(57)【要約】【課題】投影スクリーンに対して斜め方向から画像を投影しても、簡単な構成で、歪みを補正することができる画像投影システムを提供する。【解決手段】投影レンズ１０２を介して投影面１１６にＬＣＤ２０１の画像を投影する画像投影システムにおいて、ＬＣＤ２０１の画像を反射して、投影面１１６に斜め方向から投影する凸面鏡１０７を備える。また、ＬＣＤ２０１の画像面は、投影レンズ１０２の光軸に対して傾斜しており、かつ、凸面鏡１０７は、投影されたＬＣＤ２０１の画像の台形歪を補正して、投影面１１６に斜め方向から投影する。【選択図】　　　図１
2004045894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する画像表示パネルと、前記画像表示パネルを透過した光を集光して前記画像を投影する投影レンズと、該投影レンズが投影した画像を形成する光を反射し、投影面に画像を投影する凸面鏡と、を備えた画像投影システムであって、
前記画像表示パネルを前記投影レンズの光軸に対して傾けて配置すると共に、前記凸面鏡を、前記投影レンズが投影した画像を形成する光が前記投影面に対して斜めに入射する位置に設けることを特徴とする画像投影システム。
【請求項２】
前記画像表示パネル、前記投影レンズ、前記凸面鏡が、以下の条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の画像投影システム。
（Ｂ−Ｆ）・ｓｉｎβ＝（Ｇ−Ｃ）・ｓｉｎφ、
ｍ＝（ｓｉｎθ・ｓｉｎβ）／（ｓｉｎφ・ｓｉｎγ）・Ｂ２／Ａ２・Ｄ２／Ｃ２、
ｔａｎφ＝Ｂ／Ａ・ｔａｎθ、
ｔａｎγ＝Ｄ／Ｃ・ｔａｎβ、
α＝φ＋β、
ただし、
Ａ：前記投影レンズの光軸と前記画像パネルの面の延長線との交点から前記投影レンズの光軸と前記投影レンズの主平面との交点までの距離
Ｂ：前記投影レンズの光軸と前記投影レンズの主平面との交点から前記凸面鏡の主軸と前記投影レンズの光軸との交点を通る前記投影レンズの光軸に垂直な面までの距離
Ｃ：前記凸面鏡の主軸のうち、前記投影レンズの光軸との交点から前記凸面鏡表面までの距離
Ｄ：前記凸面鏡の主軸のうち、前記凸面鏡の表面から前記投影画像の短辺の延長線との交点までの距離
Ｆ：投影レンズの焦点距離
Ｇ：凸面鏡の焦点距離
θ：前記画像パネルの面と前記投影レンズの光軸に垂直な面とがなす角度
φ：前記虚像のうち、前記投影画像の短辺が投影された直線と前記投影レンズの光軸に垂直な面とがなす角度
α：前記投影レンズの光軸と前記凸面鏡の主軸とがなす角度
β：前記虚像のうち、前記投影画像の短辺が投影された直線と前記凸面鏡の主軸と直交する面とがなす角度
γ：投影画像面と前記凸面鏡の主軸と直交する面とがなす角度
最終投影倍率ｍ
【請求項３】
前記Ａ、前記Ｂ、前記Ｃ、前記Ｄ、前記Ｇが、前記投影レンズの焦点距離を３３≦Ｆ≦５０とした場合のＦの値の単位を単位として以下の範囲をとると共に、角度θ、角度φ、角度β、角度γがそれぞれ以下の値をとることを特徴とする請求項２に記載の画像投影システム。
３４．５≦Ａ≦５２．５、
７６０≦Ｂ≦１１３０、
５．２≦θ≦９．８、
６７．５≦φ≦７３．８、
２８≦Ｃ≦４５、
３０≦Ｄ≦５０、
３０６．７≦Ｇ≦５０５．３、
１９．８≦β≦２５．９、
２２≦γ≦２８、
【請求項４】
前記画像パネルが略四角形の形状を有し、画像パネルを前記投影レンズの光軸から画像パネルの短辺に沿う方向にシフト量ｈ隔てて配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像投影システム。
【請求項５】
前記シフト量ｈが、投影レンズの焦点距離を３３≦Ｆ≦５０とした場合のＦの値の単位を単位として、
７≦ｈ≦１０の範囲にあることを特徴とする請求項４に記載の画像投影システム。
【請求項６】
