JP2012058679A - 光学映像投影用半球スクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】組み立て、収納を簡便に行うことができる光学映像投影用半球スクリーンを提案する。
【解決手段】可撓性を有し凹面側を正面にして光学映像の投影を可能とする半球形状の幕体１と、前記幕体を支持する支持枠２とを備えた光学映像投影用の半球スクリーンにおいて、前記支持枠２を、前記幕体の中央部の背面側に配置されるロッド２ａと、前記ロッド２ａにスライド可能に保持されるスライダー２ｂと、一端２ｃ₁を前記ロッド２ａの軸端に揺動可能に連結し、該一端２ｃ₁から他端２ｃ₂に至るまでの領域で前記幕体１の背面に連係する放射状配列になる複数本の主骨２ｃと、一端２ｄ₁及び他端２ｄ₂を、前記主骨２ｃ、前記スライダー２ｂに揺動可能に連結した副骨２ｄによって構成し、前記スライダー２ｂを軸端前方２ａ₁へスライドさせることで前記主骨２ｃを倒し込んで前記幕体１を縮減、折り畳み、前記スライダー２ｂを軸端後方２ｃ₂へスライドさせることによって前記主骨２ｃを引き起こして前記幕体１を展開、緊張させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、広視野角な光学映像を投影するのに適した半球スクリーンに関するものであり、該半球スクリーンの簡便な組み立て、収納を実現しようとするものである。

半球（球面）スクリーンは、凹表面において水平方向、垂直方向に広視野角な光学映像（臨場感のある映像）を投影することを可能とするものであり、具体的には、半球形状をなす幕と、この幕を保持する支持枠から構成されているのが一般的で、この種のスクリーンに関してはこれまでに種々のものが提案されており、その需要は今後益々増加するものと想定されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、上記従来の半球スクリーンは、構成部材の数が比較的多く、分解、組み立てに際して多大な時間を費やすのが避けられないうえ持ち運びも不便であり、その解決が望まれていた。なお、かかる不具合を解決するためのスクリーンとしては、スクリーンの四隅を四本の支持アームの先端に固定し、該支持アームの内端をパイプに沿ってスライド可能なスライダーに回動自在に取り付けた簡易型折畳スクリーンが知られている（例えば、特許文献２参照）が、このスクリーンは、光学映像の投影する面がフラットな面を有するものであって、広視野角な光学映像を投影するのに適したものにはなっていない。

特開２００７−２９８９２９号公報 特開平４−２７５５３８号公報

本発明の課題は、組み立て、収納を簡便に行い得る光学映像投影用半球スクリーンを提案するところにある。

本発明は、可撓性を有し凹面側を正面にして光学映像の投影を可能とする半球形状の幕体と、前記幕体を支持する支持枠とを備えた光学映像投影用の半球スクリーンであって、
前記支持枠が、前記幕体の中央部の背面側に配置されるロッドと、前記ロッドにスライド可能に保持されるスライダーと、一端を前記ロッドの軸端に揺動可能に連結し、該一端から他端に至るまでの領域で前記幕体の背面に連係する放射状配列になる複数本の主骨と、一端及び他端を前記主骨の各背面、前記スライダーにそれぞれ揺動可能に連結して前記主骨の倒し込み、引き起こしを誘導する複数本の副骨からなる、ことを特徴とする光学映像投影用半球スクリーンであり、前記スライダーを軸端前方へスライドさせて前記主骨を倒し込むことにより前記幕体が縮減、折り畳まれ、前記スライダーの軸端後方へスライドさせて前記主骨を引き起こすことにより前記幕体が半球形状に展開される。

前記幕体の背面には、前記主骨を通過させる貫通孔を有し該幕体をその背面にて該主骨に連係させるホルダーを設けることが可能であり、これにより幕体を緊張させて皺の発生を抑制する。

また、前記ロッドの軸端前方位置及び軸端後方位置においてそれぞれスライダーを位置決めするストッパーを設けるのが望ましく、該ストッパーにより幕体の展開姿勢、収納姿勢を確実に保持することができる。主骨は、弾性変形可能な棒状体を適用することが可能であり、幕体を展開する際に該主骨を弾性変形させることにより幕体に張りをもたせることができる。

前記副骨としては、前記主骨の先端部側で該主骨に連結する長尺棒状体と、前記主骨の後端部側で該主骨に連結する短尺棒状体の少なくとも２本で構成し、
前記スライダーを、前記長尺棒状体及び前記短尺棒状体のそれぞれに連結して個別にスライド可能な第１のスライダーと第２のスライダーの少なくとも２基にて構成することができる。

