(57)【要約】【課題】効率よく大きな画像を表示でき、かつ、更なる薄型化が可能なリアプロジェクタ用光学装置及びリアプロジェクタを提供する。【解決手段】筐体１ａと、筐体１ａの正面に取り付けられた透過型のスクリーン１０と、プロジェクタユニット１１により投射された光を上側及び下側の何れか一方に反射又は屈折させる光学部材１２と、反射面を上側及び下側の何れか他方に向けて配置され、光学部材１２からの光を反射させる第１ミラー１３と、第１ミラー１３により反射された光を反射させてスクリーン１０の背面に入射させる第２ミラー１４と、を備え、光学部材１２は、第１ミラー１３の反射面上の、スクリーン１０の幅方向に沿った線状領域で、光が反射されるように、プロジェクタユニット１１からの光を第１ミラー１３に向けて反射又は屈折させることを特徴とする。【選択図】図１
2010243975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体の正面に取り付けられた透過型のスクリーンと、
前記筐体の内部に配置され、投射部により投射された光を上側及び下側の何れか一方に反射又は屈折させる光学部材と、
前記筐体の内部に反射面を上側及び下側の何れか他方に向けて配置され、前記光学部材により反射又は屈折された光を反射させる第１ミラーと、
前記筐体の内部に配置され、前記第１ミラーにより反射された光を反射させて前記スクリーンの背面に入射させる第２ミラーと、
を備え、
前記光学部材は、前記第１ミラーの反射面上の、前記スクリーンの幅方向に沿った線状領域で、前記光が反射されるように、前記投射部により投射された光を前記第１ミラーに向けて反射又は屈折させることを特徴とするリアプロジェクタ用光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載のリアプロジェクタ用光学装置において、
前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間の光路中に反射面を上側又は下側に向けて配置され、当該光路を延長させるための一又は複数の第３ミラーを備えることを特徴とするリアプロジェクタ用光学装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のリアプロジェクタ用光学装置において、
前記第２ミラーは、前記スクリーンと対向するように配置されていることを特徴とするリアプロジェクタ用光学装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載のリアプロジェクタ用光学装置において、
前記第２ミラーは、前記スクリーンの背面に対する前記光の入射位置の上下方向の間隔が等しくなるように前記光を反射させる反射面を有することを特徴とするリアプロジェクタ用光学装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載のリアプロジェクタ用光学装置において、
前記スクリーンは、当該スクリーンの表面から前側に向けて出射されるように、当該スクリーンから出射される光の指向性を制御する制御部材を備えることを特徴とするリアプロジェクタ用光学装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載のリアプロジェクタ用光学装置と、
前記投射部と、
を備えることを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項７】
請求項６に記載のリアプロジェクタにおいて、
前記投射部は、ビーム状の光を供給する光源部と、前記光源部からの光を走査する走査部と、を備える光走査型プロジェクタであることを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のリアプロジェクタにおいて、
前記投射部は、前記筐体に着脱自在であることを特徴とするリアプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアプロジェクタ用光学装置及びリアプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクリーンの背面に光を入射して当該スクリーンの表面に画像を表示するリアプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１〜５参照）。
リアプロジェクタは、例えば、照明光学系や投影レンズなどを備えたプロジェクタユニットと、折り返しミラー、曲面ミラー、背面ミラー等の各種ミラーと、透過型のスクリーンと、を備え、プロジェクタユニットからの光を、例えば、折り返しミラー、曲面ミラー及び背面ミラーによって順次反射させることにより、画像を拡大している。
すなわち、大きな画像を表示するためには、ミラーで光を反射させて、光路長を稼ぐ必要がある。この際、リアプロジェクタが薄型である場合は特に、筐体の厚さ（前後方向の長さ）よりも筐体の高さ（上下方向の長さ）の方が長いため、例えば反射面を背面側（後側）や正面側（前側）に向けてミラーを配置し、光を前側や後側に向けて反射させるよりも、特許文献１記載のリアプロジェクタのように、反射面を上側や下側に向けてミラーを配置し、光を下側や上側に向けて反射させる方が、少ないミラー枚数で光路長を稼ぐことができる。
