JP2000010196A - 投写型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】移動や設置が容易であり、使い勝手が優れ、か
つ外光に対して影響の少ない投写型画像表示装置を得
る。 【解決手段】映像投写装置１００と、透過型スクリーン
装置２００とを有する。透過型スクリーン装置２００
は、スクリーン２０を巻き取った状態及び巻き取りを解
いてスクリーンを広げた状態にすることができる巻き取
り方式の装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶、、ＤＭＤ
（デジタル・マイクロミラー・デバイス）などの映像信
号に応じた光を透過または反射するライトバルブ装置を
用いた投写型画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルを１枚、または３枚用いた液
晶プロジェクション装置が実用化されている。図１２に
は、液晶プロジェクション装置を利用した従来の前面投
写型画像表示装置を示し、図１３には背面投写型画像表
示装置を示している。この装置に用いられる液晶プロジ
ェクション装置は、次のような構成である。

【０００３】メタルハライドランプや、ハロゲンランプ
を用い、高効率で平行光を取り出す光源１と、入力ビデ
オ信号やパソコン映像信号に応じてマトリックス状の画
素の透過率を制御する液晶ライトバルブ装置２と、この
液晶ライトバルブ装置２に映像信号に応じた信号を書き
込むライトバルブ駆動回路３と、ライトバルブ装置２か
らの透過光を後述するスクリーンへ拡大投写する投写レ
ンズ４と、この投写レンズ装置４からの投影光を結像
し、映像を表示するスクリーン５とで構成されている。

【０００４】この液晶プロジェクション装置を用いて投
写映像を拡大投写するには、スクリーン５が必要とな
る。簡易的に投写するのであれば白い壁でかまわない
が、反射率（スクリーンゲイン）が低く、明るい映像を
得ることが難しい。そこで、ＯＨＰ，スライド映写機等
で用いている巻き取りなどの収納性を兼ね備えた専用ス
クリーン５を用いることになる。

【０００５】前面から投写する方式では、スクリーン５
が白いため室内が明るいと外光の影響で黒が浮いてしま
いコントラスト比が悪い映像となる。そこで、このよう
な問題を解決する装置として、図１３に示すような透過
型スクリーン５Ａを用いた背面投写方式の背面投写型画
像表示装置がある。この方式は、プロジェクタからの光
像を反射鏡６で反射し、透過型スクリーン５Ａに投写し
ている。この方式であると外光がスクリーン５Ａを透過
し、反射しにくいため黒浮きの少ない映像を実現するこ
とが可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前面投写型の画像表示
装置であると、プロジェクタ本体とスクリーンを用意
し、必要とする部屋に運び、スクリーンを壁沿いに広
げ、プロジェクタ本体をテーブル上などに設置し、必要
な投影距離を保ち、ＡＣ電源とビデオ信号やＴＶアンテ
ナなどを部屋の壁などから取り込む必要がある。

【０００７】その配置、配線は非常に手間がかかり、使
用者には負担となる。また視聴条件としては、スクリー
ンに当たる外光を減少するために部屋を薄暗くする必要
があるが、それらの配線に足を引っかけたりする危険が
あり、安全面でも問題がある。

【０００８】そこで背面投写式の画像表示装置を用いる
ことも考えられるが、本体が大きく部屋間の移動はかな
りの手間となる。そこで、この発明は、移動や設置が容
易であり、かつ外光に対して影響の少ない投写型画像表
示装置を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、映像投写装
置と、透過型スクリーン装置とを有する背面投写型表示
装置において、前記透過型スクリーン装置は、スクリー
ンを巻き取った状態及び巻き取りを解いてスクリーンを
広げた状態にすることができる巻き取り方式の装置とす
るものである。

【００１０】この手段により、背面投写式の外光に強い
という利点を有効に利用することが可能となり、また前
面投写式の可搬性を備えた投写型画像表示装置を得るこ
とができる。

