(57)【要約】【課題】部分的に高解像度の表示が可能な表示装置を提供する。【解決手段】本発明の表示装置１は、表示領域Ａ１に第１画像Ｐ１を表示するプロジェクター２と、プロジェクター２の解像度に応じて表示装置本体への入力画像信号を変換してプロジェクター２への第１入力信号を生成する第１信号生成部と、表示領域Ａ１の一部である部分領域に配置されて第１画像Ｐ１よりも小面積かつ高解像度の第２画像Ｐ２を表示する画像表示端末３と、部分領域に表示すべき画像の信号を入力画像信号から抽出して画像表示端末３への第２入力信号を生成する第２信号生成部と、を含んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示領域に第１画像を表示するプロジェクターと、
前記プロジェクターの解像度に応じて表示装置本体への入力画像信号を変換して前記プロジェクターへの第１入力信号を生成する第１信号生成部と、
前記表示領域の一部である部分領域に配置されて前記第１画像よりも小面積かつ高解像度の第２画像を表示する画像表示端末と、
前記部分領域に表示すべき画像の信号を前記入力画像信号から抽出して前記画像表示端末への第２入力信号を生成する第２信号生成部と、を含んでいることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１信号生成部は、前記第１入力信号として前記入力画像信号に対応する画像よりも画素数が少ない画像の信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記部分領域において前記第１画像がブランクになるように制御するブランキング制御部を含んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示領域において前記画像表示端末が占める領域を検出する領域検出部を含み、
前記第２信号生成部が前記領域検出部の検出結果に基づいて前記部分領域を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記領域検出部が、発光部と、前記発光部から射出された光を検出する光検出部と、を含み、
前記発光部又は前記光検出部が前記画像表示端末に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記発光部から射出される光が赤外光であることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記プロジェクターは、
光源装置と、
前記光源装置から射出された光を変調する光変調装置と、
前記光変調装置により変調された光を前記表示領域に導く導光光学系と、を含み、
前記発光部から射出される光の波長が、前記光源装置から射出される光の波長と異なっていることを特徴とする請求項５又は６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記導光光学系が走査光学系で構成されており、
前記発光部から射出された光が、前記走査光学系を経て前記光検出部に入射することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記光検出部が前記画像表示端末に設けられており、
前記発光部から射出された光が、前記光源装置から射出された光と合成されて前記走査光学系に入射することを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＰＣ等の信号源から出力される画像を表示する表示装置として、フラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤと称する場合がある）やプロジェクター等が知られている。一般に、プロジェクターによれば装置の寸法に比して大画面の表示が容易であり、ＦＰＤによれば高精細な表示が容易である。
【０００３】
表示装置は、例えばＣＡＤやシミュレーション等を活用する作業において、コンテンツを表示させる用途で用いられることもある。このような作業において、コンテンツの全体を把握しつつ、コンテンツの細部を確認する機会がよくある。ＣＡＤデータ等の情報量が多いコンテンツを扱う作業では、全体の表示と拡大された細部の表示とを切替える手法が用いられている。
【０００４】
この手法では、ズームインとズームアウトの切替が煩雑であることや、全体に対する細部の位置関係が把握しにくいこと等により作業効率が低下するおそれがある。この不都合を回避するためには、表示装置として、細部を詳細に観察できる程度に高解像度の表示が可能であり、かつ全体を表示可能な程度に大画面のものを用いるとよい。
【０００５】
例えば、表示装置として、ＰＣ等から出力される高画素数の映像信号を画素単位まで表示可能なプロジェクターを用いればよい。しかしながら、プロジェクターを構成する液晶ライトバルブ等の光変調装置は、同じ画素数のＦＰＤと比較して格段に小型であり、高画素数にすることがコスト面で難しい。表示装置として大画面のＦＰＤを用いてもよいが、ＦＰＤは、装置寸法が画面と同程度以上であり装置が極めて大型になってしまう。
【０００６】
結局のところ、全体を高解像度で表示させる手法により、全体と細部とを良好に表示させること現実的でない。現実的な手法として、領域ごとに解像度を調整することにより、細部のみを高解像度で表示する手法が考えられる。領域ごとに解像度を調整する技術としては、特許文献１〜４に開示されている技術が挙げられる。
【０００７】
特許文献１、２では、全体画像を表示するプロジェクターと、局所画像を表示するプロジェクターとを組み合わせている。２つのプロジェクターは、例えば画素数が同一のものである。局所画像は、全体画像よりも被投射領域（画面）が小さくなっており、全体画像よりも解像度が高い状態で全体画像の一部に重畳される。
特許文献３、４では、画像が表示される被投射領域と視聴者との距離に応じて、解像度が調整されるようになっている。視聴者が被投射領域に近づくと、被投射領域が縮小されて高解像の画像が表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−７０２５７号公報
【特許文献２】特開２００５−１９６１３７号公報
【特許文献３】特開２０００−２７６１２３号公報
【特許文献４】特開２００７−６５５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１〜４の技術を用いれば、視認する領域の大きさに応じた解像度で画像を表示することが可能であると考えられるが、以下のような問題点がある。
