(57)【要約】 【課題】  本発明は、薄型化、コンパクト化及び低コスト化を図った画像表示装置を提供する。【解決手段】  本発明の画像表示装置は、第１スクリーン用画像を出射する第１表示手段２４と、第２スクリーン用画像を出射する第２表示手段２５と、第１表示手段２４により出射された第１スクリーン用画像を反射する第１反射手段１４と、第２表示手段２５により出射された第２スクリーン用画像を反射する第２反射手段１６，１８と、第１反射手段１４により反射された第１スクリーン用画像が投影される第１スクリーン１０と、第２反射手段１６，１８により反射された第２スクリーン用画像が投影される第２スクリーン１２と、を備え、第１反射手段１４及び第２反射手段１６，１８が第１スクリーン１０及び第２スクリーン１２の背面側に設けられ、第１反射手段１４と第２反射手段１６，１８の少なくとも一方が複数設けられたことを特徴とする。【選択図】        図２
2006276102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１スクリーン用画像を出射する第１表示手段と、第２スクリーン用画像を出射する第２表示手段と、
前記第１表示手段により出射された前記第１スクリーン用画像を反射する第１反射手段と、前記第２表示手段により出射された前記第２スクリーン用画像を反射する第２反射手段と、
前記第１反射手段により反射された前記第１スクリーン用画像が投影される第１スクリーンと、前記第２反射手段により反射された前記第２スクリーン用画像が投影される第２スクリーンと、を備え、
前記第１反射手段及び前記第２反射手段が前記第１スクリーン及び前記第２スクリーンの背面側に設けられ、前記第１反射手段と前記第２反射手段の少なくとも一方が複数設けられたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記第１表示手段から出射された前記第１スクリーン用画像が前記第１反射手段を介して前記第１スクリーンに投影されるまでの前記第１スクリーン用画像の光軸の光路長と、前記第２表示手段から出射された前記第２スクリーン用画像が前記第２反射手段を介して前記第２スクリーンに投影されるまでの前記第２スクリーン用画像の光軸の光路長と、が同じであることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記第１スクリーンがフロントスクリーンであり、前記第２スクリーンがボトムスクリーンであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記第１表示手段から出射される前記第１スクリーン用画像を前記第１反射手段により奇数回又は偶数回反射させて前記第１スクリーンに投影させ、かつ、前記第２表示手段から出射される前記第２スクリーン用画像を前記第２反射手段により、前記第１反射手段が奇数回反射させた場合には偶数回反射させ、偶数回反射させた場合には奇数回反射させて前記第２スクリーンに投影させる場合、前記第１表示手段から出射させる前記第１スクリーン用画像に対して、前記第２表示手段から出射させる前記第２スクリーン用画像を上下反転させて出射させることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーンの背面側から色光を投射する背面投射型画像表示装置（リアプロジェクタ）、偏光方向が互いに異なる色光をスクリーン上に投射し、投射した画像を鑑賞者に立体像として認識させる立体画像表示装置や複数の大型スクリーンに複数台のプロジェクタから映像を投影し、観察者に臨場感を与えるような画像装置が広く提案されている。
特許文献１に開示の発明には、正面、左面、右面及び床面の４つのスクリーンに、各スクリーンに対応して配置された４台のプロジェクタから映像を投影し、観察者に視野角の広く、かつ、臨場感のある映像を提供する画像装置が開示されている。
特許文献２に開示の発明には、ある室内に４つのスクリーンを所定位置に配置し、各スクリーンには、それぞれ対応して配置された４つのプロジェクタを用いて所定の映像を表示し、没入感・臨場感を良好に実現したバーチャルリアルシステムが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１２２１９３号公報
【特許文献２】特開平１０−２３３９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献に開示の発明では、以下のような問題があった。
