(57)【要約】【課題】リアプロジェクタにおいて、奥行き寸法を抑えつつ、複数のレントゲン画像を並べて表示できるよう大型化を図る。【解決手段】投写表示装置１００は、２つのランプ１０５、１０６と、照明光学系１０４と、表示パネル１０３と、投写レンズ１０２と、スクリーン１０１と、制御装置１１０と、フィルム保持機構１０７とから構成されている。表示パネル１０３は、電子画像が表示され、照明光学系１０４により集光された光束が電子画像が表示された領域を透過する。平面ミラー１４１は投写レンズ１０２からの投写光を異なる方向へ反射させる。この投写表示装置１００では、以下の条件式を満たしている。  条件式（１）  ：  ０．４５＜Ｐｖ／ｆ＜０．５２  条件式（２）  ：  ０．２８＜ＴＤ／Ｓｈ＜０．５１【選択図】  図２
2007256828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から出射した光束を集光する照明光学系と、
電子画像が表示され、前記照明光学系により集光された光束が前記電子画像が表示された領域を透過または前記領域で反射する表示パネルと、
前記表示パネルから出射した光束を取り込む投写レンズと、
前記投写レンズからの投写光を異なる方向へ反射させる反射ミラーと、
前記反射ミラーからの反射光を受けるスクリーンとを備え、
以下の条件式を満たすリアプロジェクタ。
条件式（１）  ：  ０．４５＜Ｐｖ／ｆ＜０．５２
条件式（２）  ：  ０．２８＜ＴＤ／Ｓｈ＜０．５１
ただし、
Ｐｖ：前記投写レンズの光軸を含み前記反射ミラーに垂直な平面と前記表示パネルとの交線の半分の長さ〔ｍ〕
ｆ  ：前記投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
ＴＤ：前記投写レンズの光軸上における前記投写レンズから前記スクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：前記投写レンズの光軸を含み前記反射ミラーに垂直な平面の垂直方向の前記スクリーンの長さ〔ｍ〕
【請求項２】
光源と、
前記光源から出射した光束を集光する照明光学系と、
電子画像が表示され、前記照明光学系により集光された光束が前記電子画像が表示された領域を透過または前記領域で反射する表示パネルと、
前記表示パネルから出射した光束を取り込み、入射方向と異なる方向へ反射させる反射面を有する投写レンズと、
前記投写レンズからの投写光を受けるスクリーンとを備え、
以下の条件式を満たすリアプロジェクタ。
条件式（１）  ：  ０．４５＜Ｐｖ／ｆ＜０．５２
条件式（２）  ：  ０．２８＜ＴＤ／Ｓｈ＜０．５１
ただし、
Ｐｖ：前記投写レンズの光軸を含み前記反射面に垂直な平面と前記表示パネルとの交線の半分の長さ〔ｍ〕
ｆ  ：前記投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
ＴＤ：前記投写レンズの光軸上における前記投写レンズから前記スクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：前記投写レンズの光軸を含み前記反射ミラーに垂直な平面の垂直方向の前記スクリーンの長さ〔ｍ〕
【請求項３】
前記投写レンズは、前記交線方向の外周部がカットされている少なくとも１枚の非球面レンズを含んでいる、
請求項１または２に記載のリアプロジェクタ。
【請求項４】
前記表示パネルは、１枚の透過型液晶パネルであり、
以下の条件式を満たしている、
請求項１から３のいずれかに記載のリアプロジェクタ。
条件式（３）  ：  ０．０＜Ｂｆ／ＬＣＤ＜１．０
ただし、
Ｂｆ  ：  前記投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＤ：  前記表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
【請求項５】
前記表示パネルは、１枚の透過型液晶パネルであり、
以下の条件式を満たしている、
請求項１から３のいずれかに記載のリアプロジェクタ。
条件式（４）  :  ０．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．０
ただし、
Ｂｆ  ：  前記投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
【請求項６】
前記表示パネルは、１枚の反射型液晶パネルであり、
以下の条件式を満たしている、
請求項１から３のいずれかに記載のリアプロジェクタ。
条件式（５）  ：  １．０＜Ｂｆ／ＬＣＯＳ＜１．５
ただし、
Ｂｆ  ：  前記投写レンズのうち共役距離が最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＯＳ：  前記表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
【請求項７】
前記表示パネルは、１枚の反射型液晶パネルであり、
以下の条件式を満たしている、
請求項１から３のいずれかに記載のリアプロジェクタ。
条件式（６）  :  １．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．５
ただし、
Ｂｆ  ：  前記投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
【請求項８】
前記表示パネルは、反射型ミラーデバイスである、
