投写表示装置、それに用いられる制御装置および制御方法
【課題】面光源およびディスプレイの両方の機能を備えた投写表示装置において、ディスプレイとしての性能と面光源としての性能とをともに確保することができる。
【解決手段】投写表示装置１００は、２つのランプ１０５、１０６と、照明光学系１０４と、表示パネル１０３と、投写レンズ１０２と、スクリーン１０１と、制御装置１１０と、フィルム保持機構１０７とから構成されている。表示パネル１０３は、電子画像が表示され、照明光学系１０４により集光された光束が電子画像が表示された領域を透過する。この投写表示装置１００では、電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合と全域で複数の階調を表示可能な画像である場合とで、点灯するランプ１０５、１０６の数量が異なる。
【解決手段】投写表示装置１００は、２つのランプ１０５、１０６と、照明光学系１０４と、表示パネル１０３と、投写レンズ１０２と、スクリーン１０１と、制御装置１１０と、フィルム保持機構１０７とから構成されている。表示パネル１０３は、電子画像が表示され、照明光学系１０４により集光された光束が電子画像が表示された領域を透過する。この投写表示装置１００では、電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合と全域で複数の階調を表示可能な画像である場合とで、点灯するランプ１０５、１０６の数量が異なる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の医療現場では、患者の各種診断を行うために、レントゲン写真が利用されている。レントゲン写真は、Ｘ線の透過光を撮影した透過写真であり、大判のレントゲンフィルムに焼き付けられている。レントゲン写真を読影する際、シャーカステンと呼ばれる面光源の前にレントゲンフィルムが配置される。医師は、レントゲンフィルムを透過する面光源からの光を観察し、レントゲン写真の読影を行う。
しかし、レントゲン写真の媒体としてレントゲンフィルムを使用すると、保管や整理に手間がかかり、またフィルムに焼き付けるためコストが高くなる。
そこで近年、レントゲン写真の画像を電子データ化し、レントゲン写真を電子画像として観察できる電子ディスプレイが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平７−２９９０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種の電子ディスプレイとしては、例えばＣＲＴディスプレイが採用されており、ＣＲＴディスプレイにレントゲン写真の電子画像（以下、レントゲン画像）が表示される。医師はＣＲＴディスプレイの画面上でレントゲン画像の読影を行うことができる。また、ＣＲＴディスプレイに白色の画像を表示させることで、ＣＲＴディスプレイをレントゲンフィルム用の面光源として使用することができる。
しかし、ＣＲＴディスプレイの階調特性をレントゲンフィルムを読影するために必要な明るさに設定した場合、レントゲン画像をＣＲＴディスプレイに表示するには明るすぎるため、例えばレントゲン画像の微妙な陰影に医師が気づかず、的確な診断の妨げとなる。またレントゲン画像を表示する場合に電気回路を用いて画面を暗くすると、ＣＲＴディスプレイの階調特性が低下し、この場合も同様に的確な診断の妨げとなる。
【０００４】
以上に述べたように、レントゲンフィルム用の面光源としての性能とレントゲン画像のディスプレイとしての性能とを１台の電子ディスプレイで両立させるのは困難である。
また、レントゲン写真を読影する場合、的確な診断を行うためには複数のレントゲン画像を同時に比較することが必要とされる。ＣＲＴディスプレイなどの電子ディスプレイを用いる場合、コストの関係上、１枚のレントゲンフィルムの大きさに対応した２０インチ程度の複数の電子ディスプレイから構成されるマルチディスプレイが採用される。
しかし、複数のレントゲン画像により医師が的確な診断を行うためには、個々の電子ディスプレイの階調特性などを同一にする必要があるが、個々の電子ディスプレイには個体差があり、階調特性が同一の電子ディスプレイを用意することは困難である。また、階調特性のばらつきを補正する手段として画面の明るさを測定しながら調整を行うキャリブレーションが挙げられるが、すべての階調で調整を行うことは困難である。さらに、電子ディスプレイの階調特性は時間とともに変化するが、個々の電子ディスプレイで階調特性の経時変化にばらつきがある。そのため、たとえキャリブレーションで特性を補正したとしても、時間が経過するとともに個々の電子ディスプレイの階調特性がばらつき、定期的なキャリブレーションが必要となり好ましくない。
【０００５】
以上に述べたように、電子ディスプレイを用いると、各レントゲン画像の明るさに差異が生じるおそれがあり、的確な診断の妨げとなる。
本発明の課題は、面光源およびディスプレイの両方の機能を備えた投写表示装置において、ディスプレイとしての性能と面光源としての性能とをともに確保することにある。
本発明の別の課題は、複数の電子画像を表示可能な投写表示装置において、複数の電子画像を表示した場合の階調特性のばらつきを低減させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る投写表示装置は、複数の光源と、照明光学系と、表示パネルと、投写レンズと、スクリーンとを備えている。照明光学系は光源から出射した光束を集光する。表示パネルは、電子画像が表示され、照明光学系により集光された光束が電子画像が表示された領域を透過またはその領域で反射する。投写レンズは表示パネルから出射した光束を取り込む。スクリーンは投写レンズからの投写光を受光する。電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合と全域で複数の階調を表示可能な画像である場合とで、点灯する光源の数量が異なる。
この投写表示装置では、電子画像の色彩の構成に応じて点灯する光源の数量が異なる。そのため、全域で複数の階調を表示可能な通常の電子画像を見る場合は、点灯する光源の数量を減らして、電子画像の投写像をスクリーン上で確認するのに適した光束の量のみを表示パネルに入射させることができる。また、画像が焼き付けられたフィルムなどに光を透過したい場合は、例えば白色の全域で特定の階調のみを表示する電子画像を表示パネルに表示し、点灯する光源の数量を増やして電子画像を見る場合よりも表示パネルに入射する光束の量を増加させて、スクリーンを単一色の面光源として使用することができる。このように、電子画像のディスプレイとして使用する場合とフィルム用の面光源として使用する場合とで点灯する光源の数量を変化させて光束の量を変化させることで、ディスプレイとしての性能と面光源としての性能とをともに確保することができる。
【０００７】
ここで、電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合とは、電子画像が１つの色彩から構成されていることを意味しており、また電子画像が全域で複数の階調を表示可能な画像である場合とは、電子画像が２つ以上の色彩から構成されていることを意味している。
第２の発明に係る投写表示装置は、第１の発明において、電子画像が全域で複数の階調を表示可能な画像である場合に比べて、電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合の方が点灯する光源の数量が多い。
第３の発明に係る投写表示装置は、光源と、照明光学系と、減光光学系と、表示パネルと、投写レンズと、スクリーンとを備えている。照明光学系は光源から出射した光束を集光する。減光光学系は、複数の光源と表示パネルとの間の光路上に配置され、光源から出射した光束の量を調整する。表示パネルは、電子画像が表示され、照明光学系により集光された光束が電子画像が表示された領域を透過またはその領域で反射する。投写レンズは表示パネルから出射した光束を取り込む。スクリーンは投写レンズからの投写光を受光する。電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合と全域で複数の階調を表示可能な画像である場合とで、減光光学系から出射する光束の量が異なる。
【０００８】
この投写表示装置では、電子画像の色彩の構成に応じて減光光学系から出射する光束の量を調整する。そのため、全域で複数の階調を表示可能な通常の電子画像を見る場合は、減光光学系において光束の量を減少させ、電子画像の投写像をスクリーン上で確認するのに適した光束の量のみを表示パネルに入射させることができる。また、画像が焼き付けられたフィルムなどに光を透過したい場合は、例えば白色の全域で特定の階調のみを表示する電子画像を表示パネルに表示し、減光光学系において光束の量を変化させず電子画像を見る場合よりも表示パネルに入射する光束の量を増加させて、スクリーンを単一色の面光源として使用することができる。このように、電子画像のディスプレイとして使用する場合とフィルム用の面光源として使用する場合とで減光光学系から出射する光束の量を変化させることで、ディスプレイとしての性能と面光源としての性能とをともに確保することができる。
【０００９】
ここで、減光光学系としては、例えば可動絞りやＮＤフィルタ（Ｎｅｕｔｒａｌ ｄｅｎｓｉｔｙ ｆｉｌｔｅｒ）などが挙げられる。
第４の発明に係る投写表示装置は、第３の発明において、電子画像が全域で複数の階調を表示可能な画像である場合に比べて、電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合の方が減光光学系から出射する光束の量が多い。
第５の発明に係る投写表示装置は、第１から第４の発明のいずれかにおいて、表示パネルが複数の電子画像を表示可能である。
第６の発明に係る投写表示装置は、光源と、照明光学系と、１枚の表示パネルと、投写レンズと、スクリーンとを備えている。照明光学系は光源から出射した光束を集光する。表示パネルは複数の電子画像を表示可能であり、照明光学系により集光された光束が電子画像が表示された領域を透過またはその領域で反射する。投写レンズは表示パネルから出射した光束を取り込む。スクリーンは投写レンズからの投写光を受光する。
【００１０】
この投写表示装置では、表示パネルに複数の電子画像を表示して、それらの投写像をスクリーン上で見ることができる。このとき、光源や表示パネルが各画像で共通であるため、各電子画像ごとに階調特性のばらつきがなく、同一の条件において各電子画像を比較することができる。これにより、この投写表示装置では、複数の電子画像を表示した場合の各電子画像における階調特性のばらつきを低減させることができる。
第７の発明に係る投写表示装置は、第１または第２の発明において、複数の光源および表示パネルの動作を制御する制御装置をさらに備えている。制御装置は、複数の光源駆動部と、パネル駆動部と、駆動制御部とを有している。光源駆動部は光源を駆動する。表示パネル駆動部は表示パネルを駆動する。駆動制御部は光源駆動部および表示パネル駆動部を介して光源および表示パネルの動作を制御する。駆動制御部は、表示パネル駆動部へ全域で特定の階調のみを表示する画像である電子画像の信号を出力した場合には、すべての光源駆動部へ複数の光源を点灯させる点灯信号を出力し、表示パネル駆動部へ全域で複数の階調を表示可能な画像である電子画像の信号を出力した場合には、複数の光源駆動部のうち少なくとも１つに光源を消灯させる消灯信号を出力するとともに、消灯信号が入力された光源駆動部以外の光源駆動部へ光源を点灯させる点灯信号を出力する。
【００１１】
第８の発明に係る投写表示装置は、第３または第４の発明において、複数の光源および表示パネルの動作を制御する制御装置をさらに備えている。制御装置は、減光調整部と、表示パネル駆動部と、駆動制御部とを有している。減光調整部は表示パネルに入射する光束の量を調整する。表示パネル駆動部は表示パネルを駆動する。駆動制御部は減光調整部および表示パネル駆動部を介して減光光学系および表示パネルの動作を制御する。駆動制御部は、表示パネル駆動部へ全域で複数の階調を表示可能な電子画像の信号を出力した場合には、減光光学系において光束の量が減少するように減光調整部へ信号を出力し、表示パネル駆動部へ全域で特定の階調のみを表示する電子画像の信号を出力した場合には、減光光学系において光束の量が変化しないように減光調整部への信号を出力する。
第９の発明に係る投写表示装置は、第７または第８の発明において、フィルム保持具と、フィルムセンサとをさらに備えている。フィルム保持具はスクリーンの外周部に配置されている。フィルムセンサはフィルム保持具にフィルムが挿入されたことを検知する。駆動制御部はセンサからの信号で表示パネル駆動部へ出力する電子画像の信号を切り換える。
【００１２】
第１０の発明に係る投写表示装置は、第１から第９の発明のいずれかにおいて、表示パネルが１枚の透過型液晶パネルであり、以下の条件式を満たしている。
条件式（１） ： ０．０＜Ｂｆ／ＬＣＤ＜１．０
ただし、各記号は以下の寸法を示している。
Ｂｆ ： 投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＤ： 表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
第１１の発明に係る投写表示装置は、第１から第９の発明のいずれかにおいて、表示パネルは１枚の透過型液晶パネルであり、以下の条件式を満たしている。
条件式（２） : ０．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．０
【００１３】
ただし、各記号は以下の寸法を示している。
Ｂｆ ： 前記投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＴＤ：前記投写レンズの光軸上における前記投写レンズから前記スクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：前記投写レンズの光軸を含み前記反射ミラーに垂直な平面の垂直方向の前記スクリーンの長さ〔ｍ〕
ｆ ：前記投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
第１２の発明に係る投写表示装置は、第１から第９の発明のいずれかにおいて、表示パネルが１枚の反射型液晶パネルであり、以下の条件式を満たしている。
条件式（３） ： １．０＜Ｂｆ／ＬＣＯＳ＜１．５
【００１４】
ただし、各記号は以下の寸法を示している。
Ｂｆ ： 投写レンズのうち共役距離が最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＯＳ： 表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
第１３の発明に係る投写表示装置は、第１から第９の発明のいずれかにおいて、表示パネルは１枚の反射型液晶パネルであり、以下の条件式を満たしている。
条件式（４） : １．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．５
ただし、各記号は以下の寸法を示している。
Ｂｆ ： 前記投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＴＤ：前記投写レンズの光軸上における前記投写レンズから前記スクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：前記投写レンズの光軸を含み前記反射ミラーに垂直な平面の垂直方向の前記スクリーンの長さ〔ｍ〕
