DE602004000036T2

DE602004000036T2 - Reflexionsschirm und Vorrichtung zur Steuerung der Lichtverteilung

Info

Publication number: DE602004000036T2
Application number: DE602004000036T
Authority: DE
Inventors: Hachioji-Shi Shinichi Imade
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2024-03-25
Also published as: EP1462851A1; DE602004000036D1; US20040212879A1; US7035007B2; EP1462851B1; JP2004301923A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reflexionsschirmvorrichtung, die ein Bild reflektiert, das von einer Projektionsvorrichtung auf Basis einer optimalen Lichtverteilung projiziert wird, und ein Projektionssystem, das diese verwendet.
Ein Projektor des so genannten Auflichtprojektionstyps verwendet einen Reflexionsschirm, der ein darauf projiziertes Bild reflektiert. Es sind verschiedene Konzepte für den Schirm ausprobiert worden, um für den Betrachter ein helleres Licht zu erhalten, indem der vom Schirm zum Betrachter reflektierte Lichtfluss konvergiert und nutzloses Licht, das über das Gesichtsfeld des Betrachters hinaus reflektiert wird, verringert wird. Dementsprechend sind zahlreiche Erfindungen vorgelegt oder handelsübliche Produkte angeboten worden, die einen Reflexionsschirm mit hohem Richtvermögen betreffen, bei dem der reflektierte Lichtverteilungswinkel der Schirmreflexionsoberfläche enger gemacht wird. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen weißen mattierten Schirm mit einem weiten Lichtverteilungswinkel können ein Silberschirm, ein Mattglasschirm, ein Perlschirm, ein Hologrammschirm etc. als derartige repräsentative Schirme genannt werden, die im praktischen Einsatz sind. Ferner sind verschiedene Konzepte zur Verbesserung des Richtvermögens durch eine Struktur wie eine Form einer Schirmreflexionsoberfläche vorgestellt worden, z. B. in den japanischen Patentanmeldungen KOKAI Veröffentlichungen Nr. 6-242511, 5-45733, 2000-275755, 10-26802 usw. Da die Lichtmenge für den Betrachter erhöht werden kann, wenn sie durch den Schirm mit einem kleinen Lichtverteilungswinkel gesammelt wird, nimmt die Nachfrage dafür ständig zu.
Seit kurzem wird jedoch durch die Verwendung von Projektoren in großem Umfang die Notwendigkeit der Projektion auf einen großen Schirm selbst unter eingeschränkten Raumbedingungen größer, was folglich zu einer größeren Anzahl Projektoren mit kurzer Brennweite geführt hat. Der Einfallswinkel eines projizierten Lichtflusses, der auf eine Schirmendoberfläche auftrifft, wird auf einem allgemein ebenen Schirm unvermeidlich steil, wodurch eine Situation entsteht, in der die Richtung selbst der reflektierten Lichtverteilung weiter in einen Bereich außerhalb des Betrachters verschoben wird. Selbst bei einer Schirmreflexionsoberfläche mit einem kleinen Lichtverteilungswinkel tritt das Problem auf, dass es unmöglich ist, ein Originalobjekt zu erzielen.
Die japanische Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichung Nr. 5-297466 stellt deshalb eine Schirmvorrichtung vor, die einen Mechanismus zum Ändern der Lichtverteilungswinkelcharakteristik hat, indem er die gesamte Schirmreflexionsoberfläche zu einer vorgegebenen gekrümmten Oberflächenform biegt und verformt. Diese Schirmvorrichtung stellt einen ebenen Zustand ein, wenn die Betrachtung bei einem weiten Lichtverteilungswinkel durch viele Personen erfolgt und ändert den Zustand zu einer gekrümmten Oberflächenform, wenn nur wenige Betrachter zugegen sind. Außerdem wird eine Oberflächenkontrollvorrichtung oder dgl. auf Basis eines Bildes, das auf einfache Weise durch Ändern der Krümmung einer gekrümmten Oberflächenform einer Schirmreflexionsoberfläche und durch Konzentrieren des reflektierten Lichtes auf ein vorgegebenes Objekt in der japanischen Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichung Nr. 8-114430 vorgestellt. Gemäß diesem Verfahren ist es möglich, einem Betrachter helle Bilder bereitzustellen, indem die Schirmreflexionscharakteristik eines kleinen Lichtverteilungswinkels wirksam genutzt wird.
Die oben genannten Schirme, deren Zustand zu den gekrümmten Oberflächenformen verformt wird, beruhen jedoch alle auf der Voraussetzung der Verformung zu vorgegebenen gekrümmten Oberflächenformen. Folglich gibt es kein Konzept zur Korrektur für die Anpassung an den Zustand eine projizierten Lichtflusses, der in Abhängigkeit von der Aufstellungsposition eines Projektors oder von einem Bereich, der einen Betrachter abdeckt, für den der Lichtfluss ursprünglich in der entsprechenden Weise reflektiert wird, geändert wird. Somit besteht nach wie vor das Problem, wie der installierte Zustand des Projektors flexibel verändert werden kann.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben genannten Probleme erarbeitet und die Aufgaben der Erfindung sind die Bereitstellung einer Reflexionsschirmvorrichtung, die die Lichtverteilung auf einer Schirmreflexionsoberfläche entsprechend einem Winkel eines projizierten Lichtflusses, der auf die Schirmreflexionsoberfläche fällt, die reflektierte Lichtverteilungscharakteristik desselben und den Einstellungszustand eines Bereichs, der einen Betrachter abdeckt, für den das reflektierte Licht gesammelt wird und den reflektierten Lichtfluss der Schirmreflexionsoberfläche wirksam für den Betrachter sammelt, adaptiv korrigieren kann sowie eines Projektionssystems, das diese Vorrichtung verwendet.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Reflexionsschirmvorrichtung nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Reflexionsschirmvorrichtung nach Anspruch 4 bereitgestellt.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Reflexionsschirmvorrichtung nach Anspruch 6 bereitgestellt.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Projektionssystem nach Anspruch 17 bereitgestellt.
Diese Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht notwendigerweise alle erforderlichen Merkmale, so dass die Erfindung auch eine Unterkombination dieser beschriebenen Merkmale sein kann.
