(57)【要約】【課題】  簡素な構成で外光の明るさを測定し、精度の高い輝度制御が可能な投影表示装置を提供する。【解決手段】  表示画像Ｇを示す表示光Ｌ１を出射する投影表示器１１と、入射した光を反射する反射部１２ｄと入射した光を透過する透過部１２ｅとを有し、反射部１２ｄで表示光Ｌ１を反射して表示画像Ｇを表示する被投影部材１２と、投影表示器１１を制御する制御手段１４と、を備えてなる投影表示装置１０である。被投影部材１２の非表示面側に、透過部１２ｅを透過した外光Ｌ２を入射して明るさを測定する光センサ１３を配置し、制御手段１４は、光センサ１３の測定結果に基づいて投影表示器１１の輝度を制御することを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画像を示す表示光を出射する投影表示器と、入射した光を反射する反射部と入射した光を透過する透過部とを有し、前記反射部で前記表示光を反射して前記表示画像を表示する被投影部材と、前記投影表示器を制御する制御手段と、を備えてなる投影表示装置であって、
前記被投影部材の非表示面側に、前記透過部を透過した外光を入射して明るさを測定する光センサを配置し、
前記制御手段は、前記光センサの測定結果に基づいて前記投影表示器の輝度を制御することを特徴とする投影表示装置。
【請求項２】
前記被投影部材の非表示面側に、前記透過部を透過した前記外光を前記光センサに向けて反射するミラー部材を配置してなることを特徴とする請求項１に記載の投影表示装置。
【請求項３】
前記ミラー部材は、前記外光を前記光センサに集光させることを特徴とする請求項１に記載の投影表示装置。
【請求項４】
前記光センサを複数配置してなることを特徴とする請求項１に記載の投影表示装置。
【請求項５】
前記被投影部材は、一方の面は断面がのこぎり歯状の凹凸面からなり、他方の面は平坦面からなる透光基材層と、前記他方の面に密着して配設され、入射した光を拡散させる光拡散層と、を有し、前記反射部は前記透光基材層の前記凹凸面の長辺部からなり、前記透過部は前記透光基材層の前記凹凸面の短辺部からなることを特徴とする請求項１に記載の投影表示装置。
【請求項６】
前記光拡散層は、上下方向と左右方向とで拡散度合が異なる異方性拡散層であることを特徴とする請求項５に記載の投影表示装置。
【請求項７】
前記被投影部材の前記一方の面は、同心円状の溝形状からなるサーキュラーフレネルレンズであることを特徴とする請求項５に記載の投影表示装置。
【請求項８】
前記被投影部材の前記一方の面は、複数の直線状の溝形状からなるリニアフレネルレンズであることを特徴とする請求項５に記載の投影表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影表示器から出射される表示光を被投影部材に投影して表示画像を表示する投影表示装置に関し、特に反射型の投影表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクリーン（被投影部材）に投影表示器から出射される表示光を投影させ、画像を表示する投影表示装置が知られている。
【０００３】
投影表示装置においては、投影表示器から出射される表示光を透過スクリーンによって透過して画像を表示する透過型の表示装置と、表示光を反射スクリーンによって反射して画像を表示する反射型の表示装置とが知られている。このうち反射型の投影表示装置は、背面の構成が簡素であるため、自動車等の車両に適用する場合などスペースに制限のある場所での適用が容易である点で優れている。また、投影表示装置において、視認性の向上には投影表示器の輝度制御が課題となるところ、最適な輝度は周囲（外光）の明るさによって異なる。この点を解決する方法としては、例えば特許文献１に開示されるように、スクリーンの表示面周辺及び表示面側に光センサを設けて外光の明るさを検出する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１０７６３８号公報
【特許文献２】特開２００７−６５１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる方法では、意匠面から光センサの取付位置に制約が出て表示面に照射される外光の明るさを精度良く検出することできない、あるいは、特許文献１に開示されるようにスクリーンにセンサを埋め込む等の加工が必要となり構造が繁雑となるという問題点があった。また、特許文献２には、透過型の投影表示装置においてスクリーンの背面側にセンサを設ける点が開示されるが、反射スクリーンを用いる反射型の投影表示装置にそのまま置換することはできず、更なる改良の余地があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した課題に着目してなされたものであり、反射型の投影表示装置において、簡素な構成で外光の明るさを測定し、精度の高い輝度制御が可能な投影表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するため、表示画像を示す表示光を出射する投影表示器と、入射した光を反射する反射部と入射した光を透過する透過部とを有し、前記反射部で前記表示光を反射して前記表示画像を表示する被投影部材と、前記投影表示器を制御する制御手段と、を備えてなる投影表示装置であって、