【０００３】
具体的には、特許文献１記載のリアプロジェクタでは、プロジェクタユニット（液晶プロジェクタ）からの光束を、上側に配置された第１のミラーによって下側に向けて反射し、次いで、下側に配置された第２のミラーによって背面側に向けて反射し、次いで、背面側に配置された第３のミラーによってスクリーンに向けて反射するようになっており、プロジェクタユニットからの光束は、前後方向及び左右方向に拡大された状態で第１のミラーに到達するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−１６５０９４号公報
【特許文献２】特開２００１−２２１９４９号公報
【特許文献３】特開２００５−０８４５７６号公報
【特許文献４】特開２００１−３３０８９１号公報
【特許文献５】特開２００７−０７９５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載のリアプロジェクタでは、光束は前後方向に拡大された状態で第１のミラーに到達するため、第１のミラーの幅（筐体内に配置された状態での前後方向の長さ）の縮小化には限界がある。
ここで、ミラーを用いて光を下側や上側に向けて反射させる場合、当該ミラーの幅方向はリアプロジェクタの厚さ方向と略一致するため、当該ミラーの幅が小さくならないと、当該ミラーが邪魔になって、リアプロジェクタを薄型化することができない。したがって、ミラーの幅の縮小化に限界があると、リアプロジェクタの更なる薄型化は困難である。
【０００６】
本発明の課題は、効率よく大きな画像を表示でき、かつ、更なる薄型化が可能なリアプロジェクタ用光学装置及びリアプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
リアプロジェクタ用光学装置において、
筐体と、
前記筐体の正面に取り付けられた透過型のスクリーンと、
前記筐体の内部に配置され、投射部により投射された光を上側及び下側の何れか一方に反射又は屈折させる光学部材と、
前記筐体の内部に反射面を上側及び下側の何れか他方に向けて配置され、前記光学部材により反射又は屈折された光を反射させる第１ミラーと、
前記筐体の内部に配置され、前記第１ミラーにより反射された光を反射させて前記スクリーンの背面に入射させる第２ミラーと、
を備え、
前記光学部材は、前記第１ミラーの反射面上の、前記スクリーンの幅方向に沿った線状領域で、前記光が反射されるように、前記投射部により投射された光を前記第１ミラーに向けて反射又は屈折させることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のリアプロジェクタ用光学装置において、
前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間の光路中に反射面を上側又は下側に向けて配置され、当該光路を延長させるための一又は複数の第３ミラーを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載のリアプロジェクタ用光学装置において、
前記第２ミラーは、前記スクリーンと対向するように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３の何れか一項に記載のリアプロジェクタ用光学装置において、
前記第２ミラーは、前記スクリーンの背面に対する前記光の入射位置の上下方向の間隔が等しくなるように前記光を反射させる反射面を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、
請求項１〜４の何れか一項に記載のリアプロジェクタ用光学装置において、
前記スクリーンは、当該スクリーンの表面から前側に向けて出射されるように、当該スクリーンから出射される光の指向性を制御する制御部材を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、
請求項１〜５の何れか一項に記載のリアプロジェクタ用光学装置と、
前記投射部と、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、
請求項６に記載のリアプロジェクタにおいて、
前記投射部は、ビーム状の光を供給する光源部と、前記光源部からの光を走査する走査部と、を備える光走査型プロジェクタであることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、
請求項６又は７の何れか一項に記載のリアプロジェクタにおいて、
前記投射部は、前記筐体に着脱自在であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、筐体と、筐体の正面に取り付けられた透過型のスクリーンと、筐体の内部に配置され、投射部により投射された光を上側及び下側の何れか一方に反射又は屈折させる光学部材と、筐体の内部に反射面を上側及び下側の何れか他方に向けて配置され、光学部材により反射又は屈折された光を反射させる第１ミラーと、筐体の内部に配置され、第１ミラーにより反射された光を反射させてスクリーンの背面に入射させる第２ミラーと、を備え、光学部材は、第１ミラーの反射面上の、スクリーンの幅方向に沿った線状領域で、光が反射されるように、投射部により投射された光を第１ミラーに向けて反射又は屈折させるようになっている。
