(57)【要約】  本技術の一形態に係る画像表示装置は、光源と、画像生成部Ｐと、投射光学系１５とを 具備する。前記画像生成部は、前記光源から出射される光を変調して画像光を生成する。前記投射光学系は、レンズ系Ｌ１と、凹面反射面Ｍｒ３とを有する。前記レンズ系は、前記生成された画像光が入射する位置に基準軸を基準として構成され、全体で正の屈折力を有する。前記凹面反射面は、前記基準軸を基準として構成され、前記レンズ系から出射された前記画像光を被投射物に向けて反射する。また前記凹面反射面は、前記凹面反射面に入射する前記画像光に含まれる少なくとも一部の光線を、前記基準軸に沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射する。
2019216017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、  前記光源から出射される光を変調して画像光を生成する画像生成部と、    前記生成された画像光が入射する位置に基準軸を基準として構成され、全体で正の屈折力を有するレンズ系と、    前記基準軸を基準として構成され、前記レンズ系から出射された前記画像光を被投射物に向けて反射する凹面反射面と  を有する投射光学系と  を具備し、  前記凹面反射面は、前記凹面反射面に入射する前記画像光に含まれる少なくとも一部の光線を、前記基準軸に沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射する  画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置であって、  前記画像光は、複数の画素光を含み、  前記凹面反射面は、前記複数の画素光のうち少なくとも１つの画素光を、前記基準軸に沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射する  画像表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像表示装置であって、  前記凹面反射面により反射された前記画像光に含まれる各光線の進行方向と、前記基準軸に沿った方向とが交差する角度をθ１とし、最も角度θ１が大きくなる光線の角度θ１をθ１ｍａｘとすると、  ８０度≦θ１ｍａｘ≦１６０度  の関係を満たすように構成されている  画像表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像表示装置であって、  前記凹面反射面は、回転対称軸が前記基準軸と一致するように構成され、  前記基準軸からの光線高さをｈ、前記光線高さに応じた前記凹面反射面の形状を表す関数Ｚ（ｈ）を光線高さで微分した導関数をＺ'（ｈ）、前記画像光を反射する前記基準軸から最も離れた反射点に対応する光線高さをｈｍａｘ、前記基準軸から光線高さｈｍａｘまでのＺ'（ｈ）の平均値をＺ'ａｖｅ．とすると、  １＜｜Ｚ'（１．０・ｈｍａｘ）−Ｚ'（０．９・ｈｍａｘ）｜／｜Ｚ'ａｖｅ.｜＜２０  の関係を満たすように構成されている  画像表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像表示装置であって、  前記基準軸は、前記レンズ系に含まれる前記画像生成部に最も近いレンズの光軸を延長した軸である  画像表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載の画像表示装置であって、  前記レンズ系は、前記レンズ系に含まれる１以上の光学部品の各々の光軸が、前記基準軸に一致するように構成される  画像表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載の画像表示装置であって、  前記凹面反射面は、前記凹面反射面の光軸が、前記基準軸に一致するように構成される  画像表示装置。
【請求項８】
請求項１に記載の画像表示装置であって、  前記凹面反射面は、回転対称軸を有さない自由曲面である  画像表示装置。
【請求項９】
光源から出射される光を変調して生成された画像光を投射する投射光学系であって、  前記生成された画像光が入射する位置に基準軸を基準として構成され、全体で正の屈折力を有するレンズ系と、  前記基準軸を基準として構成され、前記レンズ系から出射された前記画像光を被投射物に向けて反射する凹面反射面と  を具備し、  前記凹面反射面は、前記凹面反射面に入射する前記画像光に含まれる少なくとも一部の光線を、前記基準軸に沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射する  投射光学系。
【請求項１０】
（Ａ）被投射物と、（Ｂ）各々が、  光源と、  前記光源から出射される光を変調して画像光を生成する画像生成部と、    前記生成された画像光が入射する位置に基準軸を基準として構成され、全体で正の屈折力を有するレンズ系と、    前記基準軸を基準として構成され、前記レンズ系から出射された前記画像光を被投射物に向けて反射する凹面反射面と  を有する投射光学系と  を有し、  前記凹面反射面は、前記凹面反射面に入射する前記画像光に含まれる少なくとも一部の光線を、前記基準軸に沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射する  １以上の画像表示装置と  を具備する画像表示システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像表示システムであって、  前記画像生成部は、前記画像光を出射する画像変調素子を有し、  前記画像変調素子は、各々が画素光を出射する複数の画素を有し、前記複数の画素から出射される複数の画素光を含む前記画像光を出射し、  前記画像変調素子の前記基準軸に最も近い画素から出射される画素光の前記被投射物までの光路長をＬｐ１、前記基準軸に最も近い画素から前記画像変調素子の中央の画素を結ぶ直線上に位置し前記基準軸から最も遠い画素から出射される画素光の前記被投射物までの光路長をＬｐ２とすると、  ０．００５＜Ｌｐ１／Ｌｐ２＜０．５  の関係を満たすように構成されている  画像表示システム。
【請求項１２】
請求項１０に記載の画像表示システムであって、  前記画像光に含まれる光線のうち、前記被投射物までの光路長が最も短い光線の光路長をＬｎ、最も光路長が長い光線の光路長をＬｆとすると、  ０．００５＜Ｌｎ／Ｌｆ＜０．５  の関係を満たすように構成されている  画像表示システム。
【請求項１３】
請求項１０に記載の画像表示システムであって、  前記被投射物は、曲面スクリーンであり、  前記１以上の画像表示装置は、前記曲面スクリーンの形状に対応した位置に前記凹面反射面が配置されるようにそれぞれ設置される  画像表示システム。
【請求項１４】
請求項１０に記載の画像表示システムであって、  前記１以上の画像表示装置は、第１の画像を前記曲面スクリーンに投射する第１の画像表示装置と、第２の画像を前記曲面スクリーンに投射する第２の画像表示装置とを含み、  前記第１の画像表示装置及び前記第２の画像表示装置は、前記第１の画像及び前記第２の画像が互いに重複するように前記第１の画像及び前記第２の画像をそれぞれ投射する  画像表示システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の画像表示システムであって、  前記第１の画像表示装置及び前記第２の画像表示装置は、前記第１の画像及び前記第２の画像が互いに重複する領域以外の領域を構成する画像光が、互いに交差しないように前記第１の画像及び前記第２の画像をそれぞれ投射する  画像表示システム。
【請求項１６】
請求項１４に記載の画像表示システムであって、  前記画像生成部は、矩形状の画像を構成する前記画像光を生成し、  前記第１の画像表示装置及び前記第２の画像表示装置は、前記第１の画像及び前記第２の画像の長辺方向に沿って前記第１の画像及び前記第２の画像が互いに重複するように、前記第１の画像及び前記第２の画像をそれぞれ投射する  画像表示システム。
【請求項１７】
請求項１４に記載の画像表示システムであって、  前記画像生成部は、矩形状の画像を構成する前記画像光を生成し、  前記第１の画像表示装置及び前記第２の画像表示装置は、前記第１の画像及び前記第２の画像の短辺方向に沿って前記第１の画像及び前記第２の画像が互いに重複するように、前記第１の画像及び前記第２の画像をそれぞれ投射する  画像表示システム。
【請求項１８】
請求項１０に記載の画像表示システムであって、  前記被投射物は、ドーム形状を有するスクリーンである  画像表示システム。
【請求項１９】
