(57)【要約】【課題】従来の投写型表示装置には、反射鏡が筐体の外部に大きく突出してしまうという課題があった。【解決手段】据え置き薄型筐体１の内部に設けられた光源３と、光源３からの光が投射される、据え置き薄型筐体１の一つの壁面に設けられた背面投写スクリーン２と、その一つの壁面に設けられた筐体開口部１５と、筐体開口部１５に設けられた、回転が可能な反射鏡１３とを備え、反射鏡１３は、光源３からの光を背面投写スクリーン２に投射するための第一の位置と、光源３からの光を筐体開口部１５を経由して外部に投射するための第二の位置とを回転によって選択が可能である、表示装置である。【選択図】図１−Ａ
2007178449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部に設けられた光源と、
前記光源からの光が投射される、前記筐体の一つの壁面に設けられた背面投射スクリーンと、
前記一つの壁面に設けられた光射出口と、
前記光射出口にまたは前記光射出口よりも内側に設けられた、回転が可能な反射鏡とを備え、
前記反射鏡は、前記光源からの光を前記背面投射スクリーンに投射するための第一の位置と、前記光源からの光を前記光射出口を経由して外部に投射するための第二の位置とを前記回転によって選択が可能である、表示装置。
【請求項２】
前記投射される光を変調する光学系をさらに備え、
前記反射鏡の、前記回転が行われる回転軸の一方の側にある部分の長さは、前記反射鏡の、前記回転軸の他方の側にある部分の長さよりも長くなっており、
前記第一の位置が選択された場合には、前記一方の側にある部分が前記光学系により近くなり、および前記第二の位置が選択された場合には、前記一方の側にある部分が前記光学系からより遠くなる請求項１記載の、表示装置。
【請求項３】
筐体の内部に設けられた光源と、
前記光源からの光が投射される、前記筐体の一つの壁面に設けられた背面投射スクリーンと、
前記一つの壁面に設けられた光射出口と、
前記光射出口の近傍に設けられた、移動が可能な第一および第二の反射鏡とを備え、
前記第一の反射鏡は、前記光源からの光を前記背面投射スクリーンに投射するための位置に前記移動が可能であり、前記第二の反射鏡は、前記光源からの光を前記光射出口を経由して外部に投射するための位置に前記移動が可能である、表示装置。
【請求項４】
筐体の内部に設けられた光源と、
前記光源からの光が投射される、前記筐体の一つの壁面に設けられた背面投射スクリーンと、
前記一つの壁面に設けられた光射出口と、
前記光射出口よりも外側に設けられた、回転が可能な反射鏡とを備え、
前記反射鏡は、前記光源からの、前記光射出口を経由して外部に出てきた光を内部に導くことによって前記背面投射スクリーンに投射するための第一の位置と、前記光源からの光を前記光射出口を経由して外部に投射するための第二の位置とを前記回転によって選択が可能である、表示装置。
【請求項５】
前記反射鏡をスライドさせる、前記回転が行われる回転軸の位置調節用の位置調節テーブルをさらに備えた請求項４記載の、表示装置。
【請求項６】
前記反射鏡をカバーする、防塵用の防塵カバーをさらに備えた請求項４記載の、表示装置。
【請求項７】
前記光射出口は、前記背面投射スクリーンの上方側または下方側の内の何れかの側に設けられている請求項１、３、４の何れかに記載の、表示装置。
【請求項８】
前記回転または前記移動を制御するためのパラメータに基づいて、前記回転または前記移動を制御する制御回路をさらに備えた請求項１、３、４の何れかに記載の、表示装置。
【請求項９】
前記一つの壁面に対向する、前記筐体の他の一つの壁面に設けられた凸面鏡をさらに備え、
前記反射鏡は、前記光源からの光を、前記凸面鏡を経由して間接的に前記背面投射スクリーンに投射するように、前記回転または前記移動が可能である請求項１、３、４の何れかに記載の、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像を筐体外に設けられた別体のスクリーンに前面投写して表示するための前面投写スクリーンと、映像を筐体に設けられたスクリーンに背面投写して表示するための背面投写スクリーンとを切り替えて表示を行うことができる表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
（１）はじめに、図１２−Ａおよび図１２−Ｂを参照しながら従来の第一の投写型表示装置について説明する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここに、図１２−Ａは、従来の第一の投写型表示装置の、背面投写スクリーン５Ｒを利用する背面投写状態における上面図である。
【０００４】
また、図１２−Ｂは、従来の第一の投写型表示装置の、前面投写スクリーン５Ｆを利用する前面投写状態における上面図である。
【０００５】
背面投写スクリーン５Ｒを利用する場合には、反射鏡１５０は筐体１７０の内部に収納されている。投写光１１０は、筐体１７０の内部にて反射鏡１５０で反射され、背面投写スクリーン５Ｒに拡大画像が結像される。この際、投写器３００内部の走査方向制御回路（図示せず）は、スイッチ６００からの指令により、信号線６３１を通じて画像表示デバイスに対して背面投写に適した左右の走査方向を与えるよう設定される。
【０００６】
前面投写スクリーン５Ｆを利用する場合には、マウント６２０のスライド部６２１が筐体１７０の一部に設けられたガイド部に沿って上方向に大きくスライドされ、反射鏡１５０は筐体１７０の外部に保持される。投写光１１０は、筐体１７０の外部にて反射鏡１５０により反射され、前面投写スクリーン５Ｆ上に拡大画像が結像される。この際、投写器３００内部の走査方向制御回路（図示せず）は、スイッチ６００からの指令により、信号線６３１を通じて画像表示デバイスに対して前面投写に適した左右の走査方向を与えるよう設定される。
