(57)【要約】【課題】  投写距離を短くして、奥行き方向の厚さや高さ方向の厚みの更なる薄型化によっても輝度ムラの少ない小型なリアプロジェクタを提供すること。【解決手段】  反射ミラー２０には、前記輝度ムラを補正する傾斜膜２１を成膜してある。この傾斜膜２１が、例えば反射ミラー２０に対してP偏光の画像光が入射する場合は、スクリーン３０の上側を明るく、その下側を暗くするように画像光に対して作用して、入射角依存性によって、スクリーン３０の上側が暗くなり、その下側が明るくなる特性を相殺する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像光を生成して射出する投写光学系と、前記投写光学系が射出した前記画像光を反射する反射ミラーと、前記反射ミラーが反射した前記画像光を一方の端面側から入射して他方の端面側から射出して画像を表示するスクリーンと、を有するリアプロジェクタにおいて、
前記反射ミラーが反射する画像光の輝度を、前記スクリーンからの射出時にほぼ均一になるように補正する輝度均一化補正手段を有することを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項２】
前記輝度均一化補正手段は、前記投写光学系から投写される画像光の入射角の大きい側の面の反射率と入射角の小さい側の面の反射率とがそれぞれの入射角においてほぼ同じになるように形成した前記反射ミラーとした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】
前記反射ミラーの前記投写光学系から投写される画像光が入射する面には、傾斜膜が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のリアプロジェクタ。
【請求項４】
前記傾斜膜は、前記投写光学系から投写される画像光の入射角の大きい側の面の反射率と入射角の小さい側の面の反射率とがそれぞれの入射角においてほぼ同じになるように、部分的に異なる膜厚を有して形成されていることを特徴とする請求項３に記載のリアプロジェクタ。
【請求項５】
前記輝度均一化補正手段は、前記反射ミラーの反射する画像光の輝度を前記スクリーンからの射出時にほぼ均一になるように補正した画像光を射出する前記投写光学系とした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６】
前記輝度均一化補正手段は、前記反射ミラーで反射されて入射する画像光の輝度が射出時にほぼ均一になるように補正して透過させる透過率を持つスクリーンとした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７】
画像光を生成して射出する投写光学系と、前記投写光学系が射出した前記画像光を反射する反射ミラーと、前記反射ミラーが反射した前記画像光を一方の端面側から入射して他方の端面側から射出して画像を表示するスクリーンと、を有するリアプロジェクタにおいて、前記スクリーンは、前記画像光の前記スクリーンに対する入射角を補正して導光する導光部を入射端面側に備えたことを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項８】
前記導光部は、前記スクリーンの入射端面側を構成するフレネルレンズとともに集光特性を持つようにした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】
前記導光部は、前記スクリーンを構成するフレネルレンズと一体に成形し、前記導光部と前記フレネルレンズとでメニスカスレンズを構成す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１０】
前記導光部は、フレネルレンズの同心円形状に合わせて配置したプリズム形状とした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１１】
前記導光部は、前記スクリーンの周辺部分にのみ形成するようにしたことを特徴とする請求項７から１０のいずれか一つに記載のリアプロジェクタ。
【請求項１２】
前記投写光学系は、偏光状態を揃えた少なくとも２色の画像光を射出することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載のリアプロジェクタ。