つまり、観察者に臨場感のある映像を提供するためには大型のスクリーンを使用する必要がある。従って、大型スクリーンの背面側からプロジェクタにより映像を投影するためには、広い投影空間が必要であるという問題があった。また、上記特許文献に開示の発明では、広視野角を確保するため４面（多面）のスクリーンを用いる必要があった。これに伴い、各スクリーンに映像を投影するために４台（多数）のプロジェクタが必要であるという問題があった。また、複数のスクリーン及びプロジェクタ、並びに広い投影空間を必要とするためコストが上昇するという問題も発生した。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、薄型化、コンパクト化及び低コスト化を図った画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、第１スクリーン用画像を出射する第１表示手段と、第２スクリーン用画像を出射する第２表示手段と、前記第１表示手段により出射された前記第１スクリーン用画像を反射する第１反射手段と、前記第２表示手段により出射された前記第２スクリーン用画像を反射する第２反射手段と、前記第１反射手段により反射された前記第１スクリーン用画像が投影される第１スクリーンと、前記第２反射手段により反射された前記第２スクリーン用画像が投影される第２スクリーンと、を備え、前記第１反射手段及び前記第２反射手段が前記第１スクリーン及び前記第２スクリーンの背面側に設けられ、前記第１反射手段と前記第２反射手段の少なくとも一方が複数設けられたことを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、第１表示手段から出射された第１スクリーン用画像は第１反射手段に反射されて第１スクリーンに投影され、及び第２表示手段から出射された第２スクリーン用画像は第２反射手段により反射されて第２スクリーンに投影される。つまり本発明では、各表示手段から出射された各画像を反射手段により複数回屈折（反射）させてスクリーンに投影させる。これにより、スクリーンの背面側から画像を直接投影する場合と比較して投影空間を狭くすることができる。従って、画像表示装置の薄型化、コンパクト化を図ることができるとともに、低コスト化を図ることができる。
また、スクリーンを２面（多面）とすることにより、観察者に臨場感のある画像を提供することができる。
【０００７】
また本発明の画像表示装置は、前記第１表示手段から出射された前記第１スクリーン用画像が前記第１反射手段を介して前記第１スクリーンに投影されるまでの前記第１スクリーン用画像の光軸の光路長と、前記第２表示手段から出射された前記第２スクリーン用画像が前記第２反射手段を介して前記第２スクリーンに投影されるまでの前記第２スクリーン用画像の光軸の光路長と、が同じであることも好ましい。
【０００８】
この構成によれば、第１表示手段から第１スクリーンに投影されるまでの第１スクリーン用画像の光軸の光路長と、第２表示手段から第２スクリーンに投影されるまでの第２スクリーン用画像の光軸の光路長とが、光学的に等距離となるため各スクリーンに投影される各画像の焦点が同じとなる。これにより、第１スクリーン及び第２スクリーンの両スクリーンに投影される両画像のボケを防止することができる。
【０００９】
また本発明の画像表示装置は、前記第１スクリーンがフロントスクリーンであり、前記第２スクリーンがボトムスクリーンであることも好ましい。
【００１０】
この構成によれば、フロントスクリーンとボトムスクリーンの２面のスクリーンとすることにより、観察者の視野角に対して最適なスクリーン配置となる。これにより、自然でかつ臨場感のある画像を実現することができる。
【００１１】
また本発明の画像表示装置は、前記第１表示手段から出射される前記第１スクリーン用画像を前記第１反射手段により奇数回又は偶数回反射させて前記第１スクリーンに投影させ、かつ、前記第２表示手段から出射される前記第２スクリーン用画像を前記第２反射手段により、前記第１反射手段が奇数回反射させた場合には偶数回反射させ、偶数回反射させた場合には奇数回反射させて前記第２スクリーンに投影させる場合、前記第１表示手段から出射させる前記第１スクリーン用画像に対して、前記第２表示手段から出射させる前記第２スクリーン用画像を上下反転させて出射させることも好ましい。
【００１２】