請求項７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、投写型表示装置、特にスクリーンの背面から投写するリアプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の医療現場では、患者の各種診断を行うために、レントゲン写真が利用されている。レントゲン写真は、Ｘ線の透過光を撮影した透過写真であり、大判のレントゲンフィルムに焼き付けられている。レントゲン写真を読影する際、シャーカステンと呼ばれる面光源の前にレントゲンフィルムが配置される。医師は、レントゲンフィルムを透過する面光源からの光を観察し、レントゲン写真の読影を行う。
しかし、レントゲン写真の媒体としてレントゲンフィルムを使用すると、保管や整理に手間がかかり、またフィルムに焼き付けるためコストが高くなる。
そこで近年、レントゲン写真の画像を電子データ化し、レントゲン写真を電子画像として観察できる電子ディスプレイが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平７−２９９０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種の電子ディスプレイとしては、例えばＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイなどが採用されている。液晶ディスプレイの場合、医師は液晶ディスプレイの画面上でレントゲン画像の読影を行うことができる。また、液晶ディスプレイに白色の画像を表示させることで、液晶ディスプレイをレントゲンフィルム用の面光源として使用することができる。
しかし、実際にレントゲン写真を読影する場合、的確な診断を行うためには複数のレントゲン画像を同時に比較することが必要とされる。１枚のレントゲン画像を表示するのに必要な画面サイズは２０インチ前後であり、２０インチの画面を２面もしくは３面以上を同一表示素子で構成できればよい。しかし、液晶ディスプレイは大型になるほど製造コストが増大するため、医療用表示装置としては現実的ではない。また、２０インチ程度の複数の液晶ディスプレイから構成されるマルチディスプレイを採用した場合、各液晶ディスプレイの階調特性にばらつきが生じ、医師の的確な診断を妨げるおそれがある。
また、液晶ディスプレイの代わりに画面の大型化が比較的容易なリアプロジェクタを採用することが考えられるが、リアプロジェクタではスクリーンに画像が拡大投写されるため、液晶ディスプレイよりも奥行きが大きくなる。リアプロジェクタでは、奥行きを短くするために投写レンズとスクリーンとの間に平面ミラーが配置されているが、スクリーンから投写レンズまでの距離を短くしすぎると、平面ミラーで反射された光束が投写レンズと干渉する。そのため、リアプロジェクタの奥行きを短くするには限界があり、設置場所が制限される。
【０００４】
本発明の課題は、リアプロジェクタにおいて、奥行き寸法を抑えつつ、複数のレントゲン画像を並べて表示できるよう大型化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明に係るリアプロジェクタは、光源と、照明光学系と、表示パネルと、投写レンズと、平面ミラーと、スクリーンとを備えている。照明光学系は光源から出射した光束を集光する。表示パネルは、電子画像が表示され、照明光学系により集光された光束が電子画像が表示された領域を透過または領域で反射する。投写レンズは表示パネルから出射した光束を取り込む。平面ミラーは投写レンズからの投写光を異なる方向へ反射させる。スクリーンは平面ミラーからの反射光を受ける。このリアプロジェクタは、以下の条件式を満たしている。
条件式（１）  ：  ０．４５＜Ｐｖ／ｆ＜０．５２
条件式（２）  ：  ０．２８＜ＴＤ／Ｓｈ＜０．５１
ただし、各記号は以下の寸法を示している。
Ｐｖ：投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面と表示パネルとの交線の半分の長さ〔ｍ〕
ｆ  ：投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
ＴＤ：投写レンズの光軸上における投写レンズからスクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面の垂直方向におけるスクリーンの長さ〔ｍ〕
このリアプロジェクタでは、条件式（１）、（２）を満たしているため、平面ミラーで反射した光束が投写レンズと干渉するのを防止しつつ、投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面の垂直方向のスクリーンの寸法Ｓｈを大きくとることができる。これにより、このリアプロジェクタでは、奥行き寸法を抑えつつ、スクリーンの大型化を図ることができる。
【０００６】
第２の発明に係るリアプロジェクタは、光源と、照明光学系と、表示パネルと、投写レンズと、平面ミラーと、スクリーンとを備えている。照明光学系は光源から出射した光束を集光する。表示パネルは、電子画像が表示され、照明光学系により集光された光束が電子画像が表示された領域を透過または領域で反射する。投写レンズは、表示パネルから出射した光束を取り込み、入射方向と異なる方向へ反射させる反射面を有している。スクリーンは投写レンズからの投写光を受ける。このリアプロジェクタは、以下の条件式を満たしている。
条件式（１）  ：  ０．４５＜Ｐｖ／ｆ＜０．５２
条件式（２）  ：  ０．２８＜ＴＤ／Ｓｈ＜０．５１
ただし、各記号は以下の寸法を示している。
Ｐｖ：投写レンズの光軸を含み反射面に垂直な平面と表示パネルとの交線の半分の長さ〔ｍ〕
ｆ  ：投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
