(57)【要約】【課題】ディスプレイを見ながら視線一致した状態で会話を行うことを可能とし、コストメリットを高めると共に光量の利用効率を高め、安価な発光素子で効率の良い明るい投影型ディスプレイを提供する。【解決手段】ディスプレイ装置１において、スクリーン２に画像を投影する投影手段は、発光素子アレイ３１〜３３、光学楔３４、屈折レンズ群ＬＧ、光走査手段ＭＭ、ミラー３９等を備える。発光素子アレイ３１〜３３と屈折レンズ群ＬＧとの間に、発光素子アレイ３１〜３３から発光された光の経路を同一光路にして屈折レンズ群ＬＧに入射させる光学楔３４を配設する。【選択図】      図３
2004219742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射型スクリーンと前記反射型スクリーンに画像を投影する投影手段とを備えたディスプレイ装置において、
前記投影手段は、複数の発光手段と、レンズを含む第１の光学手段と、光学的くさび形状を有する第２の光学手段とを備え、前記発光手段と前記第１の光学手段との間に前記第２の光学手段を配設したことを特徴とするディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリーン等の画像情報表示面を有すると共にカメラユニットを着脱自在に装填可能な携帯型のディスプレイ装置に関し、また、ディスプレイ装置の機械的構成や光学技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）等の携帯端末機器がビジネスユース、パーソナルユースを問わず普及している。その普及に伴い各種の携帯端末機器もその性能面や機能面で著しい向上が見られ、機器の小型化を達成しつつ、画像情報表示面である液晶画面の大型化やカラー化、インターネットへの接続機能の付加、機器（携帯電話機）に対するＣＣＤ等の撮像素子の内蔵等、性能面や機能面で充実してきているのは周知の事実である。
【０００３】
また、各種の携帯端末機器は性能だけでなくその通信環境（通信速度）もより高速化され、動画を相手先の携帯端末機器に配信したり、通話相手先の話者の画像を携帯端末機器の画面に表示しながら通話するテレビ電話として使用したりすることができるようになった。
【０００４】
例えば、情報通信用端末装置にカード状撮像装置を装着し、情報通信用端末装置に設けられた窓部を通して話者や他の被写体が撮影可能であると共に、情報通信用端末装置に設けられた表示手段にカード状撮像装置からの撮影情報や通話相手先の撮影画像を表示可能とした情報通信用端末装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。これにより、話者の画像を情報通信用端末装置の画面に表示しながら通話するテレビ電話としての使用が可能になった。また、情報通信用端末装置とカード状撮像装置が別体であるから、携帯端末機器（情報通信用端末装置）の小型化と低コスト化を達成している。
【０００５】
しかしながら、携帯端末機器は表示画面と内蔵された撮像素子とが別の位置に有る構造であるため、いわゆる視線不一致という問題があった。尚、この視線不一致とは、撮像素子が捕らえる視線と携帯端末機器に表示されている話者の視線とが一致しないことを言う。
【０００６】
そこで、操作者を正面から撮像することで視線一致を実現した小型で低価格な表示・撮像装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。即ち、画像表示手段と撮像手段と光路分離手段を具備し、画像表示手段より光路分離手段を経由して操作者に至る光路で画像表示手段に表示した画像を操作者に表示すると共に、操作者より光路分離手段を経由して撮像手段に至る光路で操作者を撮像可能に構成し、更には、光路分離手段と操作者の間に、画像表示手段に表示された画像を光学的に拡大すると共に、光学的パワーを撮像手段の撮像における結像に利用する光学手段を設けた表示・撮像装置が提案されている。
【０００７】
これによれば、光学的パワーを有する光学手段により画像表示手段に表示された画像を拡大させているから、画像表示手段として小型のものが使用できるので、表示・撮像装置の小型化が達成できる。また、上記光学手段を実質的に撮像レンズとしても用いるので、表示の方向と撮像方向が一致することで視線一致が実現されると共に、部品の共通化により表示・撮像装置の小型化・低コスト化が達成できる。
【０００８】
上記従来例とは別に、テレビ電話やテレビ会議等に用いる撮像・表示装置においても視線一致のニーズがあるので、そのニーズに応えた提案もされている（例えば、特許文献３参照。）。即ち、反射型スクリーンと該反射型スクリーンに画像を投影する投影手段を有するディスプレイ装置において、ディスプレイ装置の反射型スクリーン内に穴を設け、その後方にカメラを設置してその穴を通して観察者を撮影すると共に、反射型スクリーンとカメラとの間に半球体のハーフミラーと反射スクリーンもしくはハーフミラーと小型の反射スクリーンを設置する。すると、穿孔部分の表面もしくはその直近に反射スクリーンに投影される画像が結像されるので、自然な対面通信ができる撮像・表示装置を得ることができる。
【０００９】
更には、携帯型のディスプレイ装置には筐体を大型化せずにフルカラー化を実現することも求められているので、そのニーズに応えた提案もなされている（例えば、特許文献４参照。）。即ち、Ｒ（赤色）・Ｇ（緑色）・Ｂ（青色）の３色に各々対応した複数個のＬＥＤ素子をそれぞれ直線状に配列してなる３個の発光アレイと、Ｒ反射面及びＢ反射面を備え上記各発光アレイからの光を合成するプリズム手段と、該プリズム手段からの合成出力光を反射させる振動ミラーと、拡大用レンズ手段とを組み合わせたディスプレイ装置が提案されている。
【００１０】
これによれば、上記各発光アレイからの光が上記プリズム手段で合成され、その合成出力光が振動ミラーで反射されることにより２次元のフルカラー映像が表示手段に表示され、そのフルカラー画像が上記拡大用レンズ手段によって拡大されて観察可能になる。
【００１１】
更に、上記従来例とは別に、何時でも何処でもビデオ信号を入力し、画像を得ることができるモニタが要望されており、そのモニタの小型化のための提案がなされている。例えばモニタ付ビデオプロジェクタが提案されており（例えば、特許文献５参照。）、それによれば、レンズカバーを開閉することによってプロジェクタモードとモニタモードとを簡単に切り替えることがコンパクトな装置本体でできるようになっている。
【００１２】
【特許文献１】
特開平８−１４００７２号公報
【特許文献２】
特開２０００−５６２２６号公報
【特許文献３】
特許登録第２８９８４９６号
【特許文献４】
特許登録第２８２３３３０号
【特許文献５】
特許登録第２７４５９２６号
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては次のような問題点があった。
【００１４】
先ず、上記携帯端末機器においては、画像表示手段として液晶表示装置を用いるため、その照明手段（バックライト）が不可欠であり、携帯端末機器の小型化と低コスト化の妨げとなっている。
【００１５】
次に、上記特開平８−１４００７２号公報においては、情報通信用端末装置と撮像手段が分離することにより、携帯端末機器（情報通信用端末装置）としての小型化と低コスト化は達成しているが、視線一致のニーズを満たしていない。また、撮像手段が情報通信用端末装置と分離した単独の状態で撮影動作が可能であるかは不明である。更には、情報通信用端末装置の前面側及び裏面側のそれぞれに位置する被写体を、該情報通信用端末装置に装着した撮像手段で撮影を行うことが可能であるが、情報通信用端末装置にミラー部材を設けて撮像手段への入射光路を切り替えているため、情報通信用端末装置の筐体の厚みを薄くすることができない。
【００１６】
また、上記特開２０００−５６２２６号公報においては、視線一致のニーズは満たすものの、やはり画像表示手段として液晶表示装置が必要なことから、該液晶表示装置用のバックライト等の照明手段が必要になるのでコスト的に不利であると共に、操作者から画像表示手段に至る光路と撮像手段に至る光路とを分離するための光路分離手段（ハーフミラー）が不可欠である。そのため、いずれかの光量を損失する結果となってしまうから光量の効率やコスト面で問題を有すると共に、光路分離手段（ハーフミラー）の設置により表示・撮像装置自体の厚みを薄くすることができないという小型化の面で問題を有している。
【００１７】
また、上記特許登録第２８９８４９６号においては、画像に欠落部分を生じさせること無く、視線が一致した自然な対面通信を行うことができる撮像・表示装置を得ることはできるものの、反射型スクリーンの後方にハーフミラーを配設する構造であるので、上記特開２０００−５６２２６号公報と同様、コストと小型化の面で問題を有している。
【００１８】
また、上記特許登録第２８２３３３０号においては、上記プリズム手段が３個の板状プリズムを接合すると共に、その接合面にＲ反射膜もしくはＢ反射膜を形成した構造であるため、コストと小型化の面で問題を有している。
【００１９】
更に、視線一致という観点から上記特許登録第２８９８４９６号にて開示されている技術を携帯端末機器に展開することを考えると、そのままでは投影光学系の大きさにより携帯端末機器が小型化できないという問題点が生じる。
【００２０】
その解決手段としては、上記特許登録第２７４５９２６号にて開示されているように、投影光学系の一部を折畳む構造を採用することが考えられる。しかし、その場合においても、携帯端末機器を使用するたびに投影光学系を伸張する動作、つまり投影光学系の一部を所定の位置にセットするためのセッティング動作が必要となるので、使用時及び収納時それぞれに手間が掛かる。特に相手話者からの電話に対して速やかに応答したい場合に、上記機構では携帯端末機器ユーザへのストレスを高めてしまう恐れがある。
【００２１】
更に、各従来例に共通する欠点としては、撮影時の環境が暗い場合の対策について何も考慮されていない点である。
【００２２】
