JP5125998B2 - 投射型表示装置及び画像表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、照明光学系と画像表示素子と投射光学系とを備えた一の光学ユニットを用いて、一の画像表示素子内に設定した複数の画像領域に表示された複数の画像を複数のスクリーンにそれぞれ投射する投射型表示装置及び画像表示方法に関するものである。

従来、画像表示素子（光変調素子）の一種である例えば液晶パネル内に表示された画像を投射光学系により拡大してスクリーンに投射する投射型表示装置（プロジェクタ）は各種の構造形態があり、家庭用又は業務用として多用されている。投射型表示装置は、スクリーンの前方から投射する前面投射型表示装置と、スクリーンの後方から投射する背面投射型表示装置とに大別できる。

また、この種の投射型表示装置は、一の画像表示素子内に表示された画像を一のスクリーンに拡大投射する構造形態が通常採用されている。使用目的によっては、一のプロジェクタを用いて画像を第１，第２のスクリーンに拡大表示する構造形態もある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１１２３７号公報

図１５は従来の投射型表示装置の一例となる表示システムを示した構成図である。また、図１６は図１５に示したプロジェクタの液晶パネル内に表示された画像を示した図である。更に、図１７（ａ），（ｂ）は図１５に示した映像分割デバイスを示した図である。

図１５に示した従来の投射型表示装置の一例となる表示システム１００は、上記した特許文献１（特開２００６−１１２３７号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献１を参照して簡略に説明する。

図１５に示した従来の投射型表示装置の一例となる表示システム１００は、自動車などの車両内に設けられたものであり、車両内には一つのプロジェクタ１１０と、映像分割デバイス１２０と、第１のスクリーン１３１及び第２のスクリーン１３２とが設けられている。

この際、プロジェクタ１１０は車室内の天井に取り付けられ、第１，第２のスクリーン１３１，１３２は運転席の近傍のインストルメントパネルに設置されていると共に、プロジェクタ１１０と第１，第２のスクリーン１３１，１３２との間に、プロジェクタ１１０から射出された投射光束を光学的に複数の画像光に分割するための映像分割デバイス１２０が設置されている。

また、プロジェクタ１１０には、制御回路１４１を介してナビゲーション装置１４２，オーディオ機器１４３，エアコン装置１４４などの車載機器が接続されており、且つ、制御回路１４１は車載機器の状態情報を受けてプロジェクタ１１０に投影する映像信号を出力している。

また、プロジェクタ１１０は、図１６に示した如く、画像表示素子として例えば液晶パネル１１２を用いており、この液晶パネル１１２の全体が、地図情報が表示された画像領域１１２ａと、オーディオ情報が表示された画像領域１１２ｂとに分割されている。

また、映像分割デバイス１２０は、プロジェクタ１１０から射出された投射光束を第１，第２のスクリーン１３１，１３２の各方向へ光学的に分割するために、図１７（ａ）に示したように二つの反射面を有する一のプリズム１２１、又は、図１７（ｂ）に示したように複数の反射面を有する二つのプリズム１２２，１２３が用いられている。

そして、一のプロジェクタ１１０から射出される画像を映像分割デバイス１２０で分割し、ここで分割した画像を、第１のスクリーン１３１及び第２のスクリーン１３２にそれぞれ投影することで、プロジェクタ１１０内の液晶パネル（画像表示素子）１１２を有効に利用できる旨が開示されている。

ところで、上記した従来の投射型表示装置の一例となる表示システム１００によれば、プロジェクタ１１０から射出された投射光束を、映像分割デバイス１２０により光学的に分割して適宜な場所に設置した第１，第２のスクリーン１３１，１３２に拡大投影できるが、プリズムなどを用いた高価な映像分割デバイス１２０が必要となり、表示システム１００が高価なものとなってしまう。

そこで、照明光学系と画像表示素子と投射光学系とを備えた一の光学ユニットを用いて、一の画像表示素子内に設定した複数の画像領域に表示された複数の画像を複数のスクリーンにそれぞれ投射する際に、プリズムなどを用いた高価な映像分割デバイスを用いることなく、簡単な構造で安価に作製できる投射型表示装置及び画像表示方法を提供することを目的とする。
また、複数のスクリーンをメインスクリーンとサブスクリーンとに分けて複数の画像を表示した際に、メインスクリーンに表示されたメイン画像に対してサブスクリーンに表示されたサブ画像が奥行き感（立体感）を持って表示することができる投射型表示装置及び画像表示方法を提供することを目的とする。

１）上記の目的を達成するために、本実施形態の投射型表示装置は、少なくとも１つの画像表示素子を有し、前記画像表示素子における複数の画像表示領域に表示された複数の画像を投射光学系の射出部から射出された投射光束により、複数のスクリーンに投射する投射型表示装置において、前記複数の画像表示領域は前記画像表示素子において独立した領域に形成され、前記複数のスクリーンに投射される映像はそれぞれ前記複数の画像表示領域に対応しており、前記射出部から前記複数のスクリーンに対して前記投射光束が射出された際に、前記複数のスクリーンは前記投射光束によってそれぞれ互いに他のスクリーンの影とならない位置に配設されている。
２）上記の目的を達成するために、本実施形態の投射型表示装置の前記複数のスクリーンは、それぞれ前記射出部からの直線距離が異なる位置に配設されている。
３）上記の目的を達成するために、本実施形態の投射型表示装置の前記複数のスクリーンは、それぞれ移動可能となっており、前記複数のスクリーンのうち最も前記射出部に近い位置にあるスクリーンは、移動した際に前記射出部を覆う。
４）上記の目的を達成するために、本実施形態の投射型表示装置は、光源と、複数の画像表示領域を有し、前記光源からの光束を複数の画像表示領域でそれぞれ光変調する少なくとも１つの画像表示素子と、前記光変調されたそれぞれの光束を射出部から投射光束として射出する投射光学系と、前記投射光束が照射されることによって第１の画像を表示する第１のスクリーンと、前記射出部と前記第１のスクリーンとの間の距離に位置し、前記投射光束が照射されることによって第２の画像を表示する第２のスクリーンと、を備え、
前記第１の画像及び前記第２の画像は、外部から入力する第１の映像信号及び第２の映像信号に基づきディジタル信号処理部により前記画像表示素子における画像表示領域内の異なる領域で変調されると共に、前記射出部から前記投射光束が射出された際に、前記投射光束が前記第２のスクリーンに照射されることにより生じる前記第２のスクリーンの影が、前記第１のスクリーンにかからないような位置に前記第２のスクリーンを配設した投射型表示装置において、
前記第１のスクリーンの外側部位に設けられ、光透過性を有する光透過部材を備え、
前記投射光束のうち、前記第１のスクリーンに照射される光束を第１の光束とし、前記第２のスクリーンに照射される光束を第２の光束として、前記第２のスクリーンを透過した前記第２の光束の延長領域が前記光透過部材と交わる。
５）上記の目的を達成するために、本実施形態の投射型表示装置の前記第２のスクリーンは移動可能となっており、移動した際に前記射出部を覆う。
６）上記の目的を達成するために、本実施形態の投射型表示装置の前記投射光学系は、前記画像表示素子において光変調された前記それぞれの光束を拡大投射する投射レンズと、前記投射レンズを透過した前記それぞれの光束を反射する非球面凹面鏡又は平面鏡もしくは非球面凸面鏡とを備える。
７）上記の目的を達成するために、本実施形態の投射型表示装置の前記第１のスクリーン及び前記第２のスクリーンは、入射した前記それぞれの光束がそれぞれのスクリーンを透過する際に、前それぞれのスクリーン上に画像を表示する光透過型スクリーン、又は、入射した前記それぞれの光束が前記それぞれのスクリーンを反射する際に、前記それぞれのスクリーン上に画像を表示する光反射型スクリーンである。
８）上記の目的を達成するために、本実施形態の画像表示方法は、光源から射出した光束を画像表示素子の画像領域内の異なる領域において、外部から入力した第１の映像信号と第２の映像信号とに基づいてそれぞれ光変調して第１の光束と第２の光束とを得て、変調された前記第１の光束及び前記第２の光束を含む投射光束を投射光学系の射出部から射出し、射出された前記第１の光束の光路上に第１のスクリーンの少なくとも一部が交わるように前記第１のスクリーンを配設し、前記第１のスクリーンと前記射出部との間の位置であって、射出された前記第２の光束の光路上に第２のスクリーンの少なくとも一部が交わるように前記第２のスクリーンを配設し、射出された前記投射光束の内、前記第１の光束により前記第１の映像信号に基づいた第１の画像を前記第１のスクリーンに、前記第２の光束により前記第２の映像信号に基づいた第２の画像を前記第２のスクリーンにそれぞれ表示する画像表示方法において、
前記第１のスクリーンの外側部位に光透過性を有する光透過部材を設けたときに、前記第２のスクリーンを透過した前記第２の光束の延長領域が前記光透過部材と交わる。

