JP4229161B2 - プロジェクタ用スクリーンとプロジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、映像信号を走査出力して得られる動画像を投写するプロジェクタと、プロジェクタが動画像を投写する際に発する投写光を透過させる或いは該投写光を反射させることで動画像を表示するプロジェクタ用スクリーンに関する。

スクリーンは、プロジェクタが映像信号を走査出力して得た動画像を表示するものであることから、表示画像の品質向上のため種々の提案がなされている（例えば、特許文献１）。

上記した特許文献で提案されているスクリーンは、その反射率を可変にすることで室内照明光の写り込みを防止して表示画像の画質向上をもたらすものの、動画像を表示する場合に固有のいわゆる動画ボケの抑制もしくは解消には何ら寄与していない。動画像表示の際には、一般にフレームごとに画像が推移していき、看者はその画像推移を見続けることで動画像を認識する。こうしたフレームごとの画像推移を見る場合、人間の網膜には画像の残像が残ることから、この残像に次の画像が重なって動画像がぼやけ、これにより動画ボケが生じる。こうした動画ボケによる品質低下は、室内照明光の写り込みによる品質低下と全く異質なものであることから、既述したように特許文献１で提案されたスクリーンでは、動画ボケの抑制もしくは解消を図ることはできないのである。

その一方、動画ボケの抑制もしくは解消を、動画像を生成する装置の側で達成する技術も提案されている（例えば、特許文献２）。この特許文献では、フレームごとの画像推移の間において、固定レベル(例えば、黒レベル)の信号による黒画像を瞬時に表示して残像を防止し、これを持って動画ボケの抑制や解消を図っている。なお、上記特許文献は液晶表示装置について適用しているが、動画像を得る点ではプロジェクタにあっても同様であることから、プロジェクタでの動画像生成においてこの特許文献の技術を適用することで、プロジェクタの投写光をスクリーンに当てて表示した動画像での動画ボケの抑制や解消にも効果があると予想される。

特開２００３−１２１９４３号公報 特開２００６−１０６６８９号公報

しかしながら、既存のプロジェクタの側でこうした動画ボケに対処を図るには、プロジェクタが画像生成のために有する他の制御機器や回路構成との整合を採る必要があるため、大がかりな改造や回路変更を必要とする。新規製品であれば、動画ボケ対処を加味した設計変更や製造設備変更も必要となる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされ、プロジェクタの動画像をスクリーンに表示する際の動画ボケ対処を行う新たな手法を提供することをその目的とし、より詳しくは、動画ボケ対処が可能な新たなスクリーンを提供することをその目的とする。

かかる課題の少なくとも一部を解決するため、本発明のプロジェクタ用スクリーンは、映像信号を走査出力して得られる動画像を投写するプロジェクタと併用するに当たり、該プロジェクタが前記動画像を投写する際に発する投写光が到達することで前記動画像を表示する。動画像を表示するスクリーン領域は縦方向に多列に区画され、そのそれぞれの区画スクリーン領域は、スクリーン部材で形成される。このスクリーン部材は、前記区画スクリーン領域に到達した前記投写光を、光の透過或いは光の反射の機能を発揮することで前記動画像を視認する看者の側に至らしめる第１モードと、前記到達した前記投写光を吸収する機能を発揮する第２モードとを切替可能である。よって、個々のスクリーン部材が第１モードであれば、スクリーン部材はその発揮する光の透過或いは光の反射の機能により、プロジェクタの投写光を透過させる或いは該投写光を反射させるので、スクリーン部材が形成する区画スクリーン領域は、当該領域に到達した前記投写光を受けて動画像を表示し、このスクリーン部材を経て看者は動画像を視認する。このスクリーン部材の集合であるスクリーン領域は、第１モードにあるスクリーン部材の区画スクリーン領域の表示動画像の集合動画像を表示し、この動画像を看者は視認する。その一方、スクリーン部材が第２モードであれば、スクリーン部材が形成する区画スクリーン領域に到達した前記投写光はスクリーン部材で吸収されて看者に届かないことから、看者は、区画スクリーン領域に到達した前記投写光による動画像を視認しないことになる。

そして、スクリーン領域を占める多列の前記スクリーン部材の個々について、該個々のスクリーン部材を前記第１モードと前記第２モードに切替制御することで、前記第２モードとされた前記区画スクリーン領域を前記スクリーン領域において前記縦方向に沿って移動させる。よって、本発明のプロジェクタ用スクリーンでは、既述したようなフレームごとの画像投写の間に、このフレーム画像の総てを看者に視認させつつ当該フレーム画像の一部分を変えながら当該画像部分を看者に視認させないようにする。このため、本発明のプロジェクタ用スクリーンによれば、画像を視認している看者に当該画像が視認されないようにして網膜の残像を抑制することを、スクリーンの側で単独で達成できる。この結果、本発明のプロジェクタ用スクリーンによれば、プロジェクタの動画像をスクリーンに投写して表示する際の動画ボケ対処が可能な新たなスクリーンを提供することができる。つまりは、動画ボケの抑制或いは解消による動画像表示品質の向上を図るに際し、既存のプロジェクタの改造や回路変更が不要となるので、容易に動画表示品質を向上できる。また、プロジェクタの投写光に対しての上記第１モードと第２モードをスクリーンの側で切り替えればよいことから、プロジェクタの側での動画像生成および投写光照射の方式に依存しないので、汎用性が高まる。

この場合、第２モードとされた前記区画スクリーン領域を前記スクリーン領域において移動させるに当たり、前記プロジェクタから、前記映像信号の走査出力の状況を表す信号の入力を受け、該信号に基づいて前記多列の前記スクリーン部材の前記切替制御を行い、前記第２モードとされた前記区画スクリーン領域を前記映像信号の走査出力に同期させて前記スクリーン領域において移動させることができる。こうすれば、フレームごとの画像推移の間に画像を表示しないようにして網膜の残像を抑制することの実効性が高まるので、動画像表示品質の向上の上で好ましい。