さらに、前記主骨は、先端にいくほど柔軟性に富む棒状部材を適用するのが好適であり、これにより、幕体は半球形状に展開される。柔軟性を確保するためには、漸次に、若しくは段階的に断面積を小さくする。

スライダーをロッドの軸端前方へ向けてスライドさせると、副骨によって付加された引張り力（引き起こしにかかる力）が解除されるため主骨が軸端の連結部位を基点にして倒れ込むこととなり、これにより、幕体は縮減、折り畳まれ、コンパクトな収納姿勢に保持される。一方、スライダーをロッドの軸端後方へ向けてスライドさせると、副骨により主骨が軸端の連結部位を基点にして引き起こされて拡張し、それに伴って該主骨に連係される幕体は半球形状に展開され、即座に光学映像の投影が可能となる。

幕体の背面に主骨を通過させることができる貫通孔を有するホルダーを設けて該主骨と連係させることにより幕体を半球形状に展開、緊張させることが可能となり、使用状態において幕体に皺が生じるのを回避することができるだけでなく、光学映像の投影面となる凹面側には幕体を支持する骨が存在しないため光学映像を鮮明に投影することが可能となる（映像の劣化がない）。

ロッドの軸端前方、軸端後方にストッパーを設けてこのストッパーによってスライダーを位置決めすることにより、スライダーの不用意な移動を防止することが可能となり幕体の収納姿勢、使用姿勢を確実に保持できる。

副骨を長尺棒状体と短尺棒状体の少なくとも２本で構成し、各棒状体を個別にスライドを可能とするスライダーにそれぞれ連結して該スライダーにて主骨を少なくとも２箇所で引張ることにより光学映像を投影する凹面側の歪を極力小さくすることが可能となる。

主骨については、先端にいくにしたがい漸次に断面積を小さくするか、あるいは段階的に断面積を小さくすることで柔軟性に富むこととなり、さほどの引張り力を要することなく幕体を半球形状に展開できる。

本発明にしたがう半球スクリーンの背面側の外観斜視図である。 図１に示した半球スクリーンの側面を断面で示した図である。 幕体を縮減、折り畳んだ状態を示した図である。 本発明にしたがう半球スクリーンの他の実施の形態を示した図である。

以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１〜３は、本発明にしたがう光学映像投影用の半球スクリーンの実施の形態を示した図であり、図１は、背面側の外観斜視図（映像を投影することができる使用可能状態を示した図）、図２は、図１に示した半球スクリーンの断面を示した図、図３は、幕体を縮減、折り畳んだ状態を示した図である。

図１〜３における符号１は、可撓性を有し凹面Ｍ側を正面として光学映像を投影する半球形状の幕体である（図２参照）。この幕体１は、例えば、タフタ布等（ナイロンタフタ等）から構成される。

２は、幕体１を支持する支持枠である。この支持枠２は、幕体１の中央部（径方向の中心）の背面側（凸面側）に配置されるロッド２ａと、ロッド２ａにスライド可能に保持されるスライダー２ｂと、弾性的な変形を許容する棒状の主骨２ｃと、該主骨２ｃにつながる棒状の副骨２ｄからなっている。

上記構成部材のうち、ロッド２ａは、幕体１の中心軸に一致する軸心Ｌを有しており、その軸端前方２ａ₁にはディスクＤが一体的に設けられている。また、スライダー２ｂは、ロッド２ａを貫通させる開口２ｂ₁を有する例えば円柱体が適用され、さらに、ディスクＤは前面端に凹曲面Ｄ₁を有しており該凹曲面Ｄ₁にて幕体１の中央部を固定保持している。

主骨２ｃは、ディスクＤの周壁の周りで間隔をおいて複数本設けられた放射状配列からなり、その一端２ｃ₁はディスクＤの周壁に枢軸Ｓ₁を介して揺動可能に連結した固定端となっており、他端２ｃ₂は自由端となっていて、該一端２ｃ₁から他端２ｃ₂に至るまでの領域で幕体１の背面に連係することによって幕体１を保持している。

副骨２ｄは、一端２ｄ₁が主骨２ｃの背面に枢軸Ｓ₂を介して揺動可能に連結しており、他端２ｄ₂がスライダー２ｂに枢軸Ｓ₃を介して揺動可能に連結しており、主骨２ｃと同じ数だけ設けられている。

３は、幕体１の背面に一体的に設けられたホルダーである。このホルダー３は、幕体１と同材質のもので構成され（別部材でもよい。）、幕体１の中央部から外縁部に指向する貫通孔３ａに主骨２ｃを通すことよって主骨２ｃと幕体１とが相互に連係している。ホルダー３は、一つの主骨２ｃに、間隔をあけて四つ設けた場合を例として示したが、該主骨２ｃの一端２ｃ₁から他端２ｃ₂に向けて伸延する単一物で構成してもよい。