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、ディスプレイを見ながら視線一致した状態で会話を行うことを可能とし、コストメリットを高めると共に光量の利用効率を高め、安価な発光素子で効率の良い明るい投影型ディスプレイを提供可能としたディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、反射型スクリーンと前記反射型スクリーンに画像を投影する投影手段とを備えたディスプレイ装置において、前記投影手段は、複数の発光手段と、レンズを含む第１の光学手段と、光学的くさび形状を有する第２の光学手段とを備え、前記発光手段と前記第１の光学手段との間に前記第２の光学手段を配設したことを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の実施の形態の詳細を説明する前に本実施形態の概要を説明する。
【００２５】
本実施形態は、光学的に効率の良い画像表示部を有する小型の携帯端末機器を実現すると共に、更には、操作者を撮像しながら該操作者の画像を通話相手先に送信して通話する場合には、操作者と画像表示部に表示されている通話相手先の話者との視線が一致する携帯端末機器を実現するものである。即ち、操作者が、反射型スクリーンに画像を投影する投影手段により投影されている通話相手先の話者の画像を反射型スクリーンで観察可能とし、また、その観察している操作者の姿を反射型スクリーンに設けられた開口部を通して、携帯端末機器に装填された、反射型スクリーン反射面の軸と略同一方向の光軸を有する撮像手段で撮影することを可能とするばかりではなく、操作者が画像を見ている視線と撮像手段の光軸とを一致させることで、操作者と通話相手先の話者の視線を一致させ、自然な対面通信を可能とする。また、単一の光学部材で特殊な表面処理をすることなく、投影手段を構成する複数の発光素子の光軸を一致させることで、携帯端末機器のコストダウンを達成可能とする。
【００２６】
また、本実施形態は、操作者を撮像しながら通話する場合には、操作者と画像表示部に表示されている相手先の話者との視線が一致する携帯端末機器であって、携帯端末機器から分離した単独の状態であっても撮像可能な撮像手段を装填可能であり、操作者が携帯端末機器の表裏どちらの方向に位置する被写体でも撮影可能な安価な薄型の携帯端末機器を実現するものである。即ち、操作者が投影手段により投影されている画像を反射型スクリーンで観察可能とすることで安価な構成を実現すると共に、反射型スクリーン及び反射型スクリーンとは反対側の面に設けられた開口部を通して、携帯端末機器に装填された撮像手段によって携帯端末機器の表裏どちらの方向に位置する被写体でも撮影を可能とする。また、撮像手段の装填方向の切り替えのみで携帯端末機器の表面側及び裏面側の被写体を撮影可能とし、携帯端末機器を薄型化する。また、撮像手段が携帯端末機器に装填された場合に、操作者が携帯端末機器の表裏どちらの方向からでも被写体を撮影する場合には、反射型スクリーンに白色光を投射するかもしくは撮像手段が有する照明手段によって、被写体を照明することを可能とする。
【００２７】
また、本実施形態は、操作者を撮像しながら通話する場合には、操作者と画像表示部に表示されている相手先の話者との視線が一致する携帯端末機器であって、簡単な動作で光学部材のセッティングが完了する安価な携帯端末機器を実現するものである。即ち、反射型スクリーンに投影された画像を観察可能とすることで安価な構成を実現すると共に、操作者が携帯端末機器の開閉動作を行うだけで投影手段のセッティングを完了させることを可能とし、単純な作業だけで携帯端末機器を使用することを可能とする。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、各実施の形態においては、本発明のディスプレイ装置を携帯端末機器として例えば携帯電話機に適用した場合を説明すると共に、携帯電話機をディスプレイ装置と称するものとする。
【００２９】
［第１の実施の形態］
先ず、本発明の第１の実施の形態を図１〜図１７を参照しながら説明する。図１及び図２は第１の実施の形態に係るディスプレイ装置１のそれぞれ正面側及び背面側から見た外観を示す斜視図である。ディスプレイ装置１は、開口部３を有する反射型スクリーン（以下スクリーンと略称）２、スピーカ用開口部４、ヒンジ５、操作キー６、マイク開口部７、開き部８、凸部９、アンテナ１０、撮影窓１１、ストロボ窓１２、スロット部２０を筐体各部に備えており、カメラユニット１００を着脱自在に装填することが可能な構造となっている。
【００３０】
ディスプレイ装置１において、スクリーン２は、開口部３を有すると共に開口部３を除く領域が反射膜から構成される反射面であり、文字情報や画像を表示する。開口部３は、スクリーン２に設けられると共に、部分的に反射膜を取り除いて構成されるか、もしくはスクリーン２と一体化されたハーフミラーで構成されており、カメラユニット１００のレンズ用の開口部である。スピーカ用開口部４は、ディスプレイ装置１に内蔵されているスピーカ６１（図１０参照）用の開口部である。ヒンジ５は、操作者による開閉操作に伴いディスプレイ装置１を開状態（図１及び図２の状態）または折畳み状態（閉状態）にする機構である。
【００３１】
操作キー６は、電話番号入力や機能設定等を行う各種キーから構成されており、そのうちの１つのキーはディスプレイ装置１に装填されたカメラユニット１００にて撮影を行う時の撮影スイッチ６ａとして機能する。尚、操作キー６を構成する１つのキーが撮影スイッチ６ａとして機能する場合、撮影スイッチ６ａの操作により１段階目のスイッチ（ＳＷ１）が入ることで撮影用の設定動作が開始され、更に撮影スイッチ６ａを操作して押し込むことにより２段階目のスイッチ（ＳＷ２）が入ることでカメラユニット１００での撮影を開始することができるように構成されている。
【００３２】
マイク開口部７は、ディスプレイ装置１に内蔵されているマイク６２（図１０参照）用の開口部である。開き部８は、公知の開閉可能な構造を有するものであり、即ち、ディスプレイ装置１の非使用時には筐体内に収納され且つディスプレイ装置１の使用時には開く構造であり、後述のミラー３９を収納している。凸部９は、後述の発光素子アレイ３１〜３３を収納している。尚、凸部９は、開き部８と同様にディスプレイ装置１の非使用時には筐体内に収納され且つディスプレイ装置１の使用時には開く構造にしてもよい。アンテナ１０は、ディスプレイ装置１と外部装置との間の通信時に電波の送受信を行う。
【００３３】
撮影窓１１は、ディスプレイ装置１の背面側に設けられており、カメラユニット１００による撮影時の窓である。ストロボ窓１２は、ディスプレイ装置１の背面側に設けられており、カメラユニット１００によるストロボ撮影時の窓である。スロット部２０は、ディスプレイ装置１の側面に設けられており、ディスプレイ装置１に対するカメラユニット１００を着脱するためのものであり、その内部にはカメラユニット１００との通信用のコネクタ５４が設けられている（図２では不図示）。尚、ディスプレイ装置１には、上記従来例の特開平８−１４００７２号公報等で公知であるように、スロット部２０の防塵・防水用のカバーが設けられていることが望ましいが、図面簡略化のためここでは省略する。
【００３４】
カメラユニット１００は、ディスプレイ装置１に着脱自在に装填可能で且つディスプレイ装置１のスクリーン２の反射面の裏面側に装填され該反射面の軸と略同一方向の光軸を有する例えばカード形状の撮像手段として構成されており、ディスプレイ装置１に装填し撮影に用いる。尚、カメラユニット１００はディスプレイ装置１に装填されていない状態つまり単独の状態でも撮影可能とすることもできるが、これについては第３の実施の形態で後述する。撮影窓１０１は、カメラユニット１００による撮影時の窓である。ストロボ１０２は、カメラユニット１００による撮影時に用いる照明手段である。コネクタ１３０は、カメラユニット１００とディスプレイ装置１との通信用の接続手段である。ディスプレイ装置１に装填されたカメラユニット１００は、ディスプレイ装置１の撮影窓１１及びストロボ窓１２を介して撮影と照明が可能である。
【００３５】
尚、図１に示した向きにカメラユニット１００をディスプレイ装置１に装填した場合は、カメラユニット１００をディスプレイ装置１へ「表向き」に装填したと呼び、図２に示した向きにカメラユニット１００をディスプレイ装置１に装填した場合は、カメラユニット１００をディスプレイ装置１へ「裏向き」に装填したと呼ぶ。
【００３６】
図３（Ａ）はディスプレイ装置１の内部構造を示す断面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＸ部の部分拡大断面図である。また、図４は図３（Ｂ）において矢印Ａ方向からみた部分断面図である。ディスプレイ装置内の基板３０には、少なくとも発光素子アレイ３１〜３３が実装されている。発光素子アレイ３１は、赤色に発光する発光素子複数個を直線状に配列したものであり、射出側には発光素子に接するように集光用のビーズ３１ａが配設されている。発光素子アレイ３２は、緑色に発光する発光素子複数個を直線状に配列したものであり、射出側には発光素子に接するように集光用のビーズ３２ａが配設されている。発光素子アレイ３３は、青色に発光する発光素子複数個を直線状に配列したものであり、射出側には発光素子に接するように集光用のビーズ３３ａが配設されている。
【００３７】
光学楔３４は、発光素子アレイ３１〜３３それぞれから発光された光の経路を同一光路にする光学的くさび形状を有するものであり、投射光学系ＰＯに各発光素子の光を入射させる。投射光学系ＰＯは、スクリーン２にて反射された画像を操作者（観察者）が見た際に全画面範囲で画像が非対称性を持たないように観察できるようにするための光学系であり、その構成については以下で詳述する。図中４５は投影光である。
【００３８】