上記した本発明のプロジェクタ用スクリーンは、種々の態様を採ることができる。例えば、前記スクリーン部材を、スクリーン部材が形成する前記区画スクリーン領域に合致した形状の液晶セルを含むものとし、前記モード切替手段によって前記液晶セルへの電圧印加を制御して液晶の配向を変えることで、前記液晶セルにおいて前記第１モードと前記第２モードを切替発現させるようにできる。こうすれば、液晶セルの単純な電圧印加制御により、網膜の残像抑制を通した動画像表示品質の向上を容易に達成できる。液晶セルでの第１モード、第２モードの発現について説明すると、液晶セルの液晶配向を制御して例えば黒色、或いは黒色近辺の色となるよう制御すれば、この液晶セルは光を吸収するので、第２モードを発現させる。その一方、液晶セルの液晶配向を制御して光の透過を起こすようにすれば、光の透過機能による第１モードを発現させることができ、液晶セルの液晶配向を制御して例えば白色となるよう制御すれば、光の反射機能による第１モードを発現させることができる。

また、前記プロジェクタが前記動画像を投写する際に発する投写光を反射する反射ミラーを備えるものとし、その上で、前記スクリーン領域を、前記反射ミラーの反射した反射光が到達するよう前記反射ミラーに対向させ、前記多列の前記スクリーン部材のそれぞれを、前記第１モードを光の透過の機能を発揮して実現するものとできる。こうすれば、プロジェクタから多列のスクリーン部材に到るまでの投写光の光路長を確保した上で、光路を屈曲できるので、スクリーン部材とプロジェクタの近接配置が可能となり、省スペース化が可能となる。

この場合、筐体の背面の側に前記反射ミラーを配し、前記筐体の前面の側に前記多列の前記スクリーン部材のそれぞれを配置して、前記スクリーン領域を前記筐体の前面の側で前記反射ミラーに対向させるようにできる。こうすれば、プロジェクタから多列のスクリーン部材に到るまでの投写光の光路が筐体で囲まれることから、照明光等を投写光の光路に入り込まないようにできるので、輝度確保の上で好ましい。また、反射ミラーとスクリーン領域の位置関係も筐体により固定されることから、焦点合わせ等が簡略化されると共に、取扱も簡便となる。

上記の課題の少なくとも一部を解決するための本発明の他のプロジェクタ用スクリーンは、映像信号を走査出力して得られる動画像を投写するプロジェクタと併用するに当たり、反射ミラーにて、前記プロジェクタが前記動画像を投写する際に発する投写光を反射させ、この反射光を、前記反射ミラーに対向する透光性のスクリーンボードに到達させ、スクリーンボードに到達した反射光を透過させることで前記動画像を表示する。反射ミラーにおける前記投写光の反射面領域は縦方向に多列に区画され、そのそれぞれの区画反射面領域は、反射面部材で形成される。この反射部材は、光を反射する機能を発揮する第１モードと光を吸収する機能を発揮する第２モードとを切替可能である。よって、個々の反射面部材が第１モードであれば、その発揮する光の反射機能により、プロジェクタの投写光を反射させてスクリーンボードに到達させるので、反射面部材が形成する反射面領域で反射した投写光が達するスクリーンボードの領域において、当該領域に該当する動画像を表示し、この反射面部材の集合である反射面領域では、プロジェクタの動画像の全体を表示する。その一方、反射面部材が第２モードであれば、その発揮する光の吸収機能により、プロジェクタの投写光を吸収するので、反射面部材が形成する区画反射面領域での投写光の反射が起きないので、当該区画反射面領域に該当するスクリーンボードの領域において動画像の表示を行わない。

そして、反射面領域を占める多列の前記反射面部材の個々について、該個々の反射面部材を前記第１モードと前記第２モードに切替制御することで、前記第２モードとされた前記区画反射面領域を前記反射面領域において前記縦方向に沿って移動させる。よって、上記した本発明の他のプロジェクタ用スクリーンであっても、既述したようにフレームごとの画像推移の間に画像を表示しないようにして網膜の残像を抑制することを、スクリーンの側で単独で達成できる。この結果、本発明の他のプロジェクタ用スクリーンによっても、既述した効果を奏することができる。

本発明のこの他のプロジェクタ用スクリーンにおいても、先に説明した本発明のプロジェクタ用スクリーンと同様、プロジェクタからの映像信号の走査出力に同期させて、第２モードの前記区画反射面領域を前記反射面領域において移動させたり、液晶セルを用いたり等することができる。

この他、本発明は、スクリーンと筐体を介して一体としたプロジェクタとしても適用でき、その形態としては、プロジェクタを収納した筐体に、その背面側に反射ミラーを、前面側にスクリーンを配したいわゆるリアプロジェクタがある。

以下、本発明の実施の形態について、その実施例をスクリーンの性質で分けつつ次の順序で説明する。

Ａ：反射型スクリーンの第１態様；
Ｂ：反射型スクリーンの第２態様；
Ｃ：透過型スクリーン態様；
Ｄ：反射型スクリーンの他の態様；

Ａ：反射型スクリーンの第１態様；
図１は本発明の一実施例としての反射型スクリーン１００とこのスクリーンに投写するプロジェクタ１０とを併記して示す説明図、図２は反射型スクリーン１００に動画像を投写している使用状態の様子を示す説明図、図３は使用状態における反射型スクリーン１００の様子を示す説明図である。

図１に示すように、プロジェクタ１０と反射型スクリーン１００とは、対向配置される。プロジェクタ１０は、映像信号を走査出力して得られる動画像を投写するよう構成され、動画像の投写に当たり、投写光を反射型スクリーン１００に向けて発する。反射型スクリーン１００は、到達した投写光により動画像を表示し、その表示動画像の投写光を、反射型スクリーン１００をプロジェクタ１０の側から見つめる看者に向けて反射させることで、表示した動画像を看者に視認させる。