特許文献１〜４において、高解像度で表示する領域を切替えるには、細部を表示するプロジェクターによる被投射領域を切替える必要がある。被投射領域を切替える手法としては、プロジェクターの光軸を首振り等により調整する手法や、光軸が被投射領域になす角度を保持しつつプロジェクターを平行移動させる手法が考えられる。前者の手法では、偏角により細部の画像が大きく歪むので細部の解像度を確保することが難しくなる。後者の手法では、装置が極めて大型になる。
【００１０】
また、細部に非常に高い解像度が要求されると対応しきれなくなるおそれもある。細部の解像度を高めるために被投射領域を狭くすると、細部の輝度が高くなり、ある程度以上に高解像度にしようとしてもハレーションを生じて細部を観察することができなくなる。ある程度以上に高解像度にするには、プロジェクターの光変調装置の画素数を増やすことになり、前記のようにコスト面で現実的でなくなる。
【００１１】
本発明は、前記事情に鑑み成されたものであって、部分的に高解像度の表示が可能な表示装置を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の表示装置は、表示領域に第１画像を表示するプロジェクターと、前記プロジェクターの解像度に応じて表示装置本体への入力画像信号を変換して前記プロジェクターへの第１入力信号を生成する第１信号生成部と、前記表示領域の一部である部分領域に配置されて前記第１画像よりも小面積かつ高解像度の第２画像を表示する画像表示端末と、前記部分領域に表示すべき画像の信号を前記入力画像信号から抽出して前記画像表示端末への第２入力信号を生成する第２信号生成部と、を含んでいることを特徴とする。
【００１３】
このようにすれば、プロジェクターにより第１画像を表示するので、第１画像を大画面で表示することが容易になる。画像表示端末により第２画像を表示するので、第２画像をプロジェクターにより表示する場合と比較して、第２画像を高解像度にすることが容易になる。本発明の表示装置によれば、画像表示端末が表示領域内に配置されるので、全体として大画面であるとともに部分的に高解像度な表示が容易に得られる。
【００１４】
また、画像表示端末により第２画像を表示するので、第２画像をプロジェクターにより表示する場合と比較して、第２画像に歪みを生じることがなくなる。したがって、表示領域のどの部分を部分領域に設定しても良好な第２画像が得られるようになり、部分領域を切替えることが容易になる。このように本発明の表示装置は、所望の部分領域を高解像度で表示することが容易であり、利便性が高いものになっている。
【００１５】
また、前記第１信号生成部は、前記第１入力信号として前記入力画像信号に対応する画像よりも画素数が少ない画像の信号を生成することが好ましい。
このようにすれば、プロジェクターに必要とされる画素数が低くなり、プロジェクターを低コストにすることができるので、表示装置を低コストにすることができる。前記のように本発明にあっては、所望の部分領域を高解像度で表示可能であるので、低コストでありながら細部を良好に観察可能な表示装置になる。
【００１６】
また、前記部分領域において前記第１画像がブランクになるように制御するブランキング制御部を含んでいることが好ましい。
このようにすれば、画像表示端末が部分領域に対して位置ずれを生じた場合でも、第２画像に第１画像がほとんど重ならなくなる。したがって、画像がずれて重なることによる解像度の低下が回避され、第２画像を確実に高解像度で表示することができる。
【００１７】
また、前記表示領域において前記画像表示端末が占める領域を検出する領域検出部を含み、前記第２信号生成部が前記領域検出部の検出結果に基づいて前記部分領域を設定することが好ましい。
このようにすれば、画像表示端末が占める領域に対応した画像が画像表示端末に自動的に表示され、部分領域を手動で設定する場合に比べて利便性が高い表示装置になる。
【００１８】
また、前記領域検出部が、発光部と、前記発光部から射出された光を検出する光検出部と、を含み、前記発光部又は前記光検出部が前記画像表示端末に設けられている構成にしてもよい。
このようにすれば、画像表示端末が占める領域を光により検出することができる。
【００１９】
また、前記発光部から射出される光が赤外光であることが好ましい。
このようにすれば、赤外光は可視光ではないので、発光部から射出される光が観察されることがなくなり、発光部から射出された光により第１画像や第２画像の画像品質が低下することが回避される。
【００２０】
前記プロジェクターは、光源装置と、前記光源装置から射出された光を変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を前記表示領域に導く導光光学系と、を含み、前記発光部から射出される光の波長が、前記光源装置から射出される光の波長と異なっている構成にしてもよい。
このようにすれば、発光部から射出される光が、光源装置から射出される光と明確に区別されるので、画像表示端末が占める領域を高精度に検出することができる。
【００２１】
前記導光光学系が走査光学系で構成されており、前記発光部から射出された光が、前記走査光学系を経て前記光検出部に入射することが好ましい。
走査光学系によれば、投射光学系を採用する場合に比べて、プロジェクターを小型にすることができる。また、光源装置から射出された光が走査光学系により表示領域内を走査され、また走査光学系を経た光が光検出部に検出される。したがって、画像表示端末が占める領域を第１画像と関連付けることが容易になり、画像表示端末が占める領域を正確かつ容易に検出することができる。
【００２２】
また、前記光検出部が前記画像表示端末に設けられており、前記発光部から射出された光が、前記光源装置から射出された光と合成されて前記走査光学系に入射する構成にすることもできる。
このようにすれば、走査光学系と発光部により光スキャナーが構成され、画像表示端末が占める領域を正確かつ容易に検出することができる。また、走査光学系が光スキャナーの一部としても機能するので、プロジェクターと独立して光スキャナーを構成する場合に比べて、装置を小型にすることや低コストにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態の表示装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の表示装置の構成を示す模式図である。
【図３】第１入力信号の生成方法を示す概念図である。
【図４】第２入力信号の生成方法を示す概念図である。
【図５】プロジェクターの駆動系の構成を示す模式図である。
【図６】プロジェクターの構成を示す模式図である。
【図７】第２実施形態の表示装置の概略構成を示す斜視図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、領域検出部の説明図である。