前記被投影部材の非表示面側に、前記透過部を透過した外光を入射して明るさを測定する光センサを配置し、
前記制御手段は、前記光センサの測定結果に基づいて前記投影表示器の輝度を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、前記被投影部材の非表示面側に、前記透過部を透過した前記外光を前記光センサに向けて反射するミラー部材を配置してなることを特徴とする。
【０００９】
また、前記ミラー部材は、前記外光を前記光センサに集光させることを特徴とする。
【００１０】
また、前記光センサを複数配置してなることを特徴とする。
【００１１】
また、前記被投影部材は、一方の面は断面がのこぎり歯状の凹凸面からなり、他方の面は平坦面からなる透光基材層と、前記他方の面に密着して配設され、入射した光を拡散させる光拡散層と、を有し、前記反射部は前記透光基材層の前記凹凸面の長辺部からなり、前記透過部は前記透光基材層の前記凹凸面の短辺部からなることを特徴とする。
【００１２】
また、前記光拡散層は、上下方向と左右方向とで拡散度合がことなる異方性拡散層であることを特徴とする。
【００１３】
また、前記被投影部材の前記一方の面は、同心円状の溝形状からなるサーキュラーフレネルレンズであることを特徴とする。
【００１４】
また、前記被投影部材の前記一方の面は、複数の直線状の溝形状からなるリニアフレネルレンズであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、反射型の投影表示装置において、簡素な構成で外光の明るさを測定、精度の高い輝度制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一の実施形態である投影表示装置の概観を示す図。
【図２】同上の投影表示装置の電気的構成を示す図。
【図３】同上の投影表示装置におけるスクリーンを示す断面図。
【図４】本発明の第二の実施形態である投影表示装置を示す図。
【図５】本発明の第三の実施形態である投影表示装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１及び図２を用いて本発明の第一の実施形態である投影表示装置１０の全体構成を説明する。投影表示装置１０は、プロジェクタ（投影表示器）１１と、スクリーン（被投影部材）１２と、光センサ１３と、制御手段１４と、記憶手段１５と、から主に構成されている。
【００１９】
プロジェクタ１１は、表示画像を示す表示光Ｌ１をスクリーン１２に向けて出射するものであり、例えば光源からの光を液晶パネルを透過させて表示光Ｌ１を形成する液晶プロジェクタからなる。
【００２０】
スクリーン１２は、プロジェクタ１１から出射された表示光Ｌ１が投影されて表示画像Ｇを映し出す（表示する）ものである。本実施形態において、スクリーン１２は、後述する反射部にて表示光Ｌ１を観察者Ｄに向けて反射して表示画像Ｇを視認可能とし、また、後述する透過部により外光Ｌ２を非表示面側に透過可能な反射スクリーンであり、投影表示装置１０は反射型の投影表示装置である。
【００２１】
図３に示すように、スクリーン１２は、一方の面（本実施形態においては非表示面側）が断面がのこぎり歯状の凹凸面からなり、他方の面（本実施形態においては表示面側）が平坦面からなる透光性基材層１２ａと、前記他方の面に密着して配設され、入射した光を拡散させる光拡散層１２ｂと、を粘着層１２ｃによって貼り合わせてなる。
【００２２】
透光性基材層１２ａは、ＵＶ硬化樹脂、ＰＣなどの透明樹脂あるいは光学用粘着シートなどの透光性部材からなる。透光性基材層１２ａの前記凹凸面の長辺部はアルミニウムや銀などの高反射材材料を蒸着させて入射する光を反射する反射部１２ｄとなっており、前記凹凸面の短辺部は入射する光を透過する透過部１２ｅとなっている。また、透光性基材層１２ａの前記一方の面は、同心円状の溝形状からなり光を一点または円環状に集光するサーキュラーフレネルレンズである。なお、前記一方の面を複数の直線状の溝形状からなり光を直線状に集光するリニアフレネルレンズとしてもよい。
【００２３】
光拡散層１２ｂは、ＰＣやＰＥＴを基材とする光を散乱させるシート状の部材であり、上下方向と左右方向とで光の拡散度合が異なる異方性拡散層である。光拡散層１２ｂにより反射部１２ｄで反射される表示光Ｌ１の配向制御をすることで、観察者Ｄの視点位置などの任意の位置から表示画像Ｇを非常に高輝度で鮮明に視認することができる。
【００２４】