図５はディスプレイ装置１の投射光学系ＰＯの詳細を示す図である。Ｔは赤、青、緑の１次元の発光素子アレイ３１〜３３が並んだパネル（図３における基板３０）であり、ＰＯはパネルＴの像をスクリーンＳに拡大投影するための投射光学系である。図６は投射光学系ＰＯの拡大図である。ＭＭは光走査手段であるガルバノミラーであり、絞りも兼ねている。パネルＴの長さは２．７ｍｍ、スクリーンＳの形状は縦横比４：３、対角の長さは５０ｍｍである。また、スクリーンＳの法線は基準軸に対し６０度傾いている。スクリーンＳの中心を原点にとり、スクリーンＳ上でＹ方向における像高−１００％、−６７％、−３３％、０％、３３％、６７％、１００％での光走査手段ＭＭの振れ角は、スクリーンＳの中心に結像する時の角度を０度とすると、７、４．６７、２．３３、０、−２．３３、−４．６７、−７となる。尚、角度の正負は、紙面の法線方向を回転軸として右ねじの方向を負とする。
【００３９】
ここで、光走査手段ＭＭの振れ角は、スクリーンＳ上でのＹ方向について比例関係になっている。つまり、Ｙ方向においてｆθレンズ特性を持っていることとなる。しかし、スクリーンＳ上でのＸ方向については、１次元のパネルの像を結像させているので、通常のカメラレンズの特性であるｆ・ｔａｎθ特性を持っていることとなる。つまり、本発明ではＹ方向とＸ方向で異なる特性を持つ必要があり、通常の共軸回転対称光学系ではこのようなことは不可能であるが、オフアキシャル光学系を用いれば容易に達成できる。
【００４０】
図５、図６において、投射光学系ＰＯはパネルＴからの光線の通過順に、回転対称の屈折レンズ群ＬＧ、絞りも兼ねている光走査手段ＭＭ、凹面鏡Ｒ１・凹面鏡Ｒ２・凹反射面Ｒ３・凹面鏡Ｒ４（図３（Ｂ）のミラー３９に相当する）の４つの反射面で構成されている。全ての反射面はＹＺ平面のみに対して対称な面である。尚、凹面鏡Ｒ１・凹面鏡Ｒ２の間で中間結像しており、凹面鏡Ｒ３付近で瞳の結像をしている。尚、カメラユニット１００をディスプレイ装置１に装填して撮影を行う場合、投射光学系ＰＯにより白色光をスクリーン２に投射する。
【００４１】
次に、ディスプレイ装置１における光学作用を説明する。パネルＴで変調された光は、不図示の光学楔（図３（Ｂ）の光学楔３４）を用いた光路合成手段において、赤、緑、青の３色が同一光線上に合成される（詳細は後述する）。次に、回転対称の屈折レンズ群ＬＧを通り、光走査手段ＭＭで反射し、凹面鏡Ｒ１〜Ｒ４の反射面４面を次々と反射していき１次元像がスクリーンＳ上に映し出される。そして、光走査手段ＭＭにおいてスキャンされることにより２次元画像がスクリーンＳ上に表示される。
【００４２】
ここで、各波長の光線が光学楔３４に入射した後に光路が一致することについて図７〜図９を参照しながら説明する。図７は光学楔３４と発光素子の関係を示す図、図８はビーズと発光素子の関係を示す図、図９はビーズを透過する光の関係を示す図である。
【００４３】
図７において射出光線が光学楔３４の射出面と垂直になるように配置した場合を考える。光学楔３４の角度αを２０度、発光素子アレイ３１〜３３のＲＧＢ各色の波長をＲ：６３２．８ｎｍ、Ｇ：５４８．０７ｎｍ、Ｂ：４３５．８３５ｎｍ、またそれぞれの屈折率をｎＲ＝１．９１３２７、ｎＧ＝１．９３４２９、ｎＢ＝１．９８９７２とすると、各波長の光線が光学楔３４に入射すべき角度は以下のようになる。
【００４４】
θＲ＝２０．８７、θＧ＝２１．４２、θＢ＝２２．８８
次に、ビーズ３１ａ〜３３ａは発光素子アレイ３１〜３３の各発光素子と接していて、光は発光素子から垂直に射出すると仮定する。射出光線の角度からビーズ３１ａ〜３３ａの位置を求めると複雑になるので、ビーズ３１ａ〜３３ａの位置を決めてから射出光線を求め、欲しい光線の角度になるまでビーズ３１ａ〜３３ａの位置を振って、的確な値を求めるという手順をとる。そして、ビーズ３１ａ〜３３ａの位置が求まった時に射出する光線の角度を計算する。
【００４５】
ビーズ３１ａ〜３３ａの屈折率をｎ、ビーズ３１ａ〜３３ａの半径をｒ、ビーズ３１ａ〜３３ａの中心を原点とした時に、ビーズ３１ａ〜３３ａに入射する光線の位置を（Ｘ１、Ｙ１）とし、ビーズ３１ａ〜３３ａから射出する光線の位置を（Ｘ２、Ｙ２）とする（図８参照）。ちなみにこのＸ１がビーズ３１ａ〜３３ａの位置を表す変数となる。また、入射点での面法線の角度をθ１、面法線と入射後の光線との角度をθｇ、射出点での面法線の角度をθ２、射出点での面法線と射出直前の光線の角度をθｅ、射出点での面法線と射出後の光線の角度をθａとする（図９参照）。
【００４６】
先ずθ１を求め、その結果からθｇを求める。
【００４７】
【数１】
2004219742.tif 000003
【００４８】
入射点（Ｘ１、Ｙ１＝ｒｃｏｓθ１）と光線の角度が分かっているから、光線を表す直線の式を導き、ビーズ３１ａ〜３３ａとの交点（Ｘ２、Ｙ２）を求める。
【００４９】
【数２】
2004219742.tif 000004
【００５０】
ビーズ３１ａ〜３３ａの半径ｒを０．１とすると
Ｘ１（ｒｅｄ）＝０．０５１ｍｍ  Ｘ１（ｇｒｅｅｎ）＝０．０５１８ｍｍ  Ｘ１（ｂｌｕｅ）＝０．０５４１ｍｍ  となる。
【００５１】
尚、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）において、投影光４５は、各発光素子アレイ３１〜３３から発光された光がスクリーン２で反射されるまでの光路である。
【００５２】
図１０はディスプレイ装置１及びカメラユニット１００の主要回路構成を示すブロック図である。ディスプレイ装置１は、操作キー６、発光素子アレイ３１〜３３、ＣＰＵ５０、電源５１、発光素子制御回路５２、ガルバノミラー駆動回路５３、コネクタ５４、表裏判定回路５５、スピーカ６１、マイク６２、光走査手段ＭＭを備えている。カメラユニット１００は、ストロボ１０２、ＣＰＵ１１０、電源１１１、ストロボ発光回路１１２、ＬＣＤ駆動回路１１３、ＬＣＤ１１４、ＣＣＤ１１５、測光回路１１６、測距回路１１７、画像処理回路１１８、レンズ駆動回路１１９、レンズ１２０、レリーズスイッチ（ＳＷ）１２１、モードスイッチ（ＳＷ）１２２、コネクタ１３０を備えている。
【００５３】
ディスプレイ装置１において、ＣＰＵ５０は、ディスプレイ装置１全体の制御を行うものであり、ディスプレイ装置内部に格納されたプログラムに基づき後述の各フローチャートにおけるディスプレイ装置側の処理を実行する。電源５１は、電池等から構成され、ディスプレイ装置１の各部に電源を供給する。発光素子制御回路５２は、各発光素子アレイ３１〜３３の発光の制御を行う。ガルバノミラー駆動回路５３は、光走査手段ＭＭの駆動制御を行う。コネクタ５４は、カメラユニット１００との通信用の接続手段である。表裏判定回路５５は、カメラユニット１００がディスプレイ装置１に表向き／裏向きのどちら向きで装填されたかの判定を行う、スピーカ６１は、音声を出力する。マイク６２は、音声入力に用いる。
【００５４】
カメラユニット１００において、ＣＰＵ１１０は、カメラユニット１００全体の制御を行うものであり、カメラユニット内部に格納されたプログラムに基づき後述の各フローチャートにおけるカメラユニット側の処理を実行する。電源１１１は、電池等から構成され、カメラユニット１００の各部に電源を供給する。ストロボ発光回路１１２は、ストロボ１０２の発光の制御を行う。ＬＣＤ駆動回路１１３は、ＬＣＤ１１４の制御を行う。ＬＣＤ１１４（図２では不図示）は、撮影情報やプレビュー画像等を表示する。
【００５５】
ＣＣＤ１１５は、カメラユニット１００の撮像手段であり、被写体の光学像を電気信号に変換する。測光回路１１６は、被写体の輝度を測定する。測距回路１１７は、被写体までの距離を測定する。画像処理回路１１８は、ＣＣＤ１１５から送出された電荷を画像信号とする処理を行う。レンズ駆動回路１１９は、フォーカシングレンズ等の駆動を制御する。レンズ１２０は、フォーカシングレンズ等で構成されたカメラユニット１００の撮像光学系である。レリーズＳＷ１２１は、被写体画像撮り込み用のスイッチである。モードＳＷ１２２は、ストロボ１０２の発光有無等を設定するスイッチである。
【００５６】
＜ディスプレイ装置１の動作（図１１及び図１２参照）＞
次に、第１の実施の形態に係るディスプレイ装置１の動作について図１１及び図１２のフローチャートを参照しながら説明する。本フローチャートに示す処理のうち、ディスプレイ装置側の処理はディスプレイ装置１のＣＰＵ５０がプログラムに基づき実行し、カメラユニット側の処理はカメラユニット１００のＣＰＵ１１０がプログラムに基づき実行する。
【００５７】
先ず、ディスプレイ装置１のＣＰＵ５０はコネクタ５４からの信号に基づき、ディスプレイ装置１にカメラユニット１００が装填されているかどうかの判定を行う（ステップＳ１０１）。ディスプレイ装置１にカメラユニット１００が装填されていると判断した場合はステップＳ１０２へ進み、ディスプレイ装置１にカメラユニット１００が装填されていないと判断した場合はステップＳ１３０の「画像表示モード」のサブルーチンへ進む（「画像表示モード」のサブルーチンの詳細については後述する）。
【００５８】
ディスプレイ装置１にカメラユニット１００が装填されている場合、カメラユニット１００に設けられたＬＣＤ１１４の動作を禁止するため、ＣＰＵ５０はコネクタ５４を介してＬＣＤ動作禁止信号をディスプレイ装置１からカメラユニット１００へ送信する（ステップＳ１０２）。これは、カメラユニット１００がディスプレイ装置１に装填されたことで外部からＬＣＤ１１４の画像が観察不可になることから、省電力のためにＬＣＤ１１４の動作を禁止している。次に、ＣＰＵ５０はカメラユニット１００が表向き／裏向きのどちら向きにディスプレイ装置１に装填されたかの装填方向判別を表裏判定回路５５により行う（ステップＳ１０３）。その後、「画像表示モード」のサブルーチンの処理を行い（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０５へ進む。
【００５９】
次に、ＣＰＵ５０はディスプレイ装置１が該ディスプレイ装置１に装填されたカメラユニット１００で撮影を行う「撮影モード」になっているか否かの判定を行う（ステップＳ１０５）。「撮影モード」になっていないと判断した場合はステップＳ１０４へ戻り、「撮影モード」になっていると判断した場合はステップＳ１０６へ進む。次に、ステップＳ１０６のカメラユニット１００による「プレビュー処理」のサブルーチンへ進んだ後（詳細は後述する）、ＣＰＵ５０は「プレビュー処理」のサブルーチンで生成されたカメラユニット１００で撮影された画像の信号をコネクタ５４を介して受信し（ステップＳ１０７）、受信した画像信号に基づいて、ガルバノミラー駆動回路５３により光走査手段ＭＭを駆動すると共に（ステップＳ１０８）、発光素子制御回路５２により発光素子３１〜３３の点灯制御を行い（ステップＳ１０９）、スクリーン２上にプレビュー撮影された画像を投射する。その後、操作キー６を構成する撮影スイッチ６ａの入力待ちとなる（ステップＳ１１０）。
