(57)【要約】【課題】小型、特に薄型の投写装置、及び、その投写装置を備え、画像を投写することができる電子機器を提供すること。【解決手段】光を入射させる第１の面１１１と、第１の面１１１と楔角θをなし、少なくとも光を入射させる第１の面１１１に対応する位置に設けられた第２の面１１２と、第１の面１１１から入射した光を、第１の面１１１と、少なくとも第２の面１１２との間で反射又は全反射を繰り返して射出側端面１１４の方向へ導く導光部１１０と、射出側端面１１４の近傍に設けられ、射出側端面１１４から射出した光を投写する投写レンズ１２０と、を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を入射させる第１の面と、
前記第１の面と楔角をなし、少なくとも光を入射させる前記第１の面に対応する位置に設けられた第２の面と、
前記第１の面から入射した光を、前記第１の面と、少なくとも前記第２の面との間で反射又は全反射を繰り返して射出側端面の方向へ導く導光部と、
前記射出側端面の近傍に設けられ、前記射出側端面から射出した光を投写する投写レンズと、を有することを特徴とする投写装置。
【請求項２】
前記導光部は、硝子部材からなり、
前記第１の面から入射した光を、前記第１の面と、少なくとも前記第２の面とで全反射させることにより、前記射出側端面の方向へ導くことを特徴とする請求項１に記載の投写装置。
【請求項３】
前記第２の面は、鏡面であって、
前記第１の面から入射した光を、少なくとも前記第２の面で反射させることにより、前記射出側端面の方向へ導くことを特徴とする請求項１に記載の投写装置。
【請求項４】
前記第１の面の近傍に設けられ、前記第１の面から入射した光を、前記第１の面と、少なくとも前記第２の面との間で反射又は全反射を繰り返して前記射出側端面の方向へ導くような角度に変換する偏向部材をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の投写装置。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の投写装置を有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写装置及び電子機器、特に、電子機器の表示画面の画像を投写する投写装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示画面からの光を楔型の導波路に投写し、スクリーンに導光することによって画像表示を行う技術が提案されている。楔形の導波路を用いて画像表示を行う技術として、例えば、非特許文献１に提案されているものがある。
【０００３】
【非特許文献１】エー・トラビス（A. Travis）、エフ・パイン（F. Payne）、ジェイ・ゾーン（J. Zhong）、ジェイ・ムーア（J. Moore）著、「フラット・パネル・ディスプレイ・ユージング・プロジェクション・ウィズイン・ア・ウェッジ−シェープド・ウェイブガイド（Flat panel display using projection within a wedge-shaped waveguide）」、第２０回  アイ・ディー・アール・シー（Conf. Rec. of the 20th IDRC）、ｐ．２９２−２９５、２０００年９月２５日−２８日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
携帯電話、ＰＤＡ等小型の電子機器で表示される画像をスクリーン等に投写する場合、電子機器と他の投写装置とを接続し、電子機器からの画像信号を投写装置に出力することにより行われる。電子機器と他の投写装置とを接続すると、画像を投写するための装置全体として大型になるとともに、部品点数が多くなる。そこで、他の投写装置と接続するより簡易な構成で電子機器の画像を投写するには、電子機器から直接画像を投写することが考えられる。電子機器から直接画像を投写する場合、画像を投写するための投写光学系を電子機器の内部に設ける必要がある。表示画面からの光は、表示画面の射出側、即ち、表示画面の矩形領域に対して略垂直な方向の位置に投写光学系を設けることにより投写することができる。このため、電子機器は、表示画面の矩形領域に対して略垂直な方向に、投写光学系を配置する分の長さが必要になる。
【０００５】