請求項１０に記載の画像表示システムであって、  前記１以上の画像表示装置は、３以上の画像表示装置を含む  画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本技術は、例えばプロジェクタ等の画像表示装置及び投射光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、スクリーン上に投射画像を表示する投射型の画像表示装置として、プロジェクタが広く知られている。最近では、投射空間が小さくても大画面を表示できる超広角のフロント投射型プロジェクタの需要が高まってきている。このプロジェクタを用いれば、スクリーンに対して斜めかつ広角に打ち込むことで、限定された空間において大画面を投射することが可能となる。【０００３】  特許文献１に記載の超広角の投射型プロジェクタでは、投射光学系に含まれる一部の光学部品を移動させることで、スクリーン上に投射される投射画像を移動させる画面シフトが可能となっている。この画面シフトを用いることで、画像位置等の微調整が容易に実行可能となっている（特許文献１の明細書段落［００２３］［００２４］等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５３６５１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  今後とも超広角に対応したプロジェクタは普及していくものと考えられ、高品質な画像表示を実現することが可能な技術が求められている。【０００６】  以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、超広角に対応可能であり、高品質な画像表示を実現可能な画像表示装置、投射光学系、及び画像表示システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像表示装置は、光源と、画像生成部と、投射光学系とを具備する。  前記画像生成部は、前記光源から出射される光を変調して画像光を生成する。  前記投射光学系は、レンズ系と、凹面反射面とを有する。  前記レンズ系は、前記生成された画像光が入射する位置に基準軸を基準として構成され、全体で正の屈折力を有する。  前記凹面反射面は、前記基準軸を基準として構成され、前記レンズ系から出射された前記画像光を被投射物に向けて反射する。また前記凹面反射面は、前記凹面反射面に入射する前記画像光に含まれる少なくとも一部の光線を、前記基準軸に沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射する。【０００８】  この画像表示装置では、凹面反射面により、画像光の少なくとも一部の光線が、投射光学系を構成する上で基準となる基準軸に沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射される。これにより、例えば曲面スクリーン等への画像の投射に対応することが可能となり、高品質な画像表示を実現することが可能となる。【０００９】  前記画像光は、複数の画素光を含んでもよい。この場合、前記凹面反射面は、前記複数の画素光のうち少なくとも１つの画素光を、前記基準軸に沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射してもよい。【００１０】  前記画像表示装置は、前記凹面反射面により反射された前記画像光に含まれる各光線の進行方向と、前記基準軸に沿った方向とが交差する角度をθ１とし、最も角度θ１が大きくなる光線の角度θ１をθ１ｍａｘとすると、  ８０度≦θ１ｍａｘ≦１６０度  の関係を満たすように構成されていてもよい。【００１１】  前記凹面反射面は、回転対称軸が前記基準軸と一致するように構成されてもよい。この場合、前記画像表示装置は、前記基準軸からの光線高さをｈ、前記光線高さに応じた前記凹面反射面の形状を表す関数Ｚ（ｈ）を光線高さで微分した導関数をＺ'（ｈ）、前記画像光を反射する前記基準軸から最も離れた反射点に対応する光線高さをｈｍａｘ、前記基準軸から光線高さｈｍａｘまでのＺ'（ｈ）の平均値をＺ'ａｖｅ．とすると、  １＜｜Ｚ'（１．０・ｈｍａｘ）−Ｚ'（０．９・ｈｍａｘ）｜／｜Ｚ'ａｖｅ.｜＜２０  の関係を満たすように構成されていてもよい。【００１２】  前記基準軸は、前記レンズ系に含まれる前記画像生成部に最も近いレンズの光軸を延長した軸であってもよい。【００１３】  前記レンズ系は、前記レンズ系に含まれる１以上の光学部品の各々の光軸が、前記基準軸に一致するように構成されてもよい。【００１４】  前記凹面反射面は、前記凹面反射面の光軸が、前記基準軸に一致するように構成されてもよい。【００１５】  前記凹面反射面は、回転対称軸を有さない自由曲面であってもよい。【００１６】  本技術の一形態に係る投射光学系は、光源から出射される光を変調して生成された画像光を投射する投射光学系であって、前記レンズ系と、前記凹面反射面とを具備する。【００１７】  本技術の一形態に係る画像表示システムは、被投射物と、１以上の画像表示装置とを具備する。  前記１以上の画像表示装置は、各々が、前記光源と、前記画像生成部と、前記投射光学系とを有する。【００１８】  前記画像���成部は、前記画像光を出射する画像変調素子を有してもよい。この場合、前記画像変調素子は、各々が画素光を出射する複数の画素を有し、前記複数の画素から出射される複数の画素光を含む前記画像光を出射してもよい。  また画像表示システムは、前記画像変調素子の前記基準軸に最も近い画素から出射される画素光の前記被投射物までの光路長をＬｐ１、前記基準軸に最も近い画素から前記画像変調素子の中央の画素を結ぶ直線上に位置し前記基準軸から最も遠い画素から出射される画素光の前記被投射物までの光路長をＬｐ２とすると、  ０．００５＜Ｌｐ１／Ｌｐ２＜０．５  の関係を満たすように構成されていてもよい。【００１９】  前記画像表示システムは、前記画像光に含まれる光線のうち、前記被投射物までの光路長が最も短い光線の光路長をＬｎ、最も光路長が長い光線の光路長をＬｆとすると、  ０．００５＜Ｌｎ／Ｌｆ＜０．５  の関係を満たすように構成されていてもよい。【００２０】  前記被投射物は、曲面スクリーンであってもよい。この場合、前記１以上の画像表示装置は、前記曲面スクリーンの形状に対応した位置に前記凹面反射面が配置されるようにそれぞれ設置されてもよい。【００２１】  前記１以上の画像表示装置は、第１の画像を前記曲面スクリーンに投射する第１の画像表示装置と、第２の画像を前記曲面スクリーンに投射する第２の画像表示装置とを含んでもよい。この場合、前記第１の画像表示装置及び前記第２の画像表示装置は、前記第１の画像及び前記第２の画像が互いに重複するように前記第１の画像及び前記第２の画像をそれぞれ投射してもよい。【００２２】  前記第１の画像表示装置及び前記第２の画像表示装置は、前記第１の画像及び前記第２の画像が互いに重複する領域以外の領域を構成する画像光が、互いに交差しないように前記第１の画像及び前記第２の画像をそれぞれ投射してもよい。【００２３】  前記画像生成部は、矩形状の画像を構成する前記画像光を生成してもよい。この場合、前記第１の画像表示装置及び前記第２の画像表示装置は、前記第１の画像及び前記第２の画像の長辺方向に沿って前記第１の画像及び前記第２の画像が互いに重複するように、前記第１の画像及び前記第２の画像をそれぞれ投射してもよい。【００２４】  前記画像生成部は、矩形状の画像を構成する前記画像光を生成してもよい。この場合、前記第１の画像表示装置及び前記第２の画像表示装置は、前記第１の画像及び前記第２の画像の短辺方向に沿って前記第１の画像及び前記第２の画像が互いに重複するように、前記第１の画像及び前記第２の画像をそれぞれ投射してもよい。【００２５】  前記被投射物は、ドーム形状を有するスクリーンであってもよい。【００２６】  前記１以上の画像表示装置は、３以上の画像表示装置を含んでもよい。
【発明の効果】
【００２７】  以上のように、本技術によれば、超広角に対応可能であり、高品質な画像表示を実現することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】超広角対応の液晶プロジェクタの他の利点を説明するための概略図である。
【図２】投射型の画像表示装置の構成例を示す概略図である。
【図３】第１の実施形態に係る画像表示システムの構成例を示す模式図である。
【図４】第１の実施形態に係る画像表示システムの構成例を示す模式図である。
【図５】第１の実施形態に係る投射光学系の概略構成例を示す光路図である。
【図６】第１の実施形態に係る投射光学系の概略構成例を示す光路図である。
【図７】画像投影に関するパラメータの一例を示す表である。
【図８】図７に示すパラメータを説明するための模式図である。
【図９】画像表示装置のレンズデータ、及び曲面スクリーンのデータである。
【図１０】投射光学系に含まれる光学部品の非球面係数の一例を示す表である
【図１１】光線高さｈにおけるＺ（ｈ）とＺ'（ｈ）とを示す表である。
【図１２】光線高さｈと「ｔｈｉｔａ」との関係を示すグラフである。
【図１３】光線高さｈと「Δθ」との関係を示すグラフである。
【図１４】条件式（２）〜（４）で用いられるパラメータの数値を示す表である。
【図１５】比較例として挙げる画像表示装置による曲面スクリーンへの画像の投射を説明するための模式図である。
【図１６】第２の実施形態に係る投射光学系の概略構成例を示す光路図である。
【図１７】第２の実施形態に係る投射光学系の概略構成例を示す光路図である。
【図１８】第２の実施形態に係る投射光学系の概略構成例を示す光路図である。
【図１９】画像投影に関するパラメータの一例を示す表である。
【図２０】画像表示装置のレンズデータ、及び曲面スクリーンのデータである。
【図２１】投射光学系に含まれる光学部品の非球面係数の一例を示す表である。
【図２２】光線高さｈにおけるＺ（ｈ）とＺ'（ｈ）とを示す表である。
【図２３】光線高さｈと「ｔｈｉｔａ」との関係を示すグラフである。
【図２４】光線高さｈと「Δθ」との関係を示すグラフである。
【図２５】条件式（２）〜（４）で用いられるパラメータの数値を示す表である。
【図２６】他の実施形態に係る投射光学系の概略構成例を示す光路図である。
【図２７】他の実施形態に係る画像表示システムの構成例を示す模式図である。