ＴＤ：投写レンズの光軸上における投写レンズからスクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面の垂直方向におけるスクリーンの長さ〔ｍ〕
このリアプロジェクタでは、条件式（１）、（２）を満たしているため、平面ミラーで反射した光束が投写レンズと干渉するのを防止しつつ、投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面の垂直方向におけるスクリーンの寸法Ｓｈを大きくとることができる。これにより、このリアプロジェクタでは、奥行き寸法を抑えつつ、スクリーンの大型化を図ることができる。
【０００７】
第３の発明に係るリアプロジェクタは、第１または第２の発明において、投写レンズは交線方向の外周部がカットされている少なくとも１枚の非球面レンズを含んでいる。
ここでは、投写レンズに含まれる非球面レンズの交線方向の外周部がカットされており、そのため投写レンズ周辺の省スペース化が可能である。
第４の発明に係るリアプロジェクタは、第１から第３の発明のいずれかにおいて、表示パネルは１枚の透過型液晶パネルであり、以下の条件式を満たしている。
条件式（３）  ：  ０．０＜Ｂｆ／ＬＣＤ＜１．０
ただし、各記号は以下の寸法を示している。
Ｂｆ  ：  投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＤ：  表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
第５の発明に係るリアプロジェクタは、第１から第３の発明のいずれかにおいて、表示パネルは１枚の透過型液晶パネルであり、以下の条件式を満たしている。
条件式（４）  :  ０．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．０
ただし、
Ｂｆ  ：  投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
第６の発明に係るリアプロジェクタは、第１から第３の発明のいずれかにおいて、表示パネルは１枚の反射型液晶パネルであり、以下の条件式を満たしている。
【０００８】
条件式（５）  ：  １．０＜Ｂｆ／ＬＣＯＳ＜１．５
ただし、各記号は以下の寸法を示している。
Ｂｆ  ：  投写レンズのうち共役距離が最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＯＳ：  表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
第７の発明に係るリアプロジェクタは、第１から第３の発明のいずれかにおいて、表示パネルは１枚の反射型液晶パネルであり、以下の条件式を満たしている。
条件式（６）  :  １．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．５
ただし、各記号は以下の寸法を示している。
Ｂｆ  ：  投写レンズのうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
第８の発明に係るリアプロジェクタは、第７の発明において、表示パネルが反射型ミラーデバイスである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るリアプロジェクタでは、奥行き寸法を抑えつつ、複数のレントゲン画像を並べて表示できるよう大型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
＜１＞第１実施形態
（１）投写表示装置の全体構成
図１に本発明の第１実施形態に係る投写表示装置１００の全体構成図を示す。なお、図１に示す全体構成図は、投写表示装置１００の各構成部品の実際の配置を限定するものではない。
図１に示すように、この投写表示装置１００は、レントゲンフィルムの面光源としての機能とレントゲン画像のディスプレイとしての機能とを備えており、主に、光源としての２つのランプ１０５、１０６と、照明光学系１０４と、表示パネル１０３と、投写レンズ１０２と、スクリーン１０１と、制御装置１１０と、フィルム保持機構１０７とから構成されている。本実施形態に係る投写表示装置１００はリアプロジェクタである。
ランプ１０５、１０６は、投写表示装置１００の光源であり、照明光学系１０４へ光束を出射する。ランプ１０５、１０６としては、例えば超高圧水銀ランプなどが挙げられる。ランプ１０５、１０６は、後述するランプ駆動部１１１、１１２によりそれぞれ単独で点灯、消灯が可能となっており、ランプ１０５から出射する光束の量は、電子画像をスクリーン１０１上で見るのに適した大きさとなっている。また、ランプ１０５、１０６から出射する光束の量は、レントゲンフィルム１０８の面光源として適した大きさとなっている。なお、図１に示すランプ１０５、１０６の配置は、ランプ１０５、１０６の実際の位置関係を限定するものではない。
【００１１】
照明光学系１０４は、例えば複数のレンズから構成されており、ランプ１０５、１０６から出射した光束を集光する。照明光学系１０４から出射する光束は、点灯するランプの数量に関係なく、表示パネル１０３の電子画像が表示される領域内を均一に透過するように集光される。
表示パネル１０３は、複数の電子画像を表示するためのもので、例えば透過型液晶パネルから構成されている。表示パネル１０３の電子画像が表示された領域を照明光学系１０４により集光された光束が透過する。表示パネル１０３は、１枚のパネルから構成されており、後述する制御装置１１０により複数の電子画像を表示することができる。１つの電子画像は、例えば１枚のレントゲン写真と対応している。表示パネル１０３は、例えば２枚の縦長のレントゲン画像が水平方向に並んで表示可能なように、水平方向に長い長方形を有している。