また、投写光学系は、表示画面の矩形領域と略同一、又はそれ以上の大きさとすることにより、表示画面からの光を効率良く投写レンズに取り入れて投写することができる。投写光学系を表示画面の矩形領域と略同一、又はそれ以上の大きさとすると、電子機器は、表示画面の矩形領域に対して略平行な方向に、投写光学系を配置する分の長さが必要になる。以上から、電子機器の内部に投写光学系を設けることにより、電子機器は、表示画面の矩形領域に対して略垂直な方向と、略平行な方向とに大きくなる。従って、電子機器の内部に投写光学系を設けると、電子機器が大型になる点が問題となる。上記の非特許文献１に開示されている技術においても、投写光学系は、表示画面の矩形領域に対して略垂直な方向の位置に設けられる。また、投写レンズは、表示画面の矩形領域と略同一の大きさを要する。従って、非特許文献１に開示されている技術を用いても、電子機器は、表示画面の矩形領域に対して略垂直な方向と、略平行な方向とに大きくなるため、電子機器を小型にすることは困難である。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、小型、特に、薄型の投写装置、及び、その投写装置を備え、画像を投写できる電子機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した問題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、光を入射させる第１の面と、第１の面と楔角をなし、少なくとも光を入射させる前記第１の面に対応する位置に設けられた第２の面と、第１の面から入射した光を、第１の面と、少なくとも第２の面との間で反射又は全反射を繰り返して射出側端面の方向へ導く導光部と、射出側端面の近傍に設けられ、射出側端面から射出した光を投写する投写レンズと、を有することを特徴とする投写装置を提供することができる。
【０００８】
第１の面から導光部に入射した光は、第２の面に入射する。第２の面に入射した光は、導光部の内部において第１の面と、少なくとも第２の面との間で反射又は全反射を繰り返して進行（伝播）する。第１の面と第２の面との間で反射又は全反射を繰り返して進行する光は、導光部の内部を伝播した後、射出側端面から射出する。射出側端面から射出された光は、投写レンズにより投写される。例えば、投写レンズからの光をスクリーン上に結像すると、スクリーンに投写像を表示することができる。本発明の構成によると、導光部は、第１の面と、第２の面とを有する部分が楔（ｗｅｄｇｅ）形状をなしている。表示画面からの光を第１の面に入射させると、第１の面に入射した光は、第１の面と第２の面とで反射又は全反射し、導光部の内部を、表示画面の矩形領域と略平行な方向に伝播する。
【０００９】
そして、投写光学系は、導光部の射出側端面の近傍に設けることにより、導光部の内部を伝播して射出側端面から射出される光を投写する。このため、表示画面の矩形領域に対して略垂直な方向の位置に投写光学系を設ける必要がない。従って、投写装置は、表示画面の矩形領域に対して略垂直な方向の長さを小さくし、薄型にすることができる。投写光学系は、表示画面の矩形領域と同一の大きさとする必要がなく、表示画面の矩形領域と略平行な方向に伝播する光を取り込むのに必要な大きさであれば良い。また、導光部を薄型にできると、小型の投写光学系を用いても、導光部の内部を伝播する光を取り入れることが可能である。これにより、小型、特に薄型の投写装置を得られる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、導光部は、硝子部材からなり、第１の面から入射した光を、第１の面と、少なくとも第２の面とで全反射させることにより、射出側端面の方向へ導くことが望ましい。第１の面からの入射光を、第２の面である硝子部材と空気との界面で全反射させ、第１の面からの入射光を射出側端面の方向へ導くことができる。第１の面からの入射光は、第１の面と第２の面との間で全反射を繰り返すうちに、射出側端面に対して略垂直に近づく方向へ角度が変換されて導光部の内部を伝播する。そして、略垂直に近い方向から射出側端面に入射する光、換言すると射出側端面で全反射しない光は、射出側端面から射出する。このようにして、第１の面からの入射光を射出側端面へ導き、射出することができる。また、全反射作用を利用するため、高効率で光を用いることができる。これにより、明るい投写像を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、第２の面は、鏡面であって、第１の面から入射した光を、少なくとも第２の面で反射させることにより、射出側端面の方向へ導くことが望ましい。第１の面からの入射光を第２の面である鏡面で反射させ、射出側端面の方向へ導くことにより、第１の面からの入射光を投写レンズの方向に進行させることができる。これにより、第１の面からの入射光を投写することができる。特に、全反射条件を満足しない光でも、鏡面により反射させることができる。