【００６０】
ステップＳ１１０で撮影スイッチ６ａの入力があった（撮影スイッチ６ａの１段階目のスイッチＳＷ１がオン）場合はステップＳ１１１の「プレビュー処理」のサブルーチンへ進み、該サブルーチンの終了後、ＣＰＵ５０は撮影スイッチ６ａが入力された時の被写体像の画像信号をカメラユニット１００からコネクタ５４を介して受信する（ステップＳ１１２）。ＣＰＵ５０はその結果に基づいて、ガルバノミラー駆動回路５３により光走査手段ＭＭを駆動すると共に（ステップＳ１１３）、発光素子制御回路５２により発光素子３１〜３３の点灯制御を行い（ステップＳ１１４）、スクリーン２上に撮影スイッチ６ａのＳＷ１が入力された時の静止画像を投射する。
【００６１】
次に、ＣＰＵ５０はカメラユニット１００による「プレビュー処理」のサブルーチンの処理中に測光回路１１６により得られた測光データに基づき、被写体照明用にストロボ１０２の発光が必要か否かの判定を行う（ステップＳ１１５）。次に、ＣＰＵ５０は撮影スイッチ６ａが更に操作されて撮影スイッチ６ａの入力があった（撮影スイッチ６ａの２段階目のスイッチＳＷ２がオン）かどうかの判定を行う（ステップＳ１１６）。撮影スイッチ６ａのＳＷ２の入力がないと判断した場合はステップＳ１１０〜ステップＳ１１５までの処理を繰り返し行い、撮影スイッチ６ａのＳＷ２の入力があったと判断した場合はステップＳ１１７へ進む。
【００６２】
撮影スイッチ６ａのＳＷ２の入力があった場合、ＣＰＵ５０は上記ステップＳ１１５にて判定されたストロボ１０２の発光の有無を確認し（ステップＳ１１７）、ストロボ１０２の発光が必要と判断した場合はステップＳ１６０の「ストロボ発光」のサブルーチンへ進み（詳細は後述する）、ストロボ１０２の発光が必要ないと判断した場合はステップＳ１１８の「撮影処理」のサブルーチンへ進む（詳細は後述する）。次に、ＣＰＵ５０はステップＳ１１８の「撮影処理」のサブルーチンでカメラユニット１００から送信されてきた画像信号をコネクタ５４を介して受信し（ステップＳ１１９）、その画像信号に基づいて、ガルバノミラー駆動回路５３により光走査手段ＭＭを駆動すると共に（ステップＳ１２０）、発光素子制御回路５２により発光素子３１〜３３の点灯制御を行い（ステップＳ１２１）、スクリーン２上にカメラユニット１００で撮影された画像を投射する。
【００６３】
次に、上記図１１及び図１２の説明文中の各サブルーチンについて説明する。
【００６４】
＜「画像表示モード」のサブルーチン（図１３参照）＞
ディスプレイ装置１のＣＰＵ５０はスクリーン２に投影する表示内容の確認（文字データや画像データの確認）を行う（ステップＳ１３１）。ＣＰＵ５０はその文字データや画像データに応じて、ガルバノミラー駆動回路５３により光走査手段ＭＭを駆動すると共に（ステップＳ１３２）、発光素子制御回路５２により発光素子３１〜３３の点灯制御を行い（ステップＳ１３３）、スクリーン２上に必要な画像を投射する。
【００６５】
＜「プレビュー処理」のサブルーチン（図１４参照）＞
カメラユニット１００のＣＰＵ１１０は、カメラユニット１００がディスプレイ装置１に「表向き」で装填された場合はスクリーン２に設けられた開口部３を通して、また、カメラユニット１００がディスプレイ装置１に「裏向き」に装填された場合はディスプレイ装置１の背面側に設けられた撮影窓１１を通して、測距回路１１７による被写体までの測距と測光回路１１６による被写体の測光を行う（ステップＳ１４１、ステップＳ１４２）。ＣＰＵ１１０はその測距及び測光の結果に応じて、不図示の絞り装置の開口制御を行って絞りの設定を行い（ステップＳ１４３）、また、焦点検出を行ってレンズ駆動回路１１９によりレンズ１２０のフォーカス駆動を行った後（ステップＳ１４４、ステップＳ１４５）、プレビュー画像の信号処理を行う（ステップＳ１４６）。その後、ＣＰＵ１１０はステップＳ１４６で生成された画像信号を、コネクタ１３０を介してディスプレイ装置１に送信する（ステップＳ１４７）。
【００６６】
＜「ストロボ発光」のサブルーチン（図１５参照）＞
ディスプレイ装置１のＣＰＵ５０は、カメラユニット１００がディスプレイ装置１に「表向き」で装填されたのか「裏向き」で装填されたのかの判定を表裏判定回路５５により行う（ステップＳ１６１）。カメラユニット１００が「表向き」で装填されたと判断した場合はステップＳ１６２へ進み、カメラユニット１００が「裏向き」で装填されたと判断した場合はステップＳ１７１へ進む。カメラユニット１００が「表向き」で装填されている場合、ＣＰＵ５０はカメラユニット１００のストロボ１０２の発光禁止命令をコネクタ５４を介してカメラユニット１００に送信する（ステップＳ１６２）。その後、ＣＰＵ５０はカメラユニット１００による被写体の測光結果に基づいて発光素子３１〜３３の発光量の演算を行い（ステップＳ１６３）、発光素子制御回路５２により発光素子３１〜３３の発光を行うと共に（ステップＳ１６４）、ガルバノミラー駆動回路５３により光走査手段ＭＭの駆動を行い、スクリーン２に白色光を投射することでスクリーン２の前の被写体を照明する。
【００６７】
一方、カメラユニット１００が「裏向き」で装填されている場合、ＣＰＵ５０はカメラユニット１００のストロボ１０２の発光命令をコネクタ５４を介してカメラユニット１００へ送信する（ステップＳ１７１）。ストロボ発光命令を受け取ったカメラユニット１００のＣＰＵ１１０はストロボ発光回路１１２によりストロボ１０２の発光動作を行い（ステップＳ１７２）、ディスプレイ装置１の背面に設けられたストロボ窓１２を通して被写体を照明する。
【００６８】
＜「撮影処理」のサブルーチン（図１６参照）＞
カメラユニット１００では、ディスプレイ装置１のスクリーン２に設けられた開口部３、もしくはディスプレイ装置１の筐体に設けられた撮影窓１０１を介して得られた被写体画像を撮像したＣＣＤ１１５から画像処理回路１１８へ電荷を転送する（ステップＳ１８１）。そして、ＣＣＤ１１５から受け取った電荷を画像処理回路１１８で画像信号処理し（ステップＳ１８２）、ＣＰＵ１１０はカメラユニット１００内の不図示のメモリ部に画像信号を記録すると共に（ステップＳ１８３）、コネクタ１３０を介してディスプレイ装置１に画像信号を送信する（ステップＳ１８４）。
【００６９】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば次のような効果を奏する。
【００７０】
（１）ディスプレイ装置１のスクリーン２の反射面の裏に反射面の軸と略同一方向の光軸を有するカメラユニット１００を着脱自在に装填可能とし、スクリーン面には部分的に反射機能の無い開口部３を設け、該開口部３がカメラユニット１００の撮影用の開口部である撮影窓１０１と略一致する構造としているので、ディスプレイ装置１のスクリーン上の画像と操作者の視線が一致するため、自然に会話を行うことができる。
【００７１】
（２）ディスプレイ装置１に対するカメラユニット１００の装填方向に応じて被写体を照明するストロボ１０２の発光の有無を設定すると共に（カメラユニット１００が「表向き」装填の場合は発光動作禁止、カメラユニット１００が「裏向き」装填の場合は発光動作）、投影式のスクリーン２を有するディスプレイ装置１の光をカメラユニット１００による撮影対象の被写体の照明に使うこともできるので、専用の照明部材が不要となるため、部品点数を削減でき且つコストダウンの効果が得られる。
【００７２】
（３）ディスプレイ装置１の発光素子アレイ３１〜３３（赤色、緑色、青色）の各々から射出された光を光学楔３４で同一光路にすることで、スクリーン面に文字や画像を表示させるので、従来のダイクロイックミラー等を使って光を合成する場合に比べて光量の効率が向上するため、省電力の効果が得られる。
【００７３】
以上をまとめると、ディスプレイ装置のスクリーン２を見ながら視線一致した状態で会話ができ、従来のダイクロイックミラーが不要となるのでコストメリットが高くなると共に光量の利用効率が高くなり、安価な発光素子で効率の良い明るい投影型ディスプレイを提供できるという効果が得られる。
【００７４】
尚、第１の実施の形態では、ディスプレイ装置１にカメラユニット１００が装填された時は、ディスプレイ装置１の操作キー６を構成する撮影スイッチ６ａによりレリーズ動作を行う構成としたが、ディスプレイ装置１にカメラユニット１００が装填された状態でもカメラユニット１００のレリーズＳＷ１２１が操作可能な場合は、カメラユニット１００からコネクタ１３０を介してディスプレイ装置１にレリーズＳＷ１２１の１段階目のスイッチ（ＳＷ１）及び２段階目のスイッチ（ＳＷ２）の信号が入力されることで上記一連の処理（図１１及び図１２のステップＳ１０１〜ステップＳ１２１）を行えば、同様な効果が得られることは説明するまでもない。
【００７５】
また、カメラユニット１００が公知のリモコン装置によって操作可能な場合には、該リモコン装置からの制御信号をカメラユニット１００を介してディスプレイ装置１に入力することで同様に上記一連の処理（図１１及び図１２のステップＳ１０１〜ステップＳ１２１）を行えば、本実施形態で説明した効果が得られる。
【００７６】
更には、ディスプレイ装置１のスクリーン２に各種画像を投影する場合、スクリーン２に設けられた開口部３に発光素子アレイ３１〜３３からの光が入射しないように、発光素子制御回路５２によって発光素子アレイ３１〜３３が発光しないように制御すれば、カメラユニット１００によってディスプレイ装置１の操作者（観察者）を撮像する時に発光素子アレイ３１〜３３の光が撮像に影響を及ぼすことがない。また、スクリーン２の開口部３の大きさが微小であれば、スクリーン２に投影された画像を観察する場合でも開口部３での画像の欠損が気にならないし、また、開口部３にハーフミラーが一体化されていれば、開口部３にも投影される画像が表示されるので、スクリーン２に投影される画像の観察に何ら影響を及ぼすことはない。
