JP4238757B2 - 透過型スクリーンおよび投写型表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、透過型スクリーンおよび投写型表示装置に関する。

従来の投写型表示装置には、例えば、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の投写型表示装置は、投写器と、光学系（レンズやミラー）を収容するキャビネットと、このキャビネットに設置された透過型スクリーンとを有し、投写器がキャビネットの一部に着脱可能に設置されている。そして、リア方式での投写では、投写器がキャビネットに設置された状態にて使用され、投写器からの投写光がキャビネット内の光学系を介して透過型スクリーンに投写されることにより、表示画像が透過型スクリーンに映し出される。ここで、キャビネットは、スクリーンの背面側を覆うことにより、リア方式での投写での使用時にて周囲からスクリーンに入射する外光を排除する。これにより、外光による影響が抑制されて表示画像のコントラストが向上し、クリアな映像がスクリーンに形成される。したがって、従来の投写型表示装置では、かかる表示画像のコントラストを確保するために、キャビネットが必須の構成要素となっていた。
しかしながら、従来の投写型表示装置では、かかるキャビネットにより装置が大型化し、広い設置スペースが必要という課題がある。

特開平５−４０３１８号公報

本発明の目的は、コントラストに優れる透過型スクリーンおよび投写型表示装置を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の透過型スクリーンは、背面側から光を投写して表示面に画像を表示する透過型スクリーンであって、
前記背面を構成する背面層と、前記背面層の前記表示面側に積層された光軸変換層とを有し、
前記背面層は、外部に露出し、前記表示面に対して所定角度傾斜した方向から投写された投写光を主として透過させ、背面側の他の外光を排除するような光指向性を有し、
前記光軸変換層は、前記背面層を透過した前記投写光の光軸の方向を変更し、
前記背面層および前記光軸変換層は、屈曲または湾曲した複数の光ファイバーを束ね、かつ、前記複数の光ファイバー間に光吸収剤を充填して構成された複数の光導波路により一体的に構成され、
前記各光導波路は、その一端を前記投写光の入口部として前記背面に位置させるとともに前記投写光に向け、他端を前記投写光の出口部として前記一端よりも前記表示面側に位置させるとともに前記表示面に向けており、
前記複数の前記光導波路の前記表示面側の先端の位置は、それぞれ、不均一に設定されていることを特徴とする。
これにより、主として所定角度傾斜した方向から投写された光を背面層に取り込むことができ、それ以外の方向からの光を好適に遮断することができ、投影される画像のコントラストを優れたものとすることができる。

本発明の透過型スクリーンでは、前記背面層の光の出射側に形成された前面層を有することが好ましい。
本発明の透過型スクリーンでは、前記前面層は、所定方向からの光を吸収する帯状の光吸収層を所定距離離間して並設したものであることが好ましい。
これにより、所定方向からの光を吸収することができ、投影される画像のコントラストを優れたものとすることができる。
本発明の透過型スクリーンでは、前記前面層の表示面側には、複数の微小な凹凸が形成されていることが好ましい。
これにより、投影される画像のコントラストを優れたものとすることができる。

本発明の透過型スクリーンでは、前記凹凸の凸部には、光を吸収する光吸収層が設けられることが好ましい。
これにより、表示面側からの光を吸収することができる。
本発明の透過型スクリーンでは、前記凹凸の内側側面には、光を吸収する光吸収層が設けられることが好ましい。
これにより、凹凸の内側側面にて確実に光を吸収することができる。

本発明の透過型スクリーンでは、前記凹凸の凹部には、光を拡散させる機能を有する光拡散部が設けられることが好ましい。
これにより、容易に光を拡散させることができ、視野角特性に優れる透過型スクリーンを提供することができる。
本発明の透過型スクリーンでは、前記凹凸は、エンボス加工により形成したものであることが好ましい。
これにより、容易かつ確実に、前面層に微小な凹凸を形成することができる。

本発明の透過型スクリーンでは、前記光軸変換層により変換された光軸の方向は、前記表示面に対して略垂直であることが好ましい。
これにより、より光利用効率に優れる透過型スクリーンを提供することができる。

本発明の透過型スクリーンでは、前記背面層を透過した光を拡散させる機能を有する光拡散部を有することが好ましい。
これにより、視野角特性に優れる透過型スクリーンを提供することができる。
本発明の投写型表示装置は、本発明の透過型スクリーンを備えたことを特徴とする。
視野角特性、光利用効率に優れる透過型スクリーンを備えることにより、投影される画像のコントラストが優れる投写型表示装置を提供することができる。

以下、本発明の透過型スクリーンおよび投写型表示装置を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態にかかる投写型表示装置を示す斜視図、図２〜図４は、図１に記載した投写型表示装置の使用状態を示す説明図である。これらの図において、図２および図３は、リア方式で投写する際の使用状態を示しており、図４は、フロント方式で投写する際の使用状態を示している。この投写型表示装置１は、プロジェクタ（投写器）２と、ミラー３と、光透過性を有する透過型スクリーン４と、スピーカー５、５と、フレーム６と、反射型スクリーン９とを有している。
また、透過型スクリーン４とプロジェクタ２とミラー３とは、外部に露出している。