ｆ ：前記投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
【００１５】
第１４の発明に係る投写表示装置は、第１３の発明において、表示パネルが反射型ミラーデバイスである。
第１５の発明に係る投写表示装置は、第１から第１４の発明のいずれかにおいて、表示パネルが複数の素子からなる液晶パネルであり、同一の電子画像を表示する場合において、すべての素子が表示する色は変化しない。
第１６の発明に係る制御装置は、複数の光源と、光源から出射した光束を集光する照明光学系と、電子画像が表示され照明光学系により集光された光束が電子画像が表示された領域を透過またはその領域で反射する表示パネルと、表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、投写レンズからの投写光を受光するスクリーンとを備えた投写表示装置の制御装置である。この制御装置は、複数の光源駆動部と、パネル駆動部と、駆動制御部とを備えている。光源駆動部は光源を駆動する。表示パネル駆動部は表示パネルを駆動する。駆動制御部は光源駆動部および表示パネル駆動部を介して光源および表示パネルの動作を制御する。駆動制御部は、表示パネル駆動部へ全域で特定の階調のみを表示する電子画像の信号を出力した場合には、すべての光源駆動部へ複数の光源を点灯させる点灯信号を出力し、表示パネル駆動部へ全域で複数の階調を表示可能な電子画像の信号を出力した場合には、複数の光源駆動部のうち少なくとも１つに光源を消灯させる消灯信号を出力するとともに、消灯信号が入力された光源駆動部以外の光源駆動部へ光源を点灯させる点灯信号を出力する。
【００１６】
第１７の発明に係る制御装置は、光源と、光源から出射した光束を集光する照明光学系と、光源から出射した光束の量を調整する減光光学系と、電子画像が表示され照明光学系および減光光学系を通過した光束が電子画像が表示された領域を透過またはその領域で反射する表示パネルと、表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、投写レンズからの投写光を受光するスクリーンとを備えた投写表示装置の制御装置である。この制御装置は、減光調整部と、表示パネル駆動部と、駆動制御部とを備えている。減光調整部は減光光学系において光束の量を調整する。表示パネル駆動部は表示パネルを駆動する。駆動制御部は減光調整部および表示パネル駆動部を介して減光光学系および表示パネルの動作を制御する。駆動制御部は、表示パネル駆動部へ全域で複数の階調を表示可能な電子画像の信号を出力した場合には、減光光学系において光束の量が減少するように減光調整部へ信号を出力し、表示パネル駆動部へ全域で特定の階調のみを表示する電子画像の信号を出力した場合には、減光光学系において光束の量が変化しないように減光調整部への信号を出力する。
【００１７】
第１８の発明に係る制御方法は、複数の光源と、光源から出射した光束を取り込む照明光学系と、電子画像が表示され、照明光学系からの照明光束が電子画像が表示された領域を透過またはその領域で反射する表示パネルと、表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、投写レンズからの投写光を受光するスクリーンと、光源および表示パネルの動作を制御する制御装置とを備えた投写表示装置の制御方法である。この制御方法では、制御装置が表示パネルに全域で特定の階調のみを表示する電子画像を表示する場合、すべての光源を点灯させ、制御装置が表示パネルに全域で複数の階調を表示可能な電子画像を表示する場合、複数の光源のうち少なくとも１つを消灯させるとともに、消灯する光源以外の光源を点灯させる。
第１９の発明に係る制御方法は、光源と、光源から出射した光束を集光する照明光学系と、光源から出射した光束の量を調整する減光光学系と、電子画像が表示され照明光学系および減光光学系を通過した光束が電子画像が表示された領域を透過またはその領域で反射する表示パネルと、表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、投写レンズからの投写光を受光するスクリーンと、減光光学系および表示パネルの動作を制御する制御装置とを備えた投写表示装置の制御方法である。この制御方法では、制御装置が表示パネルに全域で複数の階調を表示可能な電子画像を表示する場合、光源から出射した光束の量を減少させ、制御装置が表示パネルに全域で特定の階調のみを表示する電子画像を表示する場合、光源から出射した光束の量を減少させない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る投写表示装置では、面光源およびディスプレイの両方の機能を備えた投写表示装置において、ディスプレイとしての性能と面光源としての性能とをともに確保することができる。
また本発明に係る投写表示装置では、複数の電子画像を表示可能な投写表示装置において、複数の電子画像を表示した場合の各電子画像の階調特性のばらつきを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
＜１＞第１実施形態
（１）投写表示装置の全体構成
図１に本発明の第１実施形態に係る投写表示装置１００の全体構成図を示す。なお、図１に示す全体構成図は、投写表示装置１００の各構成部品の実際の配置を限定するものではない。
図１に示すように、この投写表示装置１００は、レントゲンフィルムの面光源としての機能とレントゲン画像のディスプレイとしての機能とを備えており、主に、光源としての２つのランプ１０５、１０６と、照明光学系１０４と、表示パネル１０３と、投写レンズ１０２と、スクリーン１０１と、制御装置１１０と、フィルム保持機構１０７とから構成されている。本実施形態に係る投写表示装置１００はリアプロジェクタである。
【００２０】
ランプ１０５、１０６は、投写表示装置１００の光源であり、照明光学系１０４へ光束を出射する。ランプ１０５、１０６としては、例えば超高圧水銀ランプなどが挙げられる。ランプ１０５、１０６は、後述するランプ駆動部１１１、１１２によりそれぞれ単独で点灯、消灯が可能となっており、ランプ１０５から出射する光束の量は、電子画像をスクリーン１０１上で見るのに適した大きさとなっている。また、ランプ１０５、１０６から出射する光束の量は、レントゲンフィルム１０８の面光源として適した大きさとなっている。なお、図１に示すランプ１０５、１０６の配置は、ランプ１０５、１０６の実際の位置関係を限定するものではない。
照明光学系１０４は、例えば複数のレンズから構成されており、ランプ１０５、１０６から出射した光束を集光する。照明光学系１０４から出射する光束は、点灯するランプの数量に関係なく、表示パネル１０３の電子画像が表示される領域内を均一に透過するように集光される。
【００２１】
表示パネル１０３は、複数の電子画像を表示するためのもので、例えば透過型液晶パネルから構成されている。表示パネル１０３の電子画像が表示された領域を照明光学系１０４により集光された光束が透過する。表示パネル１０３は、１枚のパネルから構成されており、後述する制御装置１１０により複数の電子画像を表示することができる。１つの電子画像は、例えば１枚のレントゲン写真と対応している。表示パネル１０３は、例えば２枚の縦長のレントゲン画像が水平方向に並んで表示可能なように、水平方向に長い長方形を有している。
投写レンズ１０２は、例えば複数のレンズから構成されており、表示パネル１０３を透過した光束を取り込み、表示パネル１０３に表示された電子画像をスクリーン１０１へ投写する。
【００２２】
スクリーン１０１には、投写レンズ１０２から投写光を投写される。本実施形態においては、スクリーン１０１は透過型スクリーンであり、レントゲン画像を水平方向に並べて表示できるように、例えば水平方向に長い長方形を有している。そのため、スクリーン１０１のアスペクト比（縦横比）は、従来の３：４よりも横方向成分が大きくなる。
制御装置１１０は、２つのランプ１０５、１０６および表示パネル１０３の動作を制御するための装置であり、主に、光源駆動部としての２つのランプ駆動部１１１、１１２と、表示パネル駆動部１１３と、駆動制御部１１４とから構成されている。
ランプ駆動部１１１、１１２はランプ１０５、１０６を点灯、消灯させるための回路であり、ランプ１０５、１０６および駆動制御部１１４に接続されている。
表示パネル駆動部１１３は、表示パネル１０３に電子画像を表示するための回路であり、表示パネル１０３および駆動制御部１１４に接続されている。表示パネル駆動部１１３により、表示パネル１０３は複数の電子画像を表示することができる。
【００２３】
駆動制御部１１４は、ランプ駆動部１１１、１１２および表示パネル駆動部１１３を介してランプ１０５、１０６および表示パネル１０３の動作を制御する。駆動制御部１１４は、信号切替部１１５と、画像信号入力部１１６と、信号発生部１１７とから構成されている。信号切替部１１５は、ランプ駆動部１１１、１１２および表示パネル駆動部１１３に出力する信号を切り替えるための回路であり、各駆動部１１１、１１２、１１３に接続されている。画像信号入力部１１６は、レントゲン画像を出力するための回路であり、信号切替部１１５に接続されている。画像信号入力部１１６には投写表示装置１００の外部からレントゲン画像の電子データが入力可能となっている。信号発生部１１７は、単一色の電子画像の信号を信号切替部１１５に出力するための回路であり、信号切替部１１５に接続されている。
【００２４】
フィルム保持機構１０７は、レントゲンフィルム１０８をスクリーン１０１上に保持するための機構であり、フィルム保持具としてのクリップ１０７ａと、フィルムセンサ１０７ｂとから構成されている。クリップ１０７ａは、スクリーン１０１の外周部に取り付けられており、レントゲンフィルム１０８をスクリーン１０１との間で狭持可能となっている。フィルムセンサ１０７ｂは、クリップ１０７ａに取り付けられており、クリップ１０７ａにレントゲンフィルム１０８が挿入されたことを検知する。フィルムセンサ１０７ｂは、信号切替部１１５に接続されており、レントゲンフィルム１０８が挿入された場合に信号切替部１１５へ信号を出力する。なお、本実施形態に係る投写表示装置１００は、リアプロジェクタであるため、レントゲンフィルム１０８は、スクリーン１０１の投写レンズ１０２と反対側（図１ではスクリーン１０１の左側）に配置される。
【００２５】
以上の構成により、この投写表示装置１００では、表示パネル１０３に表示された電子画像をスクリーン１０１上に投写することができる。
また前述のように、投写表示装置１００では、レントゲン画像を表示するため、表示パネル１０３に表示される電子画像はモノクロである。そのため、ランプ１０５、１０６からの光束をＲＧＢの各要素に分離したり、それらの光束を合成したりする必要がなく、カラープロジェクタのようにダイクロイックプリズムやカラーホイールなどの光学系が不要となる。カラーホイールが不要であるため、同一の電子画像を表示する場合、表示パネル１０３のすべての素子の表示する色は変化しない。以上より、この投写表示装置１００はカラープロジェクタに比べて小型化が可能となり、以下の条件式（１）としての条件式（Ａ）を満たすことが可能となる。
０．０＜Ｂｆ／ＬＣＤ＜１．０ ・・・（Ａ）
【００２６】
ここで、図１に示すようにＢｆ、ＬＣＤは以下の寸法を示す。
Ｂｆ ： 投写レンズ１０２のうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＤ： 表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
共役距離とは、レンズを中心とした物体とその像との間の距離を意味している。カラープロジェクタであれば、表示パネルと投写レンズとの間にプリズムなどの光学系を配置する必要があり、条件式（Ａ）を満たすことはない。
また、この投写表示装置１００は、各構成部品の実施の配置にも特徴を有している。ここで各構成部品の実際の配置について説明する。図２（ａ）に投写表示装置１００の正面図、図２（ｂ）の縦断面概略図、図３（ａ）に投写表示装置１００の水平方向から見た構成図、図３（ｂ）に垂直方向から見た構成図、を示す。なお、図２（ａ）の上下方向を「垂直方向」、左右方向を「水平方向」と記載するが、これは投写表示装置１００の実際の使用状態などを限定するものではない。「水平方向」を「投写レンズ１０２の光軸を含み平面ミラー１４１に垂直な平面の垂直方向」と言うこともできる。また、図３では、ランプ１０５、１０６、照明光学系１０４および平面ミラー１４１は省略している。
【００２７】
図２に示すように、前述の各構成部品はハウジング１４０に収容されており、スクリーン１０１はハウジング１４０に取り付けられている。表示パネル１０３および投写レンズ１０２は、ハウジング１４０の内部であってスクリーン１０１の下部周辺に配置されている。この投写表示装置１００はリアプロジェクタであるため、反射ミラーとしての平面ミラー１４１を備えている。平面ミラー１４１は、投写レンズ１０２の上側に、スクリーン１０１に対向するように配置されている。平面ミラー１４１は、スクリーン１０１に対して傾斜しており、投写レンズ１０２から出射する光束を反射してスクリーン１０１の背面に投写する。このように、平面ミラー１４１を配置することで、表示パネル１０３および投写レンズ１０２を下側に配置することができ、投写表示装置１００の奥行きを短くすることができる。
【００２８】
また、投写レンズ１０２により投写される電子画像の領域は水平方向に長い。そのため、例えば、投写レンズ１０２が少なくとも１枚の非球面レンズを含む場合、その非球面レンズの垂直方向（より詳細には、投写レンズ１０２の光軸を含み平面ミラー１４１に垂直な平面と表示パネル１０３との交線の方向）の外周部は光学有効領域ではない。したがって、非球面レンズの垂直方向の外周部はカットすることができ、投写レンズの垂直方向の省スペース化が可能となる。
また、この投写表示装置１００では、各部の寸法が以下の条件式（２）としての条件式（Ｂ）および条件式（Ｃ）〜（Ｄ）を満たしている。
０．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．０ ・・・（Ｂ）
０．４５＜Ｐｖ／ｆ＜０．５２ ・・・（Ｃ）
０．２８＜ＴＤ／Ｓｈ＜０．５１ ・・・（Ｄ）
【００２９】
ここで、図２および図３に示すように、各記号は以下の寸法を示している。
Ｐｖ：投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面と表示パネルとの交線の半分の長さ〔ｍ〕
ｆ ：投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
ＴＤ：投写レンズの光軸上における投写レンズからスクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面とスクリーンとの交線に垂直な方向のスクリーンの長さ〔ｍ〕
条件式（Ｃ）は、表示パネル１０３の大きさに比べて投写レンズ１０２の焦点距離が小さいことを意味している。条件式（Ｄ）は、投写レンズ１０２からスクリーン１０１までの距離に比べて、スクリーン１０１の水平方向の寸法Ｓｈが長いことを意味している。条件式（Ｃ）、（Ｄ）は投写レンズ１０２の垂直方向の画角を規定しているとも言える。なお、従来の投写表示装置において、条件式（Ｄ）の範囲は０．６〜０．８程度である。
【００３０】