第１反射手段が奇数回で第２反射手段が偶数回、又は、第１反射手段が偶数回で第２反射手段が奇数回反射させる場合、複数の反射ミラーから反射された画像光が互いの反射ミラーによって反射又は遮断されないように複数の反射ミラーを筐体内部に配置する関係上、第１スクリーン又は第２スクリーンのいずれか一方には上下（天地）が反転した画像が投影される。本発明によれば、第２表示手段から出射される画像の一方を予め上下反転させて出射させている。従って、上記複数の反射ミラーの条件下において、上下反転させて出射させた第２スクリーン用画像は、第２スクリーンに上下反転されて投影される。これにより、第１スクリーン及び第２スクリーンには、同じ方向の第１スクリーン用画像と第２スクリーン用画像とが合成されて、連続的な画像が投影されることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、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。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。
【００１４】
［第１の実施の形態］
図１は、本実施形態に係る画像表示装置２の概略構成を示す斜視図である。本実施形態の画像表示装置２は、図１に示すように、画像が投影されるスクリーン１０，１２と、スクリーン１０，１２の背面側に設けられた筐体２０とを備えている。
【００１５】
スクリーン１０，１２は、図１に示すように、観察者の正面側に配置されたフロントスクリーン１０（第１スクリーン）と、観察者の下面側に配置されたボトムスクリーン１２（第２スクリーン）とを備えている。ボトムスクリーン１２は、フロントスクリーン１０の下辺から観察者側に延設され、フロントスクリーン１０とボトムスクリーン１２とで連続した一体化スクリーンを構成している。
【００１６】
図３は、フロントスクリーン１０及びボトムスクリーン１２を観察者側から見た場合の図である。図３に示すように、フロントスクリーン１０にはフロントスクリーン用画像４２が投影され、ボトムスクリーン１２にはボトムスクリーン用画像４４が投影される。そして、フロントスクリーン用画像４２とボトムスクリーン用画像４４とで連続した画像４７が構成される。図３に示すフロントスクリーン１０の矢印方向は、観察者が画像を観察した場合に画像が正面となる方向であり、本実施形態ではこの矢印方向を画像正面方向ｄ１と呼ぶ。同様に、ボトムスクリーン１２の矢印方向を画像正面方向ｄ２と呼ぶ。
【００１７】
図２は、本実施形態の画像表示装置２の筐体内部２０の概略構成を模式的に示した断面図である。
画像表示装置２の筐体２０内部には、スクリーンに投影するための画像を生成するためのフロントスクリーン用プロジェクタ２４及びボトムスクリーン用プロジェクタ２５と、生成された画像を反射させてスクリーン方向に導くためのフロントスクリーン反射ミラー１４（第１反射手段）、第１ボトムスクリーン反射ミラー１６（第２反射手段）及び第２ボトムスクリーン反射ミラー１８（第２反射手段）とが設けられている。
【００１８】
フロントスクリーン用プロジェクタ２４は、フロントスクリーンに投影する画像を生成、出射するためのプロジェクタであり、ボトムスクリーン用プロジェクタ２５は、ボトムスクリーンに投影する画像を生成、出射するためのプロジェクタである。フロントスクリーン用プロジェクタ２４及びボトムスクリーン用プロジェクタ２５は、図２に示すように、筐体２０内部の後部下方側に出射側を投影面に対して所定角度で傾斜させて配置されている。フロントスクリーン用プロジェクタ２４及びボトムスクリーン用プロジェクタ２５としては、光変調素子として３つの液晶ライトバルブを用いた３板式（３ＬＣＤ方式）の液晶プロジェクタが用いられる。この方式は、光源から出射された光をダイクロイックミラーにより特定の波長の光のみを透過させてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に分離させ、各ライトバルブを透過した光をダイクロイックプリズムで合成した後、スクリーンに投影する。なお、光変調素子として１つの液晶ライトバルブを用いた単板式の液晶プロジェクタや、光変調素子として微小ミラーアレイデバイスを用いたプロジェクタを用いることも可能である。
【００１９】
図４は、フロントスクリーン用プロジェクタ２４の液晶ライトバルブの表示領域３６を模式的に示す平面図であり、ボトムスクリーン用プロジェクタ２５の液晶ライトバルブの表示領域３７を模式的に示す平面図である。この表示領域に表示される各画像が、各プロジェクタ２４，２５から出射される。本実施形態においては、フロントスクリーン用プロジェクタ２４の表示領域３６からフロントスクリーン用画像が出射され、ボトムスクリーン用プロジェクタ２５の表示領域３７からボトムスクリーン用画像が出射される。このように、フロントスクリーン用プロジェクタ２４とボトムスクリーン用プロジェクタ２５とはそれぞれ独立した画像を出射し、スクリーンにおいて連続した一つの画像を形成する。