【図９】第３実施形態の表示装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１０】第４実施形態の表示装置の概略構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。説明に用いる図面において、特徴的な部分を分かりやすく示すために、図面中の構造の寸法や縮尺を実際の構造に対して異ならせている場合がある。また、実施形態において同様の構成要素については、同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略する場合がある。
【００２５】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の表示装置１の概略構成を示す斜視図であり、図２は表示装置１の概略構成を示す模式図である。図１に示すように表示装置１は、プロジェクター２、画像表示端末３を含んでいる。プロジェクター２は、例えば机上等の設置面５の上方に設置される。画像表示端末３は、液晶や有機ＥＬ等を用いた直視型のＦＰＤにより構成されている。画像表示端末３は、設置面５内で移動することができるように設置面５上に載置される。
【００２６】
ここでは、設置面５上にコンピューター４が載置されている。コンピューター４には、ＣＡＤや数値シミュレーター等のアプリケーションがインストールされている。コンピューター４は、表示装置１に入力画像信号Ｄ０（図２参照）を供給する信号源４３を含んでいる。信号源４３は、入力画像信号Ｄ０として例えばＣＡＤ上で描画されたオブジェクトを示す信号を出力する。
【００２７】
表示装置１は、概略すると以下のように動作する。入力画像信号Ｄ０は、プロジェクター２の画素数に整合させて変換され、第１入力信号Ｄ１になる。プロジェクター２は、第１入力信号Ｄ１に基づいて、設置面５上の所定の表示領域Ａ１に第１画像Ｐ１を表示する。表示領域Ａ１は、例えばコンピューター４の表示部よりも大面積の略矩形領域である。第１画像Ｐ１は、例えばオブジェクト全体を示す画像である。
【００２８】
作業者Ｋは、オブジェクトの細部を詳細に観察する場合に、表示領域Ａ１において細部に対応する領域を部分領域Ａ２としてコンピューター４に入力する。部分領域Ａ２は、例えば表示領域Ａ１の長辺、短辺をそれぞれ１／４程度にした略矩形領域である。部分領域Ａ２を入力すると、部分領域Ａ２に表示すべき画像に対応させて入力画像信号Ｄ０の一部が抽出されて、第２入力信号Ｄ２が生成される。画像表示端末３は、表示領域Ａ１の一部である部分領域Ａ２に第２画像Ｐ２を表示する。第２画像Ｐ２は、第１画像Ｐ１よりも高解像度になっており、例えば細部を示す画像である。
【００２９】
次に、表示装置１の構成要素について詳しく説明する。図２に示すように表示装置１は、第１信号生成部１１、第２信号生成部１２を含んでいる。本実施形態の第１信号生成部１１及び第２信号生成部１２は、コンピューター４に内蔵されている。第１信号生成部１１は、通信ケーブル４１を介してプロジェクター２に接続されている。第２信号生成部１２は、コンピューター４に装着された無線通信カード４２により、画像表示端末３と通信可能になっている。
【００３０】
コンピューター４は、信号源４３、ＡＤコンバーター４４、画像メモリー４５、第１信号生成部１１、第２信号生成部１２を含んでいる。信号源４３は、例えばＣＰＵ（ｃｅｎｔｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）等により構成される。信号源４３から出力された信号は、ＡＤコンバーター４４によりデジタル信号に変換される。信号源４３から出力された信号は、実際にはフルカラーの画像に対応した信号になっている。ここでは、赤色画像、緑色画像、青色画像の各々に対応した３つの系統の信号が信号源４３から並列に出力されて、並列に処理される。図２には、３つの系統のうちの１つを代表的に図示しており、以下、１つの系統について代表的に説明する。
【００３１】
なお、信号源４３がデジタル信号を出力する場合には、ＡＤコンバーター４４を省くことができ、例えば信号源４３を画像メモリー４５に直接するとよい。信号源４３、あるいはＡＤコンバーター４４から出力されたデジタル信号は画像メモリー４５に入力画像信号Ｄ０として書込まれる。ＡＤコンバーター４４や画像メモリーへ４５に信号を書込むためのドットクロック信号やタイミングは、信号源４３から出力される信号に基づいて、タイミング回路（図示略）により生成される。タイミング回路は、例えば位相同期回路（ＰＬＬ回路）等により構成される。入力画像信号Ｄ０は、例えば画素数が４０９６×３０７２のＨＸＧＡ形式の画像に対応する映像信号である。
【００３２】
本実施形態の第１信号生成部１１は、第１画像変換回路１１１、第１画像バッファ１１２、第１出力回路１１３を含んでいる。第１信号生成部１１は、入力画像信号Ｄ０に基づいてプロジェクター２の画素数に整合した第１入力信号Ｄ１を生成する。
第２信号生成部１２は、第２画像変換回路１２１、第２画像バッファ１２２、第２出力回路１２３を含んでいる。第２信号生成部１２は、部分領域Ａ２に表示すべき画像に対応するデータを入力画像信号Ｄ０から抽出して、第２入力信号Ｄ２を生成する。以下、第１入力信号Ｄ１、第２入力信号Ｄ２の生成方法の一例を説明する。
【００３３】
図３は第１入力信号Ｄ１の生成方法を示す概念図であり、図４は第２入力信号Ｄ２の生成方法を示す概念図である。図３、図４には、入力画像信号Ｄ０や第１入力信号Ｄ１、第２入力信号Ｄ２について信号が示す画像と対応させてデータ構造を概念的に示している。
【００３４】
まず、第１入力信号Ｄ１の生成方法の一例を説明する。図３に示すように、入力画像信号Ｄ０は、画素ごとの階調データａ（ｉ，ｊ）を含んで構成されている。階調データａ（ｉ，ｊ）は、対応する画素とアドレスｉ、ｊにより関連付けられている。アドレスｉには、例えば主走査方向（ここでは長辺方向）の画素配列に対応させて、０〜４０９５の整数が割り当てられる。アドレスｊには、例えば副走査方向（ここでは短辺方向）の画素配列に対応させて、０〜３０７１の整数が割り当てられる。
【００３５】
第１画像変換回路１１１は、複数の画素の階調データを画像メモリー４５から読出すとともに、読出した複数の階調データの平均値を算出する。この平均値が、第１入力信号Ｄ１において１画素分の階調データになる。１つの平均値の算出に用いる入力画像信号Ｄ０の階調データの数は、プロジェクター２の画素数に応じて選択される。ここでは、プロジェクター２の画素数が１０２４×７６８であり、プロジェクター２により表示される画像がＸＧＡ形式であるとする。
【００３６】