投写レンズ１０２は、例えば複数のレンズから構成されており、表示パネル１０３を透過した光束を取り込み、表示パネル１０３に表示された電子画像をスクリーン１０１へ投写する。
スクリーン１０１には、投写レンズ１０２から投写光を投写される。本実施形態においては、スクリーン１０１は透過型スクリーンであり、レントゲン画像を水平方向に並べて表示できるように、例えば水平方向に長い長方形を有している。そのため、スクリーン１０１のアスペクト比（縦横比）は、従来の３：４よりも横方向成分が大きくなり、例えば４：９となっている。
【００１２】
制御装置１１０は、２つのランプ１０５、１０６および表示パネル１０３の動作を制御するための装置であり、主に、光源駆動部としての２つのランプ駆動部１１１、１１２と、表示パネル駆動部１１３と、駆動制御部１１４とから構成されている。
ランプ駆動部１１１、１１２はランプ１０５、１０６を点灯、消灯させるための回路であり、ランプ１０５、１０６および駆動制御部１１４に接続されている。
表示パネル駆動部１１３は、表示パネル１０３に電子画像を表示するための回路であり、表示パネル１０３および駆動制御部１１４に接続されている。表示パネル駆動部１１３により、表示パネル１０３は複数の電子画像を表示することができる。
駆動制御部１１４は、ランプ駆動部１１１、１１２および表示パネル駆動部１１３を介してランプ１０５、１０６および表示パネル１０３の動作を制御する。駆動制御部１１４は、信号切替部１１５と、画像信号入力部１１６と、信号発生部１１７とから構成されている。信号切替部１１５は、ランプ駆動部１１１、１１２および表示パネル駆動部１１３に出力する信号を切り替えるための回路であり、各駆動部１１１、１１２、１１３に接続されている。画像信号入力部１１６は、レントゲン画像を出力するための回路であり、信号切替部１１５に接続されている。画像信号入力部１１６には投写表示装置１００の外部からレントゲン画像の電子データが入力可能となっている。信号発生部１１７は、単一色の電子画像の信号を信号切替部１１５に出力するための回路であり、信号切替部１１５に接続されている。
【００１３】
フィルム保持機構１０７は、レントゲンフィルム１０８をスクリーン１０１上に保持するための機構であり、フィルム保持具としてのクリップ１０７ａと、フィルムセンサ１０７ｂとから構成されている。クリップ１０７ａは、スクリーン１０１の外周部に取り付けられており、レントゲンフィルム１０８をスクリーン１０１との間で狭持可能となっている。フィルムセンサ１０７ｂは、クリップ１０７ａに取り付けられており、クリップ１０７ａにレントゲンフィルム１０８が挿入されたことを検知する。フィルムセンサ１０７ｂは、信号切替部１１５に接続されており、レントゲンフィルム１０８が挿入された場合に信号切替部１１５へ信号を出力する。なお、本実施形態に係る投写表示装置１００は、リアプロジェクタであるため、レントゲンフィルム１０８は、スクリーン１０１の投写レンズ１０２と反対側（図１ではスクリーン１０１の左側）に配置される。
以上の構成により、この投写表示装置１００では、表示パネル１０３に表示された電子画像をスクリーン１０１上に投写することができる。
また前述のように、投写表示装置１００では、レントゲン画像を表示するため、表示パネル１０３に表示される電子画像はモノクロである。そのため、ランプ１０５、１０６からの光束をＲＧＢの各要素に分離したり、それらの光束を合成したりする必要がなく、カラープロジェクタのようにダイクロイックプリズムやカラーホイールなどの光学系が不要となる。カラーホイールが不要であるため、同一の電子画像を表示する場合、表示パネル１０３のすべての素子の表示する色は変化しない。以上より、この投写表示装置１００はカラープロジェクタに比べて小型化が可能となり、以下の条件式（３）としての条件式（Ａ）を満たすことが可能となる。
【００１４】
０．０＜Ｂｆ／ＬＣＤ＜１．０  ・・・（Ａ）
ここで、図１に示すようにＢｆ、ＬＣＤは以下の寸法を示す。
Ｂｆ  ：  投写レンズ１０２のうち共役距離の最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＤ：  表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
共役距離とは、レンズを中心とした物体とその像との間の距離を意味している。カラープロジェクタであれば、表示パネルと投写レンズとの間にプリズムなどの光学系を配置する必要があり、条件式（Ａ）を満たすことはない。
また、この投写表示装置１００は、各構成部品の実施の配置にも特徴を有している。ここで各構成部品の実際の配置について説明する。図２（ａ）に投写表示装置１００の正面図、図２（ｂ）の縦断面概略図、図３（ａ）に投写表示装置１００の水平方向から見た構成図、図３（ｂ）に垂直方向から見た構成図、を示す。なお、図２（ａ）の上下方向を「垂直方向」、左右方向を「水平方向」と記載するが、これは投写表示装置１００の実際の使用状態などを限定するものではない。「水平方向」を「投写レンズ１０２の光軸を含み平面ミラー１４１に垂直な平面の垂直方向」と言うこともできる。また、図３では、ランプ１０５、１０６、照明光学系１０４および平面ミラー１４１は省略している。
【００１５】
