JPH06186523A - 投写形画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ライトバルブに形成された光学画像を、投写レ
ンズによりスクリーンに拡大投写する投写形画像表示装
置において、光路中に配置したライトバルブを光路から
待避または光路に復帰させることにより、画像を投写す
ることと、部屋を照明することの両方を実現する。 【構成】色分解光学系３と色合成光学系１１とのなす光
路中に配置したライトバルブ８，９，１０を、画像投写
時には光路中にそのまま配置し、画像を投写せずに部屋
を明室とするときにはこのライトバルブ８，９，１０を
光路から待避させることにより、白色光もしくは赤色
光，緑色光，青色光の単色光もしくは２つの色光の合成
光をスクリーンや部屋の天井面，壁面，床面などに照射
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶素子などをライトバ
ルブとし、このライトバルブに形成される光学画像を照
明光で照射するとともに、投写レンズによりスクリーン
に投写する投写形画像表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大画面の映像情報や文字・静止画情報の
提示方法として、前者ではＣＲＴ（陰極線管），液晶素
子，フィルムなどを用いた投写式テレビジョンや映写
機、後者ではスライドプロジェクタやオーバーヘッドプ
ロジェクタなどが開発・商品化されている。以下、これ
らの装置を単に投写形画像表示装置と呼ぶ。

【０００３】これらの投写形画像表示装置の具体例とし
ては、たとえば特開昭６２−１５９１２０号公報に示す
ように、小面積の液晶素子をライトバルブとして、この
上に映像信号に対応させた光学画像を形成し、この光学
画像を光源により前面または背面から照明するととも
に、投写レンズによりスクリーンに拡大投写する投写形
画像表示装置（液晶プロジェクタ）が知られている。

【０００４】このような投写形画像表示装置は、本来な
ら直視形画像表示装置（ＣＲＴを用いたテレビジョンや
小型液晶テレビジョンなど）のように、明室において観
賞者が適度な明るさで観賞できる投写画像を提示するこ
とが望ましいが、投写画像の輝度やコントラスト性能の
点から、ある限定された照明環境、たとえば、暗幕やカ
ーテンで外光を遮ったり、照明光の光量を低下させた部
屋（暗室）などにおいて投写画像を提示している。また
このような照明環境において、投写形画像表示装置は床
面に据え付けたり、天井面に吊り下げたりして配置され
ることが多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】投写形画像表示装置
は、その使用目的からして常時稼働させることは少な
く、ある特定の時間帯において稼働させている。すなわ
ち、１日のうちの数時間あるいは１年のうちの数日間は
使用しない状態にある。

【０００６】また、投写形画像表示装置を使用している
ときには、前述のように照明環境がほとんど暗室状態で
あるため照明は不要であるが、投写形画像表示装置を使
用しないとき、すなわち投写形画像表示装置の稼働準備
や後片付け、あるいはその他の作業などを行なうときに
は、照明光あるいは自然光により明室として使用するこ
とになる。

【０００７】従来は、照明光による明室を実現するため
には、部屋の天井面や壁面に照明器具を直接固定した
り、床面や机上面などに照明スタンドを配置していた。
そして、投写形画像表示装置を稼働させるとき（画像を
投写させるとき）には、この照明器具や照明スタンドを
消灯したり、調光することにより暗室状態とし、投写形
画像表示装置を稼働させないとき（画像を投写させない
とき）には、照明器具や照明スタンドを点灯することに
より明室状態を得ていた。

【０００８】このように、投写形画像表示装置と照明器
具あるいは照明スタンドとは、それぞれ別の機能を持っ
た機器であり、その役割りも異なっていた。したがっ
て、投写形画像表示装置を設置する部屋には、投写画像
を観賞しないときを明室にしておくための照明用機器
（照明器具や照明スタンドなど）を用意しておくことが
必要であった。