本発明の投射型表示装置によれば、投射型表示装置を簡単な構造で安価に作製することができる。
また、本発明によれば、奥行き寸法を短くして小型化を図った背面投射型表示装置及び奥行き寸法を短くして小型化を図った前面投射型表示装置を提供することができる。
更に、本発明の投射型表示装置及び画像表示方法によれば、射出部に接近しているスクリーンに投影される投影像は明るく表示され、それぞれのスクリーンの設置位置が異なるため、それぞれのスクリーンに投射されたそれぞれの画像が奥行き感（立体感）を持ち、立体的に浮遊した感覚でそれぞれの画像を見やすく表示することができる。

以下に本発明に係る投射型表示装置及び画像表示方法の実施形態について、図１〜図１４を用いて実施例１，実施例２，実施例３，実施例４の順に詳細に説明する。

図１（ａ），（ｂ）は本発明に係る実施例１（実施例１の第１，第２変形例）の投射型表示装置の外観を示した正面図，右側面図である。また、図２は本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、各光学部材の配置を模式的に示した図である。また、図３は本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、液晶パネルのメイン画像領域とサブ画像領域とを投射光学系によりメインスクリーンとサブスクリーンとに投射した第１態様を模式的に示した図である。また、図４は本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、液晶パネルのメイン画像領域とサブ画像領域とを投射光学系によりメインスクリーンとサブスクリーンとに投射した第２態様を模式的に示した図である。更に、図５は本発明に係る実施例１の投射型表示装置の全体構成を示すと共に、本発明に係る画像表示方法を説明するためのブロック図である。

図１に示す如く、本発明に係る実施例１（実施例１の第１，第２変形例）の投射型表示装置１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）では、キャビネット２が箱状に形成されており、このキャビネット２の底面２ａが床面Ｕ上に載置され、且つ、上面２ｂ側が画像投射側となっている。

また、上記したキャビネット２の内部２ｃには、照明光学系１０と、一の画像表示素子（光変調素子）の一種である例えば液晶パネル２０と、投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）とを備えた一の光学ユニットが設置されている。

尚、図１中において、実施例１の投射型表示装置１Ａは後述する投射光学系３０Ａを適用した場合を示し、一方、実施例１の第１，第２変形例の投射型表示装置１Ｂ，１Ｃは後述する投射光学系３０Ｂ，３０Ｃをそれぞれ適用した場合を示している。

更に、キャビネット２の上面２ｂ上には、上記した投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の射出部と対向して、第１のスクリーンとなるメインスクリーン３が光透過型スクリーンを用いてメインスクリーン支持枠５を介して取り付けられ、且つ、第２のスクリーンとなるサブスクリーン４が光透過型スクリーンを用いてサブスクリーン支持枠６を介して取り付けられている。

この際、メインスクリーン３及びサブスクリーン４は、少なくともその各一部が投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の射出部から射出された投射光束の領域内に位置していることが必要である。

そして、メインスクリーン３及びサブスクリーン４の各背面側に投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の射出部を配置したときに、投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の射出部から射出した投射光束となる第１，第２光束Ｌ１，Ｌ２が各スクリーン３，４の各背面から各前面に向かって透過し、この後、透過した第１，第２光束Ｌ１，Ｌ２による後述のメイン画像及びサブ画像が各スクリーン３，４の各前面に表示されている。

これにより、実施例１（実施例の第１，第２変形例）の投射型表示装置１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）が背面投射型表示装置として構成されているので、ユーザ（視聴者）側は各スクリーン３，４の前面側に設定されている。

ここで、実施例１の各構成部材について具体的に説明すると、図２に拡大して示す如く、上記した照明光学系１０は、超高圧水銀ランプなどの放電ランプを用いて白色光を射出する光源１１と、光源１１から射出された光を反射して略平行光に変換する凹面反射鏡１２と、凹面反射鏡１２からの略平行光を透過（又は反射）させて液晶パネル２０を照明する照明用レンズ１３とで構成されている。

尚、照明光学系１０は、光源１１をＬＥＤ(Light Emitting Diode）や半導体レーザなどの半導体光源とし、適宜構成されたものでもよい。

また、液晶パネル２０は、メイン画像（第１画像）を表示するメイン画像領域（第１画像領域）２０ａと、サブ画像（第２画像）を表示するサブ画像領域（第２画像領域）２０ｂとを一体に有し、且つ、メイン画像領域２０ａが上方に配置され、一方、サブ画像領域２０ｂがメイン画像領域２０ａよりも下方に配置されている。

この際、液晶パネル２０は、図示のように照明光学系１０からの光を透過させる光透過型液晶パネルを用いる場合と、ここでの反射型投射型表示装置の図示を省略するものの、照明光学系１０からの光を反射させる反射型液晶パネルを用いる場合のいずれでも良い。

また、投射光学系３０Ａは、液晶パネル２０のメイン画像領域２０ａに表示されたメイン画像と、サブ画像領域２０ｂに表示されたサブ画像とを拡大投射する投射レンズ３１と、この投射レンズ３１を透過したメイン画像による第１光束Ｌ１を反射して上方に配置したメインスクリーン（第１のスクリーン）３に投射すると共に、サブ画像による第２光束Ｌ２を反射してメインスクリーン（第１のスクリーン）３の下方に配置したサブスクリーン（第２のスクリーン）４に投射する非球面凹面鏡３２とで構成されている。この非球面凹面鏡３２が光源１１からの光を液晶パネル２０を介してキャビネット２（図１）の外部に設けたメインスクリーン３及びサブスクリーン４に射出する射出部として機能している。

この際、上記した第１，第２光束Ｌ１，Ｌ２は、投射光学系３０Ａからの投射光束が液晶パネル２０のメイン画像領域２０ａとサブ画像領域２０ｂとによって区分されたものであるので、従来例で説明したようなプリズムなどを用いた高価な映像分割デバイス１２０（図１５，図１７）によって光学的に分割されたものでないことは図示から明白である。

そして、照明光学系１０と液晶パネル２０は共に第１光軸Ｋ１上に配置され、一方、投射レンズ３１は第１光軸Ｋ１と平行に設定され且つ第１光軸Ｋ１に対して下方に距離δだけ変位した第２光軸Ｋ２上に配置されている。

上記に伴って、投射光学系３０Ａの投射レンズ３１を透過させた投射光束（第１，第２光束Ｌ１，Ｌ２）は斜め下方に向かって非球面凹面鏡３２に入射してここで反射されて、メインスクリーン３の背面とサブスクリーン４の背面とに向かって斜め上方に投射されることから、この投射光学系３０Ａは斜め投射光学系として機能している。

