JP4827874B2 - 投写型映像表示装置 - Google Patents

Description

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。

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。

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）。

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。

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）。
特開２００４−４５８９４号公報（請求項１、図２など） 特開平０５−１０７６５９号公報（請求項１、図１など）

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。

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。

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。

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。投写型映像表示装置は、前記表示素子から出射された前記映像光の光路上に設けられた偏光調整素子（偏光調整素子６０）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）と、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反射型偏光板（反射型偏光板３３０）とを有する。前記反射ミラーは、前記映像光生成部から出射された前記映像光を集光する。前記表示素子は、第１画像と第２画像とを時分割で表示する。前記偏光調整素子は、前記表示素子から出射された前記映像光のうち、前記第１画像に対応する第１映像光を第１偏光に調整し、前記第２画像に対応する第２映像光を第２偏光に調整する。前記反射型偏光板は、前記第１偏光に調整された前記第１映像光を反射し、前記第２偏光に調整された前記第２映像光を透過する。

かかる特徴によれば、偏光調整素子は、第１映像光を第１偏光に調整し、第２映像光を第２偏光に調整する。反射型偏光板は、第１偏光に調整された第１映像光を反射する。一方で、反射型偏光板は、第２偏光に調整された第２映像光を透過する。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。

また、反射ミラーは、映像光生成部から出射された映像光を集光する。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。

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。

さらに、表示素子は、第１画像と第２画像とを時分割で表示する。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。

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偏光に調整された前記第１映像光を透過する第１透過領域（透過領域４１０）と、前記第１偏光に調整された前記第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。

第１の特徴において、前記反射型偏光板は、前記第２透過領域である。

第１の特徴において、前記反射ミラーは、前記反射型偏光板と前記第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、前記反射ミラーによって前記第１映像光が集光される位置近傍に配置される。

第１の特徴において、前記反射ミラーは、前記反射型偏光板と前記第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、前記反射ミラーによって前記第２映像光が集光される位置近傍に配置される。

第１の特徴において、前記反射ミラーは、前記反射ミラーと前記第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映像光を集光する。前記反射型偏光板は、前記反射ミラーによって前記映像光が集光される位置近傍に配置される。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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、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。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。

ここで、表示素子４０は、第１画像と第２画像とを時分割で交互に表示する。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。後述するように、第１画像に対応する第１映像光は、偏光調整素子６０によって第１偏光（例えば、Ｐ偏光又はＳ偏光）に調整される。一方で、第２画像に対応する第２映像光は、偏光調整素子６０によって第２偏光（例えば、Ｓ偏光又はＰ偏光）に調整される。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）。

投写光学系３００は、映像光生成部２００から出射された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、反射型偏光板３３０とを有する。

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。

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。

反射型偏光板３３０は、反射ミラー３２０で反射された映像光（第１映像光及び第２映像光）の光路上に設けられる。反射型偏光板３３０は、図３に示すように、第１偏光（例えば、Ｓ偏光）を反射し、第２偏光（例えば、Ｐ偏光）を透過する。具体的には、反射型偏光板３３０は、第１偏光に調整された第１映像光を投写面２１０側に反射し、第２偏光に調整された第２映像光を投写面２２０側に透過する。

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、反射ミラー３２０で反射された第１映像光を透過する透過領域４１０と、反射ミラー３２０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。

すなわち、透過領域４１０は、反射型偏光板３３０で反射された第１映像光を投写面２１０側に透過する。透過領域４２０は、反射型偏光板３３０を透過した第２映像光を投写面２２０側に透過する。

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。

ここで、投写面２１０は、例えば、映像光の透過によって映像を表示する透過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。

但し、液晶パネル４０が表示する第１画像又は第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。

（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。

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、偏光調整素子６０とを有する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

ここで、液晶パネル４０Ｒ、液晶パネル４０Ｇ及び液晶パネル４０Ｂは、第１画像と第２画像とを時分割で表示することに留意すべきである。

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。

偏光調整素子６０は、自素子を透過する光の偏光状態を電気制御によって任意のタイミングで高速に切り替える液晶変調素子などである。例えば、図４（ａ）に示すように、偏光調整素子６０は、自素子に電圧が印加されていない状態（ＯＦＦ状態）では、入射光の偏光をそのままで入射光を透過する。一方で、図４（ｂ）に示すように、偏光調整素子６０は、自素子に電圧が印加された状態（ＯＮ状態）では、入射光の偏光を略９０°回転させて入射光を透過する。

具体的には、偏光調整素子６０は、クロスダイクロイックプリズム５０から出射された映像光のうち、第１画像に対応する第１映像光を第１偏光に調整し、第２画像に対応する第２映像光を第２偏光に調整する。

