(57)【要約】【課題】筐体の十分な剛性、及び高い光学性能を確保でき、高品質な画像を表示することが可能なリアプロジェクタを提供すること。【解決手段】画像信号に応じて変調された光を供給する光学エンジン部と、反射により光学エンジン部からの光をスクリーンの方向へ折り返すミラーと、少なくとも光学エンジン部及びミラーを収納する筐体と、筐体内の空間を貫き、かつ光学エンジン部からの光の光路以外の位置に設けられた補強部１７と、を有し、補強部１７は、筐体を支持する骨格構造１６の一部をなし、光学エンジン部からミラーへ進行する光の光路と、ミラーからスクリーンへ進行する光の光路とが交差する領域の近傍を貫くように配置される。【選択図】図６
2007240692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に応じて変調された光を供給する光学エンジン部と、
少なくとも前記光学エンジン部を収納する筐体と、
前記筐体内の空間を貫き、かつ前記光学エンジン部からの光の光路以外の位置に設けられた補強部と、を有することを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項２】
前記筐体を支持する骨格構造を有し、
前記補強部は、前記骨格構造の一部をなす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】
反射により前記光学エンジン部からの光をスクリーンの方向へ折り返すミラーを有し、
前記光学エンジン部、前記ミラー及び前記スクリーンは、前記光学エンジン部から前記ミラーへ進行する光の光路と、前記ミラーから前記スクリーンへ進行する光の光路とが互いに交差するように配置され、
前記補強部は、前記光学エンジン部から前記ミラーへ進行する光の光路と、前記ミラーから前記スクリーンへ進行する光の光路とが交差する領域の近傍を貫くように配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のリアプロジェクタ。
【請求項４】
前記ミラーは、前記スクリーンの外縁部近傍に設けられ、
前記光学エンジン部は、前記スクリーンの中心に対して、前記ミラーが設けられる側とは反対側に設けられ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】
前記ミラーは、非球面形状の曲面を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のリアプロジェクタ。
【請求項６】
前記光学エンジン部からの光を反射する第１ミラーと、
反射により前記第１ミラーからの光を広角化させる第２ミラーと、
反射により前記第２ミラーからの光をスクリーンへ入射させる第３ミラーと、を有し、
前記第３ミラーは、前記スクリーンの外縁部近傍に設けられ、
前記光学エンジン部、前記第１ミラー及び前記第２ミラーは、前記スクリーンの中心に対して、前記第３ミラーが設けられる側とは反対側に設けられることを特徴とする請求項４又は５に記載のリアプロジェクタ。
【請求項７】
前記補強部は、前記光学エンジン部、前記第１ミラー及び前記第２ミラーのうち少なくとも１つを固定することを特徴とする請求項６に記載のリアプロジェクタ。
【請求項８】
前記補強部は、前記光学エンジン部、前記第１ミラー及び前記第２ミラーのうち少なくとも１つから直接前記スクリーンの方向へ進行する光を遮光することを特徴とする請求項６又は７に記載のリアプロジェクタ。
【請求項９】
前記光学エンジン部からの光を反射する第１ミラーと、
反射により前記第１ミラーからの光を広角化させ、スクリーンへ入射させる第２ミラーと、を有し、
前記第１ミラー及び前記第２ミラーは、前記スクリーンの中心に対して、前記光学エンジン部が設けられる側とは反対側に設けられることを特徴とする請求項４又は５に記載のリアプロジェクタ。
【請求項１０】
前記補強部は、棒状部材を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のリアプロジェクタ。
【請求項１１】
前記補強部は、複数の棒状部材を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のリアプロジェクタ。
【請求項１２】
前記補強部は、第１棒状部材と、前記第１棒状部材に対して略直交させて設けられた第２棒状部材と、を有す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。
【請求項１３】
前記筐体を支持する骨格構造を有し、
前記補強部は、前記骨格構造の筋交いをなすことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のリアプロジェクタ。
【請求項１４】
前記補強部は、板状部材を有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項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】
本発明は、画像信号に応じて変調された光をスクリーンにて透過させることにより画像を表示するリアプロジェクタの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リアプロジェクタは、画像信号に応じて変調された光をスクリーンへ入射させる光学系の構成上、他の大型ディスプレイ、例えば液晶テレビやプラズマテレビと比較して薄型な構成とすることが困難であるとされている。これに対して、リアプロジェクタの薄型化を図るために、スクリーンに対して斜めに光を入射させる構成とする技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−８４５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リアプロジェクタは、画像表示のための光の光路が筐体内の空間の大部分を占めることから、筐体内には何も配置されない広い空間が形成される。大型にするほど筐体内の空間も広くなることから、リアプロジェクタは、大画面であるほど筐体の剛性を十分に確保する必要がある。また、リアプロジェクタを薄型化するほど、光学エンジン部、ミラー、スクリーン等の光学要素の位置関係が崩れることによる光学性能の低下が顕著となると考えられる。このような光学性能の低下を低減するためにも、筐体の剛性を十分に確保することが求められる。以上から、従来の技術では、筐体の十分な剛性、高い光学性能を確保することが困難であるという問題を生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、筐体の十分な剛性、及び高い光学性能を確保でき、高品質な画像を表示することが可能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】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、画像信号に応じて変調された光を供給する光学エンジン部と、少なくとも光学エンジン部を収納する筐体と、筐体内の空間を貫き、かつ光学エンジン部からの光の光路以外の位置に設けられた補強部と、を有することを特徴とするリアプロジェクタを提供することができる。
【０００６】