図２では、照明光学系１０及び液晶パネル２０の光軸を第１光軸Ｋ１とした際に、第１光軸Ｋ１に対して平行であり、且つ、下方に位置する第２光軸Ｋ２上に投射レンズ３１が配置されているが、これに限ることなく、第１光軸Ｋ１上に投射レンズ３１を配置してもよいことは言うまでもない。

また、サブスクリーン４については、２枚の透明電極付きプラスチックフィルムの間に、液晶とネットワーク状の高分子がサンドイッチにされたＰＮＬＣ（Polymer Network Liquid Crystal）フィルムを用いてもよい。

この際、サブスクリーン４にＰＮＬＣフィルムを用いることで、サブスクリーンにサブ画像を表示する場合にはＰＮＬＣフィルムを電圧制御して白色に切替えサブ画像を表示し、一方、サブスクリーン４にサブ画像を表示しない場合にはＰＮＬＣフィルムを電圧制御して透明に切替え、メインスクリーン３の表示を引き立たせることができる。
更にまた、サブスクリーン４にはＰＮＬＣフィルムを用いたもの以外にも、透明状態と散乱状態をスイッチングできる素子でもよく、例えばＰＤＬＣ（Polymer Dispersed Liquid Crystal:ポリマー分散型液晶）を用いたものや、商品名「ＵＭＵ」（日本板硝子株式会社製）などでもよい。

また、サブスクリーン４として別のスクリーン材を選択することにより、スクリーンゲインや視野角特性などの仕様をメインスクリーン３とは異なる値に設定することが可能になる。

図１に戻り、キャビネット２の上面２ｂには、投射光学系３０Ａから射出された第１，第２光束Ｌ１，Ｌ２をメインスクリーン３及びサブスクリーン４に導くための光射出口２ｂ１が貫通して穿設されている。

また、メインスクリーン３はキャビネット２の上面２ｂ上で投射光学系３０Ａの射出部から離れた位置に設置されており、一方、サブスクリーン４は投射光学系３０Ａの射出部に接近した位置にメインスクリーン３と略平行に設置されている。言い換えると、メインスクリーン３に対してサブスクリーン４は投射光学系３０Ａの射出部に近い距離（位置）に配置されている。

上記に伴って、投射光学系３０Ａの射出部の近傍に設けられたキャビネット２の光射出口２ｂ１からメインスクリーン３までの間でキャビネット２の上面２ｂに沿った第１最短直線距離Ｄ１は、キャビネット２の光射出口２ｂ１からサブスクリーン４までの間でキャビネット２の上面２ｂに沿った第２最短直線Ｄ２よりも長く設定されてＤ１＞Ｄ２の関係となっている。ここでは、両スクリーン３，４に対して同一の投射レンズ３１により投射しているので、メインスクリーン３に対するサブスクリーン４の設置位置はこのサブスクリーン４に拡大表示されたサブ画像のフォーカスボケが許容される範囲内に設定されていることが好ましい。

従って、液晶パネル２０のメイン画像領域２０ａに対するメインスクリーン３への拡大倍率α_１は、サブ画像領域２０ｂに対するサブスクリーン４への拡大倍率α_２よりも大きく設定されることになり、α_１＞α_２の関係となる。

また、投射光学系３０Ａの射出部から射出される第１光束Ｌ１に対する第２光束Ｌ２の照度比（Ｌ２／Ｌ１）は、第１，第２最短直線距離Ｄ１，Ｄ２の２乗に反比例するので、（Ｄ１／Ｄ２）^２となり、これによりメインスクリーン３よりもサブスクリーン４の方が明るく表示されるために、サブスクリーン４の表示を目立たせることが可能となる。

そして、ユーザ側から見てメインスクリーン３の奥（光射出口２ｂ１側）にサブスクリーン４が配設され、このサブスクリーン４に映像を明るく表示することにより、メインスクリーン３の投影像が立体的に浮遊した感覚で見ることができる。

一例として、キャビネット２の光射出口２ｂ１からメインスクリーン３までの間でキャビネット２の上面２ｂに沿った第１最短直線距離Ｄ１を２２０ｍｍとし、キャビネット２の光射出口２ｂ１からサブスクリーン４までの間でキャビネット２の上面２ｂに沿った第２最短直線Ｄ２を１２０ｍｍとした場合、光射出口２ｂ１から射出した光束の第２最短直線Ｄ２の位置における光の広がりを半径ｒの円形とすると、第１最短直線距離Ｄ１の位置における光の広がりは半径１．８３ｒの円形となる。

その際、第２最短直線Ｄ２の位置における光の強さは、光射出口２ｂ１からの距離の２乗に反比例して強まるので、第１最短直線距離Ｄ１の位置における光の強さの３．３４倍となる。
またこの際、サブスクリーン４の材質がメインスクリーン３の材質と同じとすれば、光の投影部での光の総量は変わらないものの、単位面積当たりの光度が増して見える。

尚、サブスクリーン４の明るさを低減させる必要がある場合には、電気的に暗くするとか、又は、不図示の光学フィルターで光学的に暗くするとか、もしくは、サブスクリーン４の材質を変更するなどの方法を用いれば良い。

また、キャビネット２の上面２ｂ上には、矩形状のメインスクリーン３の上下左右の外側部位を支持したメインスクリーン支持枠５と、矩形状のサブスクリーン４の外側下方部位を支持したサブスクリーン支持枠６とが上方に向かってそれぞれ別々に且つ略垂直に立設されている。

ここで、実施例１の投射型表示装置１Ａ（実施例の第１，第２変形例１Ｂ，１Ｃ）を背面投射型表示装置として構成した関係から、メインスクリーン支持枠５及びサブスクリーン支持枠６はガラスやアクリル等の光透過性を有する光透過部材を用いて形成されており、且つ、メインスクリーン支持枠５のうちでメインスクリーン３の外側下方部位と対応する領域は、このメインスクリーン３の前面側から見たときにサブスクリーン４及びサブスクリーン支持枠６が透過して見えるようになっている。

従って、投射光学系３０Ａの射出部から射出された第１，第２光束Ｌ１，Ｌ２のうちでサブスクリーン４に投射された第２光束Ｌ２は、このサブスクリーン４を透過した後に光透過部材を用いたメインスクリーン支持枠５のうちでメインスクリーン３の外側下方部位と対応する領域に交わることになる。

これを言い換えると、投射光学系３０Ａの射出部として液晶パネル２０と対応した略矩形状の射出面を一端面として設定し、この一端面の外周部位と、一端面よりも面積が大きい矩形状のサブスクリーン４の外周部位とを仮想に結んで得られる延長線上の他端面との間に形成される角錐状空間は、メインスクリーン支持枠５の下方領域に交わることになり、即ち、メインスクリーン３の外側部位に設けた光透過部材と交わることになる。

尚、実施例１において、メインスクリーン３を光透過部材であるメインスクリーン支持枠５で支持することなく、メインスクリーン３の左右のみを不図示のメインスクリーン支持枠で支持し、メインスクリーン３の下方部位を空間としておくことも可能である。

更に、キャビネット２の底面２ａが載置される床面Ｕを高さ基準位置としたときに、床面Ｕからメインスクリーン３の下端部３ｂまでの高さＨ_３ｂは、床面Ｕからサブスクリーン４の上端部４ａまでの高さＨ_４ａよりも高く設定されているために、両スクリーン３，４を投射型表示装置１Ａの正面又は側面から見たときにメインスクリーン３とサブスクリーン４とが互に重なり合うことがないので、両スクリーン３，４に表示されたメイン画像及びメインスクリーン支持枠５を透過して見ることができるサブ画像は大変見やすいものとなる。