すなわち、投射部により投射された光は、光学部材や第１ミラーによって上側や下側に向けて反射されるため、光を前側や後側に向けて反射させる場合と比較して、少ないミラー枚数で光路長を稼ぐことができ、効率よく大きな画像を表示することができる。
また、第１ミラーの幅は、少なくとも線状領域の幅と同等であれば良いため、従来のリアプロジェクタのように、プロジェクタユニットからの光が前後方向に拡大された状態で第１ミラーに到達するものよりも、第１ミラーの幅を小さくすることができる。したがって、第１ミラーの幅が小さくなる分、リアプロジェクタをコンパクト化でき、ひいてはリアプロジェクタの更なる薄型化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態のリアプロジェクタにおける光路の一例を説明するための側面断面図である。
【図２】第１の実施の形態のリアプロジェクタにおける光路の一例を説明するための正面断面図である。
【図３】第２の実施の形態のリアプロジェクタにおける光路の一例を説明するための側面断面図である。
【図４】第２の実施の形態のリアプロジェクタにおける光路の一例を説明するための正面断面図である。
【図５】第３の実施の形態のリアプロジェクタにおける光路の一例を説明するための側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００１８】
［第１の実施の形態］
まず、第１の実施の形態におけるリアプロジェクタ１について説明する。
なお、以下の説明では、リアプロジェクタ１において、リアプロジェクタ１を使用する際に上になる側を上側、下になる側を下側とし、スクリーン１０が配置された側を前側、スクリーン１０が配置された側と対向する側を後側、上下方向と前後方向との双方に直交する側を左右方向とする。
また、図面では、光路は実線及び破線で示し、筐体１ａ、スクリーン１０及びプロジェクタユニット１１（ケース１１ａ及び光源部１１１）は仮想線（二点鎖線）で示している。
【００１９】
リアプロジェクタ１は、スクリーン１０の背面（後面）に光を入射してスクリーン１０の表面（前面）に画像を表示する背面投射型画像表示装置である。
具体的には、リアプロジェクタ１は、例えば、図１及び図２に示すように、外形略直方体形状の筐体１ａと、筐体１ａの正面（前面）に取り付けられた透過型のスクリーン１０と、筐体１ａの正面におけるスクリーン１０よりも下側に着脱自在に取り付けられた投射部としてのプロジェクタユニット１１と、筐体１ａの内部下側におけるプロジェクタユニット１１よりも背面側に配置された光学部材１２と、筐体１ａの内部上側における光学部材１２よりも前側に配置された第１ミラー１３と、筐体１ａの内部下側における第１ミラー１３よりも前側に配置された第２ミラー１４と、等を備えて構成される。
ここで、リアプロジェクタ用光学装置は、筐体１ａと、スクリーン１０と、光学部材１２と、第１ミラー１３と、第２ミラー１４と、等により構成される。
【００２０】
リアプロジェクタ１において、スクリーン１０の背面に入射される光は、筐体１ａに装着されたプロジェクタユニット１１により光学部材１２に向けて投射され、次いで、光学部材１２により第１ミラー１３に向けて反射され、次いで、第１ミラー１３により第２ミラー１４に向けて反射され、そして、第２ミラー１４によりスクリーン１０に向けて反射されることによって、スクリーン１０の背面に入射される。すなわち、スクリーン１０の背面に入射される光の光路は、プロジェクタユニット１１→光学部材１２→第１ミラー１３→第２ミラー１４→スクリーン１０である。
【００２１】
リアプロジェクタ１において、光学部材１２、第１ミラー１３及び第２ミラー１４の配置位置、配置時の傾斜角度（スクリーン１０の背面に対する傾斜角度）、反射面の形状等は、スクリーン１０に表示される画像サイズに応じて決定される。
具体的には、リアプロジェクタ１においては、筐体１ａに装着されたプロジェクタユニット１１により投射された光を、光学部材１２、第１ミラー１３及び第２ミラー１４によって順次反射させることにより光路長を稼いで、主としてスクリーン１０の幅方向（左右方向）の画像サイズを確保している。すなわち、スクリーン１０のサイズに応じて、必要な光路長は決定され、その光路長に応じて、光学部材１２、第１ミラー１３及び第２ミラー１４の配置位置（主として上下方向の配置位置）は決定される。
また、リアプロジェクタ１においては、光学部材１２、第１ミラー１３及び第２ミラー１４（特に第２ミラー１４）の傾斜角度や反射面の形状によって、主としてスクリーン１０の高さ方向（上下方向）の画像サイズを確保している。すなわち、スクリーン１０のサイズに応じて、光学部材１２、第１ミラー１３及び第２ミラー１４（特に第２ミラー１４）の傾斜角度や反射面の形状は決定される。
【００２２】
プロジェクタユニット１１は、光を投射する携帯型の光走査型プロジェクタである。プロジェクタユニット１１は、例えば、筐体１ａに装着されていない場合、不透過性のスクリーンの表面に光を投射して当該スクリーンの表面に画像を表示するフロントプロジェクタとしても使用することができる。