反射型スクリーン１００は、図示するように縦方向に多列に区画されており、そのそれぞれの区画部を、反射型の液晶セルＣ１〜Ｃｎとしている。各液晶セルＣ１〜Ｃｎは、横長の帯状をなし、封入した液晶の配向を変えることで、液晶セル表面に到達した光を反射する機能（反射機能）と、液晶セル表面に到達した光を吸収する機能（吸収機能）を発揮するよう、構成されている。つまり、各液晶セルＣ１〜Ｃｎは、光の反射機能を発揮することで、反射型スクリーン１００に到達したプロジェクタ１０の投写光を看者の側に至らしめる第１モードとなり、光の吸収機能を発揮することで、投写光を看者に届かないようにする第２モードとなる。この場合、各液晶セルＣ１〜Ｃｎにて吸収機能を発揮するようにするには、封入した液晶の配向を変えて液晶セルにおける光の透過が起きないようにすれば良く、こうすれば、液晶セルは黒色若しくはこれに近い色となるので、液晶セルへの到達光は吸収されることになる。また、反射型の各液晶セルＣ１〜Ｃｎが反射機能を発揮して第１モードにある場合、各液晶セルでの反射が起こりやすいよう、各液晶セルＣ１〜Ｃｎは白色を呈するようにされている。また、各液晶セルＣ１〜Ｃｎは、第１モードによる反射機能により動画像を表示して当該画像を看者に視認させるべく、プロジェクタ１０の側のセル表面には透光性の散乱板を備え、この散乱板での反射光の散乱により投写光の動画像を各液晶セル表面で結像（表示）するよう、構成されている。

本実施例の反射型スクリーン１００は、既述したように帯状の液晶セルＣ１〜Ｃｎを縦方向に多列に並べた集合体であり、それぞれの液晶セルＣ１〜Ｃｎは個別に液晶配向を変えることができる。よって、反射型スクリーン１００にプロジェクタ１０の投写光を当てて動画像表示を行っている際、反射型スクリーン１００において、図２に示すように、上記した第１モードの液晶セルが連続した光反射領域と、第２モードの液晶セルが連続した光吸収領域とを区画形成することができる。このような状態であると、反射型スクリーン１００は、光反射領域においては、プロジェクタ１０の投写光による動画像を表示させ、光吸収領域においては、動画像を表示しない。

反射型スクリーン１００を構成する各液晶セルＣ１〜Ｃｎは個別に上記した第１モードと第２モードとを切り替えることから、第２モードの液晶セルが連続した光吸収領域は、図３に示すように、反射型スクリーン１００の上端側から下端側に向けて移動する。このように移動する光吸収領域はこれに属する液晶セルが第２モードであるために動画像を表示しない領域に該当し、この光吸収領域を除く光反射領域はプロジェクタ１０の投写光による動画像を表示する領域に該当することから、動画像を表示しない領域が上下に移動しつつ、残余の領域では動画像の表示が行われることになる。つまり、動画像の表示領域であるスクリーン領域は、光吸収領域の移動に伴って走査されつつスクリーン全領域において光吸収領域となる。

次に、上記した反射型スクリーン１００の電気的な構成について説明する。図４は反射型スクリーン１００の電気的な構成を概略的に示すブロック図、図５は反射型スクリーン１００の各液晶セルＣ１〜Ｃｎの制御の様子を表すタイミングチャートである。

反射型スクリーン１００は、各液晶セルＣ１〜Ｃｎへの電圧印加制御を行うため、制御部１１０を有する。この制御部１１０は、反射型スクリーン１００の背面に配設されており、共通電極電圧発生部１１２と、正極性電圧発生部１１４と、負極性電圧発生部１１６と、スイッチング素子１１８とを備える。共通電極電圧発生部１１２は、反射型スクリーン１００を構成する各液晶セルに印加すべき電極電圧を発生するよう構成され、各液晶セルＣ１〜Ｃｎと接続されている。この接続に際しては、放電抵抗Ｒ１〜Ｒｎが組み込まれている。スイッチング素子１１８は、プロジェクタ１０が有する制御装置２０からの極性反転信号を受け、各液晶セルＣ１〜Ｃｎにスイッチ素子Ｓ１〜Ｓｎ（例えばＴＦＴ素子）を経て接続されたデータ線１２０の接続対象を正極性電圧発生部１１４と負極性電圧発生部１１６に切り替える。これにより、プロジェクタ１０の側での映像信号処理の際の極性反転に応じて、各液晶セルＣ１〜Ｃｎの電位極性が正負に反転することになる。

反射型スクリーン１００は、行選択回路１０２を有する。この行選択回路１０２は、反射型スクリーン１００を区画構成する各液晶セルＣ１〜Ｃｎのうちで既述した第２モードとする液晶セルを選択する回路構成を備える。つまり、行選択回路１０２は、シフトレジスタとして構成され、プロジェクタ１０の制御装置２０から垂直開始信号と垂直クロック信号とを入力し、これら信号と同期して、各液晶セルに対応した出力端子Ｑｖ１〜Ｑｖｎにて液晶セルごとのスイッチ素子Ｓ１〜Ｓｎにゲート信号Ｇ１〜Ｇｎを出力する。こうしてゲート信号を受けた液晶セルは、その液晶配向を変え既述した第２モードに推移する。この様子を図５で説明する。

プロジェクタ１０の制御装置２０は、プロジェクタ自身が有する図示しない画像表示装置（例えば液晶パネル等）にて、反射型スクリーン１００に投写すべき動画像を映像信号を走査出力してフレーム単位で生成する。そして、この画像表示装置に光源の光を当てて、画像表示装置の動画像をフレーム単位で投写光により反射型スクリーン１００に投写する。制御装置２０は、上記した動画像生成と並行して、図５に示すように、フレーム単位での画像生成タイミングに合致した垂直同期信号と、極性反転信号と、垂直開始信号と、垂直クロック信号を生成出力する。