また、サブスクリーン４に表示されたサブ画像は投射光学系３０Ａの射出部に接近しているので明るい表示となると共に、更に、メインスクリーン３とサブスクリーン４の設置位置の異なりにより、ユーザ（視聴者）から見て、メイン画像を表示したメインスクリーン３よりも奥方に配置したサブスクリーン４にもサブ画像を表示することによって、メインスクリーン３に表示したメイン画像を立体的に浮遊した感覚で見ることができる。従って、メイン画像，サブ画像に対して奥行き感（立体感）を持たせることで付加価値の向上に寄与できる。

一例として、図３及び図４に示した如く、縦×横の画素が１０８０ピクセル×１９２０ピクセルのＦｕｌｌ ＨＤタイプの液晶パネル２０を用いた場合に、メイン画素領域２０ａは８１７ピクセル×１９２０ピクセルの画素数を有するシネマスコープに設定され、一方、サブ画素領域２０ｂは（１０８０ピクセル−８１７ピクセル）×１９２０ピクセルの画素数に設定される。

そして、液晶パネル２０のメイン画像領域２０ａとサブ画像領域２０ｂとを投射光学系３０Ａによりメインスクリーン３とサブスクリーン４とに同時に拡大投射したときに、図３に示すように、メインスクリーン３には動画像などのメイン画像が液晶パネル２０のメイン画像領域２０ａに対する拡大倍率α_１で拡大表示され、且つ、サブスクリーン４には時刻表示とかロゴマーク表示などのサブ画像が周囲をマスキング部４ｍによりマスクされて横方向（左右方向）の幅が狭められて表示される第１態様を取り得る。
また、図４に示すように、サブスクリーン４にメイン画像の裏番組などの動画像が液晶パネル２０のサブ画像領域２０ｂに対する拡大倍率α２で拡大表示される第２態様を取り得る。

尚、図３に示したサブスクリーン４の左右方向にマスキング部４ｍを形成する場合には、液晶パネル２０のサブ画像領域２０ｂを電気的に黒色でマスク処理する方法と、液晶パネル２０のサブ画像領域２０ｂを不図示のマスク材等を用いて物理的にマスク処理する方法とがある。

次に、上記のように構成した実施例１の投射型表示装置１Ａの全体構成及び本実施例に係る画像表示方法について図５を用いて説明する。

図５に模式的に示した如く、実施例１の投射型表示装置１Ａの全体構成は、映像入力回路４１と、ディジタル信号処理回路４２と、画像表示駆動回路４３と、画像表示素子（液晶パネル）２０と、投射光学系３０Ａと、メインスクリーン３及びサブスクリーン４とが上記順で電気的及び光学的に接続されていると共に、メモリ４４及びサブ画像操作部４５がディジタル信号処理回路４２に接続されている。

ここで、本実施例に係る画像表示方法では、メイン画像となる映像入力（以下、第１映像信号と記す）が映像入力回路４１を介してディジタル信号処理回路４２に入力される。

また、ユーザはサブ画像操作部４５を操作してサブスクリーン４に表示するための表示画像をメモリ４４内に記憶した画像データ１，２，３，……から選択する。そして、サブ画像となる選択された画像データ（以下、第２映像信号と記す）はディジタル信号処理回路４２に入力される。

更に、ユーザはサブ画像操作部４５を操作してサブスクリーン４への表示位置補正の指令、又はサブスクリーン４への台形歪補正の指令などを行うことができる。ユーザが行った各指令に基づいて第１，第２映像信号は、ディジタル信号処理回路４２においてディジタル的に信号処理が行われる。

この後、ディジタル信号処理回路４２からの第１，第２映像信号に基づいて画像表示駆動回路４３により画像表示素子（液晶パネル）２０を駆動して、光源１１からの光を画像表示素子（液晶パネル）２０のメイン画像領域２０ａで第１映像信号に基づいて光変調を行って第１光束Ｌ１を得ると共に、画像表示素子（液晶パネル）２０のサブ画像領域２０ｂで第２映像信号に基づいて光変調を行って第２光束Ｌ２を得る。更にその後、投射光学系３０Ａの射出部から射出した第１，第２光束Ｌ１，Ｌ２により画像表示素子（液晶パネル）２０のメイン画像領域２０ａに表示されたメイン画像をメインスクリーン３に投射すると共に、サブ画像領域２０ｂに表示されたサブ画像をサブスクリーン４に投射している。

この際、サブスクリーン４は、メインスクリーン３とは独立したディスプレイとして機能し、メインスクリーン３を使用しない時（不使用時）でも放送やネットワークによって提供される動画、テキストなどを表示することができる。

また、メインスクリーン３を使用しない時に、サブスクリーン４のみに投射し、文字情報等を表示する場合、光源１１（図１）の低輝度化を行うことで、低電力駆動ができる。

尚、実施例１では、投射型表示装置１を床Ｕ上に載置する構成としたが、これに限ることなく、投射型表示装置１を不図示の天井などに吊り下げる構造形態もあり得るものであり、この場合でも実施例１の技術的思想を採用することが可能であり、更に、液晶パネル２０のメイン画像領域２０ａ及びサブ画像領域２０ｂの上下関係を逆にし、これに対応してメインスクリーン３及びサブスクリーン４の上下関係を逆にしても実施例１の技術的思想を採用することが可能である。

次に、本発明に係る実施例１の投射型表示装置１を一部変形させた第１，第２変形例について、先に示した図１と、新たな図６及び図７を用いて簡略に説明する。

図６は本発明に係る実施例１を一部変形させた第１変形例の投射型表示装置において、各光学部材の配置を模式的に示した図である。また、図７は本発明に係る実施例１を一部変形させた第２変形例の投射型表示装置において、各光学部材の配置を模式的に示した図である。

まず、図１及び図６に示した如く、実施例１を一部変形させた第１変形例の投射型表示装置１Ｂでは、液晶パネル２０の上下方向と、投射光学系３０Ｂとが実施例１に対して異なるだけである。
即ち、上記した液晶パネル２０は、実施例１に対してメイン画像領域２０ａとサブ画像領域２０ｂとが上下方向を反転して配置されている。

また、上記した投射光学系３０Ｂは、投射レンズ３１と、この投射レンズ３１を透過させたメイン画像による第１光束Ｌ１を反射して上方に配置したメインスクリーン（第１のスクリーン）３に投射すると共に、サブ画像による第２光束Ｌ２を反射してメインスクリーン（第１のスクリーン）３の下方に配置したサブスクリーン（第２のスクリーン）４に投射する平面鏡３３とで構成されている。この平面鏡３３が光源１１からの光を液晶パネル２０を介してキャビネット２（図１）の外部に設けたメインスクリーン３及びサブスクリーン４に射出する射出部として機能している。

そして、この第１変形例でも、実施例１と略同様に、投射光学系３０Ｂの投射レンズ３１を透過させた投射光束（第１，第２光束Ｌ１，Ｌ２）は斜め上方に向かって平面鏡３３に入射してここで反射されてメインスクリーン３の背面とサブスクリーン４の背面とに向かって斜め上方に投射されることから、この投射光学系３０Ｂも斜め投射光学系として機能している。

図６では、照明光学系１０及び液晶パネル２０の光軸を第１光軸Ｋ１とした際に、第１光軸Ｋ１に対して平行であり、且つ、上方に位置する第２光軸Ｋ２上に投射レンズ３１が配置されているが、これに限ることなく、第１光軸Ｋ１上に投射レンズ３１を配置してもよいことは言うまでもない。