具体的には、プロジェクタユニット１１は、例えば、図１に示すように、携帯可能な小型形状のケース１１ａと、ケース１１ａの内部に配置され、ビーム状の光を供給する光源部１１１と、ケース１１ａの内部に配置され、光源部１１１からの光を走査する走査部１１２と、等を備えて構成される。
リアプロジェクタ１の筐体１ａの正面下側略中央部にはプロジェクタユニット１１の光出射側が挿入自在な開口部が設けられており、プロジェクタユニット１１は、光出射側が開口部に挿入されることによって、筐体１ａに装着される。
【００２３】
光源部１１１は、コリメートされた光束或いはビーム状の光である赤色光、緑色光及び青色光を、それぞれ画像信号に応じて変調して供給する。光源部１１１からの光は、走査部１１２に入射される。
ここで、画像信号は、例えば、プロジェクタユニット１１が備えるメモリ部（図示省略）が記憶している画像信号であっても良いし、プロジェクタユニット１１と接続する外部機器（図示省略）から供給された画像信号であっても良い。
【００２４】
走査部１１２は、光源部１１１からの光を、互いに直交する２軸方向に走査する。
具体的には、走査部１１２は、例えば、左右方向及び上下方向に回動自在な平面状の反射ミラーと、反射ミラーを回動させる回動駆動部と、等を備えて構成されており、回動駆動部によって画像信号に基づき反射ミラーを回動させることにより、光源部１１１からの光を走査する。プロジェクタユニット１１のケース１１ａの先端（光出射側）には、投影レンズ（図示省略）が嵌装された開口が設けられており、走査部１１２からの光は、その投影レンズを介して、プロジェクタユニット１１の外部に向けて出射（投射）される。そして、プロジェクタユニット１１からの光は、プロジェクタユニット１１が筐体１ａに装着されている場合は、光学部材１２に入射される。
【００２５】
ここで、スクリーン１０の下方に第２ミラー１４が配置されているため、スクリーン１０の背面に対する光の入射位置の上下方向の間隔が、スクリーン１０の上側になるにつれて大きくなる。すなわち、光の入射位置が、スクリーン１０の上側になるにつれて疎になっていくため、スクリーン１０の高さ方向（上下方向）に入射位置の疎密が生じてしまい、スクリーン１０に表示された画像に輝度ムラ等が生じてしまう。
そこで、プロジェクタユニット１１は、スクリーン１０の背面に対する光の入射位置の上下方向の間隔が等しくなるように、スクリーン１０の下側に入射される光を間引きながら、光を投射することとする。
【００２６】
光学部材１２は、筐体１ａに装着されて光学部材１２の前方に配置されたプロジェクタユニット１１により投射された光を、光学部材１２よりも上側に配置された第１ミラー１３に向けて反射させるためのミラーである。
【００２７】
具体的には、光学部材１２は、第１ミラー１３の反射面上の線状領域で光が反射されるように、プロジェクタユニット１１により投射された光を第１ミラー１３に向けて反射させる。
ここで、線状領域は、第１ミラー１３の反射面上の、スクリーン１０の幅方向に沿った領域であり、第１ミラー１３に入射される光のビーム径と略同一の幅を有する。すなわち、例えば、図１に示すように、側面視において、各光は、第１ミラー１３の反射面上でほぼ重なっている。
第１ミラー１３は反射面を下側に向けて配置されているため、第１ミラー１３の幅方向は前後方向（リアプロジェクタ１の厚さ方向）と略一致するが、この第１ミラー１３の幅は、少なくとも線状領域の幅と同等であれば良い。したがって、第１ミラー１３の幅を小さくすることができる。
なお、線状領域の幅は、第１ミラー１３の幅をより小さくするという観点から、第１ミラー１３に入射される光のビーム径と同一である（すなわち、側面視において、各光が、第１ミラー１３の反射面上で完全に重なる）ことが好ましいが、機械的誤差等は許容される。ここでいう略同一とは、この誤差の許容を含んでいる。
【００２８】
光学部材１２の形状は、光学部材１２によって、第１ミラー１３の反射面上の線状領域で光が反射されるように、プロジェクタユニット１１からの全ての光を第１ミラー１３に向けて反射させることができるのであれば任意であり、例えば、反射面が平面状の平面ミラーであっても良いし、図１に示すように、反射面が曲面（球面やシリンドリカル面など）状の曲面ミラーであっても良い。
また、光学部材１２のサイズは、光学部材１２によって、第１ミラー１３の反射面上の線状領域で光が反射されるように、プロジェクタユニット１１からの全ての光を第１ミラー１３に向けて反射させることができるのであれば任意である。
【００２９】
第１ミラー１３は、反射面を下側に向けて配置され、光学部材１２により反射された光を、第１ミラー１３よりも下側に配置された第２ミラー１４に向けて反射させるためのものである。
第１ミラー１３の形状は、第１ミラー１３によって、光学部材１２からの全ての光を第２ミラー１４に向けて反射させることができるのであれば任意であり、例えば、反射面が平面状の平面ミラーであっても良いし、図１に示すように、反射面が曲面状の曲面ミラーであっても良い。
また、第１ミラー１３のサイズは、第１ミラー１３によって、光学部材１２からの全ての光を第２ミラー１４に向けて反射させることができるのであれば任意であるが、第１ミラー１３の幅は、第１ミラー１３の幅をより小さくするという観点から、線状領域の幅と同等であるのが好ましい。