Die Erfindung erschließt sich in ihrer Gänze aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen; es zeigen:
1 eine Ansicht eines Zustands, in dem eine Reflexionsschirmvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine diese verwendendes Projektionssystem verwendet werden;
2 ein Funktionsblockdiagramm einer Grundkonfiguration des Projektionssystems gemäß der ersten Ausführungsform;
3 eine Ansicht des Aufbaus eines Schirms gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ein Funktionsblockdiagramm einer Schaltung zur Detektion des Einfallswinkels eines projizierten Lichtflusses;
5 eine Ansicht des Aufbaus eines Schirms gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 eine Ansicht der Beziehung zwischen der Menge des erfassten Lichtes und einem Verformungswinkel einer Schirmreflexionsoberfläche;
7 eine Ansicht zur Erläuterung jedes Parameters in einer Schätzungsgleichung zur Berechnung des Ausmaßes der Verformung in einem Steuerungsabschnitt zur Schirmreflexionsoberflächenverformung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 eine Ansicht eines Verformungsmechanismus eines Treiberabschnitts zur Schirmreflexionsoberflächenverformung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ein Schaltschema des Treiberabschnitts zur Verformung der Schirmreflexionsoberfläche;
10 eine Ansicht der Konfiguration für die Deckenaufhängung;
11 ein Ansicht, die den Zustand zeigt, in dem eine Fernbedienung mit einem eingebauten Fotodetektionssensor gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
12 ein Funktionsblockdiagramm einer Konfiguration eines Projektionssystems, das die Fernbedienung mit dem eingebauten Fotodetektionssensor verwendet;
13 eine Ansicht, die den Zustand zeigt, in dem eine Fernbedienung mit einem eingebauten Marker gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, zur Erläuterung der Einstellung eines Betrachter-Abdeckbereichs, bei dem die Fernbedienung mit dem eingebauten Marker gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
14 eine Ansicht zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Position der Fernbedienung mit dem eingebauten Marker und dem Betrachter-Abdeckbereich;
15A eine Ansicht des Zustands vor der Verformung zur Erläuterung der Lagebeziehung zwischen einer konvexen Mikrolinse zur Lichtsammlung und einem Lichtmengen-Detektionssensor gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15B eine Ansicht des Zustands nach der Verformung;
16A eine Ansicht des Zustands vor der Verformung zur Erläuterung des Aufbaus einer Schirmreflexionsoberfläche gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
16B eine Ansicht des Zustands nach der Verformung;
17 eine Ansicht des Aufbaus einer Mikrolinse;
18 eine Ansicht zur Erläuterung der Eigenschaften einer Licht absorbierenden Fläche;
19 eine Ansicht des Aufbaus einer Schirmreflexionsoberfläche bei Verwendung eines Hologrammfilters;
20 eine Ansicht zur Erläuterung der Verformungsrichtung einer Schirmreflexionsoberfläche gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
21 eine Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus einer Schirmreflexionsoberfläche gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
22 eine vergrößerte Ansicht (Ersatzansicht) des Abschnitts A in 21 im Falle eines geladenen Film-/Dünnplattensystems;
23 eine vergrößerte Ansicht (Ersatzansicht) des Abschnitts A in 21 im Falle eines geladenen Rotationsplattensystems;
24 eine Ansicht eines modifizierten Beispiels der Konfiguration von 22 im Falle der Verwendung eines fotoelektrischen Wandlerabschnitts und eines Elektrizitätsspeicherabschnitts;
25 eine Ansicht eines modifizierten Beispiels der Konfiguration von 23 im Falle der Verwendung des fotoelektrischen Wandlerabschnitts und des Elektrizitätsspeicherabschnitts; und
26 eine Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus eines Schirms gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Im Folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
Wie links in 1 dargestellt ist, hat eine Reflexionsschirmvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Schirm 10. Wenn ein Bild von einer Projektionsvorrichtung 12 auf den Schirm 10 projiziert wird, fällt ein Lichtfluss auf eine ebene Schirmreflexionsoberfläche des Schirms 10 und wird als reflektierter Lichtfluss entsprechend einem Verteilungswinkel für das reflektierte Licht der Schirmreflexionsoberfläche reflektiert. Im Rahmen der Beschreibung bedeutet "Lichtverteilungswinkel" einen Diffusions- und Streuungswinkel, wenn auf den Schirm fallende Strahlen vom selben Punkt der Schirmreflexionsoberfläche reflektiert werden. Der von der Schirmreflexionsoberfläche reflektierte Lichtfluss braucht nur die Augen aller Betrachter 14, d. h. einen Betrachtungsbereich 16 zu erreichen, der die Positionen der Augen aller Betrachter 14 enthält. Reflektierte Lichtflüsse zu anderen Bereichen, z. B. zur Decke, einem Schreibtisch etc. gehen nutzlos verloren. Deshalb wird bei der Reflexionsschirmvorrichtung der Ausführungsform die Schirmreflexionsoberfläche verformt, wie rechts in 1 dargestellt ist, um den reflektierten Lichtfluss im Betrachtungsbereich 16 zu sammeln, wodurch den Betrachtern 14 wirksam helle Bilder geliefert werden können. Hinsichtlich der Verformung wird der Betrachtungsbereich 16 gemäß der Ausführungsform erfasst oder eingestellt, um die Schirmreflexionsoberfläche adaptiv zu verformen, und von der Schirmreflexionsoberfläche reflektierte Lichtflüsse werden wirksam zu den Betrachtern 14 gesammelt.
Wie aus 2 ersichtlich ist, weist ein Projektionssystem gemäß der Ausführungsform die Reflexionsschirmvorrichtung 18 der Ausführungsform, die Projektionsvorrichtung 12 und einen Bildkorrekturabschnitt 20 auf. Die Reflexionsschirmvorrichtung 18 weist einen Befehls abschnitt 22 zur Lichtverteilungskorrektur, einen Detektionsabschnitt 24 für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses, einen Einstellabschnitt 26 für den Betrachter-Abdeckbereich, einen Speicherabschnitt 28 für den Schirmlichtverteilungswinkel und einen Korrekturabschnitt 30 für die Lichtverteilung auf. Der Korrekturabschnitt 30 für die Lichtverteilung enthält einen Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung und einen Treiberabschnitt 34 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung.
Der Befehlsabschnitt 22 zur Lichtverteilungskorrektur der Reflexionsschirmvorrichtung 18 weist die Projektionsvorrichtung 12 gemäß der Betätigung eines Bedienungstasters (nicht dargestellt) an der Reflexionsschirmvorrichtung 18 durch einen Bediener (einen der Betrachter 14) an, die Projektion einzuschalten. Damit zusammenhängend wird ein Korrekturbefehl für die Lichtverteilung an den Detektionsabschnitt 24 für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses und den Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung ausgegeben. Der Detektionsabschnitt 24 für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses erkennt einen Einfallswinkel des Lichtflusses von der Projektionsvorrichtung 12 auf der Schirmreflexionsoberfläche 36 des Schirms 10 gemäß dem Korrekturbefehl für die Lichtverteilung. Durch die Betätigung des Bedienungstasters (nicht dargestellt) an der Reflexionsschirmvorrichtung 18 durch den Bediener stellt der Einstellabschnitt 26 für den Betrachter-Abdeckbereich einen Betrachter-Abdeckbereich ein, der Informationen der Position entspricht, in der sich die Mehrzahl Betrachter 14 einschließlich des Bedieners, der die Betätigung vorgenommen hat, enthält. Außerdem speichert der Speicherabschnitt 28 für den Schirmlichtverteilungswinkel die Daten des Lichtverteilungswinkels der Schirmreflexionsoberfläche 36 als Reflexionseigenschaften. Der Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung steuert die Verformung der Schirmreflexionsoberfläche 36 gemäß dem Korrekturbefehl für die Lichtverteilung vom Befehlsabschnitt 22 zur Lichtverteilungskorrektur. Der Treiberabschnitt 34 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung steuert die Verformung der Schirmreflexionsoberfläche 36 auf Basis der Steuerung durch den Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung.
Übrigens sind bei der obigen Konfiguration der Detektionsabschnitt 24 für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses, der Einstellabschnitt 26 für den Betrachter-Abdeckbereich und Speicherabschnitt 28 für den Schirmlichtverteilungswinkel nicht alle erforderlich. Wie im Falle jeder der nachstehend beschriebenen Ausführungsformen können diese Abschnitte je nach Bedarf verwendet werden.
Gemäß der Reflexionsschirmvorrichtung 18 mit der obigen Konfiguration berechnet der Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung ein Ausmaß der Verformung, um dem Betrachter-Abdeckbereich eine optimale Lichtverteilung auf Basis mindestens eines der folgenden Parameter bereitzustellen: Einfallswinkel des Lichtflusses auf der Schirmreflexionsoberfläche 36, der vom Detektionsabschnitt 24 für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses detektiert wird, Daten des Lichtverteilungswinkels der Schirmreflexionsoberfläche 36 als Reflexionsmerkmale, die im Speicherabschnitt 28 für den Schirmlichtverteilungswinkel gespeichert worden sind, und Einstellung des Betrachter-Abdeckbereichs durch den Einstellabschnitt 26 für den Betrachter-Abdeckbereich. Dann wird ein Verstellbetrag an den Treiberabschnitt 34 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung geliefert. Der Treiberabschnitt 34 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung verformt die Schirmreflexionsoberfläche 36 auf Basis des Verstellbetrags. Dementsprechend wird das reflektierte Licht von der Schirmreflexionsoberfläche 36 wirksam zu Betrachter 14 geliefert.
Gemäß dem Projektionssystem der vorliegenden Erfindung erhält der Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung Bildkorrekturinformationen wie Daten zur Korrektur von Verzerrung oder ungleichmäßiger Leuchtdichte des projizierten Bildes, die entsprechend dem Ausmaß der Verformung der Schirmreflexionsoberfläche 36 auftreten und liefert die Informationen an den Bildkorrekturabschnitt 20. Der Bildkorrekturabschnitt 20 führt die Korrektur aus, um das projizierte Bild auf Basis der zur Projektion eingegebenen Bilddaten gemäß den Bildkorrekturinformationen zu verbessern. Dann werden die korrigierten Bilddaten in die Projektionsvorrichtung 12 eingegeben, um auf die verformte Schirmreflexionsoberfläche 36 projiziert zu werden. Deshalb kann der Betrachter 14 selbst dann, wenn die Schirmreflexionsoberfläche 36 verformt ist, ein Bild betrachten, das im Wesentlichen demjenigen ohne Verformung ähnlich ist.
