JPH0876082A - 投影表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 設置状態やレンズの倍率を変えても、表示像
と輝点像との位置関係の変動を防止できる上に、構造が
簡単かつ携帯性に優れていて安価な投影表示装置を提供
する。 【構成】 この装置は、光源１１と、偏光板６と含んだ
液晶パネル１９と、投影受光兼用レンズ７とスクリーン
３とライトペン２と、検出用偏光板１０とＣＣＤ８と、
ＣＣＤ８からの信号を受けて液晶パネル１９の動作を制
御する制御回路１３とを備えている。 【効果】 兼用レンズ７は、液晶パネル１９からの表示
像の光を出射してスクリーン３に投影すると共に、表示
像からの光とペン２からの輝点光の受けて、液晶パネル
１９に結像させてから反射させ、検出用偏光板１０を介
してＣＣＤ８に入射させる。偏光板１０は表示像を構成
する光を通さない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信回線を用いた遠隔
電子会議、商品説明におけるプレゼンテイション、遠隔
授業システム等において、大型の投影スクリーン上に画
像を投影するための投影表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネル等の表示器に表示されたパソ
コン等の画像を、大型の投影スクリーン上に拡大して投
影するとともに、この投影された画像に対して、会議等
において、説明者が入力ペンなどを用いて必要な事項を
手書きしたり、アイコン指定などを行えるようにした装
置が従来より提案されている。たとえば、図１２に示す
第１従来例の投影表示装置は、オーバーヘッドプロジェ
クタ(以下、ＯＨＰという)２０１の原稿台２０２の上
に、液晶パネル２０３とペン入力が可能な透明のタブレ
ット２０４とが重ねて配置されている(例えば、実開平
１−１２８３３５号公報参照)。このタブレット２０４
に対してオペレータがペン２０５で手書き操作すると、
ペン２０５の位置情報が図示しないコンピュータで構成
される画像処理装置に転送される。すると、この画像処
理装置は、液晶パネル２０３に上記位置情報に基づいて
ペン２０５の手書き操作に基づく画像を表示する。する
と、この液晶パネル２０３の画像は、投影レンズ２０６
と反射ミラー２０７を経由して投影スクリーン２０８上
に拡大して投影される。

【０００３】また、図１３に示す第２従来例の投影表示
装置は、ＯＨＰ２１１の原稿台２１２の上に液晶パネル
２１３が配置されている一方、投影スクリーン２１８と
してペン入力可能なタブレットを用いている(例えば、
実公平３−２９１９３号公報参照)。そして、オペレー
タがペン２１５で投影スクリーン２１８上を手書き操作
すると、この手書き位置情報が図示しないコンピュータ
で構成されている画像処理装置に転送される。この画像
処理装置は、上記位置情報に基づいて液晶パネル２１３
にペン２１５の手書き操作に基づく画像を表示し、この
画像が投影スクリーン２１８上に拡大して投影されるよ
うになっている。

【０００４】さらに、図１４に示す第３従来例の投影表
示装置は、ＯＨＰ２２１と、電子撮像カメラ２３０と、
内部に発光源を備えたライトペン２２５とを併用してい
る(例えば、特開平４−２９９７２７号公報参照)。この
ライトペン２２５からの光を投影スクリーン２２８上に
投光して、この光を電子撮像カメラ２３０の撮像レンズ
２２９で集光し、投影スクリーン２２８上に照射された
輝点像の座標位置を求めるようにしている。

【０００５】また、第４番目の従来例として、図１５に
示すものがある。この従来例は、特開平４‐２９９７２
７号公報に記載の装置であり、高輝度投影ランプ４１１
からの光をフレネルレンズ４１２によって収束し、液晶
パネル４１３の表示像は投影レンズ４１４で拡大されて
スクリーン４１５上に表示される。一方、複数のライト
ペン４１６はＬＥＤなどの光源からの赤外ビームをスク
リーン４１５上の入力したい位置に投影することができ
る。スクリーン４１５上の表示像の光と上記赤外ビーム
は縮小レンズ４１７によって集光され、赤外フィルタ４
１８によって赤外ビームだけが抽出されて、位置検出フ
ォトダイオード４２０上に集光される。この位置検出フ
ォトダイオード４２０は、この赤外ビームの位置を検出
することによって、ライトペン４１６の位置を検出す
る。

【０００６】また、第５番目の従来例として、図１６に
示すものがある。この従来例は、特開平５‐２２４６３
６号公報に記載の装置であり、光源５１１からの光をレ
ンズ５１２を介して液晶パネル５１３の背面から照射す
る。液晶パネル５１３からの表示像は、ビーム分割ミラ
ー５１４および投影レンズ５１５を透過し、スクリーン
５１６上に投影される。一方、放射線投光器５１７から
は放射線ビームを発生し、この放射線ビームはスクリー
ン５１６上で反射する。スクリーン５１６上の表示像の
光と放射線ビームは投影レンズ５１５を通って進み、ビ
ーム分割ミラー５１４によって、放射線ビームだけが反
射されてリターン画像レンズ５１８および画像縮小レン
ズ５１９を通ってセンサ手段５２０に達する。このセン
サ手段５２０は、上記表示像に対する放射線ビームの位
置を検出して、図示しないコンピュータに伝える。上記
放射線ビームとしては赤外光を用い、上記ビーム分割ミ
ラー５１４としてはダイクロイックミラーを用いてい
る。したがって、ビーム分割ミラー５１４は、液晶パネ
ル５１３の表示像を構成する可視光をスクリーン５１６
に品質よく投影させることができ、かつ、赤外光が構成
する放射線ビームだけを選択的に反射してリターン画像
レンズ５１８に導くことができる。

【０００７】また、第６番目の従来例として、図１７に
示すものがある。この従来例の装置は、特開平６‐２３
６２３６号公報に記載の装置であり、光源からの白色光
を３つの基本成分である青色光と緑色光と赤色光とに分
割して、３個の別々の光学弁に加える装置である。即
ち、光源６１０の白色光は、反射鏡６１１および光学シ
ステム６１２によって集光され、変調システムに向かっ
てコリメートされる。白色光はまず４５°の傾斜角度で
配置されている第１ダイクロイックミラー６１３に遭遇
して、青成分が反射される。つまり、上記白色光の内の
波長の長い成分が、第１ダイクロイックミラー６１３を
透過する。第１ダイクロイックミラー６１３を透過した
光成分は、次に、同じく４５°の傾斜角度で配置されて
いる第２ダイクロイックミラー６１４１に入射し、緑成
分が反射して赤成分が透過する。このようにして、光源
６１０からの白色光は、青成分と緑成分と赤成分との３
つの成分に分割されることになる。。

【０００８】そして、第１ダイクロイックミラー６１３
で反射された青成分は、４５°に配置された単純ミラー
６１５によって光学弁ＶＢに向けて反射される。光学弁
ＶＢは液晶デバイスであって表示画像を構成する光の内
の青成分を決定する。

【０００９】また、第２ダイクロイックミラー６１４で
反射された緑成分が、光学弁ＶＧを通過することによっ
て、表示画像の緑成分が決定される。

【００１０】そして、上記光学弁ＶＢとＶＧによって発
生された表示画像の青成分と緑成分は、ダイクロイック
ミラー６１６によって結合され、緑成分だけが反射さ
れ、緑成分よりも短い波長の青成分が通過される。

【００１１】一方、光学弁ＶＲによって発生された画像
の赤成分は、４５°に配置されたダイクロイックミラー
６１７によって反射される。このダイクロイックミラー
６１７は赤成分以下の波長の成分または同等の波長の成
分を反射し、赤外光成分を通過させる。この赤外光成分
は、次に、ダイクロイックミラー６１８によって、表示
画像の青成分および緑成分と結合される。このダイクロ
イックミラー６１８は、赤成分を反射し、赤成分よりの
短い波長を有する青成分および緑成分を通過させる。

【００１２】ダイクロイックミラー６１８から出力され
て結合された青，緑，赤成分は、対物レンズ６１９に入
射する。この対物レンズ６１９は、対物レンズ６１９に
対して同一光学距離に配置されている３つの光学弁Ｖ
Ｂ,ＶＧ,ＶＲによる作像の拡大画像を投影スクリーン６
２０上に表示する。

【００１３】一方、観察者が操作する赤外光放射器６２
１から発せられた赤外光は、投影スクリーン６２０上に
赤外光スポットを形成する。なお、図１７では、投影ス
クリーン６２０に対して、投射表示システムの反対側か
ら赤外光を放射しているが、投射システムと同じ側から
赤外光を放射してもよい。

【００１４】投影スクリーン６２０で反射された表示像
と、投影スクリーン６２０で屈折あるいは反射された赤
外光は、対物レンズ６１９を通って、ダイクロイックミ
ラー６１８で反射され、ダイクロイックミラー６１７に
達する。ダイクロイックミラー６１７では、赤外光だけ
を透過し、表示像からの青，緑，赤成分は反射する。そ
して、このダイクロイックミラー６１７を透過した赤外
光は、赤外光‐面検出器６２２上に結像する。この赤外
光‐面検出器６２２は対物レンズ６１９に対する距離が
光学弁ＶＢ,ＶＧ,ＶＲと同じである。検出器６２２は、
赤外光‐面検出器６２２上に結像した赤外光の位置によ
って投影スクリーン６２０上の赤外光スポットの位置を
検出することができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】図１２に示した第１番
目の従来の装置は、ＯＨＰ２０１、液晶パネル２０３、
及び透明のタブレット２０４があれば、ある程度暗い室
内では、投影スクリーン２１８の種類などに制約される
ことなくペン入力した画像を投影することができる。

【００１６】しかしながら、この装置では、投影スクリ
ーン２０８上の画像に対して、ペン２０５で直接手書き
するといった感覚で操作することができない。つまり、
投影スクリーン２０８と幾分離れた別の位置でペン２０
５の入力操作を行うので、例えば、会議でのプレゼンテ
ーションや遠隔地での授業等を行う場合に、投影スクリ
ーン２０８があるその場で各種事項や図面等を説明する
ことができず、ＯＨＰ２０１の設置箇所まで戻ってから
ペン２０５を用いて説明する必要が生じて極めて面倒で
ある。

【００１７】また、図１３に示した２番目の従来の装置
は、投影スクリーン２１８に直接ペン２１５で入力でき
るので、投影スクリーン２１８上の画像に対して、ペン
２１５で直接手書きするといった感覚で操作しつつ、そ
の描いた画像が表示されるため、図１１に示した１番目
の装置の不具合は解消される。

【００１８】しかしながら、この２番目の従来装置は、
ペン２１５による入力位置は投影スクリーン２１８上の
位置でのみ決定され、投影スクリーン２１８上に投影さ
れる画像の位置とは直接に関係していない。したがっ
て、例えば、投影スクリーン２１８に画像を投影してい
る途中で、ＯＨＰ２１１が不意に移動するなどしてＯＨ
Ｐ２１１と投影スクリーン２１８との相対的な位置関係
がずれると、既にペン入力した画像位置が、これから記
入しようとするペン位置から離れてしまい、文字や図形
の連続性が損なわれてしまうことがある。また、所望の
アイコンをペン２１５で示している途中に上記位置ズレ
が生じると、所望のものとは異なる他のアイコンが指示
されてしまうといった不具合が起こる。これらの不具合
を回避するために、図１３に示した従来の装置では、Ｏ
ＨＰ２１１と投影スクリーン２１８との相互の位置関係
を設定する上で、高い精度が要求される。

【００１９】また、この２番目の従来装置では、直接ペ
ン入力が可能な専用の投影スクリーン２１８が必要であ
る。したがって、異なる複数の会議場所で使用する場合
には、ＯＨＰ２１１と一緒に投影スクリーン２１８も同
時に移動させる必要が生じ、携帯性に欠ける。

【００２０】この２番目の従来装置に対して、図１４に
示した３番目の従来装置は、ＯＨＰ２２１の原稿台２２
２の上に置かれた液晶パネル２２３の像を投影スクリー
ン２２８に投影すると同時に、投影スクリーン２２８上
を手書き操作したライトペン２２５の位置を電子撮像カ
メラ２３０によって撮像してライトペン２２５による輝
点像の座標位置を求める。したがって、投影スクリーン
２２８としては、図１３に示したようなペン２１５によ
る位置情報の入力が可能な専用スクリーンを必要としな
い。

【００２１】しかも、この３番目の従来装置では、ペン
入力の位置は、電子撮像カメラ２３０で撮像されてい
て、ペン入力位置は投影スクリーン２２８上に投影され
ている表示画像の位置との関係で決定される。したがっ
て、ＯＨＰ２２１と投影スクリーン２２８との相対的な
位置がずれた場合でも、この位置ずれに影響されること
なく、既にペン入力した画像位置とこれから記入しよう
とするペン位置との連続性を確保することができる。し
たがって、この３番目の従来装置によれば、１番目およ
び２番目の従来装置の不具合を解消することができる。

【００２２】しかしながら、この３番目の従来装置で
は、ＯＨＰ２２１の表示のための投影レンズ２２６と、
輝点像検出のための電子撮像カメラ２３０のレンズ２２
９とが別個に設けられている。その結果、ＯＨＰ２２１
と投影スクリーン２２８との相対位置がずれたときに、
投影レンズ２２６の焦点合わせと撮像レンズ２２９の焦
点合わせとの２つの焦点合わせを行わなければならない
から、取り扱いが複雑である問題がある。また、投影レ
ンズ２２６とは別体に撮像レンズ２２９を設けなければ
ならないから、構造が複雑であるという問題がある。

