JP2007286348A - スクリーン、リアプロジェクタ及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】効果的にシンチレーションを低減したスクリーン、リアプロジェクタ及び画像表示装置を提供する。
【解決手段】本発明のスクリーン20は、拡散層10を有するスクリーン本体12と、拡散層10の面内の対称軸Oと同軸ではない拡散層10の外周の位置に設けられた支持部材14と、スクリーン本体12の外周に沿って設けられ、拡散層10が支持部材14を介して揺動可能に取り付けられた枠部16とを備える。
【選択図】図3
【解決手段】本発明のスクリーン20は、拡散層10を有するスクリーン本体12と、拡散層10の面内の対称軸Oと同軸ではない拡散層10の外周の位置に設けられた支持部材14と、スクリーン本体12の外周に沿って設けられ、拡散層10が支持部材14を介して揺動可能に取り付けられた枠部16とを備える。
【選択図】図3
Description
本発明は、スクリーン、リアプロジェクタ及び画像表示装置に関する。
近年、プロジェクタが急速な普及を見せている。主にプレゼンテーション用途で利用されているフロント投射型プロジェクタの他、近年はリア投射型プロジェクタが大画面の一形態として認知度を高めつつある。プロジェクション方式の表示装置の最大の利点は、液晶テレビ、PDP等の直視型ディスプレイと比べて低価格で同画面サイズの商品を提供できるところにある。しかし、直視型においても低価格が進展しており、プロジェク方式の表示装置にもより高い画質性能が求められている。
プロジェクタは、光源から射出された光を液晶ライトバルブ等の光変調素子に照射し、光変調素子により変調された投射光をスクリーンに投射することで画像をスクリーンに表示する。このとき、スクリーンには、画像が表示されると共に、スクリーン全面がぎらついて見えるシンチレーションと呼ばれる特有の現象が発生する。
ここで、シンチレーションの発生原理について図10(a)、(b)を参照して説明する。
図10(a)、(b)に示すように、光源70から出射された光は、液晶ライトバルブを透過して、拡散材72を含むスクリーン74に投射される。スクリーン74に投射された投射光は、スクリーン74に含有する拡散材72により拡散される。拡散された光は、スクリーンの通過時に拡散材72により回折されて2次源波のように振舞う。この2次源波による2つの球面波は、図10(b)に示すように、2波の位相関係に応じて強め合ったり弱め合ったりして、スクリーン面と鑑賞者との間に干渉縞となって現れる。この干渉縞が発生する像面Sに鑑賞者の焦点が合わせられると、鑑賞者はその干渉縞をスクリーン面をぎらつかせるシンチレーションとして認識する。
図10(a)、(b)に示すように、光源70から出射された光は、液晶ライトバルブを透過して、拡散材72を含むスクリーン74に投射される。スクリーン74に投射された投射光は、スクリーン74に含有する拡散材72により拡散される。拡散された光は、スクリーンの通過時に拡散材72により回折されて2次源波のように振舞う。この2次源波による2つの球面波は、図10(b)に示すように、2波の位相関係に応じて強め合ったり弱め合ったりして、スクリーン面と鑑賞者との間に干渉縞となって現れる。この干渉縞が発生する像面Sに鑑賞者の焦点が合わせられると、鑑賞者はその干渉縞をスクリーン面をぎらつかせるシンチレーションとして認識する。
シンチレーションは、スクリーン面に結像された画像を見ようとする鑑賞者にとって、あたかもスクリーン面と鑑賞者との間にベール、レース布、又はくもの巣を張ったかのような不快感を与える。また、鑑賞者の眼はスクリーン面とシンチレーションという2重の像を見ることになり、それぞれに焦点を合わせようとするため、大きな疲労を招く。
また、近年、プロジェクタの光源として高圧水銀ランプに代わる新しい光源の開発が求められている。特に、レーザ光源はエネルギー効率、色再現性、超寿命、瞬時点灯等の点で次世代プロジェクタ用の光源としての期待が高まっている。しかし、プロジェクタの光源として高圧水銀ランプの代わりに干渉性の高いレーザ光源を用いた場合には、干渉縞のコントラストはより高くなり、シンチレーションによる不快感と疲労はもはや耐え難いものとなる。
そこで、シンチレーションを低減する技術が広く提案されている。
例えば、特許文献1には、光拡散材が混入されたプラスチック材料より形成されている出射側光拡散層と、透明なプラスチック材料より形成されている中間層と、光拡散材が混入されたプラスチック材料より形成されている入射側光拡散層とを有するスクリーンが開示されている。これにより、入射側光拡散層にて発生したシンチレーションは出射側光拡散層にて再度拡散され、シンチレーションの発生を低減させている。
また、特許文献2及び3には、画像投影用スクリーンを構成する光拡散層の少なくとも1層を内部振動させ、光拡散層の相対的位置関係を変化させる画像投影用スクリーンが開示されている。このように、光拡散層に内部振動を付与することにより、シンチレーションの発生を低減させている。
特開平11−38512号公報
特開2001−100316号公報
特開2001−100317号公報