４は、幕体１の背面側の外縁部に一体的に設けられたキャップ型の連結具である。この連結具には主骨２ｃの他端２ｃ₂との嵌合を可能とする凹部が形成されていて、該凹部に主骨２ｃの他端２ｃ₂を挿入、嵌合させることにより幕体１の外縁部を主骨２ｃの他端に係止している。

５は、主骨２ｃの背面に設けられ枢軸Ｓ₂を保持するブラケットである。このブラケット５は主骨２ｃの長さの少なくとも半分よりも他端側に設けられ、これにより主骨２ｃが弾性変形するときに幕体１の凸面と同等程度の度合で湾曲する。

６は、枢軸Ｓ₁を保持するブラケット、そして、７は、枢軸Ｓ₃を固定保持するブラケットである。ブラケット６は、図示はしないが、主骨２ｃがロッド２ａに軸心Ｌに対して直交するまでは引き起こし可能であるが、それよりも角度が大きくなるように引き起こすことができないストッパーが配置される。

上記構成の半球スクリーンは、ロッド２ａの軸端後方２ａ₁が図示しないスタンドの如きに着脱自在に連結されるようになっている。かかる半球スクリーンにおいて、スライダー２ｂを軸端前方２ａ₁へ向けてスライドさせると主骨２ｃが図３に示すように倒れ込んでいき、最終的にはロッド２ａの軸心Ｌに沿うように束ねられた状態となり、これにより幕体１は主骨２ｃの内側で縮減、折り畳まれることになる。一方、スライダー２ｂを軸端後方２ａ₂へ向けてスライドさせると主骨２ｃは副骨２ｄによって引き起こされ、該主骨２ｃと連係する幕体１はそれに伴って半球形状に展開されていく。幕体１が展開された状態において主骨２ｃの引き起こしを継続していくことにより、該主骨２ｃは弾性変形して幕体１が図１に示す如く緊張状態に保たれ、凹面側において光学映像の投影が可能となる。

本発明の半球スクリーンは、上述のように、スライダー２ｂをロッド２ａに沿ってスライドさせるだけの簡便な操作で展開姿勢（使用可能姿勢）、収納姿勢におくことが可能であり、分解、組み立てにかかる時間が従来に比較して極端に短くて済み、持ち運びも容易であり使い勝手が非常によい。

主骨２ｃは幕体１を展開した際の支えとして機能するものであるから、その本数は多ければ多いほどよいが、主骨２ｃの本数は、スクリーンのサイズによって適宜決定されるものであってその本数についてはとくに限定されない。とくにスクリーンの径が３メートル程度のものにおいては、１５〜２０本程度配置するのが好ましい。

また、ディスクＤの径については、主骨２ｃが束ねられた状態で幕体１が収まる程度の空間Ｍ′が形成される寸法にしておくのが好ましい（スクリーンの径が３ｍ程度のものでは４〜６ｃｍ程度。）。幕体１が収まる程度の空間Ｍ′を形成しておくことで幕体１に皺が発生するのが回避される。

スライダー２ｂに関しては、手動でスライドさせることができるが、駆動装置を別途に設け該駆動装置を使用してスライドさせるようにしてもよい。

スライダー２ｂを駆動装置を用いてスライドさせる場合には、とくに必要はないが、手動でスライドさせるスクリーンにおいては、該スライダー２ｂがロッド２ａの軸端前方２ａ₁及び軸端後方２ａ₂のそれぞれにおいて位置決めするストッパー（図示せず。）を設けておくのがよい。ストッパーとしては、具体的にロッド２ａの内部において弾性支持され、該ロッド２ａの外表面に先端爪部を突出させた係止片の如きを適用することが可能であり、該ストッパーによる位置決めを解除するには、ロッド２ａの外表面から突出する先端爪部を押し込みつつスライダー２ｂをスライドさせればよい。

図４は、副骨２ｄを、主骨２ｃの先端部側で連結する長尺棒状体８と、主骨２ｃの後端部側で連結する短尺棒状体９の少なくとも２本にて構成し、スライダー２ｂとして、長尺棒状体８及び短尺棒状体９のそれぞれの端部に揺動可能に連結して個別にスライドを可能とする第１のスライダー１０と、第２のスライダー１１を配置した、本発明にしたがう光学映像投影用半球スクリーンの他の実施の形態を示した図である。

