JP2004104566A - プロンプター用光学ユニットおよびプロンプター - Google Patents

Abstract

【課題】従来のプロンプターでは、会場を暗くしなければ講演者が明るい原稿等の画像を見ることができない。
【解決手段】投射型画像表示装置１の投射レンズ１Ｌから射出した投射光を結像させる結像レンズ２と、結像レンズの結像面の近傍に配置されたスクリーン５又はフレネルレンズ４と、スクリーン５を透過した投射光の一部を観察者（講演者）Ｍ側に反射するハーフミラー６とを設ける。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、講演者と聴衆とが互いに相手の表情を見ながら、講演者が聴衆の方向に向かって原稿を見ることができるようにするためのプロンプターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータが普及するにしたがい、パーソナルコンピュータで作成した資料（画像）を使用してプレゼンテーションや講演をすることが多い。
【０００３】
この際、講演者と聴衆は互いの表情を見ながら行うのが好ましく、講演者は常に聴衆の方を向いて原稿を読んだり話しをしたりすることができるように、プロンプターが用いられることが多い。
【０００４】
従来のプロンプターは、バックライト付き液晶パネルなどの表示装置に表紙された画像をハーフミラーでの反射を介して見る構成になっているが、バックライト付き液晶パネルはそれほど画像の明るさを確保できず、また講演者と聴衆とが互いの表情を自然に見ることができるように、ハーフミラーの反射率は低めに抑えられている、したがって、講演者が見る原稿像は、会場内が明るいと見にくい場合が多い。このために会場を暗くせざるを得ず、講演者と聴衆とが互いの表情を見ることができるというプロンプターのメリットが半減している。
【０００５】
表示画像を明るくしたプロンプターとして、下記の特許文献１にて提案されているものがある。また、他のプロンプターとして、下記の特許文献２に開示されているものがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−１１３９８４号公報（段落００１０〜００２４、図１等）
【特許文献２】
特許第２９１６８２５号公報（段落００１０〜００１６、図１等）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１にて提案のプロンプターは、ハーフミラーとしてホログラムを使用するので、カラー原稿に対応するためにはハーフミラーの構成が複雑になり、かつコストが高くなる。
【０００８】
なお、上記特許文献２にて開示のプロンプターは、ニュースキャスターが原稿読むためのものであり、多くの聴衆のための講演用には適していない。
【０００９】
本発明は、プレゼンテーションや講演を行う会場が明るく、またハーフミラーの反射率が低くても、講演者は明るい原稿画像を見ることができ、かつ聴衆と講演者とが互いの表情を良く見ることができるようにしたプロンプター用光学ユニットおよびプロンプターを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のプロンプター用光学ユニットおよびプロンプターは、投射型画像表示装置の投射レンズから射出した投射光を結像させる結像レンズと、結像レンズの結像面の近傍に配置されたスクリーンと、スクリーンを透過した投射光の一部を観察者（講演者）側に反射するハーフミラーとを有する。
【００１１】
また、本発明のプロンプター用光学ユニットおよびプロンプターは、投射型画像表示装置の投射レンズから射出した投射光を結像させる結像レンズと、結像レンズの結像面の近傍に配置された正の屈折力を有するフレネルレンズと、フレネルレンズを透過した投射光の一部を観察者側に反射するハーフミラーとを有する。
【００１２】
これらプロンプター用光学ユニットおよびプロンプターでは、通常、数ｍ離れた遠距離の位置に大画面の画像を投射する投射型画像表示装置からの投射光を結像レンズの作用によって近距離に配置されたスクリーン又はフレネルレンズの近傍に明るい画像を結像させるので、聴衆と講演者とが互いの表情がよく見えるようにするために反射率が低く抑えられたハーフミラーでの反射を介しても、明るい画像を観察することが可能である。
【００１３】