筐体内の空間、特に、筐体内の空間の中心部近傍を貫く補強部は、筐体内で筐体を支持する背骨として機能する。補強部を設けることで、外力等による筐体の変形を低減し、筐体の十分な剛性を確保することが可能となる。補強部の追加により、容易に、かつ製造コストの大幅な上昇を招来すること無く効果的に筐体の高剛性化を図れる。光学エンジン部からの光の光路以外の位置に補強部を設けることにより、補強部により光学エンジン部からの光が遮られる事態を回避し、画像信号に応じた正確な画像を表示することができる。筐体の十分な剛性を確保することにより、光学要素の位置関係の崩れに起因する光学性能の低下を低減することができる。高い光学性能を確保することにより、高品質な画像を表示することが可能となる。これにより、筐体の十分な剛性、及び高い光学性能を確保でき、高品質な画像を表示することが可能なリアプロジェクタを得られる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様としては、筐体を支持する骨格構造を有し、補強部は、骨格構造の一部をなすことが望ましい。リアプロジェクタは、補強部を有する骨格構造を備えることで、筐体の剛性をさらに高めることができる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、反射により光学エンジン部からの光をスクリーンの方向へ折り返すミラーを有し、光学エンジン部、ミラー及びスクリーンは、光学エンジン部からミラーへ進行する光の光路と、ミラーからスクリーンへ進行する光の光路とが互いに交差するように配置され、補強部は、光学エンジン部からミラーへ進行する光の光路と、ミラーからスクリーンへ進行する光の光路とが交差する領域の近傍を貫くように配置されることが望ましい。光学エンジン部からミラーへ進行する光の光路と、ミラーからスクリーンへ進行する光の光路とを交差させることで、かかる領域の近傍に、補強部を貫かせるスペースを確保することができる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、ミラーは、スクリーンの外縁部近傍に設けられ、光学エンジン部は、スクリーンの中心に対して、ミラーが設けられる側とは反対側に設けられることが望ましい。例えば、ミラーを筐体上部に設ける場合、光学エンジン部は、スクリーンの中心に対してミラーが設けられる側とは反対側である筐体下部に設けられる。筐体下部の光学エンジン部から筐体上部のミラーへ光を進行させ、かつミラーからスクリーンへ斜めに光を入射させる構成とすることで、筐体内部の空間の中心部近傍を貫くように補強部を配置することができる。これにより、筐体内部の空間の中心部近傍を貫くように補強部を配置することができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、ミラーは、非球面形状の曲面を有することが望ましい。ここで、非球面形状の曲面とは、中心軸に対して略回転対称な形状の曲面、例えば放物面や楕円面等、及び非回転対称な形状の自由曲面のいずれであっても良いものとする。非球面形状の曲面を有する非球面ミラーは、光の折り曲げと広角化とを同時に行うことが可能である。非球面ミラーで光を広角化させる構成とすることで、筐体内部の空間の中心部近傍を貫くように補強部を配置することができる。これにより、筐体内部の空間の中心部近傍を貫くように補強部を配置することができる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、光学エンジン部からの光を反射する第１ミラーと、反射により第１ミラーからの光を広角化させる第２ミラーと、反射により第２ミラーからの光をスクリーンへ入射させる第３ミラーと、を有し、第３ミラーは、スクリーンの外縁部近傍に設けられ、光学エンジン部、第１ミラー及び第２ミラーは、スクリーンの中心に対して、第３ミラーが設けられる側とは反対側に設けられることが望ましい。第１ミラー、第２ミラーを経た光学エンジン部からの光を第３ミラーからスクリーンへ入射させる構成とすることで、光学エンジン部及び第３ミラーの間の空間の中心部近傍を貫くように補強部を配置することができる。これにより、筐体内部の空間の中心部近傍を貫くように補強部を配置することができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、補強部は、光学エンジン部、第１ミラー及び第２ミラーのうち少なくとも１つを固定することが望ましい。光学エンジン部、第１ミラー及び第２ミラーのうち少なくとも１つを補強部で固定し位置精度を高めることにより、光学性能の低下を低減することができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、補強部は、光学エンジン部、第１ミラー及び第２ミラーのうち少なくとも１つから直接スクリーンの方向へ進行する光を遮光することが望ましい。光学エンジン部等から直接スクリーンの方向へ進行する光が存在すると、光学エンジン部等が設けられる位置がスクリーンを介して明るく見える場合がある。補強部により光学エンジン部等から直接スクリーンの方向へ進行する光を遮光することで、画像の輝度ムラを少なくでき、高画質な画像を得ることができる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、光学エンジン部からの光を反射する第１ミラーと、反射により第１ミラーからの光を広角化させ、スクリーンへ入射させる第２ミラーと、を有し、第１ミラー及び第２ミラーは、スクリーンの中心に対して、光学エンジン部が設けられる側とは反対側に設けられることが望ましい。光学エンジン部からの光を第１ミラー、第２ミラーを経てスクリーンへ入射させる構成とすることで、光学エンジン部及び第２ミラーの間の空間の中心部近傍を貫くように補強部を配置することができる。これにより、筐体内部の空間の中心部近傍を貫くように補強部を配置することができる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様としては、補強部は、棒状部材を有することが望ましい。これにより、筐体内部の空間を貫くような補強部を形成することができる。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様としては、補強部は、複数の棒状部材を有することが望ましい。複数の棒状部材を有する補強部を用いることで、筐体の剛性をさらに高めることができる。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様としては、補強部は、第１棒状部材と、第１棒状部材に対して略直交させて設けられた第２棒状部材と、を有することが望ましい。第１棒状部材及び第２棒状部材を有する補強部を用いることで、筐体の剛性をさらに高めることができる。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様としては、筐体を支持する骨格構造を有し、補強部は、骨格構造の筋交いをなすことが望ましい。骨格構造の筋交いをなす補強部を用いることで、外力等による筐体の歪みを低減することができる。
【００１９】