次に、図１及び図７に示した如く、実施例１を一部変形させた第２変形例の投射型表示装置１Ｃでも、液晶パネル２０の上下方向と、投射光学系３０Ｃとが実施例１に対して異なるだけである
即ち、上記した液晶パネル２０は、実施例１に対してメイン画像領域２０ａとサブ画像領域２０ｂとが上下方向を反転して配置されている。

また、上記した投射光学系３０Ｃは、投射レンズ３１と、この投射レンズ３１を透過させたメイン画像による第１光束Ｌ１を反射して上方に配置したメインスクリーン（第１のスクリーン）３に投射すると共に、サブ画像による第２光束Ｌ２を反射してメインスクリーン（第１のスクリーン）３の下方に配置したサブスクリーン（第２のスクリーン）４に投射する非球面凸面鏡３４とで構成されている。この非球面凸面鏡３４が光源１１からの光を液晶パネル２０を介してキャビネット２（図１）の外部に設けたメインスクリーン３及びサブスクリーン４に射出する射出部として機能している。

そして、この第２変形例でも、実施例１と略同様に、投射光学系３０Ｃの投射レンズ３１を透過させた投射光束（第１，第２光束Ｌ１，Ｌ２）は斜め上方に向かって非球面凸面鏡３４に入射してここで反射されてメインスクリーン３の背面とサブスクリーン４の背面とに向かって斜め上方に投射されることから、この投射光学系３０Ｃも斜め投射光学系として機能している。

図７では、照明光学系１０及び液晶パネル２０の光軸を第１光軸Ｋ１とした際に、第１光軸Ｋ１に対して平行であり、且つ上方に位置する第２光軸Ｋ２上に投射レンズ３１が配置されているが、これに限ることなく、第１光軸Ｋ１上に投射レンズ３１を配置してもよいことは言うまでもない。

以上詳述したように、実施例１（実施例１の第１，第２変形例）の投射型表示装置１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）によれば、とくに、一の画像表示素子（例えば、液晶パネル）２０内に設定した第１，第２画像領域２０ａ，２０ｂに表示された第１，第２画像を、投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の射出部から射出された投射光束によりメインスクリーン３及びサブスクリーン４に投射する際に、メインスクリーン３に対してサブスクリーン４を投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の射出部に近い距離に設置したので、従来例で説明したようなプリズムなどを用いた高価な映像分割デバイス１２０（図１５，図１７）を用いることなく、投射型表示装置１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）を簡単な構造で安価に作製することがでる。
また、メインスクリーン３及びサブスクリーン４を正面又は側面から見たときに両スクリーン３，４同士が重なり合うことがないので、両スクリーン３，４に表示された第１，第２画像が見易いと共に、サブスクリーン４に表示された第２画像は投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の射出部に接近しているので明るい表示となる。
更に、メインスクリーン３とサブスクリーン４との設置位置の異なりにより両スクリーン３，４に投射された第１，第２画像に奥行き感（立体感）を持たせることができるので、付加価値が高く且つ使い勝手の良い投射型表示装置１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）を提供することができる。

また、実施例１（実施例１の第１，第２変形例）の投射型表示装置１Ａ（１Ｂ，１Ｃ）によれば、メインスクリーン３及びサブスクリーン４に光透過型スクリーンを用いて、投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の投射レンズ３１を透過させた第１，第２光束Ｌ１，Ｌ２を投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の射出部となる非球面凹面鏡３２又は平面鏡３３もしくは非球面凸面鏡３４のうちいずか一つによりそれぞれ反射させて両スクリーン３，４の各背面に向けて斜めに投射しているので、奥行き寸法を短くして小型化を図った背面投射型表示装置として提供することができる。

図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る実施例２（実施例２の第１，第２変形例）の投射型表示装置の外観を示した左側面図，正面図である。

尚、図８に示した実施例２の構成部材のうちで実施例１と同じ構成部材に対して同一の符号を付し、且つ、先に示した構成部材は必要に応じて適宜説明し、実施例１と異なる構成部材に新たな符号を付して説明する。

図８に示した如く、本発明に係る実施例２（実施例２の第１，第２変形例）の投射型表示装置１Ｄ（１Ｅ，１Ｆ）では、実施例１と同様に、キャビネット２が箱状に形成されており、このキャビネット２の底面２ａが床面Ｕ上に載置され、且つ、上面２ｂ側が画像投射側となっている。

また、上記したキャビネット２の内部２ｃには、照明光学系１０と、例えば液晶パネルなどを用いた一の画像表示素子（以下、液晶パネルと記す）２０と、投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）とを備えた一の光学ユニットが実施例１と全く同一の構成により設置されている。

尚、図８中において、実施例２の投射型表示装置１Ｄは前述した投射光学系３０Ａを適用した場合を示し、一方、実施例２の第１，第２変形例の投射型表示装置１Ｅ，１Ｆは前述した投射光学系３０Ｂ，３０Ｃをそれぞれ適用した場合を示している。

ここで、本発明に係る実施例２（実施例２の第１，第２変形例）の投射型表示装置１Ｄ（１Ｅ，１Ｆ）において、実施例１に対して異なる点について説明する。
キャビネット２の上面２ｂ上には、投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の射出部と対向して、第１のスクリーンとなるメインスクリーン３が光反射型スクリーンを用いてキャビネット２に一体的に形成したメインスクリーン支持枠２ｄを介して取り付けられ、且つ、第２のスクリーンとなるサブスクリーン４が光反射型スクリーンを用いてキャビネット２に一体的に形成したサブスクリーン支持枠２ｅを介して取り付けられている。

尚、メインスクリーン３及びサブスクリーン４は、キャビネット２とは別体のスクリーン支持枠（図示せず）、又は、実施例１と同様に、ガラスやアクリル等の光透過部材を用いて形成したメインスクリーン支持枠５及びサブスクリーン支持枠６（図１）にそれぞれ取り付けても良い。

そして、メインスクリーン３及びサブスクリーン４は、各前面及び各背面が実施例１に対して一般的に反転して呼称されているが、メインスクリーン３及びサブスクリーン４の各前面側に対向して投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の射出部を配置したときに、投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の射出部から射出した第１，第２光束Ｌ１，Ｌ２が各スクリーン３，４の各前面で反射されて、第１，第２光束Ｌ１，Ｌ２によるメイン画像及びサブ画像が各スクリーン３，４の各前面に表示されている。

これにより、実施例２（実施例２の第１，第２変形例）の投射型表示装置１Ｄ（１Ｅ，１Ｆ）が前面投射型表示装置として構成されているので、ユーザ（視聴者）側は各スクリーン３，４の前面側に設定されている。

この実施例２でも、メインスクリーン３は投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の射出部から離れた位置に設置されており、一方、サブスクリーン４は投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の射出部に接近した位置に設置されており、言い換えると、メインスクリーン３に対してサブスクリーン４は投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の射出部に近い距離に配置されている。

上記に伴って、投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の射出部の近傍に設けられたキャビネット２の光射出口２ｂ１からメインスクリーン３までの間でキャビネット２の上面２ｂに沿った第１最短直線距離Ｄ１は、キャビネット２の光射出口２ｂ１からサブスクリーン４までの間でキャビネット２の上面２ｂに沿った第２最短直線Ｄ２よりも長く設定されてＤ１＞Ｄ２の関係となっている。

更に、キャビネット２の底面２ａが載置される床面Ｕを高さ基準位置としたときに、床面Ｕからメインスクリーン３の下端部３ｂまでの高さＨ_３ｂは、床面Ｕからサブスクリーン４の上端部４ａまでの高さＨ_４ａよりも高く設定されている。

従って、実施例２（実施例２の第１，第２変形例）の投射型表示装置１Ｄ（１Ｅ，１Ｆ）でも先に説明した実施例１と略同様な技術的思想を備えているので略同様な効果が得られる。