前記画像表示パネルを透過する光を発する光源と、前記投影面とをさらに備え、前記光源、前記画像表示パネル、前記投影レンズ、前記凸面鏡、前記投影面を一体的に組み込むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の画像投影システム。
【請求項７】
前記凸面鏡は、前記投影面よりも上方に配置されることを特徴とする請求項６に記載の画像投影システム。
【請求項８】
前記凸面鏡を、前記投影面から約５００ｍｍ以下の距離にある範囲に配置することを特徴とする請求項６または７に記載の画像投影システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像投影システムに関し、より詳細には、フロントの斜め方向から画像を投影する画像投影システムに関する。技術分野としては、会議および教育等に活用される電子黒板およびホワイトボードを用いたフロント投影プロジェクションシステムが挙げられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、表示パネルの画像を投影レンズを介して集光し、集光した光を投影スクリーンに投影する画像投影システムがある。この様な画像投影システムにあっては、投影レンズから投影スクリーンまでの光路長が長いほど光が大きく広がって投影スクリーンに投影されるため、大画面の画像を必要とする場合は、投影レンズを投影スクリーンから離して配置していた。
【０００３】
このため、投影部は、通常、投影スクリーンに対して正面に配置されるので、筆記者が画面を筆記したとき、筆記者によって投影光が遮られて影となり、視聴者から見ることができないという不具合があった。また、影ができるのを防止するためには、筆記者が筆記するとき、無理な姿勢をとらなければならないという不具合があった。
【０００４】
この様な不具合に対して、投影部を投影スクリーンに対して斜め方向に配置し、斜め方向から画像を投影するという方法がある。但し、この場合、斜めに画像が投影されるため、そのままでは、矩形画像が台形状の画像に歪んでしまうという不具合があった。これを解決するため、逆の台形状に変換して投影するという方法が考えられた。映像回路を制御して台形歪を補正する機能が付加されるようになり、これによって装置が複雑化し、コストアップを招くという不具合があった。また、矩形表示パネル上に予め台形状の画像を作り、投影するため使用する表示パネルの解像度に対して投影画像の解像度劣化という不具合があった。
【０００５】
上記に対して、特開平２−７９０３７号公報「投影型表示装置」によれば、投影レンズと表示体との間に補助投影レンズを設け、かつ前記補助投影レンズの主平面と前記表示体の表示面とを相対的に傾斜させ、前記補助投影レンズによる像の像面と前記投影レンズの主平面とを相対的に傾斜させるとともに、前記補助投影レンズと前記投影レンズを、或る条件で配置しているから、表示体の表示画像を投影レンズにより拡大してスクリーンに斜め方向から投影するものでありながら、スクリーン面に結像する投影画像を台形状の歪みがない画像とすることができる投影型表示装置が開示されている。
【０００６】
また、特開２００１−１０８９３７号公報「投射型表示装置」によれば、斜め投射により中間像に生じる台形歪を補正する投射光学系において、大幅な光利用効率の向上を図ることができ、また、複数の反射鏡による折り返し投影系において、超薄型で大画面の投影が可能な投射型表示装置が開示されている。
【０００７】
また、特開平４−５７０１４号公報「投射型表示装置」によれば、ライトバルブと同一光軸上に配置され凸レンズにより形成された実像の前後にシリンドリカルレンズ系を介在させて一方向に圧縮もしくは伸長した補正中間像を形成したから、スクリーン上へ拡大投射する際に間延びを生じることがなく、スクリーン上での画像の質を著しく高めることができるという方法が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した方法では、投影レンズおよび補助投影レンズを用い、その中間に屈折素子を用いているため、投影光路が複雑であり、光路長も長くなり、コンパクト化するのが困難であるという問題点があった。