Übrigens wird der Betrag der ausgeführten Korrektur, der gemäß dem Ausmaß der Verformung der Schirmreflexionsoberfläche 36 auf Basis der Bildkorrekturinformationen im Voraus erhalten, um in einer Funktion oder Tabelle dargestellt zu werden. Ferner kann die Verformung der Schirmreflexionsoberfläche 36 mit der Notwendigkeit einer Defokussierungskorrektur zusätzlich zur Korrektur der Verzerrung oder der ungleichmäßigen Leuchtdichte einhergehen. Somit können als Funktion des Bildkorrekturabschnitts 20 z. B. eine automatische Linsenaustauschfunktion oder dgl. vorgesehen werden, um nicht nur eine Bilddatenkorrektur, sondern auch eine optische Defokussierungskorrektur vorzunehmen.
Deshalb gestattet es die Verformung der Schirmreflexionsoberfläche 36 dem Betrachter 14 ein Bild zu betrachten, das im Wesentlichen demjenigen ohne Verformung ähnlich, aber vergrößert ist.
Es ist eine Selbstverständlichkeit, dass der Bildkorrekturabschnitt 20 entweder in der Reflexionsschirmvorrichtung 18 oder in der Projektionsvorrichtung 12 integriert werden kann.
[Zweite Ausführungsform]
Als nächstes wird als eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Verformung der Schirmreflexionsoberfläche 36 beschrieben, die gemäß der Detektion des Einfallswinkels eines Lichtflusses durch den Detektionsabschnitt 24 für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses ausgeführt wird.
Wie in 3 dargestellt ist, sind eine Mehrzahl Gruppen (N) konvexer Mikrolinsen 38 zur Lichtsammlung und entsprechende Lichtpunktpositions-Detektionssensoren 40 an vorgegebenen Stellen, d. h. an unauffälligen Stellen in der Nähe des oberen und unteren Endes des Schirms 10 angebracht. Bei dieser Konfiguration wird eine Sammelposition y des projizierten Lichtes 42 von der Projektionsvorrichtung 12 am Lichtpunktpositions-Detektionssensor 40 durch die konvexe Mikrolinse 38 zur Lichtsammlung gemäß dem Einfallswinkel des projizierten Lichtes von der Projektionsvorrichtung 12 auf der Schirmreflexionsoberfläche 36 geändert. Es ist deshalb möglich, den Einfallswinkel des projizierten Lichtes 42 bezüglich der Position der Schirmreflexionsoberfläche 36 auf Basis des Detektionswertes des Lichtpunktpositions-Detektionssensors 40 zu ermitteln.
Übrigens kennzeichnet in 3 das Bezugszeichen 44 eine optische Hauptreflexionsachse vor der Verformung der Schirmreflexionsoberfläche 3b und das Bezugszeichen 46 kennzeichnet eine optische Hauptreflexionsachse nach der Verformung.
Wie ferner aus 4 ersichtlich ist, weist der Detektionsabschnitt 24 für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses zusätzlich zu den Lichtpunktpositions-Detektionssensoren 40 (und den konvexen Mikrolinsen 38 zur Lichtsammlung) einen Berechnungsabschnitt 48 für den Winkel des projizierten Lichtflusses auf. Der Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung weist einen Berechnungsabschnitt 50 für den Betrag der Schirmverformung und einen Betätigungsabschnitt 52 für die Schirmreflexionsoberfläche auf. Der Berechnungsabschnitt 48 für den Winkel des projizierten Lichtflusses berechnet den Winkel des Lichtflusses des projizierten Lichtes 42, das auf die Schirmreflexionsoberfläche 36 fällt, auf Basis eines Detektionswertes y für jeden Lichtpunktpositions-Detektionssensor 40. Dann werden die berechneten Daten an den Berechnungsabschnitt 50 für den Betrag der Schirmverformung des Steuerungsabschnitts 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung ausgegeben. Der Berechnungsabschnitt 50 für den Betrag der Schirmverformung berechnet einen optimalen Verformungsbetrag Θ der Schirmreflexionsoberfläche 36 auf Basis der berechneten Daten, der Lichtverteilungswinkelinformationen aus dem Speicherabschnitt 28 für den Schirmlichtverteilungswinkel und der Informationen vom Einstellabschnitt 26 für den Betrachter-Abdeckbereich. Der berechnete optimale Verformungsbetrag wird dann in den Betätigungsabschnitt 52 für die Schirmreflexionsoberfläche eingegeben. Der Betätigungsabschnitt 52 für die Schirmreflexionsoberfläche erhält einen Betätigungsbetrag zur Verformung des Schirms 10 gemäß dem eingegebenen optimalen Betätigungsbetrag und gibt den Betätigungsbetrag an den Treiberabschnitt 34 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung aus.
Gemäß der Ausführungsform ist es also möglich, den Winkel des projizierten Lichtflusses, der auf die Schirmreflexionsoberfläche 36 fällt, zu detektieren, indem die Position des Lichtpunktes darauf detektiert wird, Außerdem wird ein Lichtverteilungsbereich des von der Schirmreflexionsoberfläche 36 reflektierten Lichtflusses auf Basis des darauf fallenden projizierten Lichtflusses erhalten und die Schirmreflexionsoberfläche 36 kann geeignet verformt werden, um den Bereich auf den die Betrachter 14 abdeckenden Bereich anzupassen. Es ist somit möglich, den reflektierten Lichtfluss von der Schirmreflexionsoberfläche 36 wirksam auf die Betrachter 14 zu sammeln.
Ferner kann die Reflexionsschirmvorrichtung 18 der Ausführungsform einen Anzeigeabschnitt 54 für den Verformungsbetrag, einen Speicherabschnitt 56 für das Verformungsmuster und einen Auswahlabschnitt 58 für das Verformungsmuster aufweisen. Das bedeutet, dass der optimale Verformungsbetrag θ der Schirmreflexionsoberfläche, der vom Schirmreflexionsoberfläche erhalten wird, auch an den Anzeigeabschnitt 54 für den Verformungsbetrag ausgegeben wird. Dann zeigt der Anzeigeabschnitt 54 für den Verformungsbetrag den eingegebenen optimalen Verformungsbetrag an. Demzufolge können die Betrachter 14 den Verformungsbetrag erkennen. Der Speicherabschnitt 56 für das Verformungsmuster speichert im Voraus typische Verformungsmuster der Schirmreflexionsoberfläche 36. Einer der Betrachter 14 wählt ein Verformungsmuster über einen Schalter oder dgl. des Auswahlab schnitts 58 für das Verformungsmuster. Bei Wahl des Verformungsmusters wird die Verformungsmusterinformation vom Auswahlabschnitt 58 für das Verformungsmuster an den Betätigungsabschnitt 52 für die Schirmreflexionsoberfläche geliefert. Der Betätigungsabschnitt 52 für die Schirmreflexionsoberfläche erhält einen Betätigungsbetrag entsprechend der Verformungsmusterinformation und sendet den Betätigungsbetrag an den Treiberabschnitt 34 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung. Der Betrachter 14 kann wahlweise ein gut sichtbares Verformungsmuster wählen.
[Dritte Ausführungsform]
Wie bei der zweiten Ausführungsform betrifft die dritte Ausführungsform die Verformung der Schirmreflexionsoberfläche 36, die gemäß der Detektion des Einfallswinkels des Lichtflusses durch den Detektionsabschnitt 24 für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses ausgeführt wird.
Wie in 5 dargestellt ist, wird anstelle des Lichtpunktpositions-Detektionssensors 40 der zweiten Ausführungsform ein Lichtmengen-Detektionssensor 60 verwendet. Außerdem speichert gemäß der Ausführungsform der Berechnungsabschnitt 48 für den Winkel des projizierten Lichtflusses die Beziehung zwischen der detektierten Lichtmenge des Lichtmengen-Detektionssensors 60 und dem Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses als Vorabinformation. Dementsprechend kann der Berechnungsabschnitt 48 für den Winkel des projizierten Lichtflusses den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses auf Basis der detektierten Lichtmenge des Lichtmengen-Detektionssensors 60 problemlos ermitteln. Als Ergebnis kann wie bei der zweiten Ausführungsform der Winkel des projizierten Lichtflusses, der auf die auf die Schirmreflexionsoberfläche 36 fällt, berechnet und an den Berechnungsabschnitt 50 für den Betrag der Schirmverformung des Steuerungsabschnitts 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung ausgegeben werden.