なお、本実施形態では、図３及び図４に示すように、フロントスクリーン１０の上方と下方のそれぞれが、フロントスクリーン表示領域３６の上方と下方に対応する。また、ボトムスクリーン１２の観察者側（手前側）と観察者とは反対方向側（奥側）は、ボトムスクリーン表示領域４０の下方と上方とに対応する。これに伴って図３及び図４中に示す矢印方向も対応している。
【００２０】
図２に戻り、フロントスクリーン反射ミラー１４は、フロントスクリーン用画像の出射方向で、かつ、フロントスクリーン１０の背面側に配置される。また、第１ボトムスクリーン反射ミラー１６は、ボトムスクリーン用画像の出射方向に配置される。第２ボトムスクリーン反射ミラー１８は、第１ボトムスクリーン反射ミラー１６の反射方向で、かつ、ボトムスクリーン１２の下方側に配置される。つまり、本実施形態では、フロントスクリーン反射ミラー１４が奇数個配置され、ボトムスクリーン反射ミラー１６，１８が偶数個配置されている。これにより、フロントスクリーン反射ミラー１４ではフロントスクリーン用画像４２のみが入射して反射され、ボトムスクリーン反射ミラーではボトムスクリーン用画像４４のみが入射して反射されるようになっている。
【００２１】
次に、各プロジェクタ２４，２５から出射された画像がスクリーン１０，１２に投影されるまでの動作について説明する。
まず、フロントスクリーン用プロジェクタ２４は、図４（ａ）に示すように、図３に示すフロントスクリーン１０の画像正面方向ｄ１と同じ方向に生成されたフロントスクリーン用画像４２を出射する。一方、ボトムスクリーン用プロジェクタ２５は、図４（ｂ）に示すように、図３に示すボトムスクリーン１２の画像正面方向ｄ２に対して上下反転に生成されたボトムスクリーン用画像４４を出射する。
【００２２】
フロントスクリーン用プロジェクタ２４から出射されたフロントスクリーン用画像４２はフロントスクリーン反射ミラー１４に入射する。入射したフロントスクリーン用画像４２はフロントスクリーン反射ミラー１４によって反射され、フロントスクリーン１０に投影される。フロントスクリーン１０に投影されたフロントスクリーン用画像４２の画像方向は、図３に示すように、図４（ａ）に示すフロントスクリーン用プロジェクタ２４から出射されたフロントスクリーン用画像４２の画像方向と一致する。従って、フロントスクリーン１０に投影されたフロントスクリーン用画像４２方向は、フロントスクリーン１０の画像正面方向ｄ１と一致する。
【００２３】
一方、ボトムスクリーン用プロジェクタ２５から出射されたボトムスクリーン用画像４４は第１ボトムスクリーン反射ミラー１６に入射する。入射したボトムスクリーン用画像４４は第１ボトムスクリーン反射ミラー１６によって反射され、第２ボトムスクリーン反射ミラー１８に入射し、さらに第２ボトムスクリーン反射ミラー１８によって反射され、ボトムスクリーン１２に投影される。ボトムスクリーン１２に投影されたボトムスクリーン用画像４４の画像方向は、図３に示すように、図４（ｂ）に示すボトムスクリーン用プロジェクタ２５から出射されたボトムスクリーン用画像４４の画像方向と反対方向（上下反転）となる。これにより、ボトムスクリーン１２に投影されたボトムスクリーン用画像４４の画像方向は、ボトムスクリーン１２の画像正面方向ｄ２と一致する。
このようにして、フロントスクリーン１０及びボトムスクリーン１２には、スクリーンの画像正面方向と一致した連続的な画像４７（サイコロ）が表示される。
【００２４】
また、本実施形態において、各プロジェクタからスクリーンに投影されるまでの各画像の光軸の光路長には以下の関係がある。
図２に示すスクリーン２２は、フロントスクリーン用プロジェクタ２４から出射された右目用画像４６を反射ミラーによって屈折させず、直進させて投射した場合の仮想的なスクリーンである。本実施形態では、フロントスクリーン用プロジェクタ２４から出射され、フロントスクリーン反射ミラー１４に反射されてフロントスクリーン１０に投影されたフロントスクリーン用画像４２の光軸Ｏの光路長と、フロントスクリーン用プロジェクタ２４から出射され、第１ボトムスクリーン反射ミラー１６及び第２ボトムスクリーン反射ミラー１８に反射されボトムスクリーン１２に投影されたボトムスクリーン用画像４４の光軸Ｐの光路長とは、仮想の光軸Ｌの光路長と同じとなるように設定される。従って、フロントスクリーン１０に投影されたフロントスクリーン用画像４２の光軸Ｏの光路長と、ボトムスクリーン１２に投影されたボトムスクリーン用画像４４の光軸Ｐの光路長とは同じとなる。