プロジェクタ２は、内部に画像表示デバイスを有し、この画像表示デバイスにより表示画像にかかる投写光を拡大して投写する。また、このプロジェクタ２は、投写光の出射部２１に投写レンズを有しており、この投写レンズにより投写光を拡大して投写する。また、プロジェクタ２は、フレーム６に対して着脱自在（着脱可能）に設置されており、リア方式で投写する際にはフレーム６に設置されて使用され、後述するフロント方式で投写する際にはフレーム６から取り外されて使用される。

ミラー３は、後述するリア方式で投写する際にて、プロジェクタ２からの投写光を反射して透過型スクリーン４の背面側に導く。このミラー３は、フレーム６に対して着脱可能に装着（設置）されており、プロジェクタ２の出射部２１の前方に装着される。ミラー３は、非球面構造を有しており、表示画像の下側にかかる投写光と上側にかかる投写光とを相互に異なる曲率にて反射する。これにより、ミラー３は、表示画像の台形補正を行って、正しい矩形の表示画像を透過型スクリーン４上に投影する。

透過型スクリーン４は、プロジェクタ２からの投写光を受けて、その面上に表示画像を表示する。この透過型スクリーン４は、その脚部にてフレーム６に固定される。また、透過型スクリーン４は、リア方式で投写する際では、背面側から投写された投写光を透過させて表示画像を表示する（透過型スクリーン）。以後、透過型スクリーン４の前面とは、ユーザーが表示画像を見る側の面を意味し、背面側とは、その逆側の面を意味する。

スピーカー５、５は、プロジェクタ２に対して有線または無線にて接続されており、使用時にて表示画像にかかる音声を出力する。このスピーカー５、５は、左右一対により構成され、フレーム６に固定設置される。なお、プロジェクタ２は、リア方式で投写する際にて、これらのスピーカー５、５間に配置される。
フレーム６は、プロジェクタ２、ミラー３、透過型スクリーン４およびスピーカー５、５が設置されるベースである。ここで、フレーム６は、プロジェクタ２を着脱自在に保持できる支持構造（支持機構）を有する。かかるフレーム６の支持構造には、例えば、（１）ガイド部を有するフレーム６にプロジェクタ２がスライド可能に挿入されて設置される構造や、（２）係止部を有するフレーム６にプロジェクタ２が係止されて設置される構造が含まれる（図示省略）。また、かかるプロジェクタ２の支持構造は、当業者自明の範囲内にて任意に選択できる。

この投写型表示装置１において、リア方式での投写（リア投写）での使用時には、プロジェクタ２がフレーム６により保持されて設置される（図２参照）。言い換えると、リア方式で投写する際には、プロジェクタ２、ミラー３および透過型スクリーン４が一体化されて設置される。そして、プロジェクタ２からの投写光がミラー３にて反射されて導かれ、透過型スクリーン４に背面側から投写される（図３参照）。この投写光が透過型スクリーン４を透過することにより、透過型スクリーン４の前面に表示画像が映し出され、ユーザーが映像を見ることができる。

一方、フロント方式での投写（フロント投写）での使用時には、プロジェクタ２がフレーム６から取り外されて、別途用意された前面側から投写された投写光を反射して表示画像を表示する反射型スクリーン９の前方に配置される（図４参照）。言い換えると、フロント方式で投写する際には、プロジェクタ２が透過型スクリーン４から分離されて任意の場所に設置される。そして、投写光がプロジェクタ２から直接反射型スクリーン９に投写されて、反射型スクリーン９に表示画像が表示される。なお、フロント方式で投写する際には、前述したように反射型スクリーン９に投写光を投写して画像を表示させても良いし、部屋の壁面や他のスクリーン等の表示対象に画像を表示させても良い（図示省略）。これにより、任意の場所に任意の表示サイズにて画像を表示することができる。

［スクリーン］
図５は、本発明の本実施形態にかかる透過型スクリーンを示す断面図、図６および図７は、図５に記載したスクリーンの構成要素を示す説明図である。これらの図では、図６が背面層４１の作用を示しており、図７が前面層４４の作用を示している。
この透過型スクリーン４は、背面層４１と、光軸変換層４２と、光拡散層４３と、前面層４４とをこの順に積層して構成されている。この透過型スクリーン４は、背面側に光指向性を有する層（背面層４１）を配置することにより、ミラー３により導かれた投写光を主として透過させ、他の外光を反射して排除する点に特徴を有する。

背面層４１は、光指向性を有するシート状部材もしくはフィルム状部材で構成され、透過型スクリーン４の背面を構成する。この背面層４１は、その光指向性により、所定角度傾斜した方向から投写されて入射した光を主として透過させ、他の入射角にて入射した光を反射あるいは吸収する（図５および図６参照）。
この背面層４１の光指向性を設定する角度（方向）と、プロジェクタ２の投写光の投写方向（傾斜した方向）とは、略一致するのが好ましい。これにより、背面層４１に対して効率よく光を入射させることができる。

本実施形態では、背面層４１は、透過型スクリーン４がフレーム６に設置された状態にて、光指向性を設定する方向をミラー３側に向けて配置される。かかる背面層４１としては、特に限定されないが、例えば、マイクロルーバー等が好適に用いられる。背面層４１に上記のものを用いると、容易かつ確実に投写方向から投写された光を背面層４１に取り込むことができ、光利用効率に優れる透過型スクリーン４を提供することができる。