ＸＧＡ形式では、主走査方向の画素数がＨＸＧＡ形式の１／４であり、副走査方向の画素数がＨＸＧＡ形式の１／４である。本実施形態では、ＨＸＧＡ形式をＸＧＡ形式に変換するために、ＨＸＧＡ形式において４行４列に連続して配列される１６個の画素に対応する１６個の階調データａ（ｉ，ｊ）（ｉ＝４ｍ〜４ｍ＋３、ｊ＝４ｎ〜４ｎ＋３）の平均値を、第２入力信号Ｄ２における１画素の階調データｂ（ｍ，ｎ）にする。平均値は、図３中に示した式（１）により算出される。算出された平均値は、第１画像バッファ１１２に順次書込まれる。式（１）に示した演算をｍ＝０，１，２・・・１０２３、ｎ＝０，１，２・・・７６７の範囲で順次行うことにより、ＸＧＡ形式に対応した第１入力信号Ｄ１が第１画像バッファ１１２に書込まれる。
【００３７】
次に、第２入力信号Ｄ２の生成方法の一例を説明する。作業者Ｋがコンピューター４に部分領域Ａ２を入力すると、第２画像変換回路１２１は、入力された部分領域Ａ２の範囲に基づいて入力画像信号Ｄ０から抽出すべきデータの範囲を指定するパラメーターを設定する。具体的には、図４に示すように、部分領域Ａ２の長辺方向が表示領域Ａ１の長辺方向となす角度θを算出して、パラメーターの１つに設定する。また、表示領域Ａ１に表示すべき第１画像Ｐ１において、部分領域Ａ２に表示すべき第２画像Ｐ２の角に位置する画素と重なる画素を求め、この画素に対応する入力画像信号Ｄ０の階調データａ（ｉｃ，ｊｃ）のアドレスｉｃ、ｊｃをパラメーターに設定する。
【００３８】
第２画像変換回路１２１は、第２画像Ｐ２を構成する画素の階調データｃ（ｘ，ｙ）に対応する入力画像信号Ｄ０の階調データを読出す。アドレスｘ、ｙは、第２画像Ｐ２の画素数に応じて適宜選択される。ここでは、画像表示端末３の画素数が１０２４×７６８であり、第２画像Ｐ２がＸＧＡ形式であるとする。アドレスｘには、例えば主走査方向（ここでは長辺方向）の画素配列に対応させて、０〜１０９５の整数が割り当てられる。アドレスｙには、例えば副走査方向（ここでは短辺方向）の画素配列に対応させて、０〜７６７の整数が割り当てられる。
【００３９】
第２画像変換回路１２１は、アドレスｘ、ｙに入力する整数を前記の範囲内から順に選択し、図４中の式（２）に示される演算により、読出すべき入力画像信号Ｄ０の階調データの引数を算出する。式（２）に示したように、主走査方向用の引数は（ｉｃ＋ｘｃｏｓθ−ｙｓｉｎθ）であり、副走査方向用の引数は（ｊｃ＋ｘｓｉｎθ＋ｙｃｏｓθ）である。これら引数は、θが０°、９０°である場合等を除いて、一般に無理数になる。このような場合には、引数を四捨五入等により整数にする処理を行うとよい。また、補間により階調データｃ（ｘ，ｙ）を求める処理を行ってもよい。以下、数値例を用いて階調データｃ（ｘ，ｙ）を求める方法の一例を説明する。
【００４０】
前記パラメーターにおいてθ＝１５°ｉｃ＝２０００、ｊｃ＝１０００であるとし、ｃ（５００，３００）を求める方法を説明する。前記パラメーターの値を式（２）に代入すると、ｃ（５００，３００）＝ａ（２４０５．３２，１４１９．１９）になる。引数を四捨五入して整数にする方法を用いると、ｃ（５００，３００）＝ａ（２４０５，１４１９）となり、階調データａ（２４０５，１４１９）を読み出すことによりｃ（５００，３００）が求まる。
【００４１】
補間によりｃ（５００，３００）を求めるには、仮想的なデータ点である（２４０５．３２，１４１９．１９）の周辺のデータ点の階調データを参照信号として読出す。ここでは、参照データとして、４つの階調データａ（２４０５，１４１９）、ａ（２４０６，１４１９）、ａ（２４０５，１４２０）、ａ（２４０６，１４２０）を読出す。そして、４つの階調データに重み付けを行って、４つの階調データの総和を求めることによりｃ（５００，３００）を算出する。重み付けの方法としては、各種方法を用いることができ、例えば仮想的なデータ点から参照データまでのデータ点間の距離の逆数を用いる手法が挙げられる。例えば、ａ（２４０５．３２，１４１９．１９）とａ（２４０５，１４１９）とのデータ点間の距離は、（０．３２２＋０．１９２）０．５である。
【００４２】
以上のようにして第２画像変換回路１２１は、第２画像Ｐ２を構成する画素の階調データｃ（ｘ，ｙ）を順次算出し、階調データｃ（ｘ，ｙ）を第２画像バッファ１２２に書込む。これにより、第２画像バッファ１２２に、第２入力信号Ｄ２が書込まれる。
【００４３】
図２の説明に戻り、本実施形態では部分領域Ａ２の範囲を示すブランキング信号Ｄ２１が第１画像バッファ１１２に伝達される。第１出力回路１１３は、ブランキング信号Ｄ２１に基づいて、第１入力信号Ｄ１において部分領域Ａ２の範囲内に位置する画素の階調データを暗表示（ブランク）とし、階調データの一部がブランクに変換された変換第１入力信号Ｄ１１を読出す。このように、第１画像バッファ１１２と第２画像バッファ１２２とによりブランキング制御部が構成されている。なお、暗表示とする方法としては、部分領域Ａ２の範囲内の階調データを読出さない方法であってもよいし、第１入力信号Ｄ１の一部を書換える方法であってもよい。
【００４４】
第１出力回路１１３は、通信ケーブル４１を介して変換第１入力信号Ｄ１１をプロジェクター２に出力する。
第２出力回路１２３は、第２入力信号Ｄ２を第２画像バッファ１２２から読出し、無線通信カード４２を介して第２入力信号Ｄ２を画像表示端末３に出力する。画像表示端末３は、通常のＦＰＤと同様にアクティブマトリックス方式で駆動される表示部を有するものである。画像表示端末３の表示部には、第２入力信号Ｄ２に対応した第２画像Ｐ２が表示される。
【００４５】
次に、プロジェクター２の駆動系について説明する。プロジェクター２は、赤色、緑色、青色にそれぞれ対応する３系統の光変調装置２４ａ〜２４ｃ（図６参照）を含んでいる。３系統の光変調装置２４ａ〜２４ｃは、いずれも同様の構成になっており、同様の駆動系により駆動される。ここでは１系統の駆動系を代表的に説明する
【００４６】
図５は、プロジェクター２の駆動系２０の概略構成を示す模式図である。駆動系２０は、駆動系２０は、変換第１入力信号Ｄ１１に基づいて、プロジェクター２を構成する光変調装置２４ａの液晶ライトバルブ２４１用に駆動信号を生成するものである。図５に示すように、駆動系２０は、入力端子２０１、インターフェース回路２０２、スケーリング回路２０３、画質調整回路２０４、ガンマ調整回路２０５、及び駆動回路２０６を含んでいる。変換第１入力信号Ｄ１１は、入力端子２０１に入力され、入力端子２０１に接続されたインターフェース回路２０２を介してスケーリング回路２０３に伝達される。
【００４７】
スケーリング回路２０３は、プロジェクター２を構成する光学系等により生じる画像の歪を補正するものである。ここでは、画像の元になる変換第１入力信号Ｄ１１を予め逆補正しておくことにより、画像の台形歪等を補正することが可能になっている。また、スケーリング回路２０３は、光変調装置２４ａの画素数に対応させて変換第１入力信号Ｄ１１を変換する機能も有している。本実施形態では、第１信号生成部１１においてプロジェクター２の画素数に対応した変換第１入力信号Ｄ１１を生成しているので、スケーリング回路２０３で画素数の変換を行わない。