例えば、特許文献1には、光拡散材が混入されたプラスチック材料より形成されている出射側光拡散層と、透明なプラスチック材料より形成されている中間層と、光拡散材が混入されたプラスチック材料より形成されている入射側光拡散層とを有するスクリーンが開示されている。これにより、入射側光拡散層にて発生したシンチレーションは出射側光拡散層にて再度拡散され、シンチレーションの発生を低減させている。
また、特許文献2及び3には、画像投影用スクリーンを構成する光拡散層の少なくとも1層を内部振動させ、光拡散層の相対的位置関係を変化させる画像投影用スクリーンが開示されている。このように、光拡散層に内部振動を付与することにより、シンチレーションの発生を低減させている。
しかしながら、上記特許文献1〜3に開示されるシンチレーションの低減方法では以下の問題があった。
(1)上記特許文献1では、出射側光拡散層は固定されているため、スクリーンと鑑賞者との間の空間の散乱面の各点から発した光線間の干渉がなす位相分布も固定されており、干渉縞もまた固定された像として視認される。従って、本質的にはシンチレーションを低減させることができないという問題があった。
(2)上記特許文献2では、光、電場、磁場、熱、応力等の種々の振動手段を用いるため、余分な駆動エネルギーを要していた。また、これらの駆動手段を用いた場合、散乱層へのエネルギー伝達効率も低く、振動、音、不要電磁波、排熱となり、鑑賞者の快適な鑑賞を阻害する原因となっていた。
(1)上記特許文献1では、出射側光拡散層は固定されているため、スクリーンと鑑賞者との間の空間の散乱面の各点から発した光線間の干渉がなす位相分布も固定されており、干渉縞もまた固定された像として視認される。従って、本質的にはシンチレーションを低減させることができないという問題があった。
(2)上記特許文献2では、光、電場、磁場、熱、応力等の種々の振動手段を用いるため、余分な駆動エネルギーを要していた。また、これらの駆動手段を用いた場合、散乱層へのエネルギー伝達効率も低く、振動、音、不要電磁波、排熱となり、鑑賞者の快適な鑑賞を阻害する原因となっていた。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、効果的にシンチレーションを低減したスクリーン、リアプロジェクタ及び画像表示装置を提供することにある。
本発明は、上記課題を解決するために、拡散層を有するスクリーン本体と、前記拡散層の面内の対称軸と同軸ではない前記拡散層の外周の位置に設けられた支持部材と、前記スクリーン本体の外周に沿って設けられ、前記拡散層が前記支持部材を介して揺動可能に取り付けられた枠部と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、拡散層が支持部材により枠部に揺動可能に取り付けられるため、スクリーン本体に外乱振動が付与されると、支持部材を軸として拡散層に慣性モーメントが生じ、拡散層が揺動する。また、支持部材は、拡散層の対称軸と同軸ではない位置に設けられるため、拡散層の対称軸と同軸に支持部材を設けた場合と比較して、拡散層は不規則に揺動する。つまり、全ての方向(x−y−z−θ方向)に揺動する。ここで、外乱振動とは、プロジェクタのスピーカから出力される音による振動、又はプロジェクタが配置される外部環境、例えば床の振動、風による振動等を意味する。これにより、拡散層面の角度が時間をおってさまざまに変化するため、拡散層を通過する光の拡散状態が変化し、これに伴って、スクリーン本体の拡散層の拡散、回折により生成される干渉縞のパターンが変化する。従って、鑑賞者の眼の残像により干渉縞が積分平均化され、シンチレーションを低減させることができる。
さらに、拡散層の揺動には、外乱振動を利用し、光、電場等の振動発生手段を利用しないため、余分な駆動エネルギーを要さずにシンチレーションを低減させることができる。
さらに、拡散層の揺動には、外乱振動を利用し、光、電場等の振動発生手段を利用しないため、余分な駆動エネルギーを要さずにシンチレーションを低減させることができる。
また本発明のスクリーンは、前記拡散層が複数の前記支持部材を介して前記枠部に揺動可能に取り付けられ、前記複数の支持部材のうち少なくとも1以上の前記支持部材が弾性部材からなることも好ましい。
この構成によれば、外乱振動によりスクリーン本体の拡散層に伝達された振動は弾性部材に伝達される。弾性部材に伝達された振動は、弾性部材の弾性力により、拡散層に再び反発される。そのため、外乱振動に加えて弾性部材の付勢力により、スクリーン本体の拡散層が揺動する。これにより、拡散層をより効率的に揺動させることができる。
また本発明のスクリーンは、前記複数の支持部材のうち少なくとも2以上の前記支持部材が弾性部材からなり、前記弾性部材のそれぞれの共振周波数における弾性係数が同じであることも好ましい。
この構成によれば、複数の弾性部材の共振周波数における弾性係数が同じであるため、弾性部材のQ値が高くなり、拡散層が低摩擦(低減衰力)で弾性部材に支持される。従って、シンチレーションをより低いエネルギーで低減させることができる。
また本発明のスクリーンは、前記枠部に前記拡散層を一定の空間位置に固定するための可動範囲制御手段が設けられていることも好ましい。
また本発明のスクリーンは、前記可動範囲制御手段が弾性材料からなることも好ましい。