このため、様々な角度の光を射出側端面へ導くことができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、第１の面の近傍に設けられ、第１の面から入射した光を、第１の面と、少なくとも第２の面との間で反射又は全反射を繰り返して射出側端面の方向へ導くような角度に変換する偏向部材をさらに有することが望ましい。偏向部材は、第１の面からの入射光の角度を変換する。入射光は、偏向部材で屈折により偏向されることにより、第１の面と第２の面との間で反射又は全反射を繰り返して射出側端面の方向に伝播する。このように、偏向部材を設けることにより、第１の面から入射した光を射出側端面の方向へ導くことができる。特に、入射光を第２の面で全反射させて射出側端面の方向へ導く場合、偏向部材は、入射光が第２の面に対して臨界角以上の角度となるように偏向する。入射光を臨界角以上の角度で第２の面に入射させることにより、略全ての入射光を射出側端面の方向へ導くことができる。この結果、光利用効率が向上し、明るい投写像を得ることができる。
【００１３】
さらに、本発明によれば、上記の投写装置を有する電子機器を提供することができる。電子機器の表示画面からの光を第１の面に入射させることによって、電子機器の表示画面に表示されている画像を投写することができる。これにより、表示画面の画像を投写できる電子機器を得られる。また、上記の投写装置は小型であることから、携帯電話やＰＤＡ等の小型の電子機器にも、上記の投写装置を用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る投写装置及び電子機器の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１に係る投写装置１００の概略構成を示す。投写装置１００は、導光部１１０と、偏向部材であるプリズムシート１１５と、投写レンズ１２０とからなる。導光部１１０は、第１の面１１１と、第２の面１１２と、第３の面１１３と、射出側端面１１４とを有する硝子部材である。第１の面１１１と第２の面１１２とは、射出側端面１１４の方向に広がるような楔角θをなしている。第３の面１１３は、第２の面１１２と隣り合う位置に設けられている。第２の面１１２が、第１の面１１１と楔角θをなしているのに対して、第３の面１１３は、第１の面１１１と略平行に設けられている。従って、導光部１１０のうち第２の面１１２を有する部分が楔形状であるのに対して、第３の面１１３を有する部分は、略直方体形状をなしている。
【００１６】
第１の面１１１の領域の一部の領域の上には、プリズムシート１１５が設けられている。そして、投写装置１００は、図２−１に示すように、表示画面１３０をプリズムシート１１５に密着させることによって使用される。表示画面１３０からの光は、プリズムシート１１５を介して、第１の面１１１から導光部１１０に入射される。表示画面１３０には、例えば、液晶表示装置の液晶表示画面を用いることができる。第２の面１１２は、表示画面１３０からの光を入射させる第１の面１１１に対応する位置に設けられている。言い換えると、第２の面１１２は、第１の面１１１の領域のうち、表示画面１３０を密着させる領域と略同一の大きさである。
【００１７】
第１の面１１１から導光部１１０に入射し、導光部１１０内を後述する光路で伝播した光は、射出側端面１１４から射出する。射出側端面１１４の近傍には、投写レンズ１２０が設けられている。射出側端面１１４から射出した光は、投写レンズ１２０によりスクリーン１４０に拡大投写される。なお、投写レンズ１２０は、射出側端面１１４と離して設ける構成に限られず、射出側端面１１４に固着させて設けることとしても良い。また、投写レンズ１２０の大きさは、射出側端面１１４からの光を効率良く投写できるものであれば良く、図１に示すような射出側端面１１４の大きさと略同一の大きさに限られない。
【００１８】
図２−２は、プリズムシート１１５のｙｚ平面における断面図と、プリズムシート１１５に入射した光の進行方向を示す。プリズムシート１１５は、第１の部材１１７と、第２の部材１１８とからなる。第１の部材１１７と、第２の部材１１８とは、いずれも光学的に透明な部材、例えば、硝子部材や、光学的に透明な樹脂部材等が用いられる。第１の部材１１７には、第２の部材１１８より高い屈折率を有するものを用いる。プリズムシート１１５は、第１の面１１１と略平行な面に、ｘ方向に長手方向を有する複数のプリズム素子１１９を並列している。プリズム素子１１９は、第１の部材１１７と、第２の部材１１８との界面から構成されている。そして、プリズム素子１１９は、図２−２に示すように、三角形の断面形状をなしている。
【００１９】