【図２８】他の実施形態に係る画像表示システムの構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】  以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００３０】  ［投射型の画像表示装置の概要］  投射型の画像表示装置の概要について、液晶プロジェクタを例に挙げて簡単に説明する。液晶プロジェクタは、光源から照射される光を空間的に変調することで、映像信号に応じた光学像（画像光）を形成する。光の変調には、画像変調素子である液晶表示素子等が用いられる。例えばＲＧＢのそれぞれに対応するパネル状の液晶表示素子（液晶パネル）を備えた、三板式の液晶プロジェクタが用いられる。
【００３１】  光学像は、投射光学系により拡大投影され、スクリーン上に表示される。ここでは投射光学系が、例えば半画角が７０°近辺となる超広角に対応しているものとして説明を行う。もちろんこの角度に限定される訳ではない。
【００３２】  超広角に対応する液晶プロジェクタでは、小さい投射空間であっても大画面を表示することが可能である。すなわち液晶プロジェクタとスクリーンとの距離が短い場合でも、拡大投影が可能である。これにより以下のような利点が発揮される。
【００３３】  液晶プロジェクタをスクリーンに近接して配置することができるので、液晶プロジェクタからの光が人間の目に直接入る可能性を十分に抑制することが可能であり、高い安全性が発揮される。  画面（スクリーン）に人間等の影が映らないため、効率的なプレゼンテーションが可能である。  設置場所の選択の自由度が高く、狭い設置空間や障害物が多い天井等にも、簡単に設置可能である。  壁に設置して使用することで、天井に設置する場合と比べてケーブルの引き回し等のメンテナンスが容易である。  例えば打ち合わせスペース、教室、及び会議室等のセッティングの自由度を増やすことが可能である。
【００３４】  図１は、超広角対応の液晶プロジェクタの他の利点を説明するための概略図である。図１に示すように、テーブル上に超広角対応の液晶プロジェクタ１を設置することで、同じテーブル上に、拡大された画像２を投影することが可能となる。このような使い方も可能であり、空間を効率的に利用することができる。
【００３５】  最近では、学校や職場等での電子黒板（Interactive White Board）等の普及に伴い、超広角対応の液晶プロジェクタの需要が高まっている。またデジタルサイネージ（電子広告）等の分野でも同様の液晶プロジェクタが使われている。なお電子黒板としては、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＰＤＰ（Plasma Display Panel）といった技術を用いることも可能である。これらと比較して、超広角対応の液晶プロジェクタを用いることで、コストを抑えて大画面を提供することが可能となる。なお超広角対応の液晶プロジェクタは、短焦点プロジェクタや超短焦点プロジェクタ等とも呼ばれる。
【００３６】  図２は、投射型の画像表示装置の構成例を示す概略図である。画像表示装置２０は、光源５、照明光学系１０、及び投射光学系１５を含む。
【００３７】  光源５は、照明光学系１０に対して光束を発するように配置される。光源５としては、例えば高圧水銀ランプ等が使用される。その他、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ(Laser Diode)等の固体光源が用いられてもよい。
【００３８】  照明光学系１０は、光源５から発せられた光束を、１次像面となる画像変調素子(液晶パネルＰ)の面上に均一照射するようになっている。照明光学系１０では、光源５からの光束が、２つのフライアイレンズＦＬと、偏光変換素子ＰＳと、集光レンズＬとを順に通り、偏光の揃った均一な光束に変換される。
【００３９】  集光レンズＬを通った光束は、特定の波長帯域の光だけを反射するダイクロイック・ミラーＤＭによって、ＲＧＢの各色成分光にそれぞれ分離される。ＲＧＢの各色成分光は、全反射ミラーＭやレンズＬ等を介して、ＲＧＢの各色に対応して設けられた液晶パネルＰ（画像変調素子）に入射される。そして、各液晶パネルＰにより、映像信号に応じた光変調が行われる。光変調された各色成分光がダイクロイック・プリズムＰＰによって合成され、画像光が生成される。そして生成された画像光が投射光学系１５に向けて出射される。
【００４０】  照明光学系１０を構成する光学部品等は限定されず、上で述べた光学部品とは異なる光学部品が用いられてもよい。例えば画像変調素子として、透過型の液晶パネルＰに代えて、反射型の液晶パネルやデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等が用いられてもよい。また例えば、ダイクロイック・プリズムＰＰに代えて、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、ＲＧＢ各色の映像信号を合成する色合成プリズム、又はＴＩＲ（Total Internal Reflection）プリズム等が用いられてもよい。本実施形態において、照明光学系１０は、画像生成部に相当する。
【００４１】  投射光学系１５は、照明光学系１０から出射された画像光を調節し、２次像面となるスクリーン上への拡大投影を行う。すなわち、投射光学系１５により、１次像面（液晶パネルＰ）の画像情報が調節され、２次像面（スクリーン）に拡大投影される。
【００４２】  ＜第１の実施形態＞  ［画像表示システム］  図３及び図４は、本技術の第１の実施形態に係る画像表示システムの構成例を示す模式図である。図３は、画像表示システム１００を上方から見た図である。図４は、画像表示システム１００を、右前側の上方から斜めに見た図である。
【００４３】  画像表示システム１００は、曲面スクリーン３０と、２台の画像表示装置２０とを有する。曲面スクリーン３０は、全体形状が曲面形状となるスクリーン、及び少なくとも一部の形状が曲面形状となるスクリーンの両方を含む。
【００４４】  図３及び図４に示すように、本実施形態では、上方から見て、略円弧形状を有する曲面スクリーン３０が用いられる。曲面スクリーン３０は、上下方向に沿って立てられ、左右方向に延在するように設置される。曲面スクリーン３０の左右の端部３１ａ及び３１ｂは、前方側に折り曲げられ、前後方向において略等しい位置に配置される。曲面スクリーン３０の左右方向における略中央部分は、最も後方側に位置し、上方から見た略円弧形状の頂点に対応する部分となる。
【００４５】  曲面スクリーン３０の形状を、上下方向に沿って立てられた円柱の内面の一部に略等しい形状であると表現することも可能である。また微小な平面領域を互いに角度を変化させながら連結することで、曲面スクリーン３０が構成されてもよい。
【００４６】  曲面スクリーン３０の材質、サイズ、曲率半径等の具体的な構成は限定されず、任意に設計されてよい。また上方から見て円弧形状となる基体部の内面に、可撓性のスクリーン部材が接着されることで、曲面スクリーン３０が実現されてもよい。本実施形態において、曲面スクリーン３０は、被投射物に相当する。
【００４７】  ２台の画像表示装置２０は、第１の画像表示装置２０ａと、第２の画像表示装置２０ｂとからなる。第１の画像表示装置２０ａは、曲面スクリーン３０の左端部３１ａの上下方向における略中央部分に、後方に向けて画像を投射可能に設置される。第１の画像表示装置２０ａは、略円弧状に曲げられた曲面スクリーン３０の左側の領域に画像（以下、第１の画像と記載する）２１ａを投射する。
【００４８】  第２の画像表示装置２０ｂは、曲面スクリーン３０の右端部３１ｂの上下方向における略中央部分に、後方に向けて画像を投射可能に設置される。第２の画像表示装置２０ｂは、略円弧状に曲げられた曲面スクリーン３０の右側の領域に画像（以下、第２の画像と記載する）２１ｂを投射する。なお、第１及び第２の画像表示装置２０ａ及び２０ｂを保持する保持機構（図示を省略）は、任意に設計されてよい。
【００４９】  図３及び図４に示すように、第１及び第２の画像表示装置２０ａ及び２０ｂは、第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂが互いに重複するように、第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂをそれぞれ投射する。
【００５０】  本実施形態では、第１及び第２の画像表示装置２０ａ及び２０ｂ内に備えられる画像変調素子（液晶パネルＰ）は、長辺方向及び短辺方向を有する矩形状からなる。そして液晶パネルＰにより、矩形状の画像を構成する画像光が生成される。
【００５１】  第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂは、互いに等しい矩形状の画像としてそれぞれ投射される。そして第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂの長辺方向（左右方向）に沿って、互いに重複するよう、第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂがそれぞれ投射される。従って、曲面スクリーン３０の略中央部分に、第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂが互いに重複する重複領域２２が生成される。
【００５２】  本実施形態では、第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂが重複する重複領域２２にて、スティッチング処理が実行される。これにより、第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂが接続され、１枚の画像として合成される。この結果、曲面スクリーン３０の左右方向に沿った略全体領域にて、サイズの大きい１枚の画像が表示される。スティッチング処理の具体的なアルゴリズム等は限定されず、任意のスティッチング技術が用いられてよい。