粘着層１２ｃは、光拡散層１２ｂを透光性基材層１２ａの前記他方の面に貼り付け、固定するものである。なお、粘着層１２ｃに透過率の低い着色された材料を適用し、コントラストを向上させてもよい。
【００２５】
光センサ１３は、透光性基材層１２ａの透過部１２ｅを透過して入射する外光Ｌ２の明るさを測定するものである。光センサ１３は、外光Ｌ２の明るさの測定結果を制御手段１４に送信する。なお、光センサ１３の配設位置としては、透過部１２ｅを透過する外光が良好に入射されるようにスクリーン１２の中央部より下方に配設する。
【００２６】
制御手段１４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ及び入出力インターフェイス等を備えたマイクロコンピュータから構成される。制御手段１４は、記憶手段１５から画像データを取得し、前記画像データに応じた駆動信号を所定周期でプロジェクタ１１へ出力してスクリーン１２に表示画像Ｇを示す表示光Ｌ１を出射させるべく発光表示駆動制御をするものである。また、制御手段１４は、光センサ１３から受信する外光Ｌ２の明るさの測定結果に応じて、プロジェクタ１１の輝度（投射光量）制御を行う。具体的には、外光Ｌ２の測定値が大きくなるほど外光Ｌ２の強度が強い環境であるためプロジェクタ１１の投射光量を増加させて輝度を上昇させてコントラストを維持する。
【００２７】
記憶手段１５は、Ｅ２ＰＲＯＭなどの不揮発性メモリからなり、投影表示装置１０にて表示する表示画像あるいは外光Ｌ２の測定値に応じた輝度データを記憶する。
【００２８】
以上の各部によって投影表示装置１０が構成されている。
【００２９】
かかる投影表示装置１０は、入射した光を反射する反射部１２ｄと入射した光を透過する透過部１２ｅとを有するスクリーン１２を適用し、スクリーン１２の非表示面側に透過部１２ｅを透過した外光を入射可能な位置に光センサ１３を配設して明るさを測定し、この測定結果に基づいてプロジェクタ１１の輝度制御を行うことにより、スクリーン１２の表示面側に光センサ１３を配置する従来の方法よりも簡素な構成で外光の明るさを測定し、精度の高い輝度制御が可能となる。
【００３０】
次に、本発明の第二の実施形態について図４を用いて説明する。なお、前述の第一の実施形態と同一あるいは相当箇所には同一符号を付してその詳細は省略する。
【００３１】
第二の実施形態たる投影表示装置２０が前述の第一の実施形態と異なる点は、スクリーン１２の非表示面側に外光Ｌ２を入射可能な複数の光センサ１３ａ〜１３ｃを配設する点である。光センサ１３ａ〜１３ｃは、それぞれ外光Ｌ２を入射してその明るさを測定し、測定結果を制御手段１４に送信する。制御手段１４は光センサ１３ａ〜１３ｃの測定結果を受信すると、これらの測定結果のうち最大値あるいはこれら測定結果の平均値に基づいてプロジェクタ１１の輝度制御を行う。複数の光センサ１３ａ〜１３ｃを配設することで、太陽との位置関係が変化するなどして外光Ｌ２の入射角度が変化する場合であっても、良好に外光Ｌ２の明るさを測定することができ、精度の高い輝度制御が可能となる。
【００３２】
次に、本発明の第三の実施形態について図５を用いて説明する。なお、前述の第一の実施形態と同一あるいは相当箇所には同一符号を付してその詳細は省略する。
【００３３】
第三の実施形態たる投影表示装置３０が前述の第一の実施形態と異なる点は、スクリーン１２の非表示面側に、透過部１２ｅを透過した外光Ｌ２を光センサ１３に向けて反射するミラー部材１６を配置する点である。ミラー部材１６は、例えばポリカーボネートなどの樹脂材料に例えばアルミニウムなどの金属を蒸着させて反射面を形成してなる反射部材であり、外光Ｌ２を光センサ１３に集光させるべく反射面が凹面からなる。ミラー部材１６によって外光Ｌ２を光センサ１３に向けて反射する構成とすることにより、太陽との位置関係が変化するなどして外光Ｌ２の入射角度が変化する場合であっても、良好に外光Ｌ２の明るさを測定することができ、精度の高い輝度制御が可能となる。また、光センサ１３の配設位置が任意で良く、設計の自由度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
投影表示器から出射される表示光を被投影部材に投影して表示画像を表示する投影表示装置に関し、特に外光が入射する環境下に配置される反射型の投影表示装置に好適である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  投影表示装置
１１  プロジェクタ（投影表示器）
１２  スクリーン（被投影部材）
１３  光センサ
１４  制御手段
１５  記憶手段
１６  ミラー部材
Ｇ  表示画像
Ｌ１  表示光
Ｌ２  外光
【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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