図２に示すように、前述の各構成部品はハウジング１４０に収容されており、スクリーン１０１はハウジング１４０に取り付けられている。表示パネル１０３および投写レンズ１０２は、ハウジング１４０の内部であってスクリーン１０１の下部周辺に配置されている。この投写表示装置１００はリアプロジェクタであるため、反射ミラーとしての平面ミラー１４１を備えている。平面ミラー１４１は、投写レンズ１０２の上側に、スクリーン１０１に対向するように配置されている。平面ミラー１４１は、スクリーン１０１に対して傾斜しており、投写レンズ１０２から出射する光束を反射してスクリーン１０１の背面に投写する。このように、平面ミラー１４１を配置することで、表示パネル１０３および投写レンズ１０２を下側に配置することができ、投写表示装置１００の奥行きを短くすることができる。
また、投写レンズ１０２により投写される電子画像の領域は水平方向に長い。そのため、例えば、投写レンズ１０２が少なくとも１枚の非球面レンズを含む場合、その非球面レンズの垂直方向（より詳細には、投写レンズ１０２の光軸を含み平面ミラー１４１に垂直な平面と表示パネル１０３との交線の方向）の外周部は光学有効領域ではない。したがって、非球面レンズの垂直方向の外周部はカットすることができ、投写レンズの垂直方向の省スペース化が可能となる。
【００１６】
また、この投写表示装置１００では、各部の寸法が以下の条件式（４）、（１）、（２）としての条件式（Ｂ）〜（Ｄ）を満たしている。
０．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．０  ・・・（Ｂ）
０．４５＜Ｐｖ／ｆ＜０．５２  ・・・（Ｃ）
０．２８＜ＴＤ／Ｓｈ＜０．５１  ・・・（Ｄ）
ここで、図２および図３に示すように、各記号は以下の寸法を示している。
Ｐｖ：投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面と表示パネルとの交線の半分の長さ〔ｍ〕
ｆ  ：投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
ＴＤ：投写レンズの光軸上における投写レンズからスクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面とスクリーンとの交線に垂直な方向のスクリーンの長さ〔ｍ〕
条件式（Ｃ）は、表示パネル１０３の大きさに比べて投写レンズ１０２の焦点距離が小さいことを意味している。条件式（Ｄ）は、投写レンズ１０２からスクリーン１０１までの距離に比べて、スクリーン１０１の水平方向の寸法Ｓｈが長いことを意味している。条件式（Ｃ）、（Ｄ）は投写レンズ１０２の垂直方向の画角を規定しているとも言える。なお、従来の投写表示装置において、条件式（Ｄ）の範囲は０．６〜０．８程度である。
【００１７】
以上の条件式（Ｃ）、（Ｄ）を満たしているため、平面ミラー１４１で反射した光束が投写レンズ１０２と干渉するのを防止しつつ、スクリーン１０１の水平方向の寸法Ｓｈを大きくとることができる。これにより、この投写表示装置１００では、奥行き寸法を抑えつつ、スクリーン１０１の水平方向の大型化を図ることができる。したがって、この投写表示装置１００では、複数のレントゲン画像を並べて表示することができるとともに、面光源として使用する場合には複数のレントゲンフィルム１０８を並べて読影することができる。なお、この投写表示装置１００はカラープロジェクタではないため、条件式（Ａ）と同様に条件式（Ｂ）を満たすことが可能となる。
（２）投写表示装置の動作
図６を用いて、投写表示装置１００の動作について説明する。図６に、本発明に係る投写表示装置１００の動作フロー図を示す。
まず、投写表示装置１００をレントゲン画像を表示するディスプレイとして使用する場合について説明する。図６に示すように、この場合はフィルムセンサ１１７ｂから信号切替部１１５へ信号が出力されない（Ｓ１）。そのため、画像信号入力部１１６に入力されたレントゲン画像の電子データが信号切替部１１５に出力される（Ｓ２）。レントゲン画像はモノクロの画像であり、白色、灰色、黒色などの複数色から構成されている。信号切替部１１５は信号発生部１１７から出力された白色からなる電子画像の電子データが表示パネル駆動部１１３に出力され（Ｓ３）、表示パネル１０３にレントゲン画像が表示される（Ｓ４）。
【００１８】
このとき、信号切替部１１５はランプ駆動部１１１へ点灯信号を出力し、ランプ駆動部１１２へは消灯信号を出力する（Ｓ５）。これにより、ランプ１０５は点灯状態、ランプ１０６は消灯状態となり（Ｓ６）、ランプ１０５から出射された光束が照明光学系１０４を介して表示パネル１０３に入射する。この光束は表示パネル１０３の電子画像が表示される領域を透過し、その透過した光束は投写レンズ１０２を介してスクリーン１０１に投写される。
この場合、前述のようにランプ１０５の光束の量は、電子画像をスクリーン上で見るのに適した大きさであるため、スクリーン１０１に投写された電子画像の階調特性が最適な状態となる。これにより、スクリーンに表示されたレントゲン画像の診断を医師が的確に行うことができる。また、複数の電子画像を表示しても、光源が同じであるため階調特性などの条件が個々の電子画像で同一となり、医師の的確な診断を可能とする。
次に、投写表示装置１００をレントゲンフィルム用の面光源として使用する場合について説明する。医師がレントゲンフィルム１０８をクリップ１０７ａに挿入すると、フィルム１０８がクリップ１０７ａによりスクリーン１０１の前面（図１の左側）に保持される。この結果、フィルムセンサ１０７ｂがフィルム１０８を検知し、信号切替部１１５へ信号を出力する（Ｓ１）。フィルムセンサ１０７ｂからの信号により、信号切替部１１５は信号発生部１１７から出力される白色の電子画像の信号を表示パネル駆動部１１３へ出力し（Ｓ７）、表示パネル１０３には単一色からなる白色の電子画像が表示される（Ｓ８）。