【０００９】本発明は、上記問題を解決するもので、投
写形画像表示装置の光学系を切り替えることにより、画
像を投写する機能と部屋を照明する機能の両方をもたせ
た投写形画像表示装置を提供することを目的とするもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の投写形画像表示装置は、点状の光源と、こ
の光源からの照射光を集光し、平行光に制御する集光光
学系と、この集光光学系からの平行光が照射され映像信
号に応じた光学画像が形成される３つのライトバルブ
と、これら各ライトバルブからの出力光をひとつに合成
する色合成光学系と、この色合成光学系からの出力光で
形成された光学画像をスクリーンに投写する投写レンズ
とを備え、投写画像を提示するときには、３つのライト
バルブを集光光学系と色合成光学系とのなす光路中に配
置し、投写画像を提示せずに部屋を明室として照明する
ときには、光路中に配置した３つのライトバルブを光路
中から直線動作または回転動作によりそれぞれ待避させ
るようにしたものである。また、待避させたライトバル
ブの位置に、虹彩絞りまたはスライドマウントを直線動
作または回転動作により配置するようにしたものであ
る。

【００１１】さらに、点状の光源を、３原色（赤色，緑
色，青色）の色成分を含む光を放射する光源とし、かつ
前記集光光学系と前記ライトバルブとのなす光路中に、
この光源から放射される光を３原色の光に色分解する色
分解光学系を配置するか、もしくは、点状の光源を、３
原色のうちそれぞれ個別の原色の光を放射する複数の光
源とし、かつ前記３原色の光を前記ライトバルブに個別
に照射するようにしたものである。

【００１２】加えて、投写レンズの画像投写側に、投写
レンズの光路を変える光路変更光学系を配置し、その光
路変更光学系を構成する光学部材のうち、すくなくとも
１つを全反射鏡もしくは半透過鏡とするものである。

【００１３】

【作用】この構成により、暗室にして画像をスクリーン
に投写する場合には、光源および集光光学系からの照射
光を３原色用に割当てられた３つのライトバルブ（透過
形液晶または反射形液晶）にそれぞれ照射し、その３つ
ライトバルブに形成された光学画像を色合成光学系でひ
とつに合成した後、投写レンズによりスクリーンに画像
を拡大投写することができる。

【００１４】次に、明室にして画像をスクリーンに投写
しない場合には、集光光学系と色合成光学系とのなす光
路中に配置したライトバルブを光路から待避させること
により、投写画像の数倍から数十倍の明るさの照射光
を、照明光としてスクリーンに照射することができるた
め、間接照明としての機能をもたせて明室にすることが
できる。

【００１５】また、待避させた３つのライトバルブの代
わりに虹彩絞りを配置し、その虹彩絞りを完全に閉鎖し
たり、開口面積をそれぞれ調整することにより、３原色
の照射光のうち任意の色光（赤色光，緑色光，青色光）
を選択して照射したり、照射面積を変えることができ
る。さらに、待避させた３つのライトバルブや虹彩絞り
に代えてスライドマウントを配置し、ここにスライドフ
ィルムを装着することにより、任意のパターンを任意の
色光で投写（照射）することができる。

【００１６】加えて、投写レンズの前面に、投写する光
路を変更する全反射鏡もしくは半透過鏡を配置すること
により、投写形画像表示装置から白色光またはＲ光，Ｇ
光，Ｂ光の色光を、天井面や壁面あるいは床面などに照
明光として照射することができる。

【００１７】

【実施例】以下に本発明の一実施例の投写形画像表示装
置について、図面を参照しながら説明する。

【００１８】図１は本発明の第１の実施例の投写形画像
表示装置の概略構成図、図２にその断面図をそれぞれ示
す。図１および図２において、１は３原色（赤色，緑
色，青色）の色成分を含む光を放射し、かつ発光部分が
点状の光源（本実施例においては、メタルハライドラン
プを使用）、２は光源１を包囲して平行光を照射するた
めの、断面形状が凹面の放物面反射鏡からなる集光光学
系で、焦点に光源１を配置している。

【００１９】３は光源１と集光光学系２からの照射光の
うち赤色光（Ｒ光），緑色光（Ｇ光），青色光（Ｂ光）
の３原色に色分解するために、２枚のダイクロイックミ
ラー（Ｒ光反射用とＢ光反射用）を直交させた色分解光
学系、４，５，６，７は色分解光学系３から色分解され
た照射光（色光）の光路をそれぞれ９０度屈曲させる全
反射鏡、８，９，１０は外部からの映像信号（たとえ
ば、ビデオテープレコーダやテレビチューナなどからの
映像信号などで、図示せず）に応じて、複数設けられた
各画素の光透過率を電気的および光学的に光シャッター
として制御し、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光を透過または遮断して
光学画像を提示するライトバルブ（本実施例では透過形
の液晶素子を用いている）で、８はＲ光用ライトバル
ブ、９はＧ光用ライトバルブ、１０はＢ光用ライトバル
ブである。またライトバルブ８，９，１０はそれぞれ図
中の破線および矢印で示すように、直線動作により光路
から待避または光路に復帰する構成になっている。