また、本発明のプロンプターは、近距離結像タイプの投射レンズを有する投射型画像表示装置と、投射レンズの結像面の近傍に配置されたスクリーンと、スクリーンを透過した投射光の一部を観察者側に反射するハーフミラーとを有する。
【００１４】
さらに、本発明のプロンプターは、近距離結像タイプの投射レンズを有する投射型画像表示装置と、投射レンズの結像面の近傍に配置された、正の屈折力を有するフレネルレンズと、フレネルレンズを透過した投射光の一部を観察者側に反射するハーフミラーとを有する。
【００１５】
これらプロンプターは、近距離結像タイプの投射レンズの作用によって、投射光をスクリーン又はフレネルレンズの近傍に明るい画像を結像させるので、聴衆と講演者とが互いの表情がよく見えるようにするために反射率が低く抑えられたハーフミラーでの反射を介しても、明るい画像を観察することが可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１には、本発明の第１実施形態のプロンプターの構成を示している。本実施形態のプロンプターは、図１に示すように、演台７を挟んで講演者（観察者）Ｍとは反対側、すなわち演台７よりも聴衆者（図示せず）側に、聴衆者に目立たないように（若しくは隠されて）配置される。
【００１７】
図１中、１はフロント投射型の液晶プロジェクター（投射型画像表示装置）であり、パーソナルコンピュータ等から供給された画像情報に応じて原画を形成した３つの液晶表示パネル１Ｐ（図では１つのみ示す）をＲＧＢの３色の照明光で照明し、各液晶表示パネル１Ｐで変調された各色の光（投射光）を不図示の色合成光学系によって合成することにより、フルカラーの画像を投射レンズ１Ｌによって投射することができるものである。
【００１８】
本実施形態では、液晶プロジェクター１は、投射レンズ１Ｌの光軸が概ね水平となるように床面に設置されている。この液晶プロジェクター１は、本来、数ｍの遠距離の位置に数十インチ（インチは２５．４ｍｍを表す）の大画面のカラー画像を投射表示するものであるが、本実施形態は、このような一般的な液晶プロジェクター１を利用し、後述するプロンプター用光学ユニットと組み合わせてプロンプターを構成するものである。なお、液晶プロジェクター１とプロンプター用光学ユニットを一体的なものとして構成してももちろんよい。
【００１９】
以下、プロンプター用光学ユニットについて説明する。２は液晶プロジェクター１の投射レンズ１Ｌの射出面近傍に配置された結像レンズである。この結像レンズ２は、正の屈折力（光学パワー：焦点距離の逆数）を有し、投射レンズ１Ｌから射出した投射光を、液晶プロジェクター１の本来の投射距離よりも近距離の位置に結像させる作用を持つ。なお、通常投射レンズ１Ｌの最短の投射距離は光学性能上制限されている。
【００２０】
３は結像レンズ２から射出した投射光の光軸をほぼ９０度上方に折り曲げる反射ミラーである。５は結像レンズ２の結像面の近傍に配置された小型のスクリーンである。４はスクリーン５の結像レンズ２側近傍に配置された、正の屈折力を有するフレネルレンズである。
【００２１】
これら、結像レンズ２、反射ミラー３、スクリーン５およびフレネルレンズ４および液晶プロジェクター１は、演台７の上面よりも低い位置（聴衆者から見えない位置）に配置される。
【００２２】
６はハーフミラーであり、演台７の上面よりも高い位置で、講演者（観察者）Ｍの眼Ｅの前方に、このハーフミラー６で反射して講演者Ｍの眼Ｅに至る投射光の光軸が、ほぼ水平になるように（反射ミラー３に至る液晶プロジェクター１の投射レンズ１Ｌの光軸とほぼ平行になるように）配置されている。結像レンズ２、反射ミラー３、スクリーン５、フレネルレンズ４およびハーフミラー６は、不図示の支柱又はラック等の支持部材によって支持されている。
【００２３】
このように構成されるプロンプターにおいて、液晶プロジェクター１の投射レンズ１Ｌから射出した投射光は、結像レンズ２によってスクリーン５上に適当な大きさ（例えば、十数インチ程度）の画面を形成するように結像する。
【００２４】
講演者Ｍはスクリーン５上に結像した原稿等の画像（スクリーン画像）をハーフミラー６での反射を介して見ることができる。
【００２５】
ハーフミラー６の反射率は、１０％前後に設定されており、これにより、講演者Ｍはスクリーン画像を見ることができるとともに、ハーフミラー６を通して聴衆を見ることができる。また、聴衆もハーフミラー６がそれほど目立つことなく、ハーフミラー６を通して講演者Ｍを見ることができる。
