(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部キャビネットと、下部キャビネットに対して上下移動可能に取り付けられた上部キャビネットと、下部キャビネットに配置されると共に、鉛直上方に映像を投影する映像投写装置と、上部キャビネットの上下移動に対応して上下移動すると共に、前記映像を拡大投写する投写レンズと、映像投写装置の上方位置で且つ上部キャビネットに配置され、映像投写装置から投写レンズを介して投影された映像が直接投影されるように構成されていると共に、投影された映像を反射する全反射ミラーと、上部キャビネットに配置され、全反射ミラーにより反射された映像を上部キャビネット外に透過させる拡散スクリーンとを備えたことを特徴とする背面投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、背面投写型表示装置に関し、詳しくは、映像投写装置からの投影映像をスクリーンの背面側に受け、スクリーンの正面側に位置する観察者に向けて映像光を発するようにした背面投写型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来の背面投写型表示装置を示した概略の構成図であり、この背面投写型表示装置は、筺体１０１内に配置された液晶映像表示パネルを備えてなる映像投写装置１０２、投写レンズ１０３、反射ミラー１０４及び透過型の拡散スクリーン１０５により構成されている。映像投写装置１０２からの投影映像光は投写レンズ１０３を介して反射ミラー１０４により反射され、この投影映像光が透過式スクリーン１０５の背面側に入射され、スクリーン１０５の前面側から拡散出射されることにより、観察者はスクリーン１０５の前面位置で映像を鑑賞することができる。この種の背面投写型表示装置は、ブラウン管を画面とする構造に比べて、大画面化が容易であるという利点を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の背面投写型表示装置においては、装置の小型化と大画面化を図ることに主点が置かれ、できるだけ小さな本体に大きなスクリーンを設け、光路距離などを長くするなどの工夫をして、スクリーンに拡大して投影表示するように構成されている。
【０００４】
しかし、観察者の観察状況においては、あまり大きく表示されると却って画面が見にくい場合がある。例えば、観察者とスクリーンまでの距離が少ない場合には、画面は小さい方が観察に適している。
【０００５】
また、背面投写型表示装置をパーソナルコンピュータのモニターに用いる場合には、使用するソフトなどにより解像度を変化させる場合が多い。
【０００６】
しかしながら, 従来の背面投写型表示装置においては、スクリーンに表示される画面の大きさは一定であり、上記したような種々の用途に最適な状態で対応することができないのが現状である。
【０００７】
この発明は、上述した従来の問題点に鑑みなされたものにして、使用用途に応じて表示される画面の大きさを変更することができる背面投写型表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、下部キャビネットと、下部キャビネットに対して上下移動可能に取り付けられた上部キャビネットと、下部キャビネットに配置されると共に、鉛直上方に映像を投影する映像投写装置と、上部キャビネットの上下移動に対応して上下移動すると共に、前記映像を拡大投写する投写レンズと、映像投写装置の上方位置で且つ上部キャビネットに配置され、映像投写装置から投写レンズを介して投影された映像が直接投影されるように構成されていると共に、投影された映像を反射する全反射ミラーと、上部キャビネットに配置され、全反射ミラーにより反射された映像を上部キャビネット外に透過させる拡散スクリーンとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
上記した構成によれば、使用用途に応じて、表示画像領域を変化させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、この発明の背面投写型表示装置の実施の形態を示す外観斜視図、図２は概略構成を示す断面図、図３はこの発明の映像投写装置部分を示す概略構成図である。
【００１３】
この背面投写型表示装置１は、筺体２内に配置された映像投写装置３、投写レンズ４、全反射ミラー６及び透過型の拡散スクリーン７により構成されている。
【００１４】