【０００７】
（２）つぎに、図１３を参照しながら従来の第二の投写型表示装置について説明する（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
ここに、図１３は、従来の第二の投写型表示装置の、背面投写スクリーン１０１５を利用する背面投写状態における斜視図である。
【０００９】
従来の第二の投写型表示装置は、投射器１０１４からのスライドの画像の投射光を反射鏡１００８で反射させて、反射鏡１００８が設けられた壁面に対して立てかけた背面投写スクリーン１０１５に背面投射し、スライドの内容を確認するための装置である。また、従来の第二の投写型表示装置は、外部に設けた前面投写スクリーン（図示省略）に前面投射を行う場合には、投射器１０１４からのスライドの画像の投射光を前面投写スクリーンに直接投射するための装置である。
【００１０】
このように、従来の第二の投写型表示装置は、投射器１０１４の投射光を前面投射することなく、肉眼ではわかりにくいスライドの内容を背面投写スクリーン１０１５で簡易に確認するためのものである。
【特許文献１】特開平５−４０３１８号公報
【特許文献２】独国特許発明第３６２９３３７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
（１）しかしながら、上述した従来の第一の投写型表示装置においては、前面投写スクリーン５Ｆを利用する場合に、マウント６２０のスライド部６２１を上方向に大きくスライドし、反射鏡１５０を筐体１７０の外部に保持しなければならない。
【００１２】
このため、前面投写スクリーン５Ｆを利用する場合には、反射鏡１５０が筐体１７０の外部に大きく突出してしまう。
【００１３】
つまり、上述した従来の第一の投写型表示装置においては、反射鏡が筐体の外部に大きく突出してしまうという第一の課題があった。
【００１４】
（２）また、上述した従来の第二の投写型表示装置においては、背面投写スクリーン１０１５を利用する場合に、反射鏡１００８が設けられた壁面に対して背面投写スクリーン１０１５を立てかけなければならない。このため、背面投写スクリーン１０１５を利用する場合には、背面投写スクリーン１０１５が嵩張ってしまう。
【００１５】
つまり、上述した従来の第二の投写型表示装置においては、背面投写スクリーンが嵩張ってしまうという第二の課題があった。
【００１６】
本発明は、上記従来の第一の課題を考慮し、反射鏡が筐体の外部に大きく突出しない表示装置を提供することを第一の目的とする。
【００１７】
また、本発明は、上記従来の第二の課題を考慮し、背面投写スクリーンが嵩張らない表示装置を提供することを第二の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記第一の目的は、以下の表示装置により達成される。
【００１９】
そのような表示装置とは、筐体の内部に設けられた光源と、
前記光源からの光が投射される、前記筐体の一つの壁面に設けられた背面投射スクリーンと、
前記一つの壁面に設けられた光射出口と、
前記光射出口にまたは前記光射出口よりも内側に設けられた、回転が可能な反射鏡とを備え、
前記反射鏡は、前記光源からの光を前記背面投射スクリーンに投射するための第一の位置と、前記光源からの光を前記光射出口を経由して外部に投射するための第二の位置とを前記回転によって選択が可能である、表示装置である。
【００２０】
また、そのような表示装置とは、筐体の内部に設けられた光源と、
前記光源からの光が投射される、前記筐体の一つの壁面に設けられた背面投射スクリーンと、
前記一つの壁面に設けられた光射出口と、
前記光射出口の近傍に設けられた、移動が可能な第一および第二の反射鏡とを備え、
前記第一の反射鏡は、前記光源からの光を前記背面投射スクリーンに投射するための位置に前記移動が可能であり、前記第二の反射鏡は、前記光源からの光を前記光射出口を経由して外部に投射するための位置に前記移動が可能である、表示装置である。
【００２１】
上記第二の目的は、以下の表示装置により達成される。
【００２２】
そのような表示装置とは、筐体の内部に設けられた光源と、
前記光源からの光が投射される、前記筐体の一つの壁面に設けられた背面投射スクリーンと、
前記一つの壁面に設けられた光射出口と、
前記光射出口よりも外側に設けられた、回転が可能な反射鏡とを備え、
前記反射鏡は、前記光源からの、前記光射出口を経由して外部に出てきた光を内部に導くことによって前記背面投射スクリーンに投射するための第一の位置と、前記光源からの光を前記光射出口を経由して外部に投射するための第二の位置とを前記回転によって選択が可能である、表示装置である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、反射鏡が筐体の外部に大きく突出しないという長所を有する。
【００２４】
また、本発明は、背面投写スクリーンが嵩張らないという長所を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
はじめに、図１−Ａ（ａ）〜（ｃ）、図１−Ｂ（ａ）〜（ｃ）、図２、図３−Ａ（ａ）〜（ｂ）および図３−Ｂ（ａ）〜（ｂ）を主として参照しながら、本発明の実施の形態１の投写型表示装置の構成について説明する。
【００２７】