【００２６】
スクリーン画像（画面）の大きさは、講演者Ｍが無理なく画面全体を見ることができるように、視野角１０度くらいになるように設定するのがよい。したがって、液晶プロジェクター１の液晶表示パネル１Ｐのサイズおよび投射レンズ１Ｌの焦点距離に応じて、結像レンズ２の焦点距離を適切な値に設定するのがよい。
【００２７】
液晶プロジェクター１の投射レンズ１Ｌがズームレンズであれば、ズーミングによってスクリーン画像のサイズを講演者Ｍの見やすい大きさに調整できる。
【００２８】
また、焦点距離が異なる結像レンズ２をいくつか用意しておけば、結像レンズ２を交換することによって、講演者Ｍの要望に応じたスクリーン画像サイズを得ることができる。
【００２９】
フレネルレンズ４は正の屈折力を有したフィールドレンズの機能を有しており、投射レンズ１Ｌの瞳から発せられた投射光束を効率良く講演者Ｍの眼Ｅの近傍に収束させる機能を有する。
【００３０】
したがって、結像レンズ２による、プロジェクター１の通常の画面サイズよりも小さなサイズでの、かつ近距離での結像機能と、フレネルレンズ４による光束の収束機能とが相まって、プロジェクター１の光強度が多少弱くても、また会場が明るくても、講演者Ｍは明るいスクリーン画像を見ることができる。
【００３１】
また、スクリーン５に投射された光束は周囲に拡散しないので、演台７の聴衆者側の壁面が明るく照明されてしまうことはない。
【００３２】
（第２実施形態）
図２には、本発明の第２実施形態であるプロンプターの構成を示している。本実施形態は、図１に示したプロンプターからフレネルレンズ４を省いた構成に相当する。
【００３３】
本実施形態では、スクリーン５として、第１実施形態のものに比べて拡散率の高いものを用いることにより、フレネルレンズ４を省いても、第１実施形態と同様に、講演者Ｍは明るいスクリーン画像を見ることができる。
【００３４】
ここで、上記第１および第２実施形態では、液晶プロジェクター１の特性を生かして、スクリーン５上に明るくコントラストの高い投射画像を形成することができ、講演者Ｍはそのスクリーン５上の画像を明瞭に見ることができる。
【００３５】
以下、上記各実施形態における光学系について、さらに詳しく説明する。図３には、第１実施形態のプロンプターの光学系を、反射ミラー３とハーフミラー６とを除いて展開して示している。
【００３６】
図３中、１Ｐは液晶表示パネル、１Ｌは投射レンズ、１Ｓは投射レンズ１Ｌの瞳、１ａは投射レンズ１Ｌの光軸、４ａはフレネルレンズ４の光軸である。また、５ａはスクリーン５の中心を示している。
【００３７】
図３に示すように、投射レンズ１Ｌによる画像の投射範囲は、投射レンズ１Ｌの光軸１ａに対してほぼ上半分のみである。これは、通常、液晶プロジェクターはテーブルの上等に設置されて、テーブルよりも上の範囲に画像を投射する必要があるため、投射レンズ１Ｌの光軸１ａに対して液晶表示パネル１Ｐを下方向にシフトさせ、光軸１ａより上の範囲に画像を投射できるようにしていることによる。
【００３８】
また、図３に示すように、フレネルレンズ４の光軸４ａは、投射レンズ１Ｌの光軸１ａに対して、投射レンズ１Ｌの瞳位置１Ｓとスクリーン５を見る講演者の眼Ｅの位置との関係（眼Ｅの位置が瞳位置１Ｓよりも高い位置にある）に対応して、スクリーン５の中心５ａよりも投射レンズ１Ｌの光軸１ａ側にシフトしている。言い換えれば、フレネルレンズ４の光軸４ａは、スクリーン５上に結像した画像の中心から端部側にシフトしている。この構成によって、投射光束は講演者の眼Ｍの近傍に集まる。
【００３９】
液晶プロジェクター１の液晶表示パネル１Ｐの大きさおよび投射レンズ１Ｌの焦点距離に対し、スクリーン５上への画像の投射サイズを決めると、結像レンズ２の焦点距離は、次式（１）からほぼ一義的に決まる。
【００４０】
ここで、液晶表示パネル１Ｐの対角寸法をＹｐ、投射レンズ１Ｌの焦点距離をｆｔ、スクリーン５上の投射画像の対角寸法をＹｓ、結像レンズ２の焦点距離をｆｃとすると、
ｆｃ＝ｆｔｘ（Ｙｓ／Ｙｐ）　　…（１）
という関係がある。
【００４１】
結像レンズ２の焦点位置がほぼスクリーン５の位置になるので、スクリーン５上の投射画像の大きさを変更したい場合には、焦点距離の異なる結像レンズ２に交換するのに合わせて、スクリーン５の位置も変更する必要がある。したがって、スクリーン５の位置は、前述した支持部材に対して、概ね投射光の光軸方向（図３では投射レンズ１Ｌの光軸方向、図１では上下方向）に位置調節できるように構成することが必要である。