【００１１】

【実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図面を参
照して説明する。図１はこの発明の一実施の形態であ
る。図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は正面図、図１
（Ｃ）は、側面図である。１００は映像投写装置であ
り、２００は透過型スクリーン装置である。

【００１２】映像投写装置１００において、１０は液晶
プロジェクタ本体であり、光源と、液晶表示装置と、液
晶駆動回路を内蔵している。１１は投写レンズである。
投写レンズ１１から投写された光学像は、前方に対面し
ている透過型のスクリーン２０に投影される。この透過
型スクリーン２０を有する透過型スクリーン装置２００
は、例えば左右にスクリーン２０を広げたり、また、広
がった状態の透過スクリーン２０を巻き取った状態にす
ることができるもので、左右にはそれぞれ収納部２１，
２２が設けられている。透過型スクリーン２０として
は、例えば対角１０００ｍｍ（４０型）である。

【００１３】更に、前記収納部２１，２２は、支持機構
３００を構成する伸縮自在のロッド形状の伸縮自在なア
ーム３０１，３０２の一端にそれぞれ結合されている。
このアーム３０１，３０２の他端は、液晶プロジェクタ
本体１０の外装ケース側面に取り付けられている。液晶
プロジェクタ本体１０とアーム３０１，３０２の取り付
け部は、アーム３０１，３０２の成す角度が変化できる
ように、例えば回動支持機構により構成されている。ま
た、光軸とスクリーンとは直角の関係になり、光軸がス
クリーンの中心になるように設定されている。

【００１４】この投写型画像表示装置によると、収納部
２１，２２にスクリーン２０が巻き取られ、かつアーム
３０２，３０２が縮められた状態になると、図２
（Ａ），図２（Ｂ），図２（Ｃ）のような形状となる。

【００１５】そして、図３に示すように、使用時にはス
クリーン１２を広げて使用し、使用しないときは、例え
ばロッカーなどに折りたたんで収納することができる。
図４はこの発明の装置の他の実施の形態である。

【００１６】上記の実施の形態では、スクリーン２０の
左右に収納部２１，２２が設けられている。しかし図４
の実施の形態では、片側の収納部２１のみで他方は、単
にスクリーンのエッジを固定した支持体２３で構成され
ている。他の部分は、先の実施の形態と同様である。

【００１７】図５は、更にこの発明の装置の他の実施の
形態を示している。この実施の形態では、映像投写装置
１００において、例えばズームレンズ、あるいは画像メ
モリを用いて画像の大きさを調整できる機能が設けられ
ている場合に適合する実施の形態である。つまりこの実
施の形態では、スクリーン２０の左右の広がり程度に応
じて、画像の大きさが調整され、スクリーン２０の面積
に応じた投影が行われるようになっている。

【００１８】具体的には、例えば投写レンズが倍率可変
のズームレンズになっており、アーム３０１，３０２の
開き角度に応じてズーム比が自動調整される。またこの
場合は、スクリーン２０の縦幅は、本来の高さ（アスペ
クト比が１６：９で４０型の場合は約５００ｍｍ）を有
するので、スクリーン２０の横幅を６６７ｍｍに広げれ
ばアスペクト比４：３で３３型の画面として変更するこ
とができる。また横幅６６７ｍｍに合わせて縦３７５ｍ
ｍに１６：９の映像を表示すれば３０型の画面とするこ
とができる。

【００１９】このように、アスペクト比４：３の映像に
対しては、スクリーン２０の広がり程度を制御すれば、
容易に４：３対応のディスプレイとすることができる。
またパーソナルコンピュータの映像についても４：３の
ものがあるので、パソコン用のディスプレイとしても適
用が可能である。