【０００９】
また、中間で光軸を屈折させているため、光の輝度をロスしており、投影画像が暗くなってしまうという問題点があった。
【００１０】
この発明は上記に鑑みてなされたものであって、投影スクリーンに対して斜め方向から画像を投影しても、簡単な構成で、歪みを補正することができる画像投影システムを提供することを目的とする。
【００１１】
また、光の輝度をロスせずに画像を投影することができる画像投影システムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る画像投影システムは、画像を表示する画像表示パネルと、前記画像表示パネルを透過した光を集光して前記画像を投影する投影レンズと、該投影レンズが投影した画像を形成する光を反射し、投影面に画像を投影する凸面鏡と、を備えた画像投影システムであって、前記画像表示パネルを前記投影レンズの光軸に対して傾けて配置すると共に、前記凸面鏡を、前記投影レンズが投影した画像を形成する光が前記投影面に対して斜めに入射する位置に設けることを特徴とする。
【００１３】
この請求項１に記載の発明によれば、表示パネルの画像を反射して、投影スクリーンに斜め方向から投影する凸面鏡を備えたことにより、斜め方向からの画像を投影する際、歪みを補正して投影できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明にかかる画像投影システムは、前記画像表示パネル、前記投影レンズ、前記凸面鏡が、以下の条件を満たすことを特徴とする。
（Ｂ−Ｆ）・ｓｉｎβ＝（Ｇ−Ｃ）・ｓｉｎφ、
ｍ＝（ｓｉｎθ・ｓｉｎβ）／（ｓｉｎφ・ｓｉｎγ）・Ｂ２／Ａ２・Ｄ２／Ｃ２、
ｔａｎφ＝Ｂ／Ａ・ｔａｎθ、
ｔａｎγ＝Ｄ／Ｃ・ｔａｎβ、
α＝φ＋β、
ただし、
Ａ：前記投影レンズの光軸と前記画像パネルの面の延長線との交点から前記投影レンズの光軸と前記投影レンズの主平面との交点までの距離
Ｂ：前記投影レンズの光軸と前記投影レンズの主平面との交点から前記凸面鏡の主軸と前記投影レンズの光軸との交点を通る前記投影レンズの光軸に垂直な面までの距離
Ｃ：前記凸面鏡の主軸のうち、前記投影レンズの光軸との交点から前記凸面鏡表面までの距離
Ｄ：前記凸面鏡の主軸のうち、前記凸面鏡の表面から前記投影画像の短辺の延長線との交点までの距離
Ｆ：投影レンズの焦点距離
Ｇ：凸面鏡の焦点距離
θ：前記画像パネルの面と前記投影レンズの光軸に垂直な面とがなす角度
φ：前記虚像のうち、前記投影画像の短辺が投影された直線と前記投影レンズの光軸に垂直な面とがなす角度
α：前記投影レンズの光軸と前記凸面鏡の主軸とがなす角度
β：前記虚像のうち、前記投影画像の短辺が投影された直線と前記凸面鏡の主軸と直交する面とがなす角度
γ：投影画像面と前記凸面鏡の主軸と直交する面とがなす角度
最終投影倍率ｍ
【００１５】
この請求項２に記載の発明によれば、上記の条件式を満たすことにより、台形歪の補正を最適にすることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明にかかる画像投影システムは、前記Ａ、前記Ｂ、前記Ｃ、前記Ｄ、前記Ｇが、前記投影レンズの焦点距離を３３≦Ｆ≦５０とした場合のＦの値の単位を単位として以下の範囲をとると共に、角度θ、角度φ、角度α、角度β、角度γがそれぞれ以下の値をとることを特徴とする。
３４．５≦Ａ≦５２．５、
７６０≦Ｂ≦１１３０、
５．２≦θ≦９．８、
６７．５≦φ≦７３．８、
２８≦Ｃ≦４５、
３０≦Ｄ≦５０、
３０６．７≦Ｇ≦５０５．３、
１９．８≦β≦２５．９、
２２≦γ≦２８、
【００１７】