【００４２】
ここで、結像レンズ２の焦点距離は、講演者Ｍが見る画像の大きさを決めるので、短くなりすぎると講演者Ｍが画像を見づらくなり、また長くなりすぎるとスクリーン５が演台７より上に出て聴衆から見えてしまい、いずれも好ましくない。したがって、結像レンズ２の焦点距離ｆｃは、次式（２）の範囲に設定することが好ましい。
【００４３】
３００ｍｍ≦ｆｃ≦８００ｍｍ　　　…（２）
図４は、結像レンズ２の具体例を示したものである。投射レンズ１Ｌの前に結像レンズ２を配置したことにより、投射性能が劣化しないように配慮する必要がある。
【００４４】
投射レンズ１Ｌの瞳１Ｓは投射レンズ１Ｌ内にあるので、結像レンズ２を、投射レンズ１Ｌ側に凹面を向けたレンズ面形状とすることで、投射レンズ１Ｌの性能が維持される。すなわち、結像レンズ２は投射レンズ１Ｌ側に凹面を向けたメニスカス形状とするのがよい。
【００４５】
また、結像レンズ２は色収差が発生しないように、かつ組立て易くなるように貼り合わせレンズとするのがよいが、貼り合わせ面も投射レンズ１Ｌ側に凹面を向けるよう構成するのがよい。さらに、空気に接している面の曲率を緩く構成したほうが性能を確保し易いので、投射レンズ１Ｌ側から正レンズ、負レンズの順で並べた２つのレンズを貼り合わせて結像レンズ２を構成するのがよい。
【００４６】
上記説明に対応する結像レンズ２のレンズデータ例を以下にしめす。ここでＲは各レンズ面の曲率半径、Ｄはレンズ中心厚または空気間隔、Ｎｄ，νｄはそれぞれレンズを構成するガラスの屈折率、アッベ数である。
【００４７】
ここでは、投射レンズ１Ｌの焦点距離を３３ｍｍ、Ｆナンバーを１：１．７、液晶表示パネル１Ｐとして０．９インチ対角サイズの液晶プロジェクター１に、結像レンズ２を付加し、スクリーン５上に１４インチ対角サイズ程度の大きさのスクリーン画像を形成することを想定している。
【００４８】
なお、結像レンズ２の焦点距離ｆｃは上記（１）式により決められている。また、Ｆナンバーは投射レンズ１Ｌと結像レンズ２の焦点距離の比率から決められている。
【００４９】

なお、Ｒ１は投射レンズ１Ｌの瞳１Ｓ、Ｒ５はスクリーン面に重なる。
【００５０】
この結像レンズにおける縦収差は図５に示すようになる。収差図におけるｄ，ｇは波長ｄ，ｇ線、ＳＧ，ＭＤはそれぞれサジタル像面、メリデイオナル像面である。ｓｐｈは球面収差、ａｓは非点収差、ｄｉｓは歪曲、ｃｈｒｏ　は倍率色収差である。
【００５１】
この性能は、液晶プロジェクター１の液晶表示パネル１Ｐに換算すると、元々の投射レンズ１Ｌの性能に匹敵するので、投射レンズ１Ｌと組み合わせても実用的に十分良好な投射性能を確保できる。ここでは、結像レンズ２を貼り合わせレンズとして示したが、配列は同じで正レンズと負レンズを分離した構成にしても性能は確保できる。設計の自由度が増すためである。
【００５２】
スクリーン５上の投射画像の大きさを所定の大きさにする場合、結像レンズ２の焦点距離は投射レンズ１Ｌの光学系によって一義的に決められるので、結果的に結像レンズ２とスクリーン５との間隔も決まる。したがって、スクリーン５の位置（高さ）を低く設定しようとすると、液晶プロジェクター１の位置は演台７から離れ、プロンプター全体としての奥行きが長くなる。一方、プロンプター全体の奥行きを短くしようとすれば、スクリーン５の高さが高くなって、聴衆から見てプロンプターの存在が目立つ。
【００５３】
（第３，４実施形態）
そこで、さらにプロンプター全体をコンパクト化するための本発明の第３および第４実施形態を図７および図８に示す。これら第３および第４実施形態は、第１および第２実施形態の変形例である。図７および図８には、プロンプターの液晶プロジェクター１からスクリーン５までを抜粋して示している。
【００５４】
図７に示す第３実施形態では、結像レンズ２とスクリーン５との間に３枚の反射ミラー３１，３２，３３を配置して光路を折り畳み、これによって、プロンプター全体の奥行きを短縮し、かつスクリーン５の高さを低くしている。これにより、プロンプターの設置床面積が小さくなり、聴衆から見てプロンプターが目立たなくなる。
【００５５】
また、図８に示す第４実施形態では、結像レンズ２とスクリーン５との間に、第１および第２実施形態の反射ミラー３に代えて、光路を鋭角的に折り曲げるための反射ミラー３４を配置し、プロンプター全体の主として奥行きの短縮を図ったものである。