また、本発明の好ましい態様としては、補強部は、板状部材を有することが望ましい。これにより、筐体内部の空間を貫くような補強部を形成することができる。また、板状部材を設けることで、光学エンジン部等から直接スクリーンの方向へ進行する光を遮光することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の実施例１に係るリアプロジェクタ１０の概略構成を示す。図１に示す構成は、リアプロジェクタ１０のＸ方向の中心におけるＹＺ断面構成である。リアプロジェクタ１０は、スクリーン１４の一方の面に光を投写し、スクリーン１４の他方の面から出射する光を観察することで画像を鑑賞するものである。光学エンジン部１１は、画像信号に応じて変調された光を供給する。光学エンジン部１１は、スクリーン１６の中心位置Ｏより鉛直下側（マイナスＹ側）であって、筐体１５の底面近傍に設けられている。
【００２２】
図２は、光学エンジン部１１の構成を説明するものである。光源部である超高圧水銀ランプ２０は、第１色光である赤色光（以下、「Ｒ光」という。）、第２色光である緑色光（以下、「Ｇ光」という。）、及び第３色光である青色光（以下、「Ｂ光」という。）を含む光を供給する。第１インテグレータレンズ２１及び第２インテグレータレンズ２２は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第１インテグレータレンズ２１は、超高圧水銀ランプ２０からの光束を複数に分割する。第１インテグレータレンズ２１の各レンズ素子は、超高圧水銀ランプ２０からの光束を第２インテグレータレンズ２２のレンズ素子近傍にて集光させる。第２インテグレータレンズ２２のレンズ素子は、第１インテグレータレンズ２１のレンズ素子の像を空間光変調装置上に形成する。
【００２３】
２つのインテグレータレンズ２１、２２を経た光は、偏光変換素子２３にて特定の振動方向を有する偏光光、例えばｓ偏光光に変換される。重畳レンズ２４は、第１インテグレータレンズ２１の各レンズ素子の像を空間光変調装置上で重畳させる。第１インテグレータレンズ２１、第２インテグレータレンズ２２及び重畳レンズ２４は、超高圧水銀ランプ２０からの光の強度分布を空間光変調装置上にて均一化させる。重畳レンズ２４からの光は、第１ダイクロイックミラー２５に入射する。第１ダイクロイックミラー２５は、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第１ダイクロイックミラー２５で反射したＲ光は、第１ダイクロイックミラー２５、反射ミラー２６でそれぞれ光路を略９０度折り曲げられ、Ｒ光用フィールドレンズ２９Ｒへ入射する。Ｒ光用フィールドレンズ２９Ｒは、反射ミラー２６からのＲ光を平行化し、Ｒ光用空間光変調装置３０Ｒへ入射させる。
【００２４】
Ｒ光用空間光変調装置３０Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置３０Ｒに設けられた不図示の液晶パネルは、２つの透明基板の間に、画像表示のための液晶層を封入する。液晶パネルに入射したｓ偏光光は、画像信号に応じた変調によりｐ偏光光に変換される。Ｒ光用空間光変調装置３０Ｒは、変調によりｐ偏光光に変換されたＲ光を出射する。Ｒ光用空間光変調装置３０Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム３１へ入射する。
【００２５】
第１ダイクロイックミラー２５を透過したＧ光及びＢ光は、第２ダイクロイックミラー２７へ入射する。第２ダイクロイックミラー２７は、Ｇ光を反射し、Ｂ光を透過させる。第２ダイクロイックミラー２７で反射されたＧ光は、第２ダイクロイックミラー２７で光路を略９０度折り曲げられ、Ｇ光用フィールドレンズ２９Ｇへ入射する。Ｇ光用フィールドレンズ２９Ｇは、第２ダイクロイックミラー２７からのＧ光を平行化し、Ｇ光用空間光変調装置３０Ｇへ入射させる。
【００２６】
Ｇ光用空間光変調装置３０Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置３０Ｇに入射したｓ偏光光は、液晶パネルでの変調によりｐ偏光光に変換される。Ｇ光用空間光変調装置３０Ｇは、変調によりｐ偏光光に変換されたＧ光を出射する。Ｇ光用空間光変調装置３０Ｇで変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム３１へ入射する。
【００２７】
第２ダイクロイックミラー２７を透過したＢ光は、２枚のリレーレンズ２８及び２枚の反射ミラー２６を経由して、Ｂ光用フィールドレンズ２９Ｂへ入射する。Ｂ光の光路は、Ｒ光の光路及びＧ光の光路よりも長い。空間光変調装置における照明倍率を他の色光と等しくするために、Ｂ光の光路には、リレーレンズ２８を用いるリレー光学系が採用されている。Ｂ光用フィールドレンズ２９Ｂは、反射ミラー２６からのＢ光を平行化し、Ｂ光用空間光変調装置３０Ｂへ入射させる。
【００２８】
Ｂ光用空間光変調装置３０Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置３０Ｂに入射したｓ偏光光は、液晶パネルでの変調によりｐ偏光光に変換される。Ｂ光用空間光変調装置３０Ｂは、変調によりｐ偏光光に変換されたＢ光を出射する。Ｂ光用空間光変調装置３０Ｂで変調されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム３１へ入射する。なお、各空間光変調装置３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂは、変調によりｓ偏光光をｐ偏光光に変換するほか、ｐ偏光光をｓ偏光光に変換することとしても良い。
【００２９】
クロスダイクロイックプリズム３１は、互いに略直交するように配置された２つのダイクロイック膜３１ａ、３１ｂを有する。第１ダイクロイック膜３１ａは、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜３１ｂは、Ｂ光を反射し、Ｒ光及びＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム３１は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成し、投写レンズ１２の方向へ出射させる。投写レンズ１２は、クロスダイクロイックプリズム３１で合成された光をミラー１３（図１参照）の方向へ投写する。
【００３０】
図１に戻って、投写レンズ１２で広角化された光は、筐体１５の天井面近傍に設けられたミラー１３へ入射する。ミラー１３は、反射により光学エンジン部１１からの光をスクリーン１４の方向へ折り返す。ミラー１３は、略平坦な平面形状を有する。ミラー１３は、平行平板上に反射膜を形成することにより構成できる。反射膜としては、高反射性の部材の層、例えばアルミニウム等の金属部材の層や誘電体多層膜等を用いることができる。また、反射膜の上には、透明部材を有する保護膜を形成することとしても良い。スクリーン１４は、筐体１５のうち、観察者側であるプラスＺ側の面に形成されている。スクリーン１４は、投写レンズ１２及びミラー１３を経た光を透過させる透過型スクリーンである。
【００３１】
図３は、スクリーン１４の要部断面構成を示す。スクリーン１４は、画像信号に応じた光が入射する側に設けられたフレネルレンズ３５を有する。フレネルレンズ３５は、ミラー１３から斜めに入射する光を観察者の方向へ角度変換する。フレネルレンズ３５は、凸レンズの凸面を切り出した形状のプリズム部３４を平面上に並べて構成されている。複数のプリズム部３４は、略同心円状に配置されている。プリズム部３４は、同心円の中心を通るＹＺ断面において、第１面３２及び第２面３３により形成される略三角形状を有する。
【００３２】