以上の条件式（Ｃ）、（Ｄ）を満たしているため、平面ミラー１４１で反射した光束が投写レンズ１０２と干渉するのを防止しつつ、スクリーン１０１の水平方向の寸法Ｓｈを大きくとることができる。これにより、この投写表示装置１００では、奥行き寸法を抑えつつ、スクリーン１０１の水平方向の大型化を図ることができる。したがって、この投写表示装置１００では、複数のレントゲン画像を並べて表示することができるとともに、面光源として使用する場合には複数のレントゲンフィルム１０８を並べて読影することができる。なお、この投写表示装置１００はカラープロジェクタではないため、条件式（Ａ）と同様に条件式（Ｂ）を満たすことが可能となる。
（２）投写表示装置の動作
図６を用いて、投写表示装置１００の動作について説明する。図６に、本発明に係る投写表示装置１００の動作フロー図を示す。
【００３１】
まず、投写表示装置１００をレントゲン画像を表示するディスプレイとして使用する場合について説明する。図６に示すように、この場合はフィルムセンサ１１７ｂから信号切替部１１５へ信号が出力されない（Ｓ１）。そのため、画像信号入力部１１６に入力されたレントゲン画像の電子データが信号切替部１１５に出力される（Ｓ２）。レントゲン画像はモノクロの画像であり、白色、灰色、黒色などの複数の階調を表示可能である。信号切替部１１５は信号発生部１１７から出力された特定の階調のみ（例えば白色のみ）を表示する電子画像の電子データが表示パネル駆動部１１３に出力され（Ｓ３）、表示パネル１０３にレントゲン画像が表示される（Ｓ４）。
このとき、信号切替部１１５はランプ駆動部１１１へ点灯信号を出力し、ランプ駆動部１１２へは消灯信号を出力する（Ｓ５）。これにより、ランプ１０５は点灯状態、ランプ１０６は消灯状態となり（Ｓ６）、ランプ１０５から出射された光束が照明光学系１０４を介して表示パネル１０３に入射する。この光束は表示パネル１０３の電子画像が表示される領域を透過し、その透過した光束は投写レンズ１０２を介してスクリーン１０１に投写される。
【００３２】
この場合、前述のようにランプ１０５の光束の量は、電子画像をスクリーン上で見るのに適した大きさであるため、スクリーン１０１に投写された電子画像の階調特性が最適な状態となる。これにより、スクリーンに表示されたレントゲン画像の診断を医師が的確に行うことができる。また、複数の電子画像を表示しても、光源が同じであるため階調特性などの条件が個々の電子画像で同一となり、医師の的確な診断を可能とする。
次に、投写表示装置１００をレントゲンフィルム用の面光源として使用する場合について説明する。医師がレントゲンフィルム１０８をクリップ１０７ａに挿入すると、フィルム１０８がクリップ１０７ａによりスクリーン１０１の前面（図１の左側）に保持される。この結果、フィルムセンサ１０７ｂがフィルム１０８を検知し、信号切替部１１５へ信号を出力する（Ｓ１）。フィルムセンサ１０７ｂからの信号により、信号切替部１１５は信号発生部１１７から出力される白色の電子画像の信号を表示パネル駆動部１１３へ出力し（Ｓ７）、表示パネル１０３には全域で特定の階調のみ（例えば白色のみ）を表示する電子画像が表示される（Ｓ８）。
【００３３】
また、信号切替部１１５はランプ駆動部１１１、１１２へ点灯信号を出力する（Ｓ９）。これにより、ランプ１０５、１０６が点灯し（Ｓ１０）、ランプ１０５、１０６から出射された光束が照明光学系１０４により集光され、表示パネル１０３へ出射される。この光束は、表示パネル１０３の電子画像が表示される領域を透過し、その透過した光束は投写レンズ１０２を介してスクリーン１０１に投写される。
スクリーン１０１に投写された光束は、スクリーン１０１の前面にクリップ１０７ａにより保持されたレントゲンフィルム１０８を透過し、医師はレントゲンフィルム１０８の読影が可能となる。
この場合、ランプ１０５、１０６が２つとも点灯し、そして表示パネル１０３に白色の電子画像が投写されるため、投写表示装置１００を白色の強い光を放つ面光源として使用することができる。
【００３４】
以上に述べたように、この投写表示装置１００では、レントゲンフィルム用の面光源として使用する場合とレントゲン画像として使用する場合とで、ランプ１０５、１０６の点灯状態を切り替えるため、レントゲン画像を表示するディスプレイとしての性能を低下させることなく、面光源としての性能を確保することができる。
また、表示パネル１０３に同じランプ１０５を光源として複数の電子画像を表示できるため、階調特性のばらつきを低減することができる。
なお、本実施形態に係る投写表示装置１００はリアプロジェクタであるが、フロント型プロジェクタであってもよい。この場合、スクリーン１０１としては反射型スクリーンが採用され、レントゲンフィルム１０８の配置がスクリーン１０１の投写レンズ１０２側（図１の右側）となる。電子画像のディスプレイとして使用する場合は、レントゲン画像がスクリーン１０１上に表示され、レントゲンフィルム１０８の面光源として使用する場合は、スクリーン１０１で反射された光束がレントゲンフィルムを透過する。その透過する光束を観察することで、医師はレントゲンフィルムの読影をすることができる。
【００３５】
（３）変形例
前述の第１実施形態では、表示パネル１０３が透過型液晶パネルであるが、反射型液晶パネルであってもよい。図５を用いて、本発明の第１実施形態の変形例について説明する。図５に、本発明の第１実施形態の変形例に係る投写表示装置２００の全体構成図を示す。なお、図５に示す全体構成図は、投写表示装置２００の各構成部品の実際の配置を限定するものではない。
図５に示すように、この投写表示装置２００は、主に、２つのランプ２０５、２０６と、照明光学系２０４と、表示パネル２０３と、投写レンズ２０２と、スクリーン２０１と、制御装置２１０と、フィルム保持機構２０７とを備えている。表示パネル２０３は反射型液晶パネルである。照明光学系２０４は、ランプ２０５、２０６から出射された光束を集光し表示パネル２０３へ出射するとともに、表示パネル２０３で反射した光束が投写レンズ２０２へ透過する構成となっており、照明光学系２０４は表示パネル２０３と投写レンズ２０２との間の光路上に配置されている。その他の構成については前述の第１実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００３６】
この場合、投写表示装置２００は以下の条件式（３）としての条件式（Ｅ）を満たしている。
１．０＜Ｂｆ／ＬＣＯＳ＜１．５ ・・・（Ｅ）
ここで、図５に示すようにＢｆ、ＬＣＯＳは以下の寸法を示す。
Ｂｆ ： 投写レンズのうち共役距離が最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＯＳ： 表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
また、この投写表示装置１００は前述の実施形態と同様に、各構成部品の実施の配置にも特徴を有している。図６（ａ）に投写表示装置２００の正面図、図６（ｂ）の縦断面概略図、図７（ａ）に投写表示装置１００の水平方向から見た構成図、図７（ｂ）に垂直方向から見た構成図、を示す。なお、基本的な構成は前述の実施形態と同様であるため、異なる構成を中心に説明する。なお、図６（ａ）の上下方向を「垂直方向」、左右方向を「水平方向」と記載するが、これは投写表示装置２００の実際の使用状態などを限定するものではない。「水平方向」を「投写レンズ２０２の光軸を含み平面ミラー２４１に垂直な平面の垂直方向」と言うこともできる。また、図７では、ランプ２０５、照明光学系２０４および平面ミラー２４１は省略している。
【００３７】
表示パネル２０３、照明光学系２０４および投写レンズ２０２は、ハウジング２４０の内部であってスクリーン２０１の下部周辺に配置されている。表示パネル２０３と投写レンズ２０２との間には照明光学系２０４が配置されている。そのため、前述の実施形態に比べて寸法Ｂｆが若干大きくなる。
この場合、この投写表示装置１００では、各部の寸法が以下の条件式（４）としての条件式（Ｆ）および条件式（Ｇ）〜（Ｈ）を満たしている。
１．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．５ ・・・（Ｆ）
０．４５＜Ｐｖ／ｆ＜０．５２ ・・・（Ｇ）
０．２８＜ＴＤ／Ｓｈ＜０．５１ ・・・（Ｈ）
【００３８】
ここで、図６および図７に示すように、各記号は以下の寸法を示している。
Ｐｖ：投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面と表示パネルとの交線の半分の長さ〔ｍ〕
ｆ ：投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
ＴＤ：投写レンズの光軸上における投写レンズからスクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面とスクリーンとの交線に垂直な方向のスクリーンの長さ〔ｍ〕
条件式（Ｇ）は、表示パネル２０３の大きさに比べて投写レンズ２０２の焦点距離が小さいことを意味している。条件式（Ｈ）は、投写レンズ２０２からスクリーン２０１までの距離に比べて、スクリーン２０１の水平方向の寸法Ｓｈが長いことを意味している。条件式（Ｇ）、（Ｈ）は投写レンズ２０２の垂直方向の画角を規定しているとも言える。なお、従来の投写表示装置において、条件式（Ｈ）の範囲は０．６〜０．８程度である。
【００３９】
以上の条件式（Ｇ）、（Ｈ）を満たしているため、平面ミラー２４１で反射した光束が投写レンズ２０２と干渉するのを防止しつつ、スクリーン２０１の水平方向の寸法Ｓｈを大きくとることができる。これにより、この投写表示装置２００では、奥行き寸法を抑えつつ、スクリーン２０１の水平方向の大型化を図ることができる。したがって、この投写表示装置２００では、複数のレントゲン画像を並べて表示することができるとともに、面光源として使用する場合には複数のレントゲンフィルム２０８を並べて読影することができる。なお、この投写表示装置２００はカラープロジェクタではないため、条件式（Ｅ）と同様に条件式（Ｆ）を満たすことが可能となる。
なお、表示パネル２０３として反射型ミラーデバイスなどを用いることもできる。
＜２＞第２実施形態
（１）投写表示装置の全体構成
前述の実施形態に係る投写表示装置１００は、光源の数量を変えることで表示パネルに入射される光束の量を変化させているが、以下のような実施形態も考えられる。ここでは図８を用いて、本発明の第２実施形態に係る投写表示装置３００について説明する。図８に、本発明の第２実施形態に係る投写表示装置３００の全体構成図を示す。
【００４０】
図８に示すように、この投写表示装置３００は、主に、ランプ３０５と、照明光学系３０４と、減光光学系３０９と、表示パネル３０３と、投写レンズ３０２と、スクリーン３０１と、制御装置３１０と、フィルム保持機構３０７とから構成されている。
ランプ３０５は投写表示装置３００の光源であり、前述の第１実施形態と同様に超高圧水銀ランプなどから構成されている。ランプ３０５の光束の量は、レントゲンフィルム３０８の面光源として適した大きさとなっている。なお、図８には１つのランプ３０５を示しているが、これに限定されず、複数のランプ３０５が配置されていてもよい。
減光光学系３０９は、ランプ３０５と照明光学系３０４との間の光路上に配置されており、ランプ３０５から出射された光束の量を調整するためのものである。具体的には、減光光学系３０９は例えば可動絞りやＮＤフィルタなどから構成されており、減光光学系３０９により減光された光束の量は、電子画像をスクリーン３０１上で見るのに適した大きさとなっている。減光光学系３０９は、後述する減光調整部３１８に接続されており、減光調整部３１８を介して駆動制御部３１４により動作が制御される。なお、減光光学系３０９は、照明光学系３０４と表示パネル３０３との間の光路上に配置されていてもよい。
【００４１】
制御装置３１０は、ランプ駆動部３１１と、表示パネル駆動部３１３と、減光調整部３１８と、駆動制御部３１４とから構成されている。減光調整部３１８は、減光光学系３０９を駆動するための回路であり、駆動制御部３１４の信号切替部３１５に接続されている。
減光光学系３０９が可動絞りの場合、減光調整部３１８からの減光信号により、可動絞りが駆動し、ランプ３０５から照明光学系３０４へ入射する光束の量が減少する。また、減光光学系３０９がＮＤフィルタの場合、ＮＤフィルタは光路に対して挿脱可能に配置されており、減光する場合は減光調整部３１８からの減光信号によりＮＤフィルタは光路上に挿入される。この結果、ランプ３０５から照明光学系３０４へ入射する光束の量が減少する。
【００４２】
その他の構成については、前述の第１実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
なお、この投写表示装置３００についても、前述の条件式（Ａ）〜（Ｄ）を満たしている。そのため、この投写表示装置３００では、奥行き寸法を抑えつつ、スクリーン２０１の水平方向の大型化を図ることができる。
（２）投写表示装置の動作
図９を用いて、投写表示装置３００の動作について説明する。図９に、本発明の第２実施形態に係る投写表示装置３００の動作フロー図を示す。
まず、投写表示装置３００をレントゲン画像を表示するディスプレイとして使用する場合について説明する。図９に示すように、この場合はフィルムセンサ３０７ｂから信号切替部３１５へ信号が出力されない（Ｓ１１）。そのため、画像信号入力部３１６に入力されたレントゲン画像の電子データが信号切替部３１５に出力される（Ｓ１２）。信号切替部３１５は信号切替部３１５から出力された白色からなる電子画像の電子データが表示パネル駆動部３１３に出力され（Ｓ１３）、表示パネル３０３にレントゲン画像が表示される（Ｓ１４）。
【００４３】
このとき、信号切替部３１５は減光調整部３１８へ減光するよう信号を出力する（Ｓ１５）。これにより、ランプ３０５から出射された光束が減光光学系３０９により減光され（Ｓ１６）、照明光学系３０４を介して表示パネル３０３に入射する。例えば、減光光学系３０９が可動絞りである場合、減光調整部３１８からの信号により可動絞りが絞られる。また減光光学系３０９がＮＤフィルタである場合、減光調整部３１８からの信号によりＮＤフィルタが光路上に挿入される。
表示パネル３０３に入射した光束は表示パネル３０３の電子画像が表示される領域を透過し、その透過した光束は投写レンズ３０２を介してスクリーン３０１に投写される。
この場合、前述のように減光光学系３０９により減光された光束の量は、電子画像をスクリーン３０１上で見るのに適した大きさとなっている。そのため、スクリーン上に投写された電子画像の階調特性が最適な状態となる。これにより、レントゲン画像の診断を医師が的確に行うことができる。また、複数の電子画像を表示しても、光源が同じであるため階調特性などの条件が個々の電子画像で同一となり、医師の的確な診断を可能とする。
【００４４】
次に、投写表示装置３００をレントゲンフィルム用の面光源として使用する場合について説明する。医師がレントゲンフィルム３０８をクリップ３０７ａに挿入すると、フィルム３０８がクリップ３０７ａによりスクリーン３０１の前面（図９の左側）に保持される。この結果、フィルムセンサ３０７ｂがフィルム３０８を検知し、信号切替部３１５へ信号を出力する（Ｓ１１）。フィルムセンサ３０７ｂからの信号により、信号切替部３１５は信号発生部３１７から出力される白色の電子画像の信号を表示パネル駆動部３１３へ出力し（Ｓ１７）、表示パネル３０３には全域で特定の階調のみ（例えば白色のみ）を表示する電子画像が表示される（Ｓ１８）。