この請求項３に記載の発明によれば、上記パラメータが、上記の範囲内であることにより、台形歪の補正を最適にすることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明にかかる画像投影システムは、前記画像パネルが略四角形の形状を有し、画像パネルを前記投影レンズの光軸から画像パネルの短辺に沿う方向にシフト量ｈ隔てて配置することを特徴とする。
【００１９】
この請求項４に記載の発明によれば、表示パネルを投影レンズの光軸に対してシフトすることにより、拡大倍率の大きいシフト画像領域に画像は結像されない。
【００２０】
請求項５に記載の発明にかかる画像投影システムは、前記シフト量ｈが、投影レンズの焦点距離を３３≦Ｆ≦５０とした場合のＦの値の単位を単位として、
７≦ｈ≦１０の範囲にあることを特徴とする。
【００２１】
この請求項５に記載の発明によれば、シフトのシフト量をｈとして、７≦ｈ≦１０であることにより、斜め投影する上での台形歪を凸面鏡で反射する部分を調節して歪補正できる。
【００２２】
請求項６に記載の発明にかかる画像投影システムは、前記画像表示パネルを透過する光を発する光源と、前記投影面とをさらに備え、前記光源、前記画像表示パネル、前記投影レンズ、前記凸面鏡、前記投影面を一体的に組み込むことを特徴とする。
【００２３】
この請求項６に記載の発明によれば、投影する画像を平行光として出射することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明にかかる画像投影システムは、前記凸面鏡が、前記投影面よりも上方に配置されることを特徴とする。
【００２５】
この請求項７に記載の発明によれば、凸面鏡は、投影スクリーンに対して前面上方に配置されることにより、登壇者によって、投影光が遮られることが少ない。
【００２６】
請求項８に記載の発明にかかる画像投影システムは、前記凸面鏡を、前記投影面から約５００ｍｍ以下の距離にある範囲に配置することを特徴とする。
【００２７】
この請求項８に記載の発明によれば、投影スクリーンより前方約５００ｍｍ以下であることにより、登壇者によって、投影光が遮られることが少ない。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像投影システムの好適な実施の形態、実施の形態１、実施の形態２を詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の画像投影システムの概略の構成を説明するための図である。図示した構成は、画像を表示する画像表示パネル、画像表示パネルを透過した光を集光してこの画像を投影する投影レンズを備えた投影部１０１を備えている。また、投影部１０１の後述する投影レンズが投影した画像を形成する光を反射し、投影面１１６に画像を投影する凸面鏡１０７とを備えた画像投影システムである。
【００２９】
なお、投影面１１６としては、スクリーンやホワイトボードといった投影用の板部材であってもよい。また、室内の壁を用いてもよい。
【００３０】
投影部１０１は、例えば、超高圧水銀ランプなどの光源を備えている。光源が照射した光は楕円曲面反射板または自由曲面反射板によって反射され、フライアレンズアレイ（インテグレータ光学系）を通ることによって明るさが均一化する。そして、偏光ビームスプリッタなどの偏光板によって偏光面をそろえられ、コンデンサレンズやコリメートレンズによって略平行の光になる。平行光は、さらに、ダイクロイックプリズムなどの色分解光学部品によってＲ，Ｇ，Ｂの光に分解される（以上述べた各構成については周知の構成であるため図示せず）。
【００３１】
投影部１０１には、画像が表示された略四角形の画像表示パネルが３枚備えられている。Ｒ，Ｇ，Ｂの各光は、それぞれ画像表示パネルのうちの一つを透過する。実施の形態１では、画像表示パネルに透過型液晶ライトバルブ（ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ））を用いている。ＬＣＤ２０１を透過した３色の光は、ＬＣＤ２０１近傍に配置された色合成プリズム（図示せず）によって色合成される。そして、投影レンズ１０２によって集光され、画像に基づく画像を凸面鏡１０７に投影している。
