(57)【要約】【課題】前面投射及び背面投射に兼用可能なプロジェクタを備えた薄型のリアプロジェクタ、前記リアプロジェクタ用のキャビネットおよびプロジェクタを提供する。【解決手段】リアプロジェクタ１は、キャビネット１１、スクリーン２１、キャビネット１１の前面側から着脱可能な、広角の投射レンズ５５を有するプロジェクタ３１、およびミラー４１を備え、投射レンズ５５の射出瞳とミラー４１との距離ｇ１（ｍｍ）、ミラー４１からスクリーン２１までの距離ｇ２（ｍｍ）、スクリーン２１の対角寸法ａ（インチ）、スクリーン２１の横：縦の比ｅ：ｆ、および投射レンズ５５の対角画角（半角）θが次の数式を満たす。2008083428.tif 000007【選択図】図１
2008083428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビネットと、
前記キャビネットの一側面に設けられ、内部から投射される画像光によって画像を表示するスクリーンと、
前記キャビネットの前記スクリーンが設けられた側から着脱可能な状態で前記キャビネットに収容され、広角の投射レンズを有し、光変調素子によって形成された画像光を前記スクリーンに拡大投射するプロジェクタと、
前記スクリーンに対して平行かつ前記投射レンズの光軸に対して垂直に前記キャビネット内に設けられ、前記プロジェクタにより投射された前記画像光を反射するｘ枚（ｘは１以上の整数）のミラーとを備え、
前記投射レンズの射出瞳と前記射出瞳から前記画像光が反射される順番が１番目のミラーとの距離をｇ１（ｍｍ）、前記順番がｎ−１番目のミラーとｎ番目（ｎは２からｘまでの整数）のミラーの距離をｇｎ（ｍｍ）、最後のミラーからスクリーンまでの距離をｇｘ＋１（ｍｍ）、前記スクリーンの対角寸法をａ（インチ）、前記スクリーンの横：縦の比をｅ：ｆとした場合に、前記プロジェクタが前記画像光の投射に用いる対角画角（半角）θが、次の数式を満たすことを特徴とするリアプロジェクタ。
【数１】
2008083428.tif 000005
【請求項２】
前記投射レンズ及び前記光変調素子は、前記投射レンズの光軸と前記光変調素子の中心軸をずらして配置されていることを特徴とする請求項１に記載のリアプロジェクタ。
【請求項３】
前記投射レンズの光軸から前記プロジェクタの最上端までの高さをｈ、前記投射レンズの光軸と、前記射出瞳から前記順番が１番目のミラーに投射された画像の下辺中心に入射する光線とが成す角をφ１、前記投射レンズの光軸と、前記射出瞳から前記順番が１番目のミラーに投射された画像の上辺中心に入射する光線とが成す角をφ2、とした場合に、
ミラーの枚数ｘが１のとき、ｈ<２ｇ１・ｔａｎφ１を満たし、
ｘが２以上のとき、ｈ<２ｇ１・ｔａｎφ１および次の数式を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載のリアプロジェクタ。
【数２】
2008083428.tif 000006
【請求項４】
前記プロジェクタを前記スクリーンに対して垂直方向に平行移動する案内手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のリアプロジェクタ。
【請求項５】
前記案内手段が、前記スクリーンに表示される画像のサイズに対応した前記プロジェクタの設置位置を表示する位置表示手段を備えることを特徴とする請求項４に記載のリアプロジェクタ。
【請求項６】
前記プロジェクタのサイズに応じて、前記プロジェクタの投影面が前記順番が１番目のミラーに重なるように前記プロジェクタの高さを調整するための治具を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のリアプロジェクタ。
【請求項７】
前記ミラーの枚数が偶数枚の場合には、前記プロジェクタの前記キャビネット着脱時に、前記スクリーンに表示される画像を左右反転する左右反転手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のリアプロジェクタ。
【請求項８】
前記画像を左右反転するか否かを示す画像処理モードを設定する処理モード設定手段を備え、
前記左右反転手段は、前記処理モード設定手段により設定された前記画像処理モードに基づいて左右反転を行う手段であることを特徴とする請求項７に記載のリアプロジェクタ。
【請求項９】
前記キャビネット又は前記プロジェクタが、前記プロジェクタの前記キャビネットへの着脱を検知する検知手段を備え、
前記左右反転手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて、自動的に左右反転を行う手段であることを特徴とする請求項７または８に記載のリアプロジェクタ。
【請求項１０】
広角の投射レンズを有し、キャビネットの前側から着脱可能な、光変調素子によって形成された画像光を投影面に拡大投射するプロジェクタが装着される装着部と、
前記投射レンズの光軸に対して垂直に配置され、前記プロジェクタにより投射された画像光を反射するｘ枚（ｘは１以上の整数）のミラーと、
前記ｘ枚のミラーと平行に設置され、前記x枚のミラーにより反射された前記画像光によって画像を表示するスクリーンと、
前記プロジェクタの装着時に前記プロジェクタに電気的に接続する手段とを備えることを特徴とするリアプロジェクタ用キャビネット。
【請求項１１】
前記プロジェクタを前記スクリーンに対して垂直方向に平行移動する案内手段を備えることを特徴とする請求項１０に記載のリアプロジェクタ用キャビネット。
【請求項１２】
前記案内手段が、前記スクリーンに表示される画像のサイズに対応した前記プロジェクタの設置位置を表示する位置表示手段を備えることを特徴とする請求項１１に記載のリアプロジェクタ用キャビネット。
【請求項１３】
リアプロジェクタ用キャビネットの前側から着脱可能な状態で前記キャビネットに収容され、広角の投射レンズを有する、光変調素子によって形成された画像光を投影面に拡大投射するフロントプロジェクタであって、
前記キャビネットへの着脱時に、前記スクリーンに表示される画像を左右反転する左右反転手段を備えることを特徴とするフロントプロジェクタ。
【請求項１４】
前記画像を左右反転するか否かを示す画像処理モードを設定する処理モード設定手段を備え、
前記左右反転手段は、前記処理モード設定手段により設定された前記画像処理モードに基づいて左右反転を行う手段であることを特徴とする請求項１３に記載のフロントプロジェクタ。
【請求項１５】
前記フロントプロジェクタは前記プロジェクタの前記キャビネットへの着脱を検知する手段を備え、前記左右反転手段は、前記検知結果に基づいて、自動的に左右反転を行う手段であることを特徴とする請求項１３または１４に記載のフロントプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアプロジェクタに関し、より具体的には、キャビネットのスクリーンが設けられた側から着脱可能なプロジェクタを備えた薄型のリアプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、軽量で安価な大画面テレビを実現する技術として、リアプロジェクタが知られている。一般的なリアプロジェクタは、キャビネット前面に設けられた透過型スクリーンの背後に設置されたプロジェクタから、キャビネットの上部後方に、スクリーンに対して斜めに配置されたミラーに向かって画像光を投射し、このミラーで反射された画像光によって、スクリーン上に画像を表示させている。このプロジェクタをキャビネットから取り出して、フロントプロジェクタ（前面投射用プロジェクタ）としても使用できれば、大変便利である。そこで、キャビネットに収容されたプロジェクタを前面投射用としても使用可能なリアプロジェクタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、リアプロジェクタにおいては、さらなる薄型化や軽量化が目標とされている。しかしながら、通常のフロントプロジェクタは画角が小さいため、ある程度の大きさの画像を表示するには、相応の投射距離が必要となる。すなわち、これをそのままリアプロジェクタに使用した場合、キャビネット内で必要な光路長を確保するためにキャビネット内部の空間を広く設けねばならず、薄型化が困難である。また、従来のように、ミラーをスクリーンのすぐ後ろに斜めに配置すると、ミラー自体が大きく、重くなる。よって、薄型化、軽量化を達成する一つの方法として、プロジェクタに広角レンズを採用し、１枚以上のミラーを、レンズ光軸に対して垂直、かつスクリーンに対して平行に配置したリアプロジェクタが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平６−１３８４３１号公報