【００３０】
また、第１ミラー１３は、入射された光のビーム径を絞る機能を有することとする。これにより、より高コントラストの画像を表示することができる。
したがって、第１ミラー１３の形状やサイズは、第１ミラー１３に入射された全ての光のビーム径を絞ることができるものが好ましい。
【００３１】
第２ミラー１４は、第１ミラー１３により反射された光を、第２ミラー１４よりも上側に配置されたスクリーン１０に向けて反射させて、スクリーン１０の背面に入射させるためのものである。
【００３２】
具体的には、第２ミラー１４は、第１ミラー１３からの光に対して左右方向の扇形歪みの補正を行って、スクリーン１０の背面における所定の入射位置に各光がそれぞれ入射されるように第１ミラー１３からの光を反射させる。
第２ミラー１４の形状は、第２ミラー１４によって、スクリーン１０の背面における所定の入射位置に各光がそれぞれ入射されるように第１ミラー１３からの全ての光を反射させることができるのであれば任意であり、例えば、反射面が平面状の平面ミラーであっても良いし、図２に示すように、反射面が曲面状の曲面ミラーであっても良い。
また、第２ミラー１４のサイズは、第２ミラー１４によって、スクリーン１０の背面における所定の入射位置に各光がそれぞれ入射されるように第１ミラー１３からの全ての光を反射させることができるのであれば任意である。
【００３３】
スクリーン１０は、第２ミラー１４により反射されてスクリーン１０の背面に入射された光を透過して、スクリーン１０の表面から出射することにより、スクリーン１０の表面に画像を表示させるためのものである。
【００３４】
ここで、スクリーン１０の下方に第２ミラー１４が配置されているため、スクリーン１０を透過した光は、スクリーン１０の表面から上側（前方上側）に向けて出射される。すなわち、スクリーン１０正面の観測者側に向けて光が出射されないため、暗い画像が表示される等して、スクリーン１０に表示された画像が見難いものになってしまう。
そこで、スクリーン１０を透過した光が、スクリーン１０の表面から前側に向けて（すなわち、スクリーン１０正面の観測者側に向けて）出射されるように、スクリーン１０は、スクリーン１０から出射される光の指向性を制御する制御部材１０１を備えていることとする。
【００３５】
制御部材１０１は、例えば、一方の面に微小なプリズムが複数配置されたプリズムシートであり、入射された光を前側に向けて屈折させることにより、スクリーン１０から出射される光の指向性を制御する。なお、スクリーン１０の背面への光の入射角（入射方向とスクリーン１０背面の法線とがなす角度）は、スクリーン１０の上側になるにつれて大きくなるため、制御部材１０１としては、例えば、スクリーン１０の上側になるにつれて光を大きく屈折させることができるように、プリズムの形状を上下方向に連続的に変化させたプリズムシートを用いるのが好ましい。
制御部材１０１の配置位置は、制御部材１０１によって、スクリーン１０から出射される光の指向性を好適に制御できるのであれば任意であり、例えば、スクリーン本体の背面に配置されていても良いし、スクリーン本体の内部に配置されていても良いし、図１に示すように、スクリーン本体の表面に配置されていても良い。
【００３６】
以上説明した第１の実施の形態におけるリアプロジェクタ１によれば、筐体１ａと、筐体１ａの正面に取り付けられた透過型のスクリーン１０と、光を投射するプロジェクタユニット１１と、筐体１ａの内部に配置され、プロジェクタユニット１１により投射された光を上側に反射させる光学部材１２と、筐体１ａの内部に反射面を下側に向けて配置され、光学部材１２により反射された光を反射させる第１ミラー１３と、筐体１ａの内部に配置され、第１ミラー１３により反射された光を反射させてスクリーン１０の背面に入射させる第２ミラー１４と、を備え、光学部材１２は、第１ミラー１３の反射面上の、スクリーン１０の幅方向に沿った線状領域で、光が反射されるように、プロジェクタユニット１１により投射された光を第１ミラー１３に向けて反射させるようになっている。
すなわち、プロジェクタユニット１１により投射された光は、光学部材１２や第１ミラー１３によって上側や下側に向けて反射されるため、光を前側や後側に向けて反射させる場合と比較して、少ないミラー枚数で光路長を稼ぐことができ、効率よく大きな画像を表示することができる。
また、第１ミラー１３の幅は、少なくとも線状領域の幅と同等であれば良いため、従来のリアプロジェクタのように、プロジェクタユニット１１からの光が前後方向に拡大された状態で第１ミラー１３に到達するものよりも、第１ミラー１３の幅を小さくすることができる。したがって、第１ミラー１３の幅が小さくなる分、リアプロジェクタ１をコンパクト化でき、ひいてはリアプロジェクタ１の更なる薄型化が可能になる。
【００３７】
また、以上説明した第１の実施の形態におけるリアプロジェクタ１によれば、スクリーン１０は、スクリーン１０の表面から前側に向けて（すなわち、スクリーン１０正面の観測者側に向けて）出射されるように、スクリーン１０から出射される光の指向性を制御する制御部材１０１を備えている。
