JP2009116289A - 携帯形前面投影スクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】混合された光及び／又は周囲の照明が制御されない環境で使用するための携帯形の前面投影スクリーンを提供する。
【解決手段】携帯形の前面投影スクリーンは、（ａ）対向する主要な外側及び内側の面を有し、開いた形状では互いに対してある角度で向けられ、また同一平面の平坦な形状になるように閉じられる、互いに対して折り畳み可能な少なくとも第１及び第２の部分を有する第１のパネルと、（ｂ）第１のパネルに折り畳み可能に取り付けられ、かつ対向する外側及び内側の主要な面を有する第２のパネルと、を備える。第２のパネルの内面は、内面の主要部分上に伸びる高利得で高い環境排除比の投影スクリーンを備えている。
【選択図】図１

Description

［関連出願］
本出願は、２００７年１１月６日に出願された米国仮特許出願第６０／９８５，７６１号に基づく優先権を主張する。この特許出願の開示内容は、本願に援用される。

［発明の分野］
本発明は前面投影システムに関し、特にプロジェクター及び観察者が投影スクリーンの同じ側にある前面投影スクリーンに関する。

前面投影スクリーン（反射形投影スクリーンとも呼ばれる）に関連して使用されるビデオプロジェクターは、ビデオ及びコンピュータの画像を表示する人気のある方法であり、映画、ホームシアター及び他の民生用アプリケーション及び商業用アプリケーションにおいて一般に使用される。

映画又はホームシアターの用途で使用される前面投影スクリーンは一般に、例えば窓のない会社の会議室、専用の商業用シアター又はホームシアターの設備などのように暗い又はやわらかなライティング状態に制御された照明の設定のもとで見られる。そのような制御された及び／又は暗い部屋の状態では、一般に艶消しの白色ビニルの画面で構成され、適当に配置された前面投影スクリーンにより、画像を十分にかつ高品質で投影することができる。

費用が削減された軽量のプロジェクターにおける最近の進歩により、より多くのユーザは投影システムを管理はずれのライティングのもとに配置している。しかしながら、多くの市販のスクリーンは、周囲の照明の反射を効果的に減らす又は別の方法で緩和する能力が欠けている。投影スクリーンの表面に当たる周囲の照明はコントラストの損失を招き、観察者は明るい照明の設定の中では画像が色あせることに気付く。これは、中間及び／又は低い輝度のプロジェクターで特に顕著である。しかしながら、商談、講演又は他の教育に関する行事、又は複数のプレーヤ又は１人のプレーヤによるスクリーン上のゲーム及び／又はポータブル・シアター（portable theater）などの個人的な使用といった幾つかの場合では、明るい環境又は制御されない照明状態でプロジェクター装置を使用するのが望ましい。携帯形のプロジェクターの躍進に加えて、混合された光及び／又は周囲の照明が制御されない環境で使用するための、携帯形の投影スクリーンに対する要求が浮上している。

本発明の実施形態は、混合光の状態で使用するのに特に好適な携帯形の投影スクリーンに関する。

幾つかの実施形態は、（ａ）対向する主要な外側及び内側の面を有し、開いた形状では互いに対してある角度で向けられ、また同一平面の平坦な形状になるように閉じられる、互いに対して折り畳み可能な少なくとも第１及び第２の部分を有する第１のパネルと、（ｂ）第１のパネルに折り畳み可能に取り付けられ、かつ対向する外側及び内側の主要な面を有する第２のパネルと、を備える携帯形の前面投影スクリーンに関する。第２のパネルの内面は、内面の主要部分上に伸びる高利得で高い環境排除比（Ambient Rejection Ratio）の投影スクリーンを備えている。閉じた形状では、第１及び第２のパネルは隣接し、かつ互いにほぼ平行に配置されている。第１及び第２のパネルは協働してユーザが表示形状に開き、ここで第２のパネルは投影スクリーンと共にほぼ垂直であり、ユーザに向かって前方に向けられており、かつ第１のパネルの第２の部分はほぼ水平なベースを画定し、第１のパネルの第１の部分は水平なベースからほぼ垂直な第２のパネルに向かって上向きにかつ内側に傾けられる。

他の実施形態は、（ａ）対向する主要な外側及び内側の面を有し、開いた表示形状では互いに対してある角度で向けられ、また閉じた収納形状ではほぼ同一平面の平坦な形状になるように閉じられる、互いに対して折り畳み可能な第１及び第２の部分を有する第１のパネルと、（ｂ）対向する上側及び下側のエッジ部分を有し、かつ対向する外側及び内側の主面を有する第２のパネルを備え、第２のパネルの下側のエッジ部分が一体的又は取外し可能に第１のパネルの第１の部分に取り付けられ、かつ第２のパネルの内面が高利得の前面投影スクリーンを備える、携帯形の前面投影スクリーンに関する。閉じた収納形状では、第１及び第２のパネルは隣接し、互いにほぼ平行の形状になる。第１及び第２のパネルは協働して、第２のパネルが投影スクリーンと共にほぼ垂直であり、ユーザに向かって前方に向けられており、かつ第１のパネルの第２の部分がほぼ水平なベースを規定し、第１のパネルの第１の部分が水平なベースからほぼ垂直な第２のパネルに向かって上向きにかつ内側に傾けられる表示形状を提供する。