この構成によれば、可動範囲制御手段により、一定の範囲(許容値)を超える拡散層の揺動を防止することができる。これにより、例えば揺動による像高の変化を制御することができ、像のボケを防止することができる。さらに、可動範囲制御手段が弾性材料からなるため、可動範囲制御手段に揺動により接触した拡散層は、可動範囲制御手段の弾性力により反発される。従って、外乱振動に加えて、弾性材料の付勢力により拡散層を効率的に揺動させることができる。
また本発明のスクリーンは、前記スクリーン本体が前記拡散層を複数有し、前記複数の拡散層のそれぞれが、前記スクリーン本体に投射される光の光軸上に配置され、前記複数の拡散層のうち少なくとも2層の前記拡散層が、前記支持部材を介して前記枠部に揺動可能に取り付けられたことも好ましい。
この構成によれば、少なくとも2層の拡散層が支持部材を介して揺動可能に枠部に取り付けられるため、複数の拡散層のそれぞれが相対的に運動する。これにより、複数の拡散層の位置が相対的に変化し、スクリーンを通過する光の散乱状態が時間的に変化する。これに伴い、スクリーン本体の拡散層の拡散、回折により生成される干渉縞のパターンが変化する。よって、拡散層を単層とした場合と比較して、複数の拡散層を相対的に運動させることができるため、鑑賞者の眼の残像効果によって積分平均化され、より効率的にシンチレーションを低減させることができる。
また本発明のスクリーンは、光を射出する光源と、前記光源から射出された光を変調する光変調素子と、前記光変調素子により変調された光が投影される上記スクリーンとを備えることを特徴とする。
本発明によれば、上記スクリーンを備えるため、シンチレーションを低減させたリアプロジェクタを提供することができる。
また本発明の画像表示装置は、光を射出する光源と、上記スクリーンと、前記スクリーン上で前記光源から射出された光を走査する走査部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、上記スクリーンを備えるため、シンチレーションを低減させた画像表示装置を提供することができる。
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、xyz直交座標系を設定し、このxyz直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内における所定方向をx方向、水平面内においてx方向と直交する方向をy方向、x方向及びy方向のそれぞれに直交する方向をz方向とし、xyz方向周りの回転方向をθとする。また、本実施形態においては、スクリーン20の正面側を鑑賞者が画像を視認する鑑賞者側とし、その反対側を背面側とする。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、xyz直交座標系を設定し、このxyz直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内における所定方向をx方向、水平面内においてx方向と直交する方向をy方向、x方向及びy方向のそれぞれに直交する方向をz方向とし、xyz方向周りの回転方向をθとする。また、本実施形態においては、スクリーン20の正面側を鑑賞者が画像を視認する鑑賞者側とし、その反対側を背面側とする。
[第1の実施の形態]
図1(a)は本実施形態に係るリアプロジェクタ120の概略構成を示す斜視図であり、(b)は図1(a)に示すリアプロジェクタ120の側面断面図である。本実施形態に係るリアプロジェクタ120は、光源から射出された光を光変調手段により変調し、この変調した光をスクリーン20に拡大投射するものである。
図1(a)は本実施形態に係るリアプロジェクタ120の概略構成を示す斜視図であり、(b)は図1(a)に示すリアプロジェクタ120の側面断面図である。本実施形態に係るリアプロジェクタ120は、光源から射出された光を光変調手段により変調し、この変調した光をスクリーン20に拡大投射するものである。
図1(a)に示すように、リアプロジェクタ120は、画像が投影されるスクリーン20と、スクリーン20の背面側に取り付けられた筐体90とを備えている。スクリーン20の下方の筐体90にはフロントパネル88が設けられ、フロントパネル88の左右側にはスピーカからの音声を出力する開口部38が設けられている。
次に、リアプロジェクタ120の筐体90の内部構造について説明する。
図1(b)に示すように、リアプロジェクタ120の筐体90内部の下方には投射光学系150が配設されている。投射光学系150とスクリーン20との間には反射ミラー92,94が設けられており、投射光学系150から出射された光が反射ミラー92,94によって反射され、スクリーン20に拡大投影されるようになっている。
図1(b)に示すように、リアプロジェクタ120の筐体90内部の下方には投射光学系150が配設されている。投射光学系150とスクリーン20との間には反射ミラー92,94が設けられており、投射光学系150から出射された光が反射ミラー92,94によって反射され、スクリーン20に拡大投影されるようになっている。
次に、リアプロジェクタ120の投射光学系150の概略構成について説明する。
図2は、リアプロジェクタ120の投射光学系150の構成を示す概略図である。なお、図2中においては、簡略化のためリアプロジェクタ120を構成する筐体90は省略している。