ミラー１３からの光は、第１面３２からプリズム部３４へ入射する。プリズム部３４へ入射した光は、第２面３３で全反射した後、観察者の方向であるＺ方向へ進行する。フレネルレンズ３５は、このようにしてミラー１３から斜めに入射する光を観察者の方向へ角度変換する。スクリーン１４は、フレネルレンズ３５以外の他の構成、例えば、フレネルレンズ３５からの光を拡散させるレンチキュラーレンズアレイやマイクロレンズアレイ、拡散材を分散させた拡散板等を設けることとしても良い。
【００３３】
図１に戻って、筐体１５は、光学エンジン部１１、投写レンズ１２及びミラー１３を収納する。筐体１５は、板状部材を組み合わせて構成されている。筐体１５の内面側には、筐体１５を支持する骨格構造１６が設けられている。骨格構造１６は、筐体１５内の空間の中心部近傍を貫く補強部１７を有する。骨格構造１６は、いずれも矩形形状の断面を有する棒状部材を組み合わせて構成されている。骨格構造１６、補強部１７を構成する棒状部材としては、軽量かつ強固な部材、例えば、アルミニウム部材を用いることができる。
【００３４】
光学エンジン部１１は、スクリーン１４の中心位置Ｏに対して、ミラー１３が設けられる鉛直上側とは反対の鉛直下側に設けられている。光学エンジン部１１、ミラー１３及びスクリーン１４は、光学エンジン部１１からミラー１３へ進行する光の光路と、ミラー１３からスクリーン１４へ進行する光の光路とが互いに交差するように配置されている。補強部１７は、光学エンジン部１１からミラー１３へ進行する光の光路と、ミラー１３からスクリーン１４へ進行する光の光路とが交差する領域の近傍を貫くように配置されている。
【００３５】
図４は、本実施例との比較として、従来のリアプロジェクタ４０の概略構成を説明するものである。背面ミラー４１は、筐体１５のうち、天井面に対して斜めに形成された背面部に設けられている。投写レンズ１２からの光は、背面ミラー４１で反射した後、スクリーン１４へ入射する。一般に、従来のリアプロジェクタ４０の筐体１５は、光学エンジン部１１を固定する底面部、スクリーン１４を固定する前面部、及び背面ミラー４１を固定する背面部を組み合わせて構成される。通常、光学エンジン部１１、スクリーン１４、及び背面ミラー４１は、前面部、底面部、及び背面部を組み合わせることにより、互いの相対位置が決定される。
【００３６】
図中ハッチングを付して示すように、リアプロジェクタ４０は、筐体１５内の空間の中心部を含む大部分が、光学エンジン部１１からの画像表示のための光の光路により占められている。何も配置されない広い空間が筐体１５内に形成されることから、リアプロジェクタ４０は、大画面であるほど筐体１５の剛性を十分に確保する必要がある。さらに、筐体１５の強度が不十分である場合、筐体１５が変形することにより光学エンジン部１１、背面ミラー４１、スクリーン１４の位置関係が崩れ、光学性能が低下することが考えられる。
【００３７】
図５は、従来のリアプロジェクタ４０に適用可能な骨格構造５０の斜視構成を示す。骨格構造５０は、筐体１５内の空間を取り囲むように配置された棒状部材により構成される。筐体１５内の空間の大部分が画像表示のための光の光路で占められるため、筐体１５内の空間を貫くような構造物を用いて筐体１５を補強することは非常に困難である。
【００３８】
図６は、本実施例のリアプロジェクタ１０の骨格構造１６の斜視構成を示す。骨格構造１６は、筐体１５内の空間を取り囲むように配置された棒状部材と、筐体１５内の空間を貫くように配置された棒状部材である補強部１７とを組み合わせて構成されている。リアプロジェクタ１０は、筐体１５の天井面に形成されたミラー１３からスクリーン１４へ斜めに光を入射させる（図１参照）ため、筐体１５内の空間の中心部近傍に補強部１７を配置するための領域を確保することができる。補強部１７は、筐体１５内の空間の中心部近傍をＸ軸に沿って貫き、かつ光学エンジン部１１からの光の光路以外の位置に設けられている。補強部１７の両端部は、骨格構造１６を構成する他の棒状部材に固定されている。
【００３９】
さらに、骨格構造１６は、補強部１７の両端部に連結された２つの側面側支持部６１と、２つの側面側支持部６１の間に設けられた底面側支持部６２を有する。側面側支持部６１は、Ｙ軸に沿って配置された棒状部材であって、筐体１５の側面側にて補強部１７を支持する。底面側支持部６２は、補強部１７に略平行に配置された棒状部材であって、筐体１５の底面側にて２つの側面側支持部６１を支持している。骨格構造１６は、補強部１７を設けることで、従来のリアプロジェクタ４０に適用可能な骨格構造５０（図５参照）と比較して高い剛性を確保することが可能となる。
【００４０】
筐体１５内の空間の中心部近傍を貫く補強部１７は、筐体１５内で筐体１５を支持する背骨として機能する。補強部１７を設けることで、外力等による筐体１５の変形を低減し、筐体１５の十分な剛性を確保することが可能となる。補強部１７の追加により、容易に、かつ製造コストの大幅な上昇を招来すること無く効果的に筐体１５の高剛性化を図れる。光学エンジン部１１からの光の光路以外の位置に補強部１７を設けることにより、補強部１７により光学エンジン部１１からの光が遮られる事態を回避し、画像信号に応じた正確な画像を表示することができる。
【００４１】
筐体１５の十分な剛性を確保することにより、光学要素の位置関係の崩れに起因する光学性能の低下を低減することができる。高い光学性能を確保することにより、高品質な画像を表示することが可能となる。これにより、筐体１５の十分な剛性、及び高い光学性能を確保でき、高品質な画像を表示することができるという効果を奏する。なお、リアプロジェクタ１０は、筐体１５内の空間を貫く補強部１７を有する構成であれば良く、図６に示す構成の骨格構造１６を用いる場合に限られない。筐体１５の剛性を十分に確保可能であれば、骨格構造１６に代えて、補強部１７を有する他の構成を用いても良い。また、補強部１７は、光学エンジン部１１からの光を遮ることが無い位置であれば本実施例の場合とは異なる位置に配置することとしても良い。
【実施例２】
【００４２】
図７は、本発明の実施例２に係るリアプロジェクタ７０の概略構成を示す。上記実施例１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。リアプロジェクタ７０は、非球面ミラー７３を用いることで筐体１５を薄型化している。非球面ミラー７３は、反射により光学エンジン部１１からの光をスクリーン１４へ入射させるミラーである。また、非球面ミラー７３は、光学エンジン部１１からの光の広角化を行う。非球面ミラー７３は、筐体１５の天井面であって、スクリーン１４の上側外縁部近傍に設けられている。
【００４３】
非球面ミラー７３は、非球面形状の曲面を有する。本実施例及び以下の実施例において、非球面形状の曲面とは、中心軸に対して略回転対称な形状の曲面、例えば放物面や楕円面等、及び非回転対称な形状の自由曲面のいずれであっても良いものとする。非球面ミラー７３は、非球面形状を有する基材上に反射膜を形成することにより構成できる。リアプロジェクタ７０は、スクリーン１４の外縁部近傍に非球面ミラー７３を設け、非球面ミラー７３の真下に光学エンジン部１１を配置することにより、筐体１５のＺ方向の長さを短くすることができる。
【００４４】