さらに別の実施形態は、携帯形投影スクリーンを設定する方法に関する。このステップには、（ａ）それぞれが内側及び外側の主面を有する第１及び第２のパネルを備えたスクリーンを提供するステップと、（ｂ）第１及び第２のパネルを、投影スクリーンを前方に向けた表示形状に向けるステップと、が含まれ、折り畳んだ閉じた形状では第１及び第２のパネルは隣接し、かつ互いに上下にほぼ平行に配置され、第２のパネルの内面が一体形の前面投影スクリーンを有し、第２のパネルはほぼ垂直であり、さらに第１のパネルの少なくとも一部が投影スクリーンの後方に向かって伸びてほぼ水平な支持ベースを規定する。

さらに別の実施形態は、低いルーメンの携帯形のプロジェクターシステムに関する。このシステムは、携帯形の低ルーメンプロジェクター及び携帯形の低ルーメンプロジェクターからの光と画像とを受け取るように適合された前面投影スクリーンを具備する。この投影スクリーンには、（ａ）対向する主要な外側及び内側の面を有し、開いた表示形状では互いに対してある角度で向けられ、またほぼ同一平面の平坦な形状になるように閉じられる、互いに対して折り畳み可能な第１及び第２の部分を有する第１のパネルと、（ｂ）第１のパネルに折り畳み可能に取り付けられ、かつ対向する外側及び内側の主面を有し、内面が前面投影スクリーンを備える第２のパネルと、が含まれる。閉じた形状では、第１及び第２のパネルは隣接し、かつ互いにほぼ平行に配置されており、第１及び第２のパネルは協働してユーザが視察する構成に開く。この構成では第２のパネルは投影スクリーンと共にほぼ垂直であり、ユーザに向かって前方に向けられており、かつ第１のパネルの第２の部分はほぼ水平なベースを規定し、第１のパネルの第１の部分は水平なベースからほぼ垂直な第２のパネルに向かって上向きにかつ内側に傾けられている。

幾つかの実施形態では、携帯形の投影スクリーンは小形で低背形とすることができ、スクリーンは標準的な表示形状、例えばアスペクト比が４：３又は１６：９の１つで、周辺照明の中で使用するためにコントラストを高くすることができる。

本発明の実施形態が示されている添付の図面を参照しながら、本発明をここで以下のように一層完全に説明する。しかしながら、本発明を本願に記載された実施形態に限定されると解釈してはならない。むしろ、この開示内容が詳細で完全であり、また発明の範囲を当業者に十分に伝えるように、これらの実施形態が提供される。図面では、層の厚さや領域ははっきりさせるために誇張されている。同じ参照番号は全体を通して同じ要素を指す。「及び／又は」という用語は、本願で使用される場合は、対応付けられた１つ以上の列挙された項目の幾つかの及び全ての組合せを含み、「／」と略記することがある。

本願で使用される専門用語は、特定の実施形態を説明する目的にのみ使用されるものであり、本発明を限定することを意図するものではない。単数形の「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、本願で使用される場合は、文脈が明白に別の考えを示す場合を除いて、複数形も含むものとする。「構成する」、「構成している」、「含む」及び／又は「含んでいる」という用語は、この明細書で使用される場合は、規定された機構、領域、工程、操作、素子、及び／又は要素の存在を指定するが、１つ以上の他の機構、領域、工程、操作、素子、要素、及び／又はそのグループの存在又は追加を排除しないことはさらに理解されよう。

層又は領域などの要素が「上に」存在する又は他の要素の「上に」延長すると呼ばれる場合は、直ぐ上に存在する又は他の要素の直ぐ上に延長することを意味することができる又は介在する要素が存在しても良いことは理解されよう。その一方で、要素が「直ぐ上に」存在する又は他の要素の「直ぐ上に」延長すると呼ばれる場合は、介在する要素は存在しない。素子が別の素子に「接続される」又は「結合される」と呼ばれる場合は、それは別の素子に直接接続又は結合されることができるが、介在する素子が存在しても良いことも理解されよう。対照的に、素子が別の素子に「直接接続される」又は「直接結合される」場合は、介在する素子は存在しない。

第１、第２などの用語が種々の素子、部品、領域、層及び／又は部分を記述するために本願で使用されるが、これらの素子、材料、領域、層、及び／又は部分をこれらの用語で限定すべきではないことは理解されよう。これらの用語は、１つの素子、材料、領域、層、又は部分を他の素子、材料、領域、層、又は部分から区別するために限って使用される。従って、以下に説明される第１の素子、材料、領域、層、又は部分は、本発明の教義から逸脱することなく、第２の素子、材料、領域、層、又は部分と呼ぶことができる。特に、本願で使用されるように、相対語「第１の方向」及び「第２の方向」は２つの異なった、必ずしも直交しない方向を意味し、これに対して用語「水平な」及び「垂直の」は、投影スクリーンの究極の方向付けに基づいた特定の方向を意味する。さらに、用語「前方」及び「後方」は、前面投影スクリーンの対向する外側の面を説明するために本願では使用される。従来は、表示面は前面であると思われる。

特に規定されない限り、本願で使用される全ての用語（技術的及び科学的な用語を含む）は、本発明が属する技術分野の普通の技術の１つによって通常理解されるものと同じ意味を有する。通常使用される辞書の中で定義されるような用語は、関連する技術及び本願の開示内容との関連でそれらの意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、また本願で特に定義されない限り、理想的な又は過度に公式的な感覚では解釈されないことは、さらに理解されよう。