【００２３】また、図１５に示した４番目の従来例で
は、投影レンズ４１４と検出用の縮小レンズ４１７とが
別個に設けられているので、投影レンズ４１４と投影ス
クリーン４１５間の距離や、投影スクリーン４１５への
投影角度が不意に変化した場合に、ライトペン４１６か
らの赤外光ビームを縮小レンズ４１７で受光した位置
と、ライトペン４１６が投影スクリーン４１５に作った
赤外光スポットの位置との関係が変動する。その結果、
ライトペン４１６の入力位置と、この入力位置に表示さ
れるべき画像位置とが不一致が発生することがあるとい
う問題がある。

【００２４】また、図１６に示した第５従来例や、図１
７に示した第６従来例は、投影用のレンズ５１５，６１
９を反射光の受光用としても兼用しているから、第４従
来例で問題となった入力位置に対する表示位置のずれは
発生しない。しかし、この第５と第６の従来例は、表示
像と、ライトペンからの輝点像とを分離して、輝点像を
検出するための高価なビーム分割ミラー５１４やダイク
ロイックミラー６１８を使用しているので、装置全体の
コストアップが避けられないという問題がある。さら
に、投影光路上にビーム分割ミラー５１４やダイクロイ
ックミラー６１８を配置しているから、わすかながらも
反射と散乱などによる表示像の劣化も生じる。そのう
え、ライトペンからの出射光を、ダイクロイックミラー
で表示像と分離しなければならないから、ライトペンか
らの出射光を不可視光にする必要があるという制約もあ
る。したがって、また、ライトペンで投影スクリーンに
指示する位置を使用者が見ることができるようにするた
めには、ライトペンは不可視光と可視光の両方を含んで
いる出射光を出射する必要がある。このことは、コスト
アップの原因になる。

【００２５】そこで、この発明の目的は、設置状態やレ
ンズの倍率を変えても、ペン入力によってすでに表示さ
れている表示像とペンが発する輝点との位置関係の変動
を防止できる上に、取り扱いが簡単で構造が簡単な携帯
性に優れた投影表示装置をコストアップを招くことなく
提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、次の構成を採る。

【００２７】すなわち、請求項１の発明は、投影スクリ
ーン上に投影する表示像を生成する表示像生成手段と、
信号入力用の光源を有し、この入力用光源からの光を上
記投影スクリーンに投影して輝点像を作成する輝点像作
成手段と、上記表示像生成手段と上記投影スクリーンと
の間に配置されており、上記表示像生成手段からの光を
受けて上記投影スクリーンに表示像を結像させると共
に、上記投影スクリーンからの反射光を受光する結像手
段と、上記結像手段と上記表示像生成手段との間に配置
されており、上記結像手段から入射した光を受けて、こ
の光のうち、上記輝点像からの光を取り出す輝点像抽出
手段と、上記輝点像抽出手段が取り出した輝点像からの
光を受けて輝点像を検出する輝点像検出手段と、上記輝
点像検出手段が検出した輝点像を表す検出信号を受け
て、この検出信号に基づいて、上記表示像生成手段の表
示像作成動作を制御する表示制御手段とを備えたことを
特徴としている。

【００２８】また、請求項２の発明は、表示用光源と、
液晶セルの一方の面と他方の面に第１の偏光板と第２の
偏光板が貼られている液晶パネルを含んでおり、上記第
１の偏光板は上記表示用光源に対向するように配置され
ており、この表示用光源からの光を上記液晶パネルを通
して投影スクリーンに投影するための表示像を作る表示
像生成手段と、信号入力用の光源を有し、この入力用光
源からの光を上記投影スクリーンに投影して輝点像を作
成する輝点像生成手段と、上記表示像生成手段と上記投
影スクリーンとの間に配置されており、上記表示像生成
手段からの光を受けて投影スクリーンに表示像を結像さ
せると共に、上記投影スクリーンからの反射光を受光
し、上記表示像生成手段に上記反射光を結像する結像手
段と、上記結像手段によって上記表示像生成手段に結像
した光を受けて、上記第２の偏光板の変更方向とは異な
る変更方向の光を透過する検出用偏光板と、上記検出用
偏光板を透過した光を受光して輝点像を検出する輝点像
検出手段と、上記輝点像検出手段から検出した輝点像を
表す検出信号を受けて、この検出信号に基づいて、上記
液晶パネルの表示像作成動作を制御する表示制御手段
と、上記検出用偏光板と上記輝点像検出手段との間に配
置されており、上記検出用偏光板からの受光像を縮小し
て輝点像検出手段に結像させる輝点像結像手段とを備え
たことを特徴としている。

【００２９】また、請求項３の発明は、請求項２に記載
の投影表示装置において、上記検出用偏光板が光を偏光
させる偏光方向が、上記第２の偏光板が光を偏光させる
偏光方向に対して略直交するように、上記検出用偏光板
が配置されていることを特徴としている。

【００３０】また、請求項４の発明は、投影スクリーン
上に投影する表示像を生成する表示像生成手段と、赤外
光を発光する赤外光発光部を有し、この赤外光発光部か
らの赤外光で上記投影スクリーン上に赤外光輝点像を生
成する輝点像生成手段と、上記表示像生成手段と上記投
影スクリーンとの間に配置されており、上記表示像生成
手段からの光を受けて上記投影スクリーンに表示像を結
像させると共に、上記投影スクリーンからの反射光を受
光し、上記表示像生成手段上に上記反射光を結像する結
像手段と、上記結像手段と上記表示像生成手段との間に
配置されており、上記結像手段から上記表示像生成手段
に出射した光を受けて、この光のうちの赤外領域以外の
波長の光を透過し、赤外領域の波長の光を散乱する光学
フィルターと、上記光学フィルターが散乱した赤外領域
の波長の光を受けて、輝点像を検出する輝点像検出手段
と、上記輝点像検出手段から検出した輝点像を表す検出
信号を受けて、この検出信号に基づいて、上記表示像生
成手段の表示像作成動作を制御する表示制御手段とを備
え、上記光学フィルターは、上記表示像生成手段に密着
されており、上記光学フィルターと上記輝点像検出手段
との間に配置されており、上記光学フィルターからの受
光像を縮小して輝点像検出手段に結像させる輝点像結像
手段を備えていることを特徴としている。

【００３１】また、請求項５の発明は、投影スクリーン
上に投影する表示像を生成する表示像生成手段と、信号
入力用の光源を有し、この入力用光源からの光を上記投
影スクリーンに投影して輝点像を作成する輝点像作成手
段と、上記表示像生成手段と上記投影スクリーンとの間
に配置されており、上記表示像生成手段からの光を受け
て上記投影スクリーンに表示像を結像させると共に、上
記投影スクリーンからの反射光を受光し、上記表示像生
成手段上に上記反射光を結像する結像手段と、上記結像
手段と上記表示像生成手段との間に配置されており、上
記結像手段から上記表示像生成手段に出射した光を受け
て、この受光光のうちの大部分を透過すると共に上記受
光光のうちの小部分を反射する低反射率のハーフミラー
と、このハーフミラーが反射した光を受けて、輝点像と
表示像を検出する像検出手段と、上記像検出手段から検
出した輝点像と表示像を表す像検出信号を受けて、この
像検出信号と、上記表示像生成手段に上記表示像を生成
させた表示信号との排他的論理和を作って上記輝点像だ
けを表す輝点像信号を抽出して、この輝点像信号に基づ
いて、上記表示像生成手段の表示像作成動作を制御する
表示制御手段とを備えたことを特徴としている。

【００３２】また、請求項６の発明は、請求項５に記載
の投影表示装置において、上記ハーフミラーと上記受光
像検出手段との間に配置されており、上記ハーフミラー
からの受光像を縮小して像検出手段に結像させる像結像
手段を備えていることを特徴としている。

【００３３】また、請求項７の発明は、請求項５に記載
の投影表示装置において、上記ハーフミラーと上記像検
出手段の間に配置されており、上記ハーフミラーからの
受光像を自身に結像する光散乱手段を備えていることを
特徴としている。

【００３４】また、請求項８の発明は、請求項５に記載
の投影表示装置において、上記ハーフミラーと上記像検
出手段の間に配置されているフレネルレンズを備えてい
ることを特徴としている。

【００３５】また、請求項９の発明は、表示用光源と、
液晶セルの一方の面と他方の面に第１の偏光板と第２の
偏光板が貼られている液晶パネルと含んでおり、上記第
１の偏光板が上記表示用光源に対向するように配置され
ていて、この表示用光源からの光を上記液晶パネルを通
して投影スクリーンに投影するための表示像を作る表示
像生成手段と、信号入力用の光源を有し、この入力用光
源からの光を上記投影スクリーンに投影して輝点像を作
成する輝点像生成手段と、上記表示像生成手段と上記投
影スクリーンとの間に配置されており、上記表示像生成
手段からの光を受けて投影スクリーンに表示像を結像さ
せると共に、上記投影スクリーンからの反射光を受光
し、上記表示像生成手段上に上記反射光を結像する結像
手段と、上記結像手段から上記液晶パネルに出射した光
を受けて、上記第２の偏光板の偏光方向とは異なる偏光
方向の光を反射する偏光ビームスプリッタと、上記偏光
ビームスプリッタが反射した光を受光して輝点像を検出
する輝点像検出手段と、上記輝点像検出手段から検出し
た輝点像を表す検出信号を受けて、この検出信号に基づ
いて、上記液晶パネルの表示像作成動作を制御する表示
制御手段とを備えたことを特徴としている。

【００３６】また、請求項１０の発明は、請求項９に記
載の投影表示装置において、上記偏光ビームスプリッタ
ーと上記輝点像検出手段との間に配置されており、上記
偏光ビームスプリッターからの受光像を縮小して輝点像
検出手段に結像させる受光像結像手段を備えていること
を特徴としている。

【００３７】また、請求項１１の発明は、表示用光源
と、液晶セルの一方の面に表示用偏光板が貼られている
液晶パネルを含んでおり、上記表示用偏光板が上記表示
用光源に対向するように配置されていて、この表示用光
源からの光を上記液晶パネルを通して投影スクリーンに
投影するための表示像を作る表示像生成手段と、信号入
力用の光源を有し、この入力用光源からの光を上記投影
スクリーンに投影して輝点像を作成する輝点像生成手段
と、上記表示像生成手段と上記投影スクリーンとの間に
配置されており、上記表示像生成手段からの光を受けて
投影スクリーンに表示像を結像させると共に、上記投影
スクリーンからの反射光を受光し、上記表示像生成手段
上に上記反射光を結像する結像手段と、上記液晶パネル
と上記結像手段との間に配置されており、液晶パネルか
らの表示光を所定の偏光方向に偏光させて結像手段に出
力する一方、上記結像手段から上記液晶パネルに出射し
た光を受けて、上記所定の偏光方向とは異なる偏光方向
の光を反射する偏光ビームスプリッタと、上記偏光ビー
ムスプリッタが反射した光を受光して輝点像を検出する
輝点像検出手段と、上記輝点像検出手段から検出した輝
点像を表す検出信号を受けて、この検出信号に基づい
て、上記液晶パネルの表示像作成動作を制御する表示制
御手段とを備えたことを特徴としている。

【００３８】また、請求項１２の発明は、請求項９また
は１０に記載の投影表示装置において、上記輝点像生成
手段の光源は、偏光方向がランダムな光を発生する光源
であることを特徴としている。

【００３９】また、請求項１３に記載の発明は、請求項
９または１０に記載の投影表示装置において、上記輝点
像生成手段の光源は、円偏光の光を発生する光源である
ことを特徴としている。

【００４０】また、請求項１４に記載の発明は、請求項
１乃至１３のいづれか１つに記載の投影表示装置におい
て、上記表示像生成手段に対する所定の位置に固定され
ており、上記輝点像生成手段から出力される光とは性質
が異なる光を含んだ基準光を投影スクリーンに出力し
て、上記表示像生成手段による表示像との相対位置関係
が所定の関係に固定されている基準像を投影スクリーン
上に作る基準像生成手段を備えていることを特徴として
いる。

【００４１】

【作用】請求項１の発明の投影表示装置によれば、表示
像生成手段からの表示像は、結像手段から出射して投影
スクリーンに投影されている。一方、輝点像作成手段が
出力した光は、投影スクリーンに輝点像を形成する。上
記投影スクリーンに投影された表示像と輝点像からの反
射光は、上記結像手段から入射して、結像手段と表示像
生成手段の間に配置されている輝点像抽出手段に入射す
る。この輝点像抽出手段は、上記入射した光のうち、輝
点像からの光を取り出す。そして、輝点像検出手段は、
輝点像抽出手段が抽出した輝点像からの光を受光して、
輝点像を検出する。そして、表示制御手段は、上記輝点
像検出手段が検出した輝点像を表す信号を受けて、この
検出信号に基づいて、表示像生成手段の表示像作成動作
を制御する。

【００４２】すなわち、この請求項１の発明によれば、
上記結像手段は、表示像を投影スクリーンに投影する役
割と、投影スクリーンに形成されている表示像と輝点像
からの光を取り込む役割とを兼ねている。そして、上記
輝点像からの光は、輝点像抽出手段で抽出され、輝点像
検出手段で輝点像が検出され、輝点像検出手段が出力す
る輝点像を表す検出信号に基づいて表示制御手段が表示
像生成手段を制御して表示作成動作を制御する。

【００４３】したがって、請求項１の発明によれば、投
影スクリーン上で輝点像作成手段を手書き操作すること
によって、輝点像→結像手段→輝点像抽出手段→輝点像
検出手段→表示制御手段→結像手段→投影スクリーンの
順に光(または信号)が循環して、投影スクリーンに手書
き操作した輝点像の軌跡を投影スクリーンに表示するこ
とができる。つまり、輝点像作成手段をあたかも筆記道
具のように扱って、投影スクリーンに直接に所望の画像
を描画できる。