光軸変換層４２は、光軸変換特性を有するシート状もしくはフィルム状部材で構成され、背面層４１の前面側に積層される。この光軸変換層４２は、その光軸変換特性により、入射した光（投写光）の光軸を特定の方向に変換させる。かかる光軸変換層４２としては、特に限定されないが、例えば、ホログラムシート、マイクロプリズム、マイクロファイバー、フレネルレンズ等が好適に用いられる。
光軸変換層４２に上記のものを用いると、容易に光軸の方向を変更することができ、光利用効率に優れる透過型スクリーン４を提供することができる。

光拡散層４３は、光拡散特性を有するシート状もしくはフィルム状部材で構成され、背面層４１の前面側に積層される。この光拡散層４３は、その光拡散特性により、入射した光（投写光）を拡散させる機能を有する。かかる光拡散層４３としては、特に限定されないが、例えば、レンチキュラーレンズ、粗面、拡散シート等が好適に用いられる。光拡散層４３に上記のものを用いると、容易に光を拡散させることができ、視野角特性に優れる透過型スクリーン４を提供することができる。

前面層４４は、光指向性を有するシート状部材もしくはフィルム状部材で構成され、光拡散層４３の前面側に積層されて、透過型スクリーン４の表示面を構成する。この前面層４４は、その光指向性の設定方向が透過型スクリーン４の表示面に対して略垂直となるように配置されるのが好ましい。（図５および図７参照）。また、この前面層４４は、外光を吸収する機能を有する。これにより、透過型スクリーン４の表示面における外光の反射が抑制されて、表示画像の見易さが向上する。かかる前面層４４としては、特に限定されないが、例えば、マイクロルーバー、偏光板、ブラックストライプ等の帯状の光吸収層を所定距離離間して並設したものが好適に用いられる。前面層４４に上記のものを用いると、光利用効率に優れる透過型スクリーン４を提供することができる。前面層４４は、ブラックストライプという平面的な吸収層でもよい。

この透過型スクリーン４では、リア方式で投写する際には、投写光がミラー３により導かれて背面側から背面層４１に入射する（図５参照）。このとき、特定の角度で入射した光（主として投写光）以外の光（外光）は、背面層４１により反射あるいは吸収される。そして、投写光は、背面層４１を透過して光軸変換層４２に入射し、この光軸変換層４２にて透過型スクリーン４の平面（前面層４４）に略垂直な方向に光軸の方向を変更する。そして、投写光は、光拡散層４３に入射して拡散され、前面層４４に対して前面層４４の指向性に従った光が前面層４４を透過して透過型スクリーン４の前面側に出射する。これにより、透過型スクリーン４に表示画像が形成される。

以上説明したように、この投写型表示装置１によれば、プロジェクタ２がフレーム６に対して着脱可能に構成されているので、ユーザーがリア方式での投写およびフロント方式での投写を使用シーンに応じて任意に選択することができる。例えば、ユーザーが大画面の画像を鑑賞する時にはフロント方式での投写が選択され、比較的小さい画面の画像を鑑賞する時にはリア方式での投写が選択される。また、この投写型表示装置１によれば、フロント方式での投写用の投写型表示装置と、リア方式での投写用の投写型表示装置をそれぞれ１台づつ購入して設置する場合と比較して、単一装置にてリア方式での投写およびフロント方式での投写の双方を行えるので、装置の導入コストを低減できると共に設置スペースを省略化することができる。また、フロント方式で投写する際には、プロジェクタ２がフレーム６から取り外されて使用されるので、部屋のレイアウト等に応じてユーザーがプロジェクタ２や透過型スクリーン４の設置位置を自由に選択することができる。

また、この投写型表示装置１によれば、プロジェクタ２がフレーム６に対して着脱可能に構成されているので、搬送時などにプロジェクタ２をフレーム６から分離して搬送できる。これにより装置の搬送が容易となる。
また、この投写型表示装置１によれば、透過型スクリーン４が光指向性を有する背面層４１を有し、リア方式での投写での使用時にて、この背面層４１がミラー３からの投写光を透過させて外光を反射するので、表示画像のコントラストが向上する。これにより、従来の投写型表示装置のようなキャビネットが不要となり、透過型スクリーン４とプロジェクタ２とミラー３とを外部に露出させることができる。さらに装置全体が小型化されて設置スペースを省略化することができる。また、これにより、装置の軽量化、コンパクト化、スリム化、スマート化、画面サイズの商品バリエーションの容易化、移動の簡単化、設置の容易化、環境負荷の低減などの数多くの利点がある。また、キャビネットの省略により装置の冷却効率が向上するので、排熱機構や冷却構造（例えば、冷却ファンやヒートシンク）を簡素化することができる。また、キャビネットが不要なので、後述する第２実施形態に記載するようなポータブル型の投写型表示装置１を実現することができる。