投影スクリーン装置（例えば、スクリーン及び携帯用ケース）に関して「軽量な」という用語は、携帯形のスクリーン装置の重さが１ポンド未満、概して約４〜８オンスであることを意味する。「セルロース」という用語は、材料が紙ファイバ（paper fiber）を含み、かつ一般的にボール紙の基材から形成されることを意味する。

前面投影システムは、投影スクリーン上に集束され及び／又は向けられた一般に高輝度の画像を発生するプロジェクターを基にしている。スクリーンから反射された画像を観察者が読み取る。投影／反射された画像が周囲を取り巻く観察者の経験よりも相当に明るい場合は、その画像は十分に明るいとされる。多数の用語が、投影システムの中の投影スクリーンの性能を特徴付けるために使用される。

「利得」という用語は、同一のほぼ平行にされた照明のもとで白色の拡散基準（ランバートの白色反射板）の輝度（分母）に対する、軸上で測定された特定のスクリーンの測定された輝度（分子）の無次元の比率である。従来の投影スクリーンの利得は、０．９から２．５の範囲にわたっている。「高利得」という用語は、利得が３．０以上のスクリーンを指す。幾つかの実施形態では、高利得のスクリーンの利得は、例えば約６から８の間を含む、約４から１０の間（又はそれ以上）とすることができる。高利得のスクリーンにより、低輝度のプロジェクターが従来の投影スクリーンで使用される遙かに明るいプロジェクターに相当する光束を有する明るい画像を作ることができるため、高利得であることは、低輝度のプロジェクターで使用されるスクリーンにとって重要な特性になる。

「半角」という用語は、投影スクリーン前面垂直線からの測度すなわち角度のことを指す。この場合、反射された照明の輝度は、最大軸上輝度の半分である。投影スクリーンの構造に依存して、半角は対称形又は非対称形になる。半角は特定のスクリーンに対する視野の客観的な尺度であり、これは投影スクリーンの中心垂直表示から観察者がどの程度まで外れることができるかを示す比例寸法（proportional measure）である。

現在の状況では、「高いコントラスト」という用語は、（ａ）広い（光学上の）ダイナミックレンジ及び（ｂ）投影スクリーンに当たるその周囲の照明によって特徴付けられる、投影システムによって投影及び照明された画像が、示された画像のダイナミックレンジを著しく減少させないことを表している。

「環境排除比」（ＡＲＲ）という用語は、効果的に周囲の反射光を観察者からそらすと共に、投影された画像を観察者に向かって後方に反射することを有利に扱うために、投影スクリーンの能力を示す無次元の数字である。このＡＲＲは、拡散−反射源（ＤＳ）の拡散反射−環境（ＤＡ−これらは両方とも後で説明及び定義される）に対する比率であり、いかに良好にスクリーンが周囲の照明を除去するかに関する便利な尺度又はフィギュア・オブ・メリットである。たいていの従来の前面投影スクリーンのＡＲＲは、０．９８と１．１５との間である。「高い」ＡＲＲという用語は、ＡＲＲが少なくとも１．２０のスクリーンを指す。白色のランバート反射基準のＡＲＲは１である。ＡＲＲが約１．３と１．６との間の投影スクリーンは一般に、投影された画像の軸上の照明に対して周囲の照明を部分的に阻止する能力の間の妥当なトレードオフを示す。幾つかの実施形態は、ＡＲＲが概して約１．２５と２との間の高いＡＲＲの投影スクリーンに関する。より高いＡＲＲは将来利用可能であり、ＡＲＲが高いスクリーンは本発明と一緒に使用することが考えられ、ＡＲＲの範囲が１．２５から２に限定されない。画像のコントラストは、周囲の照明のアーチファクトが減らされるときにより良好に維持されるため、ＡＲＲが高い投影スクリーンは混合された周囲の照明状態の中で特に有用になることができる。

「拡散反射源」（ＤＳ）という用語は、スクリーンがどのように効率よく投影された画像を周囲の環境に向かって後方に分散するかを評価する比率である。この拡散反射源の比率は、白色基準の輝度信号（分母）によって除算された投影スクリーンの輝度信号（分子）の無次元の比率である。前述した利得の測定と同様に、輝度信号は積分球のサンプリングポートにおける所定の位置に保持されたサンプルに対して照射されたほぼ平行な照明によって与えられ、この信号は光源及びスクリーンから斜めの角度で配置された検出器によって測定される。

「拡散反射−環境」（ＤＡ）という用語は、スクリーンがいかに効率よく周囲の照明を投影スクリーンの観察者に向かって後方に分散するかを評価する比率である。この拡散反射−環境の比率は、白色基準の輝度信号（分母）によって除算された投影スクリーンの輝度信号（分子）の無次元の比率である。この輝度信号は積分球のサンプリングポートにおける所定の位置で保持されたサンプルに対して照射され、照明源はサンプルから斜めに拡散され、信号がサンプルに対して垂直に配置された検出器によって測定される。図２０Ａ及び図２０Ｂは、ＤＳ及びＤＡの比率を測定する方法を概略的に例示している。