【００５６】
第１および第２実施形態のように、結像レンズ２の結像面の近傍にスクリーン５を配置する構成とした場合、投射画面の下端（図では左端）を形成する光線は投射レンズ１Ｌの光軸１ａの近傍を通るため、投射レンズ１Ｌの光軸１ａを反射ミラー３により直角に折り曲げてスクリーン５を水平に配置すると、プロンプターの奥行きは最短の場合でもほぼ液晶プロジェクター１の奥行きの長さとスクリーン５の短辺の長さとを足した長さとなる。
【００５７】
図６は図２に示したプロンプターの液晶プロジェクター１からスクリーン５までを抜粋して示した図であり、スクリーン５の高さおよびプロンプターの奥行き方向の長さが決まる様子を示している。図８では、スクリーン５が液晶プロジェクター１の側に寄るように、反射ミラー３４の角度を、投射レンズ１Ｌの光軸１ａが反射ミラー３４によって鋭角に折れ曲がるように設定している。
【００５８】
これにより、装置の奥行きの長さを図６の場合よりも短縮でき、かつスクリーン５の高さもやや低くできる。
【００５９】
図８において、結像レンズ２による最適な画像投射面は、２点鎖線５ａで示す位置にあるが、スクリーン５はハーフミラー６のほぼ真下にくる方が講演者Ｍがスクリーン画像を見やすいため、スクリーン５は水平配置にするのがよい。このため、反射ミラー３４で反射した後の液晶プロジェクター１（投射レンズ１Ｌ）の光軸１ａに対してスクリーン５は斜めに配置されることになり、スクリーン５上の画像に台形歪が発生する。
【００６０】
そこで、本実施形態では、液晶プロジェクター１に内蔵されていることが多い台形歪補正機能により、電気的に画像の台形歪補正を行い（すなわち、液晶表示パネル１Ｐに形成される原画に、スクリーン画像の台形歪みを打ち消すような逆の台形歪みを加える）、スクリーン５上の画像を実用的に問題がない矩形に近い形状とするのがよい。
【００６１】
（第５実施形態）
以上説明した第１〜第４実施形態においては、投射レンズ１Ｌの近傍に結像レンズ２を配置し、近距離に配置されたスクリーン５上に投射画像を結像させる構成について説明したが、液晶プロジェクター１に近距離結像タイプの投射レンズを組み込んで、その投射レンズのみでスクリーン５の近傍に投射画像を結像される構成を採ることも可能である。通常、投射レンズ１Ｌは投射サイズを１００インチあるいは７０インチに想定して光学設計しているので、プロンプターに適用する小サイズ投射では、すなわち近距離投射では光学性能が劣化する。そこで、結像レンズ２を省略するには近距離の光学性能が良好な近距離結像タイプの投射レンズを用意する必要がある。
【００６２】
図９には、本発明の第５実施形態であるプロンプターの構成を示している。図２に示した第２実施形態のプロンプターと比較すると、単体としての結像レンズ２が省略された構成である。
【００６３】
この図において、１Ｌｎは近距離結像タイプの投射レンズであり、液晶プロジェクター１に予め組み込まれている。この投射レンズ１Ｌｎによる結像面の位置は、第１および第２実施形態における投射レンズ１と結像レンズ２とによる結像面の位置と同等である。すなわち、スクリーン５の高さは、第１および第２実施形態の場合とほぼ同じである。また、投射レンズ１Ｌｎの投射距離Ｓｔは、
３００ｍｍ≦Ｓｔ≦８００ｍｍ
の範囲に設定される。
【００６４】
なお、図１、図７および図８に示した第１，第３および第４実施形態の構成においても、近距離結像タイプの投射レンズ１Ｌｎを液晶プロジェクター１に組み込み、単体としての結像レンズ２を省略することが可能となる。
【００６５】
また、プロンプターの構成をさらに簡単にするために、近距離結像タイプの投射レンズ１Ｌｎを用いて結像レンズ２を省略することに加え、ＲＧＢ用の３つの液晶表示パネル１Ｐを単板のモノクロ液晶表示パネルとしてもよい。この場合、用途がモノクロ原稿表示用に限定されるが、液晶プロジェクターの構成が簡略化され、液晶プロジェクターのみならず、プロンプター全体の小型化を図ることができる。
【００６６】
（第６実施形態）
図１０には、本発明の第６実施形態であるプロンプターの構成を示している。本実施形態は、図８に示した第４実施形態の構成に、台形歪補正回路８および画像反転回路９を付加した例を示している。
【００６７】
台形歪補正回路８および画像反転回路９は液晶プロジェクター１に内蔵されている。台形歪補正回路８は、液晶プロジェクター１に装備されたボタン等の操作によって台形歪補正が指示されると、液晶表示パネル１Ｐに形成された原画の形状を変形させ、スクリーン５上の画像（つまりはハーフミラー６を介して講演者Ｍが見る画像）の台形歪みを補正する。