筐体１５は、骨格構造７６により支持されている。骨格構造７６は、筐体１５内の空間の中心部近傍を貫く補強部７７を有する。骨格構造７６は、矩形形状の断面構成を有する棒状部材を組み合わせて構成されている。光学エンジン部１１は、スクリーン１４の中心位置Ｏに対して、非球面ミラー７３が設けられる鉛直上側とは反対の鉛直下側に設けられている。光学エンジン部１１、非球面ミラー７３及びスクリーン１４は、光学エンジン部１１から非球面ミラー７３へ進行する光の光路と、非球面ミラー７３からスクリーン１４へ進行する光の光路とが互いに交差するように配置されている。
【００４５】
薄型な構成によって大型な画像を表示するためには、短い光路で広い範囲へ光を広げることが望まれる。本実施例のリアプロジェクタ７０は、従来のリアプロジェクタ４０（図４参照）よりも光を広角化させる。また、本実施例のリアプロジェクタ７０は、投写レンズ１２の光軸から特定の側へ光をシフトさせるシフト光学系を採用することで、光の進行方向をある程度揃えることが可能である。スクリーン１４の入射面に沿う方向に光を揃えることで、薄型な筐体１５内にて光を進行させることができる。なお、非球面ミラー７３に代えて平面形状のミラーを用いることとしても良い。平面形状のミラーを用いる場合、非球面ミラー７３を用いる場合よりも投写レンズ１２により光を広角化させることで、筐体１５を薄型化することが可能となる。
【００４６】
図８は、本実施例との比較として、薄型化を実現するために従来提案されているリアプロジェクタ８０の概略構成を示す。背面ミラー８３は、筐体１５のうち、スクリーン１４に対向する背面部に設けられている。投写レンズ１２からの光は、背面ミラー８３で反射した後、スクリーン１４へ入射する。リアプロジェクタ８０は、図４に示したリアプロジェクタ４０と比較して、スクリーン１４の入射面の法線に対して大きく傾けられた光をスクリーン１４へ入射させる構成とすることで、薄型化が図られている。
【００４７】
図中ハッチングを付して示すように、リアプロジェクタ８０は、筐体１５内の空間の中心部を含む大部分が、光学エンジン部１１からの画像表示のための光の光路により占められている。何も配置されない広い空間が筐体１５内に形成されることから、リアプロジェクタ８０は、大画面であるほど筐体１５の剛性を十分に確保する必要がある。また、筐体１５の厚みを稼ぐことで筐体１５の剛性を確保しようとすると、筐体１５の薄型化が困難となる。
【００４８】
図９は、投写レンズ１２の位置の変化がスクリーン１４上の画像サイズへ及ぼす影響について、図４に示す通常のリアプロジェクタ４０と、薄型化が図られたリアプロジェクタ８０を比較するものである。例えば、６０インチのスクリーン１４に画像を表示するとする。６０インチのスクリーン１４の対角距離Ｓは、１５２４ｍｍとなる。例えば、従来のリアプロジェクタ４０の投写レンズ１２が、光軸上の位置Ｐ２を中心とする角度θ２＝６０°の範囲で光を広角化させるとすると、投写レンズ１２からスクリーン１４までの距離Ｌ２は、以下のように表すことができる。
Ｌ２＝（Ｓ／２）／ｔａｎ３０°
【００４９】
図４に示すリアプロジェクタ４０において、投写レンズ１２からスクリーン１４までの距離Ｌ２が１ｍｍ減少したときの対角距離Ｓ’は、以下のように計算される。
Ｓ’＝｛（Ｌ２）−１｝×ｔａｎ３０°×２＝［｛（Ｓ／２）ｔａｎ３０°｝−１］×ｔａｎ３０°×２≒１５２３（ｍｍ）
【００５０】
従って、図４に示すリアプロジェクタ４０の場合、投写レンズ１２からスクリーン１４までの距離Ｌ２が１ｍｍ減少したとしても画像の対角距離Ｓが１ｍｍ減少するのみである。次に、薄型化が図られたリアプロジェクタ８０の投写レンズ１２が、光軸上の位置Ｐ１を中心とする角度θ１＝１６０°の範囲で光を広角化させるとすると、投写レンズ１２からスクリーン１４までの距離Ｌ１は、以下のように表すことができる。
Ｌ１＝（Ｓ／２）／ｔａｎ８０°
【００５１】
薄型化が図られたリアプロジェクタ８０において、投写レンズ１２からスクリーン１４までの距離Ｌ１が１ｍｍ減少したときの対角距離Ｓ’’は、以下のように計算される。
Ｓ’’＝｛（Ｌ１）−１｝×ｔａｎ８０°×２＝［｛（Ｓ／２）ｔａｎ８０°｝−１］×ｔａｎ８０°×２≒１５１３（ｍｍ）
【００５２】
従って、薄型化が図られたリアプロジェクタ８０の場合、投写レンズ１２からスクリーン１４までの距離Ｌ１が１ｍｍ減少すると、画像の対角距離Ｓは約１０ｍｍも減少することとなる。このことから、薄型化が図られたリアプロジェクタ８０の場合、通常のリアプロジェクタ４０と比較して、各光学要素の位置関係が崩れることによる光学性能の損失が顕著となるといえる。
【００５３】
図１０は、薄型化を実現するために従来提案されているリアプロジェクタ８０に適用可能な骨格構造１００の斜視構成を示す。骨格構造１００は、筐体１５内の空間を取り囲むように配置された棒状部材により構成される。筐体１５内の空間の大部分が画像表示のための光の光路で占められるため、筐体１５内の空間を貫くような構造物を用いて筐体１５を補強することは非常に困難である。
【００５４】
図１１は、本実施例のリアプロジェクタ７０の骨格構造７６の斜視構成を示す。骨格構造７６は、筐体１５内の空間を取り囲むように配置された棒状部材と、筐体１５内の空間を貫くように配置された棒状部材である補強部７７とを組み合わせて構成されている。本実施例のリアプロジェクタ７０は、筐体１５の天井面に形成された非球面ミラー７３からスクリーン１４へ斜めに光を入射させる（図７参照）ため、筐体１５内の空間の中心部近傍に補強部７７を配置するための領域を確保することができる。上記実施例１と同様に、補強部７７は、筐体１５内の空間の中心部近傍をＸ軸に沿って貫き、かつ光学エンジン部１１からの光の光路以外の位置に設けられている。補強部７７の両端部は、骨格構造１６を構成する他の棒状部材に固定されている。
【００５５】
さらに、骨格構造７６は、補強部７７の両端部に連結された２つの側面側支持部１１１と、２つの側面側支持部１１１の間に設けられた底面側支持部１１２を有する。側面側支持部１１１は、Ｙ軸に沿って配置された棒状部材であって、筐体１５の側面側にて補強部７７を支持する。底面側支持部１１２は、補強部７７に略平行に配置された棒状部材であって、筐体１５の底面側にて２つの側面側支持部１１１を支持している。骨格構造７６は、補強部７７を設けることで、従来のリアプロジェクタ８０に適用可能な骨格構造１００（図１０参照）と比較して高い剛性を確保することが可能となる。
【００５６】
非球面ミラー７３を用いる本実施例のリアプロジェクタ７０は、光学要素の光軸の不一致を生じる、いわゆる非共軸光学系を採用する。非共軸光学系を採る場合、各光学要素の変位が光学性能に及ぼす影響は特に大きくなると考えられる。よって、筐体１５の十分な剛性を確保することにより、光学要素の位置関係の崩れに起因する光学性能の低下を効果的に低減することができる。これにより、筐体１５の十分な剛性、及び高い光学性能を確保でき、高品質な画像を表示することができる。
【００５７】
ここで、本実施例のリアプロジェクタ７０に適用可能な補強部の変形例について説明する。例えば、図１２に示す骨格構造１２０は、２つの棒状部材７７、１２１を備える補強部を有する。第１棒状部材７７及び第２棒状部材１２１は、略平行に配置されている。第１棒状部材７７は、筐体１５（図７参照）内の空間の中心部近傍を貫く。第２棒状部材１２１は、第１棒状部材７７と底面側支持部１１２との間に配置されている。第１棒状部材７７、第２棒状部材１２１は、いずれも両端が側面側支持部１１１に固定されている。第１棒状部材７７に加えて第２棒状部材１２１が設けられた補強部を用いることにより、筐体１５の剛性をさらに高めることができる。なお、補強部は、２つの棒状部材７７、１２１を有する構成に限らず、３つ以上の棒状部材を有する構成としても良い。