反射型スクリーン１００の行選択回路１０２は、垂直開始信号と垂直クロック信号とを受け、これら信号に同期してゲート信号Ｇ１〜Ｇｎを図５に示すようにして順次各液晶セルに流す。よって、垂直開始信号に同期してゲート信号Ｇ１のＯＮが開始されると共に、垂直クロック信号に同期して所定クロック数分に亘ってこのゲート信号Ｇ１のＯＮが継続され、その後ＯＦＦとなる。これにより最初に反射型スクリーン１００の最上段の液晶セルＣ１が光吸収機能を発揮して第２モードとなり、次いで液晶セルＣ２〜Ｃｎの順に第２モードとなる。この図５では、第２モードとなった液晶セルを、黒として表記し、第２モード以外、即ち反射機能を発揮して第１モードの液晶セルを、白として表記している。なお、図中の黒の文字に付記した＋−の符号は、極性反転信号に応じてデータ線１２０の極性が正負に変わったことを表しており、黒＋は、その液晶セルが正極性電圧発生部１１４の発生した正極性の電圧印加を受けて液晶配向を変え、光吸収機能を発揮することを意味する。黒−は、負極性電圧発生部１１６の発生した負極性の電圧印加を受けて液晶配向を変え、光吸収機能を発揮することを意味する。

隣り合う液晶セル間ではゲート信号のＯＮ期間がオーバーラップしていることから、図２に示したように所定幅の光吸収領域が第２モードとなっている隣接の液晶セルにて形成される。この光吸収領域は、ゲート信号がＯＮとなる液晶セルが順次スクリーン下段側となることで、図３に示すように反射型スクリーン１００の上段側から下段側に移動する。

その一方、プロジェクタ１０は、垂直開始信号や垂直クロック信号に同期させつつ映像信号を走査出力して、反射型スクリーン１００に投写すべき動画像をフレーム単位で生成しつつ、このフレーム単位の動画像の投写光による反射型スクリーン１００への投写を、反射型スクリーン１００における上記した光吸収領域の移動とは別に行っている。しかしながら、反射型スクリーン１００は、上記した垂直開始信号や垂直クロック信号と同期した各液晶セルＣ１〜Ｃｎのモード切替を行うことで、このモード切替による光吸収領域の移動を、フレーム単位の動画像の投写に合致させて行う。具体的には、フレーム画像がプロジェクタ１０においてｍ列の映像信号の走査出力により生成されるとすると、プロジェクタ１０がこのｍ列の映像信号を第１列から順次第ｍ列まで走査出力してこのフレーム画像の生成並びに反射型スクリーン１００への投写を行う間に、反射型スクリーン１００では、光吸収領域がスクリーン上段から下段に移動することになる。従って、フレーム画像の反射型スクリーン１００への投写の間において、光吸収領域では画像の表示を行わないようにしつつ、この領域を移動させ、残余の光反射領域では画像の表示を行うことになる。この光反射領域での画像表示(フレーム画像表示)は、移動する光吸収領域により表示が行われない画像領域以外の表示となるが、光反射領域は上記のように移動することから、フレーム画像の全領域は表示されて看者に視認されることとなる。

以上説明したように、本実施例の反射型スクリーン１００では、この反射型スクリーン１００へのプロジェクタ１０の既述したようなフレームごとの画像投写の間に、このフレーム画像の総てを看者に視認させつつ、当該フレーム画像の一部分がフレーム画像で占める位置を光吸収領域の移動により変えながら当該画像部分を看者に視認させないようにする。このため、本実施例の反射型スクリーン１００によれば、画像を視認している看者に当該画像が視認されないようにして網膜の残像を抑制することを、プロジェクタ１０の側での映像信号の走査出力と、これにより得られる動画像の投写光によるスクリーン投写とから別個に、反射型スクリーン１００の側で単独で達成できる。この結果、本実施例の反射型スクリーン１００は、プロジェクタ１０の動画像を反射型スクリーン１００に投写して表示する際の動画ボケ対処が可能な新たなスクリーンとなる。つまりは、動画ボケの抑制或いは解消による動画像表示品質の向上を図るに際し、既存のプロジェクタの改造や回路変更が不要とできるので、こうした既存のプロジェクタを用いても容易に動画表示品質を向上できる。また、プロジェクタの投写光に対しての上記第１モードと第２モードを反射型スクリーン１００の側で切り替えればよいことから、プロジェクタの側での動画像生成および投写光照射の方式に依存しないので、汎用性が高まる。

しかも、本実施例では、第２モードとされた隣り合う液晶セルで形成される光吸収領域を反射型スクリーン１００におけるスクリーン領域において移動させるに当たり、プロジェクタ１０からの垂直同期信号、垂直開始信号、垂直クロック信号の入力を受け、これら信号に基づいて多列の各液晶セルＣ１〜Ｃｎの第１モード・第２モードの切替制御を行い、第２モードとされた液晶セルに基づく光吸収領域を映像信号の走査出力に同期させて反射型スクリーン１００のスクリーン領域において移動させることとした。よって、フレームごとの画像推移の間に画像を表示しないようにして網膜の残像を抑制することの実効性が高まるので、動画像表示品質の向上の上で好ましい。

また、反射型スクリーン１００を構成するに当たり、そのスクリーン領域を縦方向の区画した形状に合致する帯状の各液晶セルＣ１〜Ｃｎを集合させて反射型スクリーン１００を構成するようにし、各液晶セルＣ１〜Ｃｎへの電圧印加を制御して液晶の配向を変えることで、各液晶セルＣ１〜Ｃｎにおいて第１モード・第２モードを切替発現させるようにした。このため、各液晶セルＣ１〜Ｃｎへの単純な電圧印加制御により、網膜の残像抑制を通した動画像表示品質の向上を容易に達成でき好ましい。

Ｂ：反射型スクリーンの第２態様；
図６は反射型スクリーンの第２態様としての反射型スクリーン１００Ａとこの反射型スクリーン１００Ａにおける光反射領域と光吸収領域の発現の様子を示す説明図、図７は使用状態における反射型スクリーン１００Ａの様子を示す説明図である。