【００２０】投写レンズのズーム機構により制御した
が、画像メモリを用いて信号処理により画像の大きさを
制御してもよい。上記の説明は、スクリーン２０の広が
りの程度に応じて、投影画像の大きさを制御するとし
て、説明したが、逆に元々の映像のアスペクト比が４：
３あるいは１６：９の場合がある。そこで、映像信号の
アスペクト比を判定し、アーム３０１，３０２の基端部
にモータを用いた自動調整機構を設けてスクリーン２０
の広がりの程度を制御できるようにしてもよい。

【００２１】上記の説明は、自動によりズームあるいは
スクリーン２０の広がりの程度が制御されるとしたが、
マニュアルにより調整してよいことは勿論である。上記
の実施の形態では、アーム３０１，３０２の伸長程度
は、一定として説明したが、伸長の程度を自由に変更で
きるようにしてもよい。

【００２２】図６は、アーム３０１，３０２の引伸ばし
を途中で止めた状態を示している。この場合には、投写
レンズ１１のフォーカスがマニュアルあるいは自動によ
り調整され、投写レンズ１１とスクリーン２０の距離に
適切なフォーカス状態とされる。これにより、スクリー
ンサイズは小さくなるが、奥行を狭めたい場合に最適な
形態を得ることができる。自動的なフォーカス調整は、
液晶プロジェクタ本体１０側に、例えば赤外線を用いた
オートフォーカス調整装置が設けられる。あるいは、ア
ーム３０１，３０２の引伸ばし状態を検出する機械的な
距離判定機能を搭載し、この距離判定機能の出力に応じ
てフォーカス調整が行われるようにしてもよい。また、
アーム３０１，３０２に目盛りなどの目印を設けてお
き、この目盛りの値に応じてマニュアル調整を行うよう
にしてもよい。

【００２３】上記の実施の形態では、映像投写装置１０
０が常に一定のものを用いたが、この映像投写装置は交
換可能なものであってもよい。図７には、透過型スクリ
ーン装置１００をアーム３０１，３０２に連結した場合
の例を示し、図７（Ｂ）には別の透過型スクリーン装置
１００Ａを、アーム３０１，３０２に連結した場合の例
を示している。透過型スクリーン装置１００と１００Ａ
との相違は、透過型スクリーン装置１００Ａが透過型ス
クリーン装置１００よりも小型である点である。これに
より装置外形の寸法を容易に変更することができる。例
えばオプションにより小型（例えば３０型）、や大型
（例えば５０型）の透過型スクリーン装置を用意するこ
とが可能となる。

【００２４】図８は、更に他の実施の形態である。この
実施の形態は、使用例を示すものでアーム３０１，３０
２を液晶プロジェクタ本体１０から取り離し可能にした
場合、反射型スクリーン４００あるいは壁などに投影し
て前面投写式プロジェクタとして利用できる例を示して
いる。

【００２５】図９には、アーム３０１，３０２に目盛り
３０３を付けて、アームの伸び状態をユーザが確認でき
るようにしている。この場合、更に目盛り３０３と合わ
せて投写レンズのフォーカス調整情報を記述しておいて
もよい。

【００２６】図１０には、上述した収納部２１，２２に
おけるスクリーン巻き取り機構の例を示している。スク
リーン２０の端は、軸６１に取り付けられたボビン６２
により巻き取ることができ、またその巻き取り状態を解
くことができる。軸６１には、渦巻きばね６３の内周端
が固定され、この渦巻きばね６３の外周端は、収納部の
外装ケースに固定されている。更に軸６１には、渦巻き
ばね６４の力で、軸６１が矢印Ａ方向へ回転しようとす
る（スクリーンを巻き取るための回転）のを抑制するた
めに用いられる歯車６５が取り付けられている。この歯
車６５の歯には、ストッパ６７が作用し、歯車６５の回
転を規制し、スクリーン２０が巻き取られるのを防ぐこ
とができる。しかし軸６１がスクリーン２０を解く方向
へ回転する場合には、歯車６５の回転を許容する。した
がって、スクリーン２０を広げる場合には、ストッパ６
７と歯車６５の係合状態を図示しない操作子により開放
しておき、アーム３０１，３０２を伸長し角度を広げる
操作を行う。