【００５８】
図１３に示す骨格構造１３０は、第１棒状部材７７、及び第１棒状部材７７に略直交させて設けられた３つの第２棒状部材１３１を備える補強部を有する。第１棒状部材７７は、Ｘ軸に沿って配置されている。３つの第２棒状部材１３１は、いずれもＹ軸に沿って配置されている。３つの第２棒状部材１３１は、いずれも一方の端が第１棒状部材７７に、他方の端が底面側支持部１１２に固定されている。また、３つの第２棒状部材１３１は、２つの側面側支持部１１１の間において略等間隔で配置されている。
【００５９】
第１棒状部材７７に加えて第２棒状部材１３１が設けられた補強部を用いることにより、筐体１５の剛性をさらに高めることができる。なお、補強部は、１つの第１棒状部材７７、及び３つの第２棒状部材１３１を有する構成に限らず、第１棒状部材７７、第２棒状部材１３１の数を適宜決定することができる。
【００６０】
図１４に示す骨格構造１４０は、第１棒状部材７７、及び骨格構造１４０の筋交いをなす２つの第２棒状部材１４１、１４２を備える補強部を有する。２つの第２棒状部材１４１、１４２は、第１棒状部材７７、２つの側面側支持部１１１、底面側支持部１１２で構成される矩形形状の対角線に沿ってそれぞれ配置されている。かかる矩形形状の中心位置で、２つの第２棒状部材１４１、１４２は互いに交差する。
【００６１】
第２棒状部材１４１、１４２を設けることにより、第１棒状部材７７、２つの側面側支持部１１１、底面側支持部１１２で構成される矩形形状を平行四辺形状に変形させるような筐体１５の歪みを低減することが可能となる。これにより、第１棒状部材７７に加えて第２棒状部材１４１、１４２を備える補強部を設けることにより、筐体１５の剛性をさらに高めることができる。
【００６２】
図１５に示す骨格構造１５０は、図１２に示す骨格構造１２０に用いた第２棒状部材１２１、及び図１３に示す骨格構造１３０に用いた３つの第２棒状部材１３１、骨格構造１５０の筋交いをなす第２棒状部材１５１、１５２を備える補強部を有する。第１棒状部材７７、２つの側面側支持部１１１、底面側支持部１１２で構成される矩形形状は、Ｘ軸に沿う第２棒状部材１２１、及びＹ軸に沿う第２棒状部材１３１により８つの矩形形状に分割されている。骨格構造１５０の筋交いをなす第２棒状部材１５１、１５２は、８つに分割された各矩形形状の対角線に沿うように配置されている。
【００６３】
図１１〜図１４にて説明した棒状部材を組み合わせた補強部を用いることで、筐体１５の剛性をさらに高めることができる。骨格構造は、筐体１５内の空間を貫くように配置された補強部に加えて、図１１〜図１４にて説明した補強部と同様の構造物を、筐体１５内の空間を取り囲む部分に配置することとしても良い。これにより、筐体１５の剛性をさらに高めることができる。
【００６４】
補強部は、図１６の各断面構成に示すように、リブ形状の棒状部材を用いても良い。例えば、断面にて略正方形の外縁をなすように薄肉部材を成形した棒状部材１６１、断面にてＬ字型をなすように薄肉部材を成形した棒状部材１６２、略正方形の３辺に相当するコの字型をなすように薄肉部材を成形した棒状部材１６３を用いることで、補強部は、軽量かつ曲げに強い構成とすることができる。また、棒状部材１６４は、断面構成において略正方形を縦及び横について等分するように、棒状部材１６１に薄肉部材を加えたものである。棒状部材１６５は、断面構成においてＬ字型の直角部を含む三角形を形成するように、棒状部材１６２に薄肉部材を加えたものである。これにより、補強部は、さらに曲げに強い構成とすることができる。
【００６５】
その他、棒状部材１６６は、断面にて長方形の外縁のうち一の長辺の中間部を除いたような形状をなすように薄肉部材を成形したものである。棒状部材１６７は、断面にて２つの折れ部がそれぞれ略直角となるようにＺ字を変形させたような形状をなすように薄肉部材を成形したものである。補強部に用いる棒状部材の構成は、強固なものであれば良く、断面構成を図示して説明するものに限られない。図示する形状以外の形状の断面構成を有するリブ形状、さらにリブ形状以外の形状の棒状部材を用いることとしても良い。また、骨格構造のうち補強部以外の部分についても、補強部と同様の棒状部材を用いることとしても良い。
【００６６】
補強部は、棒状部材を用いる構成に限られない。例えば、図１７に示す骨格構造１７０は、板状部材を備える補強部１７１を有する。補強部１７１は、図１１に示す骨格構造７６のうち補強部７７、２つの側面側支持部１１１、及び底面側支持部１１２により囲まれる部分に相当する領域に形成された板状部材である。補強部１７１は、筐体１５（図７参照）内の空間の中心部近傍を貫き、かつ光学エンジン部１１からの光の光路以外の位置に設けられている。補強部１７１は、骨格構造１７０を構成する他の棒状部材に固定されている。板状部材を備える補強部１７１を用いる場合も、筐体１５の十分な剛性を確保することができる。
【００６７】
投写レンズ１２から直接スクリーン１４の方向へ進行する光が存在すると、スクリーン１４を介して光学エンジン部１１の周辺が明るく見える場合がある。投写レンズ１２から直接スクリーン１４の方向へ進行する光を補強部１７１で遮光することにより、画像の輝度ムラを少なくでき、高画質な画像を得ることができる。また、補強部１７１のうち光学エンジン部１１側の面に、光を吸収する吸収層を形成することとしても良い。これにより、補強部１７１で投写レンズ１２から直接スクリーン１４の方向へ進行する光を吸収し、迷光の発生を低減できる。吸収層は、例えば色材を塗布することにより形成できる。なお、本実施例のリアプロジェクタ７０と同様に、他の実施例のリアプロジェクタについても補強部を変形することとしても良い。
【実施例３】
【００６８】
図１８は、本発明の実施例３に係るリアプロジェクタ１８０の概略構成を示す。上記実施例１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。リアプロジェクタ１８０は、投写レンズ１２からスクリーン１４までの光路中に設けられた第１ミラー１８１、第２ミラー１８２、及び第３ミラー１８３を有する。リアプロジェクタ１８０は、スクリーン１４の中心位置Ｏに対して第３ミラー１８３が鉛直上側、光学エンジン部１１、第１ミラー１８１、第２ミラー１８２が鉛直下側に配置されて構成されている。
【００６９】
第２ミラー１８２は、筐体１５の背面近傍に設けられている。第１ミラー１８１は、投写レンズ１２及び第２ミラー１８２に対向する位置に設けられている。第１ミラー１８１は、光学エンジン部１１からの光を第２ミラー１８２の方向へ反射する。第１ミラー１８１は、略平坦な平面形状を有する。第１ミラー１８１は、平行平板上に反射膜を形成することにより構成できる。
【００７０】
第２ミラー１８２は、非球面形状の曲面を有する。第２ミラー１８２は、反射により第１ミラー１８１からの光を主にＸ方向について広角化させる他、第１ミラー１８１からの光を筐体１５の天井面の方向へ折り曲げる。第２ミラー１８２は、非球面形状を有する基材上に反射膜を形成することにより構成できる。投写レンズ１２のみならず第２ミラー１８２にて光を広角化することで、投写レンズ１２のみにより光を広角化する場合より投写レンズ１２を小型にすることができる。
【００７１】
第３ミラー１８３は、筐体１５の天井面であって、スクリーン１４の上側外縁部近傍に設けられている。第３ミラー１８３は、第２ミラー１８２からの光をスクリーン１４の方向へ反射する。第３ミラー１８３は、第１ミラー１８１と同様に、略平坦な平面形状を有する。なお、第３ミラー１８１は、筐体１５の天井面に略平行に配置する他、天井面に対して傾けて配置しても良い。