【００１９】
また、信号切替部１１５はランプ駆動部１１１、１１２へ点灯信号を出力する（Ｓ９）。これにより、ランプ１０５、１０６が点灯し（Ｓ１０）、ランプ１０５、１０６から出射された光束が照明光学系１０４により集光され、表示パネル１０３へ出射される。この光束は、表示パネル１０３の電子画像が表示される領域を透過し、その透過した光束は投写レンズ１０２を介してスクリーン１０１に投写される。
スクリーン１０１に投写された光束は、スクリーン１０１の前面にクリップ１０７ａにより保持されたレントゲンフィルム１０８を透過し、医師はレントゲンフィルム１０８の読影が可能となる。
この場合、ランプ１０５、１０６が２つとも点灯し、そして表示パネル１０３に白色の電子画像が投写されるため、投写表示装置１００を白色の強い光を放つ面光源として使用することができる。
以上に述べたように、この投写表示装置１００では、レントゲンフィルム用の面光源として使用する場合とレントゲン画像として使用する場合とで、ランプ１０５、１０６の点灯状態を切り替えるため、レントゲン画像を表示するディスプレイとしての性能を低下させることなく、面光源としての性能を確保することができる。
【００２０】
また、表示パネル１０３に同じランプ１０５を光源として複数の電子画像を表示できるため、階調特性のばらつきを低減することができる。
なお、本実施形態に係る投写表示装置１００はリアプロジェクタであるが、フロント型プロジェクタであってもよい。この場合、スクリーン１０１としては反射型スクリーンが採用され、レントゲンフィルム１０８の配置がスクリーン１０１の投写レンズ１０２側（図１の右側）となる。電子画像のディスプレイとして使用する場合は、レントゲン画像がスクリーン１０１上に表示され、レントゲンフィルム１０８の面光源として使用する場合は、スクリーン１０１で反射された光束がレントゲンフィルムを透過する。その透過する光束を観察することで、医師はレントゲンフィルムの読影をすることができる。
（３）変形例
前述の第１実施形態では、表示パネル１０３が透過型液晶パネルであるが、反射型液晶パネルであってもよい。図５を用いて、本発明の第１実施形態の変形例について説明する。図５に、本発明の第１実施形態の変形例に係る投写表示装置２００の全体構成図を示す。なお、図５に示す全体構成図は、投写表示装置２００の各構成部品の実際の配置を限定するものではない。
【００２１】
図５に示すように、この投写表示装置２００は、主に、２つのランプ２０５、２０６と、照明光学系２０４と、表示パネル２０３と、投写レンズ２０２と、スクリーン２０１と、制御装置２１０と、フィルム保持機構２０７とを備えている。表示パネル２０３は反射型液晶パネルである。照明光学系２０４は、ランプ２０５、２０６から出射された光束を集光し表示パネル２０３へ出射するとともに、表示パネル２０３で反射した光束が投写レンズ２０２へ透過する構成となっており、照明光学系２０４は表示パネル２０３と投写レンズ２０２との間の光路上に配置されている。その他の構成については前述の第１実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
この場合、投写表示装置２００は以下の条件式（５）としての条件式（Ｅ）を満たしている。
１．０＜Ｂｆ／ＬＣＯＳ＜１．５  ・・・（Ｅ）
ここで、図５に示すようにＢｆ、ＬＣＯＳは以下の寸法を示す。
Ｂｆ  ：  投写レンズのうち共役距離が最も短いレンズ面から共役距離の短い方の結像面までの空気換算の距離〔ｍ〕
ＬＣＯＳ：  表示パネルの表示領域の対角寸法〔ｍ〕
また、この投写表示装置１００は前述の実施形態と同様に、各構成部品の実施の配置にも特徴を有している。図６（ａ）に投写表示装置２００の正面図、図６（ｂ）の縦断面概略図、図７（ａ）に投写表示装置１００の水平方向から見た構成図、図７（ｂ）に垂直方向から見た構成図、を示す。なお、基本的な構成は前述の実施形態と同様であるため、異なる構成を中心に説明する。なお、図６（ａ）の上下方向を「垂直方向」、左右方向を「水平方向」と記載するが、これは投写表示装置２００の実際の使用状態などを限定するものではない。「水平方向」を「投写レンズ２０２の光軸を含み平面ミラー２４１に垂直な平面の垂直方向」と言うこともできる。また、図７では、ランプ２０５、照明光学系２０４および平面ミラー２４１は省略している。
【００２２】
表示パネル２０３、照明光学系２０４および投写レンズ２０２は、ハウジング２４０の内部であってスクリーン２０１の下部周辺に配置されている。表示パネル２０３と投写レンズ２０２との間には照明光学系２０４が配置されている。そのため、前述の実施形態に比べて寸法Ｂｆが若干大きくなる。
この場合、この投写表示装置１００では、各部の寸法が以下の条件式（６）、（１）、（２）としての条件式（Ｆ）〜（Ｈ）を満たしている。
１．０＜（Ｂｆ×ＴＤ）／（Ｓｈ×ｆ）＜１．５  ・・・（Ｆ）
０．４５＜Ｐｖ／ｆ＜０．５２  ・・・（Ｇ）
０．２８＜ＴＤ／Ｓｈ＜０．５１  ・・・（Ｈ）
ここで、図６および図７に示すように、各記号は以下の寸法を示している。
Ｐｖ：投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面と表示パネルとの交線の半分の長さ〔ｍ〕
ｆ  ：投写レンズの焦点距離〔ｍ〕
ＴＤ：投写レンズの光軸上における投写レンズからスクリーンまでの距離〔ｍ〕
Ｓｈ：投写レンズの光軸を含み平面ミラーに垂直な平面とスクリーンとの交線に垂直な方向のスクリーンの長さ〔ｍ〕
