、前記第２反射領域によって前記第２映像光が集光される位置近傍に配置されることを特徴とする請求項４に記載の投写型映像表示装置。
【請求項７】
前記第１反射領域は、前記第１反射領域と前記第１投写面との間において、前記映像光生成部から出射された前記第１映像光を集光し、
前記第１透過領域は、前記第１反射領域によって前記第１映像光が集光される位置近傍に配置されることを特徴とする請求項２に記載の投写型映像表示装置。
【請求項８】
前記第２反射領域は、前記第２反射領域と前記第２投写面との間において、前記映像光生成部から出射された前記第２映像光を集光し、
前記第２透過領域は、前記第２反射領域によって前記第２映像光が集光される位置近傍に配置されることを特徴とする請求項２に記載の投写型映像表示装置。
【請求項９】
前記防護カバーは、前記反射ミラー側から前記投写面側に連通する開口を有しており、
前記透過領域は、前記開口であることを特徴とする請求項２に記載の投写型映像表示装置。
【請求項１０】
前記防護カバーの少なくとも一部は、光透過性部材によって構成されており、
前記透過領域は、前記光透過性部材によって構成されることを特徴とする請求項２に記載の投写型映像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２３７３６９（Ｐ２００９−２３７３６９Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８４８５５（Ｐ２００８−８４８５５）
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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