【００７７】
更には、カメラユニット１００がディスプレイ装置１に装填された場合で、且つ画像撮影時にのみスクリーン２の手前の被写体を照明する旨を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば図１７に示すようにディスプレイ装置１が照明モードを備えており、その照明モードが選択された時には、ディスプレイ装置１に対するカメラユニット１００の装填や撮影動作に関わらずスクリーン２に白色光を投射することによって、スクリーン２の前に存在するものを照明することが可能になるので、ディスプレイ装置１が簡易的な照明装置としても応用可能なことは想像に難くない。
【００７８】
また、通信機能を内蔵するディスプレイ装置１を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば携帯電話機やＰＨＳ等の通信手段を公知のケーブル等で接続可能なディスプレイ装置においても本実施形態で説明した効果が得られることは言うまでもない。
【００７９】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態を図１８〜図２１を参照しながら説明する。第２の実施の形態に係るディスプレイ装置１は、発光素子の構成、投射光学系の構成が第１の実施の形態と相異する。尚、第２の実施の形態におけるディスプレイ装置１及びカメラユニット１００の外観構造、動作フローチャート及び各サブルーチンは、第１の実施の形態と同様であり説明を省略する。
【００８０】
図１８は第２の実施の形態に係るディスプレイ装置１の要部の構成を示す断面図である。図１８において第１の実施の形態と異なる点についてのみ以下に説明する。ディスプレイ装置内の発光素子基板７０には、単一の発光素子７１、７２、７３が実装されている。発光素子７１は、赤色を発光する単一の発光素子である。発光素子７２は、緑色を発光する単一の発光素子である。発光素子７３は、青色を発光する単一の発光素子である。
【００８１】
尚、各発光素子７１〜７３の射出側には、各発光素子７１〜７３に接するようにそれぞれ集光用のビーズ７１ａ〜７３ａが配設されている。また、各発光素子７１〜７３と各ビーズ７１ａ〜７３ａの位置関係は、第１の実施の形態で述べた発光素子アレイ３１〜３３とビーズ３１ａ〜３３ａの位置関係と同一であるので、その詳細な説明は省略する。
【００８２】
図１９はディスプレイ装置１の投射光学系の全体を示す図である。Ｔは発光素子７１〜７３が並んだパネル（図１８の発光素子基板７０に相当する）であり、ＰＯはパネルＴの像をスクリーンＳに拡大投影するための投射光学系である。
【００８３】
図２０は投射光学系ＰＯの詳細を示す拡大図である。ＬＧは従来の屈折レンズ群、ＧＭはガルバノミラーであり、走査方向は直交する２方向であると共に、絞りも兼ねている。また、Ｍは平面ミラーである（図３（Ｂ）及び図１８のミラー３９に相当する）。スクリーンＳの形状は縦横比４：３、対角の長さは５０ｍｍである。また、スクリーンの法線は基準軸に対し６０度傾いている。スクリーンＳ上でＺ軸方向における像高−１００％、−５０％、０％、５０％、１００％における光走査手段のＹＺ平面における振れ角は、スクリーンＳの中心を原点にとり、スクリーンＳの中心に結像する時の角度を０度とすると、５．３３、２．６６、０、−２．６３、−５．０８となる。ただし、回転軸をＸ軸とし右ねじの方向を負とする。同様に、スクリーンＳ上でＸ方向における像高０％、３３％、６７％、１００％における光走査手段のＸ方向での振れ角は、スクリーンＳの中心に結像する時の角度を０度とすると、０、−２．０５、−４．１２、−６．２１となる。ただし、回転軸をＹ軸とし右ねじの方向を負とする。
【００８４】
図１９、図２０において、投射光学系ＰＯはパネルＴからの光線の通過順に、回転対称の屈折レンズ群ＬＧ、絞り兼用の光走査手段ＭＭ、凹面鏡Ｒ１・凹面鏡Ｒ２・凹反射面Ｒ３の３つの反射面と折り返しミラーＭで構成されている。全ての反射面はＹＺ平面のみに対して対称な面である。ここで、凹面鏡Ｒ１・凹面鏡Ｒ２の間で中間結像しており、凹面鏡Ｒ３付近で瞳の結像をしている。
【００８５】
次に、ディスプレイ装置１における光学作用を説明する。パネルＴで変調された光は、不図示の光学楔（図１８の光学楔３４）を用いた光路合成手段において、赤、緑、青の３色が同一光線上に合成される。次に、光は回転対称の屈折レンズ群ＬＧを通り、光走査手段ＧＭで反射し、Ｒ１〜Ｒ３の反射面３面を次々と反射していき点像がスクリーンＳに映し出される。そして、光走査手段ＭＭにおいて２方向にスキャンされることにより２次元画像がスクリーン２に表示される。
【００８６】
図２１はディスプレイ装置１とカメラユニット１００の主要回路構成を示すブロック図である。ディスプレイ装置１は、操作キー６、発光素子７１〜７３（赤色、緑色、青色）、ＣＰＵ５０、電源５１、発光素子制御回路５２、コネクタ５４、表裏判定回路５５、スピーカ６１、マイク６２、ミラー駆動源７５、振動ミラー駆動回路７６、光走査手段ＧＭを備えている。カメラユニット１００は、ストロボ１０２、ＣＰＵ１１０、電源１１１、ストロボ発光回路１１２、ＬＣＤ駆動回路１１３、ＬＣＤ１１４、ＣＣＤ１１５、測光回路１１６、測距回路１１７、画像処理回路１１８、レンズ駆動回路１１９、レンズ１２０、レリーズスイッチ（ＳＷ）１２１、モードスイッチ（ＳＷ）１２２、コネクタ１３０を備えている。尚、カメラユニット１００の主要回路構成は第１の実施の形態と同じである。
【００８７】
第２の実施の形態では、ディスプレイ装置１の主要回路構成で第１の実施の形態と異なる部分のみ説明する。光走査手段ＧＭは、モータ等から構成される。ミラー駆動源７５は、光走査手段ＧＭを駆動する。振動ミラー駆動回路７６は、ミラー駆動源７５の駆動制御を行う。
【００８８】
次に、第２の実施の形態に係るディスプレイ装置１の動作について説明する。ディスプレイ装置１の動作であるが、第１の実施形態の光走査手段ＭＭが１方向にスキャンするのに対して、第２の実施の形態の光走査手段ＧＭは直交する２方向にスキャンするものであり、これ以外は同様である。
【００８９】
よって、第１の実施の形態で説明した各フローチャートにおいて、図１１及び図１２に示したフローチャートではステップＳ１０８、ステップＳ１０９、ステップＳ１１３、ステップＳ１１４、ステップＳ１２０、ステップＳ１２１で、図１３に示したフローチャートではステップＳ１３２、ステップＳ１３３で、図１５に示したフローチャートではステップＳ１６４で、それぞれ行っていた光走査手段ＭＭの駆動と発光素子アレイ３１〜３３の点灯制御を、第２の実施の形態においては、光走査手段ＧＭは直交する２方向へ駆動し、光走査手段ＧＭの動きと画像信号に応じて発光素子７１〜７３の点灯制御を行えば、上述したようにスクリーン２に２次元画像を表示することができる。
【００９０】
以上説明したように、第２の実施の形態によれば次のような効果を奏する。
【００９１】
（１）ディスプレイ装置１のスクリーン２の反射面の裏に反射面の軸と略同一方向の光軸を有するカメラユニット１００を着脱自在に装填可能とし、スクリーン面には部分的に反射機能の無い開口部３を設け、該開口部３がカメラユニット１００の撮影用の開口部である撮影窓１０１と略一致する構造としているので、ディスプレイ装置１のスクリーン上の画像と操作者の視線が一致するため、自然に会話を行うことができる。
【００９２】
（２）ディスプレイ装置１に対するカメラユニット１００の装填方向に応じて被写体を照明するストロボ１０２の発光の有無を設定すると共に（カメラユニット１００が「表向き」装填の場合は発光動作禁止、カメラユニット１００が「裏向き」装填の場合は発光動作）、投影式のスクリーン２を有するディスプレイ装置１の光をカメラユニット１００による撮影対象の被写体の照明に使うこともできるので、専用の照明部材が不要となるため、部品点数を削減でき且つコストダウンの効果が得られる。
【００９３】
（３）ディスプレイ装置１の発光素子７１〜７３（赤色、緑色、青色）の各々から射出された光を光学楔３４で同一光路にすることで、スクリーン面に文字や画像を表示させるので、従来のダイクロイックミラー等を使って光を合成する場合に比べて光量の効率が向上するため、省電力の効果が得られる。
【００９４】
（４）ディスプレイ装置１の単一の発光素子７１〜７３（赤色、緑色、青色）を点灯し、画像のＸ方向、Ｙ方向それぞれに振動ミラーでスキャニングして２次元画像をスクリーン面に表示するので、コストダウンが可能となる。
【００９５】
以上をまとめると、ディスプレイ装置のスクリーン２を見ながら視線一致した状態で会話ができ、従来のダイクロイックミラーが不要となるのでコストメリットが高くなると共に光量の利用効率が高くなり、安価な発光素子で効率の良い明るい投影型ディスプレイを提供できるという効果が得られる。
【００９６】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態を図１〜図２を参照しながら説明する。第３の実施の形態に係るカメラユニット１００は、ディスプレイ装置１に装填されていない場合つまり単独の場合でも撮像が可能なように構成されている。尚、第３の実施の形態におけるディスプレイ装置１及びカメラユニット１００の外観構造、発光素子アレイの構成、投射光学系の構成、ディスプレイ装置１及びカメラユニット１００の主要回路構成、動作フローチャート及び各サブルーチンは、第１の実施の形態と同様であり説明を省略する。
【００９７】
第１の実施の形態と同様に、図１に示した向きにカメラユニット１００をディスプレイ装置１に装填した場合は、カメラユニット１００をディスプレイ装置１へ「表向き」に装填したと呼び、図２に示した向きにカメラユニット１００をディスプレイ装置１に装填した場合は、カメラユニット１００をディスプレイ装置１へ「裏向き」に装填したと呼ぶ。尚、カメラユニット１００をディスプレイ装置１へ「表向き」に装填した場合は、ディスプレイ装置側の開口部３とカメラユニット側の撮影窓１０１が略一致し、カメラユニット１００をディスプレイ装置１へ「裏向き」に装填した場合は、カメラユニット側のストロボ１０２とディスプレイ装置側のストロボ窓１２が略一致する。