【請求項１３】
前記投写光学系は、反射ミラーに対してＰ偏光に揃えた画像光を射出することを特徴とする請求項１２に記載のリアプロジェクタ。
【請求項１４】
前記投写光学系は、反射ミラーに対してＳ偏光に揃えた画像光を射出することを特徴とする請求項１２に記載のリアプロジェクタ。
【請求項１５】
前記投写光学系は、光源と、前記光源から射出された光をほぼ均一な照度分布の光にするインテグレータとを有し、
前記インテグレータと前記スクリーンとの間の光路中に前記輝度均一化補正手段を配置したことを特徴とする請求項１に記載のリアプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リアプロジェクタに関し、更に詳しくは、画像光を生成して射出する投写光学系と、前記投写光学系が射出した前記画像光を反射する反射ミラーと、前記反射ミラーが反射した前記画像光を一方の端面側から入射して他方の端面側から射出して画像を表示するスクリーンと、を有するリアプロジェクタに関し、特に、薄型化によって生じるスクリーン上の投写画像の輝度ムラを抑える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、リアプロジェクタは、画像光を生成して射出する投写光学系と、前記投写光学系が射出した前記画像光を一方の端面側から入射して他方の端面側から射出して画像を表示するスクリーンとを有し、前記スクリーンを前面側に嵌め込んだ筐体内に前記投写光学系を内蔵した一体構造になっている。
【０００３】
このような従来のリアプロジェクタとしては、前記投写光学系を高さ方向にずらして筐体の下側に内蔵し、前記投写光学系が上方向に射出した画像光を前記スクリーンに反射して導く反射ミラーを配置し、奥行き方向の投写距離を短くして筐体の奥行き方向の厚さを薄くしたものが知られている。
【０００４】
前記反射ミラーは、フレネルの反射の法則によって、画像光が入射する入射面に直交する方向に振動する光の反射率が入射面に平行な方向に振動する光の反射率よりも高くなる特性をもっている。
【０００５】
同様に、前記スクリーンは、画像光が入射する入射面に直交する方向に振動する光の透過率が入射面に平行な方向に振動する光の透過率よりも低くなる特性をもっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した従来のリアプロジェクタでは、奥行き方向の厚さや高さ方向の厚みの更なる薄型化によって装置の小型化を図るためには、投写距離を短くするのも一つの有効な方法である。
【０００７】
しかし、従来のリアプロジェクタでは、単に、投写距離を短くした場合には、画像光が広角になるとともに反射ミラーの傾斜角が浅くなるため、反射ミラーへの入射角が入射位置により大きく異なって反射ミラーの反射率の入射角依存性が顕著になり、前記投写光学系から投写される画像光の入射角の大きい側の面の反射ミラーの反射率と入射角の小さい側の面のその反射率とが異なって、スクリーンに表示される画面上に輝度ムラを発生させるという問題点がある。
【０００８】
また、従来のリアプロジェクタでは、単に、投写距離を短くした場合には、スクリーンへの入射角も入射位置により大きく異なることにより、スクリーンの透過率の入射角依存性も顕著になり、スクリーンに表示される画面上に輝度ムラを発生させる問題点がある。
【０００９】
特に、前記反射ミラーおよび前記スクリーンは上述した偏光依存性も有するため、色毎に偏光状態が異なる場合は画面上の輝度ムラが色毎に異なるため、顕著な色ムラを発生させるという問題点がある。
【００１０】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、投写距離を短くして、奥行き方向の厚さや高さ方向の厚みの更なる薄型化によっても輝度ムラの少ない小型なリア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】
【００１１】
上述の目的を達成するために、この発明によるリアプロジェクタは、画像光を生成して射出する投写光学系と、前記投写光学系が射出した前記画像光を反射する反射ミラーと、前記反射ミラーが反射した前記画像光を一方の端面側から入射して他方の端面側から射出して画像を表示するスクリーンと、を有するリアプロジェクタにおいて、前記反射ミラー