【００２０】１１はライトバルブ８，９，１０に提示さ
れたカラーの光学画像を色合成するために、２枚のダイ
クロイックミラー（Ｒ光反射用とＢ光反射用）を直交さ
せた色合成光学系、１２は合成したカラーの光学画像を
スクリーン（図示せず）に拡大投写するための投写レン
ズである。

【００２１】以上のように構成された投写形画像表示装
置の動作を以下に説明する。まず、投写形画像表示装置
を稼働させて観賞者が投写画像を観賞する場合の動作は
以下のようになる。光源１は集光光学系（放物面反射
鏡）２の焦点位置に配置されていることから、集光光学
系２から平行光が照射される。この平行光は色分解光学
系３でＲ光（色分解光学系３で反射し、全反射鏡４に向
かう光）とＧ光（色分解光学系３を透過し、Ｇ光用ライ
トバルブ９に向かう光）およびＢ光（色分解光学系３で
反射し、全反射鏡６に向かう光）の３原色の色光に色分
解される。

【００２２】このうちＲ光は全反射鏡４，５で光路をそ
れぞれ９０度屈曲され、Ｒ光用ライトバルブ８に入射す
る。また、Ｇ光は色分解光学系３を出射したのちそのま
まＧ光用ライトバルブ９に入射する。さらに、Ｂ光は全
反射鏡６，７で光路をそれぞれ９０度屈曲され、Ｂ光用
ライトバルブ１０に入射する。なお、投写画像を提示す
るときにはライトバルブ８，９，１０はそれぞれの光路
中に配置されている。

【００２３】ここで、ライトバルブ８，９，１０には外
部から入力される映像信号（図示せず）に応じて光学画
像が形成され、かつＲ光，Ｇ光，Ｂ光がそれぞれ照射さ
れていることから、Ｒ光用ライトバルブ８には赤色光学
画像が、Ｇ光用ライトバルブ９には緑色光学画像が、Ｂ
光用ライトバルブ１０には青色光学画像がそれぞれ提示
される。ライトバルブ８，９，１０に提示されたカラー
の光学画像を、色合成光学系１１で色合成した後、投写
レンズ１２で２０〜１００インチ（対角長）程度にスク
リーン（図示せず）に拡大投写することにより、カラー
の投写画像を提示することができる。

【００２４】次に、観賞者が投写画像を観賞せずに、部
屋を明室とする場合の動作は以下のようになる。基本的
な構成と動作、および各部材の役割りは前記の投写画像
を提示する場合と同じであるが、ライトバルブ８，９，
１０が光路からそれぞれ図１および図２の破線の位置に
直線動作により待避する。この場合の待避手段は手動も
しくは自動のいずれでもよい。

【００２５】一般に、投写形画像表示装置用ライトバル
ブとして透過形液晶素子を用いる場合、その光透過率
は、約１０〜１５％程度と言われている。このため、本
実施例のように、投写光学系の光路中にライトバルブ
（透過形液晶素子）がある場合に対して、ない場合（待
避している状態）のスクリーンに照射される光量は１０
〜７倍になる。これは投写する部屋の大きさにもよる
が、部屋内を明室にすることができる光量（明るさ）と
なる。

【００２６】したがって、明室にするために投写形画像
表示装置を稼働する場合には、前記のようにライトバル
ブ８，９，１０を光路から待避させることにより、スク
リーンには３原色の色光を合成した、いわゆる白色光を
照射することができるため、その部屋を明室にすること
ができる。スクリーンに照射する代わりに、投写形画像
表示装置を傾斜させたり、横向きにすることにより、天
井面や壁面あるいは床面に白色光を照射させることもで
きるため、間接照明として使用することができる。