また、この投写型表示装置１では、リア方式で投写する際にて、プロジェクタ２がフレーム６に固定され、ミラー３がプロジェクタ２の前方に配置されると共に、透過型スクリーン４がスクリーン面をプロジェクタ２の上方に立てて配置され、かつ、側面視にて、プロジェクタ２からの投写光がミラー３を介して略Ｌの字状に屈曲（反射による）されて透過型スクリーン４の背面に投写される構成を有する（図１〜図３参照）。かかる配置構成により、プロジェクタ２、ミラー３および透過型スクリーン４がコンパクトに配置されるので、リア方式で投写する際にて、装置の設置スペースを省略化することができる。さらに、リア方式で投写する際にて、プロジェクタ２の両側にスピーカー５、５が配置されるので、装置の設置スペースを、さらに省略化することができる。この実施例では、プロジェクタ２を水平に設置して水平方向への投写を、ミラー３で鋭角（９０°以下）に屈曲（反射による）しているが、設置状態はこれに限定されない。すなわち壁面に薄型で設置したい製品であるならば、垂直にプロジェクタ２を設置して垂直上方へ投写し、ミラー３で鈍角（９０°以上）に屈曲（反射による）し、反射してスクリーン４の背面に投写されることでもよい。この場合は、リア・プロジェクションでありながら、通常のフラットパネルディスプレイ（プラズマディスプレイ、直視型液晶ディスプレイ等）に近い薄さを実現できる。

［変形例１］
図８は、図５に記載したスクリーンの変形例を示す断面図である。図９および図１０は、図８に記載したスクリーンの要部を示す斜視図である。この透過型スクリーン４では、背面層４１および光軸変換層４２が、複数の光導波路４５により一体に構成される点に特徴を有する。すなわち、この透過型スクリーン４は、光導波路４５、光拡散層４３および前面層４４をこの順に積層して構成される。

光導波路４５は、入口部４５１から投写され入射した光を導いて出口部４５２から出射させる部材であり、光指向性および光軸変換特性を有する。具体的には、光導波路４５は、特定方向から入射した光（投写光）のみを入口部４５１から取り込み、この光を導いて出口部４５２から所定方向に出射させる。この光導波路４５は、透過型スクリーン４の背面を構成しており、その入口部４５１の開口方向をミラー３側に向けて設置される（図８および図９参照）。また、光導波路４５は、その中腹にて湾曲または屈曲すると共に、その出口部４５２を光拡散層４３の平面に対して略垂直に向けて配置される。光導波路４５は、例えば、湾曲または屈曲した複数の光ファイバーを束ねて構成されている。

この透過型スクリーン４では、リア方式で投写する際にて、ミラー３により背面側から投写光が導かれ、この投写光が光導波路４５内に入射する（図８参照）。このとき、特定の角度にて入射した投写光のみが入口部４５１から光導波路４５内に導かれ、他の光（外光）は、入口部４５１にて反射あるいは吸収される。そして、投写光は、光導波路４５を全反射しつつ進行して出口部４５２から光拡散層４３側に出射される。そして、この投写光が光拡散層４３にて拡散されて前面層４４に入射することにより、透過型スクリーン４に表示画像が形成される。

この透過型スクリーン４によれば、背面層４１および光軸変換層４２が、単一の光導波路４５により構成されるので、透過型スクリーン４の構成を簡易なものとすることができる。
なお、この透過型スクリーン４において、光導波路４５が複数の光ファイバーを束ねて構成される場合には（図８および図９参照）、これらの光ファイバー間に光吸収剤が充填されることが好ましい（図示省略）。これにより、投写光以外の外光が透過型スクリーン４の背面側（光導波路４５）にて効果的に遮断されるので、表示画像のコントラストがより向上する。

また、この透過型スクリーン４では、光導波路４５が出口部４５２の位置を揃えて構成されるが（図８および図９参照）、これに限らず、光導波路４５が出口部４５２の位置を相互に食い違わせて構成されても良い（図１０参照）。例えば、図１０に記載した光導波路４５では、出口部４５２の配列面が三段階の高さにて不均一（不揃い）に配列されている。かかる構成では、投写光が光導波路４５の出口部４５２付近にて拡散される。これにより、光拡散層４３が薄型化された構成や、光拡散層４３が省略された構成（例えば、透過型スクリーン４が、図１０に記載する光導波路４５と前面層４４とを積層して成る構成）も可能となり、スクリーンの構造をさらに簡易なものとすることができる（図示省略）。

［変形例２］
図１１〜図１３は、図５に記載したスクリーンの変形例を示す図である。図１４は、図１１〜図１３に記載したスクリーンの製造工程を示す説明図である。この透過型スクリーン４では、光拡散層４３および前面層４４が、単一のエンボス加工層４６により構成される点に特徴を有する。すなわち、この透過型スクリーン４は、背面層４１、光軸変換層４２およびエンボス加工層４６を積層して構成される。

エンボス加工層４６は、その前面にエンボス形状を有する複数の微小な凹凸部４６１（出射ピット）が形成されている（図１１〜図１３参照）。また、エンボス加工層４６の凸面（凹凸部４６１の凸面）には、光吸収層４６２が形成されている。このエンボス加工層４６では、凹凸部４６１の底面（凹部の底面）が光を拡散させる機能を有し、光吸収層４６２が光吸収作用を有する。なお、光吸収層４６２は、印刷等によりエンボス加工層４６の表面を黒色に着色して構成される。

この透過型スクリーン４では、リア方式で投写する際にて、プロジェクタ２からの投写光が背面層４１から入射し、光軸変換層４２を介してエンボス加工層４６に背面側から入射する。すると、投写光が、凹凸部４６１の底面にて拡散されて出射ピット（凹凸部４６１の凹み空間）から前方に出射され（図１２参照）、透過型スクリーン４に表示画像が形成される。また、透過型スクリーン４の前面から入射した外光が、エンボス加工層４６の光吸収層４６２にて吸収される。これにより、透過型スクリーン４の前面における外光の反射が抑制されて、表示画像の見易さ、コントラストが向上する。