【００４４】しかも、この請求項１の発明によれば、上
記結像手段は、表示像を投影スクリーンに投影する役割
と、投影スクリーンに形成されている表示像および輝点
像からの光を取り込む役割とを兼ねている。従って、こ
の発明によれば、表示用の結像手段と輝点像検出用の結
像手段とが別個に設けられている従来例に比べて、構造
が簡単な上に、結像手段の焦点調整が簡単である。しか
も、この発明によれば、表示用の結像手段と輝点像検出
用の結像手段とが別個に設けられている従来例と異な
り、表示用の結像手段と輝点像検出用の結像手段との位
置ズレが起こり得ない。したがって、投影スクリーンの
不意な移動に対しても、表示制御手段による表示像の制
御によって、投影スクリーンに既に表示されている表示
像と輝点像生成手段による輝点像との位置関係を不変に
維持することが容易にできる。

【００４５】従って、この発明によれば、設置状態が変
動しても、ペン入力によってすでに表示されている表示
像とペンが発する輝点との位置関係の変動を防止できる
上に、取り扱いが簡単で構造が簡単な携帯性に優れた投
影表示装置を提供できる。

【００４６】また、請求項２の発明によれば、上記表示
像生成手段が、液晶セルの一方の面と他方の面に第１の
偏光板と第２の偏光板が張り付けられている液晶パネル
で構成されており、上記輝点像抽出手段が、検出用偏光
板で構成されている。

【００４７】従って、請求項２の発明は、液晶パネルか
らの光を結像手段を通して投影スクリーンに表示像を結
像させる。また、輝点像作成手段からの輝点光は投影ス
クリーンに輝点像を作成する。上記表示像および輝点像
からの光は上記結像手段に入射し、結像手段を通過し
て、液晶セルの一方の面に対向するように配置されてい
る第２の偏光板に入射する。この第２の偏光板は、上記
表示像からの光を透過する一方上記輝点像からの光を反
射する。そして、この第２の偏光板からの反射光は、検
出用偏光板に入射して、第２の偏光板の偏光方向とは異
なる偏光方向の光が透過される。つまり、上記第２の偏
光板と検出用偏光板の両方によって、輝点像からの光が
抽出されて、輝点像検出手段に入射される。すると、こ
の輝点像検出手段は、上記輝点像を検出し、輝点像を表
す検出信号を出力する。そして、表示制御手段は、上記
輝点像を表す検出信号を受けて、この検出信号に基づい
て、上記液晶パネルの表示像作成動作を制御する。

【００４８】したがって、請求項２の発明によれば、投
影スクリーン上で輝点像作成手段を手書き操作すること
によって、輝点像→結像手段→第２の偏光板→検出用偏
光板→輝点像検出手段→表示制御手段→結像手段→投影
スクリーンの順に光(または信号)が循環して、投影スク
リーンに手書き操作した輝点像の軌跡を投影スクリーン
に表示することができる。つまり、輝点像作成手段をあ
たかも筆記道具のように扱って、投影スクリーンに直接
に所望の画像を描画できる。

【００４９】しかも、この請求項２の発明によれば、上
記結像手段は、表示像を投影スクリーンに投影する役割
と、投影スクリーンに形成されている表示像および輝点
像からの光を取り込む役割とを兼ねている。従って、こ
の請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同じく、
設置状態が変動しても、ペン入力によってすでに表示さ
れている表示像とペンが発する輝点との位置関係の変動
を防止できる上に、取り扱いが簡単で構造が簡単な携帯
性に優れた投影表示装置を提供できる。

【００５０】また、請求項２の発明において、検出用偏
光板からの受光像を縮小して輝点像検出手段に結像させ
る輝点像結像手段を備えているから、輝点像検出手段の
受光面を表示像生成手段の受光面よりも小さくすること
ができる。したがって、コストの低減を図ることができ
る。

【００５１】また、請求項３の発明によれば、請求項２
の発明において、検出用偏光板による光の偏光方向と、
第２の偏光板による光の偏光方向とが略直交している。
したがって、検出用偏光板を通過した光は、第２の偏光
板を通過した表示光の成分をほとんど含んでいない。し
たがって、上記検出用偏光板を通過した光を受光した輝
点像検出手段は、輝点像を高い精度で検出できる。

【００５２】また、請求項４の発明によれば、輝点像生
成手段が、赤外光発光部で構成されている。また、結像
手段と表示像生成手段との間に赤外領域の波長の光を散
乱する光学フィルターが配置されている。

【００５３】したがって、請求項４の発明は、輝点像生
成手段は赤外光発光部から赤外光を投影スクリーンに出
力して投影スクリーン上に赤外光輝点像を生成し、この
赤外光輝点像からの光は、結像手段→光学フィルター→
輝点像検出手段→表示制御手段→表示像生成手段→結像
手段→投影スクリーンの順に光(または信号)が循環し
て、投影スクリーンに手書きした輝点像の軌跡を投影ス
クリーンに表示することができる。つまり、輝点像作成
手段をあたかも筆記道具のように扱って、投影スクリー
ンに直接に所望の画像を描画できる。

【００５４】また、この請求項４の発明によれば、輝点
像を赤外光で作成するから、光学フィルターで表示像か
らの可視光と輝点像からの赤外光とを容易に確実に分離
することができる。したがって、輝点像を確実に検出で
き、輝点像に忠実に対応した表示像を作成することがで
きる。

【００５５】また、請求項４の発明において光学フィル
ターが表示像生成手段に密着されているので、光学フィ
ルター上に結像する像のぼけを最小限にすることができ
る。したがって、輝点像を確実に検出でき、輝点像に忠
実に対応して表示像を作成することができる。また、光
学フィルターのためだけの設置手段や設置工程をなくす
ることができるから、製造コストの削減を図ることがで
きる。

【００５６】また、請求項４の発明によれば、光学フィ
ルターと輝点像検出手段との間に配置された輝点像結像
手段が、光学フィルターからの受光像を縮小して輝点像
検出手段に結像させるから、輝点像検出手段の受光面積
を小さくすることができる。したがって、コストダウン
を図ることができる。

【００５７】また、請求項５の発明によれば、結像手段
と表示像生成手段との間に配置された低反射率のハーフ
ミラーを備えている。このハーフミラーは、結像手段か
ら表示像生成手段に出射した光のうちの大部分を透過す
る。一方、上記出射した光のうちの小部分を反射する。
このハーフミラーは、光の輝点像成分と表示像成分とを
分離するものではない。したがって、上記ハーフミラー
が反射した光は、表示像成分と輝点像成分とを含んでい
る。したがって、このハーフミラーからの反射光を受け
た像検出手段は、表示像と輝点像との両方を検出する。
そして、表示制御手段は、上記像検出手段からの像検出
信号を受けて、上記表示像生成手段に上記表示像を生成
させた表示信号と、上記像検出信号との排他的論理和を
作って上記輝点像だけを表す輝点像信号を抽出し、この
輝点像信号に基づいて、表示像生成手段の表示像作成動
作を制御する。

【００５８】したがって、この請求項５の発明によれ
ば、請求項１の発明と同様に、設置場所を移動したり、
投影された表示像の倍率を変更したような場合でも、輝
点像作成手段による手書き入力と、この手書き入力によ
る表示位置とが常に一致するとともに、携帯性が優れた
投影表示装置を提供することができる。

【００５９】また、この請求項５の発明によれば、ハー
フミラーの反射率が低くて透過率が高いから、表示像生
成手段から投影スクリーンに向かう表示光の透過率が高
い。したがって、このハーフミラーの存在に起因する表
示像の輝度の低下はわずかである。したがって、この請
求項５の発明によれば、視認性の良い表示像を投影スク
リーンに投影させることができる。

【００６０】また、請求項６の発明によれば、請求項５
に記載の発明において、上記ハーフミラーからの受光像
を縮小して像検出手段に結像させる像結像手段を備えて
いるから、像検出手段の受光面積の小型化を図ることが
でき、像結像手段の小型化を図ることができる。したが
って、コストダウンを図ることができる。

【００６１】また、請求項７の発明によれば、請求項５
の発明において、上記ハーフミラーからの受光像を自身
に結像する光散乱手段を、ハーフミラーと像検出手段と
の間に備えている。したがって、この光散乱手段に結像
した像からの光を効率良く集光するような口径の大きな
像結像手段を設けることによって、像検出手段は明る
く、かつ収差の小さな像を検出することができる。

【００６２】また、請求項８の発明によれば、請求項５
の発明において、上記ハーフミラーと像検出手段との間
に配置されているフレネルレンズを備えている。したが
って、フレネルレンズ上に結像した光が集光される位置
に像結像手段を設けることによって、像検出手段は、ハ
ーフミラーからの反射光の利用効率を請求項７の発明に
比べて向上させることができる。

【００６３】また、請求項９の発明によれば、表示像生
成手段が液晶パネルで構成されており、輝点像作成手段
が信号入力用光源で構成されている。そして、偏光ビー
ムスプリッタが輝点像抽出手段である。

【００６４】従って、請求項９の発明は、投影スクリー
ン上で輝点像作成手段を手書き操作することによって、
輝点像→結像手段→偏光ビームスプリッタ→輝点像検出
手段→表示制御手段→偏光ビームスプリッタ→結像手段
→投影スクリーンの順に光（または信号)が循環して、
投影スクリーンに手書き操作した輝点像の軌跡を投影ス
クリーンに表示することができる。つまり、輝点像作成
手段をあたかも筆記道具のように扱って投影スクリーン
に直接に所望の画像を描画できる。

【００６５】また、請求項１０の発明によれば、請求項
９の発明において、偏光ビームスプリッタからの受光像
を縮小して輝点像検出手段に結像させる受光像結像手段
を備えているから、輝点像検出手段の受光面を表示像生
成手段の受光面よりも小さくすることができる。したが
って、コストダウンを図ることができる。

【００６６】また、請求項１１の発明は、表示像生成手
段が第２の偏光板を備えていない点が請求項９の発明と
異なる点である。即ち、この請求項１１の発明は、偏光
ビームスプリッタが、液晶パネルからの表示光を所定の
偏光方向に偏光させる表示系の役割と、結像手段から液
晶パネルに出射した光を受けて、上記所定の偏光方向と
は異なる偏光方向の光を反射する受光系の役割とを兼ね
ている。したがって、請求項９の発明に比べてコストを
低減できる。

【００６７】また、請求項１２の発明は、請求項９また
は１０に記載の投影表示装置において、上記輝点像生成
手段の光源は、偏光方向がランダムな光を発生する。従
って、上記光源は、偏光ビームスプリッターで反射され
る方向に偏光している光を頻繁に発生させることができ
る。したがって、輝点像からの光を輝点像検出手段で検
出する頻度を高めることができる。したがって、輝点像
を正確に検出でき、輝点像に忠実な表示像を表示でき
る。

【００６８】また、請求項１３の発明は、請求項９また
は１０に記載の投影表示装置において、上記輝点像生成
手段の光源は、円偏光の光を発生する。したがって、上
記光源は、上記偏光ビームスプリッターで反射される方
向に偏光している光を必ず発生することができる。した
がって、輝点像を確実に検出できる。

【００６９】また、請求項１４の発明は、基準像生成手
段が、輝点像を作る光とは性質が異なる光が構成する基
準光を投影スクリーンに出力して、表示像との相対位置
関係が所定の関係に固定されている基準像を投影スクリ
ーンに作る。したがって、請求項１４の発明によれば、
上記基準像に対する輝点像の位置を、上記輝点像検出手
段で検出するようにすれば、上記表示像に対する輝点像
の位置を上記基準像を利用して容易に検出することがで
きる。したがって、表示像に対する輝点像の位置がずれ
た場合にも、表示像に対する基準像の位置を容易に補正
することができる。したがって、輝点像に対する忠実な
表示像を表示することが可能になる。

【００７０】

【実施例】以下、この発明の投影表示装置を図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。

【００７１】〔第１実施例〕図１に本発明の第１実施例
を示す。この第１実施例は、ペン入力機能付き投影表示
装置であり、投影本体部１とライトペン２と投影スクリ
ーン３とを備えている。

【００７２】上記投影本体部１は、投影用光源１１と液
晶パネル１９と投影受光兼用レンズ７と検出用偏光板１
０と検出レンズ９と固体撮像素子(以下、ＣＣＤという)
８と制御回路１３と電源１７と端末機器１８とケースＣ
Ｓを備えている。このケースＣＳには、光源１１と液晶
パネル１９と投影受光兼用レンズ７と検出用偏光板１０
と検出レンズ９と固体撮像素子８と制御回路１３と電源
１７と端末機器１８とが一体的に収納されている。

【００７３】投影本体部１は、投影用光源１１を部分的
に囲んでいる湾曲した反射板１２を備えている。この投
影用光源１１と反射板１２とが第１の光源を構成してい
る。光源１１としては、発熱量や光量などを考慮して、
メタルハライド放電ランプ等の非赤熱手段を採用するこ
とが好ましい。また、反射板１２は、光源１１からの光
を液晶パネル１９に向かって効率良く照射するためのも
のであるから、金属もしくは、反射コーティングされた
紙やプラスチックフィルムのように光を良く反射するも
ので作製すればよい。