Gemäß der Ausführungsform ist es also möglich, den Winkel des projizierten Lichtflusses, der auf die Schirmreflexionsoberfläche 36 fällt, auf einfache Weise zu detektieren. Außerdem wird ein Lichtverteilungsbereich des von der Schirmreflexionsoberfläche 36 reflektierten Lichtflusses auf Basis des Einfallswinkels des projizierten Lichtflusses erhalten und die Schirmreflexionsoberfläche 36 kann geeignet verformt werden, um den Bereich auf den die Betrachter 14 abdeckenden Bereich anzupassen. Als Ergebnis ist es möglich, den reflektierten Lichtfluss von der Schirmreflexionsoberfläche 36 wirksam auf die Betrachter 14 zu sammeln.
Übrigens kann anstelle der Verarbeitung durch den Berechnungsabschnitt 48 für den Winkel des projizierten Lichtflusses die detektierte Lichtmenge vom Lichtmengen-Detektionssensor 60 direkt an den Berechnungsabschnitt 50 für den Betrag der Schirmverformung des Steuerungsabschnitts 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung geliefert werden. In diesem Fall speichert der Berechnungsabschnitt 50 für den Betrag der Schirmverformung die Beziehung zwischen der detektierten Lichtmenge und dem Verformungswinkel ϕ der Schirmreflexionsoberfläche 36, der dem in 6 ungefähr entspricht, als Vorabinformation und ϕ = ϕx wird als optimaler Verformungswinkel der Schirmreflexionsoberfläche 36 voreingestellt. Damit kann der Berechnungsabschnitt 50 für den Betrag der Schirmverformung den optimalen Verformungsbetrag der Schirmreflexionsoberfläche 36 auf Basis der Differenz zwischen dem Verformungswinkel entsprechend der vom Detektionsabschnitt 24 für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses detektierten Lichtmenge und dem optimalen Verformungswinkel ϕx berechnen.
[Vierte Ausführungsform]
Die vierte Ausführungsform betrifft die Berechnung des Verformungsbetrages der Schirmreflexionsoberfläche 36 durch den Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung.
Eine Schätzungsgleichung zur Berechnung des Verformungsbetrags durch den Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Diese Schätzungsgleichung ist ein Einstellbeispiel an der Schirmposition P. In der Zeichnung kennzeichnet das Bezugszeichen 62 eine senkrechte Referenzlinie und das Bezugszeichen 64 kennzeichnet eine waagrechte Referenzlinie an der Schirmposition P.
Nunmehr wird angenommen, dass Scheitel eines virtuellen Raums, der einen Betrachter-Abdeckbereich 66 begrenzt, der vom Einstellabschnitt 26 für den Betrachter-Abdeckbereich eingestellt worden ist, A, B, C und D sind. Außerdem wird angenommen, dass ein Einfallswinkel (Winkel, der mit der senkrechten Richtung der Schirmreflexionsoberfläche 36 gebildet wird) des projizierten Lichtes 42, das vom Detektionsabschnitt 24 für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses detektiert wird, α ist, die Hälfte des maximalen Schirmlichtverteilungswinkels (definiert durch eine Art des Schirms 10 und im Speicherabschnitt 28 für den Schirmlichtverteilungswinkel gespeichert) β ist und ein Winkel, der zwischen der maximalen Lichtverteilungsgrenze 68 (AP) und der waagrechten Referenzlinie 64 gebildet wird, γA ist.
Dann kann ein Winkel ϕ der Schirmneigung (oberster projizierter Abschnitt), der der Verformungsbetrag ist, mit der folgenden Gleichung erhalten werden: ϕ = α – β + γA
Übrigens ist unter "Lichtverteilungswinkel" der Diffusions- und Streuungswinkel zu verstehen, wenn auf den Schirm 10 fallende Strahlen vom selben Punkt der Schirmreflexionsoberfläche 36 reflektiert werden. Der "maximale Lichtverteilungswinkel" beschreibt den Winkel, der zwischen den Lichtstrahlen mit Halbwerthelligkeit gebildet wird, die die optische Hauptreflexionsachse 46 der größten Helligkeit unter den reflektierten Lichtstrahlen vom selben Punkt der Schirmreflexionsoberfläche 36 einschließen. Die "maximale Lichtverteilungsgrenze" bezeichnet die Position der Lichtstrahlen mit Halbwerthelligkeit. Das Bezugszeichen 70 kennzeichnet die anderen maximalen Lichtverteilungsgrenze. Die "Halbwerthelligkeit" ist nicht notwendigerweise ein halber Wert. Der Wert kann auf Basis der Auslegungsidee geeignet definiert werden.
Ferner kann zusätzlich zum obigen Beispiel die Anpassung der maximalen Lichtverteilungsgrenze 68 an einen der Scheitel des virtuellen Raums, der den Betrachter-Abdeckbereich begrenzt, auf Basis einer Beziehung zwischen der Größe des Lichtverteilungswinkels und der Größe des Betrachter-Abdeckbereichs 66 von Fall zu Fall bestimmt werden.
Es ist damit möglich, mit Hilfe der Schätzungsgleichung einen Verformungsbetrag auf einfache Weise zu berechnen.
[Fünfte Ausführungsform]
Die fünfte Ausführungsform betrifft die Verformung der Schirmreflexionsoberfläche 36 durch den Treiberabschnitt 34 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung.
Der Schirm 10 hat Federeigenschaften und ist so aufgebaut, dass er einen aufrechten gespreizten Zustand einhält, selbst wenn kein spezieller Haltemechanismus vorgesehen ist. Dann werden wie in 8 dargestellt ist, Verformungsdrähte 72 durch Drahtführungen 74 geführt, die sowohl am linken als auch am rechten Ende des Schirms 10 vorgesehen sind. Ein Ende jedes Verformungsdrahtes 72 ist an einer oberen Endposition des Schirms 10 befestigt, während das andere Ende an einer Wickelspule 76 befestigt ist, die an einer Rotationswelle eines Rotationsmotors 78 angebracht ist. Die Drahtführung 74 gestattet eine freie Schirmauf- und -abwärtsbewegung des Verformungsdrahtes 72, aber regelt die Schirmlinks- und -rechts sowie -vorwärtsbewegung desselben innerhalb eines vorgegebenen Bereichs. Durch Rotation des Rotationsmotors 78 wird also der Verformungsdraht 72 auf der Wickelspule 76 aufgewickelt, wodurch das obere Ende des Schirms, an dem der Verformungsdraht 72 befestigt worden ist, nach unten gezogen wird, um den Schirm 10 zu biegen und zu verformen.
Außerdem ist ein fotoelektrischer Wandlerabschnitt 80 in der Nähe des unteren Endes des Schirms 10 angeordnet, um das projizierte Licht 42 in Spannung zu wandeln. Wie aus 9 ersichtlich ist, wird die durch den fotoelektrischen Wandlerabschnitt 80 erhaltene Spannung in einem Elektrizitätsakkumulatorabschnitt 82 gespeichert, der als Spannungsquelle für jeden Abschnitt der Reflexionsschirmvorrichtung, die den Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung enthält, zu verwenden ist.
Somit wird gemäß der Ausführungsform das auf die Schirmreflexionsoberfläche 36 projizierte Licht durch den fotoelektrischen Wandlerabschnitt 80 in Spannung gewandelt und die Spannung dient als treibende Versorgungsspannung für den Mechanismus zum Ändern des Zustands der Lichtverteilungsrichtung der Schirmreflexionsoberfläche 36. Es besteht deshalb keine Notwendigkeit, eine andere Spannungsversorgung für den Mechanismus zum Ändern des Zustands der Lichtverteilungsrichtung der Schirmreflexionsoberfläche 36 bereitzustellen, was zur Einsparung von Energie beiträgt.
Wie aus 10 ersichtlich ist, kann der Aufbau gemäß 8 natürlich auch umgekehrt erfolgen, um einen Schirm des Typs zur Deckenaufhängung bereitzustellen.
Des Weiteren ist der Schirmverformungsmechanismus nicht auf den Typ beschränkt, der die Verformungsdrähte 72 verwendet. Es versteht sich von selbst, dass die vorliegende Erfindung auf verschiedene Verformungsmechanismen angewendet werden kann, wie die Verformung durch einen Extrusionsmechanismus von der Rückseite der Schirmreflexionsoberfläche zur Seite der Projektionsvorrichtung.