なお、第１信号生成部１１において画素数の変換を行わないで、スケーリング回路２０３により画素数の変換を行うようにしてもよい。スケーリング回路２０３から出力された信号は、画質調整回路２０４に入力される。
【００４８】
画質調整回路２０４は、入力された信号により表示される画像の明るさやコントラストを調整すべく、入力された信号を画質調整信号２０７に基づいて調整する。画質調整回路２０４から出力された信号は、ガンマ調整回路２０５に入力される。ガンマ調整回路２０５は、光変調装置２４ａの入力信号に対する光変調特性に基づいて、ガンマ調整を行うものである。ガンマ調整回路２０５から出力された信号は、駆動回路２０６に入力される。駆動回路２０６は、入力された信号に基づいて、光変調装置２４ａを駆動する電圧波形等の駆動信号を生成するものである。
【００４９】
図６は、プロジェクター２の概略構成を示す模式図である。図６に示すように、プロジェクター２は、照明光学系２１、色分離光学系２２、リレー光学系２３、光変調装置２４ａ〜２４ｃ、色合成素子２５、投射光学系（導光光学系）２６を含んでいる。プロジェクター２は、概略すると、以下のように動作する。照明光学系２１から射出された光Ｌは、色分離光学系２２により波長帯域が異なる複数の光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃに分離される。光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、それぞれ対応する光変調装置２４ａ〜２４ｃにより変調される。変調された複数の光は、色合成素子２５により合成される。合成された光Ｌａｂｃは、投射光学系２６により被投射面（ここでは設置面５）に拡大投射され、フルカラーの拡大画像が表示される。以下、プロジェクター２の構成要素を詳しく説明する。
【００５０】
照明光学系２１は、光源（光源装置）２１１、リフレクター２１２、偏光変換素子２１３を含んでいる。光源２１１は、高圧水銀ランプ等のランプ光源や発光ダイオード等の固体光源により構成される。本実施形態の光源２１１は、ランプ光源により構成されており、赤、緑、青の光スペクトルを含んだ白色光を発生させる。リフレクター２１２は、光源２１１にて発生した光を反射させて所定の方向に進行させる。偏光変換素子２１３は、リフレクター２１２から射出された光の偏光状態を揃える。照明光学系２１の構成については、光源２１１にて発生する光の配光特性等に応じて適宜変更することができる。例えば、フライアイレンズアレイやロッドレンズ等により光強度分布を調整する構成にしてもよい。
【００５１】
色分離光学系２２は、ダイクロイックミラー２２１、２２２、反射ミラー２２３を含んでいる。ダイクロイックミラー２２１、２２２は、誘電多層膜等により構成され、所定の波長帯域の光を選択的に反射させる特性を有している。ここでは、ダイクロイックミラー２２１が、光Ｌのうちの赤色の光Ｌａを透過させ、緑色の光Ｌｂと青色の光Ｌｃとを反射させる。光Ｌａは、反射ミラー２２３で反射して光変調装置２４ａに入射する。ダイクロイックミラー２２２は、光Ｌｂを反射させ、光Ｌｃを透過させる。光Ｌｂは、光変調装置２４ｂに入射する。光Ｌｃは、リレー光学系２３に入射する。光Ｌｃは、リレー光学系２３において、リレーレンズ２３１、反射ミラー２３２、リレーレンズ２３３、反射ミラー２３４、リレーレンズ２３５をこの順に経て光変調装置２４ｃに入射する。
【００５２】
光変調装置２４ａ〜２４ｃは、いずれも同様の構成になっている。ここでは、光変調装置２４ａの構成を代表的に説明する。光変調装置２４ａは、透過型の液晶ライトバルブ２４１、入射側偏光板２４２、射出側偏光板２４３を含んでいる。液晶ライトバルブ２４１は、入射側偏光板２４２と射出側偏光板２４３との間に配置されている。光Ｌａは、入射側偏光板２４２を通ることにより、偏光状態が略直線偏光になる。液晶ライトバルブ２４１は、図５に示した駆動系２０から供給される駆動信号により駆動され、液晶ライトバルブ２４１を通る光の偏光状態を画素ごとに変化させる。液晶ライトバルブ２４から射出された光Ｌａは、偏光状態に応じてその一部が射出側偏光板２４３に吸収されることにより、駆動信号に応じた階調の光になる。すなわち、光Ｌａは、光変調装置２４ａにより変換第１入力信号Ｄ１１に基づいた赤色画像に形成される。同様にして、光変調装置２４ｂ、２４ｃにより緑色画像、青色画像が形成される。光変調装置２４ａ〜２４ｃにより変調（形成）された光（画像）は、色合成素子２５に入射する。
【００５３】
色合成素子２５は、ダイクロイックプリズム等により構成される。ダイクロイックプリズムは、４つの三角柱プリズムが互いに貼り合わされた構造になっている。三角柱プリズムにおいて貼り合わされる面は、ダイクロイックプリズムの内面になる。ダイクロイックプリズムの内面に、赤色の光Ｌａが反射し緑色の光Ｌｂが透過するミラー面と、青色の光Ｌｃが反射し緑色の光Ｌｂが透過するミラー面とが互いに直交して形成されている。ダイクロイックプリズムに入射した光Ｌｂは、ミラー面を通ってそのまま射出される。ダイクロイックプリズムに入射した光Ｌａ、Ｌｃは、ミラー面で選択的に反射あるいは透過して、光Ｌｂの射出方向と同じ方向に射出される。このようにして３つの光Ｌａ〜Ｌｃ（画像）が重ね合わされて合成される。合成された光Ｌａｂｃは、投射光学系２６に入射する。
【００５４】
投射光学系２６は、投射レンズ２６１、電動フォーカス２６２、電動ズーム２６３を含んでいる。投射レンズ２６１は、光Ｌａｂｃを表示領域Ａ１に結像させる。電動フォーカス２６２により、投射レンズ２６１から表示領域Ａ１までの距離に応じたフォーカス調整が可能になっている。電動ズーム２６３により、表示領域Ａ１における像の大きさを調整可能になっている。ここでは、プロジェクター２により表示される第１画像Ｐ１の面積が、画像表示端末３の表示部面積の略１６倍になるようにズームを調整する。
【００５５】
以上のような構成の表示装置１において、オブジェクトの全体像を示す第１画像Ｐ１が表示領域Ａ１に表示される。また、部分領域Ａ２に画像表示端末３を移動させることにより、オブジェクトの細部を示す第２画像Ｐ２が部分領域Ａ２に表示される。第２画像Ｐ２は、第１画像Ｐ１よりも高解像度（ここでは単位面積当たりの画素数が略１６倍）になっている。
【００５６】
以上のような構成の表示装置１によれば、プロジェクター２により第１画像Ｐ１を表示しているので、第１画像Ｐ１を大画面で表示することが容易である。一般に大画面の画像を観察する場合には、画像全体を視野に入れるために観察者は画像から遠ざかって画像を観察する。作業者Ｋが第１画像Ｐ１から離れるほど第１画像Ｐ１の画素が区別されなくなるので、全体像を観察する上で解像度が不足することはほとんどない。また、画像表示端末３により第２画像Ｐ２を表示しており、画像表示端末３が直視型のＦＰＤにより構成されているので、第２画像Ｐ２を第１画像Ｐ１よりも高解像度にすることが容易になる。