【特許文献２】特表２００６−５０４１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のリアプロジェクタが備えるプロジェクタは、特許文献１の図３に示されるように、プロジェクタ全体を斜め上方へ向け、画角全角を用いて投射する、いわゆるあおり投射を行っている。よって、このプロジェクタを例えば机上に載置して前面投射に使用すると、画像光の下部が載置面（机）によって阻害されて画像が欠け、所望の画像が得られないという問題があった。また、前面投射に使用する場合に、あおり投射を行うと、プロジェクタの投射光軸が投影面に対して傾くことに起因して、画像が上下方向に歪み（いわゆる台形歪み）を生じるため、正常な画像を投影するためには、歪み補正が必要であった。
【０００５】
一方、特許文献２に記載されているリアプロジェクタはあおり投射を行わないため、プロジェクタからの画像光が１枚以上のミラーを経由して、スクリーンに投射される際、適切な角度で画像光を投射しないと、光路上で、プロジェクタのレンズやミラーに阻害され、画像が欠けてしまう虞があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、前面投射及び背面投射に兼用可能なプロジェクタを備えた薄型のリアプロジェクタ、前記リアプロジェクタ用のキャビネットおよびプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明のリアプロジェクタは、キャビネットと、前記キャビネットの一側面に設けられ、内部から投射される画像光によって画像を表示するスクリーンと、前記キャビネットの前記スクリーンが設けられた側から着脱可能な状態で前記キャビネットに収容され、広角の投射レンズを有し、光変調素子によって形成された画像光を前記スクリーンに拡大投射するプロジェクタと、前記スクリーンに対して平行かつ前記投射レンズの光軸に対して垂直に前記キャビネット内に設けられ、前記プロジェクタにより投射された前記画像光を反射するｘ枚（ｘは１以上の整数）のミラーとを備え、前記投射レンズの射出瞳と前記射出瞳から前記画像光が反射される順番が１番目のミラーとの距離をｇ１（ｍｍ）、前記順番がｎ−１番目のミラーとｎ番目（ｎは２からｘまでの整数）のミラーの距離をｇｎ（ｍｍ）、最後のミラーからスクリーンまでの距離をｇｘ＋１（ｍｍ）、前記スクリーンの対角寸法をａ（インチ）、前記スクリーンの横：縦の比をｅ：ｆとした場合に、前記プロジェクタが前記画像光の投射に用いる対角画角（半角）θが、次の数式を満たしている。
【数１】
2008083428.tif 000003
【０００８】
また、請求項２に係る発明のリアプロジェクタは、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記投射レンズ及び前記光変調素子が、前記投射レンズの光軸と前記光変調素子の中心軸をずらして配置されていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係る発明のリアプロジェクタは、請求項１または２に記載の発明の構成に加え、前記投射レンズの光軸から前記プロジェクタの最上端までの高さをｈ、前記投射レンズの光軸と、前記射出瞳から前記順番が１番目のミラーに投射された画像の下辺中心に入射する光線とが成す角をφ１、前記投射レンズの光軸と、前記射出瞳から前記順番が１番目のミラーに投射された画像の上辺中心に入射する光線とが成す角をφ2、とした場合、ミラーの枚数ｘが１のとき、ｈ<２ｇ１・ｔａｎφ１を満たし、ｘが２以上のとき、ｈ<２ｇ１・ｔａｎφ１および次の数式を満たすことを特徴とする。
【数２】
2008083428.tif 000004
【００１０】
また、請求項４に係る発明のリアプロジェクタは、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記プロジェクタを前記スクリーンに対して垂直方向に平行移動する案内手段をさらに備えている。
【００１１】
そして、請求項５に係る発明のリアプロジェクタは、請求項４に記載の発明の構成に加え、前記案内手段が、前記スクリーンに表示される画像のサイズに対応した前記プロジェクタの設置位置を表示する位置表示手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に係る発明のリアプロジェクタは、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記プロジェクタのサイズに応じて、前記プロジェクタの投影面が前記順番が１番目のミラーに重なるように前記プロジェクタの高さを調整するための治具をさらに備えている。
【００１３】
また、請求項７に係る発明のリアプロジェクタは、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記ミラーの枚数が偶数の場合には、前記プロジェクタの前記キャビネット着脱時に、前記スクリーンに表示される画像を左右反転する左右反転手段をさらに備えている。
【００１４】
そして、請求項８に係る発明のリアプロジェクタは、請求項７に記載の発明の構成に加え、前記画像を左右反転するか否かを示す画像処理モードを設定する処理モード設定手段をさらに備え、前記左右反転手段は、前記操作手段により設定された前記画像処理モードに基づいて左右反転を行う手段であることを特徴とする。
【００１５】
さらに、請求項９に係る発明のリアプロジェクタは、請求項７または８に記載の発明の構成に加え、前記キャビネット又は前記プロジェクタが、前記プロジェクタの前記キャビネットへの着脱を検知する検知手段をさらに備え、前記左右反転手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて、自動的に左右反転を行う手段であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１０に係る発明のリアプロジェクタ用キャビネットは、広角の投射レンズを有し、キャビネットの前側から着脱可能な、光変調素子によって形成された画像光を投影面に拡大投射するプロジェクタが装着される装着部と、前記投射レンズの光軸に対して垂直に配置され、前記プロジェクタにより投射された画像光を反射するｘ枚（ｘは１以上の整数）のミラーと、前記ｘ枚のミラーと平行に設置され、前記x枚のミラーにより反射された前記画像光によって画像を表示するスクリーンと、前記プロジェクタの装着時に前記プロジェクタに電気的に接続する手段とを備えている。
【００１７】
さらに、請求項１１に係る発明のリアプロジェクタ用キャビネットは、請求項１０に記載の発明の構成に加え、前記プロジェクタを前記スクリーンに対して垂直方向に平行移動する案内手段をさらに備えている。
【００１８】
そして、請求項１２に係る発明のリアプロジェクタ用キャビネットは、請求項１１に記載の発明の構成に加え、前記案内手段が、前記スクリーンに表示される画像のサイズに対応した前記プロジェクタの設置位置を表示する位置表示手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１３に係る発明のフロントプロジェクタは、リアプロジェクタ用キャビネットの前側から着脱可能な状態で前記キャビネットに収容され、広角の投射レンズを有する、光変調素子によって形成された画像光を投影面に拡大投射するフロントプロジェクタであって、前記キャビネットへの着脱時に、前記スクリーンに表示される画像を左右反転する左右反転手段を備えている。
【００２０】
また、請求項１４に係る発明のフロントプロジェクタは、請求項１３に記載の発明の構成に加え、前記画像を左右反転するか否かを示す画像処理モードを設定する処理モード設定手段をさらに備え、前記左右反転手段は、前記操作手段により設定された前記画像処理モードに基づいて左右反転を行う手段であることを特徴とする。
【００２１】