【００５３】  図３では、第１の画像表示装置２０ａから投射される第１の画像２１ａ構成する第１の画像光２３ａと、第１の画像光２３ａに含まれる画素光Ｃａ１、Ｃａ２、Ｃａ３とが模式的に図示されている。
【００５４】  また図３では、第２の画像表示装置２０ｂから投射される第２の画像２１ｂ構成する第１の画像光２３ｂと、第２の画像光２３ｂに含まれる画素光Ｃｂ１、Ｃｂ２、Ｃｂ３とが模式的に図示されている。
【００５５】  なお画素光とは、投射される画像に含まれる複数の画素の各々を構成するための光である。典型的には、画像光を生成して出射する画像変調素子(液晶パネルＰ)に含まれる複数の画素の各々から出射される光が、画素光となる。従って画像光は、複数の画素光を含む。
【００５６】  図３に示す画素光Ｃａ１は、第１の画像２１ａの左端部の画素を構成するための画素光である。従って画素光Ｃａ１は、第１の画像光２３ａの左端部の光線に相当する。画素光Ｃａ２は、第１の画像２１ａの右端部の画素を構成するための画素光である。従って画素光Ｃａ２は、第１の画像光２３ａの右端部の光線に相当する。
【００５７】  画素光Ｃａ３は、第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂが重複する重複領域２２の左端部の画素を構成するための画素光である。従って第１の画像光２３ａに含まれる光線のうち、画素光Ｃａ３からＣａ２までの光線は、重複領域２２を構成する画像光となる。一方、第１の画像光２３ａに含まれる光線のうち、画素光Ｃａ１からＣａ３までの光線は、重複領域２２以外の領域を構成する画像光となる。
【００５８】  図３に示す画素光Ｃｂ１は、第２の画像２１ｂの右端部の画素を構成するための画素光である。従って画素光Ｃｂ１は、第２の画像光２３ｂの右端部の光線に相当する。画素光Ｃｂ２は、第２の画像２１ｂの左端部の画素を構成するための画素光である。従って画素光Ｃｂ２は、第１の画像光２３ａの左端部の光線に相当する。
【００５９】  画素光Ｃａ３は、重複領域２２の右端部の画素を構成するための画素光である。従って第２の画像光２３ｂに含まれる光線のうち、画素光Ｃｂ３からＣｂ２までの光線は、重複領域２２を構成する画像光となる。一方、第２の画像光２３ｂに含まれる光線のうち、画素光Ｃｂ１からＣｂ３までの光線は、重複領域２２以外の領域を構成する画像光となる。
【００６０】  図３に示すように、本実施形態では、第１及び第２の画像表示装置２０ａ及び２０ｂは、第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂが互いに重複する重複領域２２以外の領域を構成する画像光が、互いに交差しないように、第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂをそれぞれ投射する。
【００６１】  これにより、曲面スクリーン３０の略中央部分に生成される重複領域２２に近い位置に立つユーザ３の影が発生することを十分に抑制することが可能となる。この結果、ユーザ３は、円弧形状に折り曲げられた曲面スクリーン３０の内側の領域（例えば重複領域２２に近い位置）から、１枚に合成された第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂを視聴することが可能となる。これにより、非常に高いコンテンツへの没入感を実現することが可能となり、優れた視覚効果をユーザ３に提供することが可能となる。
【００６２】  第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂが重複する方向は限定されない。例えば第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂの短辺方向に沿って、互いに重複するよう、第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂがそれぞれ投射されてもよい。例えば図３及び図４に示す構成例において、左右方向を短辺方向とする矩形状の第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂが投射される。そして第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂの短辺方向に沿って、第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂが重複するように、第１及び第２の画像２１ａ及び２１ｂが投射されてもよい。
【００６３】  曲面スクリーン３０の形状によっては、矩形状の画像を構成する画像光を投射した場合に、矩形状とは異なる形状にて、画像が表示される場合もあり得る。この場合、例えば液晶パネルＰの長辺方向及び短辺方向に応じた方向を、画像の長辺方向及び短辺方向として、規定することが可能である。そして長辺方向又は短辺方向に沿って、複数の画像を重複させることが可能である。本開示では、液晶パネルＰの長辺方向及び短辺方向を、画像光の長辺方向及び短辺方向と表現する場合もあり得る。
【００６４】  第１及び第２の画像表示装置２０ａ及び２０ｂ、及び曲面スクリーン３０の詳細な構成例について説明する。本実施形態では、第１及び第２の画像表示装置２０ａ及び２０ｂとして、互いに略等しい構成を有する画像表示装置が用いられる。以下、第１及び第２の画像表示装置２０ａ及び２０ｂの投射光学系１５と、曲面スクリーン３０とについて説明する。
【００６５】  図５及び図６は、本実施形態に係る投射光学系１５の概略構成例を示す光路図である。なお図６では、１つの投射光学系１５と、曲面スクリーンＳの画像が投射される部分とが図示されている。図６の構成を互いに対称となるように２つ組み合わせることで、図３及び図４に示す、曲面スクリーン３０と、第１及び第２の画像表示装置２０ａ及び２０ｂとを有する画像表示システム１００を実現することが可能である。
【００６６】  また図５及び図６では、照明光学系１０の液晶パネルＰ及びダイクロイック・プリズムＰＰが模式的に図示されている。以下、ダイクロイック・プリズムＰＰから投射光学系１５に出射される画像光の出射方向をＺ方向とする。また１次像面（液晶パネルＰ）の横方向をＸ方向とし、縦方向をＹ方向とする。当該Ｘ及びＹ方向は、画像光により構成される画像の横方向及び縦方向に対応する方向となる。
【００６７】  投射光学系１５は、第１の光学系Ｌ１と、第２の光学系Ｌ２とをを含む。第１の光学系Ｌ１は、照明光学系１０により生成された画像光が入射する位置に構成され、全体で正の屈折力を有する。また第１の光学系Ｌ１は、Ｚ方向に延在する基準軸（以下、この基準軸を光軸Ｏと記載する）を基準として構成される。
【００６８】  図５に示すように、本実施形態では、第１の光学系Ｌ１は、第１の光学系Ｌ１に含まれる１以上の光学部品の各々の光軸が、基準軸である光軸Ｏと略一致するように構成される。なお光学部品の光軸は、典型的には、光学部品のレンズ面や反射面等の光学面の中央を通る軸である。例えば光学部品の光学面が回転対称軸を有する場合には、その回転対称軸が光軸に相当する。
【００６９】  本実施形態では、光軸Ｏは、第１の光学系Ｌ１に含まれる照明光学系１０に最も近いレンズＬ１１の光軸（回転対称軸）を延長した軸である。すなわちレンズＬ１１の光軸を延長した軸上に、他の光学部品が配置される。なお画像光は、光軸Ｏから垂直方向（Ｙ方向）にオフセットされた位置から、光軸Ｏに沿って出射される。本実施形態において、第１の光学系Ｌ１は、レンズ系に相当する。また光軸Ｏに沿った方向を、第１の光学系Ｌ１の光路進行方向ということも可能である。
【００７０】  図５に示すように、第１の光学系Ｌ１は、第１の反射面Ｍｒ１及び第２の反射面Ｍｒ２を有する。第１及び第２の反射面Ｍｒ１及びＭｒ２は、凹面反射面である。第１の反射面Ｍｒ１は、回転対称軸が光軸Ｏに一致するように構成された回転対称球面である。
【００７１】  第２の反射面Ｍｒ２は、回転対称軸が光軸Ｏに一致するように構成された回転対称非球面であり、画像光が入射する領域である有効領域を反射可能な部分のみで構成されている。すなわち回転対称非球面の全体を配置するのではなく、回転対称非球面の必要な部分のみが配置されている。これにより装置の小型化を実現することが可能となる。
【００７２】  第２の光学系Ｌ２は、凹面反射面Ｍｒ３により構成される。凹面反射面Ｍｒ３は、基準軸である光軸Ｏを基準として構成され、第１の光学系Ｌ１から出射された画像光を曲面スクリーンＳ（曲面スクリーン３０）に向けて反射する。
【００７３】  凹面反射面Ｍｒ３は、回転対称軸（光軸）が光軸Ｏに一致するように構成された回転対称非球面であり、画像光が入射する領域である有効領域を反射可能な部分のみで構成されている。すなわち回転対称非球面の全体を配置するのではなく、回転対称非球面の必要な部分のみが配置されている。これにより装置の小型化を実現することが可能となる。
【００７４】  図５に示すように、本実施形態では、共通の光軸Ｏ上に、第１の光学系Ｌ１及び第２の光学系Ｌ２（凹面反射面Ｍｒ３）が構成される。すなわち照明光学系１０に最も近いレンズＬ１１の光軸（回転対称軸）を延長した軸が、各々の光軸（回転対称軸）と略一致するように、第１及び第２の光学系Ｌ１及びＬ２が構成される。これによりＹ方向におけるサイズを小さくすることが可能となり、装置の小型化を図ることが可能となる。
【００７５】  図５及び図６を参照して、画像光の光路について説明する。図５では、ダイクロイック・プリズムＰＰから投射光学系１５に出射される画像光のうち、４つの画素光Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の光路が図示されている。図６では、３つの画素光Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の光路が図示されている。
