JP2591297B2 - 画像表示用スクリーン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、背面投写型プロジェクタの画像表示用スク
リーン装置に関する。

近年、高画質化されたテレビ放送等を大画面で再生す
るため、投写型プロジェクタが開発されている。投写型
プロジェクタは前面投写型と背面投写型とがあり、背面
投写型ではレンチキュラーレンズとフレネルレンズを備
えた画像表示用スクリーン装置が一般的に使用されてお
り、この画像表示用スクリーン装置には、片面にレンチ
キュラーレンズのみを加工したスクリーンと、片面にフ
レネルレンズのみを加工したスクリーンの２枚を組みあ
わせて使用するようにしているものがある。

投写管より投射された光線は、フレネルレンズにより
集光され、レンチキュラーレンズにより光に指向性を与
え拡散するようにして、画像を表示するようにしてい
た。

フレネルレンズにより集光する目的は、スクリーン全
体にわたって均一の輝度を得るために使用されているも
のである。

〔従来の技術〕

従来の技術では、このスクリーン全体にわたって均一
の輝度になるようにするのは、通常フレネルレンズの中
心と焦点を結んだ延長上の光軸上に観視点があることを
想定しており、従って、フレネルレンズの光軸以外の
点、すなわちスクリーンに対して光軸より垂直方向にず
れた観視位置の高い場合、あるいは低い場合、又は光軸
より水平方向にずれたスクリーンに対して観視位置が右
寄りにある場合、あるいは左寄りにある場合では、スク
リーン全体の輝度が低下したり、輝度むらが現れたりす
ることがあった。しかし、従来の投写型プロジェクタの
画像表示用スクリーン装置では、フレネルレンズの厚さ
も約3mmあり、剛性が大きく、第１図に示すようにフレ
ネルレンズ３をレンチキュラーレンズ２より大きめに作
成して、投写型プロジェクタのキャビネット中に収める
必要があり、キャビネットが大きくなりすぎるため、フ
レネルレンズの光軸以外の位置でスクリーンを観視した
場合に低下する輝度、あるいは発生する輝度むらを補正
する輝度分布補正機構を設けたものはなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、厚さも約0.2mmと薄く、剛性も従来のフレ
ネルレンズより小さい、フィルム状のフレネルレンズを
使用して、フレネルレンズの光軸とレンチキュラーレン
ズの相対位置を移動できる輝度分布補正機構を設けて、
観視位置の移動により変化するスクリーン面の輝度分布
状態を調整して明るい、輝度むらのない見やすいスクリ
ーンを提供すると共に、前記輝度分布補正機構によりフ
ィルム状のフレネルレンズを略コの字に曲げ、あるいは
巻き込むようにして投写型プロジェクタのキャビネット
内に収めて、キャビネットの外形寸法が大きくなりすぎ
ないようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図及び第２図は、本発明の原理説明図である。光
を集光するフレネルレンズ３と、光に指向性を与えて拡
散するレンチキュラーレンズ２とを重ね合わせたスクリ
ーンに投写管４から光を投写して画像を表示している投
写形プロジェクタにおいて、フレネルレンズ３の中心５
と、レンチキュラーレンズ２との相対位置を移動する手
段、輝度分布補正機構（図示せず）をフレネルレンズ３
の対向する両端に設けて、例えば第１図に示すようにフ
レネルレンズ３の中心５が略レンチキュラーレンズ２の
中央に位置する状態から、第２図に示すようにフレネル
レンズ３の中心５が略レンチキュラーレンズ２の上端部
に位置するような状態に移動することにより、フレネル
レンズ３の光軸とレンチキュラーレンズ２の相対位置を
変化させてフレネルレンズ３により光線が集光する点を
移動して、観視位置が変化した場合でも明るい、輝度む
らのない見やすい画面が得られるようにしたものであ
る。