【００７２】
投写レンズ１２は、光学エンジン部１１からの光を、投写レンズ１２の真上に設けられた第１ミラー１８１へ入射させる。第１ミラー１８１へ入射した光は、第１ミラー１８１で略９０度折り曲げられた後、第２ミラー１８２へ入射する。第２ミラー１８２へ入射した光は、第２ミラー１８２で略９０度折り曲げられ、また広角化されて第３ミラー１８３へ入射する。第３ミラー１８３へ入射した光は、第３ミラー１８３で折り曲げられた後、スクリーン１４へ入射する。
【００７３】
固定部１８５は、光学エンジン部１１、第１ミラー１８１、第２ミラー１８２を固定する。光学エンジン部１１、第１ミラー１８１及び第２ミラー１８２は、固定部１８５を基準として、互いの相対位置を正確に決定することができる。光学エンジン部１１、第１ミラー１８１及び第２ミラー１８２が固定された固定部１８５を筐体１５内に組み込むことにより、光学エンジン部１１、第１ミラー１８１及び第２ミラー１８２と他の光学要素との位置調整を容易かつ正確に行うこともできる。これにより、リアプロジェクタ１８０の組立や各部の位置等の調整を簡易にでき、製造コストを低減できる。なお、固定部１８５は、光学エンジン部１１、第１ミラー１８１、第２ミラー１８２の全てを固定する構成に限られず、光学エンジン部１１、第１ミラー１８１、第２ミラー１８２のうちの少なくとも１つを固定する構成であれば良い。
【００７４】
リアプロジェクタ１８０は、第２ミラー１８２から第３ミラー１８３へ進行する光の光路と、第３ミラー１８３からスクリーン１４へ進行する光の光路とが互いに交差するように構成されている。リアプロジェクタ１８０は、光学エンジン部１１の真上に配置された第１ミラー１８１から第２ミラー１８２へ光を折り曲げる構成とすることで、筐体１５内の空間の中心部近傍に補強部７７を配置するスペースを確保することができる。補強部７７は、筐体１５内の空間の中心部近傍を貫き、かつ光学エンジン部１１からの光の光路以外の位置に設けられている。補強部７７を用いて筐体１５の十分な剛性を確保することにより、光学要素の位置関係の崩れに起因する光学性能の低下を効果的に低減することができる。これにより、筐体１５の十分な剛性、及び高い光学性能を確保でき、高品質な画像を表示することができる。
【００７５】
図１９及び図２０は、本実施例の変形例を説明するものである。図１９に示すリアプロジェクタ１９０は、上記の固定部１８５（図１８参照）として機能する補強部１９１を有する。光学エンジン部１１、第１ミラー１８１及び第２ミラー１８２は、補強部１９１のうち、固定部１８５と同様に形成された部分に固定されている。また、補強部１９１は、第１ミラー１８１を固定する部分から筐体１５内の空間の中心部近傍までを占める板状部分を有する。
【００７６】
補強部１９１は、筐体１５内の空間の中心部近傍を貫き、かつ光学エンジン部１１からの光の光路以外の位置に設けられている。補強部１９１により、光学エンジン部１１、第１ミラー１８１及び第２ミラー１８２の固定と、筐体１５の剛性の確保を行うことを可能とし、部品点数を少なくすることができる。なお、補強部１９１は、光学エンジン部１１、第１ミラー１８１及び第２ミラー１８２の全てを固定する構成に限られず、光学エンジン部１１、第１ミラー１８１及び第２ミラー１８２のうちの少なくとも１つを固定する構成であれば良い。
【００７７】
図２０に示すリアプロジェクタ２００は、第３ミラー１８３からスクリーン１４へ進行する光の光路と固定部１８５との間の空間に形成された補強部２０１を有する。補強部２０１は、板状部材を備える。補強部２０１は、筐体１５内の空間の中心部近傍を貫き、かつ光学エンジン部１１からの光の光路以外の位置に設けられている。補強部２０１は、光学エンジン部１１、第１ミラー１８１、第２ミラー１８２のうち少なくとも１つから直接スクリーン１４の方向へ進行する光を遮光する。光学エンジン部１１等から直接スクリーン１４の方向へ進行する光を補強部２０１で遮光することにより、画像の輝度ムラを少なくでき、高画質な画像を得ることができる。また、補強部２０１のうち光学エンジン部１１側の面には、光を吸収する吸収層を形成することとしても良い。
【実施例４】
【００７８】
図２１は、本発明の実施例４に係るリアプロジェクタ２１０の概略構成を示す。上記実施例１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。投写レンズ１２は、投写レンズ１２の光軸ＡＸから鉛直上側へ光をシフトさせて進行させる。ミラー２１１は、筐体１５の天井面の近傍であって、スクリーン１４の上側外縁部近傍に設けられている。ミラー２１１は、反射により光学エンジン部１１からの光をスクリーン１４の方向へ折り返す。
【００７９】
ミラー２１１は、平行平板である基板上に反射膜を形成することにより構成できる。ミラー２１１は、図示するように天井面に対して斜めに配置する以外に、天井面に略平行に配置しても良い。また、ミラー２１１は、平板形状とする場合に限られず、上記のリアプロジェクタ７０の非球面ミラー７３（図７参照）と同様に、非球面形状としても良い。リアプロジェクタ２１０は、光軸ＡＸから特定の側へ光をシフトさせるシフト光学系を採用することで、光の進行方向をある程度揃えることが可能である。リアプロジェクタ２１０は、光をスクリーン１４面に沿う方向に揃えることで、筐体１５を薄型にすることができる。なお、リアプロジェクタ２１０は、投写レンズ１２に代えて他の投写光学系、例えば、複数のミラーを組み合わせた投写光学系や、ミラーとレンズとを組み合わせた投写光学系を用いても良い。
【００８０】
リアプロジェクタ２１０は、投写レンズ１２からミラー２１１へ進行する光の光路と、ミラー２１１からスクリーン１４へ進行する光の光路とが互いに交差するように構成されている。補強部７７は、筐体１５内の空間の中心部近傍を貫き、かつ光学エンジン部１１からの光の光路以外の位置に設けられている。本実施例の場合も、補強部７７を用いて筐体１５の十分な剛性を確保し、光学要素の位置関係の崩れに起因する光学性能の低下を十分に低減することができる。なお、補強部は、筐体１５内の空間の中心部近傍を貫く部材の他、筐体１５内の空間の中心部より背面側の位置を貫く部材を備える構成としても良い。
【実施例５】
【００８１】
図２２は、本発明の実施例５に係るリアプロジェクタ２２０の概略構成を示す。上記実施例１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。リアプロジェクタ２２０は、投写レンズ１２及びスクリーン１４の光路中に設けられた第１ミラー２２１、及び第２ミラー２２２を有する。リアプロジェクタ２２０は、スクリーン１４の中心位置Ｏに対して光学エンジン部１１が鉛直上側、第１ミラー２２１、第２ミラー２２２が鉛直下側に配置されて構成されている。光学エンジン部１１は、画像信号に応じて変調された光を筐体１５の底面に向けて供給する。第１ミラー２２１は、スクリーン１４の下側外縁部近傍であって、筐体１５の底面に近い位置に設けられている。
【００８２】