【００２７】図１１には、上記した実施の形態におい
て、オートフォーカスやズームの調整を行う機能の構成
例を示している。図１１（Ａ）に示すように、液晶プロ
ジェクタ本体１０のスクリーン側には、距離測定用光セ
ンサ格納部５００が設けられている。この格納部５００
は、濃赤色のアクリルカバーなどで覆われている。この
中には、図１１（Ｂ）に示すように、発光ダイオード５
０１，受光ダイオード５０２が設けられている。フォー
カス、ズーム調整のための測定時には、ユーザの操作に
応答するマイクロプロセッサ５１０がトリガパルス発生
回路５１１に対して測定開始タイミング信号を与える。
すると、トリガパルス発生回路５１１は、パルス発生回
路５１２に対してスタート信号を与える。これに応答し
てパルス発生回路５１２は、発光ダイオード５０１にパ
ルス電圧を供給する。発光ダイオード５０１から出力さ
れた光は、スクリーン２０に照射されて反射し、受光パ
ルス５０２により受光される。ここでは受光した光が光
電変換され、その出力は、パルス検出回路５１３に入力
される。ここではパルス光に対応したパルス電圧が検出
される。このパルス電圧は、時間差演算回路５１４に入
力される。

【００２８】時間差演算回路５１４では、トリガパルス
発生回路５１１のスタート信号とパルス電圧との時間差
を計算する。この計算結果は、距離算出回路５１５に入
力される。この距離算出回路５１５では、入力した時間
差情報から、投写レンズとスクリーンまでの距離を換算
し、その距離情報をオートフォーカスズーム設定回路５
１６に与える。オートフォーカスズーム設定回路５１６
は、距離情報と、アーム開閉角度検出回路５１７からの
角度情報を用いて、オートフォーカス用ステッピングモ
ータ５１８、ズーム用ステッピングモータ５１９の制御
信号を作成して、それぞれに与える。アーム開閉角度検
出回路５１７は、例えば液晶プロジェクタ本体１０のア
ーム取り付け部において、アームの角度に応じて変化す
る、例えば複数の光センサの出力状態や、抵抗器の抵抗
値を利用して検出している。オートフォーカスズーム設
定回路５１６は、例えばアーム開閉角度検出回路５１７
からの角度情報、及び距離情報に基づいて、フォーカス
調整データ及びズーム調整データを得ることができるテ
ーブルを、予めメモリに格納されている。

【００２９】これにより、スクリーンを開きこのみの状
態にすれば、自動的にフォーカス及びズームが調整され
ることになる。以上説明したようにこの発明の装置によ
ると、透過型スクリーンであるために背面投写式の外光
に影響を受け難い利点がある。またスクリーンの巻き取
りが可能であるために可搬性に優れ、どこへでも手に下
げて移動可能であり、使いたい場所で大画面の映像表示
を実現することができ、便利性、使い勝手がよい。

【００３０】また背面投写式にし外光に影響を受け難い
ので、比較的明るい部屋で使うことが可能となる。これ
は手元資料を見ながらのプレゼンテーションや、メモ取
りを行う場合も可能となる。

【００３１】さらに部屋が明るければビデオケーブルや
ＡＣコードを足に引っかけたりすることも無く、安全性
を得るのに有効である。また背面投写式であることから
プロジェクション本体を壁側に近づけて配置しやすいの
で部屋の中にケーブルを横断させるような環境を無くす
ことができる。またプロジェクターとスクリーンの間を
人が横切るようなことも無く、また使用場所がスクリー
ンのある部屋に限定されることも無い。又、 上記説明で
はスクリーンを左右に広げるとしているが、上下に広げ
る方式も含むものである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明は、移動や
設置が容易であり、使い勝手が優れ、かつ外光に対して
影響の少ない投写型画像表示装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態を示す図。