「低輝度」又は「低ルーメン」という用語は、約５００ルーメン以下、一般に約５〜５００ルーメンの範囲にわたる照度を有する前面プロジェクターのことを指す。「超小型」プロジェクターは、筐体が物理的に小さいこと及び光束が２００ルーメン以下であることによって特徴付けられる。低ルーメンプロジェクターのサブクラスは、「超低ルーメン」のプロジェクターであり、極めて小型の筐体（５〜２５立方センチ）及び約１０〜２０ルーメン以下の輝度出力によって特徴付けられた「ピコプロジェクター」として周知である。低電力及び／又は低輝度のプロジェクターには、低ルーメン、低電力及び軽量（概して、約５〜１０ポンド以下）なＬＥＤ／ＤＬＰ照明プロジェクターシステムが含まれるが、これに限定されることはない。超小型プロジェクターの最近の実施例には、ＬＧエレクトロニクス社、ＨＳ−１０１、１００ルーメン、ＬＥＤ／ＤＬＰベースのプロジェクター及びBoxligh（Poulsbo、WA）BumbleBee、ＬＥＤ／ＤＬＰ、サブ１００ルーメンのプロジェクターが含まれる。

種々のプロジェクター及び種々の観察環境及び／又はアプリケーションにより、投影スクリーンが最大の効果を発揮するための種々のスクリーン特性（一般に、定量化された利得、半角、ＡＲＲ）を有することを保証できる。米国特許第７，０９２，１６６Ｂ１号（Wood）、７，１９２，６９２Ｂ２号（Wood他）、及び７，２６２，９１２Ｂ２号（Wood II）に記載されているようなスクリーン製造技術は、マイクロレンズ・ベースの設計及び実行機構が提供される。この場合、以前はスクリーンの設計者には利用できないと信じられてた方法で、全てのこれらの属性を制御及び最適化することができる。これらの特許の内容は、本願に援用される。

本発明のスクリーンは、低ルーメン及び／又は低電力でかつ軽量なプロジェクターと共に、制御され暗くされた（窓のない）部屋ではなく、制御されないライティング状態、例えば混合された周囲混合状態の中で使用するのに特に好適である。この場合、低電力のイメージング源から明るい画像を作り出し、かつ制御されない環境のもとで画像の感知されたコントラストを最大にできる投影スクリーンを作る必要性が存在する。

検討中の実施形態は、低ルーメンで軽量のプロジェクターと共に使用することに向けられているが、本発明はそれに限定されることはなく、スクリーンは中間又は高いルーメン出力の装置と一緒に使用することもできる。「中間ルーメン」という用語は、ルーメンの出力が約５００ルーメン以上で約３，０００ルーメン以下のプロジェクターを指す。

超低輝度のプロジェクター、例えばサブ１００ルーメンのプロジェクターと共に使用するのに特に適した幾つかの実施形態では、投影スクリーンのＡＲＲは少なくとも約１．４、及び利得は約６以上の高利得の輝度とすることができる。

本発明の幾つかの実施形態の投影スクリーンは、低電力のプロジェクターを組み込んでいる個人使用の装置を含む前面プロジェクター用の携帯形の高利得で高いＡＲＲのスクリーンとして特に好適である。そのような装置の実施例には、超小型プロジェクター又はピコプロジェクターなどの内蔵プロジェクターが付いた汎用コンピュータ装置、ラップトップコンピュータ、ハンドヘルド・コンピュータ、ＰＤＡ、複数又は単数プレーヤ用ゲーム装置及び携帯電話が含まれる。スクリーンに関して「パーソナル」という用語は、ユーザ及び／又は約１〜６人の少数の観客が同時にほぼ軸上で観察するような大きさにされ構成された小さい観察領域を指す。

ここで図面を参照すると、図１〜図４は、直立した投影スクリーン３０（図２）を有するベース支持体に折り畳まれる複数のパネルを備えた、「フォリオ（folio）」形式のフォルダ又はケースの形態で提供される携帯形の前面投影スクリーン１０を例示している。図１に示すように、幾つかの実施形態では、このスクリーン１０は隣接し、かつ互いにほぼ平行なるように閉じる第１及び第２のパネル１５、２０を備えている。外面は、名刺用スロット又は一体形の業務用ラベル／ロゴなどの１つ以上のラベル１１を付けることができる。図２に示すように、パネルが開くと、内面１５ｉ、２０ｉが現れる。第２のパネル２０は、上に投影スクリーン３０を備えている。パネル１５、２０は軽量で、かつ図３及び図４に示した表示形状に開くときに自身の構造体を保持できるように、十分な剛体とすることができる。パネル１５、２０は、十分に硬質のセルロース材料（紙、ボール紙、など）及び／又はポリマー又はその組合せなどの他の適当な材料から構成することができる。パネル１５、２０は、同じ寸法、形状、厚さ及び構造とすることができるか、又は異なった寸法、形状及び／又は構造又は厚さとすることができる。図示されているように、パネル１５、２０はほぼ長方形であり、長い側面は図３に示すように、表示形状では一般に横方向に向いている。パネル１５、２０の厚さは、約０．２５インチ（０．６３５ｃｍ）未満である。パネル１５、２０の幅の寸法は約１０〜２０インチ（２５．４〜５０．８ｃｍ）であり、高さの寸法は約８〜２０インチ（２０．３２〜５０．８ｃｍ）である（Ｗ及びＨの寸法は表示形状のオリエンテーションと呼ばれる）。革製品又は他の適当なカバーをどちらか又は両方のパネルの１つ以上の表面上にかけることができる。パネル１５の内面１５ｉは、スクリーン３０にひっかき傷が付かないようにできるスクラッチ防止コーティング又は柔らかな及び／又は滑らかな材料（又はバッファ材料）を備えることができる。他の実施形態では、内面１５ｉ、２０ｉは、間隔を空けて接触しない状態に留まる構成（少なくとも、スクリーン領域の周り）として、収納又は閉めている間に磨耗しないように及び／又は切り傷が付かないようにできる。