条件式（Ｇ）は、表示パネル２０３の大きさに比べて投写レンズ２０２の焦点距離が小さいことを意味している。条件式（Ｈ）は、投写レンズ２０２からスクリーン２０１までの距離に比べて、スクリーン２０１の水平方向の寸法Ｓｈが長いことを意味している。条件式（Ｇ）、（Ｈ）は投写レンズ２０２の垂直方向の画角を規定しているとも言える。なお、従来の投写表示装置において、条件式（Ｈ）の範囲は０．６〜０．８程度である。
【００２３】
以上の条件式（Ｇ）、（Ｈ）を満たしているため、平面ミラー２４１で反射した光束が投写レンズ２０２と干渉するのを防止しつつ、スクリーン２０１の水平方向の寸法Ｓｈを大きくとることができる。これにより、この投写表示装置２００では、奥行き寸法を抑えつつ、スクリーン２０１の水平方向の大型化を図ることができる。したがって、この投写表示装置２００では、複数のレントゲン画像を並べて表示することができるとともに、面光源として使用する場合には複数のレントゲンフィルム２０８を並べて読影することができる。なお、この投写表示装置２００はカラープロジェクタではないため、条件式（Ｅ）と同様に条件式（Ｆ）を満たすことが可能となる。
なお、表示パネル２０３として反射型ミラーデバイスなどを用いることもできる。
＜２＞第２実施形態
（１）投写表示装置の全体構成
前述の実施形態に係る投写表示装置１００は、光源の数量を変えることで表示パネルに入射される光束の量を変化させているが、以下のような実施形態も考えられる。ここでは図８を用いて、本発明の第２実施形態に係る投写表示装置３００について説明する。図８に、本発明の第２実施形態に係る投写表示装置３００の全体構成図を示す。
【００２４】
図８に示すように、この投写表示装置３００は、主に、ランプ３０５と、照明光学系３０４と、減光光学系３０９と、表示パネル３０３と、投写レンズ３０２と、スクリーン３０１と、制御装置３１０と、フィルム保持機構３０７とから構成されている。
ランプ３０５は投写表示装置３００の光源であり、前述の第１実施形態と同様に超高圧水銀ランプなどから構成されている。ランプ３０５の光束の量は、レントゲンフィルム３０８の面光源として適した大きさとなっている。なお、図８には１つのランプ３０５を示しているが、これに限定されず、複数のランプ３０５が配置されていてもよい。
減光光学系３０９は、ランプ３０５と照明光学系３０４との間の光路上に配置されており、ランプ３０５から出射された光束の量を調整するためのものである。具体的には、減光光学系３０９は例えば可動絞りやＮＤフィルタなどから構成されており、減光光学系３０９により減光された光束の量は、電子画像をスクリーン３０１上で見るのに適した大きさとなっている。減光光学系３０９は、後述する減光調整部３１８に接続されており、減光調整部３１８を介して駆動制御部３１４により動作が制御される。なお、減光光学系３０９は、照明光学系３０４と表示パネル３０３との間の光路上に配置されていてもよい。
制御装置３１０は、ランプ駆動部３１１と、表示パネル駆動部３１３と、減光調整部３１８と、駆動制御部３１４とから構成されている。減光調整部３１８は、減光光学系３０９を駆動するための回路であり、駆動制御部３１４の信号切替部３１５に接続されている。
【００２５】
減光光学系３０９が可動絞りの場合、減光調整部３１８からの減光信号により、可動絞りが駆動し、ランプ３０５から照明光学系３０４へ入射する光束の量が減少する。また、減光光学系３０９がＮＤフィルタの場合、ＮＤフィルタは光路に対して挿脱可能に配置されており、減光する場合は減光調整部３１８からの減光信号によりＮＤフィルタは光路上に挿入される。この結果、ランプ３０５から照明光学系３０４へ入射する光束の量が減少する。
その他の構成については、前述の第１実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
なお、この投写表示装置３００についても、前述の条件式（Ａ）〜（Ｄ）を満たしている。そのため、この投写表示装置３００では、奥行き寸法を抑えつつ、スクリーン２０１の水平方向の大型化を図ることができる。
（２）投写表示装置の動作
図９を用いて、投写表示装置３００の動作について説明する。図９に、本発明の第２実施形態に係る投写表示装置３００の動作フロー図を示す。
まず、投写表示装置３００をレントゲン画像を表示するディスプレイとして使用する場合について説明する。図９に示すように、この場合はフィルムセンサ３０７ｂから信号切替部３１５へ信号が出力されない（Ｓ１１）。そのため、画像信号入力部３１６に入力されたレントゲン画像の電子データが信号切替部３１５に出力される（Ｓ１２）。信号切替部３１５は信号切替部３１５から出力された白色からなる電子画像の電子データが表示パネル駆動部３１３に出力され（Ｓ１３）、表示パネル３０３にレントゲン画像が表示される（Ｓ１４）。
【００２６】
このとき、信号切替部３１５は減光調整部３１８へ減光するよう信号を出力する（Ｓ１５）。これにより、ランプ３０５から出射された光束が減光光学系３０９により減光され（Ｓ１６）、照明光学系３０４を介して表示パネル３０３に入射する。例えば、減光光学系３０９が可動絞りである場合、減光調整部３１８からの信号により可動絞りが絞られる。また減光光学系３０９がＮＤフィルタである場合、減光調整部３１８からの信号によりＮＤフィルタが光路上に挿入される。
表示パネル３０３に入射した光束は表示パネル３０３の電子画像が表示される領域を透過し、その透過した光束は投写レンズ３０２を介してスクリーン３０１に投写される。
この場合、前述のように減光光学系３０９により減光された光束の量は、電子画像をスクリーン３０１上で見るのに適した大きさとなっている。そのため、スクリーン上に投写された電子画像の階調特性が最適な状態となる。これにより、レントゲン画像の診断を医師が的確に行うことができる。また、複数の電子画像を表示しても、光源が同じであるため階調特性などの条件が個々の電子画像で同一となり、医師の的確な診断を可能とする。