が反射する画像光の輝度を、前記スクリーンからの射出時にほぼ均一になるように補正する輝度均一化補正手段を有することを特徴とする。
【００１２】
これによって、輝度均一化補正手段が、前記反射ミラーが反射する画像光の輝度を前記スクリーンからの射出時にほぼ均一になるように補正することによって、前記投写光学系から投写される画像光の入射角の大きい側の面の反射ミラーの反射率が入射角の小さい側の面のその反射率と異なるという入射角依存性を相殺することができる。
【００１３】
そのため、この発明のリアプロジェクタによれば、画像光を広角化するとともに反射ミラーの傾斜角を浅くして、投写光学系からスクリーンの間の投写距離を短くしても、反射ミラーの反射率の入射角依存性の影響を抑えることができる。
したがって、この発明によれば、投写距離を短くして、奥行き方向の厚さや高さ方向の厚みの更なる薄型化によっても輝度ムラの少ない小型なリアプロジェクタを提供することができる。
【００１４】
なお、以下に示すように、例えば、反射ミラーの反射率の入射角依存性とは逆の特性を持つようにした前記輝度均一化補正手段を、反射ミラー、投写光学系またはスクリーンに備えるようにすれば、双方の特性が相殺されて、入射角依存性の影響が軽減され、スクリーン上の輝度ムラを低減することができる。
【００１５】
例えば、前記輝度均一化補正手段は、前記投写光学系から投写される画像光の入射角の大きい側の面の反射率と入射角の小さい側の面の反射率とがそれぞれの入射角においてほぼ同じになるように形成した前記反射ミラーとしてもよい。具体的には、前記反射ミラーの前記投写光学系から投写される画像光が入射する面には、傾斜膜が形成されている構成とすることが好ましい。この場合、前記投写光学系から投写される画像光の入射角の大きい側の面の反射率と入射角の小さい側の面の反射率とがそれぞれの入射角においてほぼ同じになるように、前記傾斜膜を部分的に膜厚を異ならせて形成させる構成とすることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、前記反射ミラーは、前記投写光学系から投写される画像光の入射角の大きい側の面の反射率と、入射角の小さい側の面の反射率とがそれぞれの入射角においてほぼ同じになるように形成してあるため、前記投写光学-系から投写される画像光が前記反射ミラーで反射された後の画像光の輝度を、前記スクリーンからの射出時にほぼ均一になるように補正することができる。
【００１７】
また、前記輝度均一化補正手段は、前記反射ミラーの反射する画像光の輝度を前記スクリーンからの射出時にほぼ均一になるように補正した画像光を射出する前記投写光学系としてもよい。
【００１８】
この構成によれば、前記投写光学系が、前記反射ミラーの反射する画像光の輝度を前記スクリーンからの射出時にほぼ均一になるように補正した画像光を射出するようにしたため、前記投写光学系から投写される画像光が前記反射ミラーで反射された後の画像光の輝度を、前記スクリーンからの射出時にほぼ均一になるように補正することができる。
【００１９】
また、前記輝度均一化補正手段は、前記反射ミラーで反射されて入射する画像光の輝度が射出時にほぼ均一になるように補正して透過させる透過率を持つスクリーンとしてもよい。
【００２０】
この構成によれば、前記スクリーンが、前記反射ミラーで反射されて入射する画像光の輝度が射出時にほぼ均一になるように補正して透過させる透過率を持つため、前記投写光学系から投写される画像光が前記反射ミラーで反射された後の画像光の輝度を、前記スクリーンからの射出時にほぼ均一になるように補正することができる。
【００２１】
また、画像光を生成して射出する投写光学系と、前記投写光学系が射出した前記画像光を反射する反射ミラーと、前記反射ミラーが反射した前記画像光を一方の端面側から入射して他方の端面側から射出して画像を表示するスクリーンと、を有するリアプロジェクタにおいて、前記スクリーンは、前記画像光の前記スクリーンに対する入射角を補正して導光する導光部を入射端面側に備えたことを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、前記スクリーンが、前記画像光の前記スクリーンに対する入射角を補正して導光する導光部を入射端面側に備え、小さい入射角で導光部に画像光を入射させてスクリーンへ画像光を導くようにしたため、スクリーンの透過率の入射角依存性の影響が軽減される。したがって、この発明によれば、投写距離を短くして、奥行き方向の厚さや高さ方向の厚みの更なる薄型化によっても輝度ムラの少ない小型なリアプロジェクタを提供することができる。
