JPH06503433A - 背面投写表示装置及び背面投写鏡の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 背面投写表示装置及び背面投写鏡の製造方法本発明は、背面投写表示装置、特に テレビジョンに使用可能な装置に関する０本発明は更に、青面投写鏡、特にホロ グラフィ−鏡を製造する方法にも関する。

テレビジョン画像表示装置の製造業者は、装置の範囲を広げ、顧客に最大の選択 可能性を提供する傾向にある０画像のサイズに関して言えば、全ての可能なサイ ズ、特に例えば幅１メートルはどの大型画像を提供することが試みられている。

大型スクリーンは、通常のブラウン管技術を使用しては考えられない８液晶また はブラウン管のいずれかに基づく大型で平坦なスクリーンは、工業規模ではまだ 実現し得ない。

現在のところ工業規模で考え得る技術としては、スクリーンへの投写を使用する 技術、即ち背面投写技術しかない。

前面投写技術では、映写が行われる部屋の照度レベルが低いことが要求される。

背面投写技術は、スクリーンのサイズに応じた大きなスペースをとり得る。

本発明は、大きなスペースをとる問題を解消し得る背面投写装置に関する。

従って本発明は、表示スクリーンと、画像をスクリーンの背面上に表示する画像 映写機とを具備する背面投写表示装置であって、スクリーンが固定平面に取り付 けられており、更に、スクリーンを固定平面から遠ざけたりまたはこの固定平面 に対して折り畳む手段を含んでいることを特徴とする表示装置に関する。

本発明の種々の目的及び特徴は、以下の説明及び添付の図面においてより明らか となろう。

−図１及び図２は、本発明の装置の実施例を示す概略図であり、 一図３及び図４は、本発明の装置の別の実施例を示す概略図であり、 一図５ａ及び図５ｂは、鏡を保護するための手段であり、−図６、本発明の装置 の実施例の詳細図であり、−図７及び図８は、本発明のスクリーンの動作を自動 制御するためのデバイスであり、 一図９及び図１０は、映写機／スクリーンの組立て取付けの例を示す図であり、 −２１１及び図１２は、２つの画像フォーマットが得られろ投写装置を示す図で あり、 一図１３及び図１４は、図１１及び図１２の装置の変形例を示す図であり、 −１１５は、鏡を関節結きする装置を示す図てあり、−図１６は、ホログラフィ −鏡を使用する投写装置を示を図であり、 −１１７は、ホログラフィ−鏡のホログラムを記録する方法の例を示す図であり 、 −１１８は、スクリーンに組み込まれた格子状溝の部分図である。

口面を参照して実施例を説明する前に、かかる実施例はそれらに特定の特徴を含 み得るが、それらの特徴は本発明の範囲内で必ずしも必須ではないことを指摘し ておく。

図１及び図２に示した本発明の装置によれば、スクリーン１は壁４に取り付けら れており、該スクリーン１を壁４に対して折り畳み得る装置を含んでいる。映写 機２はスクリーン上方の天井７に取り付けられており、投写ビームは、スクリー ンと壁の間に約４５°の角度で配置された鏡３に向かって垂直方向に導かれる。

装置が使用されてないときは、スクリーン１は、背面投写鏡３と一緒に壁４に当 接して立て掛けられている（図１）。

映写の際にはスクリーンは壁との平行を維持しながら壁から引き離され、このと き背面投写鏡３は、映写機２から来る投写ビームをスクリーンの背面上に投写し 得る傾斜位置をとる。

本発明は、スクリーンを壁と平行に移動し得ると共に（例えば４５°に傾斜した ）傾斜鏡を映写機２下方に配置し得る関節結合デバイスを提供する。

上記関節結合デバイスは、映写機によって放射されたビームの伝播を妨害しない ようにスクリーン１の側部に配置された２組のロッドを含んでいるが、図２には その５，６の組だけが見えている。これらのロッドはその両端部で、一方ではス クリーン１に、また他方では壁４によって構成される固定支持平面に関節式に取 り付けられている。各ロッドの少なくとも一方の端部は、壁またはスクリーンの 平面と平行の方向で滑動し得るように、壁またはスクリーンによって支持された 滑動路内に取り付けられている１図２の例では、ロッド５及び６の２つの端部は 、壁及びスクリーンによって担持されている２つの滑動路内に取り付けられてい る。この場合、２つのロッド５及び６は、中間に位置する関節５０を介して固く 連結することができ、これにより装置の剛性を増大し得る。

