(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、当該光源から射出される光束を画像情報に応じて光学像を形成する光変調装置と、当該光変調装置で形成された前記光学像をスクリーンに投射する投射レンズとを有するプロジェクタであって、
前記スクリーンは、視野角を拡大する視野角制御手段を有する第１層と、前記入射する光束の入射角度を略同方向に変換する角度変換手段を有する第２層とを有し、
前記第２層は、入射する光束を拡散する拡散機能を有し、前記第１層に対して層を移動させる移動手段を備え、
複数の画素を有して構成される光変調装置により形成された光学像が、前記画素毎に前記スクリーンに投射される場合、
前記第２層は、当該第２層の移動に伴う前記スクリーンに投射された１つの第１画素の移動が、当該第１画素に隣接して取り囲む第２画素によって形成される範囲内となるように移動することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
光源と、当該光源から射出される光束を画像情報に応じて光学像を形成する光変調装置と、当該光変調装置で形成された前記光学像をスクリーンに投射する投射レンズとを有するプロジェクタであって、
前記スクリーンは、視野角を拡大する視野角制御手段を有する第１層と、前記入射する光束の入射角度を略同方向に変換する角度変換手段を有する第２層とを有し、
前記第１層と前記第２層とは、入射する光束を拡散する拡散機能を有し、前記第２層は、前記第１層に対して層を移動させる移動手段を備え、
複数の画素を有して構成される光変調装置により形成された光学像が、前記画素毎に前記スクリーンに投射される場合、
前記第２層は、当該第２層の移動に伴う前記スクリーンに投射された１つの第１画素の移動が、当該第１画素に隣接して取り囲む第２画素によって形成される範囲内となるように移動することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプロジェクタであって、
前記第１層は、レンチキュラーレンズであり、前記第２層は、フレネルレンズであることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項３に記載のプロジェクタであって、
前記フレネルレンズと前記レンチキュラーレンズとのどちらか一方に前記拡散機能を有するとき、前記フレネルレンズは、当該フレネルレンズのレンズピッチをＰ、線速度をＶ、とした場合、Ｖ≧Ｐ×５０（ｍｍ/ｓｅｃ）で表わされる前記線速度Ｖで移動することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項３に記載のプロジェクタであって、
前記フレネルレンズと前記レンチキュラーレンズとに前記拡散機能を有するとき、前記フレネルレンズは、当該フレネルレンズのレンズピッチをＰ、線速度をＶ、とした場合、０＜Ｖ≦Ｐ×５０（ｍｍ/ｓｅｃ）で表わされる前記線速度Ｖで移動することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
前記移動手段は、電磁部材および磁性部材を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
前記移動手段は、電流変化により伸縮する金属部材を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
前記第２層は、前記移動手段により、相対する互いの層に対して略平行となる方向に移動することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
前記第１層と前記第２層との間に、前記第１層と前記第２層とを保護する保護部材が設置されていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光束が入射するスクリーン、及び当該スクリーンに光学像を投射するプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクリーンに光学像を投射するプロジェクタ、例えば、リアプロジェクタ（プロジェクタとスクリーンが１つの筐体に収納され、プロジェクタから映像をスクリーンに投射し、スクリーンを透過した映像を見る装置）は、大画面化および高精細化が進んでいる。このような状況の中、スクリーンの画面上に発生するギラツキ（いわゆる、シンチレーション）が問題となっている。シンチレーションは、画面（スクリーン）から射出した光線の波長が相互に干渉することによって発生する、スペックルと呼ばれる光の強度（輝度）斑などが原因となっている。
【０００３】
このようなスペックルに対して、特許文献１では、２枚以上のスクリーンの少なくとも１枚を気流あるいは電気的に振動させる構成とし、スクリーンを撓ませ、屈折位置をランダム化することで、結果として、スペックルの発生を抑制するものが開示されている。また、特許文献２では、スクリーンの光拡散層において散乱波の散乱分布や位相を時間的に変化させ、また、光拡散層をフレネルレンズやレンチキュラーレンズなどと組み合わせた構成のものが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０７１５０号公報