ここで、表示画面１３０からｙ軸に平行な方向に進行してプリズムシート１１５に入射する光Ｌを例として、プリズムシート１１５による入射光の偏向について説明する。光Ｌは、プリズム素子１１９の斜面Ｓ１に、入射角αで入射する。上述のように、第１の部材１１７は、第２の部材１１８より高い屈折率を有することから、光Ｌは、斜面Ｓ１で屈折され、入射角αより小さい射出角βで射出する。このようにして、プリズムシート１１５は、表示画面１３０からの光を斜め方向に屈折させて偏向する。プリズム素子１１９は、表示画面１３０からの光を斜め方向に屈折させて第１の面１１１に入射させる形状であれば、ｘ方向に長手方向を有する形状に限られない。
【００２０】
表示画面１３０からの光は、プリズムシート１１５から導光部１１０に入射させる。表示画面１３０からの光を損失することなく導光部１１０に入射させるためには、表示画面１３０の矩形領域と、プリズムシート１１５の矩形領域とを略一致するように密着させる必要がある。ここで、プリズムシート１１５は、表示画面１３０と密着させる面に、光学的に透明な硝子部材で形成された平面板を設けることが望ましい。プリズムシート１１５を硝子部材からなる平面板で覆うことにより、表示画面１３０とプリズムシート１１５との密着性を向上させることができる。さらに、プリズムシート１１５に平面板を設けると、防塵の効果もある。
【００２１】
図３は、表示画面１３０からスクリーン１４０までの光路を示す。ここでも、表示画面１３０から射出される光のうち、表示画面１３０の矩形領域に対して略垂直な方向に射出される光Ｌを代表例として、以下の説明を行う。上述のように、表示画面１３０の矩形領域に対して略垂直な方向に射出される光Ｌは、プリズムシート１１５によって、射出側端面１１４の方向に斜めに屈折される。このときプリズムシート１１５による光の偏向角度は、第１の面１１１から入射した光を第１の面１１１と第２の面１１２及び第３の面１１３との間で全反射を繰り返すことにより射出側端面１１４の方向に伝播させるような角度である。プリズムシート１１５から射出された光は、第１の面１１１から導光部１１０に入射する。
【００２２】
プリズムシート１１５は、表示画面１３０からの入射光を屈折して偏向することにより、表示画面１３０の矩形領域に対して略垂直な方向から、表示画面１３０の矩形領域に対して略平行な方向へと、表示画面１３０からの入射光の伝播方向を変換させる。そして、第１の面１１１から導光部１１０の内部に進行した光は、第２の面１１２に臨界角以上の角度で入射する。第２の面１１２に臨界角以上の角度で入射した光は、第２の面１１２で全反射され、第１の面１１１に臨界角以上の角度で入射する。第１の面１１１に臨界角以上の角度で入射した光は、第１の面１１１で全反射され、第２の面１１２、第３の面１１３の方向に進行する。このようにして、第１の面１１１からの入射光は、第１の面１１１と、第２の面１１２及び第３の面１１３とにおいて全反射を繰り返しながら射出側端面１１４の方向へ伝播してゆく。
【００２３】
第１の面１１１と第２の面１１２とが楔角θをなしているため、導光部１１０内を伝播する光は、第１の面１１１と第２の面１１２との間で全反射するうちに、射出側端面１１４に対して略垂直に近づく方向へ角度が変換されてゆく。第１の面１１１と第２の面１１２との間で射出側端面１１４に対して略垂直に近づく方向へ変換された光は、第１の面１１１と第３の面１１３との間で方向をそのまま維持して射出側端面１１４に入射する。そして、略垂直に近い方向から射出側端面１１４に入射する光、換言すると射出側端面１１４で全反射しない光は、射出側端面１１４から射出する。次に、射出側端面１１４から射出し投写レンズ１２０に入射した光は、スクリーン１４０に拡大投写される。スクリーン１４０と表示画面１３０とは共役となるように設けられており、表示画面１３０に表示されている画像は、スクリーン１４０上に結像する。このようにして、表示画面１３０の画像を拡大してスクリーン１４０に投写することができる。
【００２４】
本発明の投写装置１００は、液晶表示画面等の表示画面１３０からの光を第１の面１１１から入射させる。表示画面１３０から第１の面１１１へ入射した光は、第１の面１１１と、第２の面１１２及び第３の面１１３との間で全反射を繰り返して表示画面１３０の矩形領域と略平行な方向に伝播する。投写レンズ１２０は、導光部１１０の内部を伝播して射出側端面１１４から射出される光を投写する。このようにして、投写装置１００は、表示画面１３０を映像源として投写像を形成する。第１の面１１１からの入射光が表示画面１３０の矩形領域と略平行な方向に伝播するため、表示画面１３０の矩形領域と略垂直な方向の位置に投写レンズ１２０を設ける必要がない。従って、投写装置１００は、表示画面１３０の矩形領域に対して略垂直な方向の長さを小さくすることができる。
【００２５】