【００２７】また、ライトバルブ８，９，１０をすべて
光路から待避させずに、任意のライトバルブのみを選択
して待避させるとともに、光路中のライトバルブの動作
を、光を遮断する（光が透過しない）ように電気的，光
学的に制御することにより、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光のうち任
意の色光を選択して照射することもできる。

【００２８】なお、投写形画像装置を傾斜させたり横向
きにする代わりに、図３に示すように投写レンズ１２の
出射側（前面）の光路中に、投写レンズ１２の光路を屈
曲させるための全反射鏡１３，１４を配置し、その角度
や位置を変えることにより、投写形画像表示装置をその
ままの姿勢に設置した状態で、天井面や壁面あるいは床
面など、任意の場所に白色光やＲ光，Ｇ光，Ｂ光の任意
の色光を照射することができる。上記において、全反射
鏡１３，１４で光路変更光学系１５を構成する。また、
全反射鏡１３，１４の両方もしくはどちらかを半透過鏡
にすることにより、複数の照射方向を実現することがで
きる。

【００２９】以上のように、本実施例によれば、観賞者
が投写画像を観賞する場合には、投写形画像表示装置の
ライトバルブ８，９，１０をそれぞれの光路中に配置す
ることにより、スクリーンにカラーの画像を投写するこ
とができる。

【００３０】また、観賞者が投写画像を観賞せずに部屋
を明室として使用する場合には、ライトバルブ８，９，
１０をそれぞれ光路から待避させ、投写形画像表示装置
を傾斜させたり横向きにしたり、あるいは投写レンズ１
２の前面に光路変更光学系１５を配置することにより、
スクリーンや天井面，壁面，床面などに白色光を照射す
ることができるため、間接照明として使用することがで
きる。

【００３１】さらに、ライトバルブ８，９，１０を選択
的に光路から待避または光路中に復帰させることによ
り、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光の任意の単色光もしくは２つの色
光を合成した色光を選択して照射することができるた
め、部屋の雰囲気を変化させることができる。

【００３２】図４は本発明の第２の実施例の投写形画像
表示装置の概略構成図を示す。図４において、構成する
部材の基本的な位置関係と部材名は先に述べた第１の実
施例と同様であり、本実施例においてはその説明を省略
する。第２の実施例において第１の実施例の構成と異な
る点は、ライトバルブ８，９，１０の横に虹彩絞り１
６，１７，１８をそれぞれ併置したことである。

【００３３】図４において、１６はＲ光用ライトバルブ
８の横に配置されたＲ光用虹彩絞り、１７はＧ光用ライ
トバルブ９の横に配置されたＧ光用虹彩絞り、１８はＢ
光用ライトバルブ１０の横に配置されたＢ光用虹彩絞り
である。

【００３４】これらの虹彩絞り１６，１７，１８はいず
れも目的に応じて手動または駆動機構（図示せず）によ
り、Ｒ光用虹彩絞り１６はライトバルブ８と支点Ａを回
転中心として矢印方向への回転動作による入れ替えが、
Ｇ光用虹彩絞り１７はライトバルブ９と支点Ｂを回転中
心として矢印方向への回転動作による入れ替えが、Ｂ光
用虹彩絞り１８はライトバルブ１０と支点Ｃを回転中心
として矢印方向への回転動作による入れ替えがそれぞれ
できるだけでなく、各光路を開放または遮断したり、開
放時の虹彩の開口面積や開口形状を変えることができる
ようになっている。

【００３５】以上のように構成された投写形画像表示装
置の動作を以下に説明する。まず、投写形画像表示装置
を稼働させて観賞者が投写画像を観賞する場合には、ラ
イトバルブ８，９，１０がそれぞれの光路中に配置され
た状態であり、第１の実施例とほぼ同様の状態で動作す
る。ライトバルブ８，９，１０には外部から入力される
映像信号（図示せず）に応じて光学画像が形成され、か
つＲ光，Ｇ光，Ｂ光がそれぞれ照射されていることか
ら、Ｒ光用ライトバルブ８には赤色光学画像が、Ｇ光用
ライトバルブ９には緑色光学画像が、Ｂ光用ライトバル
ブ１０には青色光学画像がそれぞれ提示される。ライト
バルブ８，９，１０に提示されたカラーの光学画像を、
色合成光学系１１で色合成した後、投写レンズ１２で２
０〜１００インチ（対角長）程度にスクリーン（図示せ
ず）に拡大投写することにより、カラーの投写画像を提
示することができる。