[Sechste Ausführungsform]
Die sechste Ausführungsform ist so konzipiert, dass die Lichtmenge an der Position des Betrachters 14 detektiert wird, um die Schirmreflexionsoberfläche 36 entsprechend zu verformen.
Dazu ist ein Fotodetektionssensor in einer Fernbedienung integriert, bei der es sich um ein Fernbetätigungselement der Reflexionsschirmvorrichtung handelt. Dann wird wie in 11 gezeigt die Menge des vom Schirm 10 reflektierten Lichtes durch die Fernbedienung 84 mit dem eingebauten Fotodetektionssensor gemessen. Natürlich sollte der Fotodetektionssensor an einer Position angeordnet werden, wo der Betrachter 14 ein projiziertes Bild am hellsten sehen kann. Wie in 11 dargestellt hält also der Betrachter 14 die Fernbedienung 84 mit dem eingebauten Fotodetektionssensor einfach in der Hand, um an der Sichtposition den gewünschten Zustand einzustellen.
Im Falle der Verwendung einer solchen Fernbedienung 84 mit dem eingebauten Fotodetektionssensor ist ein Detektionsabschnitt 86 für das reflektierte Licht im Lichtverteilungskorrekturabschnitt 30 gemäß 12 anstelle des Detektionsabschnitts 24 für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses der in 2 dargestellten Grundkonfiguration angeordnet. Der Detektionsabschnitt 86 für das reflektierte Licht und der Betätigungsabschnitt, der den Befehlsabschnitt 22 zur Lichtverteilungskorrektur enthält oder dgl., werden dann in der Fernbedienung 84 mit dem eingebauten Fotodetektionssensor angeordnet. In diesem Fall ist übrigens der Detektionsabschnitt 86 für das reflektierte Licht mit dem Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung auf drahtlose Weise oder dgl. verbunden.
Gemäß dem beschriebenen Aufbau hält der Betrachter 14 die Fernbedienung 84 mit dem eingebauten Fotodetektionssensor in der Hand, um an der Sichtposition den gewünschten Zustand einzustellen und führt eine vorgegebene Tastenbetätigung aus, um einen Lichtverteilungs-Korrekturbefehl vom Befehlsabschnitt 22 zur Lichtverteilungskorrektur abzusetzen. Gemäß dem Lichtverteilungs-Korrekturbefehl wird ein Weißbild auf die volle Oberfläche oder ein bestimmtes statisches Bild von der Projektionsvorrichtung 12 projiziert. Damit zusammenhängend wird die Menge des reflektierten Lichtes des auf die Schirmreflexionsoberfläche 36 projizierten Bildes vom Detektionsabschnitt 86 für das reflektierte Licht der Fernbedienung 84 mit dem eingebauten Fotodetektionssensor detektiert. Anschließend wird das Ergebnis der Detektion an den Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung auf drahtlose oder ähnliche Weise übertragen. Damit führt jeder Abschnitt nach dem Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung die obige Operation aus, um die Schirmreflexionsoberfläche 36 zu verformen.
Wenn übrigens eine Mehrzahl Betrachter 14 anwesend ist, werden vorzugsweise Fotodetektionssensoren an den Positionen aller Betrachter angeordnet, um die Detektion auf Zeitmultiplexweise auszuführen, und ein Verformungsbetrag der Schirmreflexionsoberfläche 36 wird so ermittelt, dass alle Differenzwerte der erhaltenen Lichtmengensignale Minima werden können. Das heißt, im Falle eines Betrachters 14 kann die Verformungssteuerung so ausgeführt werden, dass die vom Fotodetektionssensor (Detektionsabschnitt 86 für das reflektierte Licht) detektierte Lichtmenge einen maximalen Wert annehmen kann. Andererseits erfolgt im Falle einer Mehrzahl Betrachter 14 die Verformungssteuerung in der Weise, dass die Differenz zwischen den detektierten Lichtmengen ein Minimum werden kann. Diese Verarbeitung dient dem Zweck, Helligkeitsdifferenzen des projizierten Bildes unter den Ziel-Betrachtern 14 weitestgehend zu vermeiden.
Gemäß der sechsten Ausführungsform ist es möglich, den reflektierten Lichtfluss von der Schirmreflexionsoberfläche in dem Bereich, der (die Mehrzahl) den Betrachter enthält, zuverlässig zu sammeln, indem der Fotodetektionssensor am (an jedem) Betrachter oder an entsprechender Stelle gehalten wird, um die Position des (jedes) Fotodetektionssensors im Wesentlichen identisch mit der des (jedes) Betrachters einzustellen.
Übrigens ist gemäß der sechsten Ausführungsform der Detektionsabschnitt 86 für das reflektierte Licht in der Fernbedienung 84 mit dem eingebauten Fotodetektionssensor integriert und mit dem Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung auf drahtlose oder ähnliche Weise verbunden. Es erübrigt sich darauf hinweisen, dass der Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung jedoch auch in der Fernbedienung 84 mit dem eingebauten Fotodetektionssensor integriert werden kann. In diesem Fall sind der Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung, der Treiberabschnitt 34 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung und der Bildkorrekturabschnitt 20 untereinander auf drahtlose oder ähnliche Weise verbunden.
[Siebte Ausführungsform]
Im Gegensatz zur sechsten Ausführungsform ist die siebte Ausführungsform auf eine solche Weise konzipiert, dass Licht von der Position des Betrachters 14 emittiert wird, das Licht an der Position der Schirmreflexionsoberfläche 36 empfangen wird, um die Position des Betrachters zu detektieren und ein Betrachter-Abdeckbereich entsprechend eingestellt wird, um die Schirmreflexionsoberfläche 36 zu verformen.
Wie in 13 dargestellt detektiert ein Detektionssensor 88 für die Markerlichtpunktposition einen Lichtfluss 90 von einem leuchtenden Körper (nicht dargestellt) als Marker, der in einer Fernbedienung 92 mit eingebautem Marker integriert ist. Der Steuerungsabschnitt 32 für die Schirmreflexionsoberflächenverformung berechnet dann die Position eines Emissionspunktes. Der Detektionssensor 88 für die Markerlichtpunktposition weist im Allgemeinen eine bildgebende Linse und einen Lichtpunktpositionssensor (nicht dargestellt) auf. In diesem Beispiel ist der Detektionssensor 88 für die Markerlichtpunktposition an einem feststehenden unteren Teil des Schirms oder dgl. angeordnet, der an der Verformung nicht beteiligt ist, um die Detektion zu erleichtern. Wenn zwei Satz Detektionssensoren 88 für die Markerlichtpunktposition einer derartigen Konfiguration in einem vorgegebenen Abstand angeordnet sind wie in 14 dargestellt, ist es möglich, eine räumliche Position eine Markerlichtpunktes mit Hilfe des Triangulationsprinzips vorzugeben. Es versteht sich von selbst, dass der Marker an einer Position angeordnet werden sollte, wo der Betrachter das projizierte Bild am hellsten sehen kann; und der Betrachter hält den Marker einfach, um an der Sichtposition den gewünschten Zustand einzustellen.
Das vom Marker emittierte Licht wird also empfangen, um dessen Koordinatenposition relativ zur Schirmreflexionsoberfläche 36 zu erhalten, und der Betrachter-Abdeckbereich 66 wird auf Basis der erhaltenen Koordinatenposition eingestellt. Es ist deshalb möglich, den Betrachter-Abdeckbereich 66, in dem sich der Betrachter 14 befindet, genau einzustellen. Außerdem kann in diesem Fall ein Raum mit einer vorgegebenen räumlichen Ausdehnung als Betrachter-Abdeckbereich eingestellt werden. Auf diese Weise kann selbst dann, wenn eine Mehrzahl Betrachter um die Markerposition anwesend ist, der Raum, der die Mehrzahl Betrachter enthält, als Betrachter-Abdeckbereich eingestellt werden. Als Ergebnis ist es möglich, den reflektierten Lichtfluss von der Schirmreflexionsoberfläche zuverlässig auf die Mehrzahl Betrachter zu sammeln.