【００９８】
これにより、ディスプレイ装置１に装填しない状態でも単独の状態で撮影可能なカメラユニット１００が、ディスプレイ装置１のスクリーン面（反射面）の裏に装填可能であり、その装填状態で反射面の軸とカメラユニット１００の光軸が略同一方向となるように設定されているため、操作者はスクリーン面に設けられた開口部３を通して撮影を行うことが可能となる。よって、ディスプレイ装置１のスクリーン２に表示された相手先の話者の画像と操作者の視線が一致するため、自然に会話を行うことができる。
【００９９】
以上説明したように、第３の実施の形態によれば次のような効果を奏する。
【０１００】
（１）ディスプレイ装置１に対するカメラユニット１００の装填方向（「表向き」「裏向き」）を変えるだけで、ディスプレイ装置１の表裏どちらの方向の被写体でも撮影が可能になるので、撮影方向切換用の光学部材が不要となるため、ディスプレイ装置１の筐体を薄型化できるという効果が得られる。
【０１０１】
（２）ディスプレイ装置１に対するカメラユニット１００の装填方向（「表向き」「裏向き」）に応じて、被写体を照明するストロボ１０２の発光の有無を設定すると共に（カメラユニット１００が「表向き」装填の場合は発光動作禁止、カメラユニット１００が「裏向き」装填の場合は発光動作）、投影式のスクリーン２を有するディスプレイ装置１の光をカメラユニット１００による撮影対象の被写体の照明に使うこともできるので、専用の照明部材が不要となるため、部品点数を削減でき且つディスプレイ装置１のコストダウンが可能となると共に、ディスプレイ装置１の表裏どちらの方向でも被写体を照明しながら撮影することが可能となる効果が得られる。
【０１０２】
以上をまとめると、ディスプレイ装置１を薄型化できると共に、ディスプレイ装置１の表裏どちらの方向でも被写体を照明することが可能となる効果が得られる。
【０１０３】
尚、第３の実施の形態では、ディスプレイ装置１にカメラユニット１００が装填された時は、ディスプレイ装置１の操作キー６を構成する撮影スイッチ６ａによりレリーズ動作を行う構成としたが、ディスプレイ装置１にカメラユニット１００が装填された状態でもカメラユニット１００のレリーズＳＷ１２１が操作可能な場合は、カメラユニット１００からコネクタ１３０を介してディスプレイ装置１にレリーズＳＷ１２１の１段階目のスイッチ（ＳＷ１）及び２段階目のスイッチ（ＳＷ２）の信号が入力されることで上記一連の処理（図１１及び図１２のステップＳ１０１〜ステップＳ１２１）を行えば、同様な操作性が得られるので、レリーズ動作の別によって本発明で得られる効果が損なわれることはない。
【０１０４】
また、カメラユニット１００が公知のリモコン装置によって操作可能な場合には、該リモコン装置からの制御信号をカメラユニット１００を介してディスプレイ装置１に入力することで同様に上記一連の処理（図１１及び図１２のステップＳ１０１〜ステップＳ１２１）を行えば、同様な操作性が得られるので、リモコン操作によって本実施形態で説明した効果が損なわれることはない。
【０１０５】
更には、ディスプレイ装置１のスクリーン２に各種画像を投影する場合、スクリーン２に設けられた開口部３に発光素子アレイ３１〜３３からの光が入射しないように、発光素子制御回路５２によって発光素子アレイ３１〜３３が発光しないように制御すれば、カメラユニット１００によってディスプレイ装置１の操作者（観察者）を撮像する時に発光素子アレイ３１〜３３の光が撮像に影響を及ぼすことがない。
【０１０６】
また、図３（Ｂ）に示したように、カメラユニット１００の撮影窓１０１とディスプレイ装置１のスクリーン２の光軸方向の距離が短いので、撮影画角に対応するスクリーン２の開口部３の大きさを微小にすることができるため、スクリーン２に投影された画像を観察する場合でも開口部３での画像の欠損が気にならないし、また、開口部３にハーフミラーが一体化されていれば、開口部３にも投影される画像が表示されるので、スクリーン２に投影される画像の観察に何ら影響を及ぼすことはない。
【０１０７】
更には、カメラユニット１００がディスプレイ装置１に装填された場合で、且つ画像撮影時にのみスクリーン２の手前の被写体を照明する旨を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば図１７に示すようにディスプレイ装置１が照明モードを備えており、その照明モードが選択された時には、ディスプレイ装置１に対するカメラユニット１００の装填や撮影動作に関わらずスクリーン２に白色光を投射することによって、スクリーン２の前に存在するものを照明することが可能になるので、ディスプレイ装置１が簡易的な照明装置としても応用可能である。
【０１０８】
また、１次元の発光素子アレイ３１〜３３を光源として説明したが、これに限定されるものではなく、例えばＲＧＢ各色の発光素子アレイ３１〜３３をＲＧＢ各色の点光源に置き換えると共に、投射光学系ＰＯの光走査手段ＭＭの走査方向を直交する２方向にすれば、同様に画像を表示したり被写体を照明したりすることが可能である。
【０１０９】
また、通信機能を内蔵するディスプレイ装置１を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば携帯電話機やＰＨＳ等の通信手段を公知のケーブル等で接続可能なディスプレイ装置、つまりそれ自身は通信機能を持たないようなディスプレイ装置においても、単独でも撮影可能なカメラユニット１００が装填可能であって、その装填状態でディスプレイ装置１の表裏どちらの方向にある被写体でも撮影可能であれば、本実施形態で説明した同様な効果が得られる。
【０１１０】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態を図１〜図３、図２２〜図２３を参照しながら説明する。第４の実施の形態に係るカメラユニット１００は、ディスプレイ装置１に装填されていない場合つまり単独の場合でも撮像が可能なように構成されている。尚、第４の実施の形態におけるディスプレイ装置１及びカメラユニット１００の外観構造、発光素子アレイの構成、投射光学系の構成、ディスプレイ装置１及びカメラユニット１００の主要回路構成、動作フローチャート及び各サブルーチンは、第１の実施の形態と同様であり説明を省略する。
【０１１１】
第１の実施の形態と同様に、図１に示した向きにカメラユニット１００をディスプレイ装置１に装填した場合は、カメラユニット１００をディスプレイ装置１へ「表向き」に装填したと呼び、図２に示した向きにカメラユニット１００をディスプレイ装置１に装填した場合は、カメラユニット１００をディスプレイ装置１へ「裏向き」に装填したと呼ぶ。尚、カメラユニット１００をディスプレイ装置１へ「表向き」に装填した場合は、ディスプレイ装置側の開口部３とカメラユニット側の撮影窓１０１が略一致し、カメラユニット１００をディスプレイ装置１へ「裏向き」に装填した場合は、カメラユニット側のストロボ１０２とディスプレイ装置側のストロボ窓１２が略一致する。
【０１１２】
これにより、ディスプレイ装置１に装填しない状態でも単独の状態で撮影可能なカメラユニット１００が、ディスプレイ装置１のスクリーン面（反射面）の裏に装填可能であり、その装填状態で反射面の軸とカメラユニット１００の光軸が略同一方向であるから、操作者はスクリーン面に設けられた開口部３を通して撮影を行うことが可能となる。よって、ディスプレイ装置１のスクリーン２に表示された相手先の話者の画像と操作者の視線が一致するから、自然に会話を行うことができる。
【０１１３】
図２２はディスプレイ装置１のヒンジ５と開き部８との連動を説明するための図であり、ディスプレイ装置１が閉状態（折畳み状態）の時の連結部の一部を破断した斜視図である。ディスプレイ装置１のヒンジ５は軸部５ａとギア部５ｂから構成されており、ディスプレイ装置１の開閉動作に連動して回転する。１５及び１６はディスプレイ装置１に回転可能に軸支されているギアであり、それぞれ大径部１５ａ及び１６ａ、小径部１５ｂ及び１６ｂから構成されていると共に、各々の大径部１５ａと大径部１６ａとがギア連結されている。
【０１１４】
１７は開き部８に設けられたギアである。尚、ギア１７は開き部８と共にディスプレイ装置１に対して回転可能に軸支されている。１８及び１９はベルトであり、ベルト１８はヒンジ５のギア部５ｂとギア１５の小径部１５ｂとの間に、またベルト１９はギア１６の小径部１６ｂと開き部８に設けられたギア１７との間にそれぞれ掛け渡されているので、ギア部５ｂの回転はギア１５に、またギア１６の回転はギア１７にそれぞれ伝達される。
【０１１５】
図２３は上記図２２に示したディスプレイ装置１が開いた時の連結部の一部を破断した斜視図である。図示のように、ディスプレイ装置１の開き動作に伴いヒンジ５が図中矢印Ｂ方向に回転する。すると、ヒンジ５に設けられたギア部５ｂも同様に図中矢印Ｂ方向に回転するので、ベルト１８によってギア１５の小径部１５ｂにその回転が伝達される。これにより、ギア１５が回転するので、ギア１５にギア連結されたギア１６も回転する。すると、開き部８に設けられたギア１７にベルト１９によってその回転が伝達され、図中矢印Ｃ方向に回転を始める。これにより、開き部８も同様に図中矢印Ｃ方向に回転するので、ディスプレイ装置１の開き動作の完了と共に、開き部８は所定の位置にセットされる。
【０１１６】
これとは逆に、ディスプレイ装置１が閉動作を行う場合にはギア部５ｂが逆方向に回転するから、それぞれのギア１５、１６、１７及びベルト１８、１９も上記とは逆方向に回転、駆動されるので、開き部８はディスプレイ装置１の筐体内に収納されることになる。
【０１１７】
即ち、ディスプレイ装置１において、スクリーン２が配設された第１の筐体（図３（Ａ）においてヒンジ５から右側の部分）と、スクリーン２に画像を投影する投射光学系ＰＯが配設された第２の筐体（図３（Ａ）においてヒンジ５から左側の部分）とをヒンジ５を介して折畳み可能に連結すると共に、開き部８に収納され且つ投射光学系ＰＯを構成するミラー３９が、ヒンジ５を介した第１及び第２の筐体の開閉動作に連動して、スクリーン２に画像を投影する第１の位置（図３（Ｂ））と第２の筐体内に収納される第２の位置とに移動可能な構造とすることにより、ディスプレイ装置１の操作性を向上させることができる。