この透過型スクリーン４によれば、光拡散層４３および前面層４４が、単一のエンボス加工層４６により構成されるので、透過型スクリーン４の構成を簡素なものとすることができる。
なお、この透過型スクリーン４では、光吸収層４６２がエンボス加工層４６の凸面にのみ形成されるが、これに限らず、光吸収層４６２が凹凸部４６１の凸面および内側側面（凹部の底面を除いた凹部の内側の側面）の両方に形成されているのが好ましい（図１３参照）。これにより、透過型スクリーン４前面における外光の反射がより効果的に抑制されるので、表示画像の見易さがさらに向上する。

また、この透過型スクリーン４では、複数の凹凸部４６１が形成された平面状の樹脂材料Ａにより、エンボス加工層４６が構成される。具体的には、エンボス型を有するロールスタンパＲを平面状の樹脂材料Ａ上にて所定の圧力にて転がすことにより、エンボス加工が行われ、エンボス加工層４６の凹凸部４６１が形成される（図１４参照）。かかる構成（スクリーンの製造方法）では、多数の凹凸部４６１を容易に形成することができる。

［変形例３］
また、この投写型表示装置１では、単一のミラー３のみが設置されている（図１および図３参照）。かかる構成では、リア方式での投写の場合には、プロジェクタ２からの投写光がミラー３により一度反転され、さらに透過型スクリーン４の背面側から表示画像が形成されるので、表示画像が透過型スクリーン４上に左右正しく映し出される（図２および図３参照）。一方、フロント方式での投写の場合には、左右正しい表示画像が透過型スクリーン４上にそのまま表示される。これにより、リア方式での投写およびフロント方式での投写のいずれの場合にも、透過型スクリーン４上の表示画像の左右が同一となる。

しかし、これに限らず、複数のミラー３が設置されても良い。例えば、奇数個のミラー３が設置された場合には、単一のミラー３が設置された場合と同様に、左右正しい表示画像が透過型スクリーン４上に表示される。また、用途に応じて偶数個のミラー３が設置された構成としても良い。かかる構成では、ミラー３の設置枚数や投写光の光路条件などにより、リア方式での投写およびフロント方式での投写を切り替えたときに、透過型スクリーン４にて表示画像の左右が反転する場合がある。かかる場合には、プロジェクタ２内の画像表示デバイスにて画像の走査方向を制御し、画像の左右反転／非反転を調整する。これにより、表示画像が左右正しくなるように調整される。あるいは、表示データを表示コントローラ等のコマンドにより制御して調整してもよい。

［変形例４］
また、この投写型表示装置１では、プロジェクタ２が有する投写レンズは１本（１レンズ方式）である（図示省略）。かかる構成では、三原色の投写光が投写レンズに入射する段階にて合成される。このため、かかる１レンズ方式では、投写光が投写レンズ以降にて共通の光路を経て透過型スクリーン４に投写されるため、透過型スクリーン４までの投写距離が変わっても三原色の画像が互いにずれて投写されることはない。

これに対して、原色ごとに別個の投写レンズを設けて投写光をスクリーン上で合成する構成（３レンズ方式）が知られている。かかる構成では、三原色の投写光が投写レンズ以降にて異なる光路を経て透過型スクリーン４に投写されるため、透過型スクリーン４までの投写距離が変わると三原色の画像がずれることが知られている。このため、かかる構成では、複雑なコンバージェンス調整（三原色の画像を互いに正しく重ね合わせる調整）が必要になる。この調整は、投写距離の変化するフロント方式での投写の場合に特に必要である。
この点において、この投写型表示装置１では、プロジェクタ２が１レンズ方式を採用するので、フロント方式で投写する際にて、上記のコンバージェンス調整を行う機構が不要である点で好ましい。しかし、これに限らず、公知のコンバージェンス調整の機構を設置することにより、プロジェクタ２が３レンズ方式を採用しても良い。

［変形例５］
また、この投写型表示装置１では、プロジェクタ２が内部に有する液晶パネル（図示省略）の枚数に限定がない。したがって、プロジェクタ２は、単一の液晶パネルのみを有しても良いし、複数枚の液晶表示パネルを有しても良い。すなわち、プロジェクタ２は、例えば、単一の液晶パネルに表示されたモノクロ画像もしくはカラー画像を投写する方式を採用しても良いし、複数の表示画像を合成投写する方式を採用しても良い。これらの投写方式には、当業者自明の範囲内にて公知のものを採用できる。

［変形例６］
また、この投写型表示装置１では、プロジェクタ２の画像表示デバイスとして、当業者自明の範囲内にて、公知のものを採用できる。例えば、プロジェクタ２の画像表示デバイスには、上記のように液晶表示パネルの画像を投写するものを採用しても良いし、ＤＭＤ（Digital Micro mirror Device）といった反射型ＭＥＭＳデバイスやＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）と呼ばれる反射型マイクロ液晶デバイスを拡大投写するものを採用しても良い。