【特許文献２】特開２００１−１００３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１によると、スクリーンの構成が不明確であり、しかも屈折位置を変化させることは、結像位置を変化させることを意味しており、フォーカスが甘くなるという課題があった。
また、特許文献２によると、スクリーンに光拡散層を追加する場合において、結像するスクリーンの前段となる光源側に光拡散層を配置することにより、光量の低下や画質の劣化（画像のボケなど）という問題が発生していた。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成および動作によりスペックルを視認しづらくしたスクリーン、及びプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するために、本発明のスクリーンは、光束が入射するスクリーンであって、視野角を拡大する視野角制御手段を有する第１層と、入射する光束の入射角度を略同方向に変換する角度変換手段を有する第２層とを有し、第１層と第２層のうち、どちらか一方は、入射する光束を拡散する拡散機能を有し、他方に対して層を移動させる移動手段を備えていることを特徴とする。
【０００８】
このようなスクリーンによれば、視野角制御手段を有する第１層と角度変換手段を有する第２層とのどちらか一方に拡散機能を有することで、位相の乱れた散乱波を重ね合わせ、スペックルの発生する干渉を増やすことにより輝度の均一化を図ることができる。また、移動手段を有し他方に対して層を移動させることにより、静的干渉パターン（スペックルパターン）を移動させることができる。従って、このような簡易な構成および動作により、観測者に対して、スペックルを視認しづらくさせることができる（ギラツキとして感じることを低減できる）。また、このような構成により、別部材としての光拡散層を用いる必要が無く、光量の低下や画質の劣化（画像のボケなど）という問題の発生を低減できる。
【０００９】
また、上述した目的を達成するために、本発明のスクリーンは、視野角を拡大する視野角制御手段を有する第１層と、入射する光束の入射角度を略同方向に変換する角度変換手段を有する第２層とを有し、第１層と第２層とは、入射する光束を拡散する拡散機能を有し、少なくともどちらか一方には、他方に対して層を移動させる移動手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】
このようなスクリーンによれば、視野角制御手段を有する第１層と角度変換手段を有する第２層との双方に拡散機能を有することにより、どちらか一方に拡散機能を有する場合に比べて、更に位相の乱れた散乱波を重ね合わせ、スペックルの発生する干渉を更に増やすことにより輝度の均一化を更に図ることができる。また、第１層と第２層との少なくともどちらか一方に移動手段を備えて、他方に対して層を移動させるため、スペックルパターンを移動させることができる。従って、このような簡易な構成および動作により、観測者に対して、スペックルを更に視認しづらくさせることができる（ギラツキとして感じることを更に低減できる）。特に、第１層と第２層との双方に移動手段を備える場合には、どちらか一方に備える場合に比べて、更にスペックルパターンを移動させることができるため、観測者に対して、スペックルを更に視認しづらくさせることができる（ギラツキとして感じることを更に低減できる）。また、このような構成により、別部材としての光拡散層を用いることが無く、光量の低下や画質の劣化（画像のボケなど）という問題の発生を低減できる。
【００１１】
また、上述したスクリーンにおいて、第１層は固定し、第２層を移動手段により移動させることが好ましい。この構成により上述したと同様の効果を奏する。更に、このスクリーンを、例えば、リアプロジェクタに用いた場合、一般的に第１層が外観面側に配置され、第２層が第１層の背面側（リアプロジェクタの内部側）に配置されることになる。その場合、第１層は固定し、第２層を移動手段により移動させることにより、観測者に対して、第２層が移動していても、第１層を固定しているため、第２層が動いていることを視認させずに、スクリーンに投射される映像を観測してもらうことができる。また、観測者が、直接、移動する第２層に触れることを防止できるため、観測者に対する安全性を向上することができる。また、スペックルの低減を図れるスクリーンとしての信頼性を向上することができる。
【００１２】
また、上述したスクリーンにおいて、第１層は、レンチキュラーレンズであり、第２層は、フレネルレンズであることが好ましい。この構成により、一般的なスクリーン、例えば、現在のリアプロジェクタなどに採用されているスクリーンと同様の構成部材となるため、移動手段を追加することにより、容易に本発明を適用することが可能となる。
【００１３】
また、上述したスクリーンにおいて、フレネルレンズとレンチキュラーレンズとのどちらか一方に拡散機能を有するとき、フレネルレンズは、フレネルレンズのレンズピッチをＰ、線速度をＶ、とした場合、Ｖ≧Ｐ×５０（ｍｍ/ｓｅｃ）で表わされる線速度Ｖで移動することが好ましい。