装置が使用されていないときは、図１に示したようにスクリーンは壁に対して折 り畳むことができる。

図３及び図４は図１及び図２の装置の変形例を示しており、鏡、スクリーンの背 面、及び映写機が汚染（特に塵芥）から完全に保護され得る構成を与える。

この変形例によれば、スクリーン１は天井７まで延長されており、側部に図５ａ 及び図５ｂに示したような折り畳み壁８．８′を有する。

図５ａにおいては、これらの壁はベローズの形態である。

スクリーンが壁に対して折り畳まれているときは、ベローズはスクリーンの陰に 収納されている。

図５ｂにおいては、壁は、自動ワインダータイプのワインダー１８及び１８′上 に取り付けられ且つスクリーンに取り付けられた側方保護ウェブである。スクリ ーンが壁に対して折り畳まれるときは、保護ウェブ８及び８°はワインダー１８ 及び１８°上に自動的に巻き取られる。

映写機２は偏平形状を有しており、スクリーンが壁上に折り畳まれているときに はスクリーンの陰に収納されているように壁４上に配置されている。

上記構成は、映写機、鏡３の反射面、及び投写画像を受取るスクリーン１の背面 を汚染がら保護することができる。

図６は、鏡３が垂直に配置されている本発明の実施例を示す、従って鏡は、図２ 及び図４に示した先の実施例のようにスクリーンの水平側部に関節結合されてい るのではなくて、垂直側部に関節結合されている。映写機２は、鏡３に向かって 水平方向に導かれる投写ビームを放射するように壁４上に配置されている。

図６は更に、ロッド５．５゛、６．６°の端部がその中を滑動する、壁４に固く 連結されている滑動路２０．２１．２２．２３を有する装置を示しており、例え ば端部５１は滑動路２０内を滑動する。

またスクリーンは、その背面上に例えばロッド５の端部５２のごとき上記ロッド の他方の端部がその中を滑動する滑動路１０．１１．１２．１３を含んでいる。

図示していない別の実施例においては、ロッドの一端のみに滑動路を与えること も可能であり、滑動路は例えば壁に固く連結される。この場合、ロッドは、ロッ ド５及び６の関節５０のような関節で固定される（図６参照）代わりに。

自由であるか、または、関節軸をスクリーンの位置に応じてロッドに沿って移動 させ得る滑動路を有する関節手段で固定されるかのいずれがである必要がある。

更に鏡３は、上記側部の一方によってスクリーンの縁部に関節結合されている。

壁４に固く連結されている滑動路２４及び２５は、スクリーンに関節結合されい る側部と反対側の鏡３の側部に固く連結されているクランクビンを受容している 。

スクリーンを壁に対して折り畳む際には、ロッドの端部はそれらの滑動路内を滑 動し、鏡のクランクビンもまた滑動路２４及び２５内を滑動する。

図７及び図８は、スクリーンを自動的に開放する装置を示す、この装置によれば 、ロッドの両端は弾性手段（ばね）を介して連結されている１図８から判るよう に、一方ではロンド５及び６、また他方ではロッド５゛及び６゛は、壁の近傍に 位置するそれらの端部でばねを介して連結されている。スクリーンに取り付けら れている滑動路内を滑動するウッドの端部も同様である。

壁に対して折り畳まれた位置では、スクリーンは、ラッチ手段（フック）または 保持手段（磁石）によって壁に対して保持され得る。

スクリーンを壁から遠ざかるよう動かすためには、ラッチ手段を解除したり、ス クリーンを保持手段から解放するのに十分な力をかけて、ばねが作用するように することが必要である。ばねは、スクリーンが壁がら遠ざがるようにロッドの端 部を相互に近付けようとする。

スクリーンが急激に解放されないように、例えばダッシュポットタイプのダンパ ４１．４２．４１°、４２′が備えられている。これらダンパは、一方ではロッ ドの一端に、他方ではく壁またはスクリーンの）固定エレメントに取り付けられ ている。図８においては、ロッドの各端部に関係するダン・パが与えられている 。

図８は、壁に連結されたロッド端部の作動機構を示す。

ロッド端部の作動は、スクリーンの側部と同様に行われる。

この実施例によれば、複数のばね（図８においては２つ）と１０ツト当たり１つ のダンパとが与えられているが、ばね及びダンパの数を変更し得ることは明らが である。

図７及び図８は、更に、スクリーンを壁に対して折り畳み得るケーブル手段も示 している。該手段は、例えば、一端はスクリーンに、他端は壁４に固く連結され ている巻取リドラム８０に取り付けられた１本以上のケーブル８１．８２を古ん でいる。図７及び図８においては、滑車８３．８・１によってドラムに戻される ２本のケーブルがある。