ここに、図１−Ａ（ａ）は本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、背面投写状態における正面図であり、図１−Ａ（ｂ）は本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、背面投写状態における上面図であり、図１−Ａ（ｃ）は本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、背面投写状態における右側面図である。
【００２８】
また、図１−Ｂ（ａ）は本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、前面投写状態における正面図であり、図１−Ｂ（ｂ）は本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、前面投写状態における上面図であり、図１−Ｂ（ｃ）は本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、前面投写状態における右側面図である。
【００２９】
また、図２は、本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、背面投写状態における上面図の部分的な拡大図である。
【００３０】
また、図３−Ａ（ａ）は本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、背面投写状態における光路の説明図であり、図３−Ａ（ｂ）は本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、背面投写状態の説明図である。
【００３１】
また、図３−Ｂ（ａ）は本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、背面投写状態における光路の説明図であり、図３−Ｂ（ｂ）は本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、背面投写状態の説明図である。
【００３２】
つまり、図１−Ａ（ａ）〜（ｃ）および図１−Ｂ（ａ）〜（ｃ）は、正面からと上面からと右側面とからの説明図であり、光路を切り替えた２つの状態を示している。
【００３３】
また、図２は、図１−Ａ（ｂ）の筐体上面から見た図を拡大したものである。
【００３４】
また、図３−Ａ（ａ）および図３−Ｂ（ａ）はそれぞれ背面投写スクリーンと前面投写スクリーン投写における光路をそれぞれ記述したものであり、図３−Ａ（ｂ）および図３−Ｂ（ｂ）は室内での使われかたについてそれぞれ記述したものである。もちろん、図３−Ｂ（ａ）〜（ｂ）において、据え置き薄型筐体１は部屋の壁に取り付けられており、前面投写スクリーン２０は据え置き薄型筐体１が取り付けられた壁に対向する部屋の壁に設置されている。また、図３−Ａ（ａ）および図３−Ｂ（ａ）では、図１−Ａ（ｃ）や図１−Ｂ（ｃ）とは異なり、光路に関連する原理的な説明のために細部を省略して図示を行っている。
【００３５】
なお、光源３は本発明の光源に対応し、背面投写スクリーン２は本発明の背面投写スクリーンに対応し、筐体開口部１５は本発明の光射出口に対応し、反射鏡１３は本発明の反射鏡に対応する。また、偏芯凸面鏡１４は、本発明の凸面鏡に対応する。
【００３６】
本実施の形態の投写型表示装置は、据え置き薄型筐体１の内部に設けられた光源３と、光源３からの光が投射される、据え置き薄型筐体１の一つの壁面に設けられた背面投写スクリーン２と、その一つの壁面に設けられた筐体開口部１５と、筐体開口部１５に設けられた、回転が可能な反射鏡１３とを備え、反射鏡１３は、光源３からの光を背面投写スクリーン２に投射するための第一の位置と、光源３からの光を筐体開口部１５を経由して外部に投射するための第二の位置とを回転によって選択が可能である。
【００３７】
１は、据え置き薄型筐体であり、２は、背面投写スクリーンである。
【００３８】
３は、光源であり高圧水銀灯から発せられた光を放物面反射鏡で集光して平行光束を生成する。
【００３９】
４は、集光レンズであり、５は、ロッドレンズによるインテグレータであり、端面には集光レンズ４によって集められた光束が入射される。
【００４０】
６は、モーターであって映像信号に同期して回転する。
【００４１】
７は、カラーホイールであり映像信号に同期して、インテグレータ５から出射される光束を赤緑青に面順次フィルタリングする。
【００４２】
８は、リレーレンズであり、９は、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）を使った光学エンジンであるＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）デバイスであり、１０は、反射鏡である。
【００４３】
１１は、光吸収材であり、１２は、投写レンズであり、１３は、反射鏡であり、１４は、偏芯凸面鏡であり、１５は、筐体開口部である。偏芯凸面鏡１４は、対称型である普通のレンズの一部をカットしてレンズの端部のみを使ったものであるが、投影される像をレンズ中心の偏芯した方向にかなりずらせることが可能であり、背面投写スクリーン２は、偏芯凸面鏡１４の光軸中心に近い方向に配置されている。
【００４４】
１６は、制御回路であって、ＤＬＰデバイス９とモーター６とを同期して制御し、投写レンズ１２のズーム倍率や焦点距離やレンズシフト、さらに反射鏡１３を垂直回転軸で回転させて角度制御するものである。
【００４５】
なお、制御回路１６からの配線や反射鏡駆動系については、図示を省略してある。
【００４６】
つぎに、本実施の形態の投写型表示装置の動作について説明する。なお、本実施の形態の投写型表示装置の動作について説明しながら、発明の表示方法の一実施の形態についても説明する（その他の実施の形態についても同様である）。