ここで、第１映像光は、上述したように、反射型偏光板３３０で反射される。従って、偏光調整素子６０は、反射型偏光板３３０においてＳ偏光となるように第１映像光の偏光を調整することが好ましい。一方で、第２映像光は、上述したように、反射型偏光板３３０を透過する。従って、偏光調整素子６０は、反射型偏光板３３０においてＰ偏光となるように第２映像光の偏光を調整することが好ましい。

なお、偏光調整素子６０は、クロスダイクロイックプリズム５０から出射されている各色成分光の偏光が揃っていない場合には、特定の波長帯を有する光の偏光のみを調整する狭帯域位相差板と組み合わされてもよい。また、偏光調整素子６０は、各色成分光の波長帯を選択的に任意の偏光に調整する液晶変調素子であってもよい。

また、偏光調整素子６０は、クロスダイクロイックプリズム５０の光出射側に設けられているが、偏光調整素子６０の配置はこれに限定されるものではない。例えば、偏光調整素子６０は、各液晶パネル４０の光出射側にそれぞれ設けられていてもよい。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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５及び図６は、第１実施形態に係る映像の表示例を示す図である。

ここで、投写面２１０及び投写面２２０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。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。

図５に示すように、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。

一方で、図６に示すように、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。

（作用及び効果）
第１実施形態では、偏光調整素子６０は、第１映像光を第１偏光に調整し、第２映像光を第２偏光に調整する。反射型偏光板３３０は、第１偏光に調整された第１映像光を反射する。一方で、反射型偏光板３３０は、第２偏光に調整された第２映像光を透過する。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。

また、反射ミラー３２０は、映像光生成部２００から出射された映像光を集光する。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。

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。

さらに、表示素子４０は、第１画像と第２画像とを時分割で表示する。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。

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。

投写型映像表示装置１００の設置箇所としては、図７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。

投写型映像表示装置１００の設置箇所としては、図８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。

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。

［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１実施形態の変形例では、図９に示すように、反射型偏光板３３０が透過領域４２０である。すなわち、反射型偏光板３３０が透過領域４２０として用いられる。

（作用及び効果）
第１実施形態の変形例では、反射型偏光板３３０が透過領域４２０として用いられる。従って、投写型映像表示装置１００の部品点数の削減、投写型映像表示装置１００の小型化を図ることができる。

［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。

具体的には、第２実施形態では、図１０に示すように、第１実施形態の変形例と同様に、反射型偏光板３３０が透過領域４２０として用いられる。

投写光学系３００は、反射型偏光板３３０（透過領域４２０）を透過した映像光の光路上に設けられた反射ミラー３４０を有する。反射ミラー３４０は、反射型偏光板３３０（透過領域４２０）を透過した映像光の光路上に設けられている。反射ミラー３４０は、反射型偏光板３３０（透過領域４２０）を透過した映像光を投写面２２０側に反射する。なお、反射ミラー３４０は、防護カバー４００の一部として設けられていることが好ましい。

（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１１は、第２実施形態に係る映像の表示例を示す図である。

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。また、水平方向よりも垂直方向に長くなるように表示素子４０が配置されるケースについて例示する。

図１１に示すように、投写面２１０及び投写面２２０として、同じタイプ（反射型）のスクリーンを用いることができる。また、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。

（作用及び効果）
第２実施形態では、反射ミラー３４０は、反射型偏光板３３０（透過領域４２０）を透過した映像光を投写面２２０側に反射する。従って、投写面２１０及び投写面２２０として、異なる平面上において、透過型、反射型を問わず、任意のタイプのスクリーンを用いることができる。また、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。

投写型映像表示装置１００の設置箇所として、通路の中央が考えられる。これによって、通路の両壁面に映像を表示することができる。

投写型映像表示装置１００の設置箇所として、回転扉の回転軸が考えられる。これによって、回転扉を通る複数の通行人に映像を見せることができる。

投写型映像表示装置１００の設置箇所として、投写型映像表示装置１００を収容可能な厚みを有する壁内が考えられる。これによって、壁面の表裏に映像を表示することができる。

［第３実施形態］
以下において、第３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３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３実施形態では、図１２に示すように、透過領域４１０は、透過領域４２０と同じ防護カバー４００の側面に設けられている。

反射型偏光板３３０は、透過領域４１０及び透過領域４２０が設けられた防護カバー４００の側面に対して略垂直の傾きを有する。なお、反射型偏光板３３０の傾きは、透過領域４１０及び透過領域４２０が設けられた防護カバー４００の側面に対して略垂直に限定されるものではない。反射型偏光板３３０の傾きは、任意の傾きであってもよい。

第１実施形態と同様に、透過領域４１０は、反射型偏光板３３０で反射された第１映像光を投写面２１０側に透過する。透過領域４２０は、反射型偏光板３３０を透過した第２映像光を投写面２２０側に透過する。