【０１１８】
以上説明したように、第４の実施の形態によれば次のような効果を奏する。ディスプレイ装置１におけるヒンジ５により連結された上記２つの筐体を該ヒンジ５を介して開閉動作を行うだけで、スクリーン２に画像を投影する投影手段（ミラー３９）のセッティングが可能なため、簡単な操作でディスプレイ装置１を使用することが可能になるという効果が得られる。
【０１１９】
以上をまとめると、ディスプレイ装置１の開閉時に従来のような画像投射用の光学部材のセッティング動作が不要であるので、携帯端末機器（ディスプレイ装置）に求められる「使い易さ」という点で著しい効果が得られる。
【０１２０】
尚、第４の実施の形態では、ディスプレイ装置１にカメラユニット１００が装填された時は、ディスプレイ装置１の操作キー６を構成する撮影スイッチ６ａによりレリーズ動作を行う構成としたが、ディスプレイ装置１にカメラユニット１００が装填された状態でもカメラユニット１００のレリーズＳＷ１２１が操作可能な場合は、カメラユニット１００からコネクタ１３０を介してディスプレイ装置１にレリーズＳＷ１２１の１段階目のスイッチ（ＳＷ１）及び２段階目のスイッチ（ＳＷ２）の信号が入力されることで上記一連の処理（図１１及び図１２のステップＳ１０１〜ステップＳ１２１）を行えば、同様な操作性が得られるので、レリーズ動作の別によって本発明で得られる効果が損なわれることはない。
【０１２１】
また、カメラユニット１００が公知のリモコン装置によって操作可能な場合には、該リモコン装置からの制御信号をカメラユニット１００を介してディスプレイ装置１に入力することで同様に上記一連の処理（図１１及び図１２のステップＳ１０１〜ステップＳ１２１）を行えば、同様な操作性が得られるので、リモコン操作によって本実施形態で説明した効果が損なわれることはない。
【０１２２】
更には、ディスプレイ装置１のスクリーン２に各種画像を投影する場合、スクリーン２に設けられた開口部３に発光素子アレイ３１〜３３からの光が入射しないように、発光素子制御回路５２によって発光素子アレイ３１〜３３が発光しないように制御すれば、カメラユニット１００によってディスプレイ装置１の操作者（観察者）を撮像する時に発光素子アレイ３１〜３３の光が撮像に影響を及ぼすことがない。
【０１２３】
また、図３（Ｂ）に示したように、カメラユニット１００の撮影窓１０１とディスプレイ装置１のスクリーン２の光軸方向の距離が短いので、撮影画角に対応するスクリーン２の開口部３の大きさを微小にすることができるため、スクリーン２に投影された画像を観察する場合でも開口部３での画像の欠損が気にならないし、また、開口部３にハーフミラーが一体化されていれば、開口部３にも投影される画像が表示されるので、スクリーン２に投影される画像の観察に何ら影響を及ぼすことはない。
【０１２４】
更には、カメラユニット１００がディスプレイ装置１に装填された場合で、且つ画像撮影時にのみスクリーン２の手前の被写体を照明する旨を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば図１７に示すようにディスプレイ装置１が照明モードを備えており、その照明モードが選択された時には、ディスプレイ装置１に対するカメラユニット１００の装填や撮影動作に関わらずスクリーン２に白色光を投射することによって、スクリーン２の前に存在するものを照明することが可能になるので、ディスプレイ装置１が簡易的な照明装置としても応用可能である。
【０１２５】
また、１次元の発光素子アレイ３１〜３３を光源として説明したが、これに限定されるものではなく、例えばＲＧＢ各色の発光素子アレイ３１〜３３をＲＧＢ各色の点光源に置き換えると共に、投射光学系ＰＯの光走査手段ＭＭの走査方向を直交する２方向にすれば、同様に画像を表示したり被写体を照明したりすることが可能である。
【０１２６】
また、通信機能を内蔵するディスプレイ装置１を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば携帯電話機やＰＨＳ等の通信手段を公知のケーブル等で接続可能なディスプレイ装置、つまりそれ自身は通信機能を持たないようなディスプレイ装置においても、単独でも撮影可能なカメラユニット１００が装填可能であって、その装填状態でディスプレイ装置１の表裏どちらの方向にある被写体でも撮影可能であれば、本実施形態で説明した同様な効果が得られる。
【０１２７】
［他の実施の形態］
上記各実施形態では、本発明のディスプレイ装置を携帯電話機に適用した場合を例に挙げたが、本発明の適用は携帯電話機に限定されるものではなく、ＰＤＡなど各種の携帯端末機器（モバイル機器）に適用することが可能である。
【０１２８】
また、本発明の目的は、実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【０１２９】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１３０】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【０１３１】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０１３２】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０１３３】
［実施態様の例］
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【０１３４】
「実施態様１」  反射型スクリーンと前記反射型スクリーンに画像を投影する投影手段とを備えたディスプレイ装置において、
前記投影手段は、複数の発光手段と、レンズを含む第１の光学手段と、光学的くさび形状を有する第２の光学手段とを備え、前記発光手段と前記第１の光学手段との間に前記第２の光学手段を配設し、
前記第２の光学手段は、前記複数の発光手段から発光された光の経路を同一光路にして前記第１の光学手段に入射させ、前記第１の光学手段は、前記入射した光を前記反射型スクリーンに投射することを特徴とするディスプレイ装置。
【０１３５】
「実施態様２」  反射型スクリーンと前記反射型スクリーンに画像を投影する投影手段とを備えたディスプレイ装置において、
前記反射型スクリーンの反射面の裏面側に、前記反射型スクリーンの反射面の軸と略同一方向の光軸を有する撮像手段が装填可能であり、前記反射型スクリーンは前記撮像手段のレンズ用の開口部を備えていることを特徴とするディスプレイ装置。
【０１３６】
「実施態様３」  前記反射型スクリーンの前記開口部は、前記反射型スクリーンを構成する反射膜が部分的に取り除かれた形状であることを特徴とする実施態様２記載のディスプレイ装置。
【０１３７】
「実施態様４」  前記反射型スクリーンの前記開口部には、前記反射型スクリーンと一体化されたハーフミラーが配設されていることを特徴とする実施態様２記載のディスプレイ装置。
【０１３８】
「実施態様５」  前記撮像手段を前記ディスプレイ装置に装填して撮影を行う場合、前記投影手段から白色光を前記反射型スクリーンに投射することを特徴とする実施態様２記載のディスプレイ装置。
【０１３９】
「実施態様６」  前記ディスプレイ装置は、前記撮像手段に対して前記反射型スクリーンとは反対側の筐体面に少なくとも２つの開口部を備え、前記撮像手段は、被写体照明用の照明手段を備えると共に前記ディスプレイ装置に対して表向きと裏向きの何れの装填方向でも装填可能であることを特徴とする実施態様２記載のディスプレイ装置。
【０１４０】
「実施態様７」  前記撮像手段を前記ディスプレイ装置に装填して撮影を行う場合、前記反対側の筐体面に配設された前記開口部を介して撮影と照明が可能であることを特徴とする実施態様６記載のディスプレイ装置。
【０１４１】
「実施態様８」  前記ディスプレイ装置に対する前記撮像手段の装填方向に応じて前記撮像手段の前記照明手段の発光の可否を判定することを特徴とする実施態様６記載のディスプレイ装置。
【０１４２】
「実施態様９」  前記ディスプレイ装置に装填された前記撮像手段の前記照明手段の発光が禁止された場合は、前記投影手段から白色光を前記反射型スクリーンに投射することを特徴とする実施態様８記載のディスプレイ装置。
【０１４３】
「実施態様１０」  反射型スクリーンと前記反射型スクリーンに画像を投影する投影手段とを備えると共に撮像手段が装填可能なディスプレイ装置において、前記撮像手段の装填方向が表向きと裏向きの何れの装填方向かを判定する表裏判定手段と、前記撮像手段の装填方向に応じて前記撮像手段の前記照明手段の発光の可否を判定する発光可否判定手段と、前記撮像手段の前記照明手段の発光が禁止された場合、前記投影手段から白色光を前記反射型スクリーンに投射させる投射制御手段とを有することを特徴とするディスプレイ装置。
【０１４４】
「実施態様１１」  前記実施態様１乃至１０の何れかに記載のディスプレイ装置を備えたことを特徴とする携帯端末機器。
【０１４５】
「実施態様１２」  反射型スクリーンと前記反射型スクリーンに画像を投影する投影手段とを備えると共に撮像手段が装填可能なディスプレイ装置に適用されるプログラムにおいて、
前記撮像手段の装填方向が表向きと裏向きの何れの装填方向かを判定する機能と、前記撮像手段の装填方向に応じて前記撮像手段が備える照明手段の発光の可否を判定する機能と、前記撮像手段の前記照明手段の発光が禁止された場合、前記投影手段から白色光を前記反射型スクリーンに投射させる機能を、コンピュータに実現させるためのプログラム。
【０１４６】
「実施態様１３」  反射型スクリーンと前記反射型スクリーンに画像を投影する投影手段とを備えると共に撮像手段が装填可能なディスプレイ装置における投射制御方法を実行するプログラムを記憶したコンピュータにより読み出し可能な記憶媒体において、