【００４７】
光源３から発せられカラーホイール７に照射されフィルタリングされた光束は、リレーレンズ８と反射鏡１０を経由してＤＬＰデバイス９のデバイス面に伝達される。
【００４８】
ＤＬＰデバイス９に入射された光束は、制御回路１６により入力映像に同期して反射変調され、投写レンズ１２に入射されるか光吸収材１１にて吸収される。
【００４９】
なお、図１−Ａ（ａ）〜（ｂ）などにおいては、光路の理解を容易にするために補助的な破線による記入を行っているが、図１−Ａ（ａ）などにおいては、カラーホイール７によって光路が変化され得ることを示すために実線による記入も行っている。また、図２などにおいては、そのような光路の変化を示す小さな矢印も書き込んでいる。
【００５０】
図１−Ａ（ａ）〜（ｃ）においては、投写レンズ１２から出た光束は、さらに反射鏡１３に反射して偏芯凸面鏡１４に入射し、背面投写スクリーン２に映し出される。
【００５１】
この時の光束の経路は、投写レンズ１２の下方を通る、つまり下方にシフトされる、ようにレンズの一部を動かして下方部の背面投写スクリーン２に投影する（図３−Ａ（ａ）参照）。
【００５２】
これに対して、図１−Ｂ（ａ）〜（ｃ）においては、指令によって制御回路１６が反射鏡１３の角度を変更することにより光路が切り替えられ、据え置き薄型筐体１の前面の筐体開口部１５から光束が出射され、同時に投写レンズ１２のズーム倍率、焦点距離、レンズシフトの設定値も変更されて、外部の前面投写スクリーンへの投写映像が最適になるように設定される。
【００５３】
投影レンズの光束は、図１−Ｂ（ａ）〜（ｃ）のようにレンズシフト機構を共用し、前面投写スクリーンの位置に合わせて左右上下に投写するようにシフト設定するが、背面投写スクリーンの場合のように極端に下方に偏ることはない。
【００５４】
図１−Ａ（ａ）〜（ｃ）と図１−Ｂ（ａ）〜（ｃ）とでは、投写光学系のズーム投写光学系を共有し、おのおのズーム投写光学系の特定の焦点と画角設定を使用する。
【００５５】
なお、正面からの図では、筐体前面の各要素を透視して書いてあるが、実際には、据え置き薄型筐体１のうち開口部は、筐体開口部１５だけである。
【００５６】
また、図では光学系は模式的に書いたものであって、さらに自由曲面光学系や非球面も取り入れた構成も可能である。
【００５７】
また、反射鏡１３は、筐体開口部１５に配置されており、光源３からの光を偏芯凸面鏡１４を経由して間接的に背面投写スクリーン２に投射したが、筐体開口部１５よりも内側に配置されれば、光源３からの光を直接的に背面投写スクリーン２に投射することも可能である。
【００５８】
（実施の形態２）
はじめに、図４−Ａ（ａ）〜（ｃ）および図４−Ｂ（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、本発明の実施の形態２の投写型表示装置の構成について説明する。
【００５９】
ここに、図４−Ａ（ａ）は本発明の実施の形態２の投写型表示装置の、背面投写状態における正面図であり、図４−Ａ（ｂ）は本発明の実施の形態２の投写型表示装置の、背面投写状態における上面図であり、図４−Ａ（ｃ）は本発明の実施の形態２の投写型表示装置の、背面投写状態における右側面図である。
【００６０】
また、図４−Ｂ（ａ）は本発明の実施の形態２の投写型表示装置の、前面投写状態における正面図であり、図４−Ｂ（ｂ）は本発明の実施の形態２の投写型表示装置の、前面投写状態における上面図であり、図４−Ｂ（ｃ）は本発明の実施の形態２の投写型表示装置の、前面投写状態における右側面図である。
【００６１】
つまり、図４−Ａ（ａ）〜（ｃ）および図４−Ｂ（ａ）〜（ｃ）は、正面からと上面からと右側面からとの説明図であり、光路を切り替えた２つの状態を示している。
【００６２】
本実施の形態の投写型表示装置は、前述した実施の形態１の投写型表示装置と類似しているが、投写レンズ光学系が異なっていて、１７、１８、１９は、組み合わされて利用される投写レンズであり、投写レンズ１７と投写レンズ１８、投写レンズ１７と投写レンズ１９と言う組み合わせで利用される。
【００６３】
つぎに、本実施の形態の投写型表示装置の動作について説明する。
【００６４】
図４−Ａ（ａ）〜（ｃ）において背面投写スクリーン２に映像を投写する場合、制御回路１６にてレンズを移動して、投写レンズ１７と投写レンズ１８とで一つの投写レンズ系を構成する。
【００６５】
反射鏡１３の角度は、偏芯凸面鏡１４に向かうようにされ、同時に投写レンズ１７と投写レンズ１８とを動かして、背面投写スクリーンに最適に投写されるように調節する。
【００６６】
本実施の形態の構成を取ると、背面投写の場合と前面投写の場合の画像の方向を切り替える必要は無い。
【００６７】
なお、駆動機構そのものに関しては、図示を省略してある。
【００６８】
図４−Ｂ（ａ）〜（ｃ）では、制御回路１６にてレンズを移動して、投写レンズ１７と投写レンズ１９とで一つの投写レンズ系を構成する。
【００６９】
組み合わせた投写レンズのズーム倍率、焦点距離、レンズシフトの設定値も、投写レンズ１７と投写レンズ１９とでそれぞれ個別にレンズを動かして、外部の前面投写スクリーンへの投写映像が最適になるように設定される。
【００７０】
同時に、指令によって制御回路１６が反射鏡１３の角度を変更することにより、光路が切り替えられ、据え置き薄型筐体１の前面の筐体開口部１５から光束が出射される。
【００７１】
投影レンズの光束は、投写レンズ１７を共用し組み合わせて構成される投影レンズのレンズシフト機構を共用して（図４−Ａ（ａ）〜（ｃ）および図４−Ｂ（ａ）〜（ｃ）参照）、それぞれ背面投写スクリーンと外部スクリーンとに対して最適になるように動かす。