【００７４】上記液晶パネル１９は、上記光源１１およ
び反射板１２からの光を受けるように、上記光源１１と
反射板１２に対向して配置されている。この液晶パネル
１９は、液晶分子が封入されている液晶セル４と第１の
偏光板５と第２の偏光板６とを有している。上記第１の
偏光板５は、液晶セル４の一方の面に接着されており、
上記光源１１に対向している。第１の偏光板５は、入射
光を直線偏光させる偏光板である。また、上記第２の偏
光板６は、液晶セル４の他方の面に接着されている。上
記第１の偏光板５は、第１の直線偏光方向を有し、第２
の偏光板６は、第１の偏光方向に直交する第２の直線偏
光方向を有している。また、上記液晶セル４は、２枚の
保持板４ａ-１，４ａ-２と、保持板４ａ−１と４ａ−２
との間に封入されている液晶とを有している。上記２枚
の保持板４ａ−１と４ａ−２との間の間隔は数μｍであ
る。上記保持部材はガラスもしくはプラスチックで作製
されている。また、２枚の保持板４ａ−１と４ａ−２に
は、液晶駆動電極(図示せず)が蒸着されている。この駆
動電極には制御回路１３の液晶パネル駆動回路１４から
の駆動信号が入力されるようになっており、この駆動信
号が駆動電極に駆動信号に入力されることによって、液
晶の配向方向が変化する。

【００７５】上記投影受光兼用レンズ７は、液晶パネル
１９からの光を受けて投影スクリーン３に結像させる役
割と、投影スクリーン３からの反射光を受けて第２の偏
光板６に結像させる役割とを有している。

【００７６】上記ＣＣＤ８は、受光像検出手段を構成し
ている。なお、受光像検出手段としては半導***置検出
器(ＰＳＤ)を採用してもよい。ＣＣＤ８は、ライトペン
２によって投影スクリーン３上に生成された輝点像から
の光を、投影受光兼用レンズ７，第２の偏光板６，検出
用偏光板１０，検出レンズ９を経由して検出する。上記
検出用偏光板１０は、第２の偏光板６と同様に、一方向
の偏光方向の光だけを透過させるものである。この検出
用偏光板１０は、ＣＣＤ８と液晶パネル１９との間に配
置されており、ＣＣＤ８の受光面に平行に配置されてい
る。そして、ＣＣＤ８と検出用偏光板１０との間に検出
レンズ９が配置されている。この検出レンズ９は凸レン
ズでできている。この実施例では、投影受光兼用レンズ
７と検出レンズ９とを組み合わせているから、レンズ７
単独の場合に比べて、焦点距離を短くすることができ、
受光系の縮小率を大きくすることができる。したがっ
て、後にも説明するように、投影スクリーン３上の像を
縮小した像がＣＣＤ８に入力されるから、ＣＣＤ８の受
光面積を液晶パネル１９の受光面積よりも小さくするこ
とができる。したがってＣＣＤ８を小さなものにするこ
とができ、コストダウンを図ることができる。また、検
出レンズ９に替えて、受光系の縮小率を増大させる結像
手段をなすホログラムを設けても良い。

【００７７】制御回路部１３は、液晶パネル１９を駆動
する液晶パネル駆動回路１４と、ＣＣＤ８を駆動するＣ
ＣＤ制御回路１５と、信号処理回路１６を有している。
この信号処理回路１６はマイクロコンピュータで構成さ
れている。

【００７８】信号処理回路１６は、図には示さないがＣ
ＰＵ(中央処理装置)と座標変換や補正のためのテーブル
メモリを有している。信号処理回路１６は、液晶パネル
１９とＣＣＤ８の制御を行う。また、信号処理回路１６
は、ＣＣＤ８で検出された画像信号に基づいてライトペ
ン２の位置と液晶パネル１９の表示位置とが一致するよ
うに補正する。また、信号処理回路１６は、表示領域内
に設定された処理内容を表示したアイコンをライトペン
２で指定された場合に、指定された処理を実行する。ま
た、信号処理回路１６は、端末機器１８との接続制御を
実行する。

【００７９】この実施例では、ＣＣＤ制御回路１５によ
って駆動されるＣＣＤ８の読み取り周波数を、液晶パネ
ル駆動回路１４によって駆動される液晶パネル１９の表
示周波数と略同じに設定してもよく、上記読み取り周波
数を上記表示周波数よりも高周波数に設定してもよい。
読み取り周波数を表示周波数よりも高く設定した場合に
は、ＣＣＤ８による読み取りを高精度にすることができ
る。例えば、表示のフレーム周波数が６０Ｈzである場
合に、読み取りフレーム周波数を１２０Ｈzとすれば、
ＣＣＤ８によるライトペン２の位置検出が各フレーム毎
に行われる。従って、毎秒検出速度が１２０点／秒とな
る。この場合、表示フレーム周波数が６０Ｈzなので、
一見すると意味が無いようであるが、例えば、ライトペ
ン２の位置を求めて入力パターンの認識を行う場合、毎
秒検出速度が大きいほど、認識率が高くなる効果があ
る。また、表示フレーム周波数よりも読み取りフレーム
周波数が大きいほど、連続して複数回検出した座標の平
均座標を求めることにより、検出された座標の精度を向
上させることができる。したがって、投影スクリーン３
上の正確な位置に表示できるようになる。

【００８０】図２に、ライトペン２の構造を示す。ライ
トペン２は、先細り円筒状のケース２０と、このケース
２０内に配置されている電源２１と制御回路２２と発光
素子２３とマイクロスイッチ２４を備えている。制御回
路２２はマイクロスイッチ２４の作動に応じて電源電力
を発光素子２３に供給して発光素子２３を点灯させるも
のである。上記ケース２０は、例えば合成樹脂で作製さ
れている。ケース２０の先端部分は透明の出力窓２５で
構成されている。この出力窓２５には、孔２６が形成さ
れている。孔２６には棒状の接触子２７が貫通してい
る。この接触子２７の一方端２７Ａは孔２６から外に突
き出しており、他方端２７Ｂはマイクロスイッチ２４に
連係されている。

【００８１】発光素子２３は、ＬＥＤもしくは半導体レ
ーザーで構成されている。この実施例では、発光素子２
３を比較的波長の長い発色光を発生するものにして、ラ
イトペン２からの光を説明者および被説明者の双方が容
易に目視できるようにした。なお、上記発光素子２３と
して、赤外光を発生する素子を採用してもよい。

【００８２】接触子２７を投影スクリーン３に接触させ
ると、マイクロスイッチ２４が動作して、この動作に応
じて制御回路２２が発光素子２３を点灯させ、発光素子
２３からの放射光が出力窓２５を透過して外部に放射す
る。

【００８３】尚、制御回路２２が発光素子２３を所定の
周期で点滅させるようにした場合には、投影スクリーン
３の近辺で説明者が喫煙した場合に、表示装置本体部１
がたばこの火とライトペン２からの光とを識別すること
ができる。したがって、本体部１がタバコの火をライト
ペンからの光であると誤検出することを防止できる。但
し、発光素子２３の点滅周期は、ＣＣＤ８による読み取
りフレーム周期よりも小さく設定するのが好ましい。

【００８４】上記構成のペン入力機能付き投影表示装置
を使用するには、この投影表示装置本体部１と投影スク
リーン３とを会議室等に設置する。投影スクリーン３と
しては、通常の布製のものや、ホワイトボード等が使用
されるが、投影スクリーン３が準備できない場合には壁
を用いてもよい。

【００８５】そして、液晶パネル１９が形成する表示像
が投影スクリーン３上に結像するように投影受光兼用レ
ンズ７の焦点位置を調整する。

【００８６】ここで、説明者がライトペン２を持って、
ライトペン２を投影スクリーン３に近づけて、投影スク
リーン３に接触させて、ライトペン２の発光素子２３が
点灯した状態で投影スクリーン３上に投影された表示像
に対して操作する。すると、投影スクリーン３の表示像
の光とライトペン２による輝点像の光とが共に投影受光
兼用レンズ７に向かう。なお、投影スクリーン３が布製
のようなもので、投影本体部１とは反対側の裏面でライ
トペン２を操作した場合には、投影スクリーン３を透過
した赤色光が投影スクリーン３で反射した表示像の光と
共に同じく投影本体部１の投影受光兼用レンズ７に向か
う。

【００８７】投影スクリーン３からの光は、兼用レンズ
７に入射し、液晶パネル１９上で結像して散乱する。よ
り正確には、投影スクリーン３からの光は、液晶セル４
の表面上に結像される。偏光板６と５は液晶セル４の近
傍にあるので、偏光板６および５にも液晶セル４の表面
上に結像された像に比べて少しぼけた像が形成される。

【００８８】上記液晶パネル１９からの散乱光の一部
は、液晶パネル１９に対して所定の角度をなして対向し
ている検出用偏光板１０に入射する。そして、検出用偏
光板１０を透過した散乱光は、検出レンズ９によってＣ
ＣＤ８の上に結像される。

【００８９】上記液晶パネル１９上で散乱する光は、液
晶パネル１９の第２の偏光板６を透過してから投影スク
リーン３に投影された表示像からの光成分と、ライトペ
ン２から出力されて輝点像を構成する光成分とを含んで
いる。上記表示像の光成分は、液晶パネル１９の第２の
偏光板６を透過してから投影スクリーン３に投影されて
いるので、投影スクリーン３で偏光方向が少し振れるも
のの、大部分が第２の偏光板６の偏光方向を有してい
る。一方、ライトペン２からの輝点像の光成分はあらゆ
る偏光方向を含んでいる。

【００９０】したがって、検出用偏光板１０の偏光方向
が、第２の偏光板６の偏光方向と異なる方向になるよう
に設定しておけば、この検出用偏光板１０は、表示像の
光をほとんど通さないが、輝点像の光成分の多くを透過
する。

【００９１】特に、検出用偏光板１０の偏光方向を、第
２の偏光板６の偏光方向と直交する方向に設定すれば、
表示像の光量に対する輝点像の光量の比（(輝点像の光
量)/(表示像の光量)）を最大にすることができる。した
がって、輝点像を検出する精度を最高にすることができ
る。

【００９２】このようにして、輝点像からの光成分と表
示像からの光成分とを分離することができる。投影用光
源１１から出射されて液晶パネル１９を透過した光の一
部が直接にＣＣＤ８に向かって照射されることがある。
この照射光は第２の偏光板の偏光方向の成分を有するの
で、検出用偏光板１０によってほとんどの光を遮断する
ことができる。ＣＣＤ８を液晶パネル１９の視野角の範
囲から外れた位置に配置すれば、液晶パネル１９からの
照射光がさらに弱くなり、輝点像の検出精度を向上させ
ることができる。

【００９３】ＣＣＤ８は、ＣＣＤ８上に結像された輝点
像を表す光に対応して、画像信号をＣＣＤ制御回路１５
を経由して信号処理回路１６に出力する。信号処理回路
１６は、この画像信号に基づいてライトペン２の位置を
決定し、この決定されたライトペン２の位置に対応し
て、液晶パネル駆動回路１４を駆動する。すると、この
液晶パネル駆動回路１４は、液晶パネル１９を駆動し、
投影スクリーン３上でライトペン２で描いた画像を液晶
パネル１９に表示する。そして、この液晶パネル１９に
表示された画像からの光は、兼用レンズ７を通して投影
スクリーン３上に結像される。これにより、画像が表示
される。

【００９４】この実施例によれば、兼用レンズ７から液
晶パネル１９に入射した光によって、投影スクリーン３
に結像された表示像と輝点像の両方が、液晶パネル１９
上に再結像される。この液晶パネル１９上に再結像され
た画像の内、輝点像がＣＣＤ８に結像される。したがっ
て、このＣＣＤ８に結像された輝点像は、表示像に対す
る輝点像の相対位置を示している。即ち、ＣＣＤ８に結
像された輝点像は、投影スクリーン３上における表示像
に対する輝点像の位置を表している。従って、ライトペ
ン２から兼用レンズ７と液晶パネル１９を経由してＣＣ
Ｄ８に至る受光系において、表示像に対する輝点像の相
対位置関係が不変に保持されている。

【００９５】したがって、ライトペン２で投影スクリー
ン３に入力した入力位置での輝点像が、順に兼用レンズ
７と第２の偏光板６とＣＣＤ８と制御回路部１３と液晶
パネル１９とを経由して、兼用レンズ７から投影スクリ
ーン３に結像されてできた表示像を、上記入力位置での
輝点像に一致させることができる。

【００９６】また、液晶パネル１９からの光を受けて投
影スクリーン３に結像させるレンズと、投影スクリーン
３からの反射光を受けて第２の偏光板６に結像させるレ
ンズとを、同じ１つのレンズ７で兼用している。したが
って、上記入力位置での輝点像とその表示像との一致
は、本体部１と投影スクリーン３との距離が変化したり
本体部１から投影スクリーン３への投影角度の変化した
りしても保存される。

【００９７】その結果、ライトペン２で投影スクリーン
３に既に入力した画像と、ペン２でこれから描こうとし
ている画像との連続性が確保される。

【００９８】ところで、液晶パネル１９は、単色のもの
でもよいが、カラー表示する場合には、液晶パネル１９
として、各画素につき２色あるいはＲ(赤),Ｇ(緑),Ｂ
(青)の３色のフィルターを備えたものを使用すればよ
い。

【００９９】また、上記第１実施例では、表示像生成手
段として一枚の液晶パネルを使用しているが、従来の投
射装置と同様に、複数の液晶パネルとダイクロイックミ
ラーおよび全反射ミラーを使用して高輝度カラー表示を
行うようにしてもよいことは言うまでもない。