【００６８】
本実施形態において、仮に液晶プロジェクター１から上下左右が反転していない通常の画像が投射された場合、反射ミラー３４で反射されてスクリーン５に投射される画像は、ハーフミラー６を介さずに講演者Ｍ側から見ると上下、左右とも反転した画像となる。
【００６９】
その画像をハーフミラー６を介して講演者Ｍが見ると、該画像は上下は正立になるが、左右は反転したままになる。したがって、講演者が完全な正立画像を見るためには、液晶プロジェクター１から投射される画像は、左右のみが反転した画像でなければならない。
【００７０】
そこで、画像反転回路９は、液晶プロジェクター１に装備されたボタン等の操作によって投射画像の左右反転が指示されると、液晶表示パネル１Ｌに形成される原画の左右を反転させ、講演者Ｍが完全な正立画像を見ることができるようにする。
【００７１】
従来のプロンプターでは、画像反転を行うために別途アプリケーションソフトを作る必要があったが、本実施形態によれば、液晶プロジェクター１に画像反転機能を内蔵しているので、特別なアプリケーションソフトを作る必要がない。
【００７２】
（第７実施形態）
図１１には、本発明の第７実施形態であるプロンプターの構成を示している。本実施形態では、液晶プロジェクター１を縦置きとし、液晶プロジェクター１の投射レンズ１Ｌの近傍に結像レンズ２を配置し、投射レンズ１Ｌおよび結像レンズ２によって直接スクリーン５上に投射画像を結像させる。図２に示した第２実施形態の構成と比較すると、本実施形態は、液晶プロジェクター１を縦置きとし、かつ反射ミラー３を省略できる点でプロンプターの奥行きをより短くすることができる。
【００７３】
なお、本実施形態の変形例として、液晶プロジェクター１の投射レンズ１Ｌとして、広角タイプ、すなわち短焦点距離タイプの投射レンズを搭載すれば、結像レンズ２も短焦点距離のレンズとなるので、スクリーン５を演台７の高さより低く配置することができる。
【００７４】
また、本実施形態のように反射ミラーを介さずにスクリーン５上に直接画像を投射する場合、スクリーン５上の画像は、ハーフミラー６を介さずに講演者Ｍ側から見ると、液晶表示パネル１Ｐに形成された原画が、上下および左右において反転した画像になる。ハーフミラー６を介さずに講演者Ｍ側から見たときに、液晶表示パネル１Ｐに形成された原画が上下および左右において反転したものとなるように液晶プロジェクター１を設置する。これにより、スクリーン５上の画像は、ハーフミラー６を介さずに講演者Ｍ側から見たときに上下のみが反転した画像となる。
【００７５】
スクリーン画像はハーフミラー６で上下が反転されるので、最終的に講演者Ｍがハーフミラー６を介して見る画像は、正立画像となる。このようにすることで、液晶プロジェクター１において液晶表示パネル１Ｐに上下左右が反転した原画を形成させる画像反転機能を使わなくても、講演者Ｍに正立画像を観察させることができる。
【００７６】
なお、本実施形態において、投射レンズ１Ｌを近距離結像タイプの投射レンズに置き換えれば、結像レンズ２を省略することができる。
【００７７】
また、先に説明した図１、図２（図６）、図７および図８の実施形態においては、結像レンズ２とスクリーン５との間に反射ミラー３を配置して光路を折り曲げる構成を示したが、これらの実施形態において、液晶プロジェクター１を奥行き寸法が短く、かつ縦置き可能な液晶プロジェクターに置き換えることにより、反射ミラー３を省略した構成を採ることができる。
【００７８】
（第８実施形態）
先に説明した各実施形態では、スクリーン５上に結像した画像をハーフミラー６を介して講演者Ｍが観察する場合について説明したが、図１に示したフィールドレンズの機能を有するフレネルレンズ４は、講演者Ｍの眼Ｅの近傍に投射光束を集めることができるので、スクリーンがなくても講演者Ｍはスクリーン相当位置に結像された空中像を見ることができる。
【００７９】
したがって、図１に示した第１実施形態でスクリーン５を省略し、他の実施形態でスクリーン５に代えてフレネルレンズ４を配置してもよい。
【００８０】