【００７２】
なお、前面投写スクリーンに投写する場合だけレンズを光路に付加したり、逆に背面投写スクリーンに投写する場合だけレンズを光路に付加するような構成も、可能である。
【００７３】
また、さらに自由曲面光学系や非球面を取り入れた構成も、可能である。
【００７４】
（実施の形態３）
図５−Ａおよび図５−Ｂを参照しながら、本発明の実施の形態３の投写型表示装置の構成および動作について説明する。
【００７５】
ここに、図５−Ａは、本発明の実施の形態３の投写型表示装置の、背面投写状態における上面図の部分的な拡大図である。
【００７６】
また、図５−Ｂは、本発明の実施の形態３の投写型表示装置の、前面投写状態における上面図の部分的な拡大図である。
【００７７】
つまり、これらは筐体上面から見た図であって、図５−Ａは背面投写スクリーンへの投写時の図であり、図５−Ｂは前面投写スクリーンへの投写時の図である。
【００７８】
なお、反射鏡２１は本発明の第一の反射鏡に対応し、反射鏡２２は本発明の第二の反射鏡に対応する。
【００７９】
本実施の形態の投写型表示装置は、据え置き薄型筐体１の内部に設けられた光源３と、光源３からの光が投射される、据え置き薄型筐体１の一つの壁面に設けられた背面投写スクリーン２と、その一つの壁面に設けられた筐体開口部１５（図１−Ａ（ａ）参照）と、筐体開口部１５の近傍に設けられた、移動が可能な反射鏡２１、２２とを備え、反射鏡２１は、光源３からの光を背面投写スクリーン２に投射するための位置に移動が可能であり、反射鏡２２は、光源３からの光を筐体開口部１５を経由して外部に投射するための位置に移動が可能である。
【００８０】
２１および２２は、反射鏡であって、制御回路１６によって取り替えられ、投写レンズ１２からの光束を背面投写スクリーンに導くか前面投写スクリーンに導くかが、駆動機構による反射鏡２１および２２の駆動によって切り替えられる。
【００８１】
なお、モーターや歯車等を利用して出射光束が筐体に遮られることがないように設けられた駆動機構は、図示を省略している。
【００８２】
（実施の形態４）
図６−Ａ（ａ）〜（ｃ）および図６−Ｂ（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、本発明の実施の形態４の投写型表示装置の構成および動作について説明する。
【００８３】
ここに、図６−Ａ（ａ）は本発明の実施の形態４の投写型表示装置の、背面投写状態における正面図であり、図６−Ａ（ｂ）は本発明の実施の形態４の投写型表示装置の、背面投写状態における上面図であり、図６−Ａ（ｃ）は本発明の実施の形態４の投写型表示装置の、背面投写状態における右側面図である。
【００８４】
また、図６−Ｂ（ａ）は本発明の実施の形態４の投写型表示装置の、前面投写状態における正面図であり、図６−Ｂ（ｂ）は本発明の実施の形態４の投写型表示装置の、前面投写状態における上面図であり、図６−Ｂ（ｃ）は本発明の実施の形態４の投写型表示装置の、前面投写状態における右側面図である。
【００８５】
本発明の実施の形態１の投写型表示装置との相違点を述べると、筐体開口部１５が背面投写スクリーン２の下部にあり、背面投写スクリーンへの投写方向と前面投写スクリーンへの投写方向とがともに上方であり、レンズシフトの方向が同方向に近いため、レンズを偏芯光学系にすることもできる。
【００８６】
なお、光学系は模式的に描いたものであって、さらに自由曲面光学系や非球面も取り入れた構成も、可能である。
【００８７】
（実施の形態５）
図７−Ａおよび図７−Ｂを参照しながら、本発明の実施の形態５の投写型表示装置の構成および動作について説明する。
【００８８】
ここに、図７−Ａは、本発明の実施の形態５の投写型表示装置の、背面投写状態における上面図の部分的な拡大図である。
【００８９】
また、図７−Ｂは、本発明の実施の形態５の投写型表示装置の、前面投写状態における上面図の部分的な拡大図である。
【００９０】
なお、反射鏡１３′は、本発明の反射鏡に対応する。また、投写レンズ１２を含む手段は、本発明の光学系に対応する。
【００９１】
１３′は、制御回路１６によって回転する反射鏡である。
【００９２】
本実施の形態においては、垂直回転軸の回転中心が反射鏡の中心ではなく一方が長く設定してある。背面投写スクリーンへ背面投写する場合は、投写レンズ１２に近い側が長くなっていて（図７−Ａ参照）、外部スクリーンに前面投写する場合は、投写レンズ１２に遠い側が長くなる（図７−Ｂ参照）。
【００９３】
これは、反射鏡の長い部分が図７−Ａおよび図７−Ｂにおいて時計回りに回転することで実現される。
【００９４】
投写レンズからの光束は拡大して行くので、背面投写の場合にも投写レンズから遠い方を長くするのが自然であるように考えられるかもしれない。しかしながら、背面投写スクリーンに投写する場合には、回転鏡の回転時に投写レンズ１２や偏芯凸面鏡１４に接触してしまったり、光束を遮ったりしてしまうことがある。なお、前面投写の場合は、入射角が急で投写レンズから遠い側の光束が大きく拡がり条件が厳しくなることがある。
【００９５】
このため、このような構成にする方が、光学的にも機械寸法的にも有効である。
【００９６】
（実施の形態６）
はじめに、図８−Ａ（ａ）〜（ｃ）および図８−Ｂを参照しながら、本発明の実施の形態６の投写型表示装置の構成について説明する。
【００９７】
ここに、図８−Ａ（ａ）は本発明の実施の形態６の投写型表示装置の正面図であり、図８−Ａ（ｂ）は本発明の実施の形態６の投写型表示装置の上面図であり、図８−Ａ（ｃ）は本発明の実施の形態６の投写型表示装置の右側面図である。