第１ミラー２２１は、光学エンジン部１１からの光を第２ミラー２２２の方向へ反射する。第１ミラー２２１は、略平坦な平面形状を有する。第１ミラー２２１は、平行平板上に反射膜を形成することにより構成できる。第２ミラー２２２は、第１ミラー２２１に対向する位置であって、筐体１５の背面、及び底面に近い位置に設けられている。第２ミラー２２２は、非球面形状の曲面を有する。第２ミラー２２２は、反射により第１ミラー２２１からの光を主にＸ方向について広角化させる他、第１ミラー２２１からの光をスクリーン１４の方向へ折り曲げる。第２ミラー２２２は、非球面形状を有する基材上に反射膜を形成することにより構成できる。
【００８３】
投写レンズ１２は、光学エンジン部１１からの光を第１ミラー２２１へ入射させる。第１ミラー２２１へ入射した光は、第１ミラー２２１から第２ミラー２２２の方向へ反射する。第２ミラー２２２へ入射した光は、第２ミラー２２２で折り曲げられ、また広角化されてスクリーン１４へ入射する。リアプロジェクタ２２０は、光学エンジン部１１から第１ミラー２２１へ進行する光の光路と、第２ミラー２２２からスクリーン１４へ進行する光の光路とが互いに交差するように構成されている。
【００８４】
骨格構造７６は、筐体１５内の空間の中心部近傍を貫く補強部７７を有する。本実施例で用いる骨格構造７６は、上記実施例２のリアプロジェクタ７０に用いられる骨格構造７６（図１１参照）をＹ方向、即ち上下について反転させたものである。本実施例の場合も、補強部７７を用いて筐体１５の十分な剛性を確保することができる。特に、筐体１５の十分な剛性を確保することで、光学要素の中で重量が大きいとされる光学エンジン部１１を筐体１５上部に配置しても、筐体１５の撓みを低減することができる。これにより、筐体１５の十分な剛性を確保し、光学要素の位置関係の崩れに起因する光学性能の低下を十分に低減することができる。
【００８５】
リアプロジェクタ２２０は、スクリーン１４の中心位置Ｏより鉛直上側に光学エンジン部１１を配置することにより、光学エンジン部１１周辺のメンテナンスを容易にできる、光学エンジン部１１からの熱を筐体１５で循環させず熱を効果的に排出できる等の利点を得られる。本実施例の他のリアプロジェクタについても、光学エンジン部１１を筐体１５上部に配置するように変形することが可能である。
【００８６】
上記の各実施例で説明するリアプロジェクタとは異なる構成を有するリアプロジェクタについても、筐体内の空間を貫く補強部を設けることにより、筐体の十分な剛性、及び高い光学性能を確保でき、高品質な画像を表示することが可能となる。上記の各リアプロジェクタは、光学エンジン部１１の光源部として超高圧水銀ランプを用いているが、これに限られない。例えば、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）や半導体レーザ等の固体発光素子を用いても良い。また、３つの透過型液晶表示装置を設けた、いわゆる３板式のリアプロジェクタに限らず、例えば、反射型液晶表示装置を用いたリアプロジェクタやティルトミラーデバイスを用いたリアプロジェクタであっても良い。リアプロジェクタは、光の回折効果を利用して光の向きや色等を制御する投影デバイス（例えば、ＧＬＶ（Grating Light Valve））を用いるものであっても良い。さらに、リアプロジェクタは、画像信号に応じて変調されたレーザ光を走査させるレーザプロジェクタであっても良い。レーザプロジェクタとする場合、光学エンジン部１１に代えて、画像信号に応じて変調されたレーザ光を供給するレーザ光源と、レーザ光源からの光を走査させる走査光学系とが用いられる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上のように、本発明に係るリアプロジェクタは、薄型な構成により大型かつ高品質な画像を表示する場合に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施例１に係るリアプロジェクタの概略構成を示す図。
【図２】光学エンジン部の構成を説明する図。
【図３】スクリーンの要部断面構成を示す図。
【図４】従来のリアプロジェクタの概略構成を示す図。
【図５】従来のリアプロジェクタに適用可能な骨格構造の斜視構成を示す図。
【図６】リアプロジェクタの骨格構造の斜視構成を示す図。
【図７】本発明の実施例２に係るリアプロジェクタの概略構成を示す図。
【図８】薄型化を実現するために従来提案される構成について説明する図。
【図９】投写レンズの位置の変化が画像サイズへ及ぼす影響について説明する図。
【図１０】従来のリアプロジェクタに適用可能な骨格構造の斜視構成を示す図。
【図１１】リアプロジェクタの骨格構造の斜視構成を示す図。
【図１２】２つの棒状部材を備える補強部を示す図。
【図１３】第１棒状部材に略直交させた第２棒状部材を備える補強部を示す図。
【図１４】骨格構造の筋交いをなす第２棒状部材を備える補強部を示す図。
【図１５】図１２〜図１４で説明する構成を有する補強部を示す図。
【図１６】リブ形状の棒状部材の断面構成の例を示す図。
【図１７】板状部材を備える補強部を示す図。
【図１８】本発明の実施例３に係るリアプロジェクタの概略構成を示す図。
【図１９】実施例３の変形例を説明する図。
【図２０】実施例３の変形例を説明する他の図。
【図２１】本発明の実施例４に係るリアプロジェクタの概略構成を示す図。
【図２２】本発明の実施例５に係るリアプロジェクタの概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００８９】
１０  リアプロジェクタ、１１  光学エンジン部、１２  投写レンズ、１３  ミラー、１４  スクリーン、１５  筐体、１６  骨格構造、１７  補強部、２０  超高圧水銀ランプ、２１  第１インテグレータレンズ、２２  第２インテグレータレンズ、２３  偏光変換素子、２４  重畳レンズ、２５  第１ダイクロイックミラー、２６  反射ミラー、２７  第２ダイクロイックミラー、２８  リレーレンズ、２９Ｒ  Ｒ光用フィールドレンズ、２９Ｇ  Ｇ光用フィールドレンズ、２９Ｂ  Ｂ光用フィールドレンズ、３０Ｒ  Ｒ光用空間光変調装置、３０Ｇ  Ｇ光用空間光変調装置、３０Ｂ  Ｂ光用空間光変調装置、３１  クロスダイクロイックプリズム、３１ａ  第１ダイクロイック膜、３１ｂ  第２ダイクロイック膜、３２  第１面、３３  第２面、３４  プリズム部、３５  フレネルレンズ、４０  リアプロジェクタ、４１  背面ミラー、５０  骨格構造、６１  側面側支持部、６２  底面側支持部、７０  リアプロジェクタ、７３  非球面ミラー、７６  骨格構造、７７  補強部（第１棒状部材）、８０  リアプロジェクタ、８３  背面ミラー、１００  骨格構造、１１１  側面側支持部、１１２  底面側支持部、１２０  骨格構造、１２１  第２棒状部材、１３０  骨格構造、１３１  第２棒状部材、１４０  骨格構造、１４１、１４２  第２棒状部材、１５０  骨格構造、１５１  第２棒状部材、１６１〜１６７  棒状部材、１７０  骨格構造、１７１  補強部、１８０  リアプロジェクタ、１８１  第１ミラー、１８２  第２ミラー、１８３  第３ミラー、１８５  固定部、１９０  リアプロジェクタ、１９１  補強部、２００  リアプロジェクタ、２０１  補強部、２１０  リアプロジェクタ、２１１  ミラー、ＡＸ  光軸、２２０  リアプロジェクタ、２２１  第１ミラー、２２２  第２ミラー
【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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