再度図２を参照すると、第１のパネル１５は、少なくとも２つの折り畳み可能な部分１６、１７を備えることができる。これらの部分１６、１７の間を横方向に伸びる折り目１８によりこれらの部分１６、１７を形成するように、パネル１５を分割することができる。しかしながら、ヒンジ又は他の折り畳み可能な構造体及び機構又は部材を用いることもできる。図示したように、１つの部分又は区切り（折り畳んだ形状では下部１６として、また図５の閉じた収納形状では上部１６として示されている）の長さは、他方の部分１７よりも長くすることができる。開示を容易にするために、図５に示すように、閉じた位置（第１のパネル１５は前を向いている）では他のパネル部分の上又は左側のパネル部分１６は、「上部」と呼ばれ、他の部分１７は「下部」と呼ばれる。しかしながら、部分１７が部分１６の上になるように、ユーザがケースを任意の適当な方向に向けることは明らかであるため、これらの説明は特定の構成に限定されることはない。幾つかの特定の実施形態では、下部１７の長さは、上部Ｌ_１の長さの約２０〜４０％の長さＬ_２である。

図２は、折り畳まないすなわち開いた状態では、２つのパネルは上下関係が同一平面にある関係になることができることを示している。図４に示すように、パネル１５が折り畳まれて、パネル１５の下部１７が支持ベース１７ｂを画定し、かつパネル１６の上部が内側及び上方向に角度が付けられてベース１６ｂの上方で第２のパネル２０の裏面に接触することができる。

図６は、第２のパネル２０の具体例としての裏面すなわち外面２０ｏを例示している。図示のように、パネル２０は取付け部材２５を含むことができる。この実施形態では、取付け部材は、下端部よりも上端部に近く取り付けることができる（表示形状に関連して説明される）。協働する取付け部材１９は、図７に示すように、パネル１５の上部１６に取り付けることができる。図示のように、取付け部材１９は、パネルの内面及び外面１５ｉ、１５ｏの両方に付くように、パネル部分１６の周囲端部の上に取り付けることができる。取付け部材１９、２５は、例えばVELCRO（登録商標）式の「面ファスナー」構造などの、任意の適当な取付け構造体を用いて繰返し容易に取外し可能に取り付けることができる。特定の実施形態では、３ＭのGREPTILE（登録商標）式グリッピング材料を用いることができ、この材料には平方インチ当たり平均で約３０００個の「微小な」グリッピング・フィンガがある。取付け部材２５が、ほぼ縦方向を向いた長方形として示されているが、この取付け部材２５は横向きでも良く、及び／又は他の形状とすることもできる。別の実施形態では、接着物、粘着テープ、キー・アンド・スロット（key and slot）、メイタブル構造体（matable configuration）、機械的なフック、ラッチ又は他の取外し可能なロック又は構造体を使用できる。さらに別の実施形態では、何らかの積極的な取付具を必要とせずに、パネル部分１６をパネル２０に取り付けることができる。

図９は、図２に示したように開いて、（机などの）下にある面上に置いてあるスクリーン１０を例示している。図１０は、図９に示したパネルの反対側を例示しており、折り目２０ｆがパネル１５、２０の間に横方向に伸びている。

図１１〜図１６は、スクリーンが中に入った小形でほぼ平坦な携帯用ケースの状態から、表示形状の直立した三次元の自立した投影スクリーンにスクリーンを変化させて使用できる、種々の折り畳み可能な構成のスクリーン１０を例示している。図１４は、観察方向「Ｖ」（例えば、プロジェクターからの光が転送される方向）を例示している。

図１７Ａ〜図１７Ｄは、スクリーン１０を下向きの内面１５ｉ、２０ｉを用いて平面上に置くことができることを例示している。この図では、スクリーン１０は折り畳まれて、ベース１６ｂは水平になりスクリーン３０の後方を向き、折り目２０ｆ、１８ｆはベース１６ｂの両側に間隔を空けて伸び、そしてパネル部分１７はパネル２０と接触するように上向きに角度が付けられる。このため、表示形状（図１４）では、第１のパネルの下部は一般に３０〜６０度の角度でベース１６ｂから上向きに伸び、そして第２のパネル２０の外面に接触する。この第２のパネル２０はベース１６ｂの前側にあり、ベース１６ｂに対してほぼ垂直になる。