【００７６】  後に、図８を参照して説明するが、画素光Ｃ１は、液晶パネルＰの中央の画素から出射される画素光に相当する。画素光Ｃ２は、液晶パネルＰの中央の最も光軸Ｏに近い画素から出射される画素光に相当する。液晶パネルＰの中央の最も光軸Ｏから遠い画素から出射される画素光に相当する。画素光Ｃ４は、液晶パネルＰの右上端の画素から出射される画素光に相当する。
【００７７】  すなわち本実施形態では、画素光Ｃ２は、液晶パネルＰの光軸Ｏに最も近い画素から出射される画素光に相当する。また画素光Ｃ３は、光軸Ｏに最も近い画素から液晶パネルＰの中央の画素を結ぶ直線上に位置し光軸Ｏから最も遠い画素から出射される画素光に相当する。
【００７８】  光軸Ｏから垂直方向にオフセットした位置から、光軸Ｏに沿って投射光学系１５に出射された画像光は、光軸Ｏと交差して進み、第１の反射面Ｍｒ１に入射する。第１の反射面Ｍｒ１に入射した画像光は、第１の反射面Ｍｒ１により折り返され再び光軸Ｏと交差して進み、第２の反射面Ｍｒ２に入射する。
【００７９】  第２の反射面Ｍｒ２に入射した画像光は、第２の反射面Ｍｒ２により折り返されて、第１の光学系Ｌ１から出射される。画像光は、再び光軸Ｏと交差するように、凹面反射面Ｍｒ３に向けて出射される。第１の光学系Ｌ１から出射された画像光は、第２の光学系Ｌ２である凹面反射面Ｍｒ３により反射され、再び光軸Ｏと交差して、曲面スクリーンＳに向けて投射される。
【００８０】  このように本実施形態では、光軸Ｏと交差するように、画像光の光路が構成される。これにより、凹面反射面Ｍｒ３までの画像光の光路を、光軸Ｏの近傍で構成することが可能となる。この結果、Ｙ方向における装置のサイズを小さくすることが可能となり、装置の小型化を図ることが可能となる。
【００８１】  また第１及び第２の反射面Ｍｒ１及びＭｒ２の各々により、画像光が折り返して反射される。これにより画像光の光路長を十分に確保することが可能となる。この結果、Ｘ方向における装置のサイズを小さくすることが可能となり、装置の小型化を図ることが可能となる。
【００８２】  図５及び図６に示すように、本実施形態では、凹面反射面Ｍｒ３により、凹面反射面Ｍｒ３に入射する画像光に含まれる少なくとも一部の光線が、基準軸である光軸Ｏに沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射される。
【００８３】  凹面反射面Ｍｒ３により反射された画像光に含まれる光線の進行方向と、光軸Ｏに沿った方向との交差角度は、以下のように規定する。まず光軸Ｏに沿って延在する直線と、凹面反射面Ｍｒ３により反射された光線の進行方向に沿って延在する直線との交差点を算出する。その交差点から液晶パネルＰ側に延在する直線を、交差点を基準として、光線の進行方向側に回転させる。その際に、交差点から液晶パネルＰ側に延在する直線が光線の進行方向に沿って延在する直線に一致するまでの回転角度を、凹面反射面Ｍｒ３により反射された画像光に含まれる光線の進行方向と、光軸Ｏに沿った方向との交差角度として規定する。
【００８４】  本実施形態では、凹面反射面Ｍｒ３により反射された画像光に含まれる少なくとも一部の光線の、上記で規定した交差角度が８０度以上となるように、凹面反射面Ｍｒ３が設計されている。
【００８５】  図５に示す例では、画像光に含まれる画素光Ｃ４が、光軸Ｏに沿った方向と、８０度以上の角度で交差する方向へ反射される。図５に示すように、凹面反射面Ｍｒ３により反射された画素光Ｃ４の進行方向と、光軸Ｏに沿った方向との交差角度は、角度Ｒ１となる。この角度Ｒ１は、８７．４度となっている。
【００８６】  なおこの角度Ｒ１が、最大の交差角度となっている。すなわち画素光Ｃ４は、最も交差角度が大きくなる光線である。他の光線は、光軸Ｏに沿った方向に対して、角度Ｒ１（８７．４度）よりも小さい角度で交差する方向に反射されている。
【００８７】  ここでは、画像光に含まれる光線として画素光を例に挙げた。これに限定されず、画素光に含まれるさらに一部の光線等の、少なくとも一部の光線が、光軸Ｏに沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射されればよい。
【００８８】  図５及び図６に例示するような投射光学系１５を備える画像表示装置２０は、曲面スクリーンＳの形状に対応した位置に凹面反射面Ｍｒ３が配置されるように、設置される。交差角度が大きくなるように、凹面反射面Ｍｒ３を設計することで、曲面スクリーンＳに対応した高品質な画像表示を実現することが可能となる。この点については、後に詳しく説明する。
【００８９】  ここで、本発明者は、曲面スクリーンに対応した画像表示に関する４つの条件（１）〜（４）を見出した。これらの条件を、図５及び図６を参照して説明する。
【００９０】  （条件１）  凹面反射面Ｍｒ３により反射された画像光に含まれる各光線の進行方向と、基準軸である光軸Ｏに沿った方向とが交差する角度をθ１とする。角度θ１は、上記で規定した交差角度に相当する。  最も角度θ１が大きくなる光線の角度θ１をθ１ｍａｘとする。図５に示す例では、画素光Ｃ４の交差角度が、θ１ｍａｘとなる。  この場合、以下の関係を満たすように、投射光学系１５が構成される  （１）  ８０度≦θ１ｍａｘ≦１６０度
【００９１】  この条件式（１）は、画像光に含まれる光線の適切な反射角度を規制したものである。θ１ｍａｘが、条件式（１）に規定する下限に満たない場合、光線が大きな角度で反射せず、曲面スクリーンＳに対応することが難しくなる。θ１ｍａｘが、条件式（１）に規定する上限を超えた場合、光線が凹面反射面Ｍｒ３自身に干渉してしまう可能性が高くなってしまう。すなわち凹面反射面Ｍｒ３により反射された後、再び凹面反射面Ｍｒ３の他の部分に入射してしまう可能性が高くなってしまう。
【００９２】  画素光Ｃ４の交差角度は、８７．４度であり、条件１を満たしていることが分かる。
【００９３】  （条件２）  凹面反射面Ｍｒ３は、回転対称軸が基準軸である光軸Ｏと一致するように構成される。  凹面反射面Ｍｒ３に入射する光の光軸Ｏからの光線高さをｈとする。  光線高さに応じた凹面反射面Ｍｒ３の形状を表す関数Ｚ（ｈ）を光線高さで微分した導関数をＺ'（ｈ）（＝ｄＺ/ｄｈ）とする。従って、導関数Ｚ'（ｈ）は、光線高さｈにおける凹面反射面Ｍｒ３に接する直線の傾きに相当する。  画像光を反射する光軸Ｏから最も離れた反射点に対応する光線高さをｈｍａｘとする。  光軸Ｏから光線高さｈｍａｘまでのＺ'（ｈ）の平均値をＺ'ａｖｅ．とする。  この場合、以下の関係を満たすように、投射光学系１５が構成される  （２）  １＜｜Ｚ'（１．０・ｈｍａｘ）−Ｚ'（０．９・ｈｍａｘ）｜／｜Ｚ'ａｖｅ.｜＜２０
【００９４】  この条件式（２）は、画像光に含まれる光線の適切な反射角度を規制したものである。｜Ｚ'（１．０・ｈｍａｘ）−Ｚ'（０．９・ｈｍａｘ）｜／｜Ｚ'ａｖｅ.｜が、条件式（２）に規定する下限に満たない場合、光線が大きな角度で反射せず、曲面スクリーンＳに対応することが難しくなる。｜Ｚ'（１．０・ｈｍａｘ）−Ｚ'（０．９・ｈｍａｘ）｜／｜Ｚ'ａｖｅ.｜が、条件式（２）に規定する上限を超えた場合、光線が凹面反射面Ｍｒ３自身に干渉してしまう可能性が高くなってしまう。すなわち凹面反射面Ｍｒ３により反射された後、再び凹面反射面Ｍｒ３の他の部分に入射してしまう可能性が高くなってしまう。
【００９５】  （条件３）  液晶パネルＰの光軸Ｏに最も近い画素から出射される画素光の曲面スクリーンＳまでの光路長をＬｐ１、光軸Ｏに最も近い画素から液晶パネルＰの中央の画素を結ぶ直線上に位置し光軸Ｏから最も遠い画素から出射される画素光の曲面スクリーンＳまでの光路長をＬｐ２とする。本実施形態では、画素光Ｃ２の光路長がＬｐ１となり、画素光Ｃ３の光路長がＬｐ２となる。  この場合、以下の関係を満たすように、投射光学系１５、及び曲面スクリーンＳが構成される。  （３）  ０．００５＜Ｌｐ１／Ｌｐ２＜０．５
【００９６】  この条件式（３）は、図３に例示するユーザ３の移動可能な領域を規定する際の条件式に相当する。Ｌｐ１／Ｌｐ２が、条件式（３）に規定する下限に満たない場合、ユーザ３がスクリーンＳの近くに立った場合でも影の発生を抑制することができ、ユーザ３の移動可能な領域を大きくとることができる。その一方、光路長差が大きくなりすぎて、光学性能が低減してしまう可能性が高くなる。Ｌｐ１／Ｌｐ２が、条件式（３）に規定する上限を超えた場合、ユーザ３がスクリーンＳから離れないと、光線がユーザ３と干渉してしまい、ユーザ３の影が発生してしまう。また曲面スクリーンＳから投射光学系１５を遠ざける必要があり、装置全体が大型化してしまう。
【００９７】  （条件４）  画像光に含まれる光線のうち、曲面スクリーンＳまでの光路長が最も短い光線の光路長をＬｎ、最も光路長が長い光線の光路長をＬｆとする。図６に示す例では、画素光Ｃ２の光路長がＬｎとなり、画素光Ｃ３の光路長がＬｆとなる。  この場合、以下の関係を満たすように、投射光学系１５、及び曲面スクリーンＳが構成される。  （４）  ０．００５＜Ｌｎ／Ｌｆ＜０．５
【００９８】  この条件式（４）も、条件式（３）と同様に、図３に例示するユーザ３の移動可能な領域を規定する際の条件式に相当する。すなわちＬｎ／Ｌｆが、条件式（４）に規定する下限に満たない場合、ユーザ３がスクリーンＳの近くに立った場合でも影の発生を抑制することができ、ユーザ３の移動可能な領域を大きくとることができる。その一方、光路長差が大きくなりすぎて、光学性能が低減してしまう可能性が高くなる。Ｌｎ／Ｌｆが、条件式（４）に規定する上限を超えた場合、ユーザ３がスクリーンＳから離れないと、光線がユーザ３と干渉してしまい、ユーザ３の影が発生してしまう。また曲面スクリーンＳから投射光学系１５を遠ざける必要があり、装置全体が大型化してしまう。