このドラム８０は、例えば電気モータによって回転駆動される。

スクリーンが壁から遠ざかっているとき、ドラム８０が回転するとケーブル８１ 及び８２はドラム上に巻取られる。

スクリーンは壁に近付くように動く。公知の技術によれば、スクリーンが壁と接 触すると、図示してはいないが、その接触によってドラム８０の回転は妨げられ る。

即ち図７及び図８は、本発明の装置の自動操作の例を示している。

１１Ｍ９及び図１０は、スクリーンの種／Ｚのデバイスを、壁に取り付ける代わ りに、取付はフレーム４０上に取り付けた構成を示している。

二の取付はフレーム４０を天井に向かって延長し、映写機２もこのフレーム上に 取り付けると、映写機の位置を調整する問題が解消される（図９）。

取付はフレーム４０は、映写機２が壁と天井の間の隅にないときにそれを受容す るようなＬ字形状（図１０）を有し得る。

図１１及び［Ｎ１２は、スクリーンを２ステツプで並進移動し得る手段を示して いる。

一第１ステップにおいては、スクリーンが壁から遠ざけられて中間位置まで移動 され、鏡３もまた壁がち遠ざかり、約４５°の位置をとる１例えば、鏡３の一方 の側部は関節７２を介して壁に連結されており、他方の側部は弾性手段７１を介 してロッド５及び５′に連結されている。

−第２ステツプにおいては、スクリーンは壁から出来る限り遠ざけられる。鏡３ は、ロッド７０がその動きを制限しているので壁からそれ以上遠ざかることはで きない０弾性手段（ばね）７は引張り状態になり、鏡は約４５°の傾斜を維持す る。

この装置によって少なくとも３つの位置を有することができる： １、−スクリーンが壁に対して折り畳まれており、最小スペースをとる位置； ２、−スクリーンが壁から１かに遠ざけられ、１かなスペースをとり、 一スクリーン表面全体を占めない縮小された画像が表示される少なくとも１つの 中間位置く図１１）：３、−スクリーン表面全体を占める画像が表示される、壁 から最も離れた距離にある位置。

図１３及び図１４は、図１１及び図１２の装置の別の実施例を示す。

関節７２は、先の滑動路２０〜２３と同じタイプの滑動路７３内に取り付けられ ている。

更に、関節７２は、壁４に固く連結され映写機の最も近くに位置するロッド端部 に連結されている０図１３及び図１４においてはこれは端部６１である。滑動路 ７３内の関節７２の動きは端部６１の動きによって制御される。

更に、鏡３を回転させ且つ鏡３に、壁に対して傾斜位置を与える渦巻ばねのよう なばね７４が関節７２上に取り付けられている。このために、渦巻ばね７４はそ の中心端部が関節に、その周縁端部が鏡または支持体に取り付けられている。鏡 ３（または支持体）に固く連結されているスト・ンブ７５によって、鏡が壁４に 対して形成し得る角度が制限される９図１５は、鏡３の関節手段の詳細を示す図 である。

図１３及び図１４の実施例によれば、鏡３は、スクリーンの軸ＸＸ′に関して映 写機とは完全に反対の側に位置している。

本発明装置の動作は以下の通りである。

−スクリーンを壁から遠ざけるとき、鏡は端部６１と一緒に僅かに移動するが、 ７４の作用によって、図１３に示したような位置に到達するまで回転する。スク リーンは壁から最大距離のところにあるわけではなく、投写画像は縮小サイズで ある。

一スクリーンを壁から出来る限り遠ざけるとき、鏡はその最大傾斜に達しており 、関節７２は端部６１と同時に（図１４においては下向きに）動く、投写画像は 最大サイズである。

他の中間鏡移動位置または鏡配向位置を得ることもできる。

本発明の装置の他の実施例によれば、鏡３はホログラフィ−鏡である。この鏡は 、映写機２から光ビームを受取るとそれをスクリーン１上に反射するように記録 されている。

光ビームが３色からなるケースでは、ホログラフィ−鏡を構成する材料は、３原 色（青、緑、赤）に対応する少なくとも３種の波長範囲を反射するように選択さ れる。ホログラフィ−鏡のホログラムもまた、３色ビームを反射するように記録 される。