【００３６】次に、観賞者が投写画像を観賞せずに、部
屋を明室とする場合の動作は以下のようになる。基本的
な構成と動作、および各部材の役割りは前記の投写画像
を提示する場合と同じであるが、ライトバルブ８，９，
１０が光路から回転動作により待避し、代わって虹彩絞
り１６，１７，１８が各光路中に配置される。この場合
のライトバルブ８，９，１０の待避または復帰手段およ
び虹彩絞り１６，１７，１８の光路中への配置または待
避手段は手動もしくは自動のいずれでもよい。

【００３７】明室にするために投写形画像表示装置を稼
働する場合には、ライトバルブ８，９，１０を光路から
待避させ、代わりに虹彩絞り１６，１７，１８をそれぞ
れの光路に支点Ａ，Ｂ，Ｃを回転中心とした回転動作に
より配置し、虹彩絞り１６，１７，１８をそれぞれ開口
することにより、スクリーンには虹彩絞り１６，１７，
１８の開口形状と相似の照射パターンからなる白色光を
照射することができる。この虹彩絞り１６，１７，１８
の開口形状を任意の形状、たとえば円形や矩形などに設
定することにより、投写形画像表示装置をスポットライ
ト的な使い方で部屋を明室に照明することができるとと
もに、陰影を強調したアクセント照明として使用するこ
とができる。スクリーンに照射する代わりに、投写形画
像表示装置を傾斜させたり、横に向けたりすることによ
り、天井面や壁面あるいは床面に任意の照射パターンの
白色光を照射させることもできる。

【００３８】また、虹彩絞り１６，１７，１８のうち、
任意の虹彩絞りを選択して開口し、それ以外の虹彩絞り
を閉鎖して光路を遮断する（光が透過しない）ように制
御することにより、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光のうち任意の単色
光もしくは２つの色光を合成した色光を選択して照射す
ることもできる。

【００３９】なお、投写形画像装置を傾斜させたり横向
きにさせる代わりに、第１の実施例と同様に、図３に示
すように全反射鏡や半透過鏡から構成する光路変更光学
系１５を投写レンズ１２の前面に配置し、その角度や位
置を変えることにより、投写形画像表示装置をそのまま
の姿勢に設置した状態で、天井面や壁面あるいは床面な
ど、任意の場所に白色光やＲ光，Ｇ光，Ｂ光の任意の色
光を照射することができる。

【００４０】以上のように、本実施例によれば、観賞者
が投写画像を観賞する場合には、投写形画像表示装置の
ライトバルブ８，９，１０をそれぞれの光路中に配置す
ることにより、スクリーンにカラーの画像を投写するこ
とができる。

【００４１】また、観賞者が投写画像を観賞せずに部屋
を明室として使用する場合には、ライトバルブ８，９，
１０をそれぞれ光路から待避させ、代わりに虹彩絞り１
６，１７，１８をそれぞれ配置し、その開口面積や開口
形状を変えることにより、スクリーンや天井面，壁面，
床面などに任意の配光パターンの白色光を照射すること
ができるため、スポット照明や間接照明として使用する
ことができる。

【００４２】さらに、虹彩絞り１６，１７，１８を選択
的に閉鎖させ光路を遮断することにより、Ｒ光，Ｇ光，
Ｂ光の任意の単色光もしくは２つの色光の合成光を照射
することができるため、部屋の雰囲気を変化させること
ができる。

【００４３】以上はライトバルブ８，９，１０と虹彩絞
り１６，１７，１８を入れ替えて投写する方法である
が、虹彩絞り１６，１７，１８に代えて、スライドマウ
ント（図示せず）をそれぞれ配置し、ライトバルブ８，
９，１０と入れ替えて使用することにより、スライドプ
ロジェクタとしての機能を持たせることができる。この
スライドマウントに任意のパターンを焼き付けた写真フ
ィルムを挿入し、このパターンをスクリーンや天井，壁
面，床面などに投写することにより、部屋を明室として
照明しながら、好みの写真フィルムのパターンを投写す
ることができる。