【図２】この発明の装置の縮小状態を示す図。

【図３】この発明の装置の使用状態を説明するために示
した図。

【図４】この発明の他の実施の形態を示す図。

【図５】この発明の装置の更に他の実施の形態を示す
図。

【図６】この発明の装置の更にまた他の実施の形態を示
す図。

【図７】この発明の装置のまた他の実施の形態を示す
図。

【図８】この発明の装置の応用的な使用形態を示す図。

【図９】この発明の装置の他の実施の形態を示す図。

【図１０】この発明の装置で用いられる収納部の構造の
例を示す図。

【図１１】この発明の装置におけるオートフォーカス、
ズーム調整機能を示す説明図。

【図１２】従来の前面投写型画像表示装置を示す図。

【図１３】従来の背面投写型画像表示装置を示す図。

【符号の説明】

１００…映像投写装置、２００…透過型スクリーン装
置、１０…液晶プロジェクタ本体、１２…投写レンズ、
２０…スクリーン、２１，２２…収納部、３００…支持
機構、３０１、３０２…アーム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 尚浩 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 (72)発明者 米山 貴久 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 Ｆターム(参考） 2H021 AA00 AA04 AA05 5C058 AA06 AA18 BA11 BA17 BA22 BB13 EA01 EA26 EA32 5G435 AA00 BB12 BB17 DD02 DD07 DD12 EE49 GG46

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像投写装置と、透過型スクリーン装置
   とを有する背面投写型表示装置において、 前記透過型スクリーン装置は、スクリーンを巻き取った
   状態及び巻き取りを解いてスクリーンを広げた状態にす
   ることができる巻き取り方式の装置であることを特徴と
   する投写型画像表示装置。
2. 【請求項２】 前記映像投写装置と、前記透過型スクリ
   ーン装置とは、両者を対面させて両者の間で伸縮可能な
   支持機構により結合されていることを特徴とする請求項
   １記載の投写型画像表示装置。
3. 【請求項３】 前記透過型スクリーン装置は、前記スク
   リーンを左右に広げる装置であり、前記スクリーンを巻
   き取る側と引き出す側の部分を有し、前記巻き取る側の
   部分には、収納部が構成されていることを特徴とする請
   求項１記載の投写型画像表示装置。
4. 【請求項４】 前記透過型スクリーン装置は、前記スク
   リーンを左右に広げる装置であり、左右の部分に、それ
   ぞれ前記スクリーンを巻き取ることができる収納部が構
   成されていることを特徴とする請求項１記載の投写型画
   像表示装置。
5. 【請求項５】 前記映像投写装置は、前記スクリーンの
   横幅又は面積に合わせて自動で画像の大きさを調整する
   画像調整装置を有することを特徴とする請求項１記載の
   投写型画像表示装置。
6. 【請求項６】 前記画像調整装置は、ズームレンズによ
   り光学的に画像の大きさを調整する装置であることを特
   徴とする請求項５記載の投写型画像表示装置。
7. 【請求項７】 前記画像調整装置は、画像メモリを用い
   て電気的に画像の大きさを調整する装置であることを特
   徴とする請求項５記載の投写型画像表示装置。
8. 【請求項８】 前記映像投写装置は、前記伸縮可能な支
   持機構の伸縮状態に応じて前記スクリーン上のフォーカ
   スが自動調整される装置であることを特徴とする請求項
   ２記載の投写型画像表示装置。
9. 【請求項９】 前記画像調整装置は、前記スクリーンの
   広がりに応じたアスペクト調整機能を備えていることを
   特徴とする請求項１記載の投写型画像表示装置。
10. 【請求項１０】 前記透過型スクリーン装置は、サイズ
    の異なるものと交換可能であることを特徴とする請求項
    １記載の投写型画像表示装置。