映写機２が液晶プロジェクタである場合には、それが放射する光は偏光ビームで ある。ホログラフィ−鏡は、入射面と垂直に偏向された光を反射するということ がら、映写機２において、ホログラフィ−鏡の入射面と垂直な方向に偏向された ビームを放射するよう選択することが好ましい。

更に、応用例として、入射ビームに対して４５°傾斜した鏡を使用することが有 効である。

ホログラフィ−鏡の形態の鏡３を設けることは、平面鏡としてだけでなく発散鏡 （ｄｉｖｅｒｇｅｎｔ　ｍｔｒｒｏｒ）としても動作し得るという利点がある０ 図１６に示したように、これによって、壁から比較的短い距離だけ離れたスクリ ーンを用いて大型画像を得ることができる。

図１３及び図１４に示したような、装置の光軸、より正確にはホログラフィ−鏡 によって反射されるビームの軸がスクリーン１と垂直でない場合には、投写画像 に歪が起こり得る。従って本発明は、この歪を解消するための構成を提供する。

基本的にはこれは、ホログラフィ−鏡が歪を補正するようにビームを反射するよ うホログラムを記録することからなる。

図１７は、スクリーン１上に投写された画像に歪を起こし得る構成の例を示す、 この図から分るように、鏡３は映写機２から来たビームをスクリーン１上に反射 する必要がある。この図においては、スクリーン１に対する鏡の位置は、反射ビ ームの軸がスクリーン面に垂直でないようなものであることは明らかである。か かる条件下で、特別の方策を講じなければ、ビームＦ１に担われている長方形の 画像はスクリーン上では台形、即ち、（図１７の構成に従えば）スクリーンの上 方部分ではより幅が広く、下方部分ではより幅が狭くなる。

これを解消するためには、鏡３は、スクリーンの上側Ｃ１を照射するビームのサ イズがスクリーンの下側Ｃ２を照射するビームのサイズと等しくなるようにビー ムを反射すべきである。スクリーンの上側Ｃ１を照射する平面ビームＦＲ，及び スクリーンの下（ｌｌｃ２を照射する平面ビームＦＲ２を考えると、これら２つ のビームは異なる開口角Ａ１及びＡ２を有する。

ビームＦＲ，及びＦＲ２の外側の光線はそれぞれ点Ｏ３及び０２に収束し、ビー ムＦＲ，及びＦＲ，はこれらの点から発したように見える。

それぞれ１本のスクリーンの水平線を照射する他の中間ビームは、それぞれ線０ ．−０．上に位置する点がら発したように見える。

本発明では、Ｆｌのようなビームと、直線０１０２と平行な向きの円柱鏡によっ て与えられるビームとによる干渉によってホログラフィ−鏡のホログラムを記録 するようになっている。

図１７のケースでは、円柱鏡が、記録されるべきホログラム平面（鏡３）と平行 な直線光源からの発散ビームによって照射されることも適当である。

ホログラムを記録する別の方法としては、それを像の線ごとに記録することが考 えられる。テレビジョン画像のケースでは画像は走査線で構成されている。映写 機２によって投写される画像の１本の線は、鏡３上の１本の線及びスクリーン１ 上の１本の線に対応する。記録するためには、鏡の各線において、映写機から来 ると仮定される１本の線が直線０１　０２上の１点から来る（または線０１０２ 上に収束する）ビームと干渉するようにする。

別の方法によれば、ホログラムをゾーンごとに記録することもできる。１つのゾ ーンは、例えば絵素（ｐｉｃｔｕｒｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ）である、投写されるべ き絵素は鏡の１エレメントに対応し、従ってスクリーンの１エレメントに対応す るはずである。このような記録方法によって、いわゆる画像の歪を補正し得る。

実際、この方法によれば、スクリーン１に関する鏡３の位置は既知であり、従っ て絵素（画素）を担う各反射ビームのスクリーン１に対する向きも分る。

ホログラムを記録するため、ビームＦ１の一部を形成する絵素ビームは、０１ま たは０２のような光源から来る反射ビームと干渉するようにされ、これは各絵素 に対して連続的に（または同時に）行われる。

本発明によれば、鏡３によって反射されたビームがスクリーン１の平面と垂直で ない場合、図１８に部分的に示したような、反射ビームの向きにおおよそ垂直な 面を有する格子状溝がスクリーンに備えられる。