【００９８】
また、図８−Ｂは、本発明の実施の形態６の投写型表示装置の上面図の部分的な拡大図である。
【００９９】
なお、反射鏡１３″は、本発明の反射鏡に対応する。また、透明カバー２３は、本発明の防塵カバーに対応する。
【０１００】
本実施の形態の投写型表示装置は、据え置き薄型筐体１の内部に設けられた光源３と、光源３からの光が投射される、据え置き薄型筐体１の一つの壁面に設けられた背面投写スクリーン２と、その一つの壁面に設けられた筐体開口部１５と、筐体開口部１５よりも外側に設けられた、回転が可能な反射鏡１３″とを備え、反射鏡１３″は、光源３からの、筐体開口部１５を経由して外部に出てきた光を内部に導くことによって背面投写スクリーン２に投射するための第一の位置と、光源３からの光を筐体開口部１５を経由して外部に投射するための第二の位置とを回転によって選択が可能である。
【０１０１】
１３″は反射鏡であり、２３は反射鏡保護のための透明カバーである。
【０１０２】
透明カバー２３は、光学的に歪みのないものでなくてはならない。透明カバー２３に防塵対策を施して密閉することにより、光学系への油滴や塵対策ができる。
【０１０３】
反射鏡１３″の反射鏡の回転軸は、据え置き薄型筐体１の背面投写スクリーン２の面から前方に飛び出した位置にある。これは、外部左右方向にスクリーンを置いた場合にも、出射光束が筐体に遮られることのないようにするためである。
【０１０４】
反射鏡１３″を筐体上面から見た時、垂直回転軸を原点とし背面投写スクリーンの平面に垂直な方向を０度として正負１８０度で反射鏡の回転角度を表現すると、投写レンズの光軸瞳から−４５度の方向から出射された光束を反射鏡１３″の設定角度６７．５度の回転軸に向け斜め前方に光軸下方にシフトして投影し、反射させた画像光束をさらに偏芯凸面鏡１４の上方から当て反射させて背面投写スクリーン裏面に投写することができる。
【０１０５】
また、偏芯凸面鏡１４を経由させずに、光束を反射鏡１３″の、設定角度１１２．５度、または設定角度−２２．５度、または設定角度２２．５度の回転軸に向けて当て、背面投写スクリーン２の上方に開口した筐体開口部１５から据え置き薄型筐体１の外部右方向、前方向、左方向の外部スクリーン位置に切り替えて投写することができる。
【０１０６】
つぎに、本実施の形態の投写型表示装置の動作について説明する。
【０１０７】
ユーザの操作指令で、制御回路１６が、反射鏡１３″の設定角度を背面投写スクリーン投写か外部スクリーン投写かのどちらかに切り替える。
【０１０８】
つまり、背面投写スクリーンの位置に合わせて設定しておいた設定角度６７．５度か、外部スクリーンの位置に合わせて予め設定しておいた、設定角度１１２．５度、または−２２．５度、または２２．５度の内のどれかの設定角度かに、反射鏡１３″の設定角度を切り替える。
【０１０９】
図８―Ｂは、反射鏡部分を拡大して示したものであり、スクリーンに対する反射鏡の設定角度をそれぞれ示している。
【０１１０】
ここで投写レンズを４５度、また反射鏡の設定角度を２２．５度の倍数としているのは、反射鏡への光束の入射角度のバランスがとりやすいためであり、そのような角度がスクリーンに自然に投写できる角度であるためである。
【０１１１】
図８―Ａ（ｂ）や図８―Ｂなどでは設定角度を４種類描いているが、反射鏡は当然一つの角度しか取れない。ここでは、太字の反射鏡の角度で前面投写スクリーンに投写していることを想定している。
【０１１２】
なお、ここで示した角度は、もちろん厳密である必要はなく、１０度以内程度の違いならば反射鏡の大きさを大きなものにすれば許容できる。
【０１１３】
また、光学系は模式的に書いたものであって、さらに自由曲面光学系や非球面も取り入れた構成も可能である。
【０１１４】
（実施の形態７）
図９（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、本発明の実施の形態７の投写型表示装置の構成および動作について説明する。
【０１１５】
ここに、図９（ａ）は本発明の実施の形態７の投写型表示装置の正面図であり、図９（ｂ）は本発明の実施の形態７の投写型表示装置の上面図であり、図９（ｃ）は本発明の実施の形態７の投写型表示装置の右側面図である。
【０１１６】
本実施の形態の投写型表示装置と前述した実施の形態６の投写型表示装置との相違点を述べると、光学系部分を背面投写スクリーン２の下部に配置している点が挙げられる。
【０１１７】
ただし、光学系部分を背面投写スクリーン２の下部に配置したことによってえられる効果は、前述した実施の形態４の投写型表示装置について述べた通りであるから、詳細な説明は省略する。
【０１１８】
なお、レンズシフトについても同様な効果があることは、もちろんである。
【０１１９】
（実施の形態８）
図１０を参照しながら、本発明の実施の形態８の投写型表示装置の構成および動作について説明する。
【０１２０】
ここに、図１０は、本発明の実施の形態８の投写型表示装置の上面図の部分的な拡大図である。
【０１２１】
なお、電動スライドテーブル２４は、本発明の位置調節テーブルに対応する。
【０１２２】
本実施の形態の投写型表示装置と実施の形態６の投写型表示装置との相違点を述べると、２４は電動スライドテーブルであり、反射鏡１３″が電動スライドテーブル２４に載っている点が挙げられる。
【０１２３】
制御回路１６の制御下において、反射鏡１３″の回転角度の変更と、電動スライドテーブル２４による反射鏡面内の回転軸のスライドとを行う。
【０１２４】