さらに、請求項１５に係る発明のフロントプロジェクタは、請求項１３または１４に記載の発明の構成に加え、前記プロジェクタの前記キャビネットへの着脱を検知する手段をさらに備え、前記左右反転手段は、前記検知結果に基づいて、自動的に左右反転を行う手段であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に係る発明のリアプロジェクタによれば、プロジェクタがキャビネットから着脱可能なため、これを取り出して、前面投射用のフロントプロジェクタとして使用することができる。このとき、スクリーンの設置された側、すなわち操作者と対向する前面側からプロジェクタを取り出すことが可能なため、取り出し操作が簡便である。また、プロジェクタの投射レンズを広角レンズとし、少なくとも１枚のミラーとスクリーンを、レンズの光軸に対して垂直に、かつ互いに平行に配置したことにより、リアプロジェクタ全体を薄型化することができる。それに加えて、プロジェクタの投射光軸が投影面に対して傾いている場合（あおり投射を行った場合）に問題となる台形歪みが生じることがない。さらに、投射レンズの対角画角（半角）θを請求項１に記載の通り特定することにより、画像光は、プロジェクタの投射レンズの上半分の領域のみから発せられ、さらに画像光の下端の光線が投射光軸よりも上方に位置する。これにより、プロジェクタを取り出して机上に載置し、前面投射に使用しても、載置面に阻害されて画像が欠けることがない。また、少なくとも１枚のミラーにより反射された画像光がスクリーンに至るまでに、プロジェクタや中間のミラーに阻害される画像光の領域を低減させることができる。
【００２３】
また、請求項２に係る発明のリアプロジェクタでは、請求項１に記載の発明の効果に加え、投射レンズの光軸を光変調素子の中心軸からずらすことによってオフセットを設けることができる。
【００２４】
さらに、請求項３に係る発明のリアプロジェクタによれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、プロジェクタの投射レンズから発せられ、少なくとも１枚のミラーにより反射された画像光がスクリーンに至るまでに、プロジェクタや中間のミラーに阻害されて画像が欠けるのを確実に防ぐことができる。
【００２５】
また、請求項４に係る発明のリアプロジェクタによれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の効果に加え、プロジェクタの位置をずらすことによって投影される画像のサイズを変更するとき、常に画像光が適切な光路を形成する位置にプロジェクタを配置することができる。
【００２６】
さらに、請求項５に係る発明のリアプロジェクタによれば、請求項４に記載の発明の効果に加え、所定のサイズの画像を得られる位置が位置表示手段によって特定されるので、プロジェクタの位置決めを簡便に行うことができる。
【００２７】
また、請求項６に係る発明のリアプロジェクタによれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明の効果に加え、プロジェクタの投射レンズの位置が低く、そのままでは画像光の光路がミラーに重ならない場合でも、プロジェクタを持ち上げて適切な位置に配置することができる。
【００２８】
請求項７に係る発明のリアプロジェクタによれば、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明の効果に加え、ミラーを偶数枚備えている場合には、プロジェクタのキャビネットへの着脱時に画像の左右反転を行い、前面投射、背面投射のいずれの場合も適切な画像を表示することができる。すなわち、ミラーを偶数枚設けた場合には、同一の画像光を前面投射した場合と背面投射とした場合で視聴者から見た画像の左右が反転するため、請求項７に係る発明のリアプロジェクタのように左右反転手段を設け、適切な処理を施すことによって、視聴者から見て常に左右が正しい画像を得ることができる。
【００２９】
さらに、請求項８に係る発明のリアプロジェクタによれば、請求項７に記載の発明の効果に加え、操作者が前記画像を左右反転するか否かを示す画像処理モードを設定することにより、必要に応じて容易に左右反転を指示することができる。
【００３０】
また、請求項９に係る発明のリアプロジェクタでは、請求項７または８に記載の発明の効果に加え、プロジェクタがキャビネットに着脱されたときに画像の左右反転を行い、前面投射、背面投射のいずれの場合も適切な画像を表示することができる。
【００３１】
また、請求項１０に係る発明のリアプロジェクタ用キャビネットは、プロジェクタを装着したときにプロジェクタに電気的に接続する。この接続を検知して、プロジェクタが自動的に左右反転処理を行うため、他の操作を必要とすることなく、適切な画像を得ることができる。
【００３２】
また、請求項１１に係る発明のリアプロジェクタ用キャビネットによれば、請求項１０に記載の発明の効果に加え、プロジェクタの位置をずらすことによって投影される画像のサイズを変更するとき、常に画像光が適切な光路を形成する位置にプロジェクタを配置することができる。
【００３３】
さらに、請求項１２に係る発明のリアプロジェクタ用キャビネットによれば、請求項１１に記載の発明の効果に加え、所定のサイズの画像を得られる位置が位置表示手段によって特定されるので、プロジェクタの位置決めを簡便に行うことができる。
【００３４】
また、請求項１３に係る発明のフロントプロジェクタによれば、プロジェクタがキャビネットに着脱されたときに、自動的に着脱が検知されて左右反転が行われるため、他の操作を必要とすることなく、適切な画像を得ることができる。
【００３５】
さらに、請求項１４に係る発明のフロントプロジェクタでは、請求項１３に記載の発明の効果に加え、操作者が前記画像を左右反転するか否かを示す画像処理モードを設定することにより、必要に応じて容易に左右反転を指示することができる。
【００３６】
また、請求項１５に係る発明のフロントプロジェクタでは、請求項１３または１４に記載の発明の効果に加え、プロジェクタがキャビネットに着脱されたときに、自動的に着脱が検知されて左右反転が行われるため、他の操作を必要とすることなく、適切な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明を具体化したリアプロジェクタ、リアプロジェクタ用キャビネット、およびプロジェクタの実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図面において、共通する構成要素については、同一の符号を付している。また、これらの図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いられるものであり、記載されている構成要素の寸法、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。
【００３８】
<第１の実施形態>
以下、図１〜図５を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係るリアプロジェクタ１の概略構成を示す部分縦断面図である。図２は、第１の実施形態に係るプロジェクタ３１内部の構造を示す模式図である。また、図３および図４は、各々オフセットがない場合とある場合の、光軸とスクリーンとの位置関係を説明する説明図である。図５は、投射レンズ５５の対角画角θと図４に示す長さＹ２の関係を説明する説明図である。図６は、プロジェクタ３１の電気的構成を示すブロック図である。
【００３９】
まず、図１〜図２を参照して、本実施形態に係るリアプロジェクタ１の概略構成について説明する。図１に示すように、リアプロジェクタ１は、箱形状で内部が中空のキャビネット１１と、キャビネット１１の一側面に設けられたスクリーン２１と、キャビネット１１内に収容されたプロジェクタ３１と、キャビネット内のスクリーン２１が設けられた一側面に対向する側面に設置された１枚のミラー４１とを備えている。なお、これ以降、キャビネット１１において、スクリーン２１が設けられた側面を「前面１１Ａ」、ミラー４１が設けられた側面を「背面１１Ｂ」、視聴者がスクリーン２１に対面したときに右側に位置する側面を「右側面１１Ｃ」、その反対側の側面を「左側面１１Ｄ」、キャビネット１１の地面等の平面への載置面を「底面１１Ｅ」、底面に対向する面を「上面１１Ｆ」という。
【００４０】