図2は、リアプロジェクタ120の投射光学系150の構成を示す概略図である。なお、図2中においては、簡略化のためリアプロジェクタ120を構成する筐体90は省略している。
投射光学系150は、光源102と、光源102から出射された光を変調する光変調素子100と、光変調素子100により変調された光を投射する投射レンズ114とを備えている。本実施形態においては、光変調素子100として液晶ライトバルブ100R、100G、100Bが用いられている。
図2に示すように、投射光学系150は、ハロゲンランプ等の白色の光源からなるランプユニット102が設けられている。このランプユニット(光源)102から出射された光は、内部に配置された3枚のミラー106及び2枚のダイクロイックミラー108によってRGBの3原色に分離されて、各原色に対応する液晶ライトバルブ100R(赤色)、100G(緑色)及び100B(青色)にそれぞれ導かれる。ここで、液晶ライトバルブ100R、100G及び100Bは、画像信号処理回路(図示省略)から供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。
また、B(青)色の光は他のR(赤)色やG(緑)色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ122、リレーレンズ123及び出射レンズ124からなるリレーレンズ系121を介して導かれるようになっている。
また、B(青)色の光は他のR(赤)色やG(緑)色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ122、リレーレンズ123及び出射レンズ124からなるリレーレンズ系121を介して導かれるようになっている。
液晶ライトバルブ100R、100G、100Bによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム112に3方向(液晶ライトバルブ100R、100G、100B)から入射する。ダイクロイックプリズム112は、R色及びB色の光を90度に屈折させると共に、G色の光を直進させ、各液晶ライトバルブ100R、100G、100Bの各光出射部からの光を合成するようになっている。そして、合成された各光出射部の光を投射レンズ114を介して、スクリーン20上に投射する。
次に、リアプロジェクタのスクリーン20の概略構成について説明する。
図3は、スクリーン20の概略構成を示す斜視図である。なお、図3においては、スクリーン本体12とフレーム16との間隔が空いているが、実際には図1に示すように、フレーム16の一部が前面に張り出しており、上記間隙が張り出したフレーム16によって覆われているものとする。
図3は、スクリーン20の概略構成を示す斜視図である。なお、図3においては、スクリーン本体12とフレーム16との間隔が空いているが、実際には図1に示すように、フレーム16の一部が前面に張り出しており、上記間隙が張り出したフレーム16によって覆われているものとする。
図3に示すように、スクリーン20は、スクリーン本体12とスクリーン本体12を支持するフレーム16(枠部)とを備えている。
スクリーン本体12は平面視矩形状の拡散板10を有する。拡散板10は、スクリーン本体12に照射された光を散乱させて鑑賞者の視野範囲を広げるものであり、拡散板10には散乱材が均一に分散されている。散乱材としては、酸化ケイ素、アルミナ、炭酸カルシウム、ガラスビース、アクリル樹脂系等の共重合体、又はシリコーン樹脂系等の非晶質の有機系材料が好適に用いられる。また、拡散板10の鑑賞者側の面には、拡散板10等のスクリーン本体12を保護するためのハードコート層が貼り付けられている。
スクリーン本体12は平面視矩形状の拡散板10を有する。拡散板10は、スクリーン本体12に照射された光を散乱させて鑑賞者の視野範囲を広げるものであり、拡散板10には散乱材が均一に分散されている。散乱材としては、酸化ケイ素、アルミナ、炭酸カルシウム、ガラスビース、アクリル樹脂系等の共重合体、又はシリコーン樹脂系等の非晶質の有機系材料が好適に用いられる。また、拡散板10の鑑賞者側の面には、拡散板10等のスクリーン本体12を保護するためのハードコート層が貼り付けられている。
フレーム16は、拡散板10の外周に沿って額縁状に形成され、拡散板10と一定の間隔を空けて配置されている。なお、フレーム16は、図1に示す筐体と一体的に構成しても良い。
拡散板10の外周の4箇所の角部にはスプリング14(弾性部材、支持部材)の一端部が取り付けられ、拡散板10の4箇所に対応するフレーム16にはスプリング14の他端部が取り付けられている。このとき、スプリング14のそれぞれは、拡散板10の対称軸Oからずれた(同軸ではない)位置に取り付けられている。このように、拡散板10は4個のスプリング14によって弾性的に支持されており、スクリーン20に外乱振動が付与されると拡散板10はさまざまな方向に不規則に揺動する。ここで、外乱振動とは、スクリーン20が取り付けられるリアプロジェクタ120のスピーカから出力される音に基づく振動、又はリアプロジェクタ120が配置される外部環境、例えば床の振動、風の振動等を意味する。また、揺動とは、拡散板10面に平行なx−y方向、拡散板10面に垂直なz方向、xyz方向の回転軸周りのθ方向に振動することを意味する。