なお、レンズシフトで外部スクリーンに対するレンズの相対的な位置を動かす場合、反射鏡１３″に当たる光束が反射鏡１３″をはみ出てしまう場合があり、制御回路１６はレンズシフトのデータ（すなわち、ユーザの指示による投写画像の移動量のデータ）に基づき電動スライドテーブル２４を動かして全光束を反射鏡１３″で反射させるようにする。
【０１２５】
また、背面投写の場合は、反射鏡１３″が投写レンズ１２に当たらないように制御する。
【０１２６】
（実施の形態９）
図１１を参照しながら、本発明の実施の形態９の投写型表示装置の構成および動作について説明する。
【０１２７】
ここに、図１１は、本発明の実施の形態９の投写型表示装置の部分ブロック図である。
【０１２８】
なお、制御回路１６′は、本発明の制御回路に対応する。
【０１２９】
１６′は、制御回路であり、前述した実施の形態における制御回路１６などに対応している（もちろん、その他の手段の図示は、省略しているにすぎない）。
【０１３０】
制御回路１６′内には、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１６１、フラッシュメモリ１６２、外部入出力のＩ／Ｏ設定回路およびタイマー１６３、制御回路ブロック１６４等が実装されている。
【０１３１】
制御回路ブロック１６４には、各種映像制御入出力データとともに、機構制御データの入出力データがセンシングされ制御される。
【０１３２】
外部スクリーンの初期設定時には、レンズのズーム量、レンズシフト設定値、焦点距離データ等をフラッシュメモリ１６２に記憶しておく。初期設定時には、ユーザにより外部のスクリーン位置が前方か、左方か、右方か、またスクリーンを背面投写スクリーンのある据え置き薄型筐体に対してどの位置に置くかが設定されるため、通常の操作では、外部スクリーンの設定に関するデータを変更することはない。このため、リモコン信号で背面投写スクリーンと外部スクリーンを選択した時に、フラッシュメモリ１６２から機構系のパラメータを瞬時に読み出してその制御を行う。
【０１３３】
なお、工場出荷時の本体調整で、背面投写スクリーンの光学系調整データとしてのレンズのズーム量、レンズシフト設定値、焦点距離データも、フラッシュメモリ１６２に記憶しておく。
【０１３４】
以上においては、本実施の形態１〜９について詳細に説明を行った。
【０１３５】
このようにして、背面投写スクリーンを備えた薄型筐体において、光源から出た光を二次元光学変調素子に照射し、得られた画像光束を光軸の下方にシフトして背面投写スクリーン上方部に配した反射鏡に投影し反射させさらに偏芯凸面鏡上方から入射反射させて背面投写スクリーン裏面に投写するようにし、またその背面投写光学系の一部を共用して同じ画像光束を背面投写光学系の光軸に対してシフト方向をより上方に切り替えまた偏芯凸面鏡を経由させずに背面投写スクリーン上方に開口した射出口から薄型筐体の外部のスクリーン位置に投写する外部スクリーン投写光学系形成し、また外部スクリーンへは共用している光学系を利用して上下左右にシフトして最適位置に投写する。また反射鏡や射出口は背面投写スクリーン下部に配置することも可能であり、反射鏡の設定角度に可変できるようにして前面、左右面の外部スクリーンに投写するようにもできる。
【０１３６】
なお、都市では住宅事情の問題からテレビを置く部屋はリビングダイニングキッチン等に限られており、近年は占有面積の小さい薄型テレビが人気であるが、よほどの大きな部屋でないと５０型以上の大型テレビの設置は困難である。
【０１３７】
また、映画等と放送コンテンツでは最適な画面の大きさが異なり、映画等は大画面を前提に作られているので大きな画面で見ると臨場感が得られるが、小画面を前提にして制作される一般放送映像を大型画面で見ると不快感を感じることもあり日常的な視聴には向かず、視聴コンテンツに応じて画面の大きさを切り替えることが望ましい。なお、４０型以下の薄型テレビとプロジェクターを切り替えて視聴するとしても都市の住宅事情から、テレビとプロジェクターの設置は同じ部屋にせざるを得ない場合が多く、チューナー等を共用してどちらかを使用することになる。
【０１３８】
そこで、以上で述べたようにして、光学系が共用できかつ薄型筐体に収めることができ、いわゆる壁掛けテレビのように設置して視聴が可能であり、また映画等の画像を高臨場感で楽しみたい時には他の壁面のスクリーンに大きな画面を投写し、また壁面のスクリーンの設置場所も本発明のシフト光学系や反射鏡を共用することにより、低コストで比較的自由な場所に投影可能とすることができる。
【０１３９】
かくして、壁掛けテレビとしても据え置き設置可能な薄型筐体を例えば部屋の壁面に取り付け、また部屋の他の面に外部スクリーンを設置してやることにより、映画等の大画面向きの映像コンテンツと一般テレビコンテンツに応じた最適画面を選ぶことができ、高臨場感の映像システムを構築できる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明の表示装置は、反射鏡が筐体の外部に大きく突出せず、投写型表示装置などに有用である。
【０１４１】
また、本発明の表示装置は、背面投写スクリーンが嵩張らず、投写型表示装置などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１−Ａ】（ａ）本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、背面投写状態における正面図（ｂ）本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、背面投写状態における上面図（ｃ）本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、背面投写状態における右側面図