図１に示すように、キャビネット１１の前面１１Ａのスクリーン２１の下側には、外側に向かって開く扉１６が設けられている。扉１６は、後述するプロジェクタ３１をキャビネット１１に出し入れするための開口部である。また、キャビネット１１の底面１１Ｅには、図１および図２に示すように、キャビネット１１内部に向かって突出する、略直方体形状の位置決め突起１５が設けられている。この位置決め突起１５は、プロジェクタ３１をキャビネット１１内に設置する際に使用するものである。なお、プロジェクタ３１のキャビネット１１への着脱方法については後述する。
【００４１】
スクリーン２１は、キャビネット１１内に収容されたプロジェクタ３１から投射され、ミラー４１によって反射された画像光をが背面から投影される透過型のスクリーンである。つまり、視聴者はキャビネット１１の前面１１Ａに対面する状態で視聴するため、画像が投影されている面の裏側から、スクリーン２１の画像を視聴することになる。
【００４２】
プロジェクタ３１は、図２に示すように、内部が中空の筐体５１と、その内部に収容されたランプ５２、ランプ５２から射出された照明光を平行光にする照明レンズ５３、本発明の「光変調素子」に相当する透過型液晶パネル（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：以下、ＬＣＤと略称する）５４、および投射レンズ５５を備えている。なお、プロジェクタ３１において、投射レンズ５５の射出瞳５５Ａが位置する側を「前面３１Ａ」、これに対向する側面を「背面３１Ｂ」、操作者が投射レンズ５５の射出瞳５５Ａに対面したときに右側に位置する側面を「右側面３１Ｃ」、その反対側の側面を「左側面３１Ｄ」、プロジェクタ３１のキャビネット１１の底面１１Ｅや机上等の平面への載置面を「底面３１Ｅ」、底面に対向する面を「上面３１Ｆ」というものとする。  
【００４３】
プロジェクタ３１の筐体５１の底面３１Ｅには、図１および図２に示すように、前述したキャビネット１１の位置決め突起１５に嵌合する略直方体形状の固定穴５７が設けられている。そして、この固定穴５７を前述したキャビネット１１の底面１１Ｅに突設された位置決め突起１５に嵌合することにより、プロジェクタ３１をキャビネット１１の適切な位置に設置できるようになっている。
【００４４】
ランプ５２としては、キセノンランプ、メタルハライドランプ、超高圧水銀ランプ等、通常のプロジェクタに用いられる光源が使用される。この中では、高輝度で長寿命の超高圧水銀ランプが特に優れている。
【００４５】
ＬＣＤ５４は、カラーフィルタを内蔵する透過型のカラー液晶パネルである。ＬＣＤ５４は、ランプ５２から発せられ、照明レンズ５３を介して入射した照明光を変調し、後述するように、別途入力された映像信号に応じて、ミラー４１に反射されて図１に示すスクリーン２１に投射される画像光を形成する。
【００４６】
投射レンズ５５は広角レンズであり、近距離で大きなサイズの画像を投影することができる。換言すれば、同一サイズの画像を得るための投射距離を、通常のレンズに比べて短くすることができる。また、本実施形態では、後述するオフセットを設けるため、図２に示すように、投射レンズ５５の光軸とＬＣＤ５４の中心軸とがずれるように、ＬＣＤ５４および投射レンズ５５が配置されている。
【００４７】
プロジェクタ３１から投射された画像光を反射させ、スクリーン２１に投影するミラー４１は、図１に示すように、キャビネット１１の背面１１Ｂに設置されている。その反射面は、キャビネット１１の前面１１Ａに設けられたスクリーン２１に対して平行であって、かつ、投射レンズ５５の光軸に対して垂直である。このような構成とすることで、キャビネット１１の薄型化を実現するとともに、投射光軸に対して投射面が傾斜している場合に生じる台形歪みの問題を解消することができる。
【００４８】
さらに、リアプロジェクタ１においては、図１に示す投射レンズ５５の対角画角θ、スクリーン２１の対角寸法ａ（インチ）及びアスペクト比（ｅ：ｆ）、投射レンズ５５の射出瞳５５Ａからミラー４１までの距離ｇ１（ｍｍ）、およびミラー４１からスクリーン２１までの距離ｇ２（ｍｍ）の間で、次に示す関係式（１）が成り立っている。
ｔａｎ−１［２５．４ａ√｛｛（ｅ／２）２＋ｆ２｝／（ｅ２＋ｆ２）｝／（ｇ１＋ｇ２）］<θ<９０°  ・・・（１）
【００４９】
以下、図３〜図５を参照して、上記の式（１）について説明する。ここで、プロジェクタ３１の正面にスクリーンを配置し、この仮想的に配置したスクリーンに画像を投影する場合を考える。図３において、投射レンズ５５の光軸は、図の正面からスクリーンＳの投影面に対して垂直に延び、スクリーンＳの左右方向の中心軸である直線Ｌと、点Ｐ１で交わるものとする。そして、スクリーンＳと同一平面にあって、点Ｐ１で直線Ｌに直交する直線を直線Ｍとする。図３に示すように、投射レンズ５５の光軸（投射光軸）とスクリーンＳの下端との距離がゼロ（０）、すなわち、スクリーンＳの下辺が直線Ｍに接している場合を、オフセットがない状態という。一方、図４に示すように、投射光軸とスクリーンＳの下端との間に距離が設けられている場合、すなわち、スクリーンＳの下辺が直線Ｍより上にある場合を、オフセットがある状態といい、この距離ＨＤをオフセット値という。本実施形態においては、プロジェクタ３１の投射光軸は、ミラー４１及び実際のスクリーン２１に対して垂直である。つまり、プロジェクタ３１全体を上方又は下方に傾け、投射光軸を投射面に対して傾斜させる、いわゆるあおり投射は行っていない。したがって、オフセットを設けないと、投射レンズ５５の射出瞳５５Ａからの発せられた画像光の下方の光線は、ミラー４１に反射された後、スクリーン２１に到達する前にプロジェクタ３１に阻害され、画像が欠けてしまうことになる。
【００５０】
よって、図３（オフセットのない状態）に示す、投射光軸とスクリーン中心軸Ｌとの交点Ｐ１と、Ｐ１とスクリーンＳの上辺左側の頂点Ｐ２とを結ぶ線分の長さをＹ１（ｍｍ）、図４（オフセットのある状態）に示す、交点Ｐ１と、図３のＰ２からオフセット値ＨＤ分だけ上方へ移動した頂点Ｐ３とを結ぶ線分の長さをＹ２（ｍｍ）としたとき、オフセットを有する条件である次の式（２）を満たす必要がある。
Ｙ２>Ｙ１  ・・・（２）
【００５１】
ここで、１インチ＝２５．４ｍｍ、実際のスクリーン２１のアスペクト比がｅ：ｆであるから、次の式（３）が導かれる。
Ｙ１＝２５．４ａ√｛｛（ｅ／２）２＋ｆ２｝／（ｅ２＋ｆ２）｝  ・・・（３）
また、図５に示すように、投射レンズ５５の投射瞳５５ＡからスクリーンＳと同一平面にある点Ｐ１までの距離は、射出瞳５５Ａとミラー４１との距離ｇ１およびミラー４１からスクリーン２１までの距離ｇ２の和に等しい。さらに、投射瞳５５Ａと点Ｐ３とを結ぶ直線と投射光軸とが成す角が対角画角θであるから、次の式（４）が導かれる。
Ｙ２＝（ｇ１＋ｇ２）・ｔａｎθ  ・・・（４）
【００５２】
よって、式（３）及び（４）を（２）に代入して整理し、さらに、対角画角θが９０度を超えることはないことから、前述の式（１）が得られる。
【００５３】
このようにオフセットを設けることで、投射レンズ５５から発せられた画像光の下方の光線が、ミラー４１に反射されてスクリーン２１に到達する前に、プロジェクタ３１に阻害され、画像が欠けてしまう危険性を低減することができる。
【００５４】
また、上述の式（１）に基づいて、リアプロジェクタ１の構成要素の配置を容易に定めることが可能である。例えば、リアプロジェクタ１が、５６インチワイド（アスペクト比１６：９）のスクリーンを備えている場合、前述の式（１）において、ａ＝５６、ｅ＝１６、ｆ＝９である。また、ｇ２については、キャビネット１１の前面１１Ａから背面１１Ｂまでの奥行きとして所望の値に定められる。よって、プロジェクタ３１のキャビネット内での設置位置、すなわち投射レンズ５５の射出瞳５５Ａとミラー４１との距離ｇ１を定めれば、プロジェクタ３１の投射レンズ５５の画角θの範囲を容易に定めることができる。または、投射レンズ５５の画角θを定めてから、これに対応するプロジェクタ３１のキャビネット１１内での設置位置を定めてもよい。あるいは、まず投射レンズ５５の画角θを所望の値に定め、キャビネット１１の奥行きｇ２およびプロジェクタ３１のキャビネット１１内での設置位置に対応するｇ１を調整することも可能である。
【００５５】
通常のリアプロジェクタのスクリーンサイズは、対角寸法、アスペクト比がいくつかの特定の組み合わせに限定されているため、装置の薄型化を達成するには、まず所望の奥行きを定めて、前述のように、投射レンズ５５の画角とキャビネット１１内部のプロジェクタ３１の設置位置を順次定めればよい。このように、本実施形態のリアプロジェクタ１では、簡便に各構成要素の配置を決定することができる。