また、投写レンズ１２０は、表示画面１３０の矩形領域と同一の大きさとする必要がなく、射出側端面１１４から射出される光を取り込むのに必要な大きさであれば良い。このため、投写レンズ１２０は、表示画面１３０の矩形領域の大きさに依存することなく小型にすることができる。小型の投写レンズ１２０であっても、導光部１１０の内部を伝播する光を取り入れることが可能である。これにより、投写装置１００を小型、特に薄型にすることができるという効果を奏する。
【００２６】
第１の面１１１と第２の面１１２が楔角θをなすため、導光部１１０の楔形状部分を進行する光Ｌのｙｚ面内における角度は、射出側端面１１４に対して略垂直に近づく方向へ変換される。射出側端面１１４に対して略垂直な方向へ角度が変換された光は、導光部１１０の略直方体形状の部分においてｙｚ面内における角度方向を維持して進行する。導光部１１０の略直方体形状の部分を進行した光Ｌは射出側端面１１４に略垂直な方向から入射するため、射出側端面１１４で全反射されることなく射出することができる。第１の面１１１からの入射光を、第１の面１１１、第２の面１１２、第３の面１１３で全反射させることにより、第１の面１１１からの入射光を射出側端面１１４に導き、射出することができるという効果を奏する。また、全反射作用を利用するため、高効率で光を用いることができる。これにより、高効率で光を利用し、明るい投写像を得ることができるという効果を奏する。投写装置１００は、表示画面１３０の様々な矩形領域の大きさに対応して設計可能である。このため、投写装置１００は、様々な矩形領域の大きさの表示画面１３０に対応して、薄型な構成とすることができる。
【００２７】
また、プリズムシート１１５で入射光を屈折させて偏向することにより、入射光を、第２の面１１２に臨界角以上の角度で入射させる。入射光を、臨界角以上の角度で第２の面１１２に入射させ、第１の面１１１、第２の面１１２、第３の面１１３で全反射させることにより、略全ての入射光を射出側端面１１４の方向に伝播させることができる。この結果、光利用効率が向上し、明るい投写像を得ることができるという効果を奏する。  
【００２８】
導光部１１０において、ｙｚ面内における光の角度方向は、第１の面１１１と、第２の面１１２とで全反射するたびに変化する。ここで、導光部１１０の全体が楔形状である場合、ｚｘ面内における画像取り込み範囲（角度、距離、大きさ）を調節するときに、ｙｚ面内における光の角度方向についても同時に考慮する必要がある。また、ｙｚ面内における光の角度方向が変化すると、ｚｘ面内において良質な画像を取り込める角度方向範囲も狭くなってしまう。これらから、導光部１１０の全体を楔形状とする場合、投写装置１００の設計が困難となる。
【００２９】
これに比較して、本実施例のように導光部１１０に略直方体形状部分を設けると、導光部１１０の略直方体形状部分において、ｙｚ面内における光の角度を一定に保つことができる。ｙｚ面内における光の角度が一定であることから、ｚｘ面内における画像取り込み範囲は、ｙｚ面内における光の角度を一定に保ったまま調節することができる。光のｙｚ面内における角度方向が一定であると、ｚｘ面内の光の角度方向は、略直方体形状部分のｚ方向の長さを適宜変化させることにより容易に調節することができる。従って、導光部１１０が楔形状部分と、略直方体形状部分とを有する構成とすることにより、導光部１１０の全体が楔形状である場合に比較して、容易に良好な画像を取り込み、投写することが可能となる。さらに、導光部１１０に略直方体形状部分を設けると、導光部１１０の全体が楔形状である場合に比較して、導光部１１０の射出側端面１１４側の厚みを小さくできる。このため、導光部１１０に略直方体形状部分を設けることにより、投写装置１００を薄型にすることも可能である。
【００３０】
なお、表示画面１３０は、矩形領域から光を散乱させて画像を表示している。表示画像１３０からの光のうち一部の光は、表示画面１３０の矩形領域に対して略垂直な方向以外の方向へ進行する。従って、表示画面１３０の矩形領域に対して略垂直な方向以外の方向へ進行する一部の光は、導光部１１０を形成する硝子部材の臨界角以下の入射角で第１の面１１１、第２の面１１２、又は第３の面１１３に入射する。これらの光は、全反射条件を満足しないことから、第２の領域３１１ｂ、第２の面１１２、又は第３の面１１３で全反射されず導光部１１０の外部へ射出してしまう。第２の領域３１１ｂと、第２の面１１２、又は第３の面１１３から射出されてしまう光、換言すると、射出側端面１１４以外の領域から射出してしまう光は、迷光となる。そこで、第１の面１１１のうちプリズムシート１１５を設けている第１の領域３１１ａ以外の第２の領域３１１ｂ、第２の面１１２、第３の面１１３に、吸光部を設けることとしても良い。吸光部は、第２の領域３１１ｂと、第２の面１１２、第３の面１１３から射出される光を吸収する。このように吸光部を設けることにより、投写装置１００の迷光の発生を低減することができる。