なお、以上説明した各実施形態では、液晶プロジェクターを用いた場合について説明したが、この液晶プロジェクターに代えて、ＤＬＰ方式やＩＬＡ方式のプロジェクター等、他の投射型画像表示装置を用いてもよい。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、投射型画像表示装置から近距離に配置されたスクリーン又はフレネルレンズの近傍に明るい画像を結像させるので、反射率が低く抑えられたハーフミラーでの反射を介しても、明るい画像を観察することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるプロンプターの構成を示す図。
【図２】本発明の第２実施形態であるプロンプターの構成を示す図。
【図３】上記第１実施形態のプロンプターにおける光学系の展開図。
【図４】上記プロンプターに用いられる結像レンズの数値実施例を示す図。
【図５】上記結像レンズの縦収差図。
【図６】図２の一部を抜粋して示した図。
【図７】本発明の第３実施形態であるプロンプターの構成を示す図。
【図８】本発明の第４実施形態であるプロンプターの構成を示す図。
【図９】本発明の第５実施形態であるプロンプターの構成を示す図。
【図１０】本発明の第６実施形態であるプロンプターの構成を示す図。
【図１１】本発明の第７実施形態であるプロンプターの構成を示す図。
【符号の説明】
１　液晶プロジェクター
２　結像レンズ
３，３１，３２，３３，３４　反射ミラー
４　フレネルレンズ
５　スクリーン
６　ハーフミラー
７　演台
８　台形歪補正回路
９　画像反転回路
１Ｐ　液晶パネル
１Ｌ，１Ｌｎ　投射レンズ
１ａ　投射レンズの光軸
４ａ　フレネルレンズの光軸
５ａ　スクリーンの中心

Claims (30)

1. 投射型画像表示装置の投射レンズから射出した投射光を結像させる結像レンズと、
   前記結像レンズの結像面の近傍に配置されたスクリーンと、
   前記スクリーンを透過した投射光の一部を観察者側に反射するハーフミラーとを有することを特徴とするプロンプター用光学ユニット。
2. 前記結像レンズの焦点距離は、前記投射レンズの最短投射距離よりも短いことを特徴とする請求項１に記載のプロンプター用光学ユニット。
3. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のプロンプター用光学ユニット。
   ３００ｍｍ≦ｆｃ≦８００ｍｍ
   但し、ｆｃは前記結像レンズの焦点距離である。
4. 前記結像レンズは、前記投射レンズ側に向かって凹面のレンズ面形状を有するレンズのみで構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプロンプター用光学ユニット。
5. 前記結像レンズは、前記投射レンズ側から順に、正の屈折力を有するレンズと、負の屈折力を有するレンズとから構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のプロンプター用光学ユニット。
6. 前記スクリーンの前記結像レンズ側に、正の屈折力を有するフレネルレンズが設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のプロンプター用光学ユニット。
7. 前記結像レンズと前記スクリーンとの間に、投射光の光軸を折り曲げる反射ミラーが少なくとも１枚設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のプロンプター用光学ユニット。
8. 前記結像レンズとして、互いに焦点距離が異なり、交換可能な複数の結像レンズを有し、
   かつ前記スクリーンは投射光の光軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のプロンプター用光学ユニット。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載のプロンプター用光学ユニットと、投射型画像表示装置とを有することを特徴とするプロンプター。
10. 前記投射型画像表示装置に、投射画像を反転する画像反転回路を設けたことを特徴とする請求項９に記載のプロンプター。
11. 投射型画像表示装置の投射レンズから射出した投射光を結像させる結像レンズと、
    前記結像レンズの結像面の近傍に配置された正の屈折力を有するフレネルレンズと、
    前記フレネルレンズを透過した投射光の一部を観察者側に反射するハーフミラーとを有することを特徴とするプロンプター用光学ユニット。