したがって、スクリーン１０に制御部材１０１を備えていない場合と比較して、スクリーン１０に表示される画像が見易いものとなり、好適である。
【００３８】
また、以上説明した第１の実施の形態におけるリアプロジェクタ１によれば、プロジェクタユニット１１は、ビーム状の光を供給する光源部１１１と、光源部１１１からの光を走査する走査部１１２と、を備える光走査型プロジェクタであり、筐体１ａに着脱自在である。
したがって、光源や液晶パネルなどを備える液晶プロジェクタ、光源やＤＭＤ（Digital Micromirror Device）などを備えるＤＬＰ（Digital Light Processing）プロジェクタ等と比較して、プロジェクタユニット１１は、構成が簡易であり、小型化が容易であるため、携帯し易く、使い勝手が良い。
【００３９】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態におけるリアプロジェクタ２について説明する。
なお、第２の実施の形態のリアプロジェクタ２は、第１ミラー１３と第２ミラー２５との間の光路中に当該光路を延長させるための一個の第３ミラー２４を備えている点が、第１の実施の形態のリアプロジェクタ１と異なる。したがって、異なる箇所のみについて説明し、その他の共通する部分については同一符号を付して説明する。
【００４０】
リアプロジェクタ２は、例えば、図３及び図４に示すように、筐体１ａと、スクリーン１０と、プロジェクタユニット１１と、光学部材１２と、第１ミラー１３と、筐体１ａの内部下側における第１ミラー１３よりも前側に配置された第３ミラー２４と、筐体１ａの内部上側における第１ミラー１３よりも後側に配置された第２ミラー２５と、等を備えて構成される。
ここで、リアプロジェクタ用光学装置は、筐体１ａと、スクリーン１０と、光学部材１２と、第１ミラー１３と、第３ミラー２４と、第２ミラー２５と、等により構成される。
【００４１】
リアプロジェクタ２において、スクリーン１０の背面に入射される光は、筐体１ａに装着されたプロジェクタユニット１１により光学部材１２に向けて投射され、次いで、光学部材１２により第１ミラー１３に向けて反射され、次いで、第１ミラー１３により第３ミラー２４に向けて反射され、次いで、第３ミラー２４により第２ミラー２５に向けて反射され、そして、第２ミラー２５によりスクリーン１０に向けて反射されることによって、スクリーン１０の背面に入射される。すなわち、スクリーン１０の背面に入射される光の光路は、プロジェクタユニット１１→光学部材１２→第１ミラー１３→第３ミラー２４→第２ミラー２５→スクリーン１０である。
【００４２】
ここで、リアプロジェクタ２においては、スクリーン１０のサイズが、第１の実施の形態のリアプロジェクタ１のスクリーン１０のサイズよりも大きく、リアプロジェクタ１が備える光学部材１２、第１ミラー１３及び第２ミラー１４だけでは必要な光路長を稼ぐことができないため、第３ミラー２４を追加して反射回数を多くして、必要な光路長を稼いでいる。
すなわち、第１ミラー１３と第２ミラー２５との間の光路中に第３ミラー２４を配置することで、光路を容易に延長することができる。
【００４３】
第３ミラー２４は、反射面を上側に向けて配置され、第１ミラー１３により反射された光を、第３ミラー２４よりも上側に配置された第２ミラー２５に向けて反射させるためのものである。
第３ミラー２４の形状は、第３ミラー２４によって、第１ミラー１３からの全ての光を第２ミラー２５に向けて反射させることができるのであれば任意であり、例えば、反射面が平面状の平面ミラーであっても良いし、図４に示すように、反射面が曲面状の曲面ミラーであっても良い。
また、第３ミラー２４のサイズは、第３ミラー２４によって、第１ミラー１３からの全ての光を第２ミラー２５に向けて反射させることができるのであれば任意である。
【００４４】
第２ミラー２５は、第１ミラー１３により反射され、次いで、第３ミラー２４により反射された光を、第２ミラー２５よりも下側に配置されたスクリーン１０に向けて反射させて、スクリーン１０の背面に入射させるためのものである。
【００４５】
以上説明した第２の実施の形態におけるリアプロジェクタ２によれば、第１ミラー１３と第２ミラー２５との間の光路中に反射面を上側に向けて配置され、当該光路を延長させるための第３ミラー２４を備えている。
すなわち、プロジェクタユニット１１により投射された光は、光学部材１２や第１ミラー１３、第３ミラー２４によって上側や下側に向けて反射されるため、光を前側や後側に向けて反射させる場合と比較して、少ないミラー枚数で光路長を稼ぐことができ、効率よく大きな画像を表示することができる。
また、第３ミラー２４を備えることで、光路を容易に延長することができるため、容易に大きな画像を表示することができる。
【００４６】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態におけるリアプロジェクタ３について説明する。
なお、第３の実施の形態のリアプロジェクタ３は、第２ミラー３５がスクリーン３０と対向するように配置されている点が、第２の実施の形態のリアプロジェクタ２と異なる。したがって、異なる箇所のみについて説明し、その他の共通する部分については同一符号を付して説明する。