【００９９】  条件式（１）〜（４）の各々の下限値及び上限値は、上記した値に限定される訳ではない。例えば照明光学系１０、投射光学系１５、曲面スクリーンＳ等の構成に応じて、各値を適宜変更することも可能である。例えば上記した範囲内に含まれる任意の値を下限値及び上限値として選択し、改めて最適な範囲として設定されてもよい。
【０１００】  例えば条件式（１）を、以下の範囲に設定すること等が可能である。  ８５度≦θ１ｍａｘ≦１６０度  ８０度≦θ１ｍａｘ≦１４０度  ８５度≦θ１ｍａｘ≦１４０度
【０１０１】  例えば条件式（２）を、以下の範囲に設定すること等が可能である。  １＜｜Ｚ'（１．０・ｈｍａｘ）−Ｚ'（０．９・ｈｍａｘ）｜／｜Ｚ'ａｖｅ.｜＜１０  ２＜｜Ｚ'（１．０・ｈｍａｘ）−Ｚ'（０．９・ｈｍａｘ）｜／｜Ｚ'ａｖｅ.｜＜１０
【０１０２】  以上のように構成された投射光学系１５について、具体的な数値例を挙げて簡単な説明を行う。
【０１０３】  図７は、画像投影に関するパラメータの一例を示す表である。図８は、図７に示すパラメータを説明するための模式図である。
【０１０４】  投射光学系１５の１次像面側の開口数ＮＡは０．１２７である。画像変調素子（液晶パネルＰ）の、横方向及び縦方向の長さ（Ｈ×ＶＳｐ）は８．２ｍｍ及び４．６ｍｍである。画像変調素子の中心位置（Ｃｈｐ）は、光軸Ｏから上方３．７ｍｍの位置である。１次像面側のイメージサークル（ｉｍｃ）は、φ１４．６ｍｍである。
【０１０５】  上記したように、図８に示す液晶パネルＰの中央の画素から出射される光が、図５等に示す画素光Ｃ１に相当する（同じ符号を付す）。液晶パネルＰの中央の最も光軸Ｏに近い画素から出射される光が、画素光Ｃ２に相当する（同じ符号を付す）。液晶パネルＰの中央の最も光軸Ｏから遠い画素から出射される光が、画素光Ｃ３に相当する（同じ符号を付す）。
【０１０６】  液晶パネルＰの右上端の画素から出射される光が、図５等に示す画素光Ｃ４に相当する（同じ符号を付す）。本実施形態では、この画素から出射される画素光Ｃ４が、凹面反射面Ｍｒ３により、光軸Ｏに沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射される。
【０１０７】  図９は、画像表示装置のレンズデータ、及び曲面スクリーンのデータである。図９には、１次像面（Ｐ）側から２次像面（Ｓ）側に向かって配置される１〜２４の光学部品（レンズ面）と、曲面スクリーンＳについてのデータが示されている。各光学部品（レンズ面）のデータとして、曲率半径（ｍｍ）と、芯厚ｄ（ｍｍ）と、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）での屈折率ｎｄと、ｄ線でのアッベ数νｄとが記載されている。曲面スクリーンＳについては、曲率半径（ｍｍ）が記載されている。
【０１０８】  なお、非球面を有する光学部品は、以下の式に従う。
【０１０９】
【数１】
2019216017.tif 000003
【０１１０】  図１０は、投射光学系に含まれる光学部品の非球面係数の一例を示す表である。図１０には、図９で＊印を付加された非球面の各光学部品、１２、１３、１５及び２４についての非球面係数がそれぞれ示されている。図例の非球面係数は上記の式（数１）に対応したものである。
【０１１１】  なお本実施形態において、式（数１）は、光線高さに応じた凹面反射面Ｍｒ３の形状を表す関数Ｚ（ｈ）に相当する。式（数１）に、図５に示す光線高さｈを入力した場合の、サグ量Ｚが、光線高さに応じた凹面反射面Ｍｒ３の形状を表すパラメータとして用いられる。なお「サグ量」とは、面頂点を通り光軸に垂直な平面を立てたときの、その平面とレンズ面上の点の光軸方向の距離である。
【０１１２】  従って、関数Ｚ（ｈ）を光線高さで微分した導関数Ｚ'（ｈ）（＝ｄＺ/ｄｈ）は、以下の式となる。
【０１１３】
【数２】
2019216017.tif 000004
【０１１４】  上記したように、この式により、光線高さｈにおける凹面反射面Ｍｒ３に接する直線の傾きが算出される。
【０１１５】  曲面スクリーンＳは、光軸Ｏに対して、偏心され、傾けられる。図１０には、曲面スクリーンＳの、ＸＹＺ方向における偏心成分、及びＸＹＺの各軸回りの回転成分が記載されている。
【０１１６】  図１０に例示するＸＤＥ、ＹＤＥ、及びＺＤＥは、面の偏心のＸ方向成分（単位：ｍｍ）、Ｙ方向成分（単位：ｍｍ）、及びＺ方向成分（単位：ｍｍ）を示している。ＡＤＥ、ＢＤＥ、及びＣＤＥは、面の回転のθｘ方向成分（Ｘ軸廻りの回転成分；単位：度）、θｙ方向成分（Ｙ軸廻りの回転成分；単位：度）、及びθｚ方向成分（Ｚ軸廻りの回転成分；単位：度）を示している。
【０１１７】  図１１は、光線高さｈにおけるＺ（ｈ）とＺ'（ｈ）とを示す表である。図１１では、Ｚ（ｈ）であるサグ量を「ｓｈａｐｅ」と記載している（単位：ｍｍ）。またＺ'（ｈ）である接線の傾きを、「ｔｈｉｔａ」と記載している。また図１１には、光線高さｈの変位に応じた接線の傾きの変位量を、「Δθ」として記載している。なお光軸Ｏの光線高さを０、光線高さｈｍａｘを１として、光線高さｈに対して正規化を行った上で演算をしている。
【０１１８】  図１２は、光線高さｈと「ｔｈｉｔａ」との関係を示すグラフである。図１３は、光線高さｈと「Δθ」との関係を示すグラフである。光軸Ｏから離れた光線高さ０．９〜１．００にかけて、接線の傾きが大きく変化しているのが分かる。このことは、光線高さ０．９〜１．００にかけて、曲率が大きくなることを意味する。これにより、交差角度θ１を大きくすることが可能となる。
【０１１９】  図１４は、本実施形態において、上記した条件式（２）〜（４）で用いられるパラメータの数値を示す表である。  ｜Ｚ'（１．０・ｈｍａｘ）−Ｚ'（０．９・ｈｍａｘ）｜  １１．８  ｜Ｚ'ａｖｅ.｜  ５．７  ｜Ｚ'（１．０・ｈｍａｘ）−Ｚ'（０．９・ｈｍａｘ）｜／｜Ｚ'ａｖｅ.｜  ２．０７  Ｃ１の光路長  １０３１．１１ｍｍ  Ｃ２の光路長（＝Ｌｐ１＝Ｌｎ）  ６３４．７６ｍｍ  Ｃ３の光路長（＝Ｌｐ２＝Ｌｆ）  １３１１．６１ｍｍ  Ｃ４の光路長  １２３６．６１ｍｍ  Ｌｐ１／Ｌｐ２  ０．４８  Ｌｎ／Ｌｆ  ０．４８  このような結果となり、条件式（２）〜（４）を満たしていることが分かる。
【０１２０】  以上、本実施形態に係る画像表示システム１００では、凹面反射面Ｍｒ３により、画像光の少なくとも一部の光線が、投射光学系１５を構成する上で基準となる光軸Ｏに沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射される。これにより、例えば曲面スクリーンＳ等への画像の投射に対応することが可能となり、高品質な画像表示を実現することが可能となる。
【０１２１】  図１５は、比較例として挙げる画像表示装置による曲面スクリーンへの画像の投射を説明するための模式図である。
【０１２２】  画像表示装置９０は、超広角対応のプロジェクタであり、画像光を曲面スクリーンに反射する凹面反射面の構成が、本実施形態に係る画像表示装置２０とは異なる。具体的には、凹面反射面は、画像光に含まれる全ての光線を、投射光学系を構成する上で基準となる光軸と８０度未満の角度で交差する方向に反射する。
【０１２３】  このような画像表示装置９０により、曲面スクリーンＳへ最大のサイズで画像を投射する場合を考える。例えば図１５Ａに示すように、平面スクリーンＳ'に画像９１を投射する場合と同様に、曲面スクリーンＳに画像９２を投射したとする。すなわち同様の画像光を、平面スクリーンＳ'と曲面スクリーンＳとにそれぞれ投射した場合を考える。
【０１２４】  そうすると、当然のことながら、平面スクリーンＳ'に表示される画像９１と、曲面スクリーンＳに表示される画像９２とは、互いに異なる形状となる。平面スクリーンＳ'に表示される画像９１を基準に考えると、曲面スクリーンＳに表示される画像９２は、非常に歪んだ画像となってしまう。
【０１２５】  従って、曲面スクリーンＳに適正に画像９２を表示するためには、画像信号に対して電気的な補正処理を実行しなければならない。その補正量は、曲面スクリーンＳの形状にもよるが、非常に大きいものとなることが多い。この結果、画像９２の画質の低下等が発生してしまう。
【０１２６】  また図１２Ｂに示すように、曲面スクリーンＳの広い範囲に画像９２を表示するためには、画像表示装置９０を、曲面スクリーンＳから離れた位置に設置しなければならない。この結果、画像９２を視聴するユーザにとって、画像表示装置９０の存在が目立ってしまい、コンテンツへの没入感が損なわれてしまう。またユーザの影が出てしまう領域が大きくなってしまうので、ユーザが移動可能な領域が小さくなる。この結果、優れた視聴環境を提供することが難しくなる。
【０１２７】  本実施形態に係る画像表示システム１００では、凹面反射面Ｍｒ３により反射可能な範囲が、基準となる光軸Ｏに対して８０度以上と、広く設計される。この結果、光学的に面スクリーンＳに表示される画像の歪みを抑制することが可能となる。この結果、画像信号に対する電気的な補正量を十分に抑制することが可能となる。この結果、高い画質にて画像を表示することが可能となる。
【０１２８】  また図３に例示すように、曲面スクリーンＳに近い位置から、曲面スクリーンＳ  の広い範囲に画像を投射することが可能となるので、第１及び第２の画像表示装置２０ａ及び２０ｂの存在により、ユーザ３のコンテンツへの没入感を阻害することを十分に抑制することが可能となる。またユーザ３の影が出てしまう領域を小さくすることが可能であるので、ユーザ３が移動可能な領域を大きくするこができる。この結果、非常に優れた視聴環境を提供することが可能となる。