第３図は前記相対位置を移動させる手段、輝度分布補
正機構として、巻取り・巻戻しを行うリール10及び11を
設けたものであり、第４図は前記相対位置を移動させる
手段、輝度分布補正機構として少なくとも回転可能とし
た３個のローラ（12,13,14）からなり、その内２個のロ
ーラ（12,13）間でフレネルレンズ６を挟持し、他の１
個のローラ14でフレネルレンズの端末が移動する方向を
定めるようにした第１手段と、同第１手段と同様な構成
とした３個のローラ（15,16,17）からなる第２手段を設
けたものであり、フレネルレンズ６としては厚さも約0.
2mmと薄く、剛性も従来のフレネルレンズより小さい、
フィルム状のものを使用するようにしている。

〔作用〕

本発明は上記した構成により、フレネルレンズの中心
とレンチキュラーレンズの中心との相対位置を変化させ
るようにしてあり、フレネルレンズとして厚さも約0.2m
mと薄く、剛性も従来のフレネルレンズより小さい、フ
ィルム状のものを使用して巻取り・巻戻し機構を使用す
ることにより、あるいは、回転可能としたローラにより
フィルム状のフレネルレンズを略コの字にすることによ
り、輝度分布補正機構をキャビネット内に収まるように
し、キャビネットの外形寸法が大きくなりすぎないよう
にし、巻取り・巻戻し機構、あるいは、回転可能とした
ローラを動かすことによりフレネルレンズの中心と焦点
を結んだ光軸とレンチキュラーレンズの中心との相対位
置を変化させることにより、観視位置の移動により変化
するスクリーン面の輝度分布状態を調整して明るい、輝
度むらのない見やすい画面とすることができる。

〔実施例〕

第３図は本発明の一実施例を示す画像表示用スクリー
ン装置の要部の構成図であり、第１図及び第２図に示す
フレネルレンズ３として厚さも約0.2mmと薄く、剛性も
小さい。フィルム状のフレネルレンズを使用するように
している。

第１図及び第２図に示すように、光を集光するフレネ
ルレンズ３と、光に指向性を与えて拡散するレンチキュ
ラーレンズ２とを重ね合わせたスクリーンに投写管４か
ら光を投写して画像を表示するようにし、フレネルレン
ズ３の中心５と焦点を結んだ光軸（図示せず）と、レン
チキュラーレンズ２との相対位置を移動する手段、輝度
分布補正機構（図示せず）を設けて、例えば第１図に示
すようにフレネルレンズ３の中心５が略レンチキュラー
レンズ２の中央に位置する状態から、第２図に示すよう
にフレネルレンズ３の中心５が略レンチキュラーレンズ
２の上端部に位置するような状態に移動することによ
り、フレネルレンズ３により光線が集光する点を移動さ
せることにより、観視位置が変化した場合でも明るい、
輝度むらのない見やすい画面が得られるようにしたもの
である。

第３図は輝度分布補正機構として、巻取り・巻戻しを
行うリール10及び11を設けて、同リール10及び11をフレ
ネルレンズ６の対向する両端に取り付けて、一方で巻取
りを行い、他方で巻戻しを行えるようにしてフレネルレ
ンズ６を動かすことにより、フレネルレンズ６の中心５
に対するレンチキュラーレンズ２の中心との相対位置を
移動できるようにしている。

リール10及び11はモータ等の回転機構に連動させて動
かすようにし、リール10及び11との間に回転のスピード
差を設けて、リール10と11に挟まれたフレネルレンズの
部分に張力を加えて、フレネルレンズの表面に弛みが生
じないようにしている。

第４図は輝度分布補正機構として少なくとも回転可能
とした３個のローラ（12,13,14）からなり、その内水平
に配置した２個のローラ（12,13）間でフレネルレンズ
６をレンチキュラーレンズ２に密着するように挟持し、
水平に配置した投写管４側のローラ13の上部に他の１個
のローラ14を配置してフレネルレンズの端末が移動する
方向を定めるようにした第１手段と、同第１手段と同様
な構成とした３個のローラ（15,16,17）からなる第２手
段を設けて、前記両手段をフレネルレンズ６の対向する
両端に取り付けて、ローラ（12,13,14,15,16,17）をモ
ータ等の回転機構に連動させて動かすことにより、一方
でフレネルレンズ６を引込み、他方でフレネルレンズ６
を繰り出すようにし、引込みと繰り出しにスピード差を
設けて、前記第１手段と第２手段に挟まれたフレネルレ
ンズ６の部分に張力を加えて、フレネルレンズ６の表面
に弛みが生じないようにしている。