【００４７】
リアプロジェクタ３は、例えば、図５に示すように、筐体１ａと、筐体１ａの正面に取り付けられた透過型のスクリーン３０と、プロジェクタユニット１１と、光学部材１２と、第１ミラー１３と、第３ミラー２４と、筐体１ａの内部背面側における第１ミラー１３よりも後側に配置された第２ミラー３５と、等を備えて構成される。
ここで、リアプロジェクタ用光学装置は、筐体１ａと、スクリーン１０と、光学部材１２と、第１ミラー１３と、第３ミラー２４と、第２ミラー３５と、等により構成される。
【００４８】
リアプロジェクタ３において、スクリーン３０の背面に入射される光は、筐体１ａに装着されたプロジェクタユニット１１により光学部材１２に向けて投射され、次いで、光学部材１２により第１ミラー１３に向けて反射され、次いで、第１ミラー１３により第３ミラー２４に向けて反射され、次いで、第３ミラー２４により第２ミラー３５に向けて反射され、そして、第２ミラー３５によりスクリーン３０に向けて反射されることによって、スクリーン３０の背面に入射される。すなわち、スクリーン３０の背面に入射される光の光路は、プロジェクタユニット１１→光学部材１２→第１ミラー１３→第３ミラー２４→第２ミラー３５→スクリーン３０である。
【００４９】
第２ミラー３５は、第１ミラー１３により反射され、次いで、第３ミラー２４により反射された光を、第２ミラー３５と対向して配置されたスクリーン３０に向けて反射させて、スクリーン３０の背面に入射させるためのものである。
【００５０】
ここで、例えば、図５に示すように、スクリーン３０の上下方向略中央よりも下側の部分と対向するように第２ミラー３５が配置されているため、スクリーン３０の背面に対する光の入射位置の上下方向の間隔が、スクリーン３０の上側になるにつれて大きくなる。すなわち、光の入射位置が、スクリーン３０の上側になるにつれて疎になっていくため、スクリーン３０の高さ方向（上下方向）に入射位置の疎密が生じてしまい、スクリーン３０に表示された画像に輝度ムラ等が生じてしまう。
そこで、第２ミラー３５は、スクリーン３０の背面に対する光の入射位置の上下方向の間隔が等しくなるように光を反射させる反射面を有することとする。
【００５１】
具体的には、例えば、第２ミラー３５の反射面には、スクリーン３０の背面に対する光の入射位置の上下方向の間隔が等しくなるように、上下方向に連続的に形状を変化させた、微小なプリズムが複数配置されている。
したがって、第１及び第２の実施の形態では、入射位置の疎密の発生を防ぐために、プロジェクタユニット１１によって光を間引きながら投射するようにしたが、第３の実施の形態では、第２ミラー３５によって入射位置の疎密の発生を防ぐことができ、プロジェクタユニット１１は間引きながら光を投射する必要がないため、より高解像度の画像を表示することができる。
【００５２】
スクリーン３０は、第２ミラー３５により反射されてスクリーン３０の背面に入射された光を透過して、スクリーン３０の表面から出射することにより、スクリーン３０の表面に画像を表示させるためのものである。
【００５３】
ここで、スクリーン３０と対向するように第２ミラー３５が配置されているため、スクリーン３０が、制御部材１０１（第１及び第２の実施の形態のリアプロジェクタ１，２のスクリーン１０が備えていた制御部材１０１）を備えていなくても、スクリーン３０を透過した光は、スクリーン３０の表面から前側に向けて（すなわち、スクリーン３０正面の観測者側に向けて）出射される。したがって、スクリーン３０は、制御部材１０１を備えていないこととする。
【００５４】
以上説明した第３の実施の形態におけるリアプロジェクタ３によれば、第２ミラー３５は、スクリーン３０と対向するように配置されている。
したがって、スクリーン３０が制御部材１０１を備えていなくても、スクリーン３０を透過した光は、前側に向けて（すなわち、スクリーン３０正面の観測者側に向けて）出射されるため、スクリーン３０に制御部材１０１を備える必要がなく、好適である。
【００５５】
また、以上説明した第３の実施の形態におけるリアプロジェクタ３によれば、第２ミラー３５は、スクリーン３０の背面に対する光の入射位置の上下方向の間隔が等しくなるように光を反射させる反射面を有している。
したがって、プロジェクタユニット１１が間引きながら光を投射しなくても、第２ミラー３５によって入射位置の疎密の発生を防ぐことができるため、プロジェクタユニット１１によって光を間引きながら投射する必要がなく、より高解像度の画像を表示することができる。
【００５６】
なお、本発明は、上記した実施の形態のものに限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５７】
第１〜第３の実施の形態において、入射された光のビーム径を絞る機能を有するミラーは、第１ミラー１３に限ることはなく、例えば、第２ミラー１４，２５，３５であっても良いし、第３ミラー２４であっても良い。
【００５８】
第１〜第３の実施の形態において、プロジェクタユニット１１の装着方法は、筐体１ａに設けられた開口部に光出射側を挿入するものに限るものではなく任意である。
また、プロジェクタユニット１１は、携帯可能でなくても良いし、光走査型プロジェクタでなくても良い。