また、実施例２（実施例２の第１，第２変形例）の投射型表示装置１Ｄ（１Ｅ，１Ｆ）によれば、メインスクリーン３及びサブスクリーン４に光反射型スクリーンを用いて、投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の投射レンズ３１を透過させた投射光束（第１，第２光束Ｌ１，Ｌ２）を投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）の射出部となる非球面凹面鏡３２又は平面鏡３３もしくは非球面凸面鏡３４のうちいずれか一つによりそれぞれ反射させて両スクリーン３，４の各前面に向けて斜めに投射しているので、奥行き寸法を短くして小型化を図った前面投射型表示装置として提供することができる。

ここで、上述した実施例１及び実施例２の変形例として、キャビネット２（図１，図８）の内部に、上下動機構を設けてサブスクリーン４を上下することにより必要に応じてサブスクリーン４を上下方向に出し入れ可能にしても良い。
この際、サブスクリーン４が上昇して上側に突出した状態のときサブスクリーン４に映像を表示可能とし、一方、サブスクリーン４が下側に下降したときにメインスクリーン３のみに映像を表示することができる。なお、サブスクリーン４が下側に下降した際に、液晶パネル２０の全画素を用いて映像をメインスクリーン３の全表示領域に投影することができる。

また、実施例１及び実施例２の変形例として、サブスクリーン４及びサブスクリーン支持枠６（実施例１），２ｅ（実施例２）、又はサブスクリーン４を、サブスクリーン支持枠６，２ｅの下部又はサブスクリーン４の下部を支点としてメインスクリーン３の方向に傾斜する図示しない回動機構を設けることにより必要に応じてサブスクリーン４をメインスクリーン３の方向に回動可能としても良い。

これにより、サブスクリーン４に映像を表示しない場合は、サブスクリーン４をメインスクリーン３の方向に回動して、サブスクリーン４に投射光の光束が照射されないようにすることができる。なお、サブスクリーン４が回動した際に、液晶パネル２０の全画素を用いて映像をメインスクリーン３の全表示領域に投影することができる。

また、実施例１及び実施例２の変形例として、サブスクリーン４を回動可能に支持したときに図９に示すような形態にすることもできる。
図９は本発明に係る実施例１及び実施例２を一部変形させた投射型表示装置の外観を示した左側面図である。
図９に示すように、本発明に係る実施例１及び実施例２を一部変形させた投射型表示装置１Ｈでは、サブスクリーン４及びサブスクリーン支持枠６（実施例１），２ｅ（実施例２）を、このサブスクリーン支持枠６，２ｅの下部を支点としてキャビネット２内に形成した光射出口２ｂ１の方向に９０度倒し、サブスクリーン４が光射出口２ｂ１を塞ぐようにしても良い。

これにより、メインスクリーン３及びサブスクリーン４に映像を投影しない場合に、サブスクリーン４が光射出口２ｂ１を塞ぐことにより、光射出口２ｂ１の下部に配設されている投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）に塵芥が付着することがなく、投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）に塵芥の付着による投影画像の品質の低下が発生する可能性が少なくすることができる。

また、実施例１及び実施例２の変形例として、サブスクリーン４を図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような形状にすることもできる。
図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明に係る実施例１及び実施例２を一部変形させた他の投射型表示装置の外観をそれぞれ示した上面図である。
図１０（ａ）に示すように、本発明に係る実施例１及び実施例２を一部変形させた他の投射型表示装置１Ｋでは、サブスクリーン４を複数の平面スクリーン４Ａにより連接して屈曲形成した構成を示すものである。
また、図１０（ｂ）に示すように、本発明に係る実施例１及び実施例２を一部変形させた他の投射型表示装置１Ｌでは、サブスクリーン４を略半円筒状面のスクリーン４Ｂから形成した構成を示すものである。
更に、図１０（ｃ）に示すように、本発明に係る実施例１及び実施例２を一部変形させた他の投射型表示装置１Ｍでは、サブスクリーン４を略球形状面のスクリーン４Ｃから形成した構成を示すものである。

このような構成にすることにより、サブスクリーン４Ａ，４Ｂ，４Ｃを正面から見た場合だけではなく、正面以外の方向から見た場合でもサブスクリーン４Ａ，４Ｂ，４Ｃに投影された画像の視認性が向上する。

なお、サブスクリーン４Ａ，４Ｂ，４Ｃを用いる際には、第２映像信号をサブスクリーン４Ａ，４Ｂ，４Ｃに合わせた映像信号にする必要がある。そこで、先に示した図５中のディジタル信号処理回路４２の前、或いは後にサブスクリーン４Ａ，４Ｂ，４Ｃ表示用のジオメトリ補正回路（図示せず）を設け、サブスクリーン４Ａ，４Ｂ，４Ｃの形状に合わせ予め画像の歪を補正する必要がある。

図１１は本発明に係る実施例３の投射型表示装置の外観を示した左側面図である。また、図１２は本発明に係る実施例３の投射型表示装置の全体構成を示すと共に、本発明に係る画像表示方法を説明するためのブロック図である。
実施例３としては、一のメインスクリーンと、複数のサブスクリーンとを備えた投射型表示装置の一例としてサブスクリーンを２つ備えた場合について説明する。

図１１に示すように、本発明に係る実施例３の投射型表示装置１Ｎは、第１のスクリーンとなるメインスクリーン３と、メインスクリーン３に近接して設置されて第２のスクリーンとなる第１のサブスクリーン４Ｄと、第１のサブスクリーン４Ｄに対してキャビネット２の光射出口２ｂ１に近い位置に設置されて第３のスクリーンとなる第２のサブスクリーン４Ｅとの３つのスクリーンを備えている。

第１のサブスクリーン４Ｄに対して第２のサブスクリーン４Ｅは、低い高さで配設されており、投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）から光射出口２ｂ１を介して射出された第１，第２，第３光束Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が、メインスクリーン３と、第１のサブスクリーン４Ｄと、第２のサブスクリーン４Ｅとにそれぞれ投影されるようになっている。
更に、実施例３の構成の投射型表示装置１Ｎにより、２つのサブディスプレイ４Ｄ，４Ｅにそれぞれ異なった映像を投影することができる。

すなわち、第１のサブスクリーン４Ｄはメインスクリーン３に近い位置に設置されているため、焦点位置に近く静止画や裏番組等の解像度の高い映像を表示することができる。一方、第２のサブスクリーン４Ｅは、第１のサブスクリーン４Ｄに対して光射出口２ｂ１に近い位置に設置されているため、字幕や番組情報等の解像度の低い映像を表示するようにする。

２つのサブスクリーン４Ｄ，４Ｅを有する投射型表示装置１Ｎの画像表示方法は、図１２に示すように、先に説明した図５のブロック図に対してサブ画像表示部を２つ設ければよい。
すなわち、図１２のブロック図に模式的に示した如く、実施例３の投射型表示装置１Ｎの全体構成は、映像入力回路４１と、ディジタル信号処理回路４２と、画像表示駆動回路４３と、画像表示素子（液晶パネル）２０と、投射光学系３０Ａと、メインスクリーン３，第１のサブスクリーン４Ｄ及び第２のサブスクリーン４Ｅとが上記順で電気的及び光学的に接続されていると共に、メモリ４４及び第１のサブ画像操作部４６及び第２のサブ画像操作部４７がディジタル信号処理回路４２に接続されている。

ここで、本実施例３に係る画像表示方法では、メイン画像となる映像入力（以下、第１映像信号と記す）が映像入力回路４１を介してディジタル信号処理回路４２に入力される。

また、ユーザは第１のサブ画像操作部４６及び第２のサブ画像操作部４７を操作して第１のサブスクリーン４Ｄ及び第２のサブスクリーン４Ｅに表示するための表示画像をメモリ４４内に記憶した画像データ１，２，３，……からそれぞれ選択する。そして、第１のサブ画像及び第２のサブ画像となる選択された画像データ（以下、第２映像信号及び第３の映像信号と記す）はディジタル信号処理回路４２に入力される。