【００４４】図５は本発明の第３の実施例の投写形画像
表示装置の概略構成図を示す。図５において、構成する
部材の基本的な位置関係と部材名は先に述べた第１の実
施例と同様であり、本実施例においてはその説明を省略
する。第３の実施例において第１の実施例の構成と異な
る点は、光源１を３原色の色成分を含む光を放射する単
一の光源に代えて、３原色のうちそれぞれ個別の原色の
光を放射する３つの光源で構成したことである。

【００４５】図５において、１９はＲ光を放射するＲ光
用光源で、発光管の内部にリチウム（Ｌｉ：金属元素）
と沃素（Ｉ：ハロゲン元素）からなる金属ハロゲン化物
と水銀とキセノン（Ｘｅ）の希ガスを封入したメタルハ
ライドランプ、２０はＧ光を放射するＧ光用光源で、発
光管の内部にタリウム（Ｔｌ：金属元素）と沃素からな
る金属ハロゲン化物と水銀とキセノンの希ガスを封入し
たメタルハライドランプ、２１はＢ光を放射するＢ光用
光源で、発光管の内部にインジウム（Ｉｎ：金属元素）
と沃素からなる金属ハロゲン化物と水銀とキセノンの希
ガスを封入したメタルハライドランプである。

【００４６】以上のように構成された投写形画像表示装
置の動作を以下に説明する。まず、投写形画像表示装置
を稼働させて観賞者が投写画像を観賞する場合の動作は
以下のようになる。光源１９，２０，２１はそれぞれ集
光光学系（放物面反射鏡）２２，２３，２４の焦点位置
に配置されていることから、集光光学系２２，２３，２
４からそれぞれ平行光になるように制御されたＲ光，Ｇ
光，Ｂ光が照射される。まず、Ｒ光用光源１９と集光光
学系２２から照射されたＲ光は全反射鏡５で光路を９０
度屈曲され、Ｒ光用ライトバルブ８に入射する。また、
Ｇ光用光源２０と集光光学系２３から照射されたＧ光は
そのままＧ光用ライトバルブ９に入射する。さらに、Ｂ
光用光源２１と集光光学系２４から照射されたＢ光は全
反射鏡７で光路を９０度屈曲され、Ｂ光用ライトバルブ
１０に入射する。なお、投写画像を提示するときにはラ
イトバルブ８，９，１０はそれぞれの光路中に配置され
ている。

【００４７】ここで、ライトバルブ８，９，１０には外
部から入力される映像信号（図示せず）に応じて光学画
像が形成され、かつＲ光，Ｇ光，Ｂ光がそれぞれ照射さ
れていることから、Ｒ光用ライトバルブ８には赤色光学
画像が、Ｇ光用ライトバルブ９には緑色光学画像が、Ｂ
光用ライトバルブ１０には青色光学画像がそれぞれ提示
される。ライトバルブ８，９，１０に提示されたカラー
の光学画像を、色合成光学系１１で色合成した後、投写
レンズ１２で２０〜１００インチ（対角長）程度にスク
リーン（図示せず）に拡大投写することにより、カラー
の投写画像を提示することができる。

【００４８】次に、観賞者が投写画像を観賞せずに、部
屋を明室とする場合の動作は以下のようになる。基本的
な構成と動作、および各部材の役割りは前記の投写画像
を提示する場合と同じであるが、ライトバルブ８，９，
１０が光路からそれぞれ図５の破線の位置に直線動作に
より待避する。この場合の待避手段は手動もしくは自動
のいずれでもよい。

【００４９】したがって、明室にするために投写形画像
表示装置を稼働する場合には、前記のようにライトバル
ブ８，９，１０を光路から待避させることにより、スク
リーンには３原色の色光を合成した、いわゆる白色光を
照射することができるため、その部屋を明室にすること
ができる。スクリーンに照射する代わりに、投写形画像
表示装置を傾斜させたり、横向きにすることにより、天
井面や壁面あるいは床面に白色光を照射させることもで
きるため、間接照明として使用することができる。

【００５０】また、ライトバルブ８，９，１０をすべて
光路から待避させずに、任意のライトバルブのみを選択
して待避させるとともに、光路中のライトバルブの動作
を、光を遮断する（光が透過しない）ように電気的，光
学的に制御することにより、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光のうち任
意の色光を選択して照射することもできる。