次に、投写表示装置３００をレントゲンフィルム用の面光源として使用する場合について説明する。医師がレントゲンフィルム３０８をクリップ３０７ａに挿入すると、フィルム３０８がクリップ３０７ａによりスクリーン３０１の前面（図９の左側）に保持される。この結果、フィルムセンサ３０７ｂがフィルム３０８を検知し、信号切替部３１５へ信号を出力する（Ｓ１１）。フィルムセンサ３０７ｂからの信号により、信号切替部３１５は信号発生部３１７から出力される白色の電子画像の信号を表示パネル駆動部３１３へ出力し（Ｓ１７）、表示パネル３０３には単一色からなる白色の電子画像が表示される（Ｓ１８）。
【００２７】
また、信号切替部３１５から減光調整部３１８へ減光させないよう信号が出力される（Ｓ１９）。これにより、ランプ３０５から出射された光束が減光光学系３０９により減光されることなく（Ｓ２０）照明光学系１０４により集光され、表示パネル１０３へ出射される。例えば、減光光学系３０９が可動絞りである場合、減光調整部３１８からの信号により可動絞りの絞りが解放される。また減光光学系３０９がＮＤフィルタである場合、減光調整部３１８からの信号によりＮＤフィルタが光路上から引き抜かれる。
表示パネル３０３に入射した光束は、表示パネル１０３の電子画像が表示される領域を透過し、その透過した光束は投写レンズ１０２を介してスクリーン１０１に投写される。
スクリーン１０１に投写された光束は、スクリーン１０１の前面に保持されたレントゲンフィルム１０８を透過し、医師はレントゲンフィルム１０８を読影することができる。
この場合、ランプ３０５からの光束が減光されずにそのまま表示パネル３０３に入射し、そして表示パネル３０３に白色の電子画像が表示されるため、投写表示装置３００を白色の強い光を放つ面光源として使用することができる。
なお、本実施形態に係る投写表示装置３００は、表示パネル３０３が透過型液晶パネルであるが、反射型液晶パネルであってもよい。この場合、投写表示装置３００は、前述の条件式（Ｅ）〜（Ｈ）を満たすこととなり、奥行き寸法を抑えつつ、スクリーン２０１の水平方向の大型化を図ることができる。
【００２８】
また、投写表示装置３００はリアプロジェクタであるが、フロント型プロジェクタであってもよい。この場合、スクリーン３０１としては反射型スクリーンが採用され、レントゲンフィルム３０８の配置がスクリーン３０１の投写レンズ３０２側（図９の右側）となる。電子画像のディスプレイとして使用する場合は、レントゲン画像がスクリーン３０１上に表示され、レントゲンフィルム３０８の面光源として使用する場合は、スクリーン３０１で反射されレントゲンフィルムを透過した光束を観察する。
＜３＞その他の実施形態
前述の実施形態は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
（１）
前述の実施形態の説明は、投写表示装置の全体構成を限定するものではない。例えば、光源としてのランプの数量は前述の実施形態に限定されない。
（２）
前述の実施形態に示す動作フロー図は一例であり、投写表示装置の動作フローはこれに限定されない。
（３）
前述の実施形態では、投写レンズと平面ミラーとは別部材となっているが、投写レンズに平面ミラーの機能をもたせてもよい。この場合、例えば投写レンズは、表示パネルから出射した光束を取り込み、入射方向と異なる方向へ反射させる反射面を有することとなる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係る投写表示装置は、電子画像を表示するときに階調特性を劣化させること無く、面光源としての性能を確保できるため、医療用ディスプレイ、特にレントゲン画像およびレントゲンフィルムの両方を表示観察できる装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る投写表示装置１００の全体構成図
【図２】投写表示装置１００の正面図および縦断面概略図
【図３】投写表示装置１００の水平方向から見た構成図および垂直方向から見た構成図
【図４】投写表示装置１００の動作フロー図
【図５】本発明の第１実施形態の変形例としての投写表示装置２００の全体構成図
【図６】投写表示装置２００の正面図および縦断面概略図
【図７】投写表示装置２００の水平方向から見た構成図および垂直方向から見た構成図
【図８】本発明の第２実施形態に係る投写表示装置３００の全体構成図
【図９】投写表示装置３００の動作フロー図
【符号の説明】
【００３１】
１００、２００、３００  投写表示装置
１０１、２０１、３０１  スクリーン
１０２、２０２、３０２  投写レンズ
１０３、２０３、３０３  表示パネル
１０４、２０４、３０４  照明光学系
１０５、１０６、２０５、３０５  ランプ（光源）
１０７、２０７、３０７  フィルム保持機構
１０７ａ  クリップ（フィルム保持具）
１０７ｂ  フィルムセンサ
１０８、２０８、３０８  レントゲンフィルム
３０９  減光光学系
１１０、２１０、３１０  制御装置
１１１、１１２、３１１  ランプ駆動部（光源駆動部）
１１３、２１３、３１３  表示パネル駆動部
１１４、２１４、３１４  駆動制御部
１４０、２４０  ハウジング
１４１、２４１  平面ミラー（反射ミラー）
【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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