【０１００】また、ライトペン２は、図２に示す構成に
限定されるものではない。例えば、発光素子２３の前方
位置に凸レンズを設け、この凸レンズの焦点を発光素子
２３の発光点に一致させておけば、ペンから出射する光
が平行光になる。従って、この場合、投影スクリーン３
からある程度離れた位置でライトペン２を操作するのに
都合がよい。この場合は、ケース２０の側面に発光素子
２３を点灯させるためのスイッチを設けることが好まし
い。また、ライトペン２から出射する光を赤外とした場
合には、検出用偏光板１０の替わりに、図３に示すよう
に光フィルタ３００を配置してもよい。この光フィルタ
３００は赤外光を透過し、可視光を反射もしくは吸収す
るものであり、光源１１からの照射光の成分や投影スク
リーン３からの反射光のうち表示像の光成分は透過しな
い。したがって、この光フィルタ３００で輝点像を抽出
してＣＣＤ８に導くことができる。更に、上記検出用偏
光板１０と光フィルタ３００の両方を備えた場合には、
さらに輝点像の検出精度を向上させることができる。す
なわち、ＣＣＤ８の受光光路上に検出用偏光板１０と光
フィルタ３００を重ねて配置するのである。こうすれ
ば、上述のように検出用偏光板１０によって、第２の偏
光板６の偏光方向と同じ偏光方向の光を遮断し、かつ、
この偏光板１０から漏洩した光の可視光成分を光フィル
タ３００で反射もしくは吸収することができる。したが
って、ＣＣＤ８に到達するのはほぼ完全に輝点像をなす
赤外光成分だけになる。ここで、検出用偏光板１０と光
フィルタ３００との重ね配置位置を入れ替えても、同様
の効果を示すことは言うまでもない。

【０１０１】〔第２実施例〕次に、図４に第２実施例を
示す。この第２実施例は、第１実施例と同じ制御回路１
３と電源１７と端末機器１８とを備えている。また、第
１実施例と同じ反射板１２と光源１１を備えている。一
方、この第２実施例は、第１実施例とは異なる液晶パネ
ル３１を備えている。この第２実施例は、第１実施例と
異なっている点を重点的に説明する。

【０１０２】この第２実施例は、入力機能付き投影表示
装置である。図４には、この実施例の光学系と投影スク
リーンを示す。液晶パネル３１は、第１の偏光板５と第
２の偏光板６とが挟んでいる液晶セル４を有している。
さらに、液晶パネル３１は、兼用レンズ７を向いている
第２の偏光板６の面６Ａに密着されている光学フィルタ
ー３７を有している。したがって、この光学フィルター
３７には、光源１１から出力されて液晶パネル３１を透
過する光が入射し、かつ、兼用レンズ７から液晶パネル
３１に入射する光が入射する。

【０１０３】この光学フィルター３７は、図５に示す光
学特性を有している。つまり、光学フィルター３７は、
可視光領域の光(たとえば青色光,緑色光,赤色光)の透過
率が略１００％である一方、赤外領域の光の透過率が０
％に近い。従って、この光学フィルター３７に入射した
光のうち、赤外領域の光は略完全に散乱される。

【０１０４】また、この実施例は、ライトペン３２を備
えている。このライトペン３２は、赤外光を発光する発
光素子を備えている点だけが第１実施例のライトペン２
と異なっている。上記発光素子はＬＥＤもしくは半導体
レーザーで構成されている。この実施例では、上記発光
素子を構成するＬＥＤや半導体レーザーは、赤外光を発
光するものに限る。

【０１０５】この構成の第２実施例では、液晶パネル３
１で生成された表示像の光は光学フィルター３７を透過
した後、投影受光兼用レンズ７によって、投影スクリー
ン３上に拡大表示される。

【０１０６】また、投影スクリーン３上の表示像の光と
ライトペン３２からスクリーン３に照射した赤外光で構
成されている輝点像の光は、兼用レンズ７を通って、光
学フィルター３７上に結像する。

【０１０７】上記液晶パネル３１において、表示像の光
は光学フィルター３７を略そのまま透過する一方、輝点
像の光は赤外光であるので光学フィルター３７上で散乱
する。そして、この散乱光の一部が検出レンズ９によっ
てＣＣＤ８上に結像される。従って、上記輝点像のみが
ＣＣＤ８によって検出されることになる。

【０１０８】この第２実施例では、上記第１実施例と同
じく、投影受光兼用レンズ７の焦点位置が、液晶パネル
３１の液晶セル４の位置になるようにレンズ７が配置さ
れている。したがって、光学フィルター３７をできるだ
け液晶セル４に接近させることが望ましい。したがっ
て、上記したように、光学フィルター３７を第２の偏光
板６の面６Ａに密着させて配置した場合に、光学フィル
ター３７に、最もぼけの少ない像を結像させることがで
きる。したがって、ＣＣＤ８上に最もぼけの少ない輝点
像を結像させることができる。

【０１０９】しかも、この実施例では、光学フィルター
３７が液晶パネル３１と一体であるので、取り扱いが容
易なだけでなく、光学フィルター３７を所定位置に取り
付ける手段や取り付けるための工程が不要であるから、
コストを抑えることができる。また、液晶パネル３１
が、カラーフィルターを備えたカラー表示パネルであっ
てもよい。更に、この実施例では表示像生成手段として
液晶パネル３１を採用したが、表示像生成手段として、
例えばＥＬ(エレクトロルミネッセンス)パネルやＰＤ
(プラズマディスプレイ)パネルや高輝度ＣＲＴ等を採用
してもよい。また、液晶パネル３１はこの実施例では透
過型のものとしたが、反射型のものや、ＳＬＭ(スペイ
シャル(Ｓpatial)・ライト(Ｌight)・モデュレータ(Ｍodu
lator)）やＤＭＤ(デフォーマブル(Ｄeformable)・ミラ
ー(Ｍirror)・デバイス(Ｄevice)等を採用してもよい。

【０１１０】〔第３実施例〕つぎに、図６に第３の実施
例を示す。この第３実施例は、入力機能付き投影表示装
置であり、第１実施例と同じ制御回路部１３と反射板１
２と光源１１と電源１７と端末機器１８とを備えている
点で第１実施例と同じである。また、この第３実施例
は、第１実施例と同じ液晶パネル１９と兼用レンズ７と
投影スクリーン３とライトペン２を備えている点で第１
実施例と同じである。一方、この第３実施例は、第１実
施例が有している検出用偏光板１０を有しておらず、第
１実施例が有していないハーフミラー５０と散乱板５１
を備えている点で第１実施例と異なっている。この第３
実施例は、第１実施例と異なる点について重点的に説明
する。

【０１１１】ハーフミラー５０は、液晶パネル１９と兼
用レンズ７の間に配置されており、液晶パネル１９と兼
用レンズ７との間の光路に対して反時計回りに略４５°
だけ傾斜している。言い換えれば、ハーフミラー５０
は、兼用レンズ７の光軸を横切る状態でかつ兼用レンズ
７に向けて略４５°傾斜している。このハーフミラー５
０の透過光路上に液晶パネル１９と光源１１が順に配置
されている。このハーフミラー５０は、反射率が２％程
の低い値であるから、ほとんどの光を透過する。一方、
ハーフミラー５０の反射光路上には、光散乱手段である
散乱板５１,検出レンズ９,ＣＣＤ８が順に配置されてい
る。この散乱板５１から兼用レンズ７までの光路長が、
液晶パネル１９から兼用レンズ７までの光路長に等しく
なるように、散乱板５１が配置されている。

【０１１２】また、ライトペン２は、第１実施例と同じ
ものであり、発光素子２３は説明者および被説明者の双
方が容易に目視できるような比較的波長の長い赤色光を
発生する。発光素子２３はＬＥＤや半導体レーザーで構
成されている。

【０１１３】また、この実施例では、上記散乱板５１
を、赤色光を透過させるスリガラス状の散乱板５１とし
た。そして、この散乱板５１は、兼用レンズ７の焦点距
離と検出レンズ９の焦点距離とが一致する位置に配置さ
れている。従って、投影スクリーン３の像は、兼用レン
ズ７で散乱板５１に結像され、更に、散乱板５１に結像
された像は、検出レンズ９によってＣＣＤ８の上に結像
される。

【０１１４】上記検出レンズ９は凸レンズである。この
検出レンズ９の存在によって、検出レンズ９が存在して
いない場合に比べて、受光系の焦点距離を短くすること
ができる。したがって、投影スクリーン３上の像が縮小
されてＣＣＤ８上に結像されるので、ＣＣＤ８の受光面
を液晶パネル１９の受光面よりも小さくすることができ
る。したがって、コストダウンを図ることができる。こ
の検出レンズ９は、投影スクリーン３からの光をできる
だけ集光する観点からは口径を大きくすることが有効で
あるが、口径の大きくすると収差が大きくなるという不
利な点がある。なお、受光系の焦点距離を短くしないで
もよいのなら、検出レンズ９を省略できる。

【０１１５】この実施例の信号処理回路１６は、液晶パ
ネル１９で表示される表示像を把握する一方、ＣＣＤ８
が受光した受光像をＣＣＤ制御回路１５を介して取り込
む。そして、信号処理回路１６は、上記表示像と上記受
光像を比較して、上記表示像と受光像との間に異なる部
分があれば、その異なる部分がライトペン２による輝点
像であると認識する。つまり、信号処理回路１６は、上
記表示像と上記受光像とのＥＸＯＲ(排他的論理和)を取
るという論理的な信号処理を実行することによって、ラ
イトペン２の位置を検出する。

【０１１６】尚、この実施例のようなスリガラス状の散
乱板５１を設けることは、コスト面で有利であるが、光
の利用効率が不足するという不利な点がある。

【０１１７】そこで、散乱板５１に代えてフレネルレン
ズを設ければ、光の利用効率を改善することができる。

【０１１８】このフレネルレンズと上記検出レンズ９と
の間の距離を、上記フレネルレンズの焦点距離に一致さ
せれば、フレネルレンズ上の結像光は検出レンズ９に向
けて集光される。したがって、光の利用効率を向上させ
ることができるのである。

【０１１９】尚、受光系の光利用効率が低下するもの
の、散乱板５１やフレネルレンズを省略することも可能
である。

【０１２０】また、上記説明では液晶パネル１９を単色
としたが、液晶パネル１９がカラーフィルターを備え
て、カラー表示を行うものであってもよい。

【０１２１】更に、この実施例では表示像生成手段とし
て液晶パネル１９を用いたが、これに限定されるもので
はなく、例えばＥＬ(エレクトロルミネッセンス)パネル
や、ＰＤ(プラズマディスプレイ)パネル、高輝度ＣＲＴ
等を用いることもできる。

【０１２２】また、この実施例では、液晶パネル１９を
透過型のものとしたが、反射型のものやＳＬＭ(スペイ
シャル(Ｓpatial)・ライト(Ｌight)・モデュレータ(Ｍodu
lator))やＤＭＤ(デフォーマブル(Ｄeformable)・ミラー
(Ｍirror)・デバイス(Ｄevice))等を使用してもよい。

【０１２３】〔第４実施例〕次に、図７に第４の実施例
を示す。この第４実施例は、入力機能付き投影表示装置
であり、第１実施例と同じ制御回路１３と反射板１２と
光源１１と電源１７と端末機器１８を備えている点で第
１実施例と同じである。また、この第４実施例は、第１
実施例と同じ液晶パネル１９と兼用レンズ７と投影スク
リーン３とライトペン２を備えている。一方、この第４
実施例は、第１実施例が有している検出用偏光板１０を
有しておらず、第１実施例が有していない偏光ビームス
プリッタ６１を有している。したがって、この第４実施
例は、第１実施例と異なる点を重点的に説明する。

【０１２４】偏光ビームスプリッタ６１は、液晶パネル
１９と兼用レンズ７との間に配置されている。この偏光
ビームスプリッタ６１は、液晶パネル１９が有する第２
の偏光板６の偏向方向を有する光を透過する。つまり、
偏光ビームスプリッタ６１は、第２の偏光板６の偏光方
向の光成分を透過する一方、第２の偏光板の偏光方向と
直交する方向の偏光成分の光を反射するものである。

【０１２５】この偏光ビームスプリッタ６１の反射方向
の光路は、液晶パネル１９と兼用レンズ７との間の光路
に対して略直角である。そして、この反射方向の光路上
に、検出レンズ９とＣＣＤ８が順に配置されている。

【０１２６】また、ライトペン２の構成は図２に示す第
１の実施例のものと同じであるが、特に、この実施例で
は、ライトペン２の発光素子２３はＬＥＤもしくは半導
体レーザーで構成されており、発光素子２３からの光を
投影スクリーン３上に出射して輝点像を生成する。した
がって、高解像度の輝点像を得ることができる。

【０１２７】この実施例では、液晶パネル１９からの透
過光は、偏光ビームスプリッタ６１を透過する。この透
過光の偏光方向は液晶パネル１９の第２の偏光板６の偏
光方向に揃っている。この透過光は、兼用レンズ７で屈
折して投影スクリーン３上に照射して、拡大した表示像
を作る。そして、上記投影スクリーン３上の表示像から
の反射光は、反射時に上記透過光と異なる方向を持つ光
が部分的に生じるものの、大部分は液晶パネル１９から
の透過光と略同じ偏光方向のままである。したがって、
投影スクリーン３上の表示像からの反射光は、兼用レン
ズ７で屈折してから、ほとんどの成分が偏光ビームスプ
リッタ６１を透過することができ、液晶パネル１９上に
再結像する。

【０１２８】一方、ライトペン２から出射された光が作
る輝点像は、あらゆる偏光方向の光を含んでいる。従っ
て、この輝点像からの光が兼用レンズ７を通過して、偏
光ビームスプリッタ６１に入射したときに、偏光ビーム
スプリッタ６１は、上記輝点像からの光の多くの成分を
反射してＣＣＤ８に向かわせる。

【０１２９】このように、この実施例では、偏光ビーム
スプリッタ６１によって、投影スクリーン３からの光
を、表示像を構成する光成分と輝点像を構成する光成分
とに分離することができ、ＣＣＤ８で実質的に輝点像だ
けを受光して、表示像に対するライトペン２の相対位置
を検出することができる。