図６に示す反射型スクリーン１００Ａにあっても、図１において説明したように、プロジェクタ１０と対向配置されて使用され、スクリーン表面に達したプロジェクタ１０からの投写光を反射させることで動画像を表示し、その表示した動画像を看者に視認させる。また、この反射型スクリーン１００Ａは、既述した反射型スクリーン１００と同様、縦方向に多列に区画されており、そのそれぞれの区画部を、帯状の反射型の液晶セルＣ１〜Ｃｎとしている。

反射型スクリーン１００Ａでは、各液晶セルＣ１〜Ｃｎは個別に第１モード・第２モードを切り替える点では既述した反射型スクリーン１００と同一であるが、第２モードの液晶セルでの光吸収領域の形成の様子と、この光吸収領域の移動の様子において、既述した反射型スクリーン１００と相違する。つまり、この反射型スクリーン１００Ａは、その使用中においては、図６に示すように、スクリーン上端の液晶セルＣ１からスクリーン下端の液晶セルＣｎの順に、交互に第１モード、第２モードとされ、スクリーン領域において、交互に光反射領域、光吸収領域を発現させる。そして、この反射型スクリーン１００Ａは、図７の左側に示すように、液晶セルＣ１〜Ｃｎの各液晶セルがこの順で交互に光反射領域（第１モード）、光吸収領域（第２モード）となっている状態と、図中右側に示すように、液晶セルＣ１〜Ｃｎの各液晶セルがこの順で交互に光吸収領域（第２モード）、光反射領域（第１モード）となっている状態とを、後述するタイミングでスイッチングする。この領域切替は各液晶セルの第１モード・第２モードの切替により行われる。このように領域切替が行われると、以下に説明するように、動画像表示を行わない光吸収領域が反射型スクリーン１００Ａにおいて移動する。

今、反射型スクリーン１００Ａが図７の左側に示す状態にあるとする。この状態では、液晶セルＣ１〜Ｃｎの各液晶セルは光反射領域（第１モード）の光吸収領域（第２モード）の順の並びであることから、光吸収領域は、スクリーン面積の半分を占め、第２モードの液晶セルのセル面積ごとに区画されていることになる。ここで、反射型スクリーン１００Ａが既述したように各液晶セルのモード切替を行うと、モード切替前に光反射領域（第１モード）であった各液晶セルは光吸収領域（第２モード）となるので、このモード切替前における光吸収領域は、モード切替により液晶セルのセル面積単位で移動することになる。そして、反射型スクリーン１００Ａが各液晶セルのモード切替を再度行うと、液晶セルのセル面積単位で光吸収領域が移動することになる。つまり、動画像の表示領域であるスクリーン領域は、液晶セルのセル面積ごとに区画された状態でスクリーン面積の半分の面積単位の光吸収領域の移動により、スクリーン全領域において光吸収領域となる。

次に、上記した反射型スクリーン１００Ａの電気的な構成について説明する。図８は反射型スクリーン１００Ａの電気的な構成を概略的に示すブロック図、図９は反射型スクリーン１００Ａの各液晶セルＣ１〜Ｃｎの制御の様子を表すタイミングチャートである。

この反射型スクリーン１００Ａでは、上記した各液晶セルのモード切替を行うため、各液晶セルＣ１〜Ｃｎを、スクリーンでの上下並びにおいて奇数行目と偶数行目の液晶セルでグループ化する。そして、奇数行グループに属する各液晶セルを第１データ線１２０ａ（データ線Ｏ）に接続し、偶数行グループに属する各液晶セルを第２データ線１２０ｂ（データ線Ｅ）に接続し、各グループの液晶セルを制御部１１０Ａの共通電極電圧発生部１１２に接続する。正極性電圧発生部１１４と負極性電圧発生部１１６にスイッチング素子１１８を介して接続するデータ線１２０は、第１データ線１２０ａおよび第２データ線１２０ｂとスイッチング素子１２２、１２４を介して接続されている。このスイッチング素子１２２とスイッチング素子１２４は、プロジェクタ１０の制御装置２０からの反射吸収切替信号を受けて個別にスイッチングし、奇数行グループに属する各液晶セルと偶数行グループに属する各液晶セルとを、グループごとに交互に第１モード・第２モードに切り替える。なお、こうしたモード切替の際、既述したようにスイッチング素子１１８を介した極性反転が行われる。

次に、既述したような反射型スクリーン１００Ａでの各液晶セルのモード切替を電気的構成と関連付けて説明する。プロジェクタ１０の制御装置２０は、既述したようなフレーム単位での画像生成と画像投写を行いつつ、反射型スクリーン１００Ａの制御部１１０Ａに極性反転信号と反射吸収切替信号を生成出力する。この場合、この反射型スクリーン１００Ａでの光吸収領域移動が上記したようなスクリーン面積の半分単位で行われることから、反射吸収切替信号は、図９に示すように、フレーム単位での画像生成タイミングに合致した垂直同期信号の１／２周期の信号となる。

この反射吸収切替信号は、スイッチング素子１２２とスイッチング素子１２４を介して、奇数行グループに属する各液晶セルと偶数行グループに属する各液晶セルを第１モード・第２モードに交互に切り替える。これにより、反射型スクリーン１００Ａは、図７に示すように各グループの液晶セルのモード切替に伴い、光反射領域を、スクリーン面積の半分および各液晶セルのセル面積を単位としてスクリーン領域において移動させる。この場合、反射吸収切替信号が垂直同期信号の１／２周期であることから、上記したモード切替、即ち光吸収領域の移動は垂直同期信号に同期して実行されることになる。

従って、反射型スクリーン１００Ａによっても、奇数行・偶数行の各グループごとに各液晶セルＣ１〜Ｃｎのモード切替を行うことで、このモード切替による光吸収領域の移動を、フレーム単位の動画像の投写に合致させて反射型スクリーン１００Ａの側で行う。このため、反射型スクリーン１００Ａによっても、反射型スクリーン１００と同様、プロジェクタ１０からの既述したようなフレームごとの画像投写の間に、このフレーム画像の総てを看者に視認させつつ、当該フレーム画像の一部分（半分）がフレーム画像で占める位置を光吸収領域の移動により変えながら当該画像部分を看者に視認させないようにする。つまりは、この反射型スクリーン１００Ａにあっても、プロジェクタ１０の動画像を投写して表示する際の動画ボケ対処が可能な新たなスクリーンを提供でき、既述した効果を奏することができる。