【００５７】
このように表示装置１にあっては、全体像及び細部をともに良好に表示することが可能になっている。また、全体像を細部と同程度に高解像度にする手法に比べて、装置を小型にすることや低コストにすることが容易になっている。
【００５８】
また、部分領域Ａ２において第１画像Ｐ１が暗表示になるので、部分領域Ａ２を区別することが容易になり、部分領域Ａ２に画像表示端末３を良好な位置精度で配置することが容易になる。また、画像表示端末３の位置が部分領域Ａ２に対して厳密に一致していなくでも、第２画像Ｐ２において第１画像Ｐ１と重なる部分がほとんど生じない。したがって、画像がずれて重なることにより画像品質が低下してしまうことが格段に低減され、解像度が必要とされる細部を高品質で表示することができる。
【００５９】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る表示装置の第２実施形態を説明する。第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、表示領域において画像表示端末が占める領域を検出する領域検出部を含んでいる点である。
【００６０】
図７は、第２実施形態の表示装置６の構成を示す模式図である。図７に示すように表示装置６は、領域検出部６１、パラメーター設定部６２、マニュアル設定部６３、切替回路６４を含んでいる。表示装置６は、部分領域Ａ２の自動設定モードと、部分領域Ａ２の手動設定モードとを有している。
【００６１】
図８（ａ）は領域検出部６１の概略構成を示す模式図であり、図８（ｂ）は領域検出部６１を構成する発光部の配置を示す平面図、図８（ｃ）は領域検出部６１を構成する光検出部により撮像される撮像画像の一例を示す概念図である。図８（ａ）に示すように、本実施形態の領域検出部６１は、複数の発光部６１１、赤外線カメラ（光検出部）６１２、画像処理部６１３、位置決定部６１４を含んでいる。
【００６２】
図８（ｂ）に示すように、画像表示端末３は、表示部３１、額縁３２を含んでいる。本実施形態では発光部６１１として、発光部６１１ａ〜６１１ｃが設けられている。発光部６１１ａ〜６１１ｃは、画像表示端末３の角部近辺の額縁３２に配置されている。発光部６１１ａ〜６１１ｃは、例えばＬＥＤにより構成されており、赤外光を射出するものである。
【００６３】
赤外線カメラ６１２は、撮像領域Ａ３を撮像することにより、発光部６１１ａ〜６１１ｃから射出された赤外光を検出するものである。ここでは、赤外線カメラ６１２がプロジェクター２と同じ筐体に設けられており、プロジェクター２に対する赤外線カメラ６１２の相対位置が固定されている。これにより、表示装置６において独立した部品数が少なくなり、表示装置６を設置することが容易になる。赤外線カメラ６１２の撮像領域Ａ３が表示領域Ａ１と略一致するように、赤外線カメラ６１２の位置や光学系が調整されている。プロジェクター２に対する赤外線カメラ６１２の相対位置が固定されているので、撮像領域Ａ３を表示領域Ａ１と対応させることが容易になっている。なお、撮像領域Ａ３は、表示領域Ａ１と一致していなくてもよく、第１画像Ｐ１の略全体が視野に収まる範囲になっていればよい。赤外線カメラ６１２の撮像結果は、画像処理部６１３に出力される。
【００６４】
図８（ｃ）に示すように、撮像画像には、撮像領域Ａ３に対する発光部６１１ａ〜６１１ｃとの位置関係に対応して、輝点Ｐａ〜Ｐｃが撮像されている。画像処理部６１３は、撮像画像を処理して、輝点Ｐａ〜Ｐｃを抽出する。位置決定部６１４は、抽出された輝点Ｐａ〜Ｐｃの撮像画像における座標を求め、撮像領域Ａ３における発光部６１１ａ〜６１１ｃの各々の位置を算出する。これにより、画像表示端末３の位置と姿勢（向き）が求まり、画像表示端末３が占める領域が検出される。
【００６５】
図７の説明に戻り、領域検出部６１の検出結果は、パラメーター設定部６２に出力される。パラメーター設定部６２は、検出結果に基づいて部分領域Ａ２の範囲を規定するパラメーターを設定する。ここでは、パラメーターとして、第１実施形態で説明した角度θ、アドレスｉｃ、ｊｃの値を設定する。
【００６６】
マニュアル設定部６３は、第１実施形態のように部分領域Ａ２を手動で設定するためのものである。マニュアル設定部６３は、例えば作業者ＫがＰＣに入力した部分領域Ａ２の範囲に関するパラメーターを受け取る。切替回路６４は、自動設定モードが選択されている場合には、パラメーター設定部６２からパラメーターを受け取る。切替回路６４は、手動設定モードが選択されている場合には、マニュアル設定部６３からパラメーターを受け取る。切替回路６４は、受け取ったパラメーターを第２画像変換回路１２１に出力する。以下、第１実施形態と同様にして、図１に示したように表示領域Ａ１に第１画像Ｐ１が表示され、部分領域Ａ２に第２画像Ｐ２が表示される。
【００６７】
以上のような構成の表示装置６によれば、第１実施形態と同様に全体像及び細部をともに良好に表示することが可能になる。また、全体像を細部と同程度に高解像度にする手法に比べて、装置を小型にすることや低コストにすることが容易になる。また、作業者Ｋが、所望の部分領域Ａ２に画像表示端末３を移動させると、自動的に部分領域Ａ２に対応した第２画像Ｐ２が表示される。すなわち、画像表示端末３は、部分領域Ａ２を入力する入力装置としても機能しており、第１実施形態よりも少ない手間で所望の細部を観察することができる。また、画像表示端末３が占める領域と正確に対応した第２画像Ｐ２が表示され、第１画像Ｐ１に対する第２画像Ｐ２の位置ずれがほとんど生じなくなる。
【００６８】
［第３実施形態］
次に、図９を参照しつつ本発明に係る表示装置の第３実施形態を説明する。図９は、第３実施形態の表示装置７の概略構成を示す模式図である。表示装置７は、走査型のプロジェクター、画像表示端末３、領域検出部を含んでいる。プロジェクターは、駆動系７０、レーザー光源７１ａ〜７１ｃ、色合成光学系７３、走査光学系（導光光学系）７５を含んでいる。領域検出部は、発光部７２、光合成素子７４、走査光学系７５、光検出部７６ａ〜７６ｃ、位置決定部７７を含んでいる。発光部７２、光合成素子７４は、プロジェクターと同じ筐体内に設けられている。光検出部７６ａ〜７６ｃは、画像表示端末３に設けられている。位置決定部７７は、図２に示した第１信号生成部１１、第２信号生成部１２等とともにコンピューター４内に設けられている。
【００６９】