【図１−Ｂ】（ａ）本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、前面投写状態における正面図（ｂ）本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、前面投写状態における上面図（ｃ）本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、前面投写状態における右側面図
【図２】本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、背面投写状態における上面図の部分的な拡大図
【図３−Ａ】（ａ）本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、背面投写状態における光路の説明図（ｂ）本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、背面投写状態の説明図
【図３−Ｂ】（ａ）本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、背面投写状態における光路の説明図（ｂ）本発明の実施の形態１の投写型表示装置の、背面投写状態の説明図
【図４−Ａ】（ａ）本発明の実施の形態２の投写型表示装置の、背面投写状態における正面図（ｂ）本発明の実施の形態２の投写型表示装置の、背面投写状態における上面図（ｃ）本発明の実施の形態２の投写型表示装置の、背面投写状態における右側面図
【図４−Ｂ】（ａ）本発明の実施の形態２の投写型表示装置の、前面投写状態における正面図（ｂ）本発明の実施の形態２の投写型表示装置の、前面投写状態における上面図（ｃ）本発明の実施の形態２の投写型表示装置の、前面投写状態における右側面図
【図５−Ａ】本発明の実施の形態３の投写型表示装置の、背面投写状態における上面図の部分的な拡大図
【図５−Ｂ】本発明の実施の形態３の投写型表示装置の、前面投写状態における上面図の部分的な拡大図
【図６−Ａ】（ａ）本発明の実施の形態４の投写型表示装置の、背面投写状態における正面図（ｂ）本発明の実施の形態４の投写型表示装置の、背面投写状態における上面図（ｃ）本発明の実施の形態４の投写型表示装置の、背面投写状態における右側面図
【図６−Ｂ】（ａ）本発明の実施の形態４の投写型表示装置の、前面投写状態における正面図（ｂ）本発明の実施の形態４の投写型表示装置の、前面投写状態における上面図（ｃ）本発明の実施の形態４の投写型表示装置の、前面投写状態における右側面図
【図７−Ａ】本発明の実施の形態５の投写型表示装置の、背面投写状態における上面図の部分的な拡大図
【図７−Ｂ】本発明の実施の形態５の投写型表示装置の、前面投写状態における上面図の部分的な拡大図
【図８−Ａ】（ａ）本発明の実施の形態６の投写型表示装置の正面図（ｂ）本発明の実施の形態６の投写型表示装置の上面図（ｃ）本発明の実施の形態６の投写型表示装置の右側面図
【図８−Ｂ】本発明の実施の形態６の投写型表示装置の上面図の部分的な拡大図
【図９】（ａ）本発明の実施の形態７の投写型表示装置の正面図（ｂ）本発明の実施の形態７の投写型表示装置の上面図（ｃ）本発明の実施の形態７の投写型表示装置の右側面図
【図１０】本発明の実施の形態８の投写型表示装置の上面図の部分的な拡大図
【図１１】本発明の実施の形態９の投写型表示装置の部分ブロック図
【図１２−Ａ】従来の第一の投写型表示装置の、背面投写スクリーン５Ｒを利用する背面投写状態における上面図
【図１２−Ｂ】従来の第一の投写型表示装置の、前面投写スクリーン５Ｆを利用する前面投写状態における上面図
【図１３】従来の第二の投写型表示装置の、背面投写スクリーン１０１５を利用する背面投写状態における斜視図
【符号の説明】
【０１４３】
１  据え置き薄型筐体
２  背面投写スクリーン
３  光源
４  集光レンズ
５  インテグレータ
６  モーター
７  カラーホイール
８  リレーレンズ
９  ＤＬＰデバイス
１０  反射鏡
１１  光吸収材
１２  投写レンズ
１３  反射鏡
１４  偏芯凸面鏡
１５  筐体開口部
１６  制御回路
【図１−Ａ】
2007178449.tif 000003
【図１−Ｂ】
2007178449.tif 000004
【図２】
2007178449.tif 000005
【図３−Ａ】
2007178449.tif 000006
【図３−Ｂ】
2007178449.tif 000007
【図４−Ａ】
2007178449.tif 000008
【図４−Ｂ】
2007178449.tif 000009
【図５−Ａ】
2007178449.tif 000010
【図５−Ｂ】
2007178449.tif 000011
【図６−Ａ】
2007178449.tif 000012
【図６−Ｂ】
2007178449.tif 000013
【図７−Ａ】
2007178449.tif 000014
【図７−Ｂ】
2007178449.tif 000015
【図８−Ａ】
2007178449.tif 000016
【図８−Ｂ】
2007178449.tif 000017
【図９】
2007178449.tif 000018
【図１０】
2007178449.tif 000019
【図１１】
2007178449.tif 000020
【図１２−Ａ】
2007178449.tif 000021
【図１２−Ｂ】
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【図１３】
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