拡散板10の4箇所の角部に取り付けられるスプリング14のそれぞれは、各共振周波数における弾性係数が略同一となっている。なお、弾性係数は、全てのスプリング14において同一となっている必要はなく、少なくとも2以上のスプリング14の弾性係数が同一となっていれば良い。また、スプリング14以外にも、ゴム材等の伸縮自在な弾性部材を用いても良い。
本実施形態によれば、拡散板10がスプリング14によりフレーム16に揺動可能に取り付けられるため、スクリーン本体12に外乱振動が付与されると、スプリング14を軸として拡散板10に慣性モーメントが生じ、拡散板10が揺動する。また、スプリング14は、拡散板10の対称軸Oと同軸ではない位置に設けられるため、拡散板10の対称軸Oと同軸にスプリング14を設けた場合と比較して、拡散板10は不規則に揺動する。つまり、全ての方向(x−y−z−θ方向)に揺動する。これにより、拡散板10面の角度が時間をおってさまざまに変化するため、拡散板10を通過する光の拡散状態が変化し、これに伴って、スクリーン本体12の拡散板10の拡散、回折により生成される干渉縞のパターンが変化する。従って、鑑賞者の眼の残像により干渉縞が積分平均化され、シンチレーションを低減させることができる。
さらに、拡散板10の揺動には、外乱振動を利用し、光、電場等の振動発生手段を利用しないため、余分な駆動エネルギーを要さずにシンチレーションを低減させることができる。
さらに、拡散板10の揺動には、外乱振動を利用し、光、電場等の振動発生手段を利用しないため、余分な駆動エネルギーを要さずにシンチレーションを低減させることができる。
また本実施形態によれば、スプリング14により拡散板10をフレーム16に取り付けるため、外乱振動に加えてスプリング14の弾性による付勢力により、スクリーン本体12の拡散板10が揺動する。これにより、拡散板10をより効率的に揺動させることができる。
さらに本実施形態によれば、複数のスプリング14の共振周波数における弾性係数が同じであるため、弾性部材のQ値が高くなり、拡散板10が低摩擦(低減衰力)でスプリング14に支持される。従って、シンチレーションをより低いエネルギーで低減させることができる。
[第2の実施の形態]
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
上記実施形態では拡散板を弾性部材を介してフレームに揺動可能に取り付けていた。これに対し、本実施形態では拡散板を弾性部材及び非弾性部材を介してフレームに取り付けている点において異なる。なお、その他のリアプロジェクタの構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
上記実施形態では拡散板を弾性部材を介してフレームに揺動可能に取り付けていた。これに対し、本実施形態では拡散板を弾性部材及び非弾性部材を介してフレームに取り付けている点において異なる。なお、その他のリアプロジェクタの構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図4は、スクリーン20の概略構成を示す斜視図である。
図4に示すように、拡散板10の上辺側の外周の両角部は、非弾性部材であるワイヤー18(支持部材)によってフレーム16に揺動可能に取り付けられている。そして、拡散板10の下辺側の外周の両角部は、スプリング14によってフレーム16に揺動可能に取り付けられている。このとき、拡散板10に取り付けられるワイヤー18及びスプリング14のぞれぞれは、拡散板10面内の対称軸Oからずれた(同軸ではない)位置に取り付けられる。
図4に示すように、拡散板10の上辺側の外周の両角部は、非弾性部材であるワイヤー18(支持部材)によってフレーム16に揺動可能に取り付けられている。そして、拡散板10の下辺側の外周の両角部は、スプリング14によってフレーム16に揺動可能に取り付けられている。このとき、拡散板10に取り付けられるワイヤー18及びスプリング14のぞれぞれは、拡散板10面内の対称軸Oからずれた(同軸ではない)位置に取り付けられる。
このように、拡散板10は、拡散板10の上辺側をワイヤー18によって吊り下げられて支持され、拡散板10の下辺側をスプリング14によって弾性的に支持されている。そのため、スクリーン20に外乱振動が付与されると、拡散板10はさまざまな方向(x−y−z−θ方向)に不規則に揺動する。
本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。即ち、スプリング14が、拡散板10の対称軸Oと同軸ではない位置に設けられるため、拡散板10を不規則に揺動させることができる。これにより、シンチレーションを効率的に低減させることができる。
[第3の実施の形態]
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
上記第1実施形態では拡散板を弾性部材を介してフレームに揺動可能に取り付けていた。これに対し、本実施形態では拡散板を弾性部材及び非弾性部材を介してフレームに取り付けている点において異なる。なお、その他のリアプロジェクタの構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