駆動系７０は、インターフェース７０１、画像信号処理回路７０２、変調回路（光変調装置）７０３ａ〜７０３ｃ、タイミング生成回路７０４、及びミラー駆動回路７０５を含んでいる。インターフェース７０１は、通信ケーブル４１を介して変換第１入力信号Ｄ１１を受け取る。変換第１入力信号Ｄ１１は、画像信号処理回路７０２、タイミング生成回路７０４にそれぞれ出力される。
【００７０】
タイミング生成回路７０４は、画像の解像度や切換速度（フレームレート）、走査方式等に応じて、画像に含まれる複数の画素に対して画素ごとの表示タイミングを示すタイミング信号を生成する。生成されたタイミング信号は、画像信号処理回路７０２やミラー駆動回路７０５に伝達される。ミラー駆動回路７０５は、タイミング信号に基づいて走査光学系７５を駆動する。
【００７１】
画像信号処理回路７０２は、ガンマ処理等の各種画像処理を行う。また、画像信号処理回路７０２は、画素ごとの階調データが走査方式に整合した時間順次で変調回路７０３ａ〜７０３ｃに伝達されるように、変調回路７０３ａ〜７０３ｃに信号を出力する。変調回路７０３ａ〜７０３ｃは、それぞれ赤色画像、緑色画像、青色画像に対応するものである。レーザー光源７１ａ〜７１ｃは、それぞれ赤色の光Ｌａ、緑色の光Ｌｂ、青色の光Ｌｃを射出するものである。変調回路７０３ａ〜７０３ｃは、レーザー光源７１ａ〜７１ｃと１対１で対応している。変調回路７０３ａは、レーザー光源７１ａから射出される光Ｌａの強度が画素ごとの階調データに対応して時間変化するように、レーザー光源７１ａの出力を調整する。変調回路７０３ｂ、７０３ｃは、変調回路７０３ａと同様に、レーザー光源７１ｂ、７１ｃの出力を調整する。
【００７２】
色合成光学系７３は、反射ミラー７３１、ダイクロイックミラー７３２、７３３を含んでいる。ダイクロイックミラー７３２は、赤色の光Ｌａを透過させるとともに緑色の光Ｌｂを反射させる特性を有している。ダイクロイックミラー７３２は、赤色の光Ｌａ及び緑色の光Ｌｂを透過させるとともに、青色の光Ｌｃを反射させる特性を有している。
【００７３】
レーザー光源７１ａから射出された光Ｌａは、反射ミラー７３１で反射した後にダイクロイックミラー７３２に入射する。
レーザー光源７１ｂから射出された光Ｌｂは、ダイクロイックミラー７３２で反射した後、ダイクロイックミラー７３２を透過した光Ｌａと合成されてダイクロイックミラー７３３に入射する。
レーザー光源７１ｃから射出された光Ｌｃは、ダイクロイックミラー７３３で反射した後、ダイクロイックミラー７３３を透過した光Ｌａ、Ｌｂと合成されて光合成素子７４に入射する。
【００７４】
本実施形態の発光部７２は、レーザーダイオード等により構成されており、赤外光ＩＲを射出するものである。発光部７２から射出された赤外光ＩＲは、光合成素子７４に入射する。光合成素子７４は、光Ｌａ〜Ｌｃを透過させるとともに赤外光ＩＲを反射させる特性を有している。光合成素子７４に入射した赤外光ＩＲは、色合成光学系７３により合成された光Ｌａｂｃと合成されて走査光学系７５に入射する。
【００７５】
走査光学系７５は、光Ｌａｂｃ及び赤外光ＩＲが入射する走査ミラー７５１を含んでいる。走査ミラー７５１には、第１軸７５２に取り付けられおり、第１軸７５２は枠状の支持体７５３に支持されている。走査ミラー７５１は、第１軸７５２周りに所定の角速度、振幅で回動可能になっている。走査ミラー７５１に入射した光Ｌａｂｃ及び赤外光ＩＲは、走査ミラー７５１の第１軸７５２周りの回動により、光軸が時間変化する。これにより、光Ｌａｂｃ及び赤外光ＩＲが、表示領域Ａ１を主走査方向に走査する。支持体７５３には、第２軸７５４が取り付けられており、第２軸７５４は枠状の支持体７５５に支持されている。第２軸７５４の軸方向は、第１軸７５２の軸方向と略直交している。支持体７５３は、走査ミラー７５１と一括して第２軸７５４周りに所定の角速度、振幅で回動可能になっている。これにより、光Ｌａｂｃ及び赤外光ＩＲが、表示領域Ａ１を副走査方向に走査する。走査光学系７５から射出された光Ｌａｂｃは、表示領域Ａ１を主走査方向及び副走査方向に走査して第１画像Ｐ１を描画する。
【００７６】
走査光学系７５から射出された赤外光ＩＲは、光Ｌａｂｃと同様に表示領域Ａ１を主走査方向及び副走査方向に走査する。前記のように画像表示端末３には、光検出部７６ａ〜７６ｃが設けられている。光検出部７６ａ〜７６ｃは、赤外光を検出するフォトダイオード等により構成されている。光検出部７６ａ〜７６ｃは、第３実施形態の発光部６１１ａ〜６１１ｃ（図８（ｂ）参照）と同様に、画像表示端末３の角部近辺の額縁３２に設けられている。光検出部７６ａ〜７６ｃに赤外光ＩＲが入射すると、光検出部７６ａ〜７６ｃは赤外光ＩＲを検出したことを示す検出信号を出力する。検出信号は、画像表示端末３に設けられた無線通信部により、無線通信カード４２に送信される。
【００７７】
無線通信カード４２は、受信した検出信号を位置決定部７７に出力する。位置決定部７７は、タイミング生成回路７０４により生成されたタイミング信号を参照して、赤外光ＩＲが光検出部７６ａ〜７６ｃの各々により検出された検出タイミングを算出する。位置決定部７７は、検出タイミングに描画された画素の位置を求めることにより、光検出部７６ａ〜７６ｃの位置を決定する。これにより、画像表示端末３の位置及び姿勢が検出される。以下、図７に示した第２実施形態と同様に、画像表示端末３の位置及び姿勢がパラメーター設定部６２に出力される。パラメーター設定部６２は、部分領域Ａ２の範囲を規定するパラメーター設定する。パラメーターに基づいて、表示領域Ａ１に第１画像Ｐ１が表示され、部分領域Ａ２に第２画像Ｐ２が表示される。
【００７８】
以上のような構成の表示装置７によれば、第１実施形態と同様に全体像及び細部をともに良好に表示することが可能になっている。全体像を細部と同程度に高解像度にする手法に比べて、装置を小型にすることや低コストにすることが容易になっている。第２実施形態と同様に、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２との位置ずれを防止することができ、また、少ない手間で所望の細部を観察することもできる。
【００７９】
また、発光部７２と走査光学系７５とを含んで光スキャナーが構成されており、画像表示端末３の位置及び姿勢を正確に検出することができる。赤外光ＩＲを光Ｌａｂｃと合成しているので、プロジェクターの一部として機能させるとともに光スキャナーの一部として機能させることができ、表示装置７をシンプルな構成にすることができる。また、赤外光ＩＲを光Ｌａｂｃと合成しているので、第１画像Ｐ１において光検出部７６ａ〜７６ｃと重なる画素を正確かつ容易に求めることができる。
【００８０】
［第４実施形態］
次に、本発明に係る表示装置の第４実施形態を説明する。第４実施形態が第３実施形態と異なる点は、レーザー光源から射出された光を外部変調器（光変調装置）により変調する点、画像表示端末に発光部が設けられている点である。