【００３１】
さらに、表示画面１３０は、液晶表示装置の液晶表示画面に限られない。例えば、ＣＲＴや有機ＥＬ素子を用いた画面等、光により画像を形成するものであれば良い。さらに、投写装置１００は、表示画面１３０の画像を拡大してスクリーン１４０に投写するものに限られない。投写装置１００は、投写レンズ１２０により、表示画面１３０の画像と略等倍の像、又は縮小された像をスクリーン１４０に投写する構成としても良い。さらに、導光１１０は、第３の面１１３の位置に第２の面１１２と平行な面を設けて、全体を第１の面１１１と、第２の面１１２及び第２の面１１２と平行な面とからなる楔形状としても良い。この場合、ｙｚ面、ｚｘ面における導光部１１０内の光の角度方向を調整することにより、導光部１１０が略直方体形状を有する構成とする本実施例の投写装置１００と同様、表示装置１３０からの光を投写することができる。また、導光部１１０全体を楔形状とすることにより、導光部１１０の製造を容易にできる。
【実施例２】
【００３２】
図４は、本発明の実施例２に係る投写装置４００の概略構成を示す。上記実施例１に係る投写装置１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。投写装置４００は、導光部１１０の第２の面１１２と、第３の面１１３とを鏡面４１２としている点が、上記の投写装置１００と異なる。鏡面４１２は、金属部材、例えば、アルミニウムを第２の面１１２及び第３の面１１３に蒸着することで形成できる。第１の面１１１から導光部１１０に入射した光は、第２の面１１２に設けられている鏡面４１２の方向に進行する。鏡面４１２の方向に進行し、鏡面４１２に入射した光は、鏡面４１２から第１の面１１１の方向に反射される。第１の面１１１の方向に反射されて第１の面１１１に入射した光は、第１の面１１１で全反射され、再び鏡面４１２の方向に進行する。これを繰り返すことにより、表示画面１３０からの光を射出側端面１１４の方向へ伝播させる。
【００３３】
第１の面１１１からの入射光を鏡面４１２で反射させ、射出側端面１１４の方向に進行させることにより、第１の面１１１からの入射光を投写レンズ１２０の方向に導くことができる。これにより、第１の面１１１からの入射光を投写することができる。ここで、実施例１の投写装置１００は、第２の領域３１１ｂ、第２の面１１２、及び第３の面１１３（図３参照）において全反射条件を満足する光のみを全反射して射出側端面１１４の方向に伝播させる。これに対し、本実施例では、鏡面４１２は、特に、全反射条件を満足しない光も反射することができる。
【００３４】
図４に示すように、本実施例の投写装置４００も、投写装置１００と同様に、偏向部材であるプリズムシート１１５を設け、表示画面１３０からの光を屈折により偏向している。プリズムシート１１５を設けることにより、第１の面１１１から入射した光を第１の面１１１における全反射と鏡面４１２における反射とを繰り返して射出側端面１１４の方向に伝播させる。このようにして、鏡面４１２からの様々な角度の光を射出側端面１１４へ導くことができる。なお、第１の面１１１についても、プリズムシート１１５を設けている第１の領域４１１ａ以外の第２の領域４１１ｂを鏡面としても良い。第２の領域４１１ｂを鏡面とすることにより、第２の領域４１１ｂに入射する様々な角度の光を、射出側端面１１４に導くことができる。
【実施例３】
【００３５】
図５−１は、本発明の実施例３に係る携帯電話５００の概略構成を示す。携帯電話５００は、上記実施例１の投写装置１００と略同一の構成を含む電子機器である。上記実施例１の投写装置１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。携帯電話５００は、画像表示部５０１と操作部５０２とから構成される。画像表示部５０１と操作部５０２とは、軸部５０３により回動可能に連結されている。図５−１は、画像表示部５０１と操作部５０２とを密着させて閉じた状態の携帯電話５００を示す。図５−２は、図５−１に示す状態から、画像表示部５０１と操作部５０２とを矢印Ａ方向へ少し開いた状態の携帯電話５００を示す。このように、携帯電話５００は、使用状況に応じて画像表示部５０１と操作部５０２とを開閉可能な、いわゆる折りたたみ式携帯電話である。
【００３６】
画像表示部５０１は、表示画面５３０と、バックライトの機能を果たす光源部５４０とが設けられている。表示画面５３０は、透過型の液晶表示画面である。表示画面５３０は、液晶部（不図示）において光源部５４０からの光を画像信号に応じて変調することにより、画像を表示する。操作部５０２は、主に携帯電話５００を操作するための部分である。操作部５０２は、操作キー（不図示）のほか、偏向部材であるプリズムシート１１５と、導光部１１０とが形成されている。また、射出側端面１１４の近傍には、投写レンズ１２０が設けられている。