［変形例７］
また、この投写型表示装置１では、透過型スクリーン４は、例えば、ピン結合等によりその脚部がフレーム６に対して結合されている。すなわち、透過型スクリーン４がフレーム６に対して倒れ込み可能に結合されている。この透過型スクリーン４は、非使用時や搬送時にてフレーム６に対して折り畳めるよう構成されているのが好ましい（図１５参照）。これにより、例えば、プロジェクタ２をフレーム６に対して取り外し、フロント方式での投写で透過型スクリーン４の背面の壁に画像を表示する際には、透過型スクリーン４を折り畳むことにより、透過型スクリーン４をプロジェクタ２の投写光の光路から外れた形態とすることができる。また、装置全体をコンパクト化することができる。

また、この投写型表示装置１では、透過型スクリーン４がフレーム６に対して着脱可能に設置されることが好ましい（図示省略）。これにより、例えば、フロント方式での投写で透過型スクリーン４の背面の壁に画像を表示する際には、透過型スクリーン４をフレーム６から取り外すことにより、透過型スクリーン４をプロジェクタ２からの投写光の光路から外れた形態とすることができ、容易にフロント／リア方式を切り替えることができる。
また、搬送時などに透過型スクリーン４をフレーム６から取り外して別個に搬送できるので、装置の搬送が容易となる。

［変形例８］
また、この投写型表示装置１では、ミラー３がフレーム６に対して着脱可能に装着（設置）されるのが好ましい。これにより、フロント方式で投写する際には、ミラー３をフレーム６から取り外すことにより、ミラーをプロジェクタ２からの投写光の光路から外れた形態とすることができ、容易にフロント方式およびリア方式を切り替えることができる。
また、搬送時にてミラー３をフレーム６（プロジェクタ２および透過型スクリーン４）から取り外して別個に搬送できるので、装置の搬送が容易となる。

＜第２実施形態＞
図１６〜図１８は、本発明の第２実施形態にかかる投写型表示装置を示す斜視図である。これらの図では、図１６および図１７が、リア方式で投写する際における投写型表示装置１の背面斜視図（図１６）および前面斜視図（図１７）を示しており、図１８が、フロント方式で投写する際における投写型表示装置１の斜視図を示している。また、図１９〜図２１は、図１６〜図１８に記載した投写型表示装置のミラーの収納構造を示す説明図である。これらの図では、投写型表示装置１を背面側から見た図が示されている。

以下、第２実施形態の投写型表示装置１について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
この投写型表示装置１では、ミラー３、透過型スクリーン４およびフレーム６が、プロジェクタ２に対して一体的に形成される点に特徴を有する。この投写型表示装置１は、いわば、プロジェクタ２が既存のノート型パーソナルコンピュータ（以下、ノート型ＰＣという）のＰＣ本体に相当し、透過型スクリーン４が液晶表示装置に相当するような構成を有する。

ミラー３は、フレーム６に保持されており、このフレーム６を介してプロジェクタ２の底面に設置されている。このミラー３は、リア方式で投写する際にて、その鏡面がプロジェクタ２の出射部２１前方に位置するように設置される（図１６参照）。また、ミラー３は、フレーム６に対してスライド変位により収納可能に設置されている（図１９〜図２１参照）。具体的には、ミラー３は、フレーム６面に設けられたガイド溝に沿ってスライドして、フレーム６の面内に収納される。なお、ミラー３の収納構造は、これに限定されるものではない。

透過型スクリーン４は、板状構造を有する透過型スクリーンであり、プロジェクタ２の上面に対してヒンジ７、７を介して開閉可能に結合（連結）されている（図１６および図１８参照）。すなわち、透過型スクリーン４とプロジェクタ２とは、折り畳み可能に結合されている。なお、かかる結合構造は、ヒンジ７による結合構造に限定されず、当業者自明の範囲内で任意のものが選択される。

この投写型表示装置１では、リア方式で投写する際にて、ノート型ＰＣの蓋（液晶表示装置）を開けて立てるように、透過型スクリーン４がプロジェクタ２の上方にて表示面を立てて配置される。そして、プロジェクタ２からの投写光が、ミラー３により導かれて透過型スクリーン４に背面側から投写され、透過型スクリーン４に表示画像が表示される（図１７参照）。

一方、フロント方式で投写する際には、ノート型ＰＣの蓋を閉めるように、ヒンジ７を回転軸として透過型スクリーン４がプロジェクタ２の上面に倒される（図１８参照）。また、このとき、ミラー３は、フレーム６に対してスライド変位してフレーム６の面内に収納される（図１９〜図２１参照）。そして、投写型表示装置１は、この状態にてプロジェクタ２として使用されて投写光を投写し、部屋の壁面などに画像を表示する。

この投写型表示装置１によれば、前述した第１実施形態の投写型表示装置１と同様の効果が得られる。
そして、この投写型表示装置１では、リア方式で投写する際には、透過型スクリーン４をプロジェクタ２に対して立てた状態として、プロジェクタ２の投写光の光路上に位置している形態とし、フロント方式で投写する際には、透過型スクリーン４をプロジェクタ２に対して倒した状態として、プロジェクタ２の投写光の光路から外れた形態とすることにより、容易にリア方式での投写およびフロント方式での投写の切り替えを行うことができる。また、この投写型表示装置１は、従来の投写型表示装置のようなキャビネットを要しないので、コンパクトかつ省スペースである。