また、信号切替部３１５から減光調整部３１８へ減光させないよう信号が出力される（Ｓ１９）。これにより、ランプ３０５から出射された光束が減光光学系３０９により減光されることなく（Ｓ２０）照明光学系１０４により集光され、表示パネル１０３へ出射される。例えば、減光光学系３０９が可動絞りである場合、減光調整部３１８からの信号により可動絞りの絞りが解放される。また減光光学系３０９がＮＤフィルタである場合、減光調整部３１８からの信号によりＮＤフィルタが光路上から引き抜かれる。
【００４５】
表示パネル３０３に入射した光束は、表示パネル１０３の電子画像が表示される領域を透過し、その透過した光束は投写レンズ１０２を介してスクリーン１０１に投写される。
スクリーン１０１に投写された光束は、スクリーン１０１の前面に保持されたレントゲンフィルム１０８を透過し、医師はレントゲンフィルム１０８を読影することができる。
この場合、ランプ３０５からの光束が減光されずにそのまま表示パネル３０３に入射し、そして表示パネル３０３に白色の電子画像が表示されるため、投写表示装置３００を白色の強い光を放つ面光源として使用することができる。
なお、本実施形態に係る投写表示装置３００は、表示パネル３０３が透過型液晶パネルであるが、反射型液晶パネルであってもよい。この場合、投写表示装置３００は、前述の条件式（Ｅ）〜（Ｈ）を満たすこととなり、奥行き寸法を抑えつつ、スクリーン２０１の水平方向の大型化を図ることができる。
【００４６】
また、投写表示装置３００はリアプロジェクタであるが、フロント型プロジェクタであってもよい。この場合、スクリーン３０１としては反射型スクリーンが採用され、レントゲンフィルム３０８の配置がスクリーン３０１の投写レンズ３０２側（図９の右側）となる。電子画像のディスプレイとして使用する場合は、レントゲン画像がスクリーン３０１上に表示され、レントゲンフィルム３０８の面光源として使用する場合は、スクリーン３０１で反射されレントゲンフィルムを透過した光束を観察する。
＜３＞その他の実施形態
前述の実施形態は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
（１）
前述の実施形態の説明は、投写表示装置の全体構成を限定するものではない。例えば、光源としてのランプの数量は前述の実施形態に限定されない。
【００４７】
（２）
前述の実施形態に示す動作フロー図は一例であり、投写表示装置の動作フローはこれに限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係る投写表示装置は、電子画像を表示するときに階調特性を劣化させること無く、面光源としての性能を確保できるため、医療用ディスプレイ、特にレントゲン画像およびレントゲンフィルムの両方を表示観察できる装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る投写表示装置１００の全体構成図
【図２】投写表示装置１００の正面図および縦断面概略図
【図３】投写表示装置１００の水平方向から見た構成図および垂直方向から見た構成図
【図４】投写表示装置１００の動作フロー図
【図５】本発明の第１実施形態の変形例としての投写表示装置２００の全体構成図
【図６】投写表示装置２００の正面図および縦断面概略図
【図７】投写表示装置２００の水平方向から見た構成図および垂直方向から見た構成図
【図８】本発明の第２実施形態に係る投写表示装置３００の全体構成図
【図９】投写表示装置３００の動作フロー図
【符号の説明】
【００５０】
１００、２００、３００ 投写表示装置
１０１、２０１、３０１ スクリーン
１０２、２０２、３０２ 投写レンズ
１０３、２０３、３０３ 表示パネル
１０４、２０４、３０４ 照明光学系
１０５、１０６、２０５、３０５ ランプ（光源）
１０７、２０７、３０７ フィルム保持機構
１０７ａ クリップ（フィルム保持具）
１０７ｂ フィルムセンサ
１０８、２０８、３０８ レントゲンフィルム
３０９ 減光光学系
１１０、２１０、３１０ 制御装置
１１１、１１２、３１１ ランプ駆動部（光源駆動部）
１１３、２１３、３１３ 表示パネル駆動部
１１４、２１４、３１４ 駆動制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の医療現場では、患者の各種診断を行うために、レントゲン写真が利用されている。レントゲン写真は、Ｘ線の透過光を撮影した透過写真であり、大判のレントゲンフィルムに焼き付けられている。レントゲン写真を読影する際、シャーカステンと呼ばれる面光源の前にレントゲンフィルムが配置される。医師は、レントゲンフィルムを透過する面光源からの光を観察し、レントゲン写真の読影を行う。
しかし、レントゲン写真の媒体としてレントゲンフィルムを使用すると、保管や整理に手間がかかり、またフィルムに焼き付けるためコストが高くなる。
そこで近年、レントゲン写真の画像を電子データ化し、レントゲン写真を電子画像として観察できる電子ディスプレイが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平７−２９９０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種の電子ディスプレイとしては、例えばＣＲＴディスプレイが採用されており、ＣＲＴディスプレイにレントゲン写真の電子画像（以下、レントゲン画像）が表示される。医師はＣＲＴディスプレイの画面上でレントゲン画像の読影を行うことができる。また、ＣＲＴディスプレイに白色の画像を表示させることで、ＣＲＴディスプレイをレントゲンフィルム用の面光源として使用することができる。
しかし、ＣＲＴディスプレイの階調特性をレントゲンフィルムを読影するために必要な明るさに設定した場合、レントゲン画像をＣＲＴディスプレイに表示するには明るすぎるため、例えばレントゲン画像の微妙な陰影に医師が気づかず、的確な診断の妨げとなる。またレントゲン画像を表示する場合に電気回路を用いて画面を暗くすると、ＣＲＴディスプレイの階調特性が低下し、この場合も同様に的確な診断の妨げとなる。
【０００４】
以上に述べたように、レントゲンフィルム用の面光源としての性能とレントゲン画像のディスプレイとしての性能とを１台の電子ディスプレイで両立させるのは困難である。
また、レントゲン写真を読影する場合、的確な診断を行うためには複数のレントゲン画像を同時に比較することが必要とされる。ＣＲＴディスプレイなどの電子ディスプレイを用いる場合、コストの関係上、１枚のレントゲンフィルムの大きさに対応した２０インチ程度の複数の電子ディスプレイから構成されるマルチディスプレイが採用される。
しかし、複数のレントゲン画像により医師が的確な診断を行うためには、個々の電子ディスプレイの階調特性などを同一にする必要があるが、個々の電子ディスプレイには個体差があり、階調特性が同一の電子ディスプレイを用意することは困難である。また、階調特性のばらつきを補正する手段として画面の明るさを測定しながら調整を行うキャリブレーションが挙げられるが、すべての階調で調整を行うことは困難である。さらに、電子ディスプレイの階調特性は時間とともに変化するが、個々の電子ディスプレイで階調特性の経時変化にばらつきがある。そのため、たとえキャリブレーションで特性を補正したとしても、時間が経過するとともに個々の電子ディスプレイの階調特性がばらつき、定期的なキャリブレーションが必要となり好ましくない。
【０００５】
以上に述べたように、電子ディスプレイを用いると、各レントゲン画像の明るさに差異が生じるおそれがあり、的確な診断の妨げとなる。
本発明の課題は、面光源およびディスプレイの両方の機能を備えた投写表示装置において、ディスプレイとしての性能と面光源としての性能とをともに確保することにある。
本発明の別の課題は、複数の電子画像を表示可能な投写表示装置において、複数の電子画像を表示した場合の階調特性のばらつきを低減させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る投写表示装置は、複数の光源と、照明光学系と、表示パネルと、投写レンズと、スクリーンとを備えている。照明光学系は光源から出射した光束を集光する。表示パネルは、電子画像が表示され、照明光学系により集光された光束が電子画像が表示された領域を透過またはその領域で反射する。投写レンズは表示パネルから出射した光束を取り込む。スクリーンは投写レンズからの投写光を受光する。電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合と全域で複数の階調を表示可能な画像である場合とで、点灯する光源の数量が異なる。
この投写表示装置では、電子画像の色彩の構成に応じて点灯する光源の数量が異なる。そのため、全域で複数の階調を表示可能な通常の電子画像を見る場合は、点灯する光源の数量を減らして、電子画像の投写像をスクリーン上で確認するのに適した光束の量のみを表示パネルに入射させることができる。また、画像が焼き付けられたフィルムなどに光を透過したい場合は、例えば白色の全域で特定の階調のみを表示する電子画像を表示パネルに表示し、点灯する光源の数量を増やして電子画像を見る場合よりも表示パネルに入射する光束の量を増加させて、スクリーンを単一色の面光源として使用することができる。このように、電子画像のディスプレイとして使用する場合とフィルム用の面光源として使用する場合とで点灯する光源の数量を変化させて光束の量を変化させることで、ディスプレイとしての性能と面光源としての性能とをともに確保することができる。
【０００７】
ここで、電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合とは、電子画像が１つの色彩から構成されていることを意味しており、また電子画像が全域で複数の階調を表示可能な画像である場合とは、電子画像が２つ以上の色彩から構成されていることを意味している。
第２の発明に係る投写表示装置は、第１の発明において、電子画像が全域で複数の階調を表示可能な画像である場合に比べて、電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合の方が点灯する光源の数量が多い。
第３の発明に係る投写表示装置は、光源と、照明光学系と、減光光学系と、表示パネルと、投写レンズと、スクリーンとを備えている。照明光学系は光源から出射した光束を集光する。減光光学系は、複数の光源と表示パネルとの間の光路上に配置され、光源から出射した光束の量を調整する。表示パネルは、電子画像が表示され、照明光学系により集光された光束が電子画像が表示された領域を透過またはその領域で反射する。投写レンズは表示パネルから出射した光束を取り込む。スクリーンは投写レンズからの投写光を受光する。電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合と全域で複数の階調を表示可能な画像である場合とで、減光光学系から出射する光束の量が異なる。
【０００８】
この投写表示装置では、電子画像の色彩の構成に応じて減光光学系から出射する光束の量を調整する。そのため、全域で複数の階調を表示可能な通常の電子画像を見る場合は、減光光学系において光束の量を減少させ、電子画像の投写像をスクリーン上で確認するのに適した光束の量のみを表示パネルに入射させることができる。また、画像が焼き付けられたフィルムなどに光を透過したい場合は、例えば白色の全域で特定の階調のみを表示する電子画像を表示パネルに表示し、減光光学系において光束の量を変化させず電子画像を見る場合よりも表示パネルに入射する光束の量を増加させて、スクリーンを単一色の面光源として使用することができる。このように、電子画像のディスプレイとして使用する場合とフィルム用の面光源として使用する場合とで減光光学系から出射する光束の量を変化させることで、ディスプレイとしての性能と面光源としての性能とをともに確保することができる。
【０００９】
ここで、減光光学系としては、例えば可動絞りやＮＤフィルタ（Ｎｅｕｔｒａｌ ｄｅｎｓｉｔｙ ｆｉｌｔｅｒ）などが挙げられる。
第４の発明に係る投写表示装置は、第３の発明において、電子画像が全域で複数の階調を表示可能な画像である場合に比べて、電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合の方が減光光学系から出射する光束の量が多い。
第５の発明に係る投写表示装置は、第１から第４の発明のいずれかにおいて、表示パネルが複数の電子画像を表示可能である。
第６の発明に係る投写表示装置は、光源と、照明光学系と、１枚の表示パネルと、投写レンズと、スクリーンとを備えている。照明光学系は光源から出射した光束を集光する。表示パネルは複数の電子画像を表示可能であり、照明光学系により集光された光束が電子画像が表示された領域を透過またはその領域で反射する。投写レンズは表示パネルから出射した光束を取り込む。スクリーンは投写レンズからの投写光を受光する。
【００１０】
この投写表示装置では、表示パネルに複数の電子画像を表示して、それらの投写像をスクリーン上で見ることができる。このとき、光源や表示パネルが各画像で共通であるため、各電子画像ごとに階調特性のばらつきがなく、同一の条件において各電子画像を比較することができる。これにより、この投写表示装置では、複数の電子画像を表示した場合の各電子画像における階調特性のばらつきを低減させることができる。
第７の発明に係る投写表示装置は、第１または第２の発明において、複数の光源および表示パネルの動作を制御する制御装置をさらに備えている。制御装置は、複数の光源駆動部と、パネル駆動部と、駆動制御部とを有している。光源駆動部は光源を駆動する。表示パネル駆動部は表示パネルを駆動する。駆動制御部は光源駆動部および表示パネル駆動部を介して光源および表示パネルの動作を制御する。駆動制御部は、表示パネル駆動部へ全域で特定の階調のみを表示する画像である電子画像の信号を出力した場合には、すべての光源駆動部へ複数の光源を点灯させる点灯信号を出力し、表示パネル駆動部へ全域で複数の階調を表示可能な画像である電子画像の信号を出力した場合には、複数の光源駆動部のうち少なくとも１つに光源を消灯させる消灯信号を出力するとともに、消灯信号が入力された光源駆動部以外の光源駆動部へ光源を点灯させる点灯信号を出力する。
【００１１】
第８の発明に係る投写表示装置は、第３または第４の発明において、複数の光源および表示パネルの動作を制御する制御装置をさらに備えている。制御装置は、減光調整部と、表示パネル駆動部と、駆動制御部とを有している。減光調整部は表示パネルに入射する光束の量を調整する。表示パネル駆動部は表示パネルを駆動する。駆動制御部は減光調整部および表示パネル駆動部を介して減光光学系および表示パネルの動作を制御する。駆動制御部は、表示パネル駆動部へ全域で複数の階調を表示可能な電子画像の信号を出力した場合には、減光光学系において光束の量が減少するように減光調整部へ信号を出力し、表示パネル駆動部へ全域で特定の階調のみを表示する電子画像の信号を出力した場合には、減光光学系において光束の量が変化しないように減光調整部への信号を出力する。
第９の発明に係る投写表示装置は、第７または第８の発明において、フィルム保持具と、フィルムセンサとをさらに備えている。フィルム保持具はスクリーンの外周部に配置されている。フィルムセンサはフィルム保持具にフィルムが挿入されたことを検知する。駆動制御部はセンサからの信号で表示パネル駆動部へ出力する電子画像の信号を切り換える。
【００１２】
第１０の発明に係る投写表示装置は、第１から第９の発明のいずれかにおいて、表示パネルが１枚の透過型液晶パネルであり、以下の条件式を満たしている。
条件式（１） ： ０．０＜Ｂｆ／ＬＣＤ＜１．０
ただし、各記号は以下の寸法を示している。