【００２３】
なお、前記導光部は、スクリーンの入射端面側を構成するフレネルレンズとともに集光特性を持つようにするのが好ましい。この導光部によれば、反射ミラーから反射される画像光の入射角を小さくし、スクリーンへの入射角依存性に基づく輝度ムラを抑制することができ、また、フレネルレンズの集光機能には影響を与えずにスクリーンへの入射角を小さくすることができ、フレネルレンズの集光機能を補助することができる。
【００２４】
また、前記導光部は、前記スクリーンを構成するフレネルレンズと一体に成形し、導光部とフレネルレンズとでメニスカスレンズを構成するようにしてもよい。この導光部によれば、フレネルレンズとでメニスカスレンズを構成するため、反射ミラーから反射される画像光の入射角を小さくし、スクリーンへの入射角依存性に基づく輝度ムラを抑制することができ、また、導光機能とともに集光機能の両方の設計を容易にすることができる。
【００２５】
また、前記導光部は、フレネルレンズの同心円形状に合わせて配置したプリズム形状としてもよい。この導光部によれば、プリズム形状としたため、反射ミラーから反射される画像光の入射角を小さくし、スクリーンへの入射角依存性に基づく輝度ムラを抑制することができる。
【００２６】
また、導光部は、スクリーンの周辺部分にのみ形成してもよい。この導光部によれば、反射ミラーから反射される画像光の入射角の大きい周辺部分の入射角を小さくすることができる。
【００２７】
またさらに、前記投写光学系は、偏光状態を揃えた少なくとも２色の画像光を射出するのが好ましい。この構成によれば、投写光学系から射出させる画像光の各色の偏光状態が揃えられているため、偏光状態の相違による入射角依存性による輝度ムラおよび色ムラを防止することができる。
【００２８】
また、偏光状態の揃え方は、反射ミラーに対してＰ偏光にしてもＳ偏光にしてもよい。いずれの場合も、それぞれの偏光に対する入射角依存性に基づいて、輝度均一化補正手段の特性を設定すればよい。
【００２９】
また、前記投写光学系は、光源と、前記光源から射出された光をほぼ均一な照度分布の光にするインテグレータとを有し、前記インテグレータと前記スクリーンとの間の光路中に前記輝度均一化補正手段を配置してもよい。この構成によれば、画像光を広角化するとともに反射ミラーの傾斜角を浅くして、投写光学系からスクリーンの間の投写距離を短くしても、反射ミラーの反射率の入射角依存性の影響を抑えたリアプロジェクタを容易に設計することができる。
【００３０】
以上説明したように、この発明のリアプロジェクタによれば、画像光を広角化するとともに反射ミラーの傾斜角を浅くして、投写光学系からスクリーンの間の投写距離を短くしても、反射ミラーの反射率の入射角依存性の影響を低減できる。また、スクリーンの透過率の入射角依存性の影響を低減できる。したがって、この発明によれば、投写距離を短くして、奥行き方向の厚さや高さ方向の厚みの更なる薄型化によっても輝度ムラの少ない小型なリアプロジェクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００３２】
(実施の形態１)
図１は、この発明のリアプロジェクタの概略構成を説明する図である。このリアプロジェクタ１００は、画像光を生成して射出する投写光学系１０と、前記投写光学系１０が射出した前記画像光を反射する反射ミラー２０と、前記反射ミラー２０が反射した前記画像光を一方の端面側から入射して他方の端面側から射出して画像を表示するスクリーン３０とを主に有した光学系を筐体４０に内蔵している。なお、スクリーン３０は、筐体４０の前面側に垂直に嵌め込まれている。
【００３３】
前記投写光学系１０は、図示しない光源装置、画像形成光学系、投写レンズ等を有し、画像光を生成して射出する。この画像光は、軸Ｘを中心にして広がりながら反射ミラー２０に向かって射出されて反射ミラー２０で反射し、スクリーン３０に投写される。スクリーン３０では、投写された画像光が透過して、前面側から視認できるように画像を表示する。
【００３４】