【００５６】
さらに、本実施形態においては、図１に示す投射光軸からプロジェクタ３１の最上端までの高さをｈ、投射光軸と、投射レンズ５５の射出瞳からミラー４１に投射された画像の下辺中心に入射する光線とが成す角をφ１としたとき、次に示す関係式（５）が成立する。
ｈ<２・ｇ１・ｔａｎφ１  ・・・（５）
【００５７】
以下、図１を参照して、上記の式（５）について説明する。上述のように、プロジェクタ３１はオフセットを有するため、図１に示すように、投射レンズ５５の射出瞳５５Ａから発せられた画像光の下端の光線は、斜め上方に進行し、ミラー４１に反射されて、プロジェクタ３１の背後に位置するスクリーン２１に入射する。ところが、投射光軸とミラー４１に入射する画像光の下端の光線とが成す角φ１が小さすぎると、ミラー４１に反射された光線は、プロジェクタ３１の上部に阻害され、画像の下部が欠けてしまう。よって、これを防ぐためには、投射レンズ５５の射出瞳５５Ａから発せられた画像光の下端の光線が、少なくとも投射光軸からプロジェクタ３１の最上端までの高さｈの１／２よりも高い位置で、ミラー４１に入射する必要がある。すなわち、投射光軸と前述の光線とが成す角φ１と、前述の高さｈの間には、次の関係式（６）が成立する。
ｈ／２<ｇ１・ｔａｎθ  ・・・（６）
これを整理すると、前述の式（５）が得られる。
【００５８】
次に、図６のブロック図を参照して、プロジェクタ３１の電気的構成について、説明する。図６に示すように、プロジェクタ３１は、プロジェクタ３１の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるための電源スイッチ６１、操作者がプロジェクタ３１の操作を行う操作パネル６２、図示外のＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭを有するマイクロコンピュータ６３、映像信号が入力される映像信号入力回路６４、映像信号をＬＣＤ５４の駆動に必要な信号に変換する画像処理回路６５、ＬＣＤ５４を駆動するＬＣＤ駆動回路６６、およびランプ５２の駆動を行うランプ駆動回路６７とを備えている。これらは、図６に示すように、データバス６０を介して接続されている。
【００５９】
次に、図１および図６を参照して、プロジェクタ３１のキャビネット１１への着脱動作と、画像投影動作について説明する。
【００６０】
前述したように、プロジェクタ３１は、前述したキャビネット１１の前面１１Ａに設けられた扉１６を介して、キャビネット１１から着脱することができる。通常、プロジェクタ３１は、図１に示すように、底面３１Ｅの固定穴５７を前述したキャビネット１１の底面１１Ｅに設けられた位置決め突起１５に嵌合させて、キャビネット１１の背面１１Ｂに対してその前面３１Ａが対向するようにキャビネット１１内部に収容され、全体としてリアプロジェクタ１を構成している。プロジェクタ３１の固定穴５７をキャビネット１１の位置決め突起１５に嵌合させてその位置に固定することにより、プロジェクタ３１とミラー４１との距離が適切に設定され、投射光軸がミラー４１およびスクリーン２１に対して垂直となる。
【００６１】
プロジェクタ３１に設けられた各種の入力端子にはケーブルが接続されており（図示外）、操作者によりプロジェクタ３１の電源スイッチ６１により電源が入れられ、プロジェクタ３１が作動すると、外部から映像信号、音声信号等の各種信号が入力される。このうち、スクリーン２１に投影される画像の映像信号は、図６に示すように、映像信号入力回路６４に入力され、画像処理回路６５へと転送される。画像処理回路６５は、マイクロコンピュータ６３のＣＰＵからの指令に従って、映像信号入力回路６４から転送された映像信号を加工して、ＬＣＤ５４の駆動に必要な映像信号に変換する。そして、この変換された映像信号がＬＣＤ駆動回路６６へ入力されると、ＬＣＤ駆動回路６６は、入力された変換後の映像信号に基づいて、ＬＣＤ５４を駆動する。この結果、ＬＣＤ５４には、スクリーン２１に投影する画像が表示される。ＬＣＤ５４は、前述したように、照明レンズ５３を介してランプ５２によって照明されている。ＬＣＤ５４は、この照明光を変調し、表示された画像の画像光を形成する。そして、形成された画像光が、投射レンズ５５により射出された後、ミラー４１で反射され、スクリーン２１に背面から投影される。このとき、視聴者が対向するスクリーン２１の前面には、視聴者から見て正しい向きの画像が表示される。
【００６２】
一方、プロジェクタ３１をフロントプロジェクタとして使用する場合には、操作者は、図１に示すように、キャビネット１１の前面１１Ａに設けられた扉１６を外側へ開き、プロジェクタ３１を取り出す。このように、扉１６は、操作者が対面する前面１１Ａに設けられているため、操作者は、キャビネット１１の背後へ回り込む必要がなく、プロジェクタ３１の着脱を容易に行うことができる。
【００６３】
操作者がプロジェクタ３１に設けられた各種の入力端子にケーブルを接続し（図示外）、電源スイッチ６１により電源を入れると、プロジェクタ３１が作動し、外部から映像信号、音声信号等が入力される。その後、前述したのと同様にＬＣＤ５４によって形成され、投射レンズ５５から射出された画像光は、別途設けられたスクリーンや壁面等に対して正面から直接投射され、視聴者から見て正しい向きの画像が表示される。
【００６４】
なお、本実施形態のプロジェクタ３１がフロントプロジェクタとして使用される場合には、プロジェクタ３１と視聴者はともにスクリーンや壁面等、画像の投影面の方向を向いているため、プロジェクタ３１からスクリーンや壁面等に投影される画像の左右は、視聴者の左右と一致している。また、キャビネット１１内に収容され、リアプロジェクタ１の構成要素としてプロジェクタ３１が用いられる場合には、視聴者は、ミラー４１に映った画像を透過型のスクリーン２１を通して見るのと同じであるため、この場合も、画像と視聴者の左右とは一致する。よって、本実施形態においては、プロジェクタ３１をキャビネット１１から取り出してフロントプロジェクタとして使用するときに、画像の左右反転処理を施す必要はない。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態に係るリアプロジェクタ１は、プロジェクタ３１の投射レンズ５５として広角レンズを採用し、ミラー４１及びスクリーン２１を、投射レンズ５５の光軸に対して垂直に、かつ互いに平行に配置したことにより、薄型化を実現している。さらに、スクリーン２１、プロジェクタ３１及びミラー４１の配置関係、並びに投射レンズ５５から投射される画像光の角度を前述のように規定することによって、画像が欠けるのを防ぐことができる。また、プロジェクタ３１をキャビネット１１から着脱可能とすることにより、背面投射、前面投射のいずれにも使用することができる。
【００６６】
<第２の実施形態>
次に、図７および図８を参照して、本発明の第２の実施形態に係るリアプロジェクタ２について、第１の実施形態と異なる点を主として説明する。図７は、リアプロジェクタ２の概略構成を示す部分縦断面図である。また、図８は、リアプロジェクタ２を、図７に示す位置からミラー４１側に移動させた状態を示す説明図である。
【００６７】
第１の実施形態に係るリアプロジェクタ１では、位置決め突起１５と固定穴５７を用いて、プロジェクタ３１キャビネット１１内の特定の位置に固定していたが、本実施形態に係るリアプロジェクタ２は、プロジェクタ３２をミラー４１に対して平行移動させるガイド板１７を、キャビネット１２内に設けたところに特徴を有する。以下に、この特徴について、詳細を説明する。
【００６８】
図７に示すように、本実施形態に係るリアプロジェクタ２は、第１実施形態のリアプロジェクタ１と同様に、キャビネット１２と、キャビネット１２の前面１２Ａに設けられたスクリーン２１と、キャビネット１２内に収容されたプロジェクタ３２と、キャビネット１２の背面１２Ｂに設けられたミラー４１を備えている。さらに、リアプロジェクタ２のキャビネット１２の底面１２Ｅには、底面１２Ｅの左右方向中心軸を中心として、プロジェクタ３２の底面３２Ｅと同じ横幅と一定の厚みを有する板状のガイド板１７が、キャビネットの前面１２Ａと背面１２Ｂとの間に敷設されている。なお、本実施形態におけるガイド板１７が、本発明の「案内手段」に相当する。
【００６９】