また、この投写型表示装置１によれば、ミラー３および透過型スクリーン４がプロジェクタ２に対して一体的に形成されているので、従来の投写型表示装置と比較して、小型であり、その持ち運びが容易となる。また、この投写型表示装置１では、透過型スクリーン４がプロジェクタ２に対して開閉可能に結合されており、装置全体を折り畳むことが可能である。これにより、不使用時や搬送時もしくはフロント方式で投写する際にて、装置を折り畳んでコンパクト化できる。

特に、この投写型表示装置１では、前記第１実施形態の投写型表示装置１と同様に、透過型スクリーン４が光指向性を有する背面層４１を背面に有しており、リア方式で投写する際にて、この背面層４１が表示画像のコントラストを向上させる。したがって、この投写型表示装置１では、従来の投写型表示装置１のようなキャビネットが無くても、表示画像の視認性を向上することができる。

［変形例１］
従来の投写型表示装置には、複数のミラーを有し、これらのミラーを介して投写器からの投写光をスクリーンに導く構成を有するものが知られている（図示省略）。かかる構成では、投写光の通過経路が長くなるほど投写光の断面積が大きくなるため、投写光の断面積に応じた大面積のミラーが必要となる。したがって、この投写型表示装置１のようにミラー３をスライド変位により収納する構成では、かかる大面積のミラーをスライド変位させて収納することが困難である。例えば、ミラー３の収納機構（フレーム６）が大型化したり、収納場所が確保できなかったりする等の課題が生ずる。

この点において、この投写型表示装置１は、単一のミラー３のみが設置されており、この単一のミラー３のみが収納される構成を有する（図１６〜図２１参照）。したがって、ミラー３の収納機構を簡素化できると共に、ミラー３をコンパクトに収納することができる。また、この投写型表示装置１では、ミラー３の収納が容易なので、リア方式での投写およびフロント方式での投写の切り替えを容易に行うことができる。

なお、この投写型表示装置１では、ミラー３がフレーム６内に収納されるが、これに限られず、例えば、ミラー３がプロジェクタ２内に収納されても良い（図示省略）。また、この投写型表示装置１では、ミラー３がフレーム６に対して着脱可能に設置されても良い。これにより、搬送時にてミラー３をフレーム６（プロジェクタ２および透過型スクリーン４）から分離して搬送できるので、装置の搬送が容易となる。

［変形例２］
図２２は、図１６〜図１８に記載した投写型表示装置の変形例を示す斜視図である。図２３および図２４は、図２２に記載した投写型表示装置の機能を示す説明図である。
この投写型表示装置１では、透過型スクリーン４が可撓性を有するシート状部材で構成されている。また、収納部８１および支持部８２がプロジェクタ２上に設置されている。収納部８１は、透過型スクリーン４を内部に巻き取って収納できる構造を有し、プロジェクタ２の上面に設置されている。支持部８２は、透過型スクリーン４をプロジェクタ２の上方にて展開状態にて支持できる構造を有し、左右一対を一組として透過型スクリーン４の両側に設置されている。

具体的には、支持部８２は、ヒンジ８２１により接続された二本のロッド８２２、８２２をユニットとして構成され、ロッド８２２の端部が透過型スクリーン４の端部にそれぞれ留められている。また、支持部８２は、ヒンジ８２１がロック機構を有しており、このロック機構によって、ロッド８２２、８２２を直線状に並べた状態で固定できる。そして、支持部８２は、一本の棒材となって透過型スクリーン４を展開状態にて支持できる（図２２参照）。

この投写型表示装置１では、不使用時や搬送時もしくはフロント方式で投写する際にて、透過型スクリーン４が収納部８１内に巻き取られることにより収納されている（収納状態となっている）（図２４参照）。この状態はキーボード部が露出しているため、フロント投写時でもキーボード操作ができるという特長を持つ。そして、透過型スクリーン４は、リア方式で投写する際にて、収納部８１内から引き出されてプロジェクタ２上に展開される（展開状態となっている）（図２２〜図２４参照）。このとき、透過型スクリーン４は、支持部８２、８２によって展開状態にて支持される。そして、プロジェクタ２からの投写光がミラー３により導かれて、プロジェクタ２上に展開された透過型スクリーン４に投写される。これにより、透過型スクリーン４上に表示画像が形成される。

この投写型表示装置１によれば、透過型スクリーン４が可撓性部材で構成されているため、使用時における展開、および、非使用時における巻き取り収納が可能なので、使用状況に応じて、透過型スクリーン４を任意に展開および収納することができる。また、透過型スクリーン４の展開および収納が容易なので、リア方式での投写およびフロント方式での投写の切り替えを容易に行うことができる。

なお、この投写型表示装置１では、透過型スクリーン４がプロジェクタ２に対して上下方向（例えば、プロジェクタ２が机上に設置された状態での垂直方向）に展開および収納される。しかし、これに限らず、収納部８１がプロジェクタ２の上部に長手方向を立てて設置され、透過型スクリーン４がプロジェクタ２に対して左右方向（水平方向）に展開および収納される構成としても良い。

また、この投写型表示装置１では、プロジェクタ２上に収納部８１が設置されており、透過型スクリーン４がプロジェクタ２上にて収納部８１に収納される。しかし、これに限らず、収納部８１（および支持部８２）がプロジェクタ２に対して着脱可能に設置されており、透過型スクリーン４が収納部８１（および支持部８２）と共に取り外しできる構成としても良い。
また、前述した、透過型スクリーン４やミラー３の折り畳みおよび収納は、それぞれ投写型表示装置１に内蔵される制御部（図示せず）にて自動的に行うのが好ましいが、手動で行ってもよい。