図２は、この発明の実施の形態１のリアプロジェクタの主要構成を説明する図である。このリアプロジェクタ１００では、投写光学系１０が投写した画像光が、反射ミラー２０に入射する。反射ミラー２０に入射する画像光は、図に示すように、反射ミラー２０の上側では入射角αで入射し、その下側では入射角βで入射する。ここで、α＞βである。
【００３５】
このとき、投写光学系１０が投写する画像光が反射ミラーの入射面（図の紙面に平行な面）に対してＰ偏光の場合には、フレネルの反射の法則に基づく入射角依存性によって、従来の場合には、スクリーン３０の上側が暗く、その下側が明るくなるように輝度ムラが生じていた。
【００３６】
しかし、前記反射ミラー２０には、前記輝度ムラを補正する傾斜膜２１を成膜してある。この傾斜膜２１が、スクリーン３０の上側を明るく、その下側を暗くなるように画像光に対して作用して、入射角依存性によって、スクリーン３０の上側が暗くなり、その下側が明るくなる特性を相殺することになる。
【００３７】
図３は、この発明の実施の形態１のリアプロジェクタの反射ミラーの概念を示す図である。この反射ミラー２０には、上側が下側よりも膜を薄く形成して、上側の反射率を高くなるようにしてある。このように上側の方の反射率を高くすると、反射ミラー２０の上側に入射する画像光が、その下側に入射する画像光よりも反射しやすくなる。したがって、前記反射ミラー２０は、反射する画像光の輝度を、前記スクリーン３０からの射出時に均一になるように補正することになる。
【００３８】
（変形例１）
図４は、この発明の実施の形態１のリアプロジェクタの反射ミラーの変形例の概念を示す図である。この反射ミラー２０には、下側が上側よりも膜を薄く形成して、下側の反射率を高くなるようにしてある。このように下側の方の反射率を高くすると、反射ミラー２０の下側に入射する画像光が、その上側に入射する画像光よりも反射しやすくなる。したがって、前記反射ミラー２０は、反射ミラーの入射面に対しＳ偏光の光が入射する場合には、反射する画像光の輝度を、前記スクリーン３０からの射出時に均一になるように補正することになる。
【００３９】
なお、前記傾斜膜２１または２２は、反射ミラー２０に膜を蒸着させる際に、膜成分の射出口に対して反射ミラー２０を傾斜させて配置することによって、上下の膜厚を変えて製造することができる。
【００４０】
上記実施の形態１によれば、前記反射ミラー２０は、前記投写光学系１０から投写される画像光の入射角の大きい側の面の反射率と、入射角の小さい側の面の反射率とがそれぞれの入射角において同じになるように傾斜膜２１または２２を形成してあるため、前記投写光学系１０から投写される画像光が前記反射ミラー２０で反射された後の画像光の輝度を、前記スクリーン３０からの射出時に均一になるように補正することができる。すなわち、傾斜膜２１または２２が形成された反射ミラー２０が輝度均一化補正手段として機能する。
【００４１】
なお、前記傾斜膜２１または２２の構成はこれに限定されるものではない。すなわち膜厚の変化の方向はそれぞれ逆でもかまわず、反射ミラーの入射角依存性を相殺する特性を有すればよい。また、上記実施の形態１では、傾斜膜として、反射ミラー２０の上側から下側に向かって、断面直線状に連続的に膜厚を変化させるように形成した構成を例として説明したが、傾斜膜を、反射ミラー２０の上側から下側に向かって、断面階段状に膜厚を変化させるように形成して構成してもよい。
【００４２】
また、上記実施の形態１では、反射ミラー２０の反射面を平面とした場合の傾斜膜の例を説明したが、反射ミラーの反射面が球面や非球面等の曲面であっても本発明を適用することができる。この場合も、投写光学系から投写されて反射ミラーの反射面に入射する画像光の入射角に応じて、それぞれの入射角において反射率が同じになるように傾斜膜を形成すればよい。
【００４３】
また、上記実施の形態においては反射ミラーの上下方向のみ反射特性を変化させる場合について説明したが、これと直交する方向にも変化させることは、反射ミラーの入射角依存性の影響をより低減させる上で有効である。さらに、膜数が１層の場合について説明したが、多層膜でもかまわない。
【００４４】
（実施の形態２）
図５は、この発明の実施の形態２のリアプロジェクタの主要構成を説明する図である。上記実施の形態１ではスクリーン３０に表示される画像の輝度ムラを補正する手段を反射ミラー２０に設けた場合であったのに対して、この実施の形態２ではスクリーン３０に輝度を均一化して画像の輝度ムラを補正する手段を備えるようにした点が相違する。なお、上記実施の形態１と同一構成要素には、同一符号を付し、説明を省略する。