筺体２は、上部キャビネット２ａと下部キャビネット２ｂとからなり、上部キャビネット２ａ内に、全反射ミラー６及ぶスクリーン７が配設され、下部キャビネット２ｂ内に映像投写装置３及び投写レンズ４が配設されている。
【００１５】
下部キャビネット２ｂの前面にはスピーカ８が、側面には画像の入出力端子９等が設けられている。
【００１６】
この実施の形態では、上部キャビネット２ａは、下部キャビネット２ｂに対して上下方向に移動自在に取り付けられており、上部キャビネット２ａに設けられた支持板２ｃを下部キャビネット２ｂより伸縮させることにより、上部キャビネット２ａが上下方向に移動する。
【００１７】
図５に示すように、図１に示す状態から支持板２ｃを中間位置まで伸張させると、上部キャビネット２ａは中間位置まで上昇し、更に、支持板２ｃを伸張させると、図６に示すように、最も高い位置まで上部キャビネット２ａは上昇する。
【００１８】
図３は、映像投影装置として、３板方式の液晶パネルを用いた映像投影装置の一例を示した構成図である。
【００１９】
この映像投影装置３においては、光源としてのハロゲンランプまたはメタルハライドランプ３２を有する集光リフレクタ３１から白色光がＵＶ／ＩＲフィルタ３３で紫外線及び赤外線が除去された後、ダイクロイックミラー５１に与えられる。このダイクロイックミラー５１は赤色光（Ｒ）を透過し、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）を反射する。ダイクロイックミラー５１で分離された赤色光は全反射ミラー５２で反射されて赤色の映像を表示する赤色用液晶パネル５３に与えられる。赤色光は、この液晶パネル５３で透過率を変化させて通過した後、色合成手段としてのダイクロイックプリズム５４に与えられる。
【００２０】
一方、ダイクロイックミラー５１で反射された緑色光、青色光はダイクロイックミラー５５に与えられる。このダイクロイックミラー５５は緑色光（Ｇ）を透過し、青色光（Ｂ）を反射する。ダイクロイックミラー５５で分離された緑色光は緑色の映像を表示する緑色用液晶パネル５６に与えられる。緑色光は、この液晶パネル５６で透過率を変化させて通過した後、ダイクロイックプリズム５４に与えられる。
【００２１】
また、ダイクロイックミラー５５を透過した青色光は全反射ミラー５７、５８で反射されて青色の映像を表示する青色用液晶パネル５９に与えられる。青色光は、この液晶パネル５９で透過率を変化させて通過した後、色合成手段としてのダイクロイックプリズム５４に与えられる。
【００２２】
ダイクロイックプリズム５４に入射した各色光は合成され、カラー映像光（Ｒ、Ｇ、Ｂ）光として出射される。
【００２３】
そして、映像投影装置３のダイクロイックプリズム５４より出射されたカラー映像光は全反射ミラー５により直交方向に反射され、投写レンズ４に与えられる。投写レンズ４は、ダイクロイックプリズム５４にて得られたカラー映像光を拡大投影するようになっている。
【００２４】
投写レンズ４から出射されたカラー映像光は、全反射ミラー６で反射され、スクリーン７に拡大投影される。
【００２５】
次に、この実施の形態の動作につき図面を参照して更に説明する。
【００２６】
背面投写型表示装置においては、光路長により、スクリーン７に投影される画像の大きさが異なる。光路長が長いほどスクリーン７には大きく投影されることになる。
【００２７】
そこで、この発明においては、光路長を全反射ミラー６と投写レンズ４との間の距離を変化させることにより異ならせている。図４に示すように、全反射ミラー６と投写レンズ６との距離が一番短い第１のミラー位置（Ａ）では、光路長が短くなるので、スクリーン７に投影される画像は小さくなり、図で示す表示画像領域（Ａ）となる。
【００２８】
また、第１のミラー位置（Ａ）より全反射ミラー６と投写レンズ６との距離が長くなった第２のミラー位置（Ａ’）では、スクリーンに投影される画像は第１のミラー位置よりは大きくなり、スクリーン７に投影される表示画像領域は中間の大きさ（Ａ’）となる。
【００２９】
全反射ミラー６と投写レンズ４との距離が一番長い第３のミラー位置（Ａ”）では、光路長が短くなるので、スクリーン７に投影される画像は小さくなり、図で示す表示画像領域（Ａ”）となる。
【００３０】
このように、全反射ミラー６の上下動により、スクリーン７に投影表示される画像の拡大率が変化し、スクリーン７に表示される表示領域が変わる。
【００３１】