本実施形態では、フロントスクリーン用画像４２の光軸Ｏの光路長とボトムスクリーン用画像４４の光軸Ｐの光路長とが同じくなるように、フロントスクリーン反射ミラー１４、ボトムスクリーン第１反射ミラー、ボトムスクリーン第２反射ミラー、フロントスクリーン１０及びボトムスクリーン１２を所定の位置に配置する。
【００２５】
ところで、本実施形態では、各スクリーンのそれぞれの投影面に対してプロジェクタから出射される画像の光軸が非垂直方向となるようにプロジェクタ等を配置して、所定角度から画像光を各スクリーンに投影させることにより、画像表示装置の薄型化を図っている。しかし、この場合には、画像光を各スクリーンに対して非垂直方向から投影させるため、各スクリーンに投影される画像に歪みが発生する。この歪みを補正する方法として、特許文献２００２−１３９７９４号公報に開示される方法を採用することができる。図５は、スクリーンに投影される撓みを補正するシフト光学系の原理を簡略化した図である。例えば、フロントスクリーン用プロジェクタ２４が、光源装置６４と、液晶ライトバルブ６２と、投射系６０（拡大系）とを備える場合、液晶ライトバルブ６２の光射出面６２Ａは、投射系６０の光軸Ｌ２に対して垂直方向に配置する。また、液晶ライトバルブ６２から射出される光束の中心軸（光路Ｌ１参照）と、投射系６０の光軸Ｌ２とがずれるように光源装置６４を配置する。これにより、光源装置６４から液晶ライトバルブ６２の光入射面６２Ｂに対して非垂直方向に光（緑色光）が照射されるようになる。このような方法により、本実施形態においては各スクリーンに投影される撓みを補正する。
【００２６】
また、液晶ライトバルブ５から射出される光束の中心軸と投射系６０の光軸とを一致させるとともに、液晶ライトバルブ６２の光射出面を、投射系６０の光軸に対して非垂直に配置するといった光学系（所謂あおり光学系）を構築して、投影される画像の歪みを補正することも可能である。
【００２７】
本実施形態によれば、フロントスクリーン用プロジェクタ２４から出射されたフロントスクリーン用画像４２及びボトムスクリーン用プロジェクタ２５から出射されたボトムスクリーン用画像４４は、反射ミラーによって反射されてフロントスクリーン１０及びボトムスクリーン１２に投影される。つまり、本実施形態では、反射ミラーによって画像を屈折（反射）させてスクリーンに投影させる。これにより、スクリーンの背面側から画像を直接投影する場合と比較して投影空間を狭くすることができる。従って、画像表示装置２の薄型化、コンパクト化を図ることができるとともに、低コスト化を図ることができる。
【００２８】
また本実施形態によれば、フロントスクリーン用プロジェクタ２４からフロント反射ミラーを介してフロントスクリーン１０に投影されるまでのフロントスクリーン用画像の光軸の光路長と、ボトムスクリーン用プロジェクタ２５からボトム反射ミラーを介してボトムスクリーン１２に投影されるまでのボトムスクリーン用画像４４の光軸の光路長が光学的に等距離となる。そのため、フロントスクリーン１０及びボトムスクリーン１２に投影される各画像の焦点が同じとなる。これにより、フロントスクリーン１０及びボトムスクリーンの両スクリーンに投影されるフロントスクリーン用画像４２及びボトムスクリーン用画像４４のボケを防止することができる。
【００２９】
また本実施形態によれば、フロントスクリーン１０とボトムスクリーン１２の２面のスクリーンとすることにより、観察者の視野角に対して最適なスクリーン配置となる。これにより、自然かつ臨場感のある画像を実現することができる。
【００３０】
さらに本実施形態の画像表示装置２は、フロントスクリーン反射ミラー１４が奇数個配置され、ボトムスクリーン反射ミラー１６，１８が偶数個配置されるため、フロントスクリーン用画像４２は奇数回反射され、ボトムスクリーン用画像４４は偶数回反射されて各スクリーン１０，１２に投影される。従って、本実施形態では、ボトムスクリーン用プロジェクタ２５から出射されるボトムスクリーン用画像４４を予め上下反転させて出射させている。これにより、フロントスクリーン１０及びボトムスクリーン１２には、同じ方向のフロントスクリーン用画像４２とボトムスクリーン用画像４４とが合成されて投影され、連続的な画像４７が形成されることになる。