Ｂｆ ： 投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＤ： 表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
第１１の発明に係る投写表示装置は、第１から第９の発明のいずれかにおいて、表示パネルは１枚の透過型液晶パネルであり、以下の条件式を満たしている。
条件式（２） : ０．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．０
【００１３】
ただし、各記号は以下の寸法を示している。
Ｂｆ ： 前記投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＴＤ：前記投写レンズの光軸上における前記投写レンズから前記スクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：前記投写レンズの光軸を含み前記反射ミラーに垂直な平面の垂直方向の前記スクリーンの長さ〔ｍ〕
ｆ ：前記投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
第１２の発明に係る投写表示装置は、第１から第９の発明のいずれかにおいて、表示パネルが１枚の反射型液晶パネルであり、以下の条件式を満たしている。
条件式（３） ： １．０＜Ｂｆ／ＬＣＯＳ＜１．５
【００１４】
ただし、各記号は以下の寸法を示している。
Ｂｆ ： 投写レンズのうち共役距離が最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＯＳ： 表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
第１３の発明に係る投写表示装置は、第１から第９の発明のいずれかにおいて、表示パネルは１枚の反射型液晶パネルであり、以下の条件式を満たしている。
条件式（４） : １．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．５
ただし、各記号は以下の寸法を示している。
Ｂｆ ： 前記投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＴＤ：前記投写レンズの光軸上における前記投写レンズから前記スクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：前記投写レンズの光軸を含み前記反射ミラーに垂直な平面の垂直方向の前記スクリーンの長さ〔ｍ〕
ｆ ：前記投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
【００１５】
第１４の発明に係る投写表示装置は、第１３の発明において、表示パネルが反射型ミラーデバイスである。
第１５の発明に係る投写表示装置は、第１から第１４の発明のいずれかにおいて、表示パネルが複数の素子からなる液晶パネルであり、同一の電子画像を表示する場合において、すべての素子が表示する色は変化しない。
第１６の発明に係る制御装置は、複数の光源と、光源から出射した光束を集光する照明光学系と、電子画像が表示され照明光学系により集光された光束が電子画像が表示された領域を透過またはその領域で反射する表示パネルと、表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、投写レンズからの投写光を受光するスクリーンとを備えた投写表示装置の制御装置である。この制御装置は、複数の光源駆動部と、パネル駆動部と、駆動制御部とを備えている。光源駆動部は光源を駆動する。表示パネル駆動部は表示パネルを駆動する。駆動制御部は光源駆動部および表示パネル駆動部を介して光源および表示パネルの動作を制御する。駆動制御部は、表示パネル駆動部へ全域で特定の階調のみを表示する電子画像の信号を出力した場合には、すべての光源駆動部へ複数の光源を点灯させる点灯信号を出力し、表示パネル駆動部へ全域で複数の階調を表示可能な電子画像の信号を出力した場合には、複数の光源駆動部のうち少なくとも１つに光源を消灯させる消灯信号を出力するとともに、消灯信号が入力された光源駆動部以外の光源駆動部へ光源を点灯させる点灯信号を出力する。
【００１６】
第１７の発明に係る制御装置は、光源と、光源から出射した光束を集光する照明光学系と、光源から出射した光束の量を調整する減光光学系と、電子画像が表示され照明光学系および減光光学系を通過した光束が電子画像が表示された領域を透過またはその領域で反射する表示パネルと、表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、投写レンズからの投写光を受光するスクリーンとを備えた投写表示装置の制御装置である。この制御装置は、減光調整部と、表示パネル駆動部と、駆動制御部とを備えている。減光調整部は減光光学系において光束の量を調整する。表示パネル駆動部は表示パネルを駆動する。駆動制御部は減光調整部および表示パネル駆動部を介して減光光学系および表示パネルの動作を制御する。駆動制御部は、表示パネル駆動部へ全域で複数の階調を表示可能な電子画像の信号を出力した場合には、減光光学系において光束の量が減少するように減光調整部へ信号を出力し、表示パネル駆動部へ全域で特定の階調のみを表示する電子画像の信号を出力した場合には、減光光学系において光束の量が変化しないように減光調整部への信号を出力する。
【００１７】
第１８の発明に係る制御方法は、複数の光源と、光源から出射した光束を取り込む照明光学系と、電子画像が表示され、照明光学系からの照明光束が電子画像が表示された領域を透過またはその領域で反射する表示パネルと、表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、投写レンズからの投写光を受光するスクリーンと、光源および表示パネルの動作を制御する制御装置とを備えた投写表示装置の制御方法である。この制御方法では、制御装置が表示パネルに全域で特定の階調のみを表示する電子画像を表示する場合、すべての光源を点灯させ、制御装置が表示パネルに全域で複数の階調を表示可能な電子画像を表示する場合、複数の光源のうち少なくとも１つを消灯させるとともに、消灯する光源以外の光源を点灯させる。
第１９の発明に係る制御方法は、光源と、光源から出射した光束を集光する照明光学系と、光源から出射した光束の量を調整する減光光学系と、電子画像が表示され照明光学系および減光光学系を通過した光束が電子画像が表示された領域を透過またはその領域で反射する表示パネルと、表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、投写レンズからの投写光を受光するスクリーンと、減光光学系および表示パネルの動作を制御する制御装置とを備えた投写表示装置の制御方法である。この制御方法では、制御装置が表示パネルに全域で複数の階調を表示可能な電子画像を表示する場合、光源から出射した光束の量を減少させ、制御装置が表示パネルに全域で特定の階調のみを表示する電子画像を表示する場合、光源から出射した光束の量を減少させない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る投写表示装置では、面光源およびディスプレイの両方の機能を備えた投写表示装置において、ディスプレイとしての性能と面光源としての性能とをともに確保することができる。
また本発明に係る投写表示装置では、複数の電子画像を表示可能な投写表示装置において、複数の電子画像を表示した場合の各電子画像の階調特性のばらつきを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
＜１＞第１実施形態
（１）投写表示装置の全体構成
図１に本発明の第１実施形態に係る投写表示装置１００の全体構成図を示す。なお、図１に示す全体構成図は、投写表示装置１００の各構成部品の実際の配置を限定するものではない。
図１に示すように、この投写表示装置１００は、レントゲンフィルムの面光源としての機能とレントゲン画像のディスプレイとしての機能とを備えており、主に、光源としての２つのランプ１０５、１０６と、照明光学系１０４と、表示パネル１０３と、投写レンズ１０２と、スクリーン１０１と、制御装置１１０と、フィルム保持機構１０７とから構成されている。本実施形態に係る投写表示装置１００はリアプロジェクタである。
【００２０】
ランプ１０５、１０６は、投写表示装置１００の光源であり、照明光学系１０４へ光束を出射する。ランプ１０５、１０６としては、例えば超高圧水銀ランプなどが挙げられる。ランプ１０５、１０６は、後述するランプ駆動部１１１、１１２によりそれぞれ単独で点灯、消灯が可能となっており、ランプ１０５から出射する光束の量は、電子画像をスクリーン１０１上で見るのに適した大きさとなっている。また、ランプ１０５、１０６から出射する光束の量は、レントゲンフィルム１０８の面光源として適した大きさとなっている。なお、図１に示すランプ１０５、１０６の配置は、ランプ１０５、１０６の実際の位置関係を限定するものではない。
照明光学系１０４は、例えば複数のレンズから構成されており、ランプ１０５、１０６から出射した光束を集光する。照明光学系１０４から出射する光束は、点灯するランプの数量に関係なく、表示パネル１０３の電子画像が表示される領域内を均一に透過するように集光される。
【００２１】
表示パネル１０３は、複数の電子画像を表示するためのもので、例えば透過型液晶パネルから構成されている。表示パネル１０３の電子画像が表示された領域を照明光学系１０４により集光された光束が透過する。表示パネル１０３は、１枚のパネルから構成されており、後述する制御装置１１０により複数の電子画像を表示することができる。１つの電子画像は、例えば１枚のレントゲン写真と対応している。表示パネル１０３は、例えば２枚の縦長のレントゲン画像が水平方向に並んで表示可能なように、水平方向に長い長方形を有している。
投写レンズ１０２は、例えば複数のレンズから構成されており、表示パネル１０３を透過した光束を取り込み、表示パネル１０３に表示された電子画像をスクリーン１０１へ投写する。
【００２２】
スクリーン１０１には、投写レンズ１０２から投写光を投写される。本実施形態においては、スクリーン１０１は透過型スクリーンであり、レントゲン画像を水平方向に並べて表示できるように、例えば水平方向に長い長方形を有している。そのため、スクリーン１０１のアスペクト比（縦横比）は、従来の３：４よりも横方向成分が大きくなる。
制御装置１１０は、２つのランプ１０５、１０６および表示パネル１０３の動作を制御するための装置であり、主に、光源駆動部としての２つのランプ駆動部１１１、１１２と、表示パネル駆動部１１３と、駆動制御部１１４とから構成されている。
ランプ駆動部１１１、１１２はランプ１０５、１０６を点灯、消灯させるための回路であり、ランプ１０５、１０６および駆動制御部１１４に接続されている。
表示パネル駆動部１１３は、表示パネル１０３に電子画像を表示するための回路であり、表示パネル１０３および駆動制御部１１４に接続されている。表示パネル駆動部１１３により、表示パネル１０３は複数の電子画像を表示することができる。
【００２３】
駆動制御部１１４は、ランプ駆動部１１１、１１２および表示パネル駆動部１１３を介してランプ１０５、１０６および表示パネル１０３の動作を制御する。駆動制御部１１４は、信号切替部１１５と、画像信号入力部１１６と、信号発生部１１７とから構成されている。信号切替部１１５は、ランプ駆動部１１１、１１２および表示パネル駆動部１１３に出力する信号を切り替えるための回路であり、各駆動部１１１、１１２、１１３に接続されている。画像信号入力部１１６は、レントゲン画像を出力するための回路であり、信号切替部１１５に接続されている。画像信号入力部１１６には投写表示装置１００の外部からレントゲン画像の電子データが入力可能となっている。信号発生部１１７は、単一色の電子画像の信号を信号切替部１１５に出力するための回路であり、信号切替部１１５に接続されている。
【００２４】
フィルム保持機構１０７は、レントゲンフィルム１０８をスクリーン１０１上に保持するための機構であり、フィルム保持具としてのクリップ１０７ａと、フィルムセンサ１０７ｂとから構成されている。クリップ１０７ａは、スクリーン１０１の外周部に取り付けられており、レントゲンフィルム１０８をスクリーン１０１との間で狭持可能となっている。フィルムセンサ１０７ｂは、クリップ１０７ａに取り付けられており、クリップ１０７ａにレントゲンフィルム１０８が挿入されたことを検知する。フィルムセンサ１０７ｂは、信号切替部１１５に接続されており、レントゲンフィルム１０８が挿入された場合に信号切替部１１５へ信号を出力する。なお、本実施形態に係る投写表示装置１００は、リアプロジェクタであるため、レントゲンフィルム１０８は、スクリーン１０１の投写レンズ１０２と反対側（図１ではスクリーン１０１の左側）に配置される。
【００２５】
以上の構成により、この投写表示装置１００では、表示パネル１０３に表示された電子画像をスクリーン１０１上に投写することができる。
また前述のように、投写表示装置１００では、レントゲン画像を表示するため、表示パネル１０３に表示される電子画像はモノクロである。そのため、ランプ１０５、１０６からの光束をＲＧＢの各要素に分離したり、それらの光束を合成したりする必要がなく、カラープロジェクタのようにダイクロイックプリズムやカラーホイールなどの光学系が不要となる。カラーホイールが不要であるため、同一の電子画像を表示する場合、表示パネル１０３のすべての素子の表示する色は変化しない。以上より、この投写表示装置１００はカラープロジェクタに比べて小型化が可能となり、以下の条件式（１）としての条件式（Ａ）を満たすことが可能となる。
０．０＜Ｂｆ／ＬＣＤ＜１．０ ・・・（Ａ）
【００２６】
ここで、図１に示すようにＢｆ、ＬＣＤは以下の寸法を示す。
Ｂｆ ： 投写レンズ１０２のうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＤ： 表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
共役距離とは、レンズを中心とした物体とその像との間の距離を意味している。カラープロジェクタであれば、表示パネルと投写レンズとの間にプリズムなどの光学系を配置する必要があり、条件式（Ａ）を満たすことはない。
また、この投写表示装置１００は、各構成部品の実施の配置にも特徴を有している。ここで各構成部品の実際の配置について説明する。図２（ａ）に投写表示装置１００の正面図、図２（ｂ）の縦断面概略図、図３（ａ）に投写表示装置１００の水平方向から見た構成図、図３（ｂ）に垂直方向から見た構成図、を示す。なお、図２（ａ）の上下方向を「垂直方向」、左右方向を「水平方向」と記載するが、これは投写表示装置１００の実際の使用状態などを限定するものではない。「水平方向」を「投写レンズ１０２の光軸を含み平面ミラー１４１に垂直な平面の垂直方向」と言うこともできる。また、図３では、ランプ１０５、１０６、照明光学系１０４および平面ミラー１４１は省略している。
【００２７】
図２に示すように、前述の各構成部品はハウジング１４０に収容されており、スクリーン１０１はハウジング１４０に取り付けられている。表示パネル１０３および投写レンズ１０２は、ハウジング１４０の内部であってスクリーン１０１の下部周辺に配置されている。この投写表示装置１００はリアプロジェクタであるため、反射ミラーとしての平面ミラー１４１を備えている。平面ミラー１４１は、投写レンズ１０２の上側に、スクリーン１０１に対向するように配置されている。平面ミラー１４１は、スクリーン１０１に対して傾斜しており、投写レンズ１０２から出射する光束を反射してスクリーン１０１の背面に投写する。このように、平面ミラー１４１を配置することで、表示パネル１０３および投写レンズ１０２を下側に配置することができ、投写表示装置１００の奥行きを短くすることができる。