Wenn eine Mehrzahl Betrachte anwesend ist, können selbstverständlich Marker an den Positionen aller Betrachter auf Zeitmultiplexweise angeordnet werden, um den Betrachter-Abdeckbereich 66 einzustellen. Alternativ können Marker wie in 14 gezeigt an acht Ecken eines virtuellen Raums des Betrachter-Abdeckbereichs 66 auf Zeitmultiplexweise angeordnet werden, um diesen einzustellen. Somit ist es möglich, den Betrachter-Abdeckbereich 66 genauer einzustellen, indem der von einer Mehrzahl Markerkoordinaten umgebene Raum als der Betrachter-Abdeckbereich 66 eingestellt wird.
Selbstverständlich ist der Marker nicht auf den Typ begrenzt, der Licht verwendet, sondern kann auch ein Typ sein, bei dem allgemein übliche Ultraschallwellen, elektromagnetische Wellen oder dgl. verwendet werden.
[Achte Ausführungsform]
Gemäß der dritten Ausführungsform wird die Lichtmenge an der Schirmreflexionsoberfläche 36 detektiert, um den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses zu detektieren, und der Verformungsbetrag der Schirmreflexionsoberfläche 36 wird entsprechend bestimmt.
Bei der achten Ausführungsform dagegen wird die Lichtmenge detektiert, während die Schirmreflexionsoberfläche 36 verformt wird, und der verformte Zustand wird beibehalten, wenn eine vorgegebene Lichtmenge erreicht ist. Das heißt, die konvexe Mikrolinse 38 zur Lichtsammlung und der Lichtmengen-Detektionssensor 60 werden am Schirm 10 in einer relativen Positionsbeziehung angebracht, in der ein Brennpunkt der konvexen Mikrolinse 38 in einem Zustand vor der Verformung wie in 15A dargestellt nicht mit dem Lichtmengen-Detektionssensor 60 übereinstimmt, und in einem Zustand nach der Verformung wie in 15B gezeigt mit diesem übereinstimmt. Wenn bei einer solchen Konfiguration die Schirmreflexionsoberfläche 36 allmählich verformt wird, wird der Brennpunkt des projizierten Lichtes 42 von der Projektionsvorrichtung 12 allmählich verschoben. Wenn der Brennpunkt mit dem Lichtmengen-Detektionssensor 60 an einer vorgegebenen Position übereinstimmt, ist zu diesem Zeitpunkt eine Verformung mit einem Winkel ϕ erzielt worden, bei dem das reflektierte Licht von der Schirmreflexionsoberfläche 36 zu einem vorgegebenen Betrachter-Abdeckbereich 66 gerichtet wird. Es ist also nur erforderlich, diesen Verformungszustand zu halten.
[Neunte Ausführungsform]
16A zeigt eine bekannte Vorrichtung, bei der die Schirmreflexionsoberfläche 36 durch zweidimensionale Anordnung einer Mikrolinse 94 gebildet wird. Hierbei wird ein Reflexions- und Diffusionsbereich 96, der von einem Licht absorbierenden Bereich (schwarzer Bereich) 98 umgeben ist, auf der bildgebenden Oberfläche der Mikrolinse 94 gebildet. Bei der Schirmreflexionsoberfläche 36 mit einem solchen Aufbau wird das von der Mikrolinse 94 im Reflexions- und Diffusionsbereich 96 gesammelte Licht darin reflektiert und gestreut, um aus der Mikrolinse 94 auszutreten. Andererseits wird das im Licht absorbierenden Bereich 98 gesammelte Licht darin absorbiert.
Wenn die Schirmreflexionsoberfläche 36 durch die zweidimensionale Anordnung einer solchen Mikrolinse 94 aufgebaut ist, kann nach der in 16B dargestellten Verformung selbst das im Licht absorbierenden Bereich 98 vor der Verformung absorbierte projizierte Licht 42 im Reflexions- und Diffusionsbereich 96 gesammelt werden. Das Licht wird also vom Reflexions- und Diffusionsbereich 96 reflektiert und gestreut, um aus der Mikrolinse 94 auszutreten und vom Betrachter 14 wahrgenommen zu werden. Außerdem hat ein externes Licht 100 von einer Deckenlampe oder dgl. keinen Einfluss, da es im Licht absorbierenden Bereich 98 absorbiert wird.
In der Mikrolinse 94 kann anstelle des Reflexions- und Diffusionsbereichs 96 ein Reflexionsund Diffusionsfilm 102 zur Wellenlängenwahl vorgesehen werden wie in 17 dargestellt. Wie aus 18 ersichtlich ist, hat der Diffusionsfilm 102 zur Wellenlängenwahl die Eigenschaft, nur vorgegebene Wellenlängen zu reflektieren und zu streuen, d. h. die Wellenlängen R, G und B des projizierten Lichtes 42, aber kein anderes Licht eines nicht reflektierenden Wellenlängenbereichs 104. Demzufolge wird selbst dann, wenn das externe Licht 100 von der Lampe oder dgl. in einem anderen Abschnitt als dem Licht absorbierenden Bereich 98 gesammelt wird, das Licht nicht reflektiert/gestreut und deshalb kann eine Schirmreflexionsoberfläche 36 gebildet werden, die nur schwer durch das externe Licht 100 beeinflusst wird.
In 17 kennzeichnet das Bezugszeichen 106 einen projizierten Lichtfluss und das Bezugszeichen 108 kennzeichnete einen reflektierten und gestreuten Lichtfluss.
Außerdem kann wie in 19 dargestellt anstelle der Mikrolinse 94, die mit dem Reflexionsund Diffusionsfilm 102 zur Wellenlängenwahl versehen ist, ein Hologrammfilter 110 verwendet werden, das einen Reflexions- und Diffusionsfilm 102 zur Wellenlängenwahl 112 aufweist, in dem Bereiche angeordnet sind, um R, G und B individuell zu reflektieren und zu streuen. Das heißt, das Hologrammfilter 110 kann wie dargestellt Brennpunkte nach Wellenlängen räumlich trennen. Wenn demnach der Reflexions- und Diffusionsfilm 112 zur Wellenlängenwahl, in dem die Bereiche so angeordnet sind, dass die entsprechenden Wellenlängen von R, G und B reflektiert und gestreut werden, an der Position jedes Brennpunktes vorgesehen ist, ist es möglich, ähnliche Effekte zu erzielen wie mit der mit dem Reflexions- und Diffusionsfilm 102 zur Wellenlängenwahl versehenen Mikrolinse 94, die in 17 dargestellt ist.
[Zehnte Ausführungsform]
Bisher wurde eine eindimensionale Verformung beschrieben, bei der die obere Stirnseite der Schirmreflexionsoberfläche 36 zum Betrachter hin als Verformungsrichtung verformt wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Selbstverständlich kann auch eine zweidimensionale Verformung ausgeführt werden, was in 20 mit θx, θy gekennzeichnet ist.
Die zweidimensionale Verformung, bei der die Schirmreflexionsoberfläche 36 zu einer konkaven Form gebogen wird, ermöglicht eine wirksamere Sammlung des reflektierten Lichtflusses am Betrachter 14.
[Elfte Ausführungsform]
Bisher wurde die Verformung der gesamten Schirmreflexionsoberfläche 36 beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Selbstverständlich kann die Schirmreflexionsoberfläche 36 lokal verformt werden.
Dazu wird wie in 21 dargestellt die Schirmreflexionsoberfläche 36 durch Anordnung einer Mehrzahl Diffusions- und Reflexions-Mikrooberflächen 114 (114₁ , 114₂ , ..., 114_N ) auf einer Schirmbasis 116 aufgebaut. Die Diffusions- und Reflexions-Mikrooberflächen 114 sind beweglich. Es ist deshalb möglich, den Zustand der Verteilungsrichtung des von der Schirmreflexionsoberfläche 36 reflektierten Lichtes zu ändern, indem die Diffusions- und Reflexions-Mikrooberflächen 114 bewegt werden.
Bei einer derartigen Konfiguration ist eine feinere Verstellung durch die Diffusions- und Reflexions-Mikrooberflächeneinheiten möglich. In 21 kennzeichnet das Bezugszeichen 118 einen Verteilungswinkel des vom Schirm reflektierten Lichtes.
Einige Beispiele für den Aufbau der Diffusions- und Reflexions-Mikrooberflächen 114 werden nunmehr beschrieben.