【０１３０】この実施例において、投影スクリーン３へ
の表示像の投射については、偏光ビームスプリッタ６１
は液晶パネル１９の第２の偏光板６と同じ機能を持つ。
つまり、偏光ビームスプリッタ６１と第２の偏光板６と
は、両方共、液晶セル４を透過した光のうち第２の偏光
板６の偏光方向と同じ偏光方向を持つ光のみを透過させ
る。したがって、投影スクリーン３への表示像の投射に
ついては、第２の偏光板６と偏光ビームスプリッタ６１
のいずれか一方だけでも役割を果たすことができる。一
方、輝点像検出に関しては上記した通り、偏光ビームス
プリッタ６１が必ず必要である。結論として、この実施
例において、第２の偏光板６を無くしても、表示像およ
び輝点像に対して何ら影響しないといえる。したがっ
て、第２の偏光板６を無くせば、その材料代や接着工程
の削除等コストを低減できる。

【０１３１】上記実施例ではライトペン２の出射光を特
にレーザー光の偏光方向をランダム方向にすれば、輝点
像からの光のうち、大きな割合の光成分を偏光ビームス
プリッタ６１で反射することができる。したがって、ラ
イトペン２で作成した輝点像を高い精度で検出すること
ができる。

【０１３２】更に、ライトペン２の発光素子２３からの
光の偏光を円偏光とすれば、偏光ビームスプリッタ５０
で反射される光成分を確実に存在させることができるか
ら、さらに検出精度を向上できる。

【０１３３】尚、この実施例では、検出レンズ９を備え
て受光系の焦点距離を短縮したが、受光系の焦点距離を
短縮しなくてもよいのなら、上述のように検出レンズ９
を省略してもよい。

【０１３４】〔第５実施例〕次に、図８に第５実施例の
光学系部分を示す。この第５実施例は、入力機能付き投
影表示装置であり、第１実施例と同じ制御回路部１３と
反射板１２と光源１１を備えている点で第１実施例と同
じである。また、この第５実施例は、第１実施例と同じ
兼用レンズ７と投影スクリーン３とライトペン２を備え
ている点で第１実施例と同じである。一方、この第５実
施例は、光源１１からの光を液晶パネル７５の液晶セル
に向けて反射するダイクロックミラー７１,７２,７３を
備えている点とが第１実施例と異なっている。また、液
晶パネル７５にレンズアレイ７６が張り合わされている
点が第１実施例と異なっている。この第５実施例は、第
１実施例と異なっている点について重点的に説明する。

【０１３５】ところで、第１実施例〜第４実施例では、
１枚の液晶パネルでカラー表示を行う場合には、液晶パ
ネルがカラーフィルターを備える必要がある。あるい
は、第１実施例〜第４実施例では、複数の液晶パネルと
ダイクロイックミラーおよび全反射ミラーを用いて高輝
度カラー表示を行う必要がある。１枚の液晶パネルとカ
ラーフィルターを利用する場合には、低コストの投射表
示装置が構成できる。しかし、光源から各画素に応じた
色の光を取り出すためにカラーフィルターを使用するか
ら、画面が暗くなるという不利な点がある。例えば、光
源からの白色光をＲ(赤色)カラーフィルター，Ｇ(緑色)
カラーフィルター，Ｂ(青色)カラーフィルターに通す
と、原理的に光の強度が３分の１なってしまう。一方、
複数の液晶パネルとダイクロイックミラーを組み合わせ
た場合には、例えば、一旦白色光をＲ(赤色)とＧ(緑色)
とＢ(青色)に分離して、各色用の液晶パネルに通したあ
と再び合成する。したがって、光の損失は少ない。しか
し、この場合、複数の液晶パネルとダイクロイックミラ
ー及び全反射ミラーを必要とするので、コストが高くな
り、小型化が難しいという不利な点がある。

【０１３６】これに対し、この第５実施例は、明るいカ
ラー表示画面と低コストを両立できるものである。この
第５実施例は、白色光源１１と、複数のダイクロイック
ミラー７１,７２,７３と、１枚の液晶パネル７５とを備
えている。また、図８に示すように、液晶パネル７５に
はレンズアレイ７６が張り付けられている。また、液晶
パネル７５と兼用レンズ７との間にはフレネルレンズ７
７が配置されている。

【０１３７】図８に示すように、ダイクロイックミラー
７２はダイクロイックミラー７１に対して時計回りの方
向に所定の角度だけ傾斜しており、ダイクロイックミラ
ー７３はダイクロイックミラー７２に対して時計回りの
方向に所定の角度だけ傾斜している。そして、ダイクロ
イックミラー７１は、光源１１からの白色光のうち緑色
の光Ｇを選択して反射する。また、ダイクロイックミラ
ー７２は、光源１１からの白色光のうち赤色の光Ｒを選
択して反射する。また、ダイクロイックミラー７３は光
源からの白色光のうち青色の光Ｂを選択して反射する。

【０１３８】従って、ダイクロイックミラー７１,７２,
７３は、光源１１からの白色光を、緑,赤,青の３色の光
に分離して、３色の光をそれぞれ異なる入射角度で液晶
パネル６５に入射させる。

【０１３９】図９に示すように、液晶パネル７５の面７
５Ａには、複数の微小凸レンズ７６Ａを備えているレン
ズアレイ７６が接着されている。面７５Ａは、ガラス基
板の表面である。上記３色の入射光は、レンズアレイ７
６の１つの微小凸レンズ７６Ａによって屈折されて、液
晶パネル７５の３つの画素ＧＰ,ＲＰ,ＢＰに入射する。
異なった角度で入射した３色の入射光は、それぞれ、Ｇ
(緑色),Ｒ(赤色),Ｂ（青色）に対応した３つの画素Ｇ
Ｐ,ＲＰ,ＢＰで焦点を結ぶ。

【０１４０】これにより、赤色の光Ｒは、赤色に対応し
た画素ＲＰに入射し、緑色の光Ｇは緑色に対応した画素
ＧＰに入射する。また、青色の光Ｂは、青色に対応した
画素ＢＰに入射する。

【０１４１】そして、図９に示すように、液晶パネル７
５を透過した３色の光は、お互いの入射角の違いから液
晶パネル７５を離れるにしたがって拡散して行くが、図
８に示すように、上記３色の光の拡散を、フレネルレン
ズ７７で抑えることができる。そして、フレネルレンズ
７７を透過した光は、兼用レンズ７で屈折して、投影ス
クリーン３の上に結像して拡大した表示像を作る。

【０１４２】この第５実施例によれば、１枚の液晶パネ
ル７５と３つのダイクロックミラーによって、低コスト
かつ高輝度のカラー表示を行うことができる。即ち、こ
の第５実施例によれば、見やすいカラー画像を低コスト
で得ることができる。第５の実施例では、投影スクリー
ンから戻って来る表示像の光成分とライトペンから出力
されて輝点像を構成する光成分を分離する方法は、第１
実施例〜第４実施例の何れかの手法が適用できる。

【０１４３】尚、この第５実施例では、表示生成手段と
して液晶パネル７５を用いて説明したが、これに限定さ
れるものではなく、透過型の表示装置であればよいこと
は言うまでもない。また、この第５実施例では、フレネ
ルレンズ７７を備えたが、表示光を収束させる能力が多
少減じてもよければ、フレネルレンズ７７を省略するこ
とも可能である。

【０１４４】〔第６実施例〕次に、図１０（Ａ)に第６
実施例のライトペンの外観を示す。この第６実施例は、
ライトペンの構成が第１実施例と異なるから、このライ
トペンについて重点的に説明する。

【０１４５】この実施例のライトペン９１は、外周側面
に設けられているマイクロスイッチ９２と、赤色光を発
光するＬＥＤ９３と、緑色光を発光するＬＥＤ９４と、
青色光を発光するＬＥＤ９５を備えている。このマイク
ロスイッチ９２とＬＥＤ９３と９４と９５は、図２の第
１実施例のライトペンと同じく、内部の制御回路に接続
されている。このマイクロスイッチ９２は、側面の上記
３色のＬＥＤを選択的に点灯させるためのものである。
たとえば、赤色のＬＥＤ９３のみが点灯している状態と
きに、マイクロスイッチ９２を１回だけ押すと、赤のＬ
ＥＤ９３が消灯して緑色のＬＥＤ９４のみが点灯する状
態になる。また、緑色のＬＥＤ９４のみが点灯している
ときに、マイクロスイッチ９２を１回だけ押すと、緑の
ＬＥＤ９４が消灯して青色のＬＥＤ９５のみが点灯す
る。また、青のＬＥＤ９５だけが点灯しているときにマ
イクロスイッチ９２と１回だけ押すと、３つ全部のＬＥ
Ｄが消灯した状態になる。このように、マイクロスイッ
チ９２を一回押す毎に、Ｒ(赤色)ＬＥＤ点灯状態とＧ
(緑色)ＬＥＤ点灯状態とＢ(青色)ＬＥＤ点灯状態と全消
灯状態との４つの状態の内のいづれかの状態から次ぎの
状態に替わる。

【０１４６】また、このライトペン９１は、上記３つの
ＬＥＤとは別に、図２に示す第１実施例と同じく、内部
の発光素子２３を備えている。この内部の発光素子は、
側面の３つのＬＥＤと区別するために、赤外光を発光す
るＬＥＤあるいは半導体レーザによって構成されてい
る。

【０１４７】一方、この第６実施例は、図１０（Ｂ)に
示すように、第１実施例の本体部１に、ライトペン９１
の側面の３つのＬＥＤからの光を検知することできる受
光素子９８を設けた構成の本体部９７を備えている。こ
の受光素子９８はたとえばＣＣＤによって構成される。

【０１４８】この構成の第６実施例の操作者は、まず、
ライトペン９１の側面のマイクロスイッチ９２を幾度か
押すことによって、３つのＬＥＤ９３〜９５のうちの所
望の色のＬＥＤを点灯させる。ライトペン９１が本体部
９７と投影スクリーン３の間にあるときに、本体部９７
が備えている受光素子９８でライトペン９１の側面のＬ
ＥＤの光を受光する。受光素子９８は検出回路９９に接
続されており、検出回路９９は、受光素子９８からの信
号を受けて、側面の３つのＬＥＤのうちのどの色のＬＥ
Ｄが現在点灯されているかを検知する。検出回路９９は
検知した結果を信号処理回路１６に伝達し、検知された
色と同じ色が輝点像検出位置に表示されるように液晶パ
ネル駆動回路１４を駆動する。

【０１４９】このようにして、この実施例によれば、ラ
イトペン９１の操作者は所望の色で投影スクリーン３上
にライトペン９１の軌跡を書き込むことができ、プレゼ
ンテーションにおける強調部分や説明を効果的に行うこ
とが可能となる。

【０１５０】尚、上記説明では、ライトペン９１側面の
ＬＥＤの発光色を赤青緑の３色としたが、これに限定さ
れるものではなく任意の色の発光素子を備えればよいこ
とは言うまでもない。また、ライトペン９１側面の発光
素子の点灯周波数を変化させて、１つの発光素子から数
種の異なる色信号を本体部９７で検知できるようにして
もよい。また、ライトペン９１側面の発光素子の発光色
と、発光素子の発光に基づいて投影スクリーン３に表示
するライトペン９１の軌跡の表示色とを必ずしも一致さ
せる必要はない。つまり、ライトペン９１側面の発光素
子の発光色に、任意の表示色を対応させてもよいことは
言うまでもない。

【０１５１】さらに、ライトペン９１の側面に設けた発
光素子からの信号に応じて、投影スクリーン３への表示
色を変えるだけでなく、ライトペン側面の発光素子から
の信号に応じて、例えば投影スクリーンに表示されてい
る画面のスクロールや消去等の画像処理を行うようにし
てもよい。

【０１５２】〔第７実施例〕次に、第７実施例を説明す
る。この第７実施例は第６実施例の変形例である。この
第７実施例は、第６実施例の図９に示すライトペン９１
のマイクロスイッチ９２を押すと、ライトペン９１の内
部の発光素子２３からの出射光が点滅するように構成さ
れている。そして、本体部９７が含んでいるＣＣＤ８と
ＣＣＤ制御回路１５によって、上記出射光の点滅周波数
を検出する。そして、この点滅周波数の検出信号がＣＣ
Ｄ制御回路１５から信号処理回路１６に出力されること
によって、信号処理回路１６は、例えば画面のスクロー
ルや消去等の各種処理を行うように液晶パネル駆動回路
１４を制御して液晶パネル１９を駆動する。このように
して、ライトペンによって画面の操作が容易にできるの
で、プレゼンテーションがスムーズかつ効果的に行え
る。

【０１５３】なお、マイクロスイッチ９２は一つである
必要はなく、複数のマイクロスイッチを設け、異なるマ
イクロスイッチを押すライトペン９１の内部の発光素子
２３が別の周波数で点滅するようにしてもよい。そし
て、この発光素子２３の点滅周波数に応じてた画像処理
を行うように、制御回路部１３を構成してもよい。

【０１５４】〔第８実施例〕次に、図１１に第８実施例
の表示像生成部１０１と基準光発光部１０２と投影用光
源１０３を示す。この第８実施例は、入力機能付き投影
表示装置であり、第１実施例と異なる部分は、図１１に
示した表示像生成部１０１と基準光発光部１０２と投影
用光源１０３だけである。

【０１５５】上記基準光発光部１０２は、基準光を投影
スクリーン３に向かって発光するものである。この基準
光発光部１０２は赤外光発光ＬＥＤあるいは半導体レー
ザーで構成することができる。