【０１２９】  なお、比較例として挙げた画像表示装置９０の凹面反射面を、本技術に係る凹面反射面に取替え、第１の光学系の全体構成を最適化することで、本技術に係る画像表示装置として、容易に実現させることも可能である。
【０１３０】  ＜第２の実施形態＞  本技術に係る第２の実施形態の画像表示システムについて説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した画像表示システム１００、及び画像表示装置２０における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
【０１３１】  図１６〜及び図１８は、本実施形態に係る投射光学系２１５の概略構成例を示す光路図である。なお図１７及び図１８では、曲面スクリーンＳの構成が互いに異なっている。以下、図１７に示す構成例を実施例２−１と記載、図１８に示す構成例を実施例２−２と記載する場合がある。
【０１３２】  図１６〜図１８に示すように、凹面反射面Ｍｒ３により、凹面反射面Ｍｒ３に入射する画像光に含まれる少なくとも一部の光線が、基準軸である光軸Ｏに沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射される。
【０１３３】  図１６に示す例では、画像光に含まれる画素光Ｃ４が、光軸Ｏに沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射される。凹面反射面Ｍｒ３により反射された画素光Ｃ４の進行方向と、光軸Ｏに沿った方向との交差角度Ｒ１、１２８．２度となっている。またこの角度Ｒ１が、最大の交差角度となっており、条件式（１）を満たしていることが分かる。
【０１３４】  本実施形態では、画素光Ｃ３も、光軸Ｏに沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射される。画素光Ｃ３の交差角度は、１２２．５度である。
【０１３５】  図１９は、画像投影に関するパラメータの一例を示す表である。  図２０は、画像表示装置のレンズデータ、及び曲面スクリーンのデータである。  図２１は、投射光学系に含まれる光学部品の非球面係数の一例を示す表である。また図２１には、実施例２−１の曲面スクリーン及び実施例２−２の曲面スクリーンの、ＸＹＺ方向における偏心成分、及びＸＹＺの各軸回りの回転成分が記載されている。
【０１３６】  図２２は、光線高さｈにおけるＺ（ｈ）とＺ'（ｈ）とを示す表である。  図２３は、光線高さｈと「ｔｈｉｔａ」との関係を示すグラフである。  図２４は、光線高さｈと「Δθ」との関係を示すグラフである。
【０１３７】  図２５は、本実施形態において、上記した条件式（２）〜（４）で用いられるパラメータの数値を示す表である。  ｜Ｚ'（１．０・ｈｍａｘ）−Ｚ'（０．９・ｈｍａｘ）｜  １３．７  ｜Ｚ'ａｖｅ.｜  ７．８  ｜Ｚ'（１．０・ｈｍａｘ）−Ｚ'（０．９・ｈｍａｘ）｜／｜Ｚ'ａｖｅ.｜  １．７５  （実施例２−１）  Ｃ１の光路長  ９３３．０１ｍｍ  Ｃ２の光路長（＝Ｌｐ１＝Ｌｎ）  ４１８．１２ｍｍ  Ｃ３の光路長（＝Ｌｐ２）  １１９５．５ｍｍ  Ｃ４の光路長（＝Ｌｆ）  １２７７．９３ｍｍ  Ｌｐ１／Ｌｐ２  ０．３５  Ｌｎ／Ｌｆ  ０．３３  （実施例２−２）  Ｃ１の光路長  １０４５．３ｍｍ  Ｃ２の光路長（＝Ｌｐ１＝Ｌｎ）  ３０６．５ｍｍ  Ｃ３の光路長（＝Ｌｐ２）  １３１９．８４ｍｍ  Ｃ４の光路長（＝Ｌｆ）  １３２９．１６ｍｍ  Ｌｐ１／Ｌｐ２  ０．２３  Ｌｎ／Ｌｆ  ０．２３  このような結果となり、条件式（２）〜（４）を満たしていることが分かる。なお実施例２−１及び実施例２−２では、画素光Ｃ４の光路長がＬｆとなっている。
【０１３８】  本実施形態に係る構成でも、上記の実施形態と同様に、曲面スクリーンＳに対応した高品質な画像表示を実現することが可能となる。
【０１３９】  ＜その他の実施形態＞  本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
【０１４０】  図１３及び図２４のグラフに示すように、第１及び第２の実施形態に係る凹面反射面Ｍｒ３では、光線高さ０．９〜１．００にかけて、曲率が大きくなっていることが分かる。このことに着目して、本技術に係る凹面反射面Ｍｒ３の１つの特徴を、以下の条件式にて規定することが可能である。  すなわち、以下の関係を満たすように、投射光学系が構成される  １＜｜Ｚ'（１．０・ｈｍａｘ）−Ｚ'（０．９・ｈｍａｘ）｜／｜Ｚ'（０．７・ｈｍａｘ）−Ｚ'（０．５・ｈｍａｘ）｜＜２０  １＜｜Ｚ'（１．０・ｈｍａｘ）−Ｚ'（０．９・ｈｍａｘ）｜／｜Ｚ'（０．５・ｈｍａｘ）−Ｚ'（０．３・ｈｍａｘ）｜＜２０
【０１４１】  これらの式は、光線高さ０．９〜１．００による形状変化が、他の光線高さの範囲よりも大きいという特徴に基づいて出された条件式である。これらの条件式を用いて、本技術に係る投射光学系が構成されてもよい。
【０１４２】  図２６は、他の実施形態に係る投射光学系の概略構成例を示す光路図である。この投射光学系３１５では、第１の光学系Ｌ１と、第２の光学系Ｌ２である凹面反射面Ｍｒ３との間に、平面反射面Ｍｒ４が配置される。平面反射面Ｍｒ４により、第１の光学系Ｌ１の光路進行方向が折り曲げられる。このような構成が採用されてもよい。
【０１４３】  このような場合においても、折り曲げられた光軸Ｏ'を基準軸として、凹面反射面Ｍｒ３が適宜構成されればよい。すなわち凹面反射面Ｍｒ３に入射する画像光に含まれる少なくとも一部の光線が、基準軸である光軸Ｏ'に沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射されるように、凹面反射面Ｍｒ３が構成される。言い換えれば、図２６に示す交差角度θ１が、８０度以上となる光線が存在するように、凹面反射面Ｍｒ３が構成される。なお図２６では、図示を省略した画素光Ｃ４の交差角度θ１が、８０度以上となるように構成されている。
【０１４４】  図２７及び図２８は、他の実施形態に係る画像表示システムの構成例を示す模式図である。図２７に示す画像表示システム４００では、ドーム形状を有する曲面スクリーンＳが用いられる。なおドーム形状は、半球形状に限定されず、周囲３６０度にわたって上方を覆うことが可能な任意の形状が含まれる。
【０１４５】  図２７Ａ〜Ｃに示すように、ドーム形状の曲面スクリーンＳの下方に、左右方向に沿って互いに対向するように、第１及び第２の画像表示装置４２０ａ及び４２０が設置される。第１及び第２の画像表示装置４２０ａ及び４２０ｂは、上方に向けて第１及び第２の画像４２１ａ及び４２１ｂをそれぞれを投射可能に設置される。
【０１４６】  第１及び第２の画像４２１ａ及び４２１ｂは、長辺方向（左右方向）に沿って互いに重複するように投射される。従って、曲面スクリーンＳの頂点部分に、第１及び第２の画像４２１ａ及び４２１ｂが互いに重複する重複領域４２２が生成される。重複領域４２２を基準としてスティッチング処理が実行され、サイズの大きい１枚の画像が表示される。
【０１４７】  第１及び第２の画像表示装置４２０ａ及び４２０ｂとして、上記で説明した本技術に係る画像表示装置を用いることで、ドーム形状に対応した高品質な画像表示が実現可能となり、優れた視聴環境を提供することが可能となる。
【０１４８】  図２８に示す画像表示システム５００では、ドーム形状の曲面スクリーンＳの下方に、円周に沿って等間隔に第１〜第３の画像表示装置５２０ａ〜５２０ｂが配置される。第１〜第３の画像表示装置５２０ａ〜５２０ｃは、上方に向けて第１〜第３の画像５２１ａ〜５２１ｃをそれぞれを投射可能に設置される。
【０１４９】  図２８Ｂに示すように、第１〜第３の画像５２１ａ〜５２１ｃとして、矩形状の画像を構成するための画像光が投射される。図１８Ｂには、第１〜第３の画像５２１ａ〜５２１ｃの各々が矩形状に模式的に図示されているが、曲面スクリーンＳに表示される形状は矩形状とは異なる形状となる。
【０１５０】  第１〜第３の画像５２１ａ及び５２１ｂは、曲面スクリーンＳの頂点に対して互いに対称となる位置に、互いに重複するように投射される。そして重複領域５２２ａ〜５２２ｃにて、スティッチング処理が実行され、サイズの大きい１枚の画像が表示される。
【０１５１】  第１〜第３の画像表示装置５２０ａ〜５２０ｃとして、上記で説明した本技術に係る画像表示装置を用いることで、ドーム形状に対応した高品質な画像表示が実現可能となり、優れた視聴環境を提供することが可能となる。このように本技術は、３台以上の画像表示装置が用いられる場合でも、適用可能である。
【０１５２】  スクリーンに画像光を反射する凹面反射面として、回転対称軸を有さない自由曲面が用いられてもよい。この場合、例えばレンズ系を構成する上で基準となる基準軸に、凹面反射面の光軸（例えば光学面を中央を通る軸）が合わせられる。そして画像光に含まれる少なくとも一部の光線が、基準軸に沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射されるように、凹面反射面が適宜設計される。これにより上記と同様の効果を発揮することが可能となる。
【０１５３】  被投射物は、曲面スクリーンに限定されない。テーブルや建物等の壁等、任意の被投射物への画像の表示に、本技術は適用可能である。特に曲面形状を有する被投射物に対応した高品質な画像表示が実現可能である。