12. 前記結像レンズの焦点距離は、前記投射レンズの最短投射距離よりも短いことを特徴とする請求項１１に記載のプロンプター用光学ユニット。
13. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１１又は１２に記載のプロンプター用光学ユニット。
    ３００ｍｍ≦ｆｃ≦８００ｍｍ
    但し、ｆｃは前記結像レンズの焦点距離である。
14. 前記結像レンズは、前記投射レンズ側に向かって凹面のレンズ面形状を有するレンズのみで構成されていることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか１項に記載のプロンプター用光学ユニット。
15. 前記結像レンズは、前記投射レンズ側から順に、正の屈折力を有するレンズと、負の屈折力を有するレンズとから構成されていることを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項に記載のプロンプター用光学ユニット。
16. 前記フレネルレンズの光軸が前記結像レンズの結像面に形成される像の中心から端部側に位置することを特徴とする請求項１１から１５のいずれか１項に記載のプロンプター用光学ユニット。
17. 前記結像レンズと前記フレネルレンズとの間に、投射光の光軸を折り曲げる少なくとも１枚の反射ミラーが設けられていることを特徴とする請求項１１から１６のいずれか１項に記載のプロンプター用光学ユニット。
18. 前記結像レンズとして、互いに焦点距離が異なり、交換可能な複数の結像レンズを有し、
    かつ前記フレネルレンズは投射光の光軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項１１から１７のいずれか１項に記載のプロンプター用光学ユニット。
19. 請求項１１から１８のいずれか１項に記載のプロンプター用光学ユニットと、投射型画像表示装置とを有することを特徴とするプロンプター。
20. 前記投射型画像表示装置に、投射画像を反転する画像反転回路を設けたことを特徴とする請求項１９に記載のプロンプター。
21. 近距離結像タイプの投射レンズを有する投射型画像表示装置と、
    前記投射レンズの結像面の近傍に配置されたスクリーンと、
    前記スクリーンを透過した投射光の一部を観察者側に反射するハーフミラーとを有することを特徴とするプロンプター。
22. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項２１に記載のプロンプター。
    ３００ｍｍ≦Ｓｔ≦８００ｍｍ
    但し、Ｓｔは前記投射レンズの投射距離である。
23. 前記スクリーンの前記投射レンズ側に、正の屈折力を有するフレネルレンズを有することを特徴とする請求項２１又は２２に記載のプロンプター。
24. 前記投射レンズと前記スクリーンとの間に、投射光の光路を折り曲げる反射ミラーが少なくとも１枚設けられていることを特徴とする請求項２１から２３のいずれか１項に記載のプロンプター。
25. 前記投射型画像表示装置に、投射画像を反転する画像反転回路を設けたことを特徴とする請求項２１から２４のいずれか１項に記載のプロンプター。
26. 近距離結像タイプの投射レンズを有する投射型画像表示装置と、
    前記投射レンズの結像面の近傍に配置された、正の屈折力を有するフレネルレンズと、
    前記フレネルレンズを透過した投射光の一部を観察者側に反射するハーフミラーとを有することを特徴とするプロンプター。
27. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項２６に記載のプロンプター。
    ３００ｍｍ≦Ｓｔ≦８００ｍｍ
    但し、Ｓｔは前記投射レンズの投射距離である。
28. 前記フレネルレンズの光軸が前記投射レンズの結像面に形成される像の中心から端部側に位置することを特徴とする請求項２６又は２７に記載のプロンプター。
29. 前記投射レンズと前記フレネルレンズとの間に、投射光の光路を折り曲げる反射ミラーが少なくとも１枚設けられていることを特徴とする請求項２６から２８のいずれか１項に記載のプロンプター。
30. 前記投射型画像表示装置に、投射画像を反転する画像反転回路を設けたことを特徴とする請求項２６から２９のいずれか１項に記載のプロンプター。

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