また、プロジェクタユニット１１は、筐体１ａに着脱自在のものに限るものではなく、筐体１ａから取り外すことができないものであっても良い。
また、プロジェクタユニット１１の配置位置は、筐体１ａの正面におけるスクリーンよりも下側に限ることはなく任意であり、また、筐体１ａの内部に配置されていても良い。
【００５９】
第３の実施の形態において、スクリーン３０は、制御部材１０１を備えていないものに限るものではなく、制御部材１０１を備えるものであっても良い。この場合、スクリーン３０を透過した光は、より一層、前側に向けて（すなわち、スクリーン３０正面の観測者側に向けて）出射されるため、より一層、スクリーン３０に表示された画像が見易いものとなる。
また、制御部材１０１は、一方の面に微小なプリズムが複数配置されたプリズムシートに限るものではなく、スクリーン１０の表面から前側に向けて（すなわち、スクリーン１０正面の観測者側に向けて）出射されるように、スクリーン１０から出射される光の指向性を制御できるものであれば任意である。
【００６０】
第３の実施の形態において、第２ミラー３５として、上下方向に連続的に形状を変化させた微小なプリズムを複数配置した反射面を有するものを使用したが、これに限るものではなく、第２ミラー３５は、スクリーン３０の背面に対する光の入射位置の上下方向の間隔が等しくなるように光を反射させる反射面を有するものであれば任意である。
また、第１及び第２の実施の形態についても、第２ミラー１４，２５として、スクリーン１０の背面に対する光の入射位置の上下方向の間隔が等しくなるように光を反射させる反射面を有するものを使用することが可能である。この場合、プロジェクタユニット１１によって光を間引きながら投射する必要がなく、好適である。
【００６１】
第３の実施の形態において、リアプロジェクタ３は、第２の実施の形態のリアプロジェクタ２が備える第２ミラー２５に代えて、スクリーン３０と対向する第２ミラー３５を備えるものに限ることはなく、第１の実施の形態のリアプロジェクタ１が備える第２ミラー１４に代えて、スクリーン３０と対向する第２ミラーを備えるものであっても良い。
【００６２】
第２及び第３の実施の形態において、リアプロジェクタ２，３が備える第３ミラー２４の枚数は１枚に限ることはなく、複数であっても良い。リアプロジェクタ２，３が備える第３ミラー３４の枚数は、必要な光路長（すなわち、スクリーン１０，３０のサイズ）に応じて決定されるのが好ましい。
【００６３】
第１〜第３の実施の形態において、光学部材１２は、プロジェクタユニット１１からの光を反射させるミラーに限るものではなく、プロジェクタユニット１１からの光を反射又は屈折させることができるものであれば任意であり、例えば、プロジェクタユニット１１からの光を屈折させるレンズであっても良い。
【００６４】
第１〜第３の実施の形態において、プロジェクタユニット１１、光学部材１２、第１ミラー１３、第３ミラー２４、第２ミラー１４，２５，３５の配置位置は、必要な光路長を得ることができるものであれば任意である。
具体的には、光学部材１２は、プロジェクタユニット１１からの光を上側及び下側の何れか一方に反射又は屈折させることができるように、筐体１ａの内部に配置されているものであれば任意である。
また、第１ミラー１３は、反射面を上側及び下側の何れか他方に向けて配置され、光学部材１２からの光を反射させることができるように、筐体１ａの内部に配置されているものであれば任意である。
また、第３ミラー２４は、第１ミラー１３と第２ミラー２５，３５との間の光路中に反射面を上側又は下側に向けて筐体１ａの内部に配置されているのであれば任意である。
また、プロジェクタユニット１１は、筐体１ａの背面側に向けて光を投射するように配置されたものに限るものではなく、光学部材１２が、プロジェクタユニット１１からの光を上側及び下側の何れか一方に反射又は屈折させることができるのであれば、プロジェクタユニット１１による光の投射方向は任意であり、それに応じてプロジェクタユニット１１の配置の仕方も適宜変更可能である。
【００６５】
第１〜第３の実施の形態において、筐体１ａの形状は、外形略直方体形状に限ることはなく任意である。
具体的には、第１の実施の形態においては、第１ミラー１３よりも後側に他のミラー等が備えられていないため、筐体１ａの形状を、例えば、筐体１ａの厚さが上側になるにつれて薄くなるように、筐体１ａの背面に傾斜をつけた形状にすることもできる。これにより、リアプロジェクタ１を更にコンパクト化することができる。
【００６６】
第１〜第３の実施の形態において、スクリーン１０，３０は、拡散板を備えていても良い。これにより、より高い面輝度やより広い視野角が得られ、好適である。
【符号の説明】
【００６７】
１，２，３  リアプロジェクタ
１ａ  筐体
１０，３０  スクリーン
１１  プロジェクタユニット（投射部（光走査型プロジェクタ））
１２  光学部材
１３  第１ミラー
１４，２５，３５  第２ミラー
２４  第３ミラー
１０１  制御部材
１１１  光源部
１１２  走査部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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