前記投射制御方法は、前記撮像手段の装填方向が表向きと裏向きの何れの装填方向かを判定するステップと、前記撮像手段の装填方向に応じて前記撮像手段が備える照明手段の発光の可否を判定するステップと、前記撮像手段の前記照明手段の発光が禁止された場合、前記投影手段から白色光を前記反射型スクリーンに投射させるステップとを有することを特徴とする記憶媒体。
【０１４７】
「実施態様１４」  反射型スクリーンと前記反射型スクリーンに画像を投影する投影手段とを備えたディスプレイ装置において、
前記反射型スクリーンの反射面の裏面側に、前記反射型スクリーンの反射面の軸と略同一方向の光軸を有する撮像手段が前記ディスプレイ装置に対して表向きと裏向きの何れの装填方向でも装填可能であり、前記撮像手段に対して前記反射型スクリーンとは反対側の筐体面に開口部を配設すると共に、前記反射型スクリーンは前記撮像手段のレンズ用の開口部を備えていることを特徴とするディスプレイ装置。
【０１４８】
「実施態様１５」  反射型スクリーンと前記反射型スクリーンに画像を投影する投影手段とを備えたディスプレイ装置において、
前記反射型スクリーンの反射面の裏面側に、前記反射型スクリーンの反射面の軸と略同一方向の光軸を有すると共に被写体照明用の照明手段を備えた撮像手段が前記ディスプレイ装置に対して表向きと裏向きの何れの装填方向でも装填可能であり、前記撮像手段に対して前記反射型スクリーンとは反対側の筐体面に少なくとも２つの開口部を配設すると共に、前記反射型スクリーンは前記撮像手段のレンズ用の開口部を備えていることを特徴とするディスプレイ装置。
【０１４９】
「実施態様１６」  前記撮像手段を前記ディスプレイ装置に装填して撮影を行う場合、前記反対側の筐体面に配設された少なくとも２つの前記開口部を介して撮影と照明が可能であることを特徴とする実施態様１５記載のディスプレイ装置。
【０１５０】
「実施態様１７」  前記ディスプレイ装置に対する前記撮像手段の装填方向に応じて前記撮像手段の前記照明手段の発光の可否を判定することを特徴とする実施態様１５記載のディスプレイ装置。
【０１５１】
「実施態様１８」  前記ディスプレイ装置に装填された前記撮像手段の前記照明手段の発光が禁止された場合は、前記投影手段から白色光を前記反射型スクリーンに投射することを特徴とする実施態様１７記載のディスプレイ装置。
【０１５２】
「実施態様１９」  前記撮像手段は、前記ディスプレイ装置に装填しない状態でも撮影可能であることを特徴とする実施態様１４又は１５記載のディスプレイ装置。
【０１５３】
「実施態様２０」  前記実施態様１４乃至１９の何れかに記載のディスプレイ装置を備えたことを特徴とする携帯端末機器。
【０１５４】
「実施態様２１」  反射型スクリーンが配設された第１の筐体と前記反射型スクリーンに画像を投影する投影手段が配設された第２の筐体とをヒンジを介して折畳み可能に連結したディスプレイ装置において、
前記投影手段を構成する少なくとも１つの光学部材が、前記ヒンジを介した前記第１及び第２の筐体の開閉動作に連動して、前記反射型スクリーンに画像を投影する第１の位置と前記第２の筐体内に収納される第２の位置とに移動可能であることを特徴とするディスプレイ装置。
【０１５５】
「実施態様２２」  前記第１の筐体には、前記反射型スクリーンの反射面の裏面側に、前記反射型スクリーンの反射面の軸と略同一方向の光軸を有する撮像手段が前記第１の筐体に対して表向きと裏向きの何れの装填方向でも装填可能であり、且つ、前記第１の筐体には、前記撮像手段に対して前記反射型スクリーンとは反対側の面に開口部が配設されていると共に、前記反射型スクリーンは前記撮像手段用の開口部を備えていることを特徴とする実施態様２１記載のディスプレイ装置。
【０１５６】
「実施態様２３」  前記反射型スクリーンの前記開口部は、前記反射型スクリーンを構成する反射膜が部分的に取り除かれた形状であることを特徴とする実施態様２２記載のディスプレイ装置。
【０１５７】
「実施態様２４」  前記反射型スクリーンの前記開口部には、前記反射型スクリーンと一体化されたハーフミラーが配設されていることを特徴とする実施態様２２記載のディスプレイ装置。
【０１５８】
「実施態様２５」  前記撮像手段を前記第１の筐体に装填して撮影を行う場合、前記投影手段から白色光を前記反射型スクリーンに投射することを特徴とする実施態様２２記載のディスプレイ装置。
【０１５９】
「実施態様２６」  前記第１の筐体には、前記反射型スクリーンの反射面の裏面側に、前記反射型スクリーンの反射面の軸と略同一方向の光軸を有すると共に被写体照明用の照明手段を備えた撮像手段が前記第１の筐体に対して表向きと裏向きの何れの装填方向でも装填可能であり、且つ、前記第１の筐体には、前記撮像手段に対して前記反射型スクリーンとは反対側の面に少なくとも２つの開口部が配設されていると共に、前記反射型スクリーンは前記撮像手段のレンズ用の開口部を備えていることを特徴とする実施態様２１記載のディスプレイ装置。
【０１６０】
「実施態様２７」  前記撮像手段を前記第１の筐体に装填して撮影を行う場合、前記第１の筐体に配設された前記開口部を介して撮影と照明が可能であることを特徴とする実施態様２６記載のディスプレイ装置。
【０１６１】
「実施態様２８」  前記第１の筐体に対する前記撮像手段の装填方向に応じて前記撮像手段の前記照明手段の発光の可否を判定することを特徴とする実施態様２６記載のディスプレイ装置。
【０１６２】
「実施態様２９」  前記第１の筐体に装填された前記撮像手段の前記照明手段の発光が禁止された場合は、前記投影手段から白色光を前記反射型スクリーンに投射することを特徴とする実施態様２８記載のディスプレイ装置。
【０１６３】
「実施態様３０」  前記実施態様２１乃至２９の何れかに記載のディスプレイ装置を備えたことを特徴とする携帯端末機器。
【０１６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、反射型スクリーンと前記反射型スクリーンに画像を投影する投影手段とを備えたディスプレイ装置において、前記投影手段は、複数の発光手段と、レンズを含む第１の光学手段と、光学的くさび形状を有する第２の光学手段とを備え、前記発光手段と前記第１の光学手段との間に前記第２の光学手段を配設した構造であるため、次のような効果を奏する。
【０１６５】
光学的くさび形状を有する第２の光学手段が、複数の発光手段から発光された光の経路を同一光路にして第２の光学手段に入射させ、第２の光学手段が、入射した光を反射型スクリーンに投射させる構造であるため、従来のようなダイクロイックミラーが不要となるので、コスト面で有利であると共に光量の利用効率を高めることができる。また、発光手段としては通常の発光素子でよいため、安価な発光素子で効率の良い明るい投影型ディスプレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るディスプレイ装置の正面側の外観を示す斜視図である。
【図２】ディスプレイ装置のカメラユニット装填時における背面側の外観を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）はディスプレイ装置の構成を示す断面図、（Ｂ）は部分拡大断面図である。
【図４】図３（Ｂ）の矢印Ａ方向からみた発光素子アレイの構成を示す部分断面図である。
【図５】ディスプレイ装置の投射光学系の全体を示す図である。
【図６】投射光学系の詳細を示す図である。
【図７】光学楔と発光素子の関係を示す図である。
【図８】ビーズと発光素子の関係を示す図である。
【図９】ビーズを透過する光の関係を示す図である。
【図１０】ディスプレイ装置及びカメラユニットの主要回路構成を示すブロック図である。
【図１１】ディスプレイ装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のフローチャートの続きである。
【図１３】画像表示モードのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】プレビュー処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】ストロボ発光のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１６】撮影処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１７】ディスプレイ装置における正面側照明時の外観を示す斜視図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係るディスプレイ装置の構成を示す断面図である。
【図１９】ディスプレイ装置の投射光学系の全体を示す図である。
【図２０】投射光学系の詳細を示す図である。
【図２１】ディスプレイ装置及びカメラユニットの主要回路構成を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第４の実施の形態に係るディスプレイ装置のヒンジと開き部との連結部を示す斜視図である。
【図２３】ディスプレイ装置を開状態とした時のヒンジと開き部との連結部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  ディスプレイ装置（携帯端末機器）
２  スクリーン
３  開口部
５  ヒンジ
８  開き部
１１  撮影窓（開口部）
１２  ストロボ窓（開口部）
３１〜３３  発光素子アレイ（発光手段）
３４  光学楔（第２の光学手段）
３９  ミラー（光学部材）
５０  ＣＰＵ（発光可否判定手段、投射制御手段）
５４  コネクタ
５５  表裏判定回路（表裏判定手段）
７１〜７３  発光素子（発光手段）
１００  カメラユニット（撮像手段）
１０１  撮影窓
１０２  ストロボ（照明手段）
１１０  ＣＰＵ
１２１  レリーズＳＷ
１２２  モードＳＷ
１３０  コネクタ
ＰＯ  投射光学系（投影手段）
ＬＧ  屈折レンズ群（第１の光学手段）
ＭＭ、ＧＭ  光走査手段
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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