Zunächst wird ein geladenes Film/Dünnfilmsystem unter Bezugnahme auf 22 beschrieben. Die Zeichnung ist eine vergrößerte Ansicht (Ersatzansicht) des Abschnitts A in 21, die nur eine Diffusions- und Reflexions-Mikrooberfläche 114 zeigt (ähnlich wie die 23 bis 25).
Wie aus 22 ersichtlich ist, werden zwei feststehende Elektroden 120 an der Schirmbasis 116 angebracht. Des Weiteren wird eine Stirnfläche einer geladenen beweglichen Platte 122, deren eine Oberfläche positiv "+" und deren andere Oberfläche negativ "–" geladen ist, zwischen den feststehenden Elektroden 120 angeordnet. Dann wird die Diffusions- und Reflexions-Mikrooberfläche 114 an der freien Stirnfläche der geladenen beweglichen Platte 122 angeordnet. Außerdem wird eine der feststehenden Elektroden 120 über einen Schalter 126 mit einer Spannungsquelle 124 verbunden, während die andere an Masse gelegt wird.
Bei einer derartigen Ausführung ist der Schalter 126 im Zustand vor der Verformung ausgeschaltet. Während der Übergangszeit zur Verformung wird der Schalter 126 eingeschaltet, um "+" an die feststehende Elektrode 120 gegenüber der positiv "+" geladenen Seite der geladenen beweglichen Platte 122 anzulegen. Demzufolge wird die geladene bewegliche Platte 122 durch Abstoßung der Ladungen verformt, was mit einer Änderung des Neigungswinkels der Diffusions- und Reflexions-Mikrooberfläche 114 einhergeht. Wenn ein gewünschter Winkel erreicht worden ist, wird der Schalter 126 ausgeschaltet, um den Verformungszustand zu halten.
23 ist eine Ansicht, die den Aufbau im Falle eines geladenen Rotationsplattensystems darstellt. In diesem Fall ist eine geladene Rotationsplatte 128, deren Oberfläche die Diffusions- und Reflexions-Mikrooberfläche 114 werden soll, drehbar an der Schirmbasis 116 angebracht. Eine Stirnseite der geladenen Rotationsplatte 128 ist positiv "+" geladen, während die andere Stirnseite negativ "–" geladen ist. Dann werden drei feststehende Elektroden 120₁ und drei feststehende Elektroden 120₂ an der Schirmbasis 116 angeordnet, wobei sie die geladene Rotationsplatte 128 zwischen sich einschließen. In diesem Fall ist die feststehende Elektrode 120₂ , die die Betrachterseite wird, als transparente Elektrode ausgeführt. Die drei feststehenden Elektroden 120₁ werden selektiv über einen Schalter 126₁ mit der Spannungsquelle 124 verbunden, während die drei feststehenden Elektroden 120₂ selektiv über einen Schalter 126₂ an Masse gelegt werden. Die Schalter 126₁ und 126₂ sind miteinander gekoppelt. Die feststehenden Elektroden 120₁ , 120₂ und die Schalter 126₁ , 126₂ sind jedoch so geschaltet, dass die oberste der drei feststehenden Elektroden 120₁ und die unterste der drei feststehenden Elektroden 120₂ , die mittlere der feststehenden Elektroden 120₁ und die mittlere der feststehenden Elektroden 120₂ sowie die unterste der feststehenden Elektroden 120₁ und die oberste der drei feststehenden Elektroden 120₂ gleichzeitig gewählt werden können.
Somit sind gemäß einer derartigen Konfiguration die Schalter 126₁ , 126₂ im Zustand vor der Verformung beide ausgeschaltet. Während der Übergangszeit zur Verformung wird der Schalter 126₁ umgeschaltet, um die unterste feststehende Elektrode 120₁ mit der Spannungsquelle 124 zu verbinden, während der Schalter 126₂ umgeschaltet wird, um die oberste feststehende Elektrode 120₂ an Masse zu legen. Danach wird die negativ "–" geladene Stirnseite der geladenen Rotationsplatte 128 zur Seite der untersten feststehenden Elektrode 120₁ gezogen, während die positiv "+" geladene Stirnfläche zur Seite der obersten feststehenden Elektrode 120₂ gezogen wird. Dementsprechend wird die geladene Rotationsplatte 128 gedreht, um den Neigungswinkel der Diffusions- und Reflexions-Mikrooberfläche 114 zu ändern. Wenn der gewünschte Winkel erreicht worden ist, werden beide Schalter 126₁ , 126₂ ausgeschaltet, um den Verformungszustand zu halten.
Als Ergebnis ist es möglich, die Verformung der Diffusions- und Reflexions-Mikrooberfläche 114 durch eine elektrostatische Kraft zu halten.
Übrigens können anstelle der Spannungsquelle 124 der fotoelektrische Wandlerabschnitt 80 und der Elektrizitätsakkumulatorabschnitt 82, die oben in Zusammenhang mit der fünften Ausführungsform beschrieben worden sind, verwendet werden. Eine Konfiguration für diesen Fall ist in den 24 und 25 dargestellt.
[Zwölfte Ausführungsform]
Eine Ausführungsform wird auf einen Schirm des Vorhangtyps angewendet.
Das bedeutet, dass wie in 26 dargestellt ist, der Schirm 10 aus einer Doppelstruktur bestehend aus einem Vorhang 130 und einer Schirmreflexionsoberfläche 36 gebildet wird. Der Vorhang 130 und die Schirmreflexionsoberfläche 36 werden dann zur Aufbewahrung in einem Gehäuse gemeinsam zusammengefaltet, und die Schirmreflexionsoberfläche 36 wird im zugezogenen Zustand des Vorhangs 130 gespreizt.
Bei einer derartigen Konfiguration wird nur die Schirmreflexionsoberfläche 36 verformt, um die wirksame Sammlung des von dieser reflektierten Lichtflusses auf den Betrachter 14 zu ermöglichen.

Claims

Reflexionsschirmvorrichtung zur Verwendung mit einer Projektionsvorrichtung (12), die ein Bild auf Basis empfangener Bilddaten projiziert, das von einem Betrachter (14) zu betrachten ist, aufweisend: eine Schirmreflexionsoberfläche (36), die das von der Projektionsvorrichtung projizierte Bild streut und zum Betrachter reflektiert; und ein Korrekturmittel (30) für die Lichtverteilung zum Ändern der Winkelverteilung der Lichtintensität, die von der Schirmreflexionsoberfläche reflektiert wird, um das von der Schirmreflexionsoberfläche reflektierte gestreute Licht vorherrschend zum Betrachter zu reflektieren; dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner ein Detektormittel (24) für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses zur Erfassung des Einfallswinkels des projizierten Lichtes der Projektionsvorrichtung auf der Schirmreflexionsoberfläche aufweist, und dass das Korrekturmittel für die Lichtverteilung so ausgeführt ist, dass es die Winkelverteilung der Lichtintensität, die von der Schirmreflexionsoberfläche reflektiert wird, auf Basis des vom Detektormittel für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses erfassten Winkels ändert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner ein Speichermittel (28) für den Schirmlichtverteilungswinkel zum Speichern des Lichtverteilungswinkels des von der Schirmreflexionsoberfläche reflektierten Lichtes aufweist, und dass das Korrekturmittel für die Lichtverteilung so ausgeführt ist, dass es die Winkelverteilung der Lichtintensität, die von der Schirmreflexionsoberfläche reflektiert wird, auf Basis des vom Detektormittel für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses erfassten Winkels und des im Speichermittel für den Schirmlichtverteilungswinkel gespeicherten Lichtverteilungswinkels ändert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektormittel für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses enthält: eine Sammlerlinse (38), die an der Vorderseite der Schirmreflexionsoberfläche angeordnet ist; und Fotodetektormittel (40; 60) zur Erfassung des von der Sammlerlinse gesammelten Lichtes, und das Detektormittel für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses so ausgeführt ist, dass es den Einfallswinkel des von der Projektionsvorrichtung auf die Schirmreflexionsoberfläche projizierten Lichtes auf Basis der Position des Lichtflecks oder der von den Fotodetektormitteln erfassten Lichtmenge erfasst.