なお、フレネルレンズの引込み、繰り出しがスムース
にいくようであれば、ローラ12及び14、あるいはどちら
か一方、及びローラ15及び17、あるいはどちらか一方
は、モータ等の回転機構に連動させずに、単にガイドポ
ストとしてフレネルレンズ６の移動の方向を定める機能
としても良い。

輝度分布補正機構を前記で説明したような構造とすれ
ば、レンチキュラーレンズ２より大きいめに作成したフ
レネルレンズ６もキャビネット内に収めることができ、
キャビネットの外形寸法が大きくなりすぎないようにす
ることができる。

観視位置がスクリーンに対して垂直方向にずれた場合
を補正する輝度分布補正機構とする場合はスクリーンの
上下に輝度分布補正機構を取り付けるようにし、観視位
置がスクリーンに対して水平方向にずれた場合を補正す
る輝度分布補正機構とする場合はスクリーンの左右に輝
度分布補正機構を取り付けるようにして、フレネルレン
ズ６の中心とレンチキュラーレンズ２の中心との相対位
置を垂直方向、あるいは水平方向に移動できるようにす
れば良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば厚さも約0.2mm
と薄く、剛性も従来のフレネルレンズより小さい、フィ
ルム状のフレネルレンズを使用し、フレネルレンズの光
軸とレンチキュラーレンズの相対位置を移動できるよう
にした輝度分布補正機構により、観視位置が移動した場
合にその移動した位置で最適の明るい、輝度むらのない
見やすい画面となるよう前記輝度分布補正機構により調
整することができ、また、同輝度分布補正機構によりフ
ィルム状のフレネルレンズを略コの字に曲げ、あるいは
巻き込むようにした投写型プロジェクタのキャビネット
内に収めるようにしてあり、キャビネットの外形寸法が
大きくなりすぎないようにすることができ、投写型プロ
ジェクタの画像表示用スクリーン装置の性能向上に寄与
するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の画像表示用スクリーン装置
を示す原理説明図、第３図は本発明の一実施例を示す画
像表示用スクリーン装置の要部の構成図、第４図は本発
明の他の実施例を示す画像表示用スクリーン装置の要部
の構成図である。 １……観視位置、２……レンチキュラーレンズ、3,6…
…フレネルレンズ、４……投写管、５……フレネルレン
ズの中心点、10,11……リール、12〜17……ローラ。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光を集光するフレネルレンズと、光に指向
   性を与えて拡散するレンチキュラーレンズとを重ね合わ
   せ、フレネルレンズの中心とレンチキュラーレンズとの
   相対位置を移動する手段を設けて、フレネルレンズによ
   り光線が集光する点を移動させるようにした投写形プロ
   ジェクタの画像表示用スクリーン装置において、前記相
   対位置を移動する手段が、フレネルレンズの一端に配置
   され、フレネルレンズの巻取り若しくは巻戻しを行う第
   １の巻取り・巻戻し手段と、フレネルレンズの他端に配
   置され、フレネルレンズの巻取り若しくは巻戻しを行う
   第２の巻取り・巻戻し手段とからなり、前記第１及び第
   ２の巻取り・巻戻し手段を回転駆動することにより前記
   フレネルレンズを移動させるようにしたことを特徴とす
   る画像表示用スクリーン装置。
2. 【請求項２】前記第１及び第２の巻取り・巻戻し手段が
   それぞれ、主ローラに対して略直角関係で配置された２
   個の補助ローラで構成された回転可能な少なくとも３個
   のローラからなる請求項（１）記載の画像表示用スクリ
   ーン装置。
3. 【請求項３】前記第１の巻取り・巻戻し手段と前記第２
   の巻取り・巻戻し手段の間に回転の速度差を設けて、前
   記第１の巻取り・巻戻し手段と前記第２の巻取り・巻戻
   し手段に挟まれたフレネルレンズの部分に張力を加え
   て、フレネルレンズに弛みが生じないようにしたことを
   特徴とする請求項（１）又は（２）記載の画像表示用ス
   クリーン装置。