【００３７】
操作キーによる携帯電話としての機能は、従来技術のものと同様である。携帯電話５００は、図５−１に示すように画像表示部５０１と操作部５０２とを閉じた状態において、表示画面５３０の矩形領域とプリズムシート１１５とが互いに略全面を密着するように構成されている。図５−１に示す、携帯電話５００を閉じた状態で光源部５４０を点灯し、かつ表示画面５３０に画像を表示すると、表示画面５３０からの光は、プリズムシート１１５に入射する。プリズムシート１１５に入射した光は、上記の実施例１と同様にして屈折され、射出角度を変換される。角度変換された光は、第１の面１１１から導光部１１０に入射する。第１の面１１１から導光部１１０に入射した光は、上記実施例１と同様に、導光部１１０内を繰り返し反射しながら投写レンズ１２０へ導かれる。投写レンズ１２０は、表示画面５３０の画像を拡大してスクリーン１４０に投写する。このようにして、携帯電話５００は、画像表示部５０１と操作部５０２とを閉じた状態で表示画面５３０に画像を表示することにより、表示画面５３０の画像をスクリーン１４０に拡大投写できる。
【００３８】
実施例１の投写装置１００は、上述のように小型、特に薄型にできる。このため、携帯電話５００の操作部５０２に投写装置１００を内蔵することが可能である。操作部５０２に投写装置１００を内蔵すると、画像表示部５０１と操作部５０２とを閉じた状態で、表示画面５３０の略全面と、プリズムシート１１５の略全面とを互いに密着させる構成とすることができる。そして、携帯電話５００は、実施例１の投写装置１００と同様にして、表示画面５３０を映像源として、投写像を形成する。携帯電話５００に投写装置１００を内蔵すると、携帯電話５００の表示画面５３０の画像を容易に投写することができる。
【００３９】
さらに、画像表示部５０１と操作部５０２とを開いた状態で、表示画面５３０は、従来技術の携帯電話の表示画面と同様に機能する。これにより、表示画面５３０の画像を投写できる携帯電話５００を得られるという効果を奏する。また、表示画面５３０を拡大して観察する場合に、携帯電話５００を他の別体の投写装置に接続する必要がない。投写装置１００が小型であることから、携帯電話５００に投写装置１００を内蔵しても、携帯電話５００を小型にすることができる。このためさらに、小型な携帯電話５００単独の状態で、表示画面５３０の画像を拡大して投写することができる。なお、携帯電話５００には、投写装置１００のほかに、上記実施例２の投写装置４００を内蔵することとしても良い。
【００４０】
また、携帯電話５００の表示画面５３０は、液晶表示画面に限られず、光により画像を形成するもの、例えば、有機ＥＬ素子を用いた画面等により構成することもできる。さらに、携帯電話５００のほかに、例えば、ＰＤＡやモバイル型ノートパソコン等の他の画像表示装置に投写装置１００を内蔵することにより、本実施例と同様に、画像表示装置の表示画像を投写することができる。投写装置１００を書画カメラや実物映写機等の、カメラで撮影してその場で投写可能な電子機器に設けることにより、小型かつ簡易な構成で、撮影した画像を拡大投写することができる。さらに、画像を表示する電子機器のみならず、画像を表示する電子機器以外の電子機器についても、本発明を適用できる。例えば、指向性を有する光を照射するための電灯等に投写装置１００の構成を用いても良い。
【実施例４】
【００４１】
図６は、本発明の実施例４に係る画像表示装置６００の概略構成を示す。画像表示装置６００は、上記実施例１の投写装置１００と略同一の構成を含む電子機器である。上記実施例１の投写装置１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例の画像表示装置６００は、表示画面６３０に表示される画像と、投写レンズ１２０から拡大投写される投写像との２つの像を同時に観察することができることを特徴としている。画像表示装置６００の表示画面６３０には、後述するパネルの両面に画像を表示することができる有機エレクトロ・ルミネッセンス（以下、有機ＥＬという）パネルが用いられている。まず、観察者は、表示画面６３０の第１面６３２からの光Ｌ１をスクリーン１４０に投写することにより、投写像を観察することができる。さらに、観察者は、表示画面６３０の第２面６３４からの光Ｌ２により、表示画面６３０に表示される画像を観察することができる。
【００４２】