【００４５】
前記スクリーン３０には、輝度均一化補正手段３１が備えてある。この輝度均一化補正手段３１は、前記反射ミラー２０で反射されて入射する画像光の輝度が射出時に均一になるように補正して透過させる透過率を持たせてある。
【００４６】
例えば、投写光学系１０が投写する画像光が反射ミラー２０の入射面に対してＰ偏光の場合には、フレネルの反射の法則に基づく入射角依存性によって、スクリーン３０の上側が暗く、その下側が明るくなる画像光がスクリーン３０に入射するため、スクリーン３０の上側が明るく、その下側が暗くなるように画像光を透過させる透過率を持つようにする。
【００４７】
図６は、この発明の実施の形態２のリアプロジェクタのスクリーンを構成するレンズ群の概念を示す図である。このスクリーン３０は、輝度均一化補正手段３１としての傾斜膜３１ａと、この傾斜膜３１ａを一体に形成したフレネルレンズ３２と、メインスクリーン３３とを有している。
【００４８】
前記傾斜膜３１ａは、フレネルレンズ３２の入射端面側に形成された輝度均一化補正手段としての膜である。この傾斜膜３１ａは、上記実施の形態１で説明した傾斜膜２１と同様に製造すればよい。前記フレネルレンズ３２は、集光機能を実現する。前記メインスクリーン３３は、レンチキュラーレンズや拡散層によって形成されている。
【００４９】
（変形例２）
なお、投写光学系１０が投写する画像光が反射ミラーの入射面に対しＳ偏光の場合には、フレネルの反射の法則に基づく入射角依存性によって、スクリーン３０の上側が明るく、その下側が暗くなる画像光がスクリーン３０に入射するため、スクリーン３０の上側が暗く、その下側が明るくなるように画像光を透過させる透過率を持つようにすればよい。また、傾斜膜３１ａではなく、微小粒子の密度を変えて透過率を変化させるようにしてもよい。この場合、高い透過率の方の微小粒子の密度を小さくすればよい。
【００５０】
以下に、スクリーン３０への入射角依存性に基づく輝度ムラを抑制するスクリーン３０の構造を説明する。なお、上述した反射ミラー２０の入射角依存性に基づく輝度ムラを抑制する場合と適宜組み合わせて、輝度ムラの少ない画像をスクリーン３０に表示することが可能になる。
【００５１】
図７は、この発明の実施の形態２のリアプロジェクタのスクリーンを構成するレンズ群の他の例１の概念を示す図である。このスクリーン３０は、導光部としての曲面３１ｂを形成したフレネルレンズ３４と、メインスクリーン３３とを有している。
【００５２】
前記フレネルレンズ３４は、集光機能を有する前記曲面３１ｂを形成してあるため、メニスカスレンズとしての機能を有することになる。なお、前記曲面３１ｂは、反射ミラー２０から入射する画像光の広がり角に応じて曲率を決定すればよい。また、前記曲面３１ｂを段階的に分割し平面上に再配置したフレネル構造としてもよい。また、フレネルレンズ３４の周辺部分にのみ曲面を有するようにして、中心部分は平面となるようにしてもよい。この場合、反射ミラー２０から入射する画像光の入射角の大きな領域を小さな入射角にすることができる。
【００５３】
前記曲面３１ｂ上では、その法線に対する角度が入射角になるため、平面に比べて入射角を小さくすることができる。そのため、スクリーン３０に入射する画像光の入射角が大きくなるにしたがって顕著になる入射角依存性に基づく性質を、入射角を小さくすることによって、抑えることができる。
【００５４】
図８は、この発明の実施の形態２のリアプロジェクタのスクリーンを構成するレンズ群の他の例２の概念を示す図である。また、図９は、図８に示すスクリーンのフレネルレンズを説明する平面図である。図８において、このスクリーン３０は、導光部としてのプリズム３１ｃを形成したフレネルレンズ３５と、メインスクリーン３３とを有している。前記プリズム３１ｃは、図９に示すように、フレネルレンズ３５の同心円形状に合わせて同心円形状にフレネルレンズ３５の入射端面側に形成されている。
【００５５】
前記プリズム３１ｃは、反射ミラー２０から入射する画像光の広がり角に応じた傾斜面を有している。反射ミラー２０からの画像光の入射角は、前記傾斜面の法線に対する角度であるため、入射角が大きくなるにしたがって顕著になる入射角依存性を抑えることができる。
【００５６】