【００２８】
また、投写レンズ１０２により投写される電子画像の領域は水平方向に長い。そのため、例えば、投写レンズ１０２が少なくとも１枚の非球面レンズを含む場合、その非球面レンズの垂直方向（より詳細には、投写レンズ１０２の光軸を含み平面ミラー１４１に垂直な平面と表示パネル１０３との交線の方向）の外周部は光学有効領域ではない。したがって、非球面レンズの垂直方向の外周部はカットすることができ、投写レンズの垂直方向の省スペース化が可能となる。
また、この投写表示装置１００では、各部の寸法が以下の条件式（２）としての条件式（Ｂ）および条件式（Ｃ）〜（Ｄ）を満たしている。
０．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．０ ・・・（Ｂ）
０．４５＜Ｐｖ／ｆ＜０．５２ ・・・（Ｃ）
０．２８＜ＴＤ／Ｓｈ＜０．５１ ・・・（Ｄ）
【００２９】
ここで、図２および図３に示すように、各記号は以下の寸法を示している。
Ｐｖ：投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面と表示パネルとの交線の半分の長さ〔ｍ〕
ｆ ：投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
ＴＤ：投写レンズの光軸上における投写レンズからスクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面とスクリーンとの交線に垂直な方向のスクリーンの長さ〔ｍ〕
条件式（Ｃ）は、表示パネル１０３の大きさに比べて投写レンズ１０２の焦点距離が小さいことを意味している。条件式（Ｄ）は、投写レンズ１０２からスクリーン１０１までの距離に比べて、スクリーン１０１の水平方向の寸法Ｓｈが長いことを意味している。条件式（Ｃ）、（Ｄ）は投写レンズ１０２の垂直方向の画角を規定しているとも言える。なお、従来の投写表示装置において、条件式（Ｄ）の範囲は０．６〜０．８程度である。
【００３０】
以上の条件式（Ｃ）、（Ｄ）を満たしているため、平面ミラー１４１で反射した光束が投写レンズ１０２と干渉するのを防止しつつ、スクリーン１０１の水平方向の寸法Ｓｈを大きくとることができる。これにより、この投写表示装置１００では、奥行き寸法を抑えつつ、スクリーン１０１の水平方向の大型化を図ることができる。したがって、この投写表示装置１００では、複数のレントゲン画像を並べて表示することができるとともに、面光源として使用する場合には複数のレントゲンフィルム１０８を並べて読影することができる。なお、この投写表示装置１００はカラープロジェクタではないため、条件式（Ａ）と同様に条件式（Ｂ）を満たすことが可能となる。
（２）投写表示装置の動作
図６を用いて、投写表示装置１００の動作について説明する。図６に、本発明に係る投写表示装置１００の動作フロー図を示す。
【００３１】
まず、投写表示装置１００をレントゲン画像を表示するディスプレイとして使用する場合について説明する。図６に示すように、この場合はフィルムセンサ１１７ｂから信号切替部１１５へ信号が出力されない（Ｓ１）。そのため、画像信号入力部１１６に入力されたレントゲン画像の電子データが信号切替部１１５に出力される（Ｓ２）。レントゲン画像はモノクロの画像であり、白色、灰色、黒色などの複数の階調を表示可能である。信号切替部１１５は信号発生部１１７から出力された特定の階調のみ（例えば白色のみ）を表示する電子画像の電子データが表示パネル駆動部１１３に出力され（Ｓ３）、表示パネル１０３にレントゲン画像が表示される（Ｓ４）。
このとき、信号切替部１１５はランプ駆動部１１１へ点灯信号を出力し、ランプ駆動部１１２へは消灯信号を出力する（Ｓ５）。これにより、ランプ１０５は点灯状態、ランプ１０６は消灯状態となり（Ｓ６）、ランプ１０５から出射された光束が照明光学系１０４を介して表示パネル１０３に入射する。この光束は表示パネル１０３の電子画像が表示される領域を透過し、その透過した光束は投写レンズ１０２を介してスクリーン１０１に投写される。
【００３２】
この場合、前述のようにランプ１０５の光束の量は、電子画像をスクリーン上で見るのに適した大きさであるため、スクリーン１０１に投写された電子画像の階調特性が最適な状態となる。これにより、スクリーンに表示されたレントゲン画像の診断を医師が的確に行うことができる。また、複数の電子画像を表示しても、光源が同じであるため階調特性などの条件が個々の電子画像で同一となり、医師の的確な診断を可能とする。
次に、投写表示装置１００をレントゲンフィルム用の面光源として使用する場合について説明する。医師がレントゲンフィルム１０８をクリップ１０７ａに挿入すると、フィルム１０８がクリップ１０７ａによりスクリーン１０１の前面（図１の左側）に保持される。この結果、フィルムセンサ１０７ｂがフィルム１０８を検知し、信号切替部１１５へ信号を出力する（Ｓ１）。フィルムセンサ１０７ｂからの信号により、信号切替部１１５は信号発生部１１７から出力される白色の電子画像の信号を表示パネル駆動部１１３へ出力し（Ｓ７）、表示パネル１０３には全域で特定の階調のみ（例えば白色のみ）を表示する電子画像が表示される（Ｓ８）。
【００３３】
また、信号切替部１１５はランプ駆動部１１１、１１２へ点灯信号を出力する（Ｓ９）。これにより、ランプ１０５、１０６が点灯し（Ｓ１０）、ランプ１０５、１０６から出射された光束が照明光学系１０４により集光され、表示パネル１０３へ出射される。この光束は、表示パネル１０３の電子画像が表示される領域を透過し、その透過した光束は投写レンズ１０２を介してスクリーン１０１に投写される。
スクリーン１０１に投写された光束は、スクリーン１０１の前面にクリップ１０７ａにより保持されたレントゲンフィルム１０８を透過し、医師はレントゲンフィルム１０８の読影が可能となる。
この場合、ランプ１０５、１０６が２つとも点灯し、そして表示パネル１０３に白色の電子画像が投写されるため、投写表示装置１００を白色の強い光を放つ面光源として使用することができる。
【００３４】
以上に述べたように、この投写表示装置１００では、レントゲンフィルム用の面光源として使用する場合とレントゲン画像として使用する場合とで、ランプ１０５、１０６の点灯状態を切り替えるため、レントゲン画像を表示するディスプレイとしての性能を低下させることなく、面光源としての性能を確保することができる。
また、表示パネル１０３に同じランプ１０５を光源として複数の電子画像を表示できるため、階調特性のばらつきを低減することができる。
なお、本実施形態に係る投写表示装置１００はリアプロジェクタであるが、フロント型プロジェクタであってもよい。この場合、スクリーン１０１としては反射型スクリーンが採用され、レントゲンフィルム１０８の配置がスクリーン１０１の投写レンズ１０２側（図１の右側）となる。電子画像のディスプレイとして使用する場合は、レントゲン画像がスクリーン１０１上に表示され、レントゲンフィルム１０８の面光源として使用する場合は、スクリーン１０１で反射された光束がレントゲンフィルムを透過する。その透過する光束を観察することで、医師はレントゲンフィルムの読影をすることができる。
【００３５】
（３）変形例
前述の第１実施形態では、表示パネル１０３が透過型液晶パネルであるが、反射型液晶パネルであってもよい。図５を用いて、本発明の第１実施形態の変形例について説明する。図５に、本発明の第１実施形態の変形例に係る投写表示装置２００の全体構成図を示す。なお、図５に示す全体構成図は、投写表示装置２００の各構成部品の実際の配置を限定するものではない。
図５に示すように、この投写表示装置２００は、主に、２つのランプ２０５、２０６と、照明光学系２０４と、表示パネル２０３と、投写レンズ２０２と、スクリーン２０１と、制御装置２１０と、フィルム保持機構２０７とを備えている。表示パネル２０３は反射型液晶パネルである。照明光学系２０４は、ランプ２０５、２０６から出射された光束を集光し表示パネル２０３へ出射するとともに、表示パネル２０３で反射した光束が投写レンズ２０２へ透過する構成となっており、照明光学系２０４は表示パネル２０３と投写レンズ２０２との間の光路上に配置されている。その他の構成については前述の第１実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００３６】
この場合、投写表示装置２００は以下の条件式（３）としての条件式（Ｅ）を満たしている。
１．０＜Ｂｆ／ＬＣＯＳ＜１．５ ・・・（Ｅ）
ここで、図５に示すようにＢｆ、ＬＣＯＳは以下の寸法を示す。
Ｂｆ ： 投写レンズのうち共役距離が最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＯＳ： 表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
また、この投写表示装置１００は前述の実施形態と同様に、各構成部品の実施の配置にも特徴を有している。図６（ａ）に投写表示装置２００の正面図、図６（ｂ）の縦断面概略図、図７（ａ）に投写表示装置１００の水平方向から見た構成図、図７（ｂ）に垂直方向から見た構成図、を示す。なお、基本的な構成は前述の実施形態と同様であるため、異なる構成を中心に説明する。なお、図６（ａ）の上下方向を「垂直方向」、左右方向を「水平方向」と記載するが、これは投写表示装置２００の実際の使用状態などを限定するものではない。「水平方向」を「投写レンズ２０２の光軸を含み平面ミラー２４１に垂直な平面の垂直方向」と言うこともできる。また、図７では、ランプ２０５、照明光学系２０４および平面ミラー２４１は省略している。
【００３７】
表示パネル２０３、照明光学系２０４および投写レンズ２０２は、ハウジング２４０の内部であってスクリーン２０１の下部周辺に配置されている。表示パネル２０３と投写レンズ２０２との間には照明光学系２０４が配置されている。そのため、前述の実施形態に比べて寸法Ｂｆが若干大きくなる。
この場合、この投写表示装置１００では、各部の寸法が以下の条件式（４）としての条件式（Ｆ）および条件式（Ｇ）〜（Ｈ）を満たしている。
１．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．５ ・・・（Ｆ）
０．４５＜Ｐｖ／ｆ＜０．５２ ・・・（Ｇ）
０．２８＜ＴＤ／Ｓｈ＜０．５１ ・・・（Ｈ）
【００３８】
ここで、図６および図７に示すように、各記号は以下の寸法を示している。
Ｐｖ：投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面と表示パネルとの交線の半分の長さ〔ｍ〕
ｆ ：投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
ＴＤ：投写レンズの光軸上における投写レンズからスクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面とスクリーンとの交線に垂直な方向のスクリーンの長さ〔ｍ〕
条件式（Ｇ）は、表示パネル２０３の大きさに比べて投写レンズ２０２の焦点距離が小さいことを意味している。条件式（Ｈ）は、投写レンズ２０２からスクリーン２０１までの距離に比べて、スクリーン２０１の水平方向の寸法Ｓｈが長いことを意味している。条件式（Ｇ）、（Ｈ）は投写レンズ２０２の垂直方向の画角を規定しているとも言える。なお、従来の投写表示装置において、条件式（Ｈ）の範囲は０．６〜０．８程度である。
【００３９】
以上の条件式（Ｇ）、（Ｈ）を満たしているため、平面ミラー２４１で反射した光束が投写レンズ２０２と干渉するのを防止しつつ、スクリーン２０１の水平方向の寸法Ｓｈを大きくとることができる。これにより、この投写表示装置２００では、奥行き寸法を抑えつつ、スクリーン２０１の水平方向の大型化を図ることができる。したがって、この投写表示装置２００では、複数のレントゲン画像を並べて表示することができるとともに、面光源として使用する場合には複数のレントゲンフィルム２０８を並べて読影することができる。なお、この投写表示装置２００はカラープロジェクタではないため、条件式（Ｅ）と同様に条件式（Ｆ）を満たすことが可能となる。
なお、表示パネル２０３として反射型ミラーデバイスなどを用いることもできる。
＜２＞第２実施形態
（１）投写表示装置の全体構成
前述の実施形態に係る投写表示装置１００は、光源の数量を変えることで表示パネルに入射される光束の量を変化させているが、以下のような実施形態も考えられる。ここでは図８を用いて、本発明の第２実施形態に係る投写表示装置３００について説明する。図８に、本発明の第２実施形態に係る投写表示装置３００の全体構成図を示す。
【００４０】
図８に示すように、この投写表示装置３００は、主に、ランプ３０５と、照明光学系３０４と、減光光学系３０９と、表示パネル３０３と、投写レンズ３０２と、スクリーン３０１と、制御装置３１０と、フィルム保持機構３０７とから構成されている。
ランプ３０５は投写表示装置３００の光源であり、前述の第１実施形態と同様に超高圧水銀ランプなどから構成されている。ランプ３０５の光束の量は、レントゲンフィルム３０８の面光源として適した大きさとなっている。なお、図８には１つのランプ３０５を示しているが、これに限定されず、複数のランプ３０５が配置されていてもよい。
減光光学系３０９は、ランプ３０５と照明光学系３０４との間の光路上に配置されており、ランプ３０５から出射された光束の量を調整するためのものである。具体的には、減光光学系３０９は例えば可動絞りやＮＤフィルタなどから構成されており、減光光学系３０９により減光された光束の量は、電子画像をスクリーン３０１上で見るのに適した大きさとなっている。減光光学系３０９は、後述する減光調整部３１８に接続されており、減光調整部３１８を介して駆動制御部３１４により動作が制御される。なお、減光光学系３０９は、照明光学系３０４と表示パネル３０３との間の光路上に配置されていてもよい。
【００４１】
制御装置３１０は、ランプ駆動部３１１と、表示パネル駆動部３１３と、減光調整部３１８と、駆動制御部３１４とから構成されている。減光調整部３１８は、減光光学系３０９を駆動するための回路であり、駆動制御部３１４の信号切替部３１５に接続されている。
減光光学系３０９が可動絞りの場合、減光調整部３１８からの減光信号により、可動絞りが駆動し、ランプ３０５から照明光学系３０４へ入射する光束の量が減少する。また、減光光学系３０９がＮＤフィルタの場合、ＮＤフィルタは光路に対して挿脱可能に配置されており、減光する場合は減光調整部３１８からの減光信号によりＮＤフィルタは光路上に挿入される。この結果、ランプ３０５から照明光学系３０４へ入射する光束の量が減少する。
【００４２】
その他の構成については、前述の第１実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
なお、この投写表示装置３００についても、前述の条件式（Ａ）〜（Ｄ）を満たしている。そのため、この投写表示装置３００では、奥行き寸法を抑えつつ、スクリーン２０１の水平方向の大型化を図ることができる。
（２）投写表示装置の動作
図９を用いて、投写表示装置３００の動作について説明する。図９に、本発明の第２実施形態に係る投写表示装置３００の動作フロー図を示す。