図１８Ａ〜図１８Ｄは、スクリーン１０’の別の実施形態を例示する。この実施形態では、パネルは別個のパネルであり、互いに取外し可能に取り付けることができる。図１８Ａに示すように、サイド・ストラップは、輸送の間又は使用しない又は収納する期間に２つのパネルの整列を維持することに役に立つ。図１８Ｂ及び図１８Ｃに示すように、パネルを取り外したり、視察するために方向付けて支持することができる。パネル１５は必要に応じて、前述したような２つの折り畳み可能な部分１６、１７を備えることができる。別の方法では、図１８Ｄに示すように、パネル１５はベース１６ｂを画定してスクリーンの下部を取り付けることができるか、又は表示形状にパネル２０を固定するために使用できる１つ以上の脚部２２を備えることができる。脚部２２は、不使用時にはパネル２０に、又は脚部をパネル２０とほぼ同一平面に保持するような大きさに作られ構成された凹部の中に保持することができる。組立時に表示形状が安定になるようにスクリーンを固定するために、ユーザは脚部を伸ばすことができる。別の実施形態では、ベース１６ｂ／パネル１５は、別の補強材を必要とせずにスクリーンを直立に保持するのに十分構造的に堅固にすることができる。例えば、図１８Ｄに示すように、パネル１５は、パネル２０の下端部分をぴったりと受け入れるような大きさと構造にされた、横方向に伸びるチャネル１５を備えることができる。GREPTILE（登録商標）式グリッピング材料を選択的に使用して、必要な場合、パネル２０の下部をベース１５に取外し可能に保持することができる。

図１９Ａは、幾つかの実施形態の中で、低ルーメンの投影システム２００を提供できることを例示している。このシステム２００は、携帯形の投影スクリーン組立体１０と低ルーメンプロジェクター３００とを備えることができる。低ルーメンプロジェクター３００は、軽量でバッテリー駆動のＤＬＰ／ＬＥＤ形プロジェクター３００とすることができる。図１９Ｂは、スクリーン３０に投影している動作状態の構成のプロジェクターを例示している。

前述したように、本発明の実施形態は、混合された周辺光の状態で使用するのに好適なプロジェクター用スクリーン３０に関する。たいていの家庭、会議室、教室又は事務所では、部屋は全般照明（頭上の装備品、燭台）、タスク照明（task lighting）（ランプ、キャビネットの下の照明）、及びアクセント照明の組合せで照らされる。タスク及びアクセント照明は、全般照明を圧倒する。プロジェクターは、より多くのタスク及びアクセント照明がある部屋−居間、書斎、ファミリー・ルームで使用される傾向がある。概ね、ペンキを塗った天井は、上から入射する周囲照明に対してわずかな偏りを発生する白色のペンキを塗ったシェードである。事務所用ビル及び学校では、全般照明は天井取付け形蛍光ユニットの形式で普及する傾向がある。一般に、家庭及び会社では、光信号は約５０ルクス（薄暗い居間の隅）から約５５０ルクス−明るいウィンドウ照明の事務所まで及び両者の間の全ての点にわたって広がる。

投影スクリーン３０の最大照度は、プロジェクターの輝度、投影画像の大きさ及びスクリーンの利得に依存する。下記の表１は、様々な大きさの投影スクリーンが種々の明るさのプロジェクターの発光出力で照明されたときに反射される照度の例を示している。２００と１０００ＮＩＴとの間の信号（表１及び表２では強調表示されている）は、照明された屋内の部屋で見られる信号である。表１は、低輝度のプロジェクターと低利得のスクリーンとの組合せは明るく照明された室内で使用するには問題があることを例示している。

投影スクリーンに関しては、十分な利得があると、ほとんどのプロジェクターはたいていの他の表示システムの軸上の出力を超える軸上の輝度を実現できるため、利得は光が制御されない観察環境では特に重要である。表１及び表２の強調された部分は、他の一般的な表示技術（ＬＣＤ、プラズマ、リア・プロジェクションＴＶ、ＣＲＴ）の画像照明と等価又は超える画像照明を与える輝度−利得組合せプロジェクター及びスクリーンを示す。

ラップトップコンピュータのスクリーンがディマー及び低電力のバックライトを収容するために縦方向の領域が狭くなるのと同様に、高利得の投影スクリーンは、観察フィールドの端部から光を取り入れて、その光を観察フィールドの中央に集めることができる。トレードオフは、観察者が軸から離れるにつれて画像が暗くなることである。

幾つかの実施形態では、プロジェクタースクリーン３０は、単独の、ラミネートされた又は第２の材料に取り付けられた及び／又は結合されたフィルム又は可撓性の薄い基板を備えることができる。投影スクリーンの表面３０は、微小な光又は周辺光の状態で高い利得を提供する小型化されたレンズのアレイを備えることができる。レンズは、非球面、非点収差、円筒形及び／又は他の精密に成形されたレンズを用いて配光を作るマイクロレンズとすることができる。

本発明の幾つかの実施形態では、屈折層がアナモルフィック・レンズのアレイを備えている。反射層の空間周波数は、屈折層の空間周波数よりも高くすることができる。しかしながら、別の実施形態では、第１及び第２の空間周波数が互いに異なっている限り、この関係は逆にされる。別の代表的なスクリーンの材料及び構成に関しては、共通の譲受人に譲渡された同時係属中の米国特許出願第１１／１７９，１６２号を参照されたい。この特許の内容は、本願に援用される。

本発明の特定の実施形態を説明するために開示したが、当業者は種々の変更、追加及び置き換えは添付した特許請求の範囲で開示した本発明の範囲及び精神から逸脱することなく行うことができることは理解されよう。