ガイド板１７上には、図７に示すように、略直方体形状の３つの位置決め穴１７１が、ガイド板１７の幅方向の中心軸に沿って、所定の間隔を空けて設けられている。一方、プロジェクタ３２の底面３２Ｅには、前面３２Ａの下端部中心近傍に、底面３２Ｅに設けられた凹状の収納部（図示外）に折り畳んで収納できる固定片５９が連結されている。この固定片５９の基部は、収納部の側面間に渡設された回転軸（図示外）により回転可能に支持されている。よって、この回転軸を基点として回転させることにより、固定片５９を底面３２Ｅから突出させたり、折り畳んで収納部内に収納することができる。そして、底面３２Ｅから突出させた場合には、固定片５９の突出部が前述の位置決め穴１７１に嵌合する略直方体形状となるように構成されている。なお、本実施形態における位置決め穴１７１が、本発明の「位置表示手段」に相当する。
【００７０】
なお、リアプロジェクタ２において、投影画像がスクリーン２１の大きさに適合する最大の大きさになる図７のときと、最小の大きさになる図８のときのいずれにおいても、第１実施形態と同様に、投射レンズ５５の対角画角θ、スクリーン２１の対角寸法ａ（インチ）及びアスペクト比（ｅ：ｆ）、投射レンズ５５の射出瞳からミラー４１までの距離ｇ１（ｍｍ）、及びミラー４１からスクリーン２１までの距離ｇ２（ｍｍ）の間で、上述した次の関係式（１）が成り立っている。
ｔａｎ−１［２５．４ａ√｛｛（ｅ／２）２＋ｆ２｝／（ｅ２＋ｆ２）｝／（ｇ１＋ｇ２）］<θ<９０°  ・・・（１）
【００７１】
また、投射光軸からプロジェクタ２の最上端までの高さｈ、投射光軸と投射レンズ５５の射出瞳からミラー４１に投射された画像の下辺中心に入射する光線とが成す角φ１の間には、上述した次の関係式（５）が成立する。
ｈ<２・ｇ１・ｔａｎφ１  ・・・（５）
【００７２】
以下、図７および図８を参照して、プロジェクタ３２のキャビネット１２内での移動動作および着脱動作について説明する。操作者はまず、前述したプロジェクタ３２の固定片５９を底面３２Ｅの収納部から引き出し、プロジェクタ３２と同じ幅を有するガイド板１７上の位置決め穴１７１のいずれかに固定片５９を嵌合させてプロジェクタ３２をガイド板１７上に固定する。これにより、プロジェクタ３２の投射レンズ５５の光軸が、ミラー４１およびスクリーン２１に平行となる。図７は、スクリーン２１に最も近い位置決め穴１７１にプロジェクタ３２の固定片５９を嵌合させたときを示している。このとき、スクリーンに投影される画像の大きさは最大となる。そして、操作者が、固定片５９を位置決め穴１７１から外し、スクリーン２１から最も遠い位置決め穴１７１に嵌合させて、プロジェクタ３２をガイド板１７上に固定すると、図８のように、投影される画像の大きさを縮小することができる。本実施形態では、このようにして、プロジェクタ３２の固定位置に応じて投影画像の大きさを変更することができる。
【００７３】
また、操作者がプロジェクタ３２をキャビネット１２から取り出して、フロントプロジェクタとして使用する場合には、操作者は、固定片５９を畳んで収納部に収納し、底面３２Ｅに突起物がなくなった状態で、机等の平面に載置すればよい。
【００７４】
このように、本実施形態に係るリアプロジェクタ２によれば、ガイド板１７がキャビネット前面１２Ａと背面１２Ｂとに垂直に配置され、位置決め穴１７１が、このガイド板１７の幅方向の中心軸に沿って１直線上に所定間隔を空けて設けられているため、ガイド板１７に沿ってプロジェクタ３２を平行移動させ、固定片５９をいずれかの位置決め穴１７１に嵌合させて固定するだけで、プロジェクタ３２の投射光軸を常にミラー４１に対して垂直に保つことができる。これにより、画像に台形歪みを生じさせることなく、画像を所定の大きさに調節することができる。
【００７５】
次に、図９を参照して、第２の実施形態に係るリアプロジェクタ２の変形例について説明する。図９は、リアプロジェクタ２の変形例であるリアプロジェクタ２Ａの概略構成を示す部分縦断面図である。図９に示すように、変形例のリアプロジェクタ２Ａは、リアプロジェクタ２のガイド板１７上に固定可能な、プロジェクタ３２１用の高さ調整治具１９を設けたところに特徴を有する。
【００７６】
図９に示すように、リアプロジェクタ２Ａが収容するプロジェクタ３２１の高さが低く、そのままキャビネット１２の底面１２Ｅに設置したのでは、画像光の下部がミラー４１に入射しない場合がある。すなわち、スクリーン２１に投影される画像の下部が欠けてしまう。高さ調整治具１９は、このような場合にプロジェクタ３２１の下に設置して、適切な高さまで持ち上げる治具である。
【００７７】
高さ調整治具１９は略方体形状を有し、高さ調整治具１９の６つの面のうちの１つにはガイド板１７の位置決め穴１７１に嵌合する固定突起１９１が設けられ、これに対向する面にはプロジェクタ３２１の固定片５９に嵌合する固定穴１９２が設けられている。また、高さ調整治具１９の固定突起１９１が設けられた底面および固定穴１９２が設けられた上面の形状は、プロジェクタ３２１の底面の形状と同じである。
【００７８】
次に、高さ調整治具１９の使用方法について説明する。操作者はまず、高さ調整治具１９の固定突起１９１を、所望の画像の大きさに対応するガイド板１７の位置決め穴１７１に嵌合させ、固定する。そして、高さ調整治具１９の固定穴１９２にプロジェクタ３２１の固定片５９を嵌合させて、プロジェクタ３２１を高さ調整治具１９の上に設置する。
【００７９】
このように高さ調整治具１９を用いることにより、プロジェクタ３２１の投射光軸の位置が高さ調整治具１９の高さ分だけ高くなるため、画像光が適切にミラー４１に入射され、画像の下部が欠けるという不都合を回避することができる。
【００８０】
<第３の実施形態>
以下、図１０〜図１３を参照して、本発明の第３の実施形態について、第１の実施形態と異なる点を主として説明する。図１０は、第３の実施形態に係るリアプロジェクタ３の概略構成を示す部分縦断面図である。また、図１１は、プロジェクタ３３の備えるセンサスイッチ５６の概略構成図である。図１２は、プロジェクタ３３をキャビネット１３内に設置したときのセンサスイッチ５６の動作の説明図である。図１３は、プロジェクタ３３の電気的構成を示すブロック図である。
【００８１】
本実施形態に係るリアプロジェクタ３は、第１の実施形態に係るリアプロジェクタ１が、１枚のミラー４１を備えていたのに対して、２枚のミラー４３１および４３２を備えている。また、画像光が２枚のミラーで反射された後、透過型スクリーンの背面から投射されるため、そのままでは、視聴者は正常な画像とは左右が反転した画像を見ることになる。したがって、本実施形態では、プロジェクタ３３がキャビネット１３に収容されて背面投射を行う場合には、プロジェクタ３３において画像の左右反転処理が施される点に特徴を有する。
【００８２】
図１０に示すように、リアプロジェクタ３は、第１の実施形態と同様、箱形状で内部が中空のキャビネット１３、キャビネット１３の一側面に設けられたスクリーン２１、およびキャビネット１３内に収容されたプロジェクタ３３を備えているのに加え、キャビネットの前面１３Ａに第１ミラー４３１、背面１３Ｂに第２ミラー４３２を備えている。
【００８３】
キャビネット１３の前面１３Ａの第１ミラー４３１の下側には、外側に向かって開く扉１６が設けられており、この扉１６を介して、プロジェクタ３３をキャビネット１３に出し入れすることができる。また、第１の実施形態と同様、キャビネット１３の底面１３Ｅには、プロジェクタ３３をキャビネット１３内に設置する際に使用する位置決め突起１５が設けられている。
【００８４】
一方、図１１に示すように、プロジェクタ３３の底面３３Ｅには、前述した位置決め突起１５に嵌合する略直方体形状の固定穴５７が設けられ、その内部に、プロジェクタ３３のキャビネット１３からの着脱を検知するセンサスイッチ５６が嵌め込まれている。図１１に示すように、センサスイッチ５６は、略直方体形状を有し、内部にスイッチ機構を内蔵する本体部５６１と、円筒形状のスリーブ５６２と、スリーブ５６２に退出可能に保持されたスイッチ端子軸５６３を備えている。スイッチ端子軸５６３の基部は、本体部５６１内で、図示外のバネにより付勢されており、スイッチ端子軸５６３は、通常、最も長く突出するようになっている（図１１の状態）。また、本体部５６１は図示外の２つの端子を備え、各端子には、配線が接続されている。
【００８５】