更に、ユーザは第１のサブ画像操作部４６及び第２のサブ画像操作部４７を操作して第１のサブスクリーン４Ｄ及び第２のサブスクリーン４Ｅへの表示位置補正の指令、又は第１のサブスクリーン４Ｄ及び第２のサブスクリーン４Ｅへの台形歪補正の指令などを行うことができる。ユーザが行った各指令に基づいて第１，第２及び第３映像信号は、ディジタル信号処理回路４２においてディジタル的に信号処理が行われる。

この後、ディジタル信号処理回路４２からの第１，第２及び第３映像信号に基づいて画像表示駆動回路４３により画像表示素子（液晶パネル）２０を駆動して、光源１１からの光を画像表示素子（液晶パネル）２０のメイン画像領域２０ａで第１映像信号に基づいて光変調を行って第１光束Ｌ１を得ると共に、画像表示素子（液晶パネル）２０の第１のサブ画像領域２０ｂで第２映像信号に基づいて光変調を行って第２光束Ｌ２を、更に画像表示素子（液晶パネル）２０の第２のサブ画像領域２０ｃで第３映像信号に基づいて光変調を行って第３光束Ｌ３を得る。

第１光束Ｌ１，第２光束Ｌ２及び第３光束Ｌ３は、投射光学系３０Ａに入射し、この投射光学系３０Ａの射出部から射出する。射出した第１光束Ｌ１，第２光束Ｌ２及び第３光束Ｌ３は、画像表示素子（液晶パネル）２０のメイン画像領域２０ａに表示されたメイン画像をメインスクリーン３に投射すると共に、第１のサブ画像領域２０ｂに表示された第１のサブ画像を第１のサブスクリーン４Ｄに投射し、更に第２のサブ画像領域２０ｃに表示された第２のサブ画像を第２のサブスクリーン４Ｅに投射している。

更に、実施例３を一部変形させた変形例の投射型表示装置を図１３に示す。
図１３に示すように、実施例３を一部変形させた変形例の投射型表示装置１Ｐは、メインスクリーン３と、メインスクリーン３に近接して設置された第１のサブスクリーン４Ｆと、第１のサブスクリーン４Ｆに対してキャビネット２の光射出口２ｂ１に近い位置に設置された第２のサブスクリーン４Ｇとの３つのスクリーンを備えている。
更に、投射型表示装置１Ｐのキャビネット２の内部には、第１のサブスクリーン４Ｆ及び第１のサブスクリーン４Ｆを上下動させる上下動機構４８Ａ及び４８Ｂを備えている。

ここで、投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）から光射出口２ｂ１を介して射出された第１，第２光束Ｌ１，Ｌ２が、メインスクリーン３と、第１のサブスクリーン４Ｄ又は第２のサブスクリーン４Ｅとにそれぞれ投影されるようになっている。即ち、第１のサブスクリーン４Ｆと第２のサブスクリーン４Ｇとは、一方のサブスクリーンのみに第２光束Ｌ２が投影されるように第２光束Ｌ２の領域内に間隔を隔てて並設され、且つ、各スクリーンが排他的に可動するようになっている。
そのため、第１のサブスクリーン４Ｆ及び第２のサブスクリーン４Ｇの両方のサブスクリーンが上昇することは無く、少なくともどちらか一方のサブスクリ−ンが下降して、他方のサブスクリーンに投射光束に照射されないようになっている。

上記した投射型表示装置１Ｐでは、メインスクリーン３と、第１，第２のサブスクリーン４Ｆ，４Ｇのどちらか一方との２ヶ所に映像が表示されるため、その画像表示方法としては先に図５に示した方法に従って、画像表示素子（液晶パネル）２０のメイン画像領域２０ａで光変調した第１光束Ｌ１を投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）を介してメインスクリーン３に投射すると共に、画像表示素子（液晶パネル）２０のサブ画像領域２０ｂで光変調した第２光束Ｌ２を投射光学系３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）を介して第１，第２のサブスクリーン４Ｆ，４Ｇのどちらか一方に投射している。

この際、第１のサブスクリーン４Ｆに映像を投射する場合には、第１のサブスクリーン４Ｆがメインスクリーン３に近い位置に設置されているため、焦点位置に近く静止画や裏番組等の解像度の高い映像を表示することができる。一方、第２のサブスクリーン４Ｇに映像を投射する場合には、第２のサブスクリーン４Ｇは第１のサブスクリーン４Ｄに対して光射出口２ｂ１に近い位置に設置されているため、字幕や番組情報等の解像度の低い映像を表示するようにする。

また、実施例３及びその変形例の投射型表示装置１Ｎ，１Ｐでは、第１のサブスクリーンをメインスクリーン３の長辺方向と同じ方向に横長形状とし、多チャンネルの文字表示を可能とすることもできる。

更に、実施例３及びその変形例の投射型表示装置１Ｎ，１Ｐでは、最も光射出口２ｂ１に近いサブスクリーンが図９に示すように変位可能であり、変位した際に光射出口２ｂ１を塞ぐようにしてもよい。
これにより、実施例３及びその変形例の投射型表示装置１Ｎ，１Ｐが非投影時に、光射出口２ｂ１からの塵芥の進入を防ぐことができる。

図１４は本発明に係る実施例４の投射型表示装置において、各光学部材の配置を模式的に示した図である。

尚、図１４に示した実施例４の各構成部材のうちで実施例１，２と同じ構成部材に対して同一の符号を付し、且つ、先に示した構成部材は必要に応じて適宜説明し、実施例１，２と異なる構成部材に新たな符号を付して説明する。

図１４に示した如く、本発明に係る実施例４の投射型表示装置１Ｓは、不図示のキャビッネット内に、光源１１，凹面反射鏡１２，照明用レンズ１３を有する照明光学系１０と、メイン画像（第１画像）を表示するメイン画像領域（第１画像領域）２０ａ及びサブ画像（第２画像）を表示するサブ画像領域（第２画像領域）２０ｂを一体に有する液晶パネル（画素表示素子）２０と、この液晶パネル２０内に表示されたメイン画像及びサブ画像による第１光束Ｌ１’及び第２光束Ｌ２’を透過させてメインスクリーン３の前面及びサブスクリーン４の前面に向かって斜めに投射する投射レンズ３１’とで構成されている。
また、投射光学系３０Ｄは射出部となる投射レンズ３１’のみで前方に設置されたメインスクリーン３の前面及びサブスクリーン４の前面に斜めに投射して前面投射型表示装置として構成されているので、ユーザ（視聴者）側は各スクリーン３，４の前面側に設定されている。

そして、照明光学系１０と液晶パネル２０は実施例１と同様に第１光軸Ｋ１上に配置され、一方、投射レンズ３１’は第１光軸Ｋ１と平行に設定され且つ第１光軸Ｋ１に対して上方に距離γだけ僅かに変位した第２光軸Ｋ２’上に配置されている
この実施例４でも、メインスクリーン３は投射光学系３０Ｄの射出部から離れた位置に設置されており、一方、サブスクリーン４は投射光学系３０Ｄの射出部に接近した位置に設置されており、言い換えると、メインスクリーン３に対してサブスクリーン４は投射光学系３０Ｄの射出部に近い距離に配置されている。