本発明の例示的な実施形態に基づいた、閉じた（収納）形状の携帯形の前面投影スクリーンの側面の斜視図である。 本発明の実施形態に基づいた、内面を明らかにするために第１及び第２のパネルを開いた図１に示した投影スクリーンの正面図である。 本発明の実施形態による、投影スクリーンがユーザ／観察者（及び前面のプロジェクター）に向いている表示形状を例示する、図１及び図２に示された投影スクリーンの正面図である。 本発明のいくつかの実施形態による、図２の表示形状で示された図１の投影スクリーンの側面図である。 本発明の実施形態による、前面カバーが付いた図１の前面投影スクリーンの正面図である。 本発明の実施形態による、第２のパネルの外面を例示する図１に示された投影スクリーンの底部の斜視図である。 本発明の実施形態による、第１のパネルの外面の上部の斜視図である。 第１のパネルの外面が前方を向いた、図１に示されたスクリーン・ケースの側面の斜視図である。 スクリーン・ケースが開かれ、第１及び第２のパネルのそれぞれの内面が上を向いた、図１に示されたスクリーン・ケースの側面の斜視図である。 図９に示されたスクリーン・ケースの側面の斜視図であるが、第１及び第２のパネルのそれぞれの内面が下を向き、それぞれの外面が上を向いている。 本発明の実施形態による、図１０に示されたスクリーン・ケースの一連の側面の斜視図であり、第１のパネルが表示形状に向かって折り曲げられている。 本発明の実施形態による、図１０に示されたスクリーン・ケースの一連の側面の斜視図であり、第１のパネルが表示形状に向かって折り曲げられている。 本発明の実施形態による、図１０に示されたスクリーン・ケースの一連の側面の斜視図であり、第１のパネルが表示形状に向かって折り曲げられている。 本発明の実施形態による、図１１〜図１３に示されたスクリーン・ケースの側面の斜視図であり、表示形状の端部では、第１のパネルが第２のパネル及び投影スクリーンの後方に伸びるように折り曲げられている。 図１４に示された表示形状におけるスクリーン・ケースの前面の斜視図である。 図１４及び図１５に示された、表示形状の中のスクリーン・ケースの背面図である。 図１７Ａ〜図１７Ｄは本発明の実施形態による、表示形状に向けて取り扱われているスクリーン・ケースを例示する一連のディジタル画像である。 図１８Ａ〜図１８Ｄは本発明の別の実施形態による、パネルを取外し可能に取り付けることができることを例示するスクリーン・ケースの別の実施形態の概略図である。図１８Ａは前面の概略図、図１８Ｂは分解組立図、図１８Ｃは側面の斜視図、及び図１８Ｄは典型的な表示形状の側面図である。 図１９Ａは本発明の実施形態による、プロジェクター用スクリーン構体を用いる低ルーメンのプロジェクターシステムの概略図である。図１９Ｂは本発明の実施形態による、スクリーンと光通信するプロジェクターの正面の斜視図である。 図２０Ａおよび図２０Ｂはスクリーンの環境排除比（ＡＲＲ）を評価するための手順の概略図である。

Claims (19)