【０１５６】表示像生成部１０１が生成した表示像と、
基準光発光部１０２からの基準光とは、投影スクリーン
３上に投射される。基準光発光部１０２は表示像生成部
１０１の所定の位置に固定されている。したがって、基
準光発光部１０２からの基準光は、常に表示像に対する
所定の位置に投影される。

【０１５７】ここで、上記基準光は、ライトペンから出
射される光と区別(識別)できるように、ライトペンから
の光とは異なる光成分を有している。例えば、上記基準
光は、ライトペンから出射される光とは、点灯周波数や
発光周波数が異なっている。

【０１５８】したがって、この実施例で、ライトペンを
使用したときに、受光像検出部(たとえばＣＣＤ８)およ
び受光像検出部制御回路(たとえばＣＣＤ制御回路１５)
はライトペンからの輝点光と基準光発光部１０２からの
基準光の両方を検知する。しかも、上記ＣＣＤ制御回路
１５は、上記輝点光と上記基準光との光成分の違いに基
づいて、輝点光と基準光とを区別することができる。

【０１５９】そして、上記基準光は、表示像生成部１０
１からの表示光に対して常に所定の位置関係を保ってい
るから、上記ＣＣＤ８とＣＣＤ制御回路１５とは、上記
基準光に対する輝点像の位置を、表示像に対する輝点像
の位置検出に役立てることができる。従って、この実施
例によれば、投影スクリーン３に映っている表示像に対
するライトペンの輝点像の位置を検出する精度を向上さ
せることができる。

【０１６０】なお、ここで、基準光は１点でもよいが異
なる位置に複数点あれば、ライトペンの位置をさらに精
度よく検出できる。また、基準光を点状としてもよい
が、線状や枠状にしてもよい。

【０１６１】また、基準光を可視光としてもよいが、不
可視光にしておけば、操作者や観察者が意識せずにすむ
ので、より効果的なプレゼンテーションが可能となる。

【０１６２】また、投影スクリーンに映った基準光の位
置はすぐに変化することは少ないので、基準光を用いて
ライトペンの位置を検出する動作は、常時実行しなくて
もよい。従って、基準光を常時点灯させずに、上記基準
光を使用したライトペンの位置検出は、初期設定時と、
この初期設定時から所定の時間が経過したときに、校正
のために行うようにすれば消費電力を低減することがで
きる。

【０１６３】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の投影表示装置は、結像手段が、表示像を投影スクリ
ーンに投影する役割と、投影スクリーンに形成されてい
る表示像と輝点像からの光を取り込む役割とを兼ねてい
る。そして、上記輝点像からの光は、輝点像抽出手段で
抽出され、輝点像検出手段で輝点像が検出され、輝点像
検出手段が出力する輝点像を表す検出信号に基づいて表
示制御手段が表示像生成手段を制御して表示作成動作を
制御する。

【０１６４】したがって、請求項１の発明によれば、投
影スクリーン上で輝点像作成手段を手書き操作すること
によって、輝点像→結像手段→輝点像抽出手段→輝点像
検出手段→表示制御手段→結像手段→投影スクリーンの
順に光(または信号)が循環して、投影スクリーンに手書
き操作した輝点像の軌跡を投影スクリーンに表示するこ
とができる。つまり、輝点像作成手段をあたかも筆記道
具のように扱って、投影スクリーンに直接に所望の画像
を描画できる。

【０１６５】しかも、この請求項１の発明によれば、上
記結像手段は、表示像を投影スクリーンに投影する役割
と、投影スクリーンに形成されている表示像および輝点
像からの光を取り込む役割とを兼ねている。従って、こ
の発明によれば、表示用の結像手段と輝点像検出用の結
像手段とが別個に設けられている従来例に比べて、構造
が簡単な上に、結像手段の焦点調整が簡単である。しか
も、この発明によれば、表示用の結像手段と輝点像検出
用の結像手段とが別個に設けられている従来例と異な
り、表示用の結像手段と輝点像検出用の結像手段との位
置ズレが起こり得ない。したがって、投影スクリーンの
不意な移動に対しても、表示制御手段による表示像の制
御によって、投影スクリーンに既に表示されている表示
像と輝点像生成手段による輝点像との位置関係を不変に
維持することが容易にできる。

【０１６６】従って、この発明によれば、設置状態が変
動しても、ペン入力によってすでに表示されている表示
像とペンが発する輝点との位置関係の変動を防止できる
上に、取り扱いが簡単で構造が簡単な携帯性に優れた投
影表示装置を提供できる。

【０１６７】また、請求項２の発明によれば、上記表示
像生成手段が、液晶セルの一方の面と他方の面に第１の
偏光板と第２の偏光板が張り付けられている液晶パネル
で構成されており、上記輝点像抽出手段が、検出用偏光
板で構成されている。

【０１６８】したがって、請求項２の発明によれば、投
影スクリーン上で輝点像作成手段を手書き操作すること
によって、輝点像→結像手段→第２の偏光板→検出用偏
光板→輝点像検出手段→表示制御手段→結像手段→投影
スクリーンの順に光(または信号)が循環して、投影スク
リーンに手書き操作した輝点像の軌跡を投影スクリーン
に表示することができる。つまり、輝点像作成手段をあ
たかも筆記道具のように扱って、投影スクリーンに直接
に所望の画像を描画できる。

【０１６９】しかも、この請求項２の発明によれば、上
記結像手段は、表示像を投影スクリーンに投影する役割
と、投影スクリーンに形成されている表示像および輝点
像からの光を取り込む役割とを兼ねている。従って、こ
の請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同じく、
設置状態が変動しても、ペン入力によってすでに表示さ
れている表示像とペンが発する輝点との位置関係の変動
を防止できる上に、取り扱いが簡単で構造が簡単な携帯
性に優れた投影表示装置を提供できる。

【０１７０】また、請求項２の発明において、検出用偏
光板からの受光像を縮小して輝点像検出手段に結像させ
る輝点像結像手段を備えているから、輝点像検出手段の
受光面を表示像生成手段の受光面よりも小さくすること
ができる。従って、コストの低減を図ることができる。

【０１７１】また、投影光路上にビーム分割ミラーやダ
イクロイックミラーなどのように表示像品質の劣化を招
く要素を配置する必要がないから、高画質の表示像を投
影スクリーンに投影することができる。

【０１７２】また、請求項３の発明によれば、請求項２
の発明において、検出用偏光板による光の偏光方向と、
第２の偏光板による光の偏光方向とが略直交している。
したがって、検出用偏光板を通過した光は、第２の偏光
板を通過した表示光の成分をほとんど含んでいない。し
たがって、上記検出用偏光板を通過した光を受光した輝
点像検出手段は、輝点像を高い精度で検出できる。

【０１７３】また、請求項４の発明によれば、輝点像生
成手段が、赤外光発光部で構成されている。また、結像
手段と表示像生成手段との間に赤外領域の波長の光を散
乱する光学フィルターが配置されている。

【０１７４】したがって、請求項４の発明は、輝点像生
成手段は赤外光発光部から赤外光を投影スクリーンに出
力して投影スクリーン上に赤外光輝点像を生成し、この
赤外光輝点像からの光は、結像手段→光学フィルター→
輝点像検出手段→表示制御手段→表示像生成手段→結像
手段→投影スクリーンの順に光(または信号)が循環し
て、投影スクリーンに手書きした輝点像の軌跡を投影ス
クリーンに表示することができる。つまり、輝点像作成
手段をあたかも筆記道具のように扱って、投影スクリー
ンに直接に所望の画像を描画できる。

【０１７５】また、この請求項４の発明によれば、輝点
像を赤外光で作成するから、光学フィルターで表示像か
らの可視光と輝点像からの赤外光とを容易に確実に分離
することができる。したがって、輝点像を確実に検出で
き、輝点像に忠実に対応した表示像を作成することがで
きる。

【０１７６】また、請求項４の発明において光学フィル
ターが表示像生成手段に密着されているので、光学フィ
ルター上に結像する像のぼけを最小限にすることができ
る。したがって、輝点像を確実に検出でき、輝点像に忠
実に対応して表示像を作成することができる。また、光
学フィルターのためだけの設置手段や設置工程をなくす
ることができるから、製造コストの削減を図ることがで
きる。

【０１７７】また、請求項４の発明によれば、光学フィ
ルターと輝点像検出手段との間に配置された輝点像結像
手段が、光学フィルターからの受光像を縮小して輝点像
検出手段に結像させるから、輝点像検出手段の受光面積
を小さくすることができる。したがって、コストダウン
を図ることができる。

【０１７８】また、請求項５の発明によれば、結像手段
と表示像生成手段との間に配置された低反射率のハーフ
ミラーを備えている。このハーフミラーは、結像手段か
ら表示像生成手段に出射した光のうちの大部分を透過す
る。一方、上記出射した光のうちの小部分を反射する。
このハーフミラーは、光の輝点像成分と表示像成分とを
分離するものではない。したがって、上記ハーフミラー
が反射した光は、表示像成分と輝点像成分とを含んでい
る。したがって、このハーフミラーからの反射光を受け
た像検出手段は、表示像と輝点像との両方を検出する。
そして、表示制御手段は、上記像検出手段からの像検出
信号を受けて、上記表示像生成手段に上記表示像を生成
させた表示信号と、上記像検出信号との排他的論理和を
作って上記輝点像だけを表す輝点像信号を抽出し、この
輝点像信号に基づいて、表示像生成手段の表示像作成動
作を制御する。

【０１７９】したがって、この請求項５の発明によれ
ば、請求項１の発明と同様に、設置場所を移動したり、
投影された表示像の倍率を変更したような場合でも、輝
点像作成手段による手書き入力と、この手書き入力によ
る表示位置とが常に一致するとともに、携帯性が優れた
投影表示装置を提供することができる。

【０１８０】また、この請求項５の発明によれば、ハー
フミラーの反射率が低くて透過率が高いから、表示像生
成手段から投影スクリーンに向かう表示光の透過率が高
い。したがって、このハーフミラーの存在に起因する表
示像の輝度の低下はわずかである。したがって、この請
求項５の発明によれば、視認性の良い表示像を投影スク
リーンに投影させることができる。

【０１８１】また、請求項６の発明によれば、請求項５
に記載の発明において、上記ハーフミラーからの受光像
を縮小して像検出手段に結像させる像結像手段を備えて
いるから、像検出手段の受光面積の小型化を図ることが
でき、像結像手段の小型化を図ることができる。したが
って、コストダウンを図ることができる。

【０１８２】また、請求項７の発明によれば、請求項５
の発明において、上記ハーフミラーからの受光像を自身
に結像する光散乱手段を、ハーフミラーと像検出手段と
の間に備えている。したがって、この光散乱手段に結像
した像からの光を効率良く集光するような口径の大きな
像結像手段を設けることによって、像検出手段は明る
く、かつ収差の小さな像を検出することができる。

【０１８３】また、請求項８の発明によれば、請求項５
の発明において、上記ハーフミラーと像検出手段との間
に配置されているフレネルレンズを備えている。したが
って、フレネルレンズ上に結像した光が集光される位置
に像結像手段を設けることによって、像検出手段は、ハ
ーフミラーからの反射光の利用効率を請求項７の発明に
比べて向上させることができる。

【０１８４】また、請求項９の発明によれば、表示像生
成手段が液晶パネルで構成されており、輝点像作成手段
が信号入力用光源で構成されている。そして、偏光ビー
ムスプリッタが輝点像抽出手段である。

【０１８５】従って、請求項９の発明は、投影スクリー
ン上で輝点像作成手段を手書き操作することによって、
輝点像→結像手段→偏光ビームスプリッタ→輝点像検出
手段→表示制御手段→偏光ビームスプリッタ→結像手段
→投影スクリーンの順に光(または信号)が循環して、投
影スクリーンに手書き操作した輝点像の軌跡を投影スク
リーンに表示することができる。つまり、輝点像作成手
段をあたかも筆記道具のように扱って投影スクリーンに
直接に所望の画像を描画できる。

【０１８６】また、請求項１０の発明によれば、請求項
９の発明において、偏光ビームスプリッタからの受光像
を縮小して輝点像検出手段に結像させる受光像結像手段
を備えているから、輝点像検出手段の受光面を表示像生
成手段の受光面よりも小さくすることができる。したが
って、コストダウンを図ることができる。

【０１８７】また、請求項１１の発明は、表示像生成手
段が第２の偏光板を備えていない点が請求項９の発明と
異なる点である。すなわち、この請求項１１の発明は、
偏光ビームスプリッタが、液晶パネルからの表示光を所
定の偏光方向に偏光させる表示系の役割と、結像手段か
ら液晶パネルに出射した光を受けて、上記所定の偏光方
向とは異なる偏光方向の光を反射する受光系の役割とを
兼ねている。したがって、請求項９の発明に比べてコス
トを低減できる。

【０１８８】また、請求項１２の発明は、請求項９また
は１０に記載の投影表示装置において、上記輝点像生成
手段の光源は、偏光方向がランダムな光を発生する。し
たがって、上記光源は、偏光ビームスプリッターで反射
される方向に偏光している光を頻繁に発生させることが
できる。したがって、輝点像からの光を輝点像検出手段
で検出する頻度を高めることができる。従って、輝点像
を正確に検出でき、輝点像に忠実な表示像を表示でき
る。

【０１８９】また、請求項１３の発明は、請求項９また
は１０に記載の投影表示装置において、上記輝点像生成
手段の光源は、円偏光の光を発生する。したがって、上
記光源は、上記偏光ビームスプリッターで反射される方
向に偏光している光を必ず発生することができる。した
がって、輝点像を確実に検出できる。