上記第1実施形態では拡散板を弾性部材を介してフレームに揺動可能に取り付けていた。これに対し、本実施形態では拡散板を弾性部材及び非弾性部材を介してフレームに取り付けている点において異なる。なお、その他のリアプロジェクタの構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図5は、スクリーン20の概略構成を示す斜視図である。
図5に示すように、拡散板10の上辺側及び下辺側は、非弾性部材であるワイヤー18a,18bによりフレーム16に揺動可能に取り付けられている。このとき、ワイヤー18a,18bのそれぞれは、拡散板10面内の対称軸Oから拡散板10の短手方向(−x方向)にD1,D2だけずれた位置に取り付けられる。そして、拡散板10の下辺側の外周の両角部は、スプリング14によりフレーム16に揺動可能に取り付けられている。このとき、スプリング14は、拡散板10面内の対称軸Oからずれた(同軸ではない)位置に取り付けられる。
図5に示すように、拡散板10の上辺側及び下辺側は、非弾性部材であるワイヤー18a,18bによりフレーム16に揺動可能に取り付けられている。このとき、ワイヤー18a,18bのそれぞれは、拡散板10面内の対称軸Oから拡散板10の短手方向(−x方向)にD1,D2だけずれた位置に取り付けられる。そして、拡散板10の下辺側の外周の両角部は、スプリング14によりフレーム16に揺動可能に取り付けられている。このとき、スプリング14は、拡散板10面内の対称軸Oからずれた(同軸ではない)位置に取り付けられる。
このように、拡散板10は、拡散板10の上辺及び下辺側をワイヤー18a,18bによって吊り下げられて支持され、拡散板10の下辺側をスプリング14によって弾性的に支持されている。そのため、スクリーン20に外乱振動が付与されると、拡散板10はさまざまな方向(x−y−z−θ方向)に不規則に揺動する。
本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。即ち、スプリング14が、拡散板10の対称軸Oと同軸ではない位置に設けられるため、拡散板10を不規則に揺動させることができる。これにより、シンチレーションを効率的に低減させることができる。
[第4の実施の形態]
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態では、拡散板の揺動を一定範囲に制御するための可動範囲制御部材がフレームに設けられている点において上記第1〜3実施形態と異なり、拡散板の下辺側を支持部材等によってフレームに取り付けられていない点において上記第3実施形態と異なる。なお、その他のリアプロジェクタの構成は、上記実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態では、拡散板の揺動を一定範囲に制御するための可動範囲制御部材がフレームに設けられている点において上記第1〜3実施形態と異なり、拡散板の下辺側を支持部材等によってフレームに取り付けられていない点において上記第3実施形態と異なる。なお、その他のリアプロジェクタの構成は、上記実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
フレーム16の下部16aには、拡散板10を一定の空間位置に固定するための可動範囲制御部材32,32(可動範囲制御手段)が設けられている。可動範囲制御部材32,32は、静止時の拡散板10面(x−y方向)に平行に立設された一対の板状の弾性部材から構成されており、可動範囲制御部材32,32の先端部32a,32aが拡散板10と平面視で重なっている。可動範囲制御部材32,32間の幅W1は拡散板10の揺動の許容の範囲内に設定されている。これにより、拡散板10のz方向及びθ方向の揺動を一定範囲に制御可能となっている。なお、可動範囲制御部材32は一枚の板状部材から構成しても良い。また、可動範囲制御部材32を形成する位置は、フレーム16の上部、左部、又は右部のいずれであっても良い。
本実施形態によれば、可動範囲制御部材32,32が障壁となることで、z方向及びθ方向の許容値を超える拡散板10の揺動を防止することができる。これにより、揺動による像高の変化を制御することができ、像のボケを防止することができる。さらに、可動範囲制御部材32,32が弾性材料からなるため、外乱振動に加えて、弾性材料の付勢力(反発力)により拡散板10を効率的に揺動させることができ、シンチレーションを低減させることができる。
[第5の実施の形態]
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
上記実施形態では、スクリーン本体12を1層の拡散板10により構成していた。これに対し、本実施形態では、スクリーン本体12を複数の散乱機能を有する層により構成する点において異なる。なお、その他のリアプロジェクタの構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
上記実施形態では、スクリーン本体12を1層の拡散板10により構成していた。これに対し、本実施形態では、スクリーン本体12を複数の散乱機能を有する層により構成する点において異なる。なお、その他のリアプロジェクタの構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図7は本実施形態に係るスクリーン本体12の概略構成を示す斜視図であり、図8はスクリーン本体12を構成する複数の層を示す図である。