1. 携帯形の前面投影スクリーンであって、
   対向する主要な外面及び内面を有し、少なくとも第１及び第２の部分を有する第１のパネルであって、該第１及び第２の部分は、開いた形状では互いに対してある角度で向けられ、同一平面の平坦な形状に閉じられるように、互いに対して折り畳み可能である、第１のパネルと、
   前記第１のパネルに折り畳み可能に取り付けられ、対向する外側及び内側の主要な面を有する第２のパネルであって、前記内面は、前記内面の主要部分上に伸びる高利得で高い環境排除比の投影スクリーンを備える、第２のパネルと、
   を備え、
   閉じた形状では、前記第１及び第２のパネルが隣接して互いにほぼ平行に配置され、該第１及び第２のパネルは協働してユーザが鑑賞するための表示形状に開き、この場合前記第２のパネルが投影スクリーンと共にほぼ垂直であり、ユーザに向かって前方に向けられており、前記第１のパネルの第２の部分がほぼ水平なベースを画定し、前記第１のパネルの第１の部分が水平なベースからほぼ垂直な前記第２のパネルに向かって上向きにかつ内側に傾けられる、スクリーン。
2. 前記表示形状では、前記第１のパネルの第１の部分は、前記第２のパネルの外面に取外し可能に取り付けるように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
3. 前記第１のパネルの第１及び第２の部分は、横方向に伸びる折り目によって分離された間隔が狭い仕切りとして一緒に折り畳み可能に取り付けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
4. 前記表示形状では、第１のパネルの第１の部分は、約３０〜６０度の角度で前記ベースから上向きに伸び、前記第２のパネルの外面に接触し、前記第２のパネルが前記ベースの前側にあり、前記ベースに対してほぼ直交する、ことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
5. 前記第１のパネルの第１の部分の長さは、前記第１のパネルの第２の部分の長さよりも長い、ことを特徴とする請求項３に記載のスクリーン。
6. 前記第１のパネルの第２の部分の長さは、前記第１のパネルの第１の部分の長さの約２５％〜４０％である、ことを特徴とする請求項５に記載のスクリーン。
7. 前記第２のパネルが、前記投影スクリーンを画定する前記第２のパネルの内面に取り付けられる光学フィルムを備える、ことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
8. 前記第１及び第２のパネルがほぼ長方形で、幅の寸法が約１０〜２０インチ（２５．４〜５０．８ｃｍ）であり、高さの寸法が約８〜２０インチ（２０．３２〜５０．８ｃｍ）である、ことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
9. 前記第１及び第２のパネルはセルロース材料から構成される、ことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
10. 前記第１のパネルの内面は、前記閉じた形状では前記第２のパネルの内面に接触し、前記第１のパネルが相当滑らかな内面を有し、これによりパネルが閉じた形状のときに引っかき傷又は跡が前記投影スクリーンに付かないようにする、ことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
11. 前記第１及び第２のパネルが表示形状において形状及び構造を維持するために十分な剛性を有し、ほぼ平面的な形状であり、前記パネルの厚さが０．２５インチ（０．６３５ｃｍ）未満である、ことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
12. 前記投影スクリーンが、高い環境排除比（ＡＲＲ）で、コントラストが高く、高利得のスクリーンである、ことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
13. 携帯形の前面投影スクリーンであって、
    対向する主要な外面及び内面を有し、第１及び第２の部分を有する第１のパネルであって、該第１及び第２の部分は、開いた表示形状では互いに対してある角度で向けられ、閉じた収納形状ではほぼ同一平面の平坦な形状に閉じられるように、互いに対して折り畳み可能である、第１のパネルと、
    対向する上側及び下側のエッジ部分を有し、前記下側のエッジ部分が一体的又は取外し可能に前記第１のパネルの第１の部分に取り付けられ、対向する外側及び内側の主面を有する第２のパネルであって、前記内面は高利得の前面投影スクリーンを備える、第２のパネルと、
    を備え、
    閉じた収納形状では、前記第１及び第２のパネルは隣接して互いにほぼ平行に配置され、前記第１及び第２のパネルは協働して表示形状を提供し、該表示形状では、前記第２のパネルが前記投影スクリーンと共にほぼ垂直であり、ユーザに向かって前方に向けられており、前記第１のパネルの第２の部分はほぼ水平なベースを画定し、前記第１のパネルの第１の部分が水平なベースからほぼ垂直な前記第２のパネルに向かって上向きにかつ内側に傾けられる、スクリーン。
14. 前記第２のパネルは面ファスナー式取付け部材を該第２のパネルの外面に備え、前記第１のパネルの第１の部分は前記第１の部分の内面又は周囲端部の少なくとも１つに協働する面ファスナー式取付け部材を備える、ことを特徴とする請求項１３に記載のスクリーン。
15. 携帯形の投影スクリーンをユーザの鑑賞用に設定する方法であって、
    それぞれが内側及び外側の主要な面を有する第１及び第２のパネルを備える携帯形スクリーンを設けるステップと、
    前記第１及び第２のパネルを表示形状に配置するステップと、
    を含み、
    折り畳まれ閉じた形状では、前記第１及び第２のパネルが隣接して互いに上下にほぼ平行になり、前記第２のパネルの内面は一体形の前面投影スクリーンを有し、
    前記表示形状では、前記投影スクリーンは前方を向き、前記第２のパネルはほぼ垂直であり、同時に前記第１のパネルの少なくとも一部が前記投影スクリーンから後方に伸びて、ほぼ水平な支持ベースを画定する、方法。
16. 前記第１のパネルは第１及び第２の折り畳み可能な仕切りを備え、前記スクリーンが閉じた形状では、前記第１の仕切りが前記第２の仕切りよりも第１のパネル上で低い位置にあり、表示形状では、前記第２の仕切りは前記水平な支持ベースを画定すると共に前記第２のパネルに取外し可能に取り付けるために、前記第１の仕切りが上方にあり、前記ベースから前記第２のパネル及び前記投影スクリーンの方向に内向きに角度が付けられる、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 低ルーメンの携帯形プロジェクターシステムであって、
    携帯形で低ルーメンのプロジェクターと、
    前記携帯形で低ルーメンのプロジェクターからの光及び画像を受け取るように適合された前面投影スクリーンと、
    を備え、前記投影スクリーンは、
    対向する主要な外面及び内面を有し、第１及び第２の部分を有する第１のパネルであって、該第１及び第２の部分は、開いた形状では互いに対してある角度で向けられ、ほぼ同一平面の平坦な形状に閉じられるように、互いに対して折り畳み可能である、第１のパネルと、
    前記第１のパネルに折り畳み可能に取り付けられ、対向する外側及び内側の主要な面を有する第２のパネルであって、前記内面は、前面投影スクリーンを備える、第２のパネルと、
    を備え、
    閉じた形状では、前記第１及び第２のパネルが隣接して互いにほぼ平行に配置され、該第１及び第２のパネルは協働してユーザが鑑賞するための表示形状に開き、この場合前記第２のパネルは投影スクリーンと共にほぼ垂直であり、ユーザに向かって前方に向けられており、前記第１のパネルの第２の部分はほぼ水平なベースを画定し、前記第１のパネルの第１の部分は前記水平なベースからほぼ垂直な前記第２のパネルに向かって上向きにかつ内側に傾けられる、システム。
18. 前記低ルーメンのプロジェクターが超小型プロジェクターである、ことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
19. 前記投影スクリーンが、高い環境排除比（ＡＲＲ）で、コントラストが高く、高利得のスクリーンである、ことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。

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