まず、投写表示装置３００をレントゲン画像を表示するディスプレイとして使用する場合について説明する。図９に示すように、この場合はフィルムセンサ３０７ｂから信号切替部３１５へ信号が出力されない（Ｓ１１）。そのため、画像信号入力部３１６に入力されたレントゲン画像の電子データが信号切替部３１５に出力される（Ｓ１２）。信号切替部３１５は信号切替部３１５から出力された白色からなる電子画像の電子データが表示パネル駆動部３１３に出力され（Ｓ１３）、表示パネル３０３にレントゲン画像が表示される（Ｓ１４）。
【００４３】
このとき、信号切替部３１５は減光調整部３１８へ減光するよう信号を出力する（Ｓ１５）。これにより、ランプ３０５から出射された光束が減光光学系３０９により減光され（Ｓ１６）、照明光学系３０４を介して表示パネル３０３に入射する。例えば、減光光学系３０９が可動絞りである場合、減光調整部３１８からの信号により可動絞りが絞られる。また減光光学系３０９がＮＤフィルタである場合、減光調整部３１８からの信号によりＮＤフィルタが光路上に挿入される。
表示パネル３０３に入射した光束は表示パネル３０３の電子画像が表示される領域を透過し、その透過した光束は投写レンズ３０２を介してスクリーン３０１に投写される。
この場合、前述のように減光光学系３０９により減光された光束の量は、電子画像をスクリーン３０１上で見るのに適した大きさとなっている。そのため、スクリーン上に投写された電子画像の階調特性が最適な状態となる。これにより、レントゲン画像の診断を医師が的確に行うことができる。また、複数の電子画像を表示しても、光源が同じであるため階調特性などの条件が個々の電子画像で同一となり、医師の的確な診断を可能とする。
【００４４】
次に、投写表示装置３００をレントゲンフィルム用の面光源として使用する場合について説明する。医師がレントゲンフィルム３０８をクリップ３０７ａに挿入すると、フィルム３０８がクリップ３０７ａによりスクリーン３０１の前面（図９の左側）に保持される。この結果、フィルムセンサ３０７ｂがフィルム３０８を検知し、信号切替部３１５へ信号を出力する（Ｓ１１）。フィルムセンサ３０７ｂからの信号により、信号切替部３１５は信号発生部３１７から出力される白色の電子画像の信号を表示パネル駆動部３１３へ出力し（Ｓ１７）、表示パネル３０３には全域で特定の階調のみ（例えば白色のみ）を表示する電子画像が表示される（Ｓ１８）。
また、信号切替部３１５から減光調整部３１８へ減光させないよう信号が出力される（Ｓ１９）。これにより、ランプ３０５から出射された光束が減光光学系３０９により減光されることなく（Ｓ２０）照明光学系１０４により集光され、表示パネル１０３へ出射される。例えば、減光光学系３０９が可動絞りである場合、減光調整部３１８からの信号により可動絞りの絞りが解放される。また減光光学系３０９がＮＤフィルタである場合、減光調整部３１８からの信号によりＮＤフィルタが光路上から引き抜かれる。
【００４５】
表示パネル３０３に入射した光束は、表示パネル１０３の電子画像が表示される領域を透過し、その透過した光束は投写レンズ１０２を介してスクリーン１０１に投写される。
スクリーン１０１に投写された光束は、スクリーン１０１の前面に保持されたレントゲンフィルム１０８を透過し、医師はレントゲンフィルム１０８を読影することができる。
この場合、ランプ３０５からの光束が減光されずにそのまま表示パネル３０３に入射し、そして表示パネル３０３に白色の電子画像が表示されるため、投写表示装置３００を白色の強い光を放つ面光源として使用することができる。
なお、本実施形態に係る投写表示装置３００は、表示パネル３０３が透過型液晶パネルであるが、反射型液晶パネルであってもよい。この場合、投写表示装置３００は、前述の条件式（Ｅ）〜（Ｈ）を満たすこととなり、奥行き寸法を抑えつつ、スクリーン２０１の水平方向の大型化を図ることができる。
【００４６】
また、投写表示装置３００はリアプロジェクタであるが、フロント型プロジェクタであってもよい。この場合、スクリーン３０１としては反射型スクリーンが採用され、レントゲンフィルム３０８の配置がスクリーン３０１の投写レンズ３０２側（図９の右側）となる。電子画像のディスプレイとして使用する場合は、レントゲン画像がスクリーン３０１上に表示され、レントゲンフィルム３０８の面光源として使用する場合は、スクリーン３０１で反射されレントゲンフィルムを透過した光束を観察する。
＜３＞その他の実施形態
前述の実施形態は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
（１）
前述の実施形態の説明は、投写表示装置の全体構成を限定するものではない。例えば、光源としてのランプの数量は前述の実施形態に限定されない。
【００４７】
（２）
前述の実施形態に示す動作フロー図は一例であり、投写表示装置の動作フローはこれに限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係る投写表示装置は、電子画像を表示するときに階調特性を劣化させること無く、面光源としての性能を確保できるため、医療用ディスプレイ、特にレントゲン画像およびレントゲンフィルムの両方を表示観察できる装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る投写表示装置１００の全体構成図
【図２】投写表示装置１００の正面図および縦断面概略図
【図３】投写表示装置１００の水平方向から見た構成図および垂直方向から見た構成図
【図４】投写表示装置１００の動作フロー図
【図５】本発明の第１実施形態の変形例としての投写表示装置２００の全体構成図
【図６】投写表示装置２００の正面図および縦断面概略図
【図７】投写表示装置２００の水平方向から見た構成図および垂直方向から見た構成図
【図８】本発明の第２実施形態に係る投写表示装置３００の全体構成図
【図９】投写表示装置３００の動作フロー図
【符号の説明】
【００５０】
１００、２００、３００ 投写表示装置
１０１、２０１、３０１ スクリーン
１０２、２０２、３０２ 投写レンズ
１０３、２０３、３０３ 表示パネル
１０４、２０４、３０４ 照明光学系
１０５、１０６、２０５、３０５ ランプ（光源）
１０７、２０７、３０７ フィルム保持機構
１０７ａ クリップ（フィルム保持具）
１０７ｂ フィルムセンサ
１０８、２０８、３０８ レントゲンフィルム
３０９ 減光光学系
１１０、２１０、３１０ 制御装置
１１１、１１２、３１１ ランプ駆動部（光源駆動部）
１１３、２１３、３１３ 表示パネル駆動部
１１４、２１４、３１４ 駆動制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源と、
前記光源から出射した光束を集光する照明光学系と、
電子画像が表示され、前記照明光学系により集光された光束が前記電子画像が表示された領域を透過または前記領域で反射する表示パネルと、
前記表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、
前記投写レンズからの投写光を受光するスクリーンと、を備え、
前記電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合と全域で複数の階調を表示可能な画像である場合とで、点灯する前記光源の数量が異なる、
投写表示装置。
【請求項２】
前記電子画像が全域で複数の階調を表示可能な画像である場合に比べて、前記電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合の方が点灯する前記光源の数量が多い、
請求項１に記載の投写表示装置。
【請求項３】
光源と、
前記光源から出射した光束を集光する照明光学系と、
電子画像が表示され、前記照明光学系により集光された光束が前記電子画像が表示された領域を透過または前記領域で反射する表示パネルと、
前記光源と前記表示パネルとの間の光路上に配置され、前記光源から出射した光束の量を調整する減光光学系と、
前記表示パネルから出射し光束を取り込む投写レンズと、
前記投写レンズからの投写光を受光するスクリーンと、を備え、
前記電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合と全域で複数の階調を表示可能な画像である場合とで、前記減光光学系から出射する光束の量が異なる、
投写表示装置。
【請求項４】
前記電子画像が前記全域で複数の階調を表示可能な画像である場合に比べて、前記電子画像が前記全域で特定の階調のみを表示する画像である場合の方が前記減光光学系から出射する光束の量が多い、
請求項３に記載の投写表示装置。
【請求項５】
前記表示パネルは、複数の前記電子画像を表示可能である、
請求項１から４のいずれかに記載の投写表示装置。
【請求項６】
光源と、
前記光源から出射した光束を集光する照明光学系と、
複数の電子画像を表示可能であり、前記照明光学系により集光された光束が前記電子画像が表示された領域を透過または前記領域で反射する１枚の表示パネルと、
前記表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、
前記投写レンズからの投写光を受光するスクリーンと、
を備えた投写表示装置。
【請求項７】
前記複数の光源および表示パネルの動作を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記光源を駆動する複数の光源駆動部と、前記表示パネルを駆動する表示パネル駆動部と、前記光源駆動部および表示パネル駆動部を介して前記光源および表示パネルの動作を制御する駆動制御部とを有し、
前記駆動制御部は、
前記表示パネル駆動部へ前記全域で特定の階調のみを表示する電子画像の信号を出力した場合には、すべての前記光源駆動部へ前記光源を点灯させる点灯信号を出力し、
前記表示パネル駆動部へ前記全域で複数の階調を表示可能な電子画像の信号を出力した場合には、前記複数の光源駆動部のうち少なくとも１つに前記光源を消灯させる消灯信号を出力するとともに、前記消灯信号が入力された光源駆動部以外の前記光源駆動部へ前記光源を点灯させる点灯信号を出力する、
請求項１または２に記載の投写表示装置。
【請求項８】
前記減光光学系および表示パネルの動作を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記表示パネルに入射する光束の量を調整する減光調整部と、前記表示パネルを駆動する表示パネル駆動部と、前記減光調整部および表示パネル駆動部を介して前記減光光学系および表示パネルの動作を制御する駆動制御部とを有し、
前記駆動制御部は、
前記表示パネル駆動部へ前記全域で複数の階調を表示可能な電子画像の信号を出力した場合には、前記減光光学系において光束の量が減少するように前記減光調整部へ信号を出力し、
前記表示パネル駆動部へ前記全域で特定の階調のみを表示する電子画像の信号を出力した場合には、前記減光光学系において光束の量が変化しないように前記減光調整への信号を出力する、
請求項３または４に記載の投写表示装置。
【請求項９】
前記スクリーンの外周部に配置されたフィルム保持具と、
前記フィルム保持具にフィルムが挿入されたことを検知するフィルムセンサとをさらに備え、
前記駆動制御部は、前記センサからの信号で前記表示パネル駆動部へ出力する前記電子画像の信号を切り換える、
請求項７または８に記載の投写表示装置。
【請求項１０】
前記表示パネルは、１枚の透過型液晶パネルであり、
以下の条件式を満たしている、
請求項１から９のいずれかに記載の投写表示装置。
条件式（１） ： ０．０＜Ｂｆ／ＬＣＤ＜１．０
ただし、
Ｂｆ ： 前記投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＤ： 前記表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
【請求項１１】
前記表示パネルは、１枚の透過型液晶パネルであり、
以下の条件式を満たしている、
請求項１から９のいずれかに記載の投写表示装置。
条件式（２） : ０．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．０
ただし、
Ｂｆ ： 前記投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＴＤ：前記投写レンズの光軸上における前記投写レンズから前記スクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：前記投写レンズの光軸を含み前記反射ミラーに垂直な平面の垂直方向の前記スクリーンの長さ〔ｍ〕
ｆ ：前記投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
【請求項１２】
前記表示パネルは、１枚の反射型液晶パネルであり、
以下の条件式を満たしている、
請求項１から９のいずれかに記載の投写表示装置。
条件式（３） ： １．０＜Ｂｆ／ＬＣＯＳ＜１．５
ただし、
Ｂｆ ： 前記投写レンズのうち共役距離が最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＯＳ： 前記表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
【請求項１３】
前記表示パネルは、１枚の反射型液晶パネルであり、
以下の条件式を満たしている、
請求項１から９のいずれかに記載のリアプロジェクタ。
条件式（４） : １．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．５
ただし、
Ｂｆ ： 前記投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＴＤ：前記投写レンズの光軸上における前記投写レンズから前記スクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：前記投写レンズの光軸を含み前記反射ミラーに垂直な平面の垂直方向の前記スクリーンの長さ〔ｍ〕
ｆ ：前記投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
【請求項１４】
表示パネルは、反射型ミラーデバイスである、
請求項１３に記載の投写表示装置。
【請求項１５】
前記表示パネルは、複数の素子からなる液晶パネルであり、
同一の前記電子画像を表示する場合において、すべての前記素子が表示する色は変化しない、
請求項１から１４のいずれかに記載の投写表示装置。
【請求項１６】
複数の光源と、前記光源から出射した光束を集光する照明光学系と、電子画像が表示され前記照明光学系により集光された光束が前記電子画像が表示された領域を透過または前記領域で反射する表示パネルと、前記表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、前記投写レンズからの投写光を受光するスクリーンとを備えた投写表示装置の制御装置であって、
前記光源を駆動する複数の光源駆動部と、
前記表示パネルを駆動する表示パネル駆動部と、
前記光源駆動部および表示パネル駆動部を介して前記光源および表示パネルの動作を制御する駆動制御部とを備え、
前記駆動制御部は、
前記表示パネル駆動部へ全域で特定の階調のみを表示する前記電子画像の信号を出力した場合には、すべての前記光源駆動部へ前記複数の光源を点灯させる点灯信号を出力し、
前記表示パネル駆動部へ全域で複数の階調を表示可能な前記電子画像の信号を出力した場合には、前記複数の光源駆動部のうち少なくとも１つに前記光源を消灯させる消灯信号を出力するとともに、前記消灯信号が入力された光源駆動部以外の前記光源駆動部へ前記光源を点灯させる点灯信号を出力する、