図１０は、この発明の実施の形態２のリアプロジェクタのスクリーンを構成するレンズ群の他の例３の概念を示す図である。このスクリーン３０は、導光部としてのプリズム３１ｄを入射端面の周辺に形成したフレネルレンズ３６と、メインスクリーン３３とを有している。前記プリズム３１ｄは、上記図９で説明した場合と同様に、フレネルレンズ３５の同心円形状に合わせて同心円形状にフレネルレンズ３５の入射端面の周辺に形成されている。
【００５７】
前記プリズム３１ｄは、反射ミラー２０から入射する画像光の広がり角に応じた傾斜面を有している。反射ミラー２０からの画像光の入射角は、前記傾斜面の法線に対する角度であり、入射角が大きくなるにしたがって顕著になる入射角依存性を抑えることができる。特に、フレネルレンズ３５の入射端面の周辺部分において入射角が大きくなるため、その部分の入射角を小さくすることができる。
【００５８】
上記実施の形態２によれば、スクリーン３０に設けた輝度均一化補正手段３１によって、画像光の透過率によって輝度を調節するようにしたため、前記反射ミラー２０で反射されて入射する画像光の輝度が射出時に均一になるように補正することができる。また、反射ミラーからの画像光を小さな入射角でフレネルレンズ３５に導く導光部を設けることによって、スクリーンの入射角依存性に基づく輝度ムラを抑制することができる。
【００５９】
（実施の形態３）
図１１は、この発明の実施の形態３のリアプロジェクタの概略構成を説明する図である。上記実施の形態１で説明したリアプロジェクタ１００では、投写光学系１０から射出される画像光が図示しない投写レンズから直接反射ミラー２０に射出する場合を想定していた。これに対して、この実施の形態３のリアプロジェクタ２００は、投写光学系１０の代わりに投写光学系５０を内蔵し、投写光学系５０側に輝度均一化補正手段を設けるようにした点が相違する。
【００６０】
前記投写光学系５０には、折り返しミラー５１が図示しない投写レンズと反射ミラー２０との間の光路に配置されている。この折り返しミラー５１の表面に、上記実施の形態１で説明した反射ミラー２０の表面に形成した傾斜膜を形成し、反射ミラー２０の入射角依存性に基づく輝度ムラを抑制するようにしたものである。なお、この場合、折り返しミラー５１自身の入射角依存性に基づく輝度ムラを抑制するように設計する必要がある。
【００６１】
（変形例３）
また、投写光学系５０では、折り返しミラー５１だけでなく、図示しないインテグレータの後段の光路中であれば、いずれの部分に輝度均一化補正手段を設けてもよい。ここでいう輝度均一化補正手段とは、上述したような光学的な手段のみならず、投写光学系の中で投写画像を形成する電気光学素子（例えば液晶パネル）の特性を電気的に補正するものも含む。ここで、インテグレータの後段としたのは、インテグレータでは、一旦光が細分化されてから重畳されるため、その間では、輝度ムラを抑制するように輝度を調整できないからである。
【００６２】
上記実施の形態３では、投写光学系５０に輝度均一化補正手段を設けてあるため、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００６３】
なお、上記実施の形態１または２では、投写光学系からスクリーンの間に輝度均一化補正手段を設け、上記実施の形態３では、インテグレータから後段に輝度均一化補正手段を設けた場合を説明した。したがって、上記実施の形態１〜３を組み合わせて、それぞれの箇所に輝度均一化補正手段を設けてもよい。また、輝度均一化補正手段は、投写光学系から後段であってスクリーンまで（スクリーンを含む）の間の光路中であれば、いずれの箇所に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】この発明のリアプロジェクタの概略構成を説明する図である。
【図２】この発明の実施の形態１のリアプロジェクタの主要構成を説明する図である。
【図３】この発明の実施の形態１のリアプロジェクタの反射ミラーの概念を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１のリアプロジェクタの反射ミラーの変形例の概念を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２のリアプロジェクタの主要構成を説明する図である。