主骨２ｃを単一の副骨２ｄで連結したものにあっては、図４の仮想線で示す如く、幕体１の展開において主骨２ｃの先端側を緊張させるのが困難となり半球形状となるべき凹面が歪んでしまい投影された光学映像が劣化する場合があるが、かかる構造のスクリーンは主骨２ｃの先端側にも引張り力を付与することができる複数段（図示の例は２段階式）の引っ張りを伴うものであるから幕体１は半球面をもつスクリーンとして展開することが可能であり、光学映像を鮮明に投影することができる。特に第１のスライダー１０と第２のスライダー１１の相互間隔を適宜調整することで長尺棒状体８には幕体１を押さえ付けるような力が発生し、この力によってその部位における幕体１は径方向の外側へ向けて引っ張られる。幕体１の折り畳みに際して長尺棒状体８が第２のスライダー１１に接触しないよう第１のスライダー１０のサイズ（径寸法）を第２のスライダー１１のサイズよりも大きくしておき、長尺棒状体８の連結部位を形成するブラケット７を第１のスライダー１０の外縁寄りに設けるのがよく、これにより幕体１の折り畳みに際して長尺棒状体８が第2のスライダー１１に接触することがなくなりコンパクトな収納が可能となる。

スライダー１０、１１のロッド２に対する位置決めは、ロッド２ａの内部において弾性支持され、該ロッド２ａの外表面に先端爪部を突出させた複数の係止片を設け、この係止片をスライダー１０、１１にそれぞれ連係させるものを適用すればよく、これによれば、先端爪部をロッド２ａの内部に向けて押し込むことにより該先端爪部による位置決めを簡単に解除することできる。
スライダー１０、１１を駆動装置を用いてスライドさせる場合には上記のような係止片の配置は不要であり、幕体１の展開、折り畳みを簡便に行い得る。

主骨２ｃの断面積（Ｓ₁、Ｓ₂、図４参照）を先端にいくにしたがい漸次に小さくするか、段階的に小さくした棒状体を適用することで該主骨２ｃは先端にいくほど柔らかい骨となり、該主骨２ｃに付加する引張り力を軽減できる利点がある。主骨２ｃの断面形状は円形でもよいし、多角形断面を有するものにあってもよく、この点について特に限定されない。

組み立て、収納を簡便に行い得る折り畳み式の光学映像投影用半球スクリーンが提供できる。

１ 幕体
２ 支持枠
２ａ ロッド
２ｂ スライダー
２ｃ 主骨
２ｄ 副骨
３ ホルダー
３ａ 貫通孔
４ 連結具
５ ブラケット
６ ブラケット
７ ブラケット
８ 長尺棒状体
９ 短尺棒状体
１０ スライダー
１１ スライダー
Ｄ ディスク
Ｌ 軸心
Ｓ₁ 断面積
Ｓ₂ 断面積

Claims (5)

1. 可撓性を有し凹面側を正面にして光学映像の投影を可能とする半球形状の幕体と、前記幕体を支持する支持枠とを備えた光学映像投影用の半球スクリーンであって、
   前記支持枠が、前記幕体の中央部の背面側に配置されるロッドと、前記ロッドにスライド可能に保持されるスライダーと、一端を前記ロッドの軸端前方に揺動可能に連結し、該一端から他端に至るまでの領域で前記幕体の背面に連係する放射状配列になる複数本の主骨と、一端及び他端を前記主骨の各背面、前記スライダーにそれぞれ揺動可能に連結して前記主骨の倒し込み、引き起こしを誘導する複数本の副骨からなることを特徴とする光学映像投影用半球スクリーン。
2. 前記幕体の背面に、前記主骨を通過させる貫通孔を有し該幕体を該主骨に連係させるホルダーを設けた、請求項１記載の光学映像投影用半球スクリーン。
3. 前記ロッドに、該ロッドの軸端前方位置及び軸端後方位置においてそれぞれスライダーを位置決めするストッパーを設けた、請求項１又は２記載の光学映像投影用半球スクリーン。
4. 前記副骨は、前記主骨の先端部側で連結する長尺棒状体と、前記主骨の後端部側で連結する短尺棒状体の少なくとも２本からなり、
   前記スライダーは、前記長尺棒状体及び前記短尺棒状体のそれぞれに連結して個別にスライド可能な第１のスライダーと第２のスライダーの少なくとも２基からなる、請求項１〜３の何れかに記載の光学映像投影用半球スクリーン。
5. 前記主骨は、先端にいくほど柔軟性に富む棒状部材からなる、請求項１〜４の何れかに記載の光学映像投影用半球スクリーン。

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