図7及び図8に示すように、スクリーン本体12は、拡散板10と、像を圧縮(集光)するレンチキュラーレンズ42と、スクリーン20に投射される光を平行光に変換するフレネルレンズ40とを有する。これらの層は、投射される投射光の光軸L上に、鑑賞者側から拡散板10、レンチキュラーレンズ42、及びフレネルレンズ40の順に配置されている。
図7及び図8に示すように、スクリーン本体12は、拡散板10と、像を圧縮(集光)するレンチキュラーレンズ42と、スクリーン20に投射される光を平行光に変換するフレネルレンズ40とを有する。これらの層は、投射される投射光の光軸L上に、鑑賞者側から拡散板10、レンチキュラーレンズ42、及びフレネルレンズ40の順に配置されている。
拡散板10、レンチキュラーレンズ42、及びフレネルレンズ40のそれぞれの4箇所の角部は、図7に示すように、スプリング14によってフレーム16に取り付けられている。このとき、スプリング14のぞれぞれは、拡散板10面内の対称軸Oからずれた位置に取り付けられている。
このように、拡散板10、レンチキュラーレンズ42、及びフレネルレンズ40は、スプリング14によって弾性的に支持されている。そのため、スクリーン20に外乱振動が付与されると、拡散板10、レンチキュラーレンズ42、及びフレネルレンズ40はさまざまな方向(x−y−z−θ方向)に不規則に揺動する。なお、拡散板10、レンチキュラーレンズ42、及びフレネルレンズ40は、図7においては互いに離間して配置しているが、隣接間において互いに接触して配置しても良い。
また、本実施形態においては、拡散板10、レンチキュラーレンズ42、及びフレネルレンズ40に取り付けられるスプリング14,14,14の共振周波数がそれぞれ異なっている。
また、本実施形態においては、拡散板10、レンチキュラーレンズ42、及びフレネルレンズ40に取り付けられるスプリング14,14,14の共振周波数がそれぞれ異なっている。
本実施形態によれば、拡散板10、レンチキュラーレンズ42、及びフレネルレンズ40のそれぞれが相対的に運動するため、多層のうちの一つを動かす構成の場合と比較して、わずかな動きでも、複雑に散乱特性、干渉縞のパターンが変化する。これにより、鑑賞者の眼の残像効果によって干渉縞が積分平均化され、より、効率的にシンチレーションを低減できる。
[第6の実施の形態]
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態は、リアプロジェクタの構成として光変調素子ではなく走査部を用いる点において異なる。なお、その他スクリーンの構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態は、リアプロジェクタの構成として光変調素子ではなく走査部を用いる点において異なる。なお、その他スクリーンの構成は、上記第1実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図9は、リアプロジェクタ120の概略構成を示す断面図である。
本実施形態のリアプロジェクタ120は、図9に示すように、レーザ光を射出する光源102と、コリメート光学系104とビーム整形光学系105とを含むレンズ光学系103と、入射されたレーザ光を2次元方向に走査するスキャナ82と、走査された光を拡大投射する投射レンズ108と、投射された光をスクリーン120に向けて反射する反射ミラー109とを備えている。光源102は、赤色のレーザ光を射出する赤色レーザダイオード102Rと、緑色のレーザ光を射出する緑色レーザダイオード102Gと、青色のレーザ光を射出する青色レーザダイオード102Bとを有する。
本実施形態のリアプロジェクタ120は、図9に示すように、レーザ光を射出する光源102と、コリメート光学系104とビーム整形光学系105とを含むレンズ光学系103と、入射されたレーザ光を2次元方向に走査するスキャナ82と、走査された光を拡大投射する投射レンズ108と、投射された光をスクリーン120に向けて反射する反射ミラー109とを備えている。光源102は、赤色のレーザ光を射出する赤色レーザダイオード102Rと、緑色のレーザ光を射出する緑色レーザダイオード102Gと、青色のレーザ光を射出する青色レーザダイオード102Bとを有する。
レーザダイオード102R,102G,102Bから出射されたレーザ光は、レンズ光学系103を介してスキャナ82に入射する。入射したレーザ光は、スキャナ82により2次元方向にスキャン(走査)され、投射レンズ108、反射ミラー109を介してスクリーン20に投射される。このようにして、本実施形態のリアプロジェクタ120−は、光源102から射出されたレーザ光をスキャナ82によりスクリーン20上で光を走査させることにより画像を形成するようになっている。
本実施形態のようにレーザ光源を用いたスキャン型のリアプロジェクタ120においても、スクリーン20が弾性部材14を介してフレーム16に揺動可能に取り付けられているため、上記実施形態と同様の作用効果が得られ、効果的にシンチレーションを低減させることができる。
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上記実施形態では、光変調素子として透過型の液晶ライトバルブを用いた例を示したが、反射型の液晶ライトバルブ、及び、微小ミラーアレイデバイスを光変調素子として用いることができる。その際には、投射光学系の構成は適宜変更される。