Ｃ：透過型スクリーン態様；
次に、プロジェクタからの動画像を透過型のスクリーンで表示して看者に視認させるものについて説明する。図１０は透過型スクリーン２００とこのスクリーンに投写するプロジェクタ１０とを併記して示す説明図、図１１は透過型スクリーン２００とプロジェクタ１０とを筐体に内蔵したリアプロジェクタ３００の概略構成を示す説明図、図１２は透過型スクリーン２００とこの透過型スクリーン２００における光透過領域と光吸収領域の発現の様子を示す説明図、図１３は使用状態における透過型スクリーン２００の様子を示す説明図である。

図１０に示す透過型スクリーン２００は、プロジェクタ１０と対向配置され、プロジェクタ１０からの投写光を、スクリーンを挟んでプロジェクタ１０と向き合う看者の側に透過させることで、動画像を看者に視認させる。看者は、透過型スクリーン２００の表面（詳しくは、光の透過面）に形成された画像を視認することになるので、透過型スクリーン２００は、透過面側に透光性の散乱板を備え、この散乱板での散乱により投写光の動画像を結像（表示）するよう、構成されている。

図１１に示すリアプロジェクタ３００では、上記した透過型スクリーン２００を用いるものの、プロジェクタ１０に対する配置の様子が相違し、筐体３１０の傾斜した背面３１５の側に、プロジェクタ１０からの投写光を反射する反射ミラー２１０を配し、筐体３１０の前面３２０の側に透過型スクリーン２００を配置して、この透過型スクリーン２００を反射ミラー２１０に対向させている。従って、この図１１に示すリアプロジェクタ３００は、プロジェクタ１０からの投写光を反射ミラー２１０で全反射させた上で、その反射光を透過型スクリーン２００に到達させて当該スクリーンにて動画像を表示し、スクリーン前方の看者の側への光（反射光）の透過を図ることで、動画像を看者に視認させる。この場合であっても、透過型スクリーン２００は、透過面側の透光性の散乱板での散乱により投写光の動画像を結像（表示）する。

図１０および図１１に示す透過型スクリーン２００は、上記した反射型スクリーン１００と帯状の液晶セルで上下に多列に区画される点で同一であるが、図１２に示す各液晶セルＣ１〜Ｃｎは、封入した液晶の配向を変えることで、液晶セルに到達した光を透過する機能（透過機能）と、液晶セルに到達した光を吸収する機能（吸収機能）を発揮するよう、構成されている。つまり、各液晶セルＣ１〜Ｃｎは、光の透過機能を発揮することで、透過型スクリーン２００に到達したプロジェクタ１０の投写光を看者の側に至らしめる第１モードとなり、光の吸収機能を発揮することで、投写光を看者に届かないようにする第２モードとなる。この場合、各液晶セルＣ１〜Ｃｎは、非透光性となることで黒色若しくはこれに近い色となるので、光の吸収機能を発揮する。

そして、この透過型スクリーン２００では、既述した反射型スクリーン１００Ａと同様に液晶セルの並びにおいて交互に第１モード・第２モードとするが、図１２に示すように、スクリーン領域において、交互に光透過領域、光吸収領域を発現させる。そして、この透過型スクリーン２００における各液晶セルＣ１〜Ｃｎのモード切替のための電気的構成および切替制御の様子は、反射型スクリーン１００Ａと同様であり、図１３の左側に示すように、透過型スクリーン２００は、液晶セルＣ１〜Ｃｎの各液晶セルがこの順で交互に光透過領域（第１モード）、光吸収領域（第２モード）となっている状態と、図中右側に示すように、液晶セルＣ１〜Ｃｎの各液晶セルがこの順で交互に光吸収領域（第２モード）、光透過領域（第１モード）となっている状態とを交互に切り替える。この場合、透過型スクリーン２００と反射型スクリーン１００Ａとでは、液晶セルが第１モードになった場合に液晶構造（透過型・反射型）の相違により光反射となるか光透過となるかの点で相違するに過ぎず、動画像表示を行わない光吸収領域が各液晶セルのモード切替によりスクリーンにおいて移動する点で変わるものではない。

従って、透過型スクリーン２００によっても、上記した反射型スクリーン１００や反射型スクリーン１００Ａと同様にして、奇数行・偶数行の各グループごとに各液晶セルＣ１〜Ｃｎのモード切替を行うことで、このモード切替による光吸収領域の移動を、フレーム単位の動画像の投写に合致させて反射型スクリーン１００Ａの側で行う。このため、透過型スクリーン２００によっても、既述した効果を奏することができる。

Ｄ：反射型スクリーンの他の態様；
次に、反射型スクリーン１００や反射型スクリーン１００Ａを用いて動画像表示を行う他の態様について説明する。この態様では、図１１に示すリアプロジェクタ３００と同様、看者にはスクリーンを透過した光による動画像を提供するが、既述した反射型スクリーン１００や反射型スクリーン１００Ａを用いる点に特徴がある。つまり、図１１において、筐体３１０の傾斜した背面３１５の側に配した反射ミラー２１０を、反射型スクリーン１００或いは反射型スクリーン１００Ａとする。その上で、筐体３１０の前面３２０の側に配置していた透過型スクリーン２００を、透光性のスクリーンボード２２０とする。