従って、実施例４の投射型表示装置１Ｓでも先に説明した実施例２（実施例２の第１，第２変形例）の投射型表示装置１Ｄ（１Ｅ，１Ｆ）と略同様に前面投射型の技術的思想を備えているので実施例２（実施例２の第１，第２変形例）と略同様な効果が得られ、且つ、非球面凹面鏡３２，平面鏡３３，非球面凸面鏡３４などを用いない分だけ安価に作製することができるものの、実施例４の投射型表示装置１Ｓの使用面積は実施例２（実施例２の第１，第２変形例）の投射型表示装置１Ｄ（１Ｅ，１Ｆ）よりも大きく取られるのでこの点を無視できれば有効である。

これらの実施例１〜４及びその変形例において、メインスクリーン３とサブスクリーン４とは略平行に設置するとしたが、サブスクリーン４の上部をメインスクリーン３と反対側に傾斜させ、表示されたサブ画像の台形歪をサブ画像操作部４５（図５）及び第1，第２のサブ画像操作部４６，４７（図１２）の台形歪補正機能を用いて補正するとしても良い。

また、これらの実施例１〜４及びその変形例において、メモリ４４内に記憶した画像データ１，２，３，……から選択した画像データをサブスクリーン４に表示するとしたが、メイン画像と異なる映像入力信号を用いてサブスクリーン４にサブ画像を表示するとしても良い。

また、これらの実施例１〜４及びその変形例において、メインスクリーン３を上方にサブスクリーン４を下方に設置するとしたが、メインスクリーン３を下方にサブスクリーン４を上方に設置するとしても良い。

また、これらの実施例１〜４及びその変形例を用いることによって、メインスクリーン３に映像を表示させ、音声認識技術を用いてサブスクリーン４に聴覚障害者向けのリアルタイム文字情報を表示することができる。更に、サブスクリーン４を用いて、ＦＭ文字多重放送を表示することができる。

（ａ），（ｂ）は本発明に係る実施例１（実施例１の第１，第２変形例）の投射型表示装置の外観を示した正面図，右側面図である。 本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、各光学部材の配置を模式的に示した図である。 本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、液晶パネルのメイン画像領域とサブ画像領域とを投射光学系によりメインスクリーンとサブスクリーンとに投射した第１態様を模式的に示した図である。 本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、液晶パネルのメイン画像領域とサブ画像領域とを投射光学系によりメインスクリーンとサブスクリーンとに投射した第２態様を模式的に示した図である。 本発明に係る実施例１の投射型表示装置の全体構成を示すと共に、本発明に係る画像表示方法を説明するためのブロック図である。 本発明に係る実施例１を一部変形させた第１変形例の投射型表示装置において、各光学部材の配置を模式的に示した図である。 本発明に係る実施例１を一部変形させた第２変形例の投射型表示装置において、各光学部材の配置を模式的に示した図である。 （ａ），（ｂ）は本発明に係る実施例２（実施例２の第１，第２変形例）の投射型表示装置の外観を示した左側面図，正面図である。 本発明に係る実施例１及び実施例２を一部変形させた投射型表示装置の外観を示した左側面図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明に係る実施例１及び実施例２を一部変形させた他の投射型表示装置の外観をそれぞれ示した上面図である。 （ａ），（ｂ）は本発明に係る実施例３の投射型表示装置の外観を示した左側面図である。 本発明に係る実施例３の投射型表示装置の全体構成を示すと共に、本発明に係る画像表示方法を説明するためのブロック図である。 本発明に係る実施例３を一部変形させた変形例の投射型表示装置の外観を示した左側面図である。 本発明に係る実施例４の投射型表示装置において、各光学部材の配置を模式的に示した図である。 従来の投射型表示装置の一例となる表示システムを示した構成図である。 図１５に示したプロジェクタの液晶パネル内に表示された画像を示した図である。 （ａ），（ｂ）は図１５に示した映像分割デバイスを示した図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｈ，１Ｋ，１Ｌ，１Ｍ，１Ｎ，１Ｐ，１Ｓ…投射型表示装置、２…キャビネット、２ａ…底面、２ｂ…上面、２ｂ１…光射出口、２ｃ…内部、２ｄ，５…メインスクリーン支持枠、２ｅ，６…サブスクリーン支持枠、３…メインスクリーン、４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ…サブスクリーン、４ｍ…マスキング部、１０…照明光学系、１１…光源、１２…凹面反射鏡、１３…照明用レンズ、２０…画像表示素子（液晶パネル）、２０ａ…第１画像領域（メイン画像領域）、２０ｂ…第２画像領域（サブ画像領域）、３０Ａ〜３０Ｄ…投射光学系、３１，３１’…投射レンズ、３２…非球面凹面鏡、３３…平面鏡、３４…非球面凸面鏡、４１…映像入力回路、４２…ディジタル信号処理回路、４３…画像表示駆動回路、４４…メモリ、４５…サブ画像操作部、４６…第１サブ画像操作部、４７…第２サブ画像操作部。

Claims (6)

1. 光源と、
   第１の画像表示領域及び第２の画像表示領域を有し、前記光源からの光束を外部から入力する第１の映像信号及び第２の映像信号に基づき前記第１の画像表示領域及び前記第２の画像表示領域でそれぞれ光変調し、第１の画像及び第２の画像を生成する画像表示素子と、
   前記光変調されたそれぞれの光束を射出部から投射光束として射出する投射光学系と、
   前記投射光束が照射されることによって前記第１の画像を表示する第１のスクリーンと、
   前記射出部と前記第１のスクリーンとの間に位置し、前記投射光束が照射されることによって前記第２の画像を表示する第２のスクリーンと、
   を備え、
   前記射出部から前記投射光束が射出された際に、前記投射光束が前記第２のスクリーンに照射されることにより生じる前記第２のスクリーンの影が、前記第１のスクリーンにかからないような位置に前記第２のスクリーンを配設した投射型表示装置において、
   前記第１のスクリーンの外側部位に設けられ、光透過性を有する光透過部材を備え、
   前記投射光束のうち、前記第１のスクリーンに照射される光束を第１の光束とし、前記第２のスクリーンに照射される光束を第２の光束として、前記第２のスクリーンを透過した前記第２の光束の延長領域が前記光透過部材と交わることを特徴とする投射型表示装置。
2. 前記第２のスクリーンは変位可能となっており、前記第２のスクリーンが変位した際に前記投射光束が前記第１のスクリーンのみに照射されることを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
3. 前記第２のスクリーンは、前記射出部を覆う位置に変位可能となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投射型表示装置。
4. 前記投射光学系は、
   前記画像表示素子において光変調された前記それぞれの光束を拡大投射する投射レンズと、
   前記投射レンズを透過した前記それぞれの光束を反射する非球面凹面鏡，平面鏡，非球面凸面鏡のいずれか１つを有する反射部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
5. 前記第１のスクリーン及び前記第２のスクリーンは、
   光透過型スクリーン、又は、光反射型スクリーンのいずれか一方のスクリーンであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
6. 光源から射出した光束を画像表示素子の画像領域内の異なる領域において、外部から入力した第１の映像信号と第２の映像信号とに基づいてそれぞれ光変調して第１の光束と第２の光束とを生成し、
   生成された前記第１の光束及び前記第２の光束を含む投射光束を投射光学系の射出部から射出し、
   射出された前記第１の光束の光路上に少なくとも一部が交わる位置に配設された第１のスクリーン上に、前記第１の映像信号に基づいた第１の画像を表示し、
   前記第１のスクリーンと前記射出部との間の位置であって、射出された前記第２の光束の光路上に少なくとも一部が交わる位置に配設された第２のスクリーン上に、前記第２の映像信号に基づいた第２の画像を表示する画像表示方法において、
   前記第１のスクリーンの外側部位に光透過性を有する光透過部材を設けたときに、前記第２のスクリーンを透過した前記第２の光束の延長領域が前記光透過部材と交わることを特徴とする画像表示方法。

Images