【０１５４】  各図面を参照して説明した画像表示システム、画像表示装置、投射光学系、凹面反射面、スクリーン等の各構成はあくまで一実施形態であり、本技術の趣旨を逸脱しない範囲で、任意に変形可能である。すなわち本技術を実施するための他の任意の構成やアルゴリズム等が採用されてよい。
【０１５５】  本開示において、「一致」「等しい」「垂直」「矩形状」「ドーム形状」「対称」等は、「実質的に一致」「実質的に等しい」「実質的に垂直」「実質的に矩形状」「実質的にドーム形状」「実質的に対称」を含む概念とする。例えば「完全に一致」「完全に等しい」「完全に垂直」「完全に矩形状」「完全にドーム形状」「完全に対称」等を基準とした所定の範囲（例えば±１０％の範囲）に含まれる状態も含まれる。
【０１５６】  以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。
【０１５７】  なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。（１）光源と、  前記光源から出射される光を変調して画像光を生成する画像生成部と、    前記生成された画像光が入射する位置に基準軸を基準として構成され、全体で正の屈折力を有するレンズ系と、    前記基準軸を基準として構成され、前記レンズ系から出射された前記画像光を被投射物に向けて反射する凹面反射面と  を有する投射光学系と  を具備し、  前記凹面反射面は、前記凹面反射面に入射する前記画像光に含まれる少なくとも一部の光線を、前記基準軸に沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射する  画像表示装置。（２）（１）に記載の画像表示装置であって、  前記画像光は、複数の画素光を含み、  前記凹面反射面は、前記複数の画素光のうち少なくとも１つの画素光を、前記基準軸に沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射する  画像表示装置。（３）（１）又は（２）に記載の画像表示装置であって、  前記凹面反射面により反射された前記画像光に含まれる各光線の進行方向と、前記基準軸に沿った方向とが交差する角度をθ１とし、最も角度θ１が大きくなる光線の角度θ１をθ１ｍａｘとすると、  ８０度≦θ１ｍａｘ≦１６０度  の関係を満たすように構成されている  画像表示装置。（４）（１）から（３）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、  前記凹面反射面は、回転対称軸が前記基準軸と一致するように構成され、  前記基準軸からの光線高さをｈ、前記光線高さに応じた前記凹面反射面の形状を表す関数Ｚ（ｈ）を光線高さで微分した導関数をＺ'（ｈ）、前記画像光を反射する前記基準軸から最も離れた反射点に対応する光線高さをｈｍａｘ、前記基準軸から光線高さｈｍａｘまでのＺ'（ｈ）の平均値をＺ'ａｖｅ．とすると、  １＜｜Ｚ'（１．０・ｈｍａｘ）−Ｚ'（０．９・ｈｍａｘ）｜／｜Ｚ'ａｖｅ.｜＜２０  の関係を満たすように構成されている  画像表示装置。（５）（１）から（４）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、  前記基準軸は、前記レンズ系に含まれる前記画像生成部に最も近いレンズの光軸を延長した軸である  画像表示装置。（６）（１）から（５）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、  前記レンズ系は、前記レンズ系に含まれる１以上の光学部品の各々の光軸が、前記基準軸に一致するように構成される  画像表示装置。（７）（１）から（６）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、  前記凹面反射面は、前記凹面反射面の光軸が、前記基準軸に一致するように構成される  画像表示装置。（８）（１）から（３）、及び（５）から（７）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、  前記凹面反射面は、回転対称軸を有さない自由曲面である  画像表示装置。（９）  光源から出射される光を変調して生成された画像光を投射する投射光学系であって、  前記生成された画像光が入射する位置に基準軸を基準として構成され、全体で正の屈折力を有するレンズ系と、  前記基準軸を基準として構成され、前記レンズ系から出射された前記画像光を被投射物に向けて反射する凹面反射面と  を具備し、  前記凹面反射面は、前記凹面反射面に入射する前記画像光に含まれる少なくとも一部の光線を、前記基準軸に沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射する  投射光学系。（１０）（Ａ）被投射物と、（Ｂ）各々が、  光源と、  前記光源から出射される光を変調して画像光を生成する画像生成部と、    前記生成された画像光が入射する位置に基準軸を基準として構成され、全体で正の屈折力を有するレンズ系と、    前記基準軸を基準として構成され、前記レンズ系から出射された前記画像光を被投射物に向けて反射する凹面反射面と  を有する投射光学系と  を有し、  前記凹面反射面は、前記凹面反射面に入射する前記画像光に含まれる少なくとも一部の光線を、前記基準軸に沿った方向と８０度以上の角度で交差する方向へ反射する  １以上の画像表示装置と  を具備する画像表示システム。（１１）（１０）に記載の画像表示システムであって、  前記画像生成部は、前記画像光を出射する画像変調素子を有し、  前記画像変調素子は、各々が画素光を出射する複数の画素を有し、前記複数の画素から出射される複数の画素光を含む前記画像光を出射し、  前記画像変調素子の前記基準軸に最も近い画素から出射される画素光の前記被投射物までの光路長をＬｐ１、前記基準軸に最も近い画素から前記画像変調素子の中央の画素を結ぶ直線上に位置し前記基準軸から最も遠い画素から出射される画素光の前記被投射物までの光路長をＬｐ２とすると、  ０．００５＜Ｌｐ１／Ｌｐ２＜０．５  の関係を満たすように構成されている  画像表示システム。（１２）（１０）又は（１１）に記載の画像表示システムであって、  前記画像光に含まれる光線のうち、前記被投射物までの光路長が最も短い光線の光路長をＬｎ、最も光路長が長い光線の光路長をＬｆとすると、  ０．００５＜Ｌｎ／Ｌｆ＜０．５  の関係を満たすように構成されている  画像表示システム。（１３）（１０）から（１２）のうちいずれか１つに記載の画像表示システムであって、  前記被投射物は、曲面スクリーンであり、  前記１以上の画像表示装置は、前記曲面スクリーンの形状に対応した位置に前記凹面反射面が配置されるようにそれぞれ設置される  画像表示システム。（１４）（１０）から（１３）のうちいずれか１つに記載の画像表示システムであって、  前記１以上の画像表示装置は、第１の画像を前記曲面スクリーンに投射する第１の画像表示装置と、第２の画像を前記曲面スクリーンに投射する第２の画像表示装置とを含み、  前記第１の画像表示装置及び前記第２の画像表示装置は、前記第１の画像及び前記第２の画像が互いに重複するように前記第１の画像及び前記第２の画像をそれぞれ投射する  画像表示システム。（１５）（１４）に記載の画像表示システムであって、  前記第１の画像表示装置及び前記第２の画像表示装置は、前記第１の画像及び前記第２の画像が互いに重複する領域以外の領域を構成する画像光が、互いに交差しないように前記第１の画像及び前記第２の画像をそれぞれ投射する  画像表示システム。（１６）（１４）又は（１５）に記載の画像表示システムであって、  前記画像生成部は、矩形状の画像を構成する前記画像光を生成し、  前記第１の画像表示装置及び前記第２の画像表示装置は、前記第１の画像及び前記第２の画像の長辺方向に沿って前記第１の画像及び前記第２の画像が互いに重複するよ��に、前記第１の画像及び前記第２の画像をそれぞれ投射する  画像表示システム。（１７）（１４）又は（１５）に記載の画像表示システムであって、  前記画像生成部は、矩形状の画像を構成する前記画像光を生成し、  前記第１の画像表示装置及び前記第２の画像表示装置は、前記第１の画像及び前記第２の画像の短辺方向に沿って前記第１の画像及び前記第２の画像が互いに重複するように、前記第１の画像及び前記第２の画像をそれぞれ投射する  画像表示システム。（１８）（１０）から（１７）のうちいずれか１つに記載の画像表示システムであって、  前記被投射物は、ドーム形状を有するスクリーンである  画像表示システム。（１９）（１０）から（１８）のうちいずれか１つに記載の画像表示システムであって、  前記１以上の画像表示装置は、３以上の画像表示装置を含む  画像表示システム。
【符号の説明】
【０１５８】  Ｃ１〜Ｃ４…画素光  Ｌ１…第１の光学系  Ｌ２…第２の光学系  Ｍｒ３…凹面反射面  １…液晶プロジェクタ  ５…光源  １０…照明光学系  １５、２１５、３１５…投射光学系  ２０  ２０ａ、４２０ａ、５２０ａ…第１の画像表示装置  ２０ｂ、４２０ｂ、５２０ｂ…第２の画像表示装置  ２１ａ、４２１ａ、５２１ａ…第１の画像  ２１ｂ、４２１ｂ、５２１ｂ…第２の画像  ２２、４２２、５２２ａ〜ｃ…重複領域  ２３ａ…第１の画像光  ２３ｂ…第２の画像光  ３０、Ｓ…曲面スクリーン  １００、４００、５００…画像表示システム  ５２０ｃ…第３の画像表示装置  ５２１ｃ…第３の画像表示装置
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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