センサスイッチ５６は、図１１に示す、スイッチ端子軸５６３が突出した状態では、本体部５６１に設けられた２つの端子の間は阻止状態となり、スイッチはオフである。反対に、図１２のように、スイッチ端子軸５６３が押し込まれた状態では、端子間が導通し、スイッチがオンの状態となる。このセンサスイッチ５６の検知結果に基づき、後述する画像処理回路６５が画像の左右反転処理を行っている。なお、本実施形態におけるセンサスイッチ５６が、本発明の「検知手段」に相当する。
【００８６】
また、図１０に示すように、プロジェクタ３３の上面３３Ｆには、ツマミを切り替えることにより、「自動」、「反転」、および「通常」の３種類の画像処理モードのいずれかを選択できる切替スイッチ５８が設けられている。この切替スイッチ５８を「自動」に設定すると、前述したセンサスイッチ５６により、プロジェクタ３３のキャビネット１３への設置が検知された場合に、後述する画像処理回路６５による左右反転処理が自動的に行われる。一方、「反転」が選択された場合には、強制的に画像処理回路６５による左右反転処理が行われ、「通常」が選択された場合には、左右反転処理はまったく行われないように構成されている。なお、切替スイッチ５８が、本発明の「処理モード設定手段」に相当する。
【００８７】
プロジェクタ３３の投射レンズ５５（図示外）から発せられた画像光を反射する第１ミラー４３１は、キャビネット１３の前面１３Ａに設置され、第１ミラー４３１により反射された画像光をさらに反射する第２ミラー４３２は、キャビネット１３の背面１３Ｂに設置されている。その反射面は互いに平行であり、第２ミラー４３２の反射面はキャビネット１３の前面１３Ａに設けられたスクリーン２１に対して平行である。そしてさらに、第１ミラー４３１および第２ミラー４３２の反射面およびスクリーン２１は、いずれも投射レンズ５５の光軸に対して垂直である。このような構成とすることで、画像光の光路上にミラーを複数枚設けても、投射光軸に対して投影面が傾斜している場合に生じる台形歪みの問題を解消することができる。
【００８８】
また、リアプロジェクタ３においては、投射レンズ５５の射出瞳５５Ａから第１ミラー４３１との距離をｇ１（ｍｍ）、第１ミラー４３１と第２ミラー４３２との距離をｇ２（ｍｍ）、第２ミラー４３２からスクリーンまでの距離をｇ３（ｍｍ）、前記スクリーンの対角寸法をａ（インチ）、前記スクリーンの横：縦の比をｅ：ｆとした場合に、プロジェクタ３３が画像光の投射に用いる対角画角（半角）θが、第１実施形態において説明したのと同様にして得られる次の関係式（７）を満たしている。
ｔａｎ−１［２５．４ａ√｛｛（ｅ／２）２＋ｆ２｝／（ｅ２＋ｆ２）｝／（ｇ１＋ｇ２＋ｇ３）］<θ<９０°  ・・・（７）
【００８９】
また、投射光軸からプロジェクタ３３の最上端までの高さをｈ、投射光軸と、投射レンズ５５の射出瞳５５Ａから第１ミラー４３１に投射された画像の下辺中心に入射する光線とが成す角をφ１としたとき、第１の実施形態と同様に、射出瞳５５Ａから射出され、第１ミラー４３１に反射された光線が、プロジェクタ３３の上部に阻害されて画像の下部が欠けてしまうことを回避するための条件である前述の式（５）が成立する。
ｈ<２・ｇ１・ｔａｎφ１  ・・・（５）
【００９０】
さらに、本実施形態においては、投射光軸と、射出瞳５５Ａから第１ミラー４３１に投射された画像の上辺中心に入射する光線とが成す角をφ２としたとき、次に示す関係式（８）を満たしている。
ｇ１・ｔａｎφ２−ｇ１・ｔａｎφ１<（ｇ２＋ｇ３）ｔａｎφ１  ・・・（８）
【００９１】
以下、図１０を参照して、上記の式（８）について説明する。本実施形態では、第１ミラー４３１の後、画像光はさらに第２ミラー４３２に反射されてスクリーン２１に達することになる。よって、図１０に示すように、第１ミラー４３１で反射された画像光の下端の光線が、第２ミラー４３２で反射されてスクリーン２１に入射する時点で、第１ミラー４３１の高さより上に位置しないと、画像の下部が第１ミラー４３１に阻害されて欠けてしまう。第１ミラー４３１の高さはｇ１・ｔａｎφ２−ｇ１・ｔａｎφ１、画像光の下端の光線が第１ミラー４３１で反射される位置（点Ｑ１）から、さらに第２ミラー４３２（点Ｑ２）で反射されてスクリーン２１に入射する位置（点Ｑ３）までの高さ（点Ｑ１と点Ｑ３を結ぶ線分の長さ）は（ｇ２＋ｇ３）ｔａｎφ１であることから、前述の式（８）が得られる。
【００９２】
次に、図１３のブロック図を参照して、本実施形態に係るプロジェクタ３３の電気的構成について説明する。第１の実施形態と同様、図１３に示すように、プロジェクタ３３は、プロジェクタ３３の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるための電源スイッチ６１、操作者がプロジェクタ３３の操作を行う操作パネル６２、図示外のＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを有するマイクロコンピュータ６３、映像信号が入力される映像信号入力回路６４、映像信号をＬＣＤ５４の駆動に必要な信号に変換する画像処理回路６５、ＬＣＤ５４を駆動するＬＣＤ駆動回路６６、及びランプ５２の駆動を行うランプ駆動回路６７とを備えている。そしてさらに、前述したセンサスイッチ５６および切替スイッチ５８を備えており、これらは、図１３に示すように、データバス６０を介して接続されている。
【００９３】
次に、図１０〜図１３を参照して、プロジェクタ３３のキャビネット１３への着脱動作と、画像投影動作について説明する。
【００９４】
通常、図１０に示すように、プロジェクタ３３は、底面３１Ｅの固定穴５７を前述したキャビネット１３の底面１３Ｅに設けられた位置決め突起１５に嵌合させてキャビネット１３内部に収容され、全体としてリアプロジェクタ３を構成している。プロジェクタ３１の固定穴５７をキャビネット１３の位置決め突起１５に嵌合させてその位置に固定することにより、プロジェクタ３３と第１ミラー４３１との距離が適切に設定され、投射光軸が第１ミラー４３１、第２ミラー４３２およびスクリーン２１に対して垂直となる。なお、第１の実施形態とは異なり、プロジェクタ３３は、前面３３Ａがキャビネット１３の前面１３Ａに対向するように設置されている。
【００９５】
このとき、図１２に示すように、センサスイッチ５６は、スイッチ端子軸５６３が位置決め突起１５により押し込まれたオン状態となっている。この状態で、プロジェクタ３３の電源スイッチ６１により電源が入れられ、切替スイッチ５８で「自動」が選択されていると、オン状態を示すセンサスイッチ５６からの電気信号が、図１３に示すデータバス６０を介してマイクロコンピュータ６３に送られる。
【００９６】
一方、プロジェクタ３３に設けられた各種の入力端子（図示外）を介して、外部から映像信号、音声信号等の各種信号が入力される。このうち、スクリーン２１に投影される画像の映像信号は、図１３に示すように、映像信号入力回路６４に入力され、画像処理回路６５へと転送される。前述のように、センサスイッチ５６からの信号がデータバス６０を介して入力されたマイクロコンピュータ６３のＣＰＵは、画像の左右反転処理を施してＬＣＤ５４を駆動するよう、画像処理回路６５に指令する。画像処理回路６５は、マイクロコンピュータ６３のＣＰＵからの指令に従って、映像信号入力回路６４から転送された映像信号を加工し、ＬＣＤ５４の駆動に必要な映像信号に変換する。この変換された映像信号がＬＣＤ駆動回路６６へ入力されると、ＬＣＤ駆動回路６６は、入力された変換後の映像信号に基づいて、通常の画像に対して左右が反転した画像が投射されるように、ＬＣＤ５４を駆動する。そして、ＬＣＤ５４によって左右が反転した画像光が形成された後、投射レンズ５５から射出され、まず第１ミラー４３１へ入射する。そして、第１ミラー４３１で反射された画像光は、さらに第２ミラー４３２で反射された後、透過型のスクリーン２１に背面から投影される。この結果、視聴者が対向するスクリーン２１の前面には、視聴者から見て正しい向きの画像が表示される。なお、本実施形態において、前述の画像の左右反転処理を行う画像処理回路６５およびＬＣＤ駆動回路６６が、本発明の「左右反転手段」に相当する。
【００９７】
一方、切替スイッチ５８で「反転」が選択されている場合は、マイクロコンピュータ６３のＣＰＵはこの信号を認識し、前述の左右反転処理を行うよう、画像処理回路６５に指令する。また、切替スイッチ５８で「通常」が選択されている場合は、マイクロコンピュータ６３のＣＰＵはこの信号を認識し、左右反転処理を施さずにＬＣＤ５４を駆動するよう画像処理回路６５に指令する。この結果、リアプロジェクタ３のスクリーン２１には、視聴者から見ると、通常の画像とは左右が反転した状態の画像が表示されることになる。