【００８１】
図１０は、第４実施形態の表示装置８の概略構成を示す模式図である。表示装置８は、走査型のプロジェクター、画像表示端末３、領域検出部を含んでいる。本実施形態のプロジェクターが、第３実施形態のプロジェクターと異なる点は、変調回路７０３ａ〜７０３ｃの代わりに、外部変調器８１ａ〜８１ｃと外部変調器８１ａ〜８１ｃの駆動回路を含んでいる点である。
【００８２】
レーザー光源７１ａ〜７１ｃは、例えば自動出力制御（ＡＰＣ）等により出力が時間変化しないように駆動される。レーザー光源７１ａ〜７１ｃから射出された光Ｌａ〜Ｌｃは、それぞれ外部変調器８１ａ〜８１ｃに入射する。外部変調器８１ａ〜８１ｃは、例えば音響光変調器（ＡＯＭ）等により構成される。外部変調器８１ａ〜８１ｃは、図９に示した変換第１入力信号Ｄ１１に基づいて光Ｌａ〜Ｌｃの強度を時間変化させるように駆動される。光Ｌａ〜Ｌｃは、色合成光学系７３により合成されて光Ｌａｂｃになり、光分離素子８２を通って走査光学系７５に入射する。光分離素子８２は、第３実施形態の光合成素子７４と同様の特性を有している。光Ｌａｂｃは、第３実施形態と同様に表示領域Ａ１を走査して、第１画像Ｐ１を描画する。
【００８３】
画像表示端末３には、第２実施形態と同様の発光部６１１ａ〜６１１ｃが設けられている。発光部６１１ａから射出された赤外光ＩＲは、走査光学系７５に入射する。走査光学系７５から射出された光Ｌａｂｃが発光部６１１ａに入射するタイミングで走査光学系７５に入射した赤外光ＩＲは、光Ｌａｂｃと略一致する光軸を逆向きに進行して光分離素子８２に入射する。光分離素子８２で反射した赤外光ＩＲは、光検出部８３に入射する。光検出部８３に赤外光ＩＲが入射すると、光検出部８３は赤外光ＩＲを検出したことを示す検出信号を位置決定部８４に出力する。
【００８４】
位置決定部８４は、第３実施形態と同様にして光検出部８３により赤外光ＩＲが検出されたタイミングと、このタイミングで表示領域Ａ１に示される画素とを関連付ける。これにより、画像表示端末３の位置及び姿勢が検出される。以下、図７に示した第２実施形態と同様に、画像表示端末３の位置及び姿勢がパラメーター設定部６２に出力される。パラメーター設定部６２は、部分領域Ａ２の範囲を規定するパラメーター設定する。設定されたパラメーターに基づいて、表示領域Ａ１に第１画像Ｐ１が表示され、部分領域Ａ２に第２画像Ｐ２が表示される。
【００８５】
以上のような構成の表示装置８によれば、第１実施形態と同様に全体像及び細部をともに良好に表示することが可能になっている。全体像を細部と同程度に高解像度にする手法に比べて、装置を小型にすることや低コストにすることが容易になっている。第２実施形態と同様に、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２との位置ずれを防止することができ、また、少ない手間で所望の細部を観察することもできる。第３実施形態と同様に、シンプルな構成でありながら画像表示端末３が占める領域を正確に検出可能になっている。
【００８６】
なお、本発明の技術範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で様々な変形が可能である。
例えば、第１信号生成部１１や第２信号生成部１２が、プロジェクター２と同じ筐体に設けられている構成や、プロジェクター２に外付けされている構成にすることもできる。また、第１信号生成部１１や第２信号生成部１２が画像表示端末３と同じ筐体に設けられている構成や、画像表示端末３に外付けされている構成にすることもできる。また、画像表示端末３が通信ケーブルによりコンピューター４と接続されている構成や、プロジェクター２が無線通信カード等により第１信号生成部１１と通信可能になっている構成にしてもよい。
【００８７】
複数の画像表示端末３を含んでいる構成にしてもよい。この場合には、手動設定モードにおいて、例えば部分領域の輪郭を示す画像（例えば輪郭線）等を第１画像Ｐ１の一部として表示するとともに、部分領域ごとに輪郭線の色を異ならせるとよい。これにより、複数の画像表示端末３を複数の部分領域に対応させることが容易になる。また、自動設定モードにおいて、画像表示端末３に設けられる発光部の特性（例えば発光量や発光波長）、あるいは光検出部の特性（例えば、感度）を、複数の画像表示端末３で異ならせるとよい。
【００８８】
また、スクリーンや壁面、ホワイトボード等に第１画像、第２画像を表示させてもよい。重力方向に対して傾斜した壁面等に画像表示端末を配置する場合には、画像表示端末の表示部に対する裏面を壁面に粘着力や吸着力、磁力等により保持する保持部を設けるとよい。
【００８９】
第２実施形態において、プロジェクター２の投射光学系２６を通った光を光検出部により検出するようにしてもよい。例えば、光検出部をプロジェクター２と同じ筐体に配置する。投射光学系２６と色合成素子２５との間の光路に第４実施形態と同様の光分離素子８２を配置する。光分離素子８２で反射した赤外光を光検出部により検出する。この場合には、光検出部としてフォトダイオードがアレイ状に配置されたパネルを用いるとともに、光検出部における光の入射領域を光変調装置における光の射出領域と光学的に等価にしておくとよい。光検出部の入射領域において赤外光が検出される画素が、第１画像Ｐ１において発光部と重なる画素に対応するので、画像表示端末３が占める領域を正確かつ容易に検出することができる。
【００９０】
第３実施形態において、光検出部として光Ｌａｂｃを検出するものを採用することもできる。この場合には、レーザー光源７１ａ〜７１ｃが領域検出部の発光部として機能し、色合成光学系７３が光合成素子として機能する。これにより、発光部７２、光合成素子７４を省くことができる。
【符号の説明】
【００９１】
１、６、７、８・・・表示装置、２・・・プロジェクター、３・・・画像表示端末、４・・・コンピューター、１１・・・第１信号生成部、１２・・・第２信号生成部、２４ａ〜２４ｃ・・・光変調装置、２１１・・・光源（光源装置）、２６・・・投射光学系（導光光学系）、６１・・・領域検出部、６１１・・・発光部、６１２・・・赤外線カメラ（光検出部）、７０３ａ〜７０３ｃ・・・変調回路（光変調装置）、７１ａ〜７１ｃ・・・レーザー光源（光源装置）、７２・・・発光部、７５・・・走査光学系（導光光学系）、７６ａ〜７６ｃ・・・光検出部、Ａ１・・・表示領域、Ａ２・・・部分領域、Ｄ０・・・入力画像信号、Ｄ１・・・第１入力信号、Ｄ２・・・第２入力信号、Ｐ１・・・第１画像、Ｐ２・・・第２画像
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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