【図６】この発明の実施の形態２のリアプロジェクタのスクリーンを構成するレンズ群の概念を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２のリアプロジェクタのスクリーンを構成するレンズ群の他の例１の概念を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態２のリアプロジェクタのスクリーンを構成するレンズ群の他の例２の概念を示す図である。
【図９】図８に示すスクリーンのフレネルレンズを説明する平面図である。
【図１０】この発明の実施の形態２のリアプロジェクタのスクリーンを構成するレンズ群の他の例３の概念を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態３のリアプロジェクタの概略構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０            投写光学系
２０            反射ミラー
２１            傾斜膜
３０            スクリーン
３１            輝度均一化補正手段
３１ａ            傾斜膜
３１ｂ            曲面
３１ｃ            プリズム
３１ｄ            プリズム
３２            フレネルレンズ
３３            メインスクリーン
３４            フレネルレンズ
３５            フレネルレンズ
３６            フレネルレンズ
４０            筐体
５０            投写光学系
５１            ミラー
１００            リアプロジェクタ
２００            リアプロジェクタ
Ｘ            軸
α            入射角
β            入射角
【図１】
2005010810.tif 000003
【図２】
2005010810.tif 000004
【図３】
2005010810.tif 000005
【図４】
2005010810.tif 000006
【図５】
2005010810.tif 000007
【図６】
2005010810.tif 000008
【図７】
2005010810.tif 000009
【図８】
2005010810.tif 000010
【図９】
2005010810.tif 000011
【図１０】
2005010810.tif 000012
【図１１】
2005010810.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月19日(2004.11.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像光を生成して射出する投写光学系と、前記投写光学系が射出した前記画像光を反射する反射ミラーと、前記反射ミラーが反射した前記画像光を一方の端面側から入射して他方の端面側から射出して画像を表示するスクリーンと、を有するリアプロジェクタにおいて、前記スクリーンは、前記画像光の前記スクリーンに対する入射角を補正して導光する導光部を入射端面側に備えたことを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項２】
前記導光部は、前記スクリーンの入射端面側を構成するフレネルレンズとともに集光特性を持つようにした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】
前記導光部は、前記スクリーンを構成するフレネルレンズと一体に成形し、前記導光部と前記フレネルレンズとでメニスカスレンズを構成す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４】
前記導光部は、フレネルレンズの同心円形状に合わせて配置したプリズム形状とした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５】
前記導光部は、前記スクリーンの周辺部分にのみ形成するようにしたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のリアプロジェクタ。