【００５１】以上のように、本実施例によれば、光源を
３原色のうち個別に発光する光源とすることにより色分
解光学系が不要となるため、投写形画像表示装置の小型
化がはかれるばかりでなく、観賞者が投写画像を観賞す
る場合には、投写形画像表示装置のライトバルブ８，
９，１０をそれぞれの光路中に配置することにより、ス
クリーンにカラーの画像を投写することができる。

【００５２】また、観賞者が投写画像を観賞せずに部屋
を明室として使用する場合には、ライトバルブ８，９，
１０をすべて光路から待避させることにより白色光を、
また選択的に光路から待避または光路中に復帰させるこ
とにより、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光の任意の色光を選択して照
射することができるため、間接照明やスポット照明とし
て部屋を明室にするとともに、部屋の雰囲気を変化させ
ることができる。

【００５３】なお、第３の実施例において、光源１９，
２０，２１に３原色のうちそれぞれ個別の原色の光を放
射する３つの光源としてＲＧＢ単色発光のメタルハライ
ドランプを用いたが、このＲＧＢ単色発光のメタルハラ
イドランプに代えて、３原色の色成分を含むメタルハラ
イドランプ，ハロゲンランプ，キセノンランプなどと透
過帯域限定のバンドパスフィルタとを組み合わせて３原
色の個別の色光を実現してもよいし、発光ダイオード
（ＬＥＤ）を用いてもよい。

【００５４】以上、第１〜第３の実施例で述べたよう
に、投写形画像表示装置を本来の画像投写に用いるとと
もに、部屋の照明用として用いることができるため、照
明設備の簡略化や部屋の省スペース化、あるいは部屋の
照明環境の変化による雰囲気づくりに効果がある。

【００５５】なお、第１〜第３の実施例において、ライ
トバルブ８，９，１０に透過形の液晶素子を用いたが、
透過形に代えて反射形の液晶素子や、透光性セラミック
ス（ＰＬＺＴ）などの画像書き込み素子であっても、同
様の作用・効果を示す。

【００５６】また、第１〜第３の実施例において、光源
１を３原色の色成分を含む光を放射するものとしてメタ
ルハライドランプを用いたが、その構成として、たとえ
ばタリウム，リチウム，インジウムなどの小数の強い線
スペクトルからなる金属元素を封入したものや、ディス
プロシウム（Ｄｙ），ネオジウム（Ｎｄ），ホリウム
（Ｈｏ），ツリウム（Ｔｍ）などの小数の弱い線スペク
トルと小数の強い線スペクトルとからなる金属元素を封
入したものがある。また、メタルハライドランプ以外の
光源として、たとえば、ハロゲンランプやショートアー
クタイプのキセノンランプなどを用いてもよい。

【００５７】また、第１〜第３の実施例において、ライ
トバルブ８，９，１０や光軸変更光学系１５に用いる全
反射鏡１３，１４、虹彩絞り１６，１７，１８、スライ
ドマウントなどの部材を、光路に配置または待避させる
手段を詳述していないが、直線動作（運動）によるスラ
イド機構や回転動作（運動）による繰り出し機構を用
い、この機構系とモータやバネ、電磁ソレノイドあるい
は手動などによる駆動系とを組み合わせることにより実
現できる。

【００５８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、観賞者が
投写画像を観賞する場合には、投写形画像表示装置のラ
イトバルブをそれぞれの光路中に配置することにより、
スクリーンにカラーの画像を投写することができる。

【００５９】また、観賞者が投写画像を観賞せずに部屋
を明室として使用する場合には、ライトバルブをそれぞ
れ光路から待避させ、投写形画像表示装置を傾斜させた
り横向きにしたり、あるいは投写レンズの前面に光路変
更光学系を配置することにより、スクリーンや天井面，
壁面，床面などに白色光を照射することができるため、
間接照明として使用することができる。

【００６０】さらに、ライトバルブを選択的に光路から
待避または光路中に復帰させることにより、Ｒ光，Ｇ
光，Ｂ光の任意の単色光もしくは２つの色光の合成光を
選択して照射することができるため、部屋の雰囲気を変
化させることができる。

【００６１】また、ライトバルブの代わりに絞りをそれ
ぞれ配置し、その開口面積や開口形状を変えることによ
り、スクリーンや天井面，壁面，床面などに任意の配光
パターンの白色光を照射することができる。