このプロジェクタでは、プロジェクタ１０からの投写光を反射型スクリーン１００或いは反射型スクリーン１００Ａの各液晶セルで反射させ、その反射光を透光性のスクリーンボード２２０に到達させて当該スクリーンボードにて動画像を表示し、スクリーン前方の看者の側への光（反射光）の透過を図ることで、動画像を看者に視認させる。この場合、透光性のスクリーンボード２２０は、透過面側の透光性の散乱板での散乱により投写光の動画像を結像（表示）する。つまり、このように構成したプロジェクタは、反射型スクリーン１００或いは反射型スクリーン１００Ａを用いながら、リアプロジェクタ３００と同一の筐体構造を備えるものなる。そして、上記したプロジェクタであっても、投写光をスクリーンボード２２０に至らしめる手前で反射型スクリーン１００或いは反射型スクリーン１００Ａで反射させる際に、反射型スクリーン１００或いは反射型スクリーン１００Ａだけで既述したように光吸収領域の発現およびその移動を起こすので、既述した効果を奏することができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記した実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。例えば、帯状の液晶セルにて反射型スクリーン或いは透過型スクリーンを構成するに当たり、上記実施例では液晶セルでスクリーンを上下に区画したが、これに限るわけではない。つまり、図６〜図１３で用いたような各液晶セルを交互に第１モード・第２モードに切り替える形態においては、反射型スクリーン或いは透過型スクリーンを、帯状の液晶セルを縦方向に並べてスクリーンを左右に区画するスクリーン構成や、帯状の液晶セルを斜め方向にスクリーンを左右に区画するスクリーン構成とすることができる。

また、光吸収領域の移動をプロジェクタ１０における映像信号の走査出力に同期させるに当たり、プロジェクタ１０が有する制御装置２０から垂直同期信号、極性反転信号、垂直開始信号および垂直クロック信号を入力するようにしたが、次のようにすることもできる。つまり、動画像を投写するに当たってプロジェクタ１０に入力される映像信号を等価に分配する分配器（分配回路）を反射型スクリーン１００に備え付け、分配して得られた映像信号から走査出力の状況を表す走査状況信号、即ち上記した垂直同期信号、極性反転信号、垂直開始信号および垂直クロック信号を作成し、これら信号に基づいて各液晶セルの第１モード・第２モードの切替制御を行うようにすることもできる。

本発明の一実施例としての反射型スクリーン１００とこのスクリーンに投写するプロジェクタ１０とを併記して示す説明図である。 反射型スクリーン１００に動画像を投写している使用状態の様子を示す説明図である。 使用状態における反射型スクリーン１００の様子を示す説明図である。 反射型スクリーン１００の電気的な構成を概略的に示すブロック図である。 反射型スクリーン１００の各液晶セルＣ１〜Ｃｎの制御の様子を表すタイミングチャートである。 反射型スクリーンの第２態様としての反射型スクリーン１００Ａとこの反射型スクリーン１００Ａにおける光反射領域と光吸収領域の発現の様子を示す説明図である。 使用状態における反射型スクリーン１００Ａの様子を示す説明図である。 反射型スクリーン１００Ａの電気的な構成を概略的に示すブロック図である。 反射型スクリーン１００Ａの各液晶セルＣ１〜Ｃｎの制御の様子を表すタイミングチャートである。 透過型スクリーン２００とこのスクリーンに投写するプロジェクタ１０とを併記して示す説明図である。 透過型スクリーン２００とプロジェクタ１０とを筐体に内蔵したリアプロジェクタ３００の概略構成を示す説明図である。 透過型スクリーン２００とこの透過型スクリーン２００における光透過領域と光吸収領域の発現の様子を示す説明図である。 使用状態における透過型スクリーン２００の様子を示す説明図である。

符号の説明

１０…プロジェクタ
２０…制御装置
１００…反射型スクリーン
１００Ａ…反射型スクリーン
１０２…行選択回路
１１０…制御部
１１０Ａ…制御部
１１２…共通電極電圧発生部
１１４…正極性電圧発生部
１１６…負極性電圧発生部
１１８…スイッチング素子
１２０…データ線
１２０ａ…第１データ線
１２０ｂ…第２データ線
１２２…スイッチング素子
１２４…スイッチング素子
２００…透過型スクリーン
２１０…反射ミラー
２２０…スクリーンボード
３００…リアプロジェクタ
３００…筐体
３１０…筐体
３１５…背面
３２０…前面
Ｃ１〜Ｃｎ…液晶セル
Ｒ１〜Ｒｎ…放電抵抗
Ｓ１〜Ｓｎ…スイッチ素子

Claims (12)