図７は、表示画面６３０である有機ＥＬパネルを構成する有機ＥＬ素子７００の概略構成を示す。第１面６３２側に設けられている第１の透明基板７０１と、第２面６３４側に設けられている第２の透明基板７０５とは、光学的に透明な硝子部材や樹脂部材により構成されている。透明基板７０１の上には、第１の透明電極７０２、発光層７０３、第２の透明電極７０４が積層されている。第１の透明電極７０２と、第２の透明電極７０４とには、ＩＴＯ膜や、金属薄膜等が用いられる。第１の透明電極７０２と、発光層７０３と、第２の透明電極７０４とは、第１の透明基板７０１と、第２の透明基板７０５とにより封止されている。
【００４３】
電源７０６により第１の透明電極７０２と第２の透明電極７０４との間に、画素ごとに画像信号に応じた電圧を印加すると、発光層７０３で発光を生じる。発光層７０３で生じた光は、発光層７０３を中心として拡散する。発光層７０３から第１の透明電極７０２の方向に進行した光Ｌ１は、第１の透明基板７０１を透過して有機ＥＬ素子７００の外部に射出する。また、発光層７０３から第２の透明電極７０４の方向に進行した光Ｌ２は、第２の透明基板７０５を透過して、光Ｌ１とは反対側の面から、有機ＥＬ素子７００の外部に射出する。このように、有機ＥＬ素子が光Ｌ１と光Ｌ２とを略反対の方向に射出させることから、表示画面６３０は、パネルの両側に画像を表示することができる。なお、各有機ＥＬ素子７００の発光層７０３からの光を表示画面６３０と、スクリーン１４０とにおいて観察することから、表示画面６３０の画像と、スクリーン１４０の投写像とは、同一又は相似形である。
【００４４】
画像表示装置６００の表示画面６３０として、パネルの両面に画像を表示可能な有機ＥＬパネルを用いることにより、パネルの一方の面は投写像を形成するための映像源として使用し、パネルの他方の面は画像を観察するための表示面として使用できる。これにより、表示画面６３０に表示される画像と、投写レンズ１２０から投写される投写像との２つの像を同時に観察することができるという効果を奏する。例えば、画像表示装置６００として折りたたみ式携帯電話を用いると、携帯電話を閉じた状態で、表示画面６３０の画像と、携帯電話からの拡大投写像とを同時に観察することができる。なお、本実施例の画像表示装置６００は有機ＥＬパネルを用いているが、これに限らず、無機ＥＬパネルを用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明に係る投写装置は、プレゼンテーションにおけるテキスト、静止画像、又は動画像を表示する場合に有用であり、特に、携帯電話等の小型の電子機器の表示画像を投写して表示することに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例１に係る投写装置の概略構成図。
【図２−１】表示画面からの光を投写している投写装置の説明図。
【図２−２】プリズムシートの断面図。
【図３】投写装置による光の光路の例を示す図。
【図４】本発明の実施例２に係る投写装置の概略構成図。
【図５−１】本発明の実施例３に係る携帯電話の概略構成図。
【図５−２】本発明の実施例３に係る携帯電話の他の概略構成図。
【図６】本発明の実施例４に係る画像表示装置の概略構成図。
【図７】表示画面を構成する有機ＥＬ素子の概略構成図。
【符号の説明】
【００４７】
１００  投写装置、１１０  導光部、１１１  第１の面、１１２  第２の面、１１３  第３の面、１１４  射出側端面、１１５  プリズムシート、１１７  第１の部材、１１８  第２の部材、１１９  プリズム素子、１２０  投写レンズ、１３０  表示画面、１４０  スクリーン、３１１ａ  第１の領域、３１１ｂ  第２の領域、４００  投写装置、４１１ａ  第１の領域、４１１ｂ  第２の領域、４１２  鏡面、５００  携帯電話、５０１  画像表示部、５０２  操作部、５０３  軸部、５３０  表示画面、５４０  光源部、６００  画像表示装置、６３０  表示画面、６３２  第１面、６３４  第２面、７００  有機ＥＬ素子、７０１  第１の透明基板、７０２  第１の透明電極、７０３  発光層、７０４  第２の透明電極、７０５  第２の透明基板、７０６  電源、ＡＸ  投写レンズの光軸、θ  楔角、Ｌ、Ｌ１、Ｌ２  光、Ｓ１  斜面
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図３】
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【図４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図６】
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【図７】
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