上記説明は例としてのみ与えられており、本発明の範囲から離れることなく他の 変形例が考え得ることは明白である。特に、上述の関節のタイプ及びホログラフ ィ−鏡を記録する方法は、説明のためにのみ手えたものである。

淫 ＦＩＧ、５０　ＦＩＧ、５ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．表示スクリーン（１）と、前記スクリーンの背面上に画像を表示する画像映 写機（２）とを具備する背面投写表示装置であって、前記スクリーンが固定平面 （４）に取り付けられており、更に、前記スクリーンが前記固定平面と常に平行 であり且つその遠ざかる動作が前記固定平面と垂直な方向で行われるように、前 記スクリーンを前記固定平面から遠ざけたりまたは前記固定平面に対して折り畳 み得る手段を含んでいることを特徴とする表示装置。 ２．前記映写機（２）が前記スクリーン（１）の背面を、それ自体を前記固定平 面（４）に対して折り畳み得る手段を有する反射鏡（３）によって照射すること を特徴とする請求項１に記載の表示装置。 ３．前記反射鏡（３）がホログラフィー鏡であることを特徴とする請求項２に記 載の表示装置。 ４．−前記スクリーンを前記固定平面（４）に対して折り畳む手段が、該スクリ ーンの第１側部を前記固定平面（４）に関節式に連結する第１ロッド手段（５， ６）と、前記第１ロッド手段と同様であって前記第１側部とは反対側の該スクリ ーンの第２側部を前記固定平面（４）に連結する第２ロッド手段（５′，６′） とを含んでおり、 −前記反射鏡（３）が、一方では前記スクリーン（１）に、また他方では前記固 定平面（４）に関節式に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の表示 装置。 ５．前記ロッドの各々が、前記固定平面（４）または前記スクリーン（１）のい ずれかに固く連結されている第１滑動路（２０）内を滑動するエレメントを含む 第１端部（５１）を含んでいることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。 ６．前記第１滑動路が前記固定平面（４）に固く連結されており、前記各ロッド （５）の第２端部（５２）が、前記スクリーン（１）に固く連結されている第２ 滑動路（１０）内を滑動するエレメントを含んでいることを特徴とする請求項５ に記載の装置。 ７．前記ロッド手段の２つのロッドを連結する少なくとも１つの弾性手段を含ん でおり、前記弾性手段が、前記スクリーンを前記壁から遠ざけるように前記２つ のロッドを相互に近付けることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。 ８．前記スクリーンの動きを制御するように、一方では前記ロッドに、また他方 では前記固定平面（４）またはスクリーン（１）のいずれかに連結されている少 なくとも１つのダンパを含んでいる請求項４に記載の表示装置。 ９．前記スクリーンを、それが前記固定平面（４）に対して折り畳まれている位 置に保持するラッチ手段を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の表示装 置。 １０．前記スクリーン（１）または固定平面（４）のいずれかに取り付けられて いる第１端部と、前記固定平面（４）またはスクリーン（１）のいずれかに固く 連結されている巻取りドラム（８０）に取り付けられている第２端部とを有する 少なくとも１つのケーブル（８１，８２）を含んでいることを特徴とする請求項 １に記載の表示装置。 １１．前記ドラム（８０）が電気モータによって駆動されることを特徴とする請 求項１０に記載の表示装置。 １２．前記ホログラフィー鏡が鏡及びレンズとして動作することを特徴とする請 求項３に記載の表示装置。 １３．前記ホログラフィー鏡が、前記スクリーン（１）への投写歪を補正し得る ホログラムを含んでいることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。 １４．前記スクリーン（１）が格子状溝を含んでいることを特徴とする請求項３ に記載の表示装置。 １５．前記ホログラフィー鏡の平面に関して前記映写機（２）のビームと同じ向 きを有するビームと、前記ホログラフィー鏡に関して傾斜した円柱レンズによっ て放射されるビームとを使用してホログラムを記録することを特徴とする請求項 １３に記載の表示装置を製造する方法。 １６．前記ホログラフィー鏡の平面に関して前記映写機（２）のビームと同じ向 きを有し且つ前記ホログラフィー鏡の１ゾーンを照射するビームと、前記鏡面に 関して、前記スクリーン（１）の対応ゾーンに導く向きで前記ホログラフィー鏡 の同じゾーンを照射するビームとを使用してホログラムをゾーンごとに記録する ことを特徴とする請求項１３に記載の表示装置を製造する方法。