【００３１】
［第２の実施の形態］
以下、本実施形態について図面を参照して説明する。
上記実施形態では、フロントスクリーン用画像を反射ミラーにより１回反射させてフロントスクリーンに投影し、ボトムスクリーン用画像を反射ミラーにより２回反射させてフロントスクリーンに投影している。これに対し、本実施形態では、ボトムスクリーン用画像を３回反射させてボトムスクリーンに投影している点において異なる。なお、その他の画像表示装置の基本構成は、上記第１実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３２】
図６は、本実施形態の画像表示装置２の概略構成を模式的に示した断面図である。図７（ａ）はフロントスクリーン用プロジェクタ２４の液晶ライトバルブの表示領域３６、（ｂ）はボトムスクリーン用プロジェクタ２５の液晶ライトバルブの表示領域３７を模式的に示した平面図である。図８は、フロントスクリーン１０及びボトムスクリーン１２を観察者側から見た場合の図である。
【００３３】
図６に示すように、第１ボトムスクリーン反射ミラー１６は、ボトムスクリーン用画像４４の出射方向に配置される。また、第２ボトムスクリーン反射ミラー１８は、第１ボトムスクリーン反射ミラー１６の反射方向に配置される。さらに、第３ボトムスクリーン反射ミラー３４（第２反射手段）は、第２ボトムスクリーン反射ミラー１８の反射方向で、かつ、ボトムスクリーン１２の下方側に配置される。なお、フロントスクリーン反射ミラー１４の配置については上記第１実施形態と同様である。このように、本実施形態では、フロントスクリーン反射ミラー１４が奇数個配置され、ボトムスクリーン反射ミラー１６，１８，３４が奇数個配置されている。
【００３４】
フロントスクリーン用プロジェクタ２４は、図７（ａ）に示すように、フロントスクリーン１０の画像正面方向ｄ１と同じ方向に生成されたフロントスクリーン用画像４２を出射する。同様に、ボトムスクリーン用プロジェクタ２５は、図７（ｂ）に示すように、フロントスクリーン１２の画像正面方向ｄ２と同じ方向に生成されたボトムスクリーン用画像４４を出射する。
【００３５】
フロントスクリーン用プロジェクタ２４から出射されたフロントスクリーン用画像４２はフロントスクリーン反射ミラー１４に入射する。入射したフロントスクリーン用画像４２はフロントスクリーン反射ミラー１４によって反射され、フロントスクリーン１０に投影される。図８に示すように、フロントスクリーン１０に投影されたフロントスクリーン用画像４２の画像方向は、図７（ａ）に示すフロントスクリーン用プロジェクタ２４から出射されたフロントスクリーン用画像４２の画像方向と一致する。従って、フロントスクリーン１０に投影されたフロントスクリーン用画像４２の画像方向は、フロントスクリーン１０の画像正面方向ｄ１と一致する。
【００３６】
ボトムスクリーン用プロジェクタ２５から出射されたボトムスクリーン用画像４４は第１ボトムスクリーン反射ミラー１６に入射する。入射したボトムスクリーン用画像４４は第１ボトムスクリーン反射ミラー１６によって反射され、第２ボトムスクリーン反射ミラー１８に入射する。入射したボトムスクリーン用画像４４は、第２ボトムスクリーン反射ミラー１８及び第３ボトムスクリーン反射ミラー３４によって反射されてボトムスクリーン１２に投影される。図８に示すように、ボトムスクリーン１２に投影されたボトムスクリーン用画像４４の画像方向は、図７（ｂ）に示すボトムスクリーン用プロジェクタ２５から出射されたボトムスクリーン用画像４４の画像方向と一致する。従って、ボトムスクリーン１２に投影されたボトムスクリーン用画像４４の画像方向は、ボトムスクリーン１２の画像正面方向ｄ２と一致する。
このようにして、フロントスクリーン１０及びボトムスクリーン１２には、スクリーンの画像正面方向ｄ１，ｄ２と一致した連続的な画像４７（サイコロ）が表示される。
【００３７】
本実施形態についても上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。つまり、プロジェクタから出射された画像を反射ミラーにより複数回屈折させてスクリーンに投影するため投影空間を狭くすることができる。従って、画像表示装置２の薄型化、コンパクト化を図ることができるとともに、低コスト化を図ることができる。
【００３８】