【０１９０】また、請求項１４の発明は、基準像生成手
段が、輝点像を作る光とは性質が異なる光が構成する基
準光を投影スクリーンに出力して、表示像との相対位置
関係が所定の関係に固定されている基準像を投影スクリ
ーンに作る。したがって、請求項１４の発明によれば、
上記基準像に対する輝点像の位置を、上記輝点像検出手
段で検出するようにすれば、上記表示像に対する輝点像
の位置を上記基準像を利用して容易に検出することがで
きる。したがって、表示像に対する輝点像の位置がずれ
た場合にも、表示像に対する基準像の位置を容易に補正
することができる。したがって、輝点像に対する忠実な
表示像を表示することが可能になる。

【０１９１】このように、この発明の投影表示装置は、
画像をスクリーンに拡大投影する際に、スクリーンの近
辺にライトペンを配置して、ライトペンの先端に設けら
れた発光素子からの発光光をスクリーンで受像して、こ
のライトペンによる手書き表示ができる装置であって、
投影用レンズと受像レンズを兼ねている兼用レンズを備
えているから、設置場所を移動したり、レンズの倍率を
変更しても常にスクリーン上の定位置に安定な手書き入
力を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の投影表示装置の第１実施例の概略
構成図である。

【図２】 上記第１実施例のライトペンの構造を示す断
面図である。

【図３】 第１実施例の変形例を示す概略構成図であ
る。

【図４】 この発明の第２実施例の光学系と投影スクリ
ーンを示す断面図である。

【図５】 第２実施例を構成する光学フィルターの光学
的特性を示す図である。

【図６】 この発明の第３実施例の入力機能付き投影表
示装置の光学系と制御回路部および投影スクリーンを示
す断面図である。

【図７】 この発明の第４実施例の入力機能付き投影表
示装置の光学系と投影スクリーンを示す断面図である。

【図８】 この発明の第５実施例の投影表示装置の光学
系を示す断面図である。

【図９】 第５実施例を構成する液晶パネル断面を拡大
した図である。

【図１０】 この発明の第６実施例の入力機能付き投影
表示装置のライトペンを示す外観図である。

【図１１】 この発明の第８実施例の投影表示装置の表
示像生成手段と光源を示す図である。

【図１２】 第１従来例の投影表示装置を示す図であ
る。

【図１３】 第２従来例の投影表示装置を示す図であ
る。

【図１４】 第３従来例の投影表示装置を示す図であ
る。

【図１５】 第４従来例の投影表示装置を示す図であ
る。

【図１６】 第５従来例の投影表示装置を示す図であ
る。

【図１７】 第６従来例の投影表示装置を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…投影本体部、２，９１…ライトペン、３…投影スク
リーン、４…液晶セル、５…第１の偏光板、６…第２の
偏光板、７…投影受光兼用レンズ、８…固体撮像素子、
１０…検出用偏光板、１１…光源、１２…反射板、１３
…制御回路、１４…液晶パネル駆動回路、１５…ＣＣＤ
制御回路、１６…信号処理回路、１７…電源、ＣＳ…ケ
ース、１９,３１,７５…液晶パネル、２０…ケース、２
１…電源、２２…制御回路、２３…発光素子、２４…マ
イクロスイッチ、２５…出力窓、２６…孔、２７…接触
子、３７…光学フィルタ、５０…ハーフミラー、５１…
散乱板、６１…偏向ビームスプリッタ、７１,７２,７３
…ダイクロイックミラー、７６…レンズアレイ、７７…
フレネルレンズ、９２…マイクロスイッチ、９３,９４,
９５…ＬＥＤ、９７…本体部、９８…受光素子、９９…
検出回路、１０１…表示像生成部、１０２…基準光発光
部、１０３…投影用光源、３００…光フィルタ。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投影スクリーン上に投影する表示像を生
   成する表示像生成手段と、 信号入力用の光源を有し、この入力用光源からの光を上
   記投影スクリーンに投影して輝点像を作成する輝点像作
   成手段と、 上記表示像生成手段と上記投影スクリーンとの間に配置
   されており、上記表示像生成手段からの光を受けて上記
   投影スクリーンに表示像を結像させると共に、上記投影
   スクリーンからの反射光を受光する結像手段と、 上記結像手段と上記表示像生成手段との間に配置されて
   おり、上記結像手段から入射した光を受けて、この光の
   うち、上記輝点像からの光を取り出す輝点像抽出手段
   と、 上記輝点像抽出手段が取り出した輝点像からの光を受け
   て輝点像を検出する輝点像検出手段と、 上記輝点像検出手段が検出した輝点像を表す検出信号を
   受けて、この検出信号に基づいて、上記表示像生成手段
   の表示像作成動作を制御する表示制御手段とを備えたこ
   とを特徴とする投影表示装置。
2. 【請求項２】 表示用光源と、 液晶セルの一方の面と他方の面に第１の偏光板と第２の
   偏光板が貼られている液晶パネルを含んでおり、上記第
   １の偏光板は上記表示用光源に対向するように配置され
   ており、この表示用光源からの光を上記液晶パネルを通
   して投影スクリーンに投影するための表示像を作る表示
   像生成手段と、 信号入力用の光源を有し、この入力用光源からの光を上
   記投影スクリーンに投影して輝点像を作成する輝点像生
   成手段と、 上記表示像生成手段と上記投影スクリーンとの間に配置
   されており、上記表示像生成手段からの光を受けて投影
   スクリーンに表示像を結像させると共に、上記投影スク
   リーンからの反射光を受光し、上記表示像生成手段に上
   記反射光を結像する結像手段と、 上記結像手段によって上記表示像生成手段に結像した光
   を受けて、上記第２の偏光板の偏光方向とは異なる偏光
   方向の光を透過する検出用偏光板と、 上記検出用偏光板を透過した光を受光して輝点像を検出
   する輝点像検出手段と、 上記輝点像検出手段から検出した輝点像を表す検出信号
   を受けて、この検出信号に基づいて、上記液晶パネルの
   表示像作成動作を制御する表示制御手段と、 上記検出用偏光板と上記輝点像検出手段との間に配置さ
   れており、上記検出用偏光板からの受光像を縮小して輝
   点像検出手段に結像させる輝点像結像手段とを備えたこ
   とを特徴とする投影表示装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の投影表示装置におい
   て、 上記検出用偏光板が光を偏光させる偏光方向が、上記第
   ２の偏光板が光を偏光させる偏光方向に対して略直交す
   るように、上記検出用偏光板が配置されていることを特
   徴とする投影表示装置。
4. 【請求項４】 投影スクリーン上に投影する表示像を生
   成する表示像生成手段と、 赤外光を発光する赤外光発光部を有し、この赤外光発光
   部からの赤外光で上記投影スクリーン上に赤外光輝点像
   を生成する輝点像生成手段と、 上記表示像生成手段と上記投影スクリーンとの間に配置
   されており、上記表示像生成手段からの光を受けて上記
   投影スクリーンに表示像を結像させると共に、上記投影
   スクリーンからの反射光を受光し、上記表示像生成手段
   上に上記反射光を結像する結像手段と、 上記結像手段と上記表示像生成手段との間に配置されて
   おり、上記結像手段から上記表示像生成手段に出射した
   光を受けて、この光のうちの赤外領域以外の波長の光を
   透過し、赤外領域の波長の光を散乱する光学フィルター
   と、 上記光学フィルターが散乱した赤外領域の波長の光を受
   けて、輝点像を検出する輝点像検出手段と、 上記輝点像検出手段から検出した輝点像を表す検出信号
   を受けて、この検出信号に基づいて、上記表示像生成手
   段の表示像作成動作を制御する表示制御手段とを備え、 上記光学フィルターは、上記表示像生成手段に密着され
   ており、 上記光学フィルターと上記輝点像検出手段との間に配置
   されており、上記光学フィルターからの受光像を縮小し
   て輝点像検出手段に結像させる輝点像結像手段を備えて
   いることを特徴とする投影表示装置。
5. 【請求項５】 投影スクリーン上に投影する表示像を生
   成する表示像生成手段と、 信号入力用の光源を有し、この入力用光源からの光を上
   記投影スクリーンに投影して輝点像を作成する輝点像作
   成手段と、 上記表示像生成手段と上記投影スクリーンとの間に配置
   されており、上記表示像生成手段からの光を受けて上記
   投影スクリーンに表示像を結像させると共に、上記投影
   スクリーンからの反射光を受光し、上記表示像生成手段
   上に上記反射光を結像する結像手段と、 上記結像手段と上記表示像生成手段との間に配置されて
   おり、上記結像手段から上記表示像生成手段に出射した
   光を受けて、この受光光のうちの大部分を透過すると共
   に上記受光光のうちの小部分を反射する低反射率のハー
   フミラーと、 このハーフミラーが反射した光を受けて、輝点像と表示
   像を検出する像検出手段と、 上記像検出手段から検出した輝点像と表示像を表す像検
   出信号を受けて、この像検出信号と、上記表示像生成手
   段に上記表示像を生成させた表示信号との排他的論理和
   を作って上記輝点像だけを表す輝点像信号を抽出して、
   この輝点像信号に基づいて、上記表示像生成手段の表示
   像作成動作を制御する表示制御手段とを備えたことを特
   徴とする投影表示装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の投影表示装置におい
   て、 上記ハーフミラーと上記受光像検出手段との間に配置さ
   れており、上記ハーフミラーからの受光像を縮小して像
   検出手段に結像させる像結像手段を備えていることを特
   徴とする投影表示装置。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の投影表示装置におい
   て、 上記ハーフミラーと上記像検出手段の間に配置されてお
   り、上記ハーフミラーからの受光像を自身に結像する光
   散乱手段を備えていることを特徴とする投影表示装置。
8. 【請求項８】 請求項５に記載の投影表示装置におい
   て、 上記ハーフミラーと上記像検出手段の間に配置されてい
   るフレネルレンズを備えていることを特徴とする投影表
   示装置。
9. 【請求項９】 表示用光源と、 液晶セルの一方の面と他方の面に第１の偏光板と第２の
   偏光板が貼られている液晶パネルを含んでおり、上記第
   １の偏光板が上記表示用光源に対向するように配置され
   ていて、この表示用光源からの光を上記液晶パネルを通
   して投影スクリーンに投影するための表示像を作る表示
   像生成手段と、 信号入力用の光源を有し、この入力用光源からの光を上
   記投影スクリーンに投影して輝点像を作成する輝点像生
   成手段と、 上記表示像生成手段と上記投影スクリーンとの間に配置
   されており、上記表示像生成手段からの光を受けて投影
   スクリーンに表示像を結像させると共に、上記投影スク
   リーンからの反射光を受光し、上記表示像生成手段上に
   上記反射光を結像する結像手段と、 上記結像手段から上記液晶パネルに出射した光を受け
   て、上記第２の偏光板の偏光方向とは異なる偏光方向の
   光を反射する偏光ビームスプリッタと、 上記偏光ビームスプリッタが反射した光を受光して輝点
   像を検出する輝点像検出手段と、 上記輝点像検出手段から検出した輝点像を表す検出信号
   を受けて、この検出信号に基づいて、上記液晶パネルの
   表示像作成動作を制御する表示制御手段とを備えたこと
   を特徴とする投影表示装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の投影表示装置におい
    て、 上記偏光ビームスプリッターと上記輝点像検出手段との
    間に配置されており、上記偏光ビームスプリッターから
    の受光像を縮小して輝点像検出手段に結像させる受光像
    結像手段を備えていることを特徴とする投影表示装置。
11. 【請求項１１】 表示用光源と、 液晶セルの一方の面に表示用偏光板が貼られている液晶
    パネルを含んでおり、上記表示用偏光板が上記表示用光
    源に対向するように配置されていて、この表示用光源か
    らの光を上記液晶パネルを通して投影スクリーンに投影
    するための表示像を作る表示像生成手段と、 信号入力用の光源を有し、この入力用光源からの光を上
    記投影スクリーンに投影して輝点像を作成する輝点像生
    成手段と、 上記表示像生成手段と上記投影スクリーンとの間に配置
    されており、上記表示像生成手段からの光を受けて投影
    スクリーンに表示像を結像させると共に、上記投影スク
    リーンからの反射光を受光し、上記表示像生成手段上に
    上記反射光を結像する結像手段と、 上記液晶パネルと上記結像手段との間に配置されてお
    り、液晶パネルからの表示光を所定の偏光方向に偏光さ
    せて結像手段に出力する一方、上記結像手段から上記液
    晶パネルに出射した光を受けて、上記所定の偏光方向と
    は異なる偏光方向の光を反射する偏光ビームスプリッタ
    と、 上記偏光ビームスプリッタが反射した光を受光して輝点
    像を検出する輝点像検出手段と、 上記輝点像検出手段から検出した輝点像を表す検出信号
    を受けて、この検出信号に基づいて、上記液晶パネルの
    表示像作成動作を制御する表示制御手段とを備えたこと
    を特徴とする投影表示装置。
12. 【請求項１２】 請求項９または１０に記載の投影表示
    装置において、 上記輝点像生成手段の光源は、偏光方向がランダムな光
    を発生する光源であることを特徴とする投影表示装置。
13. 【請求項１３】 請求項９または１０に記載の投影表示
    装置において、 上記輝点像生成手段の光源は、円偏光の光を発生する光
    源であることを特徴とする投影表示装置。
14. 【請求項１４】 請求項１乃至１３のいづれか１つに記
    載の投影表示装置において、 上記表示像生成手段に対する所定の位置に固定されてお
    り、上記輝点像生成手段から出力される光とは性質が異
    なる光を含んだ基準光を投影スクリーンに出力して、上
    記表示像生成手段による表示像との相対位置関係が所定
    の関係に固定されている基準像を投影スクリーン上に作
    る基準像生成手段を備えていることを特徴とする投影表
    示装置。