【００３２】
なお、実施の形態１では、凸面鏡１０７を、投影画像１０９の４辺のそれぞれに垂直な４面で囲まれる投影画像領域の外部に設けている。このようにすることによって、投影画像１０９を凸面鏡１０７が遮ることがなく、画像投影システムを視聴者が投影画像をより見やすいものにすることができる。図２は、投影画像領域３０１を示す図である。
【００３３】
また、実施の形態１の画像投影システムでは、ＬＣＤ２０１を投影レンズ１０２の光軸２０３に対して傾けて配置すると共に、凸面鏡１０７を、投影レンズ１０２が投影した画像を形成する光が投影面１１６に対して斜めに入射する位置に設けている。さらに、実施の形態１の画像投影システムでは、ＬＣＤ２０１を、投影レンズ１０２の光軸２０３からＬＣＤの短辺に沿う方向にシフト量ｈ隔てて配置している。以下、図３〜６を用い、ＬＣＤ２０１を傾ける、およびシフトさせた構成を説明する。
【００３４】
図３は、ＬＣＤ２０１を角度θ傾けたこと、シフト量ｈだけシフトさせたことについて説明するための図である。ＬＣＤを角度θ傾けたことにより、虚像１１１は、光軸２０３に垂直な面２０３ｂに対する虚像傾斜角φの傾きを持つ。このため、点ａ、点ｃが投影された点である虚像１１１の点ａ’、点ｃ’は、点ｃ’、点ｄ’と投影倍率が異なるため、変形（以降歪むという）することになる。この結果得られる虚像１１１は、図４に示すように、歪んだ台形形状の画像（台形歪み画像）になる（図４（ａ））。なお、ＬＣＤ２０１の画像は、（ｂ）に示すように略四角形である。虚像１１１の点ａ’〜ｃ’は、四角形ａ〜ｃがそれぞれ投影された点である。
【００３５】
また、実施の形態１では、図３に示したように、ＬＣＤ２０１を投影レンズの光軸２０３からＬＣＤ２０１の短辺ａ−ｃに沿う方向にシフト量ｈ隔てて配置する。符号１１４を付して示す領域（シフト画像領域）は、ＬＣＤ２０１が頂点の１つを面２０３ｂと光軸２０３との交点に合わせて置いたときに画像が形成される領域である。しかし、ＬＣＤ２０１をシフトさせたことにより、シフト画像領域１１４に画像が形成されることがない。
【００３６】
このように構成したことにより、凸面鏡１０７において虚像１１１を投影するのに必要な領域が小さくなる。したがって、凸面鏡１０７が小型化でき、ひいては画像投影システムをコンパクトにすることができる。あるいは、虚像の全体が凸面鏡１０７に投影されず、投影面１１６にＬＣＤ２０１の画像全体が投影されないといった不具合を解消することができる。
【００３７】
次に、上記した虚像１１１を投影面１１６に反射する際に点ａ’〜ｃ’の歪みを相殺し、ＬＣＤ２０１の画像の点ａ〜ｃのすべての投影倍率が等しい画像を得る構成について説明する。図５は、実施の形態１の画像投影システムの光学的レイアウトを説明するための図である。
【００３８】
実施の形態１では、図４中に示したＡ〜Ｅ、さらに投影レンズの焦点距離Ｆ、α、β、φ、γの各角度を以下のように設定することによってＬＣＤ２０１の画像の点ａ〜ｃのすべての投影倍率が等しい投影画像を得た。すなわち、
Ａ：投影レンズの光軸２０３とＬＣＤ２０１の面の延長線との交点ｐから光軸２０３と投影レンズの主平面２０３ｃとの交点までの距離。
Ｂ：光軸２０３と主平面２０３ｃとの交点ｑから凸面鏡１０７の主軸８０１と光軸２０３との交点ｒを通る光軸２０３に垂直な主平面２０３ｃまでの距離。
Ｃ：凸面鏡１０７の主軸８０１のうち、光軸２０３との交点ｒから凸面鏡表面１０７の表面１０７ａまでの距離。
Ｄ：主軸８０１のうち、凸面鏡１０７の表面１０７ａから投影画像１０９の短辺ａ”−ｃ”の延長線との交点ｓまでの距離。
Ｆ：投影レンズ１０２の焦点距離。
Ｇ：凸面鏡１０７の焦点距離。