【００６２】また、絞りに代えて、スライドマウントを
それぞれ配置するとともに、このスライドマウントに任
意のパターンを焼き付けた写真フィルムを挿入し、この
パターンをスクリーンや天井，壁面，床面などに投写す
ることにより、部屋を明室として照明しながら、好みの
写真フィルムのパターンを投写することができる。

【００６３】以上のように、本発明は投写形画像表示装
置を本来の画像投写に用いることに加えて、部屋の照明
用として用いることができるため、照明設備の簡略化や
部屋の省スペース化、あるいは部屋の照明環境の変化に
よる雰囲気づくりに効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の投写形画像表示装置の
構成を示す斜視図

【図２】同投写形画像表示装置の構成を示す断面図

【図３】同投写形画像表示装置の構成に光路変更光学系
を付加した斜視図

【図４】本発明の第２の実施例の投写形画像表示装置の
構成を示す斜視図

【図５】本発明の第３の実施例の投写形画像表示装置の
構成を示す斜視図

【符号の説明】

１ 光源 ２，２２，２３，２４ 集光光学系 ３ 色分解光学系 ４，５，６，７ 全反射鏡 ８ Ｒ光用ライトバルブ ９ Ｇ光用ライトバルブ １０ Ｂ光用ライトバルブ １１ 色合成光学系 １２ 投写レンズ １３，１４ 全反射鏡 １５ 光路変更光学系 １６ Ｒ光用虹彩絞り １７ Ｇ光用虹彩絞り １８ Ｂ光用虹彩絞り １９ Ｒ光用光源 ２０ Ｇ光用光源 ２１ Ｂ光用光源 Ａ，Ｂ，Ｃ 回転動作の支点

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 点状の光源と、前記光源からの照射光を
   集光し、平行光に制御する集光光学系と、前記集光光学
   系からの平行光が照射され映像信号に応じた光学画像が
   形成される３つのライトバルブと、前記各ライトバルブ
   からの出力光をひとつに合成する色合成光学系と、前記
   色合成光学系からの出力光で形成された光学像をスクリ
   ーンに投写する投写レンズとを備え、前記３つのライト
   バルブが前記集光光学系と前記色合成光学系とのなす光
   路中からそれぞれ待避する投写形画像表示装置。
2. 【請求項２】 待避したライトバルブの位置に、絞りを
   配置した請求項１記載の投写形画像表示装置。
3. 【請求項３】 待避したライトバルブの位置に、スライ
   ドマウントを配置した請求項１記載の投写形画像表示装
   置。
4. 【請求項４】 点状の光源が、３原色（赤色，緑色，青
   色）の色成分を含む光を放射する光源であり、かつ前記
   集光光学系と前記ライトバルブとのなす光路中に、前記
   光源から放射される光を３原色の光に色分解する色分解
   光学系を配置した請求項１ないし３のいずれかに記載の
   投写形画像表示装置。
5. 【請求項５】 点状の光源が、３原色のうちそれぞれ個
   別の原色の光を放射する複数の光源であり、かつ前記３
   原色の光を前記ライトバルブに個別に照射する請求項１
   ないし３のいずれかに記載の投写形画像表示装置。
6. 【請求項６】 ライトバルブが透過形または反射形の液
   晶素子である請求項１ないし５のいずれかに記載の投写
   形画像表示装置。
7. 【請求項７】 ライトバルブが直線動作または回転動作
   により、光路から待避または光路に復帰する請求項１な
   いし５のいずれかに記載の投写形画像表示装置。
8. 【請求項８】 絞りが直線動作または回転動作により、
   光路に配置または光路から待避する請求項２記載の投写
   形画像表示装置。
9. 【請求項９】 スライドマウントが直線動作または回転
   動作により、光路に配置または光路から待避する請求項
   ３記載の投写形画像表示装置。
10. 【請求項１０】 投写レンズの画像投写側に、投写レン
    ズの光路を変える光路変更光学系を配置した請求項１な
    いし９のいずれかに記載の投写形画像表示装置。
11. 【請求項１１】 光路変更光学系を構成する光学部材の
    うち、すくなくとも１つが全反射鏡または半透過鏡であ
    る請求項１０記載の投写形画像表示装置。