また、前述した実施形態では、透過型スクリーン４を折り畳んだり、取り外したり、収納したりすることによりリア方式での投写とフロント方式での投写とを切り替えたが、それに限られず、透過型スクリーン４を所定の方向へ移動させることによってリア方式での投写およびフロント方式での投写を切り替えてもよい。
また、前述した実施形態では、ミラー３を取り外したり、収納したりすることによりリア方式での投写とフロント方式での投写とを切り替えたが、それに限られず、ミラー３を所定の方向へ移動させることによってリア方式での投写およびフロント方式での投写を切り替えてもよい。

以上、本発明の投写型表示装置１を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

本発明の第１実施形態にかかる投写型表示装置を示す斜視図である。 図１に記載した投写型表示装置の使用状態を示す説明図である。 図１に記載した投写型表示装置の使用状態を示す説明図である。 図１に記載した投写型表示装置の使用状態を示す説明図である。 本発明の第１実施形態にかかるスクリーンを示す断面図である。 図５に記載したスクリーンの構成要素を示す説明図である。 図５に記載したスクリーンの構成要素を示す説明図である。 図５に記載したスクリーンの変形例を示す断面図である。 図８に記載したスクリーンの要部を示す斜視図である。 図８に記載したスクリーンの要部を示す斜視図である。 図５に記載したスクリーンの変形例を示す図である。 図５に記載したスクリーンの変形例を示す図である。 図５に記載したスクリーンの変形例を示す図である。 図１１〜図１３のスクリーンの製造工程を示す説明図である。 図１に記載した投写型表示装置の機能を示す説明図である。 第２実施形態にかかる投写型表示装置を示す斜視図である。 第２実施形態にかかる投写型表示装置を示す斜視図である。 第２実施形態にかかる投写型表示装置を示す斜視図である。 投写型表示装置のミラーの収納構造を示す説明図である。 投写型表示装置のミラーの収納構造を示す説明図である。 投写型表示装置のミラーの収納構造を示す説明図である。 図１６〜図１８に記載した投写型表示装置の変形例を示す斜視図である。 図２２に記載した投写型表示装置の機能を示す説明図である。 図２２に記載した投写型表示装置の機能を示す説明図である。

符号の説明

１……投写型表示装置 ２……プロジェクタ ２１……出射部 ３……ミラー ４……透過型スクリーン ４１……背面層 ４２……光軸変換層 ４３……光拡散層 ４４……前面層 ４５……光導波路 ４５１……入口部 ４５２……出口部 ４６……エンボス加工層 ４６１……凹凸部 ４６２……光吸収層 ５……スピーカー ６……フレーム ７……ヒンジ ８１……収納部 ８２……支持部 ８２１……ヒンジ ８２２……ロッド ９……反射型スクリーン Ａ……樹脂材料 Ｒ……ロールスタンパ

Claims (11)

1. 背面側から光を投写して表示面に画像を表示する透過型スクリーンであって、
   前記背面を構成する背面層と、前記背面層の前記表示面側に積層された光軸変換層とを有し、
   前記背面層は、外部に露出し、前記表示面に対して所定角度傾斜した方向から投写された投写光を主として透過させ、背面側の他の外光を排除するような光指向性を有し、
   前記光軸変換層は、前記背面層を透過した前記投写光の光軸の方向を変更し、
   前記背面層および前記光軸変換層は、屈曲または湾曲した複数の光ファイバーを束ね、かつ、前記複数の光ファイバー間に光吸収剤を充填して構成された複数の光導波路により一体的に構成され、
   前記各光導波路は、その一端を前記投写光の入口部として前記背面に位置させるとともに前記投写光に向け、他端を前記投写光の出口部として前記一端よりも前記表示面側に位置させるとともに前記表示面に向けており、
   前記複数の前記光導波路の前記表示面側の先端の位置は、それぞれ、不均一に設定されていることを特徴とする透過型スクリーン。
2. 前記背面層の光の出射側に形成された前面層を有する請求項１に記載の透過型スクリーン。
3. 前記前面層は、所定方向からの光を吸収する帯状の光吸収層を所定距離離間して並設したものである請求項２に記載の透過型スクリーン。
4. 前記前面層の表示面側には、複数の微小な凹凸が形成されている請求項２に記載の透過型スクリーン。
5. 前記凹凸の凸部には、光を吸収する光吸収層が設けられる請求項４に記載の透過型スクリーン。
6. 前記凹凸の内側側面には、光を吸収する光吸収層が設けられる請求項４または５に記載の透過型スクリーン。
7. 前記凹凸の凹部には、光を拡散させる機能を有する光拡散部が設けられる請求項４ないし６のいずれかに記載の透過型スクリーン。
8. 前記凹凸は、エンボス加工により形成したものである請求項４ないし７のいずれかに記載の透過型スクリーン。
9. 前記光軸変換層により変換された光軸の方向は、前記表示面に対して略垂直である請求項１ないし８のいずれかに記載の透過型スクリーン。
10. 前記背面層を透過した光を拡散させる機能を有する光拡散部を有する請求項１ないし９のいずれかに記載の透過型スクリーン。
11. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の透過型スクリーンを備えたことを特徴とする投写型表示装置。

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