θ：ＬＣＤ２０１の面と投影レンズ１０２の光軸２０３に垂直な面２０３ｂとがなす角度。
φ：虚像１１１のうち、投影画像１０９の短辺ａ−ｃが投影された直線ａ’−ｃ’と光軸２０３に垂直な面とがなす角度。
α：光軸２０３と凸面鏡１０７の主軸８０１とがなす角度。
β：虚像１１１のうち、投影画像１０９の短辺ａ−ｃが投影された直線ａ’−ｃ’と凸面鏡１０７の主軸８０１と直交する面８０１ｂとがなす角度。
γ：投影画像１０９と凸面鏡１０７の主軸８０１と直交する面８０１ｂとがなす角度。
【００３９】
３４．５≦Ａ≦５２．５、
７６０≦Ｂ≦１１３０、
５．２≦θ≦９．８、
６７．５≦φ≦７３．８、
２８≦Ｃ≦４５、
３０≦Ｄ≦５０、
３０６．７≦Ｇ≦５０５．３、
１９．８≦β≦２５．９、
２２≦γ≦２８、
なお、上記した各値は、投影レンズ１０２の焦点距離を３３≦Ｆ≦５０とした場合のＦの値の単位を単位とするものとする。
【００４０】
また、シフト量ｈを、投影レンズの焦点距離を３３≦Ｆ≦５０とした場合のＦの値の単位を単位として、７≦ｈ≦１０の範囲に設定する。
【００４１】
以上述べた条件を満足する各値の組み合わせの例を表１に示す。
【表１】
2004045894.tif 000003
【００４２】
また、表１に示した組み合わせは、以下の条件式を満足する。
2004045894.tif 000004
【００４３】
以上述べたように、虚像１１１は、凸面鏡１０７の主軸に対する垂直面に対して傾斜角βだけ傾斜している。また、投影画像１０９も凸面鏡１０７の主軸に対する垂直面に対して傾斜角γだけ傾斜している。つまり、投影レンズ１０２から虚像への投影と同様に、投影画像１０９においても投影する倍率が投影される位置によって異なる。従って、投影レンズ１０２から凸面鏡１０７までを第１の光学系、凸面鏡１０７から投影面１１６までを第２の光学系としたとき、第１の光学系における歪みを第２の光学系の歪みによって打ち消すことにより、全体で歪みのない光学系となる。
【００４４】
以上述べたように、実施の形態１は、凸面鏡１０７に投影されたＬＣＤ２０１の画像（虚像）の台形歪を補正して投影面１１６に斜め方向から投影するため、投影面１１６に対して斜め方向から画像を投影しても、簡単な構成で、歪みを補正することができる。また、光の輝度をロスせずに画像を投影することができる。また、光学的に台形歪補正ができるため、ＬＣＤ２０１の解像度をフルに使用できる。さらに、近距離において拡大投影する場合、投影レンズ１０２の画角を大きくすることがないため、投影レンズ１０２を安価なものとすることができる。
【００４５】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態２は、実施の形態１の画像投影システムに、さらにＬＣＤ２０１を透過する光を発する光源と、投影面１１６とをさらに備え、光源、ＬＣＤ２０１、投影レンズ１０２、凸面鏡１０７、投影面１１６を一体的に組み込んだものである。このような実施の形態２の構成について、実施の形態１と同様の構成については同様の符号を付し、説明を一部略すものとする。
【００４６】
図６は、実施の形態２の画像投影システムを説明するための図である。図１に示した画像投影システムは、画像を投影する投影レンズ１０２と、投影レンズ１０２から投影された投影光を反射する平面反射鏡１０５と、平面反射鏡１０５で反射された投影光を反射する凸面鏡１０７と、凸面鏡１０７で反射された投影光を投影する投影面１１６と、凸面鏡１０７を支える支柱部７０１とから構成される。
【００４７】