ここで、投写面２１０は、例えば、映像光の透過によって映像を表示する透過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。

但し、液晶パネル４０が表示する第１画像又は第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。

（映像の表示例）
以下において、第３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１３及び図１４は、第３実施形態に係る映像の表示例を示す図である。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の下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。

図１３に示すように、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。

一方で、図１４に示すように、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。

なお、第３実施形態では、透過領域４１０及び透過領域４２０が投写型映像表示装置１００の下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した。しかしながら、投写型映像表示装置１００の配置はこれに限定されるものではない。例えば、透過領域４１０及び透過領域４２０が投写型映像表示装置１００の上側に設けられるように投写型映像表示装置１００が配置されてもよい。透過領域４１０及び透過領域４２０が投写型映像表示装置１００の横側に設けられるように投写型映像表示装置１００が配置されてもよい。

（作用及び効果）
第３実施形態では、透過領域４１０は、透過領域４２０と同じ防護カバー４００の側面に設けられている。これによって、投写型映像表示装置１００の下側、上側又は横側において、異なる平面上の２箇所に映像を表示することができる。また、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。

透過領域４１０及び透過領域４２０が投写型映像表示装置１００の下側に設けられている場合には、投写型映像表示装置１００の設置箇所として、建物の天井が考えられる。これによって、建物に設けられた複数の壁に映像を表示することができる。

透過領域４１０及び透過領域４２０が投写型映像表示装置１００の上側に設けられている場合には、投写型映像表示装置１００の設置箇所として、建物の床が考えられる。これによって、建物に設けられた複数の壁に映像を表示することができる。

［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。

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、反射型偏光板３３０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、反射型偏光板３３０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。

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。

上述した実施形態では特に触れていないが、反射ミラー３２０は、反射型偏光板３３０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、反射ミラー３２０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、反射ミラー３２０は、反射型偏光板３３０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、反射ミラー３２０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。なお、第１実施形態の変形例によれば、反射型偏光板３３０は、反射ミラー３２０によって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。

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。

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）。

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。

上述した実施形態では、偏光調整素子６０は映像光生成部２００に設けられているが、偏光調整素子６０の配置はこれに限定されるものではない。例えば、偏光調整素子６０は、映像光生成部２００から出射される映像光の光路上において、反射型偏光板３３０に映像光が入射する前に設けられていてもよい。

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。

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。 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。 第１実施形態に係る反射型偏光板３３０を示す図である。 第１実施形態に係る偏光調整素子６０を示す図である。 第１実施形態に係る表示例について示す図である。 第１実施形態に係る表示例について示す図である。 第１実施形態に係る設置例について示す図である。 第１実施形態に係る設置例について示す図である。 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。 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。 第２実施形態に係る表示例について示す図である。 第３実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。 第３実施形態に係る表示例について示す図である。 第３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

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、５０・・・クロスダイクロイックプリズム、６０・・・偏光調整素子、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、３３０・・・反射型偏光板、３４０・・・反射ミラー、４００・・・防護カバー、４１０・・・透過領域、４２０・・・透過領域

Claims (6)

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、
   前記表示素子から出射された前記映像光の光路上に設けられた偏光調整素子を備え、
   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と、前記表示素子から出射された前記映像光の光路上に設けられた反射型偏光板と、
   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有しており、
   前記反射ミラーは、前記映像光生成部から出射された前記映像光を集光し、
   前記表示素子は、第１画像と第２画像とを時分割で表示し、
   前記偏光調整素子は、前記表示素子から出射された前記映像光のうち、前記第１画像に対応する第１映像光を第１偏光に調整し、前記第２画像に対応する第２映像光を第２偏光に調整し、
   前記反射型偏光板は、前記第１偏光に調整された前記第１映像光を反射し、前記第２偏光に調整された前記第２映像光を透過し、
   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偏光に調整された前記第１映像光を透過する第１透過領域と、前記第２偏光に調整された前記第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投写面上に投写し、
   前記反射型偏光板は、前記第２透過領域であることを特徴とする投写型映像表示装置。
2. 前記反射ミラーは、前記反射型偏光板と前記第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、前記反射ミラーによって前記第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１に記載の投写型映像表示装置。
3. 前記反射ミラーは、前記反射型偏光板と前記第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、前記反射ミラーによって前記第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１に記載の投写型映像表示装置。
4. 前記反射ミラーは、前記反射ミラーと前記第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映像光を集光し、
   前記反射型偏光板は、前記反射ミラーによって前記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１に記載の投写型映像表示装置。
5. 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１に記載の投写型映像表示装置。
6. 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１に記載の投写型映像表示装置。

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