投写表示装置の制御装置。
【請求項１７】
光源と、前記光源から出射した光束を集光する照明光学系と、前記光源から出射した光束の量を調整する減光光学系と、電子画像が表示され前記照明光学系および減光光学系を通過した光束が前記電子画像が表示された領域を透過または前記領域で反射する表示パネルと、前記表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、前記投写レンズからの投写光を受光するスクリーンとを備えた投写表示装置の制御装置であって、
前記減光光学系において光束の量を調整する減光調整部と、
前記表示パネルを駆動する表示パネル駆動部と、
前記減光調整部および表示パネル駆動部を介して前記減光光学系および表示パネルの動作を制御する駆動制御部とを備え、
前記駆動制御部は、
前記表示パネル駆動部へ全域で複数の階調を表示可能な前記電子画像の信号を出力した場合には、前記減光光学系において光束の量が減少するように前記減光調整部へ信号を出力し、
前記表示パネル駆動部へ全域で特定の階調のみを表示する前記電子画像の信号を出力した場合には、前記減光光学系において光束の量が変化しないように前記減光調整部への信号を出力する、
投写表示装置の制御装置。
【請求項１８】
複数の光源と、前記光源から出射した光束を取り込む照明光学系と、電子画像が表示され、前記照明光学系からの照明光束が前記電子画像が表示された領域を透過または前記領域で反射する表示パネルと、前記表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、前記投写レンズからの投写光を受光するスクリーンと、前記光源および表示パネルの動作を制御する制御装置とを備えた投写表示装置の制御方法であって、
前記表示パネルに全域で特定の階調のみを表示する前記電子画像を表示する場合、すべての前記光源を点灯させ、
前記表示パネルに全域で複数の階調を表示可能な前記電子画像を表示する場合、前記複数の光源のうち少なくとも１つを消灯させるとともに、前記消灯する光源以外の前記光源を点灯させる、
投写表示装置の制御方法。
【請求項１９】
光源と、前記光源から出射した光束を集光する照明光学系と、前記光源から出射した光束の量を調整する減光光学系と、電子画像が表示され前記照明光学系および減光光学系を通過した光束が前記電子画像が表示された領域を透過または前記領域で反射する表示パネルと、前記表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、前記投写レンズからの投写光を受光するスクリーンと、前記減光光学系および表示パネルの動作を制御する制御装置とを備えた投写表示装置の制御方法であって、
前記表示パネルに全域で複数の階調を表示可能な前記電子画像を表示する場合、前記光源から出射した光束の量を減少させ、
前記表示パネルに全域で特定の階調のみを表示する前記電子画像を表示する場合、前記光源から出射した光束の量を減少させない、
投写表示装置の制御方法。
【請求項１】
複数の光源と、
前記光源から出射した光束を集光する照明光学系と、
電子画像が表示され、前記照明光学系により集光された光束が前記電子画像が表示された領域を透過または前記領域で反射する表示パネルと、
前記表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、
前記投写レンズからの投写光を受光するスクリーンと、を備え、
前記電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合と全域で複数の階調を表示可能な画像である場合とで、点灯する前記光源の数量が異なる、
投写表示装置。
【請求項２】
前記電子画像が全域で複数の階調を表示可能な画像である場合に比べて、前記電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合の方が点灯する前記光源の数量が多い、
請求項１に記載の投写表示装置。
【請求項３】
光源と、
前記光源から出射した光束を集光する照明光学系と、
電子画像が表示され、前記照明光学系により集光された光束が前記電子画像が表示された領域を透過または前記領域で反射する表示パネルと、
前記光源と前記表示パネルとの間の光路上に配置され、前記光源から出射した光束の量を調整する減光光学系と、
前記表示パネルから出射し光束を取り込む投写レンズと、
前記投写レンズからの投写光を受光するスクリーンと、を備え、
前記電子画像が全域で特定の階調のみを表示する画像である場合と全域で複数の階調を表示可能な画像である場合とで、前記減光光学系から出射する光束の量が異なる、
投写表示装置。
【請求項４】
前記電子画像が前記全域で複数の階調を表示可能な画像である場合に比べて、前記電子画像が前記全域で特定の階調のみを表示する画像である場合の方が前記減光光学系から出射する光束の量が多い、
請求項３に記載の投写表示装置。
【請求項５】
前記表示パネルは、複数の前記電子画像を表示可能である、
請求項１から４のいずれかに記載の投写表示装置。
【請求項６】
光源と、
前記光源から出射した光束を集光する照明光学系と、
複数の電子画像を表示可能であり、前記照明光学系により集光された光束が前記電子画像が表示された領域を透過または前記領域で反射する１枚の表示パネルと、
前記表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、
前記投写レンズからの投写光を受光するスクリーンと、
を備えた投写表示装置。
【請求項７】
前記複数の光源および表示パネルの動作を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記光源を駆動する複数の光源駆動部と、前記表示パネルを駆動する表示パネル駆動部と、前記光源駆動部および表示パネル駆動部を介して前記光源および表示パネルの動作を制御する駆動制御部とを有し、
前記駆動制御部は、
前記表示パネル駆動部へ前記全域で特定の階調のみを表示する電子画像の信号を出力した場合には、すべての前記光源駆動部へ前記光源を点灯させる点灯信号を出力し、
前記表示パネル駆動部へ前記全域で複数の階調を表示可能な電子画像の信号を出力した場合には、前記複数の光源駆動部のうち少なくとも１つに前記光源を消灯させる消灯信号を出力するとともに、前記消灯信号が入力された光源駆動部以外の前記光源駆動部へ前記光源を点灯させる点灯信号を出力する、
請求項１または２に記載の投写表示装置。
【請求項８】
前記減光光学系および表示パネルの動作を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記表示パネルに入射する光束の量を調整する減光調整部と、前記表示パネルを駆動する表示パネル駆動部と、前記減光調整部および表示パネル駆動部を介して前記減光光学系および表示パネルの動作を制御する駆動制御部とを有し、
前記駆動制御部は、
前記表示パネル駆動部へ前記全域で複数の階調を表示可能な電子画像の信号を出力した場合には、前記減光光学系において光束の量が減少するように前記減光調整部へ信号を出力し、
前記表示パネル駆動部へ前記全域で特定の階調のみを表示する電子画像の信号を出力した場合には、前記減光光学系において光束の量が変化しないように前記減光調整への信号を出力する、
請求項３または４に記載の投写表示装置。
【請求項９】
前記スクリーンの外周部に配置されたフィルム保持具と、
前記フィルム保持具にフィルムが挿入されたことを検知するフィルムセンサとをさらに備え、
前記駆動制御部は、前記センサからの信号で前記表示パネル駆動部へ出力する前記電子画像の信号を切り換える、
請求項７または８に記載の投写表示装置。
【請求項１０】
前記表示パネルは、１枚の透過型液晶パネルであり、
以下の条件式を満たしている、
請求項１から９のいずれかに記載の投写表示装置。
条件式（１） ： ０．０＜Ｂｆ／ＬＣＤ＜１．０
ただし、
Ｂｆ ： 前記投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＤ： 前記表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
【請求項１１】
前記表示パネルは、１枚の透過型液晶パネルであり、
以下の条件式を満たしている、
請求項１から９のいずれかに記載の投写表示装置。
条件式（２） : ０．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．０
ただし、
Ｂｆ ： 前記投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＴＤ：前記投写レンズの光軸上における前記投写レンズから前記スクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：前記投写レンズの光軸を含み前記反射ミラーに垂直な平面の垂直方向の前記スクリーンの長さ〔ｍ〕
ｆ ：前記投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
【請求項１２】
前記表示パネルは、１枚の反射型液晶パネルであり、
以下の条件式を満たしている、
請求項１から９のいずれかに記載の投写表示装置。
条件式（３） ： １．０＜Ｂｆ／ＬＣＯＳ＜１．５
ただし、
Ｂｆ ： 前記投写レンズのうち共役距離が最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＯＳ： 前記表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
【請求項１３】
前記表示パネルは、１枚の反射型液晶パネルであり、
以下の条件式を満たしている、
請求項１から９のいずれかに記載のリアプロジェクタ。
条件式（４） : １．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．５
ただし、
Ｂｆ ： 前記投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＴＤ：前記投写レンズの光軸上における前記投写レンズから前記スクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：前記投写レンズの光軸を含み前記反射ミラーに垂直な平面の垂直方向の前記スクリーンの長さ〔ｍ〕
ｆ ：前記投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
【請求項１４】
表示パネルは、反射型ミラーデバイスである、
請求項１３に記載の投写表示装置。
【請求項１５】
前記表示パネルは、複数の素子からなる液晶パネルであり、
同一の前記電子画像を表示する場合において、すべての前記素子が表示する色は変化しない、
請求項１から１４のいずれかに記載の投写表示装置。
【請求項１６】
複数の光源と、前記光源から出射した光束を集光する照明光学系と、電子画像が表示され前記照明光学系により集光された光束が前記電子画像が表示された領域を透過または前記領域で反射する表示パネルと、前記表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、前記投写レンズからの投写光を受光するスクリーンとを備えた投写表示装置の制御装置であって、
前記光源を駆動する複数の光源駆動部と、
前記表示パネルを駆動する表示パネル駆動部と、
前記光源駆動部および表示パネル駆動部を介して前記光源および表示パネルの動作を制御する駆動制御部とを備え、
前記駆動制御部は、
前記表示パネル駆動部へ全域で特定の階調のみを表示する前記電子画像の信号を出力した場合には、すべての前記光源駆動部へ前記複数の光源を点灯させる点灯信号を出力し、
前記表示パネル駆動部へ全域で複数の階調を表示可能な前記電子画像の信号を出力した場合には、前記複数の光源駆動部のうち少なくとも１つに前記光源を消灯させる消灯信号を出力するとともに、前記消灯信号が入力された光源駆動部以外の前記光源駆動部へ前記光源を点灯させる点灯信号を出力する、
投写表示装置の制御装置。
【請求項１７】
光源と、前記光源から出射した光束を集光する照明光学系と、前記光源から出射した光束の量を調整する減光光学系と、電子画像が表示され前記照明光学系および減光光学系を通過した光束が前記電子画像が表示された領域を透過または前記領域で反射する表示パネルと、前記表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、前記投写レンズからの投写光を受光するスクリーンとを備えた投写表示装置の制御装置であって、
前記減光光学系において光束の量を調整する減光調整部と、
前記表示パネルを駆動する表示パネル駆動部と、
前記減光調整部および表示パネル駆動部を介して前記減光光学系および表示パネルの動作を制御する駆動制御部とを備え、
前記駆動制御部は、
前記表示パネル駆動部へ全域で複数の階調を表示可能な前記電子画像の信号を出力した場合には、前記減光光学系において光束の量が減少するように前記減光調整部へ信号を出力し、
前記表示パネル駆動部へ全域で特定の階調のみを表示する前記電子画像の信号を出力した場合には、前記減光光学系において光束の量が変化しないように前記減光調整部への信号を出力する、
投写表示装置の制御装置。
【請求項１８】
複数の光源と、前記光源から出射した光束を取り込む照明光学系と、電子画像が表示され、前記照明光学系からの照明光束が前記電子画像が表示された領域を透過または前記領域で反射する表示パネルと、前記表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、前記投写レンズからの投写光を受光するスクリーンと、前記光源および表示パネルの動作を制御する制御装置とを備えた投写表示装置の制御方法であって、
前記表示パネルに全域で特定の階調のみを表示する前記電子画像を表示する場合、すべての前記光源を点灯させ、
前記表示パネルに全域で複数の階調を表示可能な前記電子画像を表示する場合、前記複数の光源のうち少なくとも１つを消灯させるとともに、前記消灯する光源以外の前記光源を点灯させる、
投写表示装置の制御方法。
【請求項１９】
光源と、前記光源から出射した光束を集光する照明光学系と、前記光源から出射した光束の量を調整する減光光学系と、電子画像が表示され前記照明光学系および減光光学系を通過した光束が前記電子画像が表示された領域を透過または前記領域で反射する表示パネルと、前記表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、前記投写レンズからの投写光を受光するスクリーンと、前記減光光学系および表示パネルの動作を制御する制御装置とを備えた投写表示装置の制御方法であって、
前記表示パネルに全域で複数の階調を表示可能な前記電子画像を表示する場合、前記光源から出射した光束の量を減少させ、
前記表示パネルに全域で特定の階調のみを表示する前記電子画像を表示する場合、前記光源から出射した光束の量を減少させない、
投写表示装置の制御方法。
【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２００９−４２６２５（Ｐ２００９−４２６２５Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０９３４５（Ｐ２００７−２０９３４５）
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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