例えば、上記実施形態では、光変調素子として透過型の液晶ライトバルブを用いた例を示したが、反射型の液晶ライトバルブ、及び、微小ミラーアレイデバイスを光変調素子として用いることができる。その際には、投射光学系の構成は適宜変更される。
10…拡散板(拡散層)、 12…スクリーン本体、 14…スプリング(支持部材、弾性部材)、 16…フレーム(枠部)、 18…ワイヤー(支持部材)、 20…スクリーン、 40…フレネルレンズ、 42…レンチキュラーレンズ、 120…リアプロジェクタ
Claims (8)
- 拡散層を有するスクリーン本体と、
前記拡散層の面内の対称軸と同軸ではない前記拡散層の外周の位置に設けられた支持部材と、
前記スクリーン本体の外周に沿って設けられ、前記拡散層が前記支持部材を介して揺動可能に取り付けられた枠部と、
を備えることを特徴とするスクリーン。 - 前記拡散層が複数の前記支持部材を介して前記枠部に揺動可能に取り付けられ、
前記複数の支持部材のうち少なくとも1以上の前記支持部材が弾性部材からなることを特徴とする請求項1に記載のスクリーン。 - 前記複数の支持部材のうち少なくとも2以上の前記支持部材が弾性部材からなり、
前記弾性部材のそれぞれの共振周波数における弾性係数が同じであることを特徴とする請求項2に記載のスクリーン。 - 前記枠部には、前記拡散層を一定の空間位置に固定するための可動範囲制御手段が設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のスクリーン。
- 前記可動範囲制御手段が弾性材料からなることを特徴とする請求項4に記載のスクリーン。
- 前記スクリーン本体が前記拡散層を複数有し、
前記複数の拡散層のそれぞれが、前記スクリーン本体に投射される光の光軸上に配置され、
前記複数の拡散層のうち少なくとも2層の前記拡散層が、前記支持部材を介して前記枠部に揺動可能に取り付けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のスクリーン。 - 光を射出する光源と、
前記光源から射出された光を変調する光変調素子と、
前記光変調素子により変調された光が投影される前記請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のスクリーンと、
を備えることを特徴とするリアプロジェクタ。 - 光を射出する光源と、
前記請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のスクリーンと、
前記スクリーン上で前記光源から射出された光を走査する走査部と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006113451A JP2007286348A (ja) | 2006-04-17 | 2006-04-17 | スクリーン、リアプロジェクタ及び画像表示装置 |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=38758176
Family Applications (1)
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JP2006113451A Withdrawn JP2007286348A (ja) | 2006-04-17 | 2006-04-17 | スクリーン、リアプロジェクタ及び画像表示装置 |
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JP (1) | JP2007286348A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101288775B1 (ko) * | 2011-11-16 | 2013-07-22 | 김종찬 | 열변형방지 기능을 갖는 야외영화관용 스크린 |
JP2017078830A (ja) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | 矢崎総業株式会社 | 走査式プロジェクタ用透過型スクリーン、走査式プロジェクタシステム |
US10527923B2 (en) | 2018-02-07 | 2020-01-07 | Yazaki Corporation | Scanning projector transmissive screen, and scanning projector system |
JP2022043198A (ja) * | 2014-01-03 | 2022-03-15 | ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション | 可動自在に結合されたスクリーンアクチュエータ |
-
2006
- 2006-04-17 JP JP2006113451A patent/JP2007286348A/ja not_active Withdrawn
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