全反射ミラー６を上下させると、投写レンズ４との距離が変わるので、この時、焦点がぼける場合がある。そこで、この実施の形態では、全反射ミラー６の上下の移動に対応して、投写レンズ４も移動させて焦点を合わせている。第１のミラー位置（Ａ）においては、投写レンズ４も第１の位置（Ｂ）、第２のミラー位置（Ａ’）においては、投写レンズ４も第２の位置（Ｂ’）、第３のミラー位置（Ａ”）においては、投写レンズ４も第３の位置（Ｂ”）となるように移動される。この移動は、手動で画面を見ながら調整することもできるが、全反射ミラー６の移動に連動させて移動するように構成する方が便利である。
【００３２】
この実施の形態では、スクリーン７と全反射ミラー６とが上部キャビネット２ａに内装されており、前述したように、上部キャビネット２ａの支持板の伸縮によって、スクリーン７と全反射ミラー６が一体に上下動する。
【００３３】
図１に示すように、支持板２ｃが一番縮んだ状態は、図４の第１の状態（Ａ）であり、図に示すように、一番小さな表示画像領域となる。次いで、図５に示すように、支持板２ｃが中間位置にあるときは、図４の第２の状態（Ａ’）であり、図に示すように、中間の大きさの表示画像領域となる。そして、図６に示すように、支持板２ｃが最も延びた位置にあるときは、図４の第３の状態（Ａ”）であり、図に示すように、スクリーン７いっぱいの最大の表示画像領域となる。
【００３４】
上記したように、この発明にかかる背面投写型表示装置によれば、観察者の使用用途に応じて、画面領域の大きさを変更できる。例えば、一人で見る時や観察者とスクリーンとの間隔を十分に取れずに画面が近すぎてしまう時は、図２や図５の状態を選択して、画像表示領域を小さくして、小画像表示領域または中画像表示領域とし、他方、大勢で見る時や観察者とスクリーンとの間隔を十分に取れるときには、図６の状態を選択して、画像表示領域を大きくして、大画像表示とすることで、観察者は最適な状態で投影画像を観察することができる。又、上記した例では、図６の状態がフルスクリーン表示となるように構成したが、図２の状態がフルスクリーン表示となるように構成してもよく、このように構成した場合には、図２の状態を選択した時に低解像度で表示された画面（小さな画像）を、解像度（画面の大きさ）に応じて図５または図６の状態を選ぶことで、光学的拡大して、フルスクリーン表示させることができる。即ち、背面投写型表示装置の液晶パネル５３、５６、５９の仕様が、ＸＧＡ（１０２４×７６８ドット）の場合では、図２の状態を選択した時にＸＧＡの画像がフルスクリーン表示となるが、図２の状態を選択した時に、解像度をＶＧＡ（６４０×４８０ドット）の低解像度にして表示した時には、表示される画像は拡大縮小しない状態で図２に示されたような小画像表示領域（Ａ）で表示されるため、図６に示す状態を選択することで、ＶＧＡの画面を光学的に拡大してフルスクリーン表示された画像表示領域（Ａ”）で表示することができる。このような表示画面の拡大縮小は光学的に行われるので、直視型のＬＣＤディスプレイ装置等で行われているようなスムージング処理を行うことなく、リニアに画像の拡大縮小を行うことができる。
【００３５】
上記した実施の形態においては３板方式の液晶パネルを有する映像投写装置について説明したが、単板式液晶パネルを用いても同様に構成することができる。
【００３６】
また、上記した実施の形態においては３段階に画像の大きさにを変化させる場合につき説明したが、無段階に変化させることも可能である。
【００３７】
【発明の効果】
上記したように、この発明によれば、観察者の使用用途に応じて投影画像の大きさを任意に変化させることができるので、最適な状態で投影画像を観察することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の背面投写型表示装置の実施の形態を示す外観斜視図であり、表示画像領域が最小の場合を示す。
【図２】この発明の背面投写型表示装置の実施の形態の概略構成を示す断面図である。
【図３】この発明の映像投写装置部分を示す概略構成図である。
【図４】この発明の背面投写型表示装置の全反射ミラーと投写レンズ間の距離と投影画像の大きさを説明する模式図である。
【図５】この発明の背面投写型表示装置の実施の形態を示す外観斜視図であり、表示画像領域が中間の場合を示す。
【図６】この発明の背面投写型表示装置の実施の形態を示す外観斜視図であり、表示画像領域が最大の場合を示す。
【図７】従来の背面投写型表示装置の概略の構成図である。
【符号の説明】
１  背面投写型表示装置
２  筺体
３  映像投写装置
４  投写レンズ
６  全反射ミラー
７  スクリーン
【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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