【００９８】
プロジェクタ３３をフロントプロジェクタとして使用する場合には、操作者は、図１０に示すように、キャビネット１３の前面１３Ａに設けられた扉１６を外側へ開き、プロジェクタ３１を取り出す。そして、プロジェクタ３３に設けられた各種の入力端子にケーブルを接続し、電源スイッチ６１により電源を入れると、プロジェクタ３３が作動し、外部から映像信号、音声信号等が入力される。このとき、図１１に示すように、センサスイッチ５６のスイッチ端子軸５６３は、スリーブ５６２から突出したオフ状態である。よって、切替スイッチ５８で「自動」が選択されている場合には、マイクロコンピュータ６３のＣＰＵはこのオフ状態を示す信号を認識し、左右反転処理を施さずにＬＣＤ５４を駆動するよう画像処理回路６５に指令する。そして、ＬＣＤ５４によって形成され、投射レンズ５５から射出された画像光は、別途設けられたスクリーンや壁面等に対して直接投射され、視聴者から見て正しい向きの画像が表示される。
【００９９】
一方、切替スイッチ５８で「通常」が選択されている場合は、マイクロコンピュータ６３のＣＰＵはこの信号を認識し、左右反転処理を施さずにＬＣＤ５４を駆動するよう画像処理回路６５に指令する。この結果、「自動」が選択された場合と同様に、別途設けられたスクリーンや壁面等には、視聴者から見て正しい向きの画像が表示される。また、切替スイッチ５８で「反転」が選択されている場合は、マイクロコンピュータ６３のＣＰＵはこの信号を認識し、強制的に前述の左右反転処理が行われる。よってこの場合は、別途設けられたスクリーンや壁面等に、視聴者から見ると、通常の画像とは左右が反転した状態の画像が表示されることになる。
【０１００】
以上説明したように、本実施形態に係るリアプロジェクタ３は、２枚のミラー４３１および４３２によってキャビネット１３の内部で光路を折り返しているため、リアプロジェクタ３のさらなる薄型化を実現することができる。また、センサスイッチ５６を設けることで、プロジェクタ３３のキャビネット１３への着脱を検知し、必要に応じて、画像処理回路６５により、画像の左右反転処理を施し、常に視聴者にとって正しい向きの画像を表示することができる。また、切替スイッチ５８でも左右反転処理を指示することができるため、別途設けた透過型スクリーンに背面から直接画像を投影する場合等、自動では対応しきれない場合であっても、適切な画像処理を行うことができる。
【０１０１】
次に、図１４を参照して、第３の実施形態に係るリアプロジェクタ３の変形例について説明する。図１４は、リアプロジェクタ３の変形例であるリアプロジェクタ３Ａの概略構成を説明する模式図である。
【０１０２】
図１４に示すように、リアプロジェクタ３Ａのキャビネット１４は、スクリーン２１の下部に、左右両側へ開く扉１６Ｂを備えており、そこからプロジェクタ３４を着脱できるように構成されている。また、キャビネット１４は、本発明の「電気的接続手段」に相当するＵＳＢ端子１８を備えている。一方、プロジェクタ３４も、第３の実施形態に係るプロジェクタ３３のセンサスイッチ５６に替えて、ＵＳＢ接続端子３８を備えている。そして、本実施形態では、両者を電気的に接続することにより、プロジェクタ３４がキャビネット１４内に設置されたことを検知し、前述のように、画像の左右反転処理を行う。これにより、ＵＳＢ端子１８および３８という簡略な構成で、プロジェクタ３４の着脱の検知を行うことができる。なお、プロジェクタ３４の備えるＵＳＢ端子は、本発明の「検知手段」に相当する。
【０１０３】
なお、上記第１〜第３の実施形態に示されるリアプロジェクタ、リアプロジェクタ用のキャビネットおよびプロジェクタの構成は例示であり、本発明は各種の変形が可能なことはいうまでもない。
【０１０４】
例えば、第１および第３の実施形態において、プロジェクタ３１（３３）をキャビネット１１（１３）内に適切に設置するために、位置決め突起１５および固定穴５７を用いたが、プロジェクタ３１とミラー４１との距離が適切に設定され、投射光軸がミラー４１およびスクリーン２１に対して垂直となればよい。よって、例えば、プロジェクタ３１の底面３１Ｅと同じ形状の浅い凹状の設置部をキャビネット１１の底面１１Ｅに設け、プロジェクタ３１をその設置部におさめることにより、適切な位置設定を行うこととしてもよい。
【０１０５】
また、第２の実施形態では、位置決め穴１７１を設けた板状のガイド板１７を設けているが、本発明の「案内手段」としては、プロジェクタ３２の投射光軸が、ミラー４１およびスクリーン２１に平行な状態を維持できればよい。よって、例えば、プロジェクタ３２の横幅に等しい間隔を設けて、２本のガイドレールを設け、プロジェクタ３２をガイドレールに沿って移動させてもよい。
【０１０６】
また、第２の実施形態の固定片５９および位置決め穴１７１に替えて、例えば、所定の大きさの画像に対応するプロジェクタ３２の前面３２Ａ下端部の設置位置を、キャビネット１２の底面１２Ｅに線を引いて記し、「位置表示手段」としてもよい。
【０１０７】
さらに、第２実施形態の変形例で説明した固定的な高さを有する高さ調整治具１９に替えて、高さを数段階に調節できる治具を設ければ、様々な高さのプロジェクタをキャビネット１２内に設置して、リアプロジェクタ２として使用することができる。
【０１０８】
また、第１〜第３の実施形態に係るプロジェクタ３１〜３４は、光変調素子として、透過型液晶パネルを用いているが、光変調素子として、DMD（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）)を用いたＤＬＰ方式、もしくは反射型液晶を用いたＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）方式を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】第１の実施形態に係るリアプロジェクタ１の概略構成を示す部分縦断面図である。
【図２】第１の実施形態に係るプロジェクタ３１内部の構造を示す模式図である。
【図３】オフセットがない場合の、光軸とスクリーン２１との位置関係を説明する説明図である。
【図４】オフセットがある場合の、光軸とスクリーン２１との位置関係を説明する説明図である。
【図５】投射レンズ５５の対角画角θと図４に示す長さＹ２の関係を説明する説明図である。
【図６】プロジェクタ３１の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】第２の実施形態に係るリアプロジェクタ２の概略構成を示す部分縦断面図である。
【図８】リアプロジェクタ２を、図７に示す位置からミラー４１側に移動させた状態を示す説明図である。
【図９】第２の実施形態の変形例であるリアプロジェクタ２Ａの概略構成を示す部分縦断面図である。
【図１０】第３の実施形態に係るリアプロジェクタ３の概略構成を示す部分縦断面図である。
【図１１】第３の実施形態に係るプロジェクタ３３の備えるセンサスイッチ５６の概略構成図である。
【図１２】プロジェクタ３３をキャビネット１３内に設置したときのセンサスイッチ５６の動作の説明図である。
【図１３】プロジェクタ３３の電気的構成を示すブロック図である。
【図１４】第３の実施形態の変形例であるリアプロジェクタ３Ａの概略構成を説明する模式図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１〜３、２Ａ、３Ａ  リアプロジェクタ
１７      ガイド板
１７１    位置決め穴
１８      ＵＳＢ端子
１９      高さ調整治具
２１      スクリーン
３１〜３４、３２１  プロジェクタ
３８      ＵＳＢ接続端子
４１、４３１、４３２ミラー
５５    投射レンズ
５６    センサスイッチ
５８    切替スイッチ
６５    画像処理回路
６６    ＬＣＤ駆動回路
【図１】
2008083428.tif 000008
【図２】
2008083428.tif 000009
【図３】
2008083428.tif 000010
【図４】
2008083428.tif 000011
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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