1. 映像信号を走査出力して得られる動画像を投写するプロジェクタと併用され、該プロジェクタが前記動画像を投写する際に発する投写光が到達することで前記動画像を表示し、該表示した動画像を看者に視認させるプロジェクタ用スクリーンにおいて、
   前記動画像を表示するスクリーン領域を縦方向に多列に区画したそれぞれの区画スクリーン領域を縦方向に並べて形成するスクリーン部材であって、前記区画スクリーン領域に到達した前記投写光を、光の透過或いは光の反射の機能を発揮することで前記動画像を視認する看者の側に至らしめる第１モードと、前記到達した前記投写光を吸収する機能を発揮する第２モードとを切替可能な前記スクリーン部材と、
   前記スクリーン領域を占める多列の前記スクリーン部材の個々について、該個々のスクリーン部材を前記第１モードと前記第２モードに切替制御することで、前記第２モードとされた前記区画スクリーン領域を前記スクリーン領域において前記縦方向に沿って移動させるモード切替手段とを備える
   プロジェクタ用スクリーン。
2. 請求項１記載のプロジェクタ用スクリーンであって、
   前記モード切替手段は、
   前記プロジェクタから前記映像信号の走査出力の状況を表す走査状況信号の入力を受け、あるいは前記プロジェクタに入力される映像信号を等価に分配した映像信号から走査出力の状況を表す走査状況信号を作成し、該走査状況信号に基づいて前記多列の前記スクリーン部材の前記切替制御を行い、前記第２モードとされた前記区画スクリーン領域を前記映像信号の走査出力に同期させて前記スクリーン領域において移動させる
   プロジェクタ用スクリーン。
3. 請求項１または請求項２記載のプロジェクタ用スクリーンであって、
   前記スクリーン部材は、スクリーン部材が形成する前記区画スクリーン領域に合致した形状の液晶セルを含み、
   前記モード切替手段は、
   前記液晶セルへの電圧印加を制御して液晶の配向を変えることで、前記液晶セルにおいて前記第１モードと前記第２モードを切替発現させる
   プロジェクタ用スクリーン。
4. 請求項１ないし請求項３いずれかに記載のプロジェクタ用スクリーンであって、
   前記プロジェクタが前記動画像を投写する際に発する投写光を反射する反射ミラーを備え、
   前記スクリーン領域は、前記反射ミラーの反射した反射光が到達するよう前記反射ミラーに対向し、
   前記多列の前記スクリーン部材のそれぞれは、前記第１モードを光の透過の機能を発揮して実現する
   プロジェクタ用スクリーン。
5. 請求項４記載のプロジェクタ用スクリーンであって、
   筐体を備え、
   該筐体の背面の側に、前記反射ミラーを配し、
   前記筐体の前面の側に前記多列の前記スクリーン部材のそれぞれを配置して、前記スクリーン領域を前記筐体の前面の側で前記反射ミラーに対向させた
   プロジェクタ用スクリーン。
6. 映像信号を走査出力して得られる動画像を投写するプロジェクタと併用されるプロジェクタ用スクリーンであって、
   前記プロジェクタが前記動画像を投写する際に発する投写光を反射する反射ミラーと、
   該反射ミラーの反射した反射光が到達するよう前記反射ミラーに対向する透光性のスクリーンボードであって、前記到達した反射光を透過させることで前記動画像を表示する前記スクリーンボードと、
   前記反射ミラーにおける前記投写光の反射面領域を縦方向に多列に区画したそれぞれの区画反射面領域を形成する反射面部材であって、光を反射する機能を発揮する第１モードと光を吸収する機能を発揮する第２モードとを切替可能な前記反射面部材と、
   前記反射面領域を占める多列の前記反射面部材の個々について、該個々の反射面部材を前記第１モードと前記第２モードに切替制御することで、前記第２モードとされた前記区画反射面領域を前記反射面領域において前記縦方向に沿って移動させるモード切替手段とを備える
   プロジェクタ用スクリーン。
7. 請求項６記載のプロジェクタ用スクリーンであって、
   前記モード切替手段は、
   前記プロジェクタから前記映像信号の走査出力の状況を表す走査状況信号の入力を受け、あるいは前記プロジェクタに入力される映像信号を等価に分配した映像信号から走査出力の状況を表す走査状況信号を作成し、該走査状況信号に基づいて前記反射ミラーにおける前記多列の前記反射面部材の前記切替制御を行い、前記第２モードとされた前記区画反射面領域を前記映像信号の走査出力に同期させて前記反射面領域において移動させる
   プロジェクタ用スクリーン。
8. 請求項６または請求項７記載のプロジェクタ用スクリーンであって、
   前記反射面部材は、スクリーン部材が形成する前記区画スクリーン領域に合致した形状の液晶セルを含み、
   前記モード切替手段は、
   前記液晶セルへの電圧印加を制御して液晶の配向を変えることで、前記液晶セルにおいて前記第１モードと前記第２モードを切替発現させる
   プロジェクタ用スクリーン。
9. 請求項６ないし請求項８いずれかに記載のプロジェクタ用スクリーンであって、
   筐体を備え、
   該筐体の背面の側に、前記反射ミラーを配し、
   前記筐体の前面の側に前記スクリーンボードを配して、前記スクリーンボードを前記筐体の前面の側で前記反射ミラーに対向させた
   プロジェクタ用スクリーン。
10. 投写システムであって、
    映像信号を走査出力して得られる動画像を投写するプロジェクタと、
    該プロジェクタが前記動画像を投写する際に発する投写光を受けて動画像を表示する請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のプロジェクタ用スクリーンとを備える
    投写システム。
11. 映像信号を走査出力して得られる動画像を投写するプロジェクタであって、
    該プロジェクタを収納する筐体と、
    該筐体の背面の側に配置され、前記プロジェクタが前記動画像を投写する際に発する投写光を反射する反射ミラーと、
    前記反射ミラーの反射した反射光が到達するよう前記筐体の前面の側に配置されて前記反射ミラーに対向するスクリーンであって、前記到達した反射光を透過させることで前記動画像を表示する前記スクリーンと、
    前記スクリーンにおける前記動画像の表示領域であるスクリーン領域を多列に区画したそれぞれの区画スクリーン領域を形成するスクリーン部材であって、光の透過の機能を発揮する第１モードと光を吸収する機能を発揮する第２モードとを切替可能な前記スクリーン部材と、
    前記スクリーン領域を占める多列の前記スクリーン部材の個々について、前記映像信号の走査出力の状況に基づいて前記個々のスクリーン部材を前記第１モードと前記第２モードに切替制御することで、前記第２モードとされた前記区画スクリーン領域を前記映像信号の走査出力に同期させて前記スクリーン領域において移動させるモード切替手段とを備える
    プロジェクタ。
12. 映像信号を走査出力して得られる動画像を投写するプロジェクタであって、
    該プロジェクタを収納する筐体と、
    該筐体の背面の側に配置され、前記プロジェクタが前記動画像を投写する際に発する投写光を反射する反射ミラーと、
    前記反射ミラーの反射した反射光が到達するよう前記筐体の前面の側に配置されて前記反射ミラーに対向する透光性のスクリーンであって、前記到達した反射光を透過させることで前記動画像を表示する前記スクリーンと、
    前記反射ミラーにおける前記投写光の反射面領域を多列に区画したそれぞれの区画反射面領域を形成する反射面部材であって、光を反射する機能を発揮する第１モードと光を吸収する機能を発揮する第２モードとを切替可能な前記反射面部材と、
    前記反射面領域を占める多列の前記反射面部材の個々について、前記映像信号の走査出力の状況に基づいて前記個々の反射面部材を前記第１モードと前記第２モードに切替制御することで、前記第２モードとされた前記区画反射面領域を前記映像信号の走査出力に同期させて前記反射面領域において移動させるモード切替手段とを備える
    プロジェクタ。

Images