Reflexionsschirmvorrichtung zur Verwendung mit einer Projektionsvorrichtung (12), die ein Bild auf Basis empfangener Bilddaten projiziert, das von einem Betrachter (14) zu betrachten ist, aufweisend: eine Schirmreflexionsoberfläche (36), die das von der Projektionsvorrichtung projizierte Bild streut und zum Betrachter reflektiert; und ein Korrekturmittel (30) für die Lichtverteilung zum Ändern der Winkelverteilung der Lichtintensität, die von der Schirmreflexionsoberfläche reflektiert wird, um das von der Schirmreflexionsoberfläche reflektierte gestreute Licht vorherrschend zum Betrachter zu reflektieren; dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturmittel für die Lichtverteilung enthält: ein Speichermittel (56) für Verformungsmuster zum Speichern einer Mehrzahl Arten von Verformungsmuster der Schirmreflexionsoberfläche; und ein Mittel (58) zur Wahl von Verformungsmustern, um es dem Betrachter zu ermöglichen, eines der im Speichermittel für Verformungsmuster gespeicherten Verformungsmuster auszuwählen, und das Korrekturmittel für die Lichtverteilung so ausgeführt ist, dass es die Form der Schirmreflexionsoberfläche auf Basis des durch das Mittel zur Wahl von Verformungsmustern ausgewählten Verformungsmusters verformt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner aufweist: ein Einstellmittel (26) für den Betrachter-Abdeckbereich zur Einstellung des Betrachter-Abdeckbereichs (66), bei dem es sich um die Information der Position handelt, in der sich der Betrachter befindet; und ein Speichermittel (28) für den Schirmlichtverteilungswinkel zum Speichern des Lichtverteilungswinkels des von der Schirmreflexionsoberfläche reflektierten Lichts; und dass das Korrekturmittel für die Lichtverteilung enthält: ein Berechnungsmittel (50) für das Ausmaß der Schirmverformung zum Berechnen des optimalen Ausmaßes der Verformung der Schirmreflexionsoberfläche auf Basis des Einfallswinkels des Lichtes auf der Schirmreflexionsoberfläche, der vom Detektormittel für den Einfallswinkel des projizierten Lichtflusses erfasst wird, des Betrachter-Abdeckbereichs, der vom Einstellmittel für den Betrachter-Abdeckbereich eingestellt worden ist, und des Licht verteilungswinkels, der im Speichermittel für den Schirmlichtverteilungswinkel gespeichert ist; und ein Anzeigemittel (54) für das Ausmaß der Verformung zum Anzeigen des optimalen Ausmaßes der Verformung, das vom Berechnungsmittel für das Ausmaß der Schirmverformung berechnet worden ist.
Reflexionsschirmvorrichtung zur Verwendung mit einer Projektionsvorrichtung (12), die ein Bild auf Basis empfangener Bilddaten projiziert, das von einem Betrachter (14) zu betrachten ist, aufweisend: eine Schirmreflexionsoberfläche (36), die das von der Projektionsvorrichtung projizierte Bild streut und zum Betrachter reflektiert; und ein Korrekturmittel (30) für die Lichtverteilung zum Ändern der Winkelverteilung der Lichtintensität, die von der Schirmreflexionsoberfläche reflektiert wird, um das von der Schirmreflexionsoberfläche reflektierte gestreute Licht vorherrschend zum Betrachter zu reflektieren; dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner ein Einstellmittel (26) für den Betrachter-Abdeckbereich zur Einstellung des Betrachter-Abdeckbereichs (66) aufweist, bei dem es sich um die Information der Position handelt, in der sich der Betrachter befindet, und dass das Korrekturmittel für die Lichtverteilung so ausgeführt ist, dass es die Winkelverteilung der von der Schirmreflexionsoberfläche reflektierten Lichtintensität auf Basis des vom Einstellmittel für den Betrachter-Abdeckbereich eingestellten Abdeckbereichs ändert.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellmittel für den Betrachter-Abdeckbereich enthält: mindestens einen Marker (92), der Licht zumindest zur Schirmreflexionsoberfläche emittiert; und ein Detektormittel (88) für die Markerposition zum Empfangen des vom Marker emittierten Lichtes, um die Koordinatenposition des Markers relativ zur Schirmreflexionsoberfläche zu erhalten, und bei der das Einstellmittel für den Betrachter-Abdeckbereich den Betrachter-Abdeckbereich auf Basis der Koordinatenposition einstellt, die vom Detektormittel für die Markerposition erhalten worden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellmittel für den Betrachter-Abdeckbereich den Raum, der von einer Mehrzahl Markerkoordinaten, die vom Detektormittel für die Markerposition erhalten worden sind, umgeben ist, als Betrachter-Abdeckbereich einstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellmittel für den Betrachter-Abdeckbereich den Raum, der eine vorgegebene räumliche Ausdehnung hat, die die Markerkoordinaten enthält, die vom Detektormittel für die Markerposition erhalten worden sind, als Betrachter-Abdeckbereich einstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturmittel für die Lichtverteilung mindestens ein Fotodetektor-Sensormittel (86) zum Empfangen des von der Schirmreflexionsoberfläche reflektierten Lichts enthält, um dessen Menge zu erfassen, und die Winkelverteilung der von der Schirmreflexionsoberfläche reflektierten Lichtintensität auf eine solche Weise ändert, dass die Gesamtmenge des vom Fotodetektorsensor erfassten Lichtes maximal wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturmittel für die Lichtverteilung eine Mehrzahl Fotodetektor-Sensormittel (86) zum Empfangen des von der Schirmreflexionsoberfläche reflektierten Lichts enthält, um dessen Menge zu erfassen, und die Winkelverteilung der von der Schirmreflexionsoberfläche reflektierten Lichtintensität auf eine solche Weise ändert, dass die Differenz der Mengen des von der Mehrzahl Fotodetektor-Sensormittel erfassten Lichtes minimal wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirmreflexionsoberfläche einen vorgegebenen Verteilungswinkel des reflektierten Lichtes hat, und das Korrekturmittel für die Lichtverteilung die Winkelverteilung der von der Schirmreflexionsoberfläche reflektierten Lichtintensität ändert, indem des die Schirmreflexionsoberfläche zu einer vom Betrachter aus gesehenen konkaven Oberflächenform verformt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturmittel für die Lichtverteilung Verformungsdrähte (72) enthält, die etwa an beiden Ende der Schirmreflexionsoberfläche angeordnet sind, und die Schirmreflexionsoberfläche zu einer konkaven Oberflächenform entlang den Verformungsdrähten verformt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner ein fotoelektrisches Wandlermittel (80) zum Wandeln des auf die Schirmreflexionsoberfläche projizierten Lichtes in Spannung aufweist, und dass das Korrekturmittel für die Lichtverteilung die Winkelverteilung der durch die Schirmreflexionsoberfläche reflektierten Lichtintensität durch Verwenden der vom fotoelektrischen Wandlermittel gelieferten Spannung ändert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl beweglicher Mikrostreulicht-Reflexionsoberflächen (114, bis 114_N ) auf der Schirmreflexionsoberfläche angeordnet ist, und das Korrekturmittel für die Lichtverteilung die Winkelverteilung der durch die Schirmreflexionsoberfläche reflektierten Lichtintensität durch Bewegen der Mikrostreulicht-Reflexionsoberflächen ändert.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrostreulicht-Reflexionsoberflächen die Verformung durch elektrostatische Kräfte aufrechterhalten.
Projektionssystem, aufweisend: eine Projektionsvorrichtung (12), die ein Bild auf Basis empfangener Bilddaten projiziert; und eine Reflexionsschirmvorrichtung, auf der ein Betrachter (14) das Bild betrachtet, dadurch gekennzeichnet, dass: die Reflexionsschirmvorrichtung eine Reflexionsschirmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 6 ist; und das Korrekturmittel für die Lichtverteilung der Reflexionsschirmvorrichtung so ausgeführt ist, dass es die Winkelverteilung der durch den Schirm reflektierten Lichtintensität ändert und Bildkorrekturinformationen gemäß dem Ausmaß der Änderung ausgibt, und ferner aufweist: ein Bildkorrekturmittel (20) zur Ausführung einer Bildkorrektur für die zur Projektionsvorrichtung geschickten Bilddaten auf Basis der Bildkorrekturinformationen vom Korrekturmittel für die Lichtverteilung.
System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Bildkorrekturmittel ausgeführte Bildkorrektur eine Verzerrungskorrektur eines Bildes ist.
System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Bildkorrekturmittel ausgeführte Bildkorrektur eine nicht gleichmäßige Leuchtdichtekorrektur eines Bildes ist.