さらに本実施形態の画像表示装置２は、フロントスクリーン反射ミラー１４が奇数個配置され、ボトムスクリーン反射ミラー１６，１８，３４が奇数個配置されるため、フロントスクリーン用画像４２は奇数回反射され、ボトムスクリーン用画像４４は奇数回反射されて各スクリーン１０，１２に投影される。従って、本実施形態では、ボトムスクリーン用プロジェクタ２５から出射されるフロントスクリーン用画像４２及びボトムスクリーン用画像４４を同じ画像方向で出射させている。これにより、フロントスクリーン１０及びボトムスクリーン１２には、同じ方向のフロントスクリーン用画像４２とボトムスクリーン用画像４４とが合成されて投影され、連続的な画像４７が形成されることになる。
【００３９】
［第３の実施の形態］
以下、本実施形態について図面を参照して説明する。
上記実施形態では、フロントスクリーン用画像を反射ミラーにより１回反射させてフロントスクリーンに投影し、ボトムスクリーン用画像を反射ミラーにより２回反射させてフロントスクリーンに投影している。これに対し、本実施形態では、フロントスクリーン用画像を反射ミラーにより２回反射させてフロントスクリーンに投影し、ボトムスクリーン用画像を３回反射させてボトムスクリーンに投影している点において異なる。なお、その他の画像表示装置の基本構成は、上記第１実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４０】
図９は、本実施形態の画像表示装置２の概略構成を模式的に示した断面図である。図１０（ａ）はフロントスクリーン用プロジェクタ２４の液晶ライトバルブの表示領域３６、（ｂ）はボトムスクリーン用プロジェクタ２５の液晶ライトバルブの表示領域３７を模式的に示した平面図である。図１１は、フロントスクリーン１０及びボトムスクリーン１２を観察者側から見た場合の図である。
【００４１】
図９に示すように、第１フロント反射ミラー１４（第１反射手段）は、フロントスクリーン用画像４２の出射方向に配置される。また、第２フロント反射ミラー５４（第１反射手段）は、第１フロント反射ミラー１４の反射方向で、かつ、フロントスクリーン１０の背面側に配置される。第１ボトムスクリーン反射ミラー１６は、ボトムスクリーン用画像４４の出射方向に配置される。また、第２ボトムスクリーン反射ミラー１８は、第１ボトムスクリーン反射ミラー１６の反射方向に配置される。さらに、第３ボトムスクリーン反射ミラー３４は、第２ボトムスクリーン反射ミラー１８の反射方向で、かつ、ボトムスクリーン１２の下方側に配置される。このように、本実施形態では、フロントスクリーン反射ミラー１４，５４が偶数個配置され、ボトムスクリーン反射ミラー１６，１８，３４が奇数個配置されている。
【００４２】
フロントスクリーン用プロジェクタ２４は、図１０（ａ）に示すように、フロントスクリーン１０の画像正面方向ｄ１と同じ方向に生成されたフロントスクリーン用画像４２を出射する。一方、ボトムスクリーン用プロジェクタ２５は、図１０（ｂ）に示すように、ボトムスクリーン１２の画像正面方向ｄ２と反対方向の上下反転に生成されたボトムスクリーン用画像４４を出射する。
【００４３】
フロントスクリーン用プロジェクタ２４から出射されたフロントスクリーン用画像４２はフロントスクリーン反射ミラー１４に入射する。入射したフロントスクリーン用画像４２は第１フロントスクリーン反射ミラー１４及び第２フロントスクリーン反射ミラー５４によって反射され、フロントスクリーン１０に投影される。フロントスクリーン１０に投影されたフロントスクリーン用画像４２の画像方向は、図１１に示すように、図１０（ａ）に示すフロントスクリーン用プロジェクタ２４から出射されたフロントスクリーン用画像４２の画像方向と一致する。従って、フロントスクリーン１０に投影されたフロントスクリーン用画像４２方向は、フロントスクリーン１０の画像正面方向ｄ１と一致する。
【００４４】
一方、ボトムクリーン用プロジェクタ２５から出射されたボトムスクリーン用画像４４は第１ボトムスクリーン反射ミラー１６に入射する。入射したボトムスクリーン用画像４４は第１ボトムスクリーン反射ミラー１６によって反射され、第２ボトムスクリーン反射ミラー１８に入射する。入射したボトムスクリーン用画像４４は、第２ボトムスクリーン反射ミラー１８及び第３ボトムスクリーン反射ミラー３４によって反射されてボトムスクリーン１２に投影される。ボトムスクリーン１２に投影されたボトムスクリーン用画像４４の画像方向は、図１１に示すように、図１０（ｂ）に示すボトムスクリーン用プロジェクタ２５から出射されたボトムスクリーン用画像４４の画像方向と一致する。従って、ボトムスクリーン１２に投影されたボトムスクリーン用画像４４の画像方向は、ボトムスクリーン１２の画像正面方向ｄ２と一致する。