実施の形態２において、凸面鏡１０７は、投影面１１６よりも上方に配置している。また、凸面鏡１０７は、投影面１１６から約５００ｍｍ以下の距離にある範囲に配置されるものとする。このように構成することにより、登壇者が画像投影面前に立った場合にも投影光が登壇者と重ならず、画像が遮られることがない。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、投影面に対して斜め方向から画像を投影しても、簡単な構成で、歪みを補正することができる。また、光の輝度をロスせずに画像を投影することができる。また、光学的に台形歪補正ができるため、表示パネルの解像度をフルに使用できる。さらに、近距離において拡大投影する場合、投影レンズの画角を大きくすることがないため、投影レンズを安価なものとすることができる。
【００４９】
また、請求項２に記載の発明によれば、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、θ、φ、β、γ、α、ｍについて、条件式を満足することによって、投影面、凸面鏡、投影レンズおよび投影部が最適な位置に配置されるため、台形歪の補正を最適に行うことができる。
【００５０】
また、請求項３に記載の発明によれば、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、θ、φ、β、γ、を最適な範囲にすることによって台形歪の補正を最適に行うことができる。
【００５１】
また、請求項４に記載の発明によれば、画像表示パネルを投影レンズの光軸に対してシフトするため、拡大倍率の大きいシフト画像領域に画像は結像されない。換言すれば、虚像において投影レンズ光軸に近づくにつれ、拡大倍率が大きくなる部分は、シフト画像領域となり、使用しない画像領域である。これにより、凸面鏡の中に虚像が納まらなくなることがなくなり、投影される画像が凸面鏡に反射されないことがなくなる。
【００５２】
また、請求項５に記載の発明によれば、シフトのシフト量をｈとして、７≦ｈ≦１０であるため、斜め投影する上での台形歪を凸面鏡で反射する部分を調節して歪補正できる。また、シフト量を最適な値に設定するため、投影スクリーンから凸面鏡までの高さが最適な値となり、投影した画像が、画像領域内に入ったり、投影スクリーンより高すぎて、天井にあたってしまうことがない。
【００５３】
また、請求項６に記載の発明によれば、画像投影システムの各構成を一体化することによって最適な位置に固定することができる。このため、良好な画像を安定して投影することができる。また、台形歪みの補正機能を持たせる必要がないので、装置のコストアップを抑え、部品点数を少なくすることができる。
【００５４】
また、請求項７に記載の発明によれば、凸面鏡は、投影スクリーンの上方に配置されるため、筆記者によって、投影光が遮られることが少ない。
【００５５】
また、請求項８に記載の発明によれば、凸面鏡を比較的近距離に設け、かつ、筆記者によって、投影光が遮られることが少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の投影画像システムの概略の構成を説明するための図である。
【図２】投影画像領域を示す図である。
【図３】ＬＣＤを角度θ傾けたこと、シフトさせたことについて説明するための図である。
【図４】台形歪み画像を説明するための図である。
【図５】実施の形態１の画像投影システムの光学的レイアウトを説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態２の画像投影システムを説明するための図である。
【符号の説明】
１０１　投影部
１０２　投影レンズ
１０５　平面反射鏡
１０７　凸面鏡
１０９　投影画像
１１１　虚像
１１４　シフト画像領域
１１６　投影面
２０１　ＬＣＤ
２０３　光軸
７０１　支柱部
ｈ　シフト量
【図１】
2004045894.tif 000005
【図２】
2004045894.tif 000006
【図３】
2004045894.tif 000007
【図４】
2004045894.tif 000008
【図５】
2004045894.tif 000009
【図６】
2004045894.tif 000010