このようにして、フロントスクリーン１０及びボトムスクリーン１２には、スクリーンの画像正面方向と一致した連続的な画像（サイコロ）が表示される。
【００４５】
本実施形態についても上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。つまり、プロジェクタから出射された画像を反射ミラーにより複数回屈折させてスクリーンに投影するため投影空間を狭くすることができる。従って、画像表示装置２の薄型化、コンパクト化を図ることができるとともに、低コスト化を図ることができる。
【００４６】
さらに本実施形態の画像表示装置２は、フロントスクリーン反射ミラー１４，５４が偶数個配置され、ボトムスクリーン反射ミラー１６，１８，３４が奇数個配置されるため、フロントスクリーン用画像４２は偶数回反射され、ボトムスクリーン用画像４４は奇数回反射されて各スクリーン１０，１２に投影される。従って、本実施形態では、ボトムスクリーン用プロジェクタ２５から出射されるボトムスクリーン用画像４４を予め上下反転させて出射させている。これにより、フロントスクリーン１０及びボトムスクリーン１２には、同じ方向のフロントスクリーン用画像４２とボトムスクリーン用画像４４とが合成されて投影され、連続的な画像４７が形成されることになる。
【００４７】
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上記実施形態では、各プロジェクタから各スクリーンに画像を投影するだけであったが、これに限定されることはない。具体的には、各プロジェクタから各スクリーンに対して互いに異なる偏光方向を有する視差画像を投影し、偏光眼鏡を用いることにより、臨場感のある画像を実現することも可能である。
さらに、各プロジェクタから右目用画像と左目用画像とを交互にスクリーンに投影し、これに同期させた液晶シャッター眼鏡等を用いることにより、臨場感のある画像を実現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】画像表示装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】同、スクリーンに投影された画像を示す図である。
【図４】同、各プロジェクタの液晶ライトバルブの表示領域を示す平面図である。
【図５】スクリーンに投影される撓みを補正するシフト光学系の原理を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図７】同、各プロジェクタの液晶ライトバルブの表示領域を示す平面図である。
【図８】同、スクリーンに投影された画像を示す図である。
【図９】第３実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図１０】同、各プロジェクタの液晶ライトバルブの表示領域を示す平面図である。
【図１１】同、スクリーンに投影された画像を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
２…画像表示装置、  １０…フロントスクリーン（第１スクリーン）、  １２…ボトムスクリーン(第２スクリーン)、  １４…フロントスクリーン反射ミラー（第１反射手段）、  １６…第１ボトムスクリーン反射ミラー（第２反射手段）、  １８…第２ボトムスクリーン反射ミラー（第２反射手段）、  ２４…フロントスクリーン用プロジェクタ（第１表示手段）、  ２５…ボトムスクリーン用プロジェクタ（第２表示手段）、  ３４…第３ボトムスクリーン反射ミラー（第２反射手段）、  ４２…フロントスクリーン用画像、  ４４…ボトムスクリーン用画像、  ５４…第２フロントスクリーン反射ミラー（第１反射手段）、  Ｌ，Ｏ，Ｐ…光軸
【図１】
2006276102.tif 000003
【図２】
2006276102.tif 000004
【図３】
2006276102.tif 000005
【図４】
2006276102.tif 000006
【図５】
2006276102.tif 000007
【図６】
2006276102.tif 000008
【図７】
2006276102.tif 000009
【図８】
2006276102.tif 000010
【図９】
2006276102.tif 000011
【図１０】
2006276102.tif 000012
【図１１】
2006276102.tif 000013