【００１４】
このようなスクリーンによれば、フレネルレンズとレンチキュラーレンズとのどちらか一方に拡散機能を有するとき、フレネルレンズの移動の線速度Ｖを、Ｐ×５０（ｍｍ/ｓｅｃ）以上とすることにより、人間の目の周波数応答性（残像時間）やフレネルレンズのレンズピッチＰによるスペックルパターンの変化特性を考慮することができ、スペックルを認識しづらくさせることができる。
人間の目の周波数応答性として、一般的に、５０Ｈｚ以上の速さで変化するものに対しては、そのものが変化したことを認識しづらく（殆んど認識できなく）なる。そのため、フレネルレンズから射出した後のスペックルパターンが、５０Ｈｚ以上の速さで変化すれば、観測者はそれをギラツキとして認識しづらくなり、その結果、スペックルをスペックルとして認識しづらくなる。また、フレネルレンズを移動した場合、移動によるスペックルパターンは、フレネルレンズの有するレンズ角度がレンズピッチに応じて微妙に変化することにより、フレネルレンズのレンズピッチが変化する毎に変化する。例えば、１点を見つめた場合、フレネルレンズの１ピッチの間はスペックルパターンが変化せず、このピッチから次のピッチに移動した瞬間にスペックルパターンは変化する。従って、この１ピッチを通り過ぎる時間を５０Ｈｚ（２０ｍｓｅｃ）で移動させることにより、スペックルパターンを認識しづらくさせることができる。なお、拡散機能は、フレネルレンズまたはレンチキュラーレンズのどちらか一方に有することでよい。
【００１５】
また、上述したスクリーンにおいて、フレネルレンズとレンチキュラーレンズとの両方に拡散機能を有するとき、フレネルレンズは、フレネルレンズのレンズピッチをＰ、線速度をＶ、とした場合、０＜Ｖ≦Ｐ×５０（ｍｍ/ｓｅｃ）で表わされる線速度Ｖで移動することが好ましい。
【００１６】
このようなスクリーンによれば、フレネルレンズとレンチキュラーレンズとに拡散機能を有する場合には、フレネルレンズの移動によるスペックルパターンの変化量より、拡散機能の重ね合わせによるスペックルパターンの変化量が大きくなる。また、上述した、人間の目の周波数応答性（残像時間）やフレネルレンズのレンズピッチＰによるスペックルパターンの変化特性を加味して、フレネルレンズの移動の線速度Ｖを、０ｍｍ/ｓｅｃより大きく、Ｐ×５０（ｍｍ/ｓｅｃ）以下とすることにより、スペックルを認識しづらくさせることができる。
なお、線速度とは、ある物体が移動している際の速度、例えば、カーブを描くように移動している場合には、その移動する軌跡上の接線方向の速度を意味している。
【００１７】
また、上述したスクリーンにおいて、複数の画素を有して構成される光変調装置により形成された光学像が、画素毎にスクリーンに投射される場合、フレネルレンズは、フレネルレンズの移動に伴うスクリーンに投射された１つの第１画素の移動が、第１画素に隣接して取り囲む第２画素によって形成される範囲以内となるように、移動することが好ましい。
【００１８】
このようなスクリーンによれば、フレネルレンズが移動することに伴なって、スクリーンに投射された１つの第１画素が移動した際、この投射された第１画素の移動が、第１画素に隣接して取り囲む第２画素によって形成される範囲以内となるように、フレネルレンズの移動範囲を設定することにより、スクリーンに投射された映像（光学像）をスクリーンから離れて観測する観測者には、映像が移動したことを認識しづらくさせることができる。
【００１９】
また、上述したスクリーンにおいて、移動手段は、電磁部材および磁性部材を有することが好ましい。このような構成により、電磁部材が駆動し、磁性部材を引きつけ又は引きつけ停止を行なうことにより、第１層または第２層を他方に対して移動することができる。また、第１層と第２層との双方を移動することができる。
【００２０】
また、上述したスクリーンにおいて、移動手段は、電流変化により伸縮する金属部材を有することが好ましい。このような構成により、金属部材が電流変化により伸縮することで第１層または第２層を他方に対して移動することができる。また、第１層と第２層との双方を移動することができる。
【００２１】
また、上述したスクリーンにおいて、第１層または第２層は、移動手段により、相対する互いの層に対して略平行となる方向に移動することが好ましい。これにより、移動手段により移動する第１層または第２層、または第１層と第２層は、お互いの層の間に隙間が拡がる移動を抑制することができるため、移動に伴う画像のボケなどの画質低下を低減することができる。
【００２２】
また、上述したスクリーンにおいて、第１層と第２層との間に、第１層と第２層とを保護する保護部材が設置されていることが好ましい。この構成により、第１層と第２層との相対する面部の移動に伴う擦れなどによる視野角制御機能や角度変換機能などの機能低下を低減することができる。
【００２３】
また、本発明のプロジェクタは、上述したいずれかのスクリーンと、光源と、光源から射出される光束を画像情報に応じて光学像を形成する光変調装置と、光変調装置で形成された光学像をスクリーンに投射する投射レンズとを有することを特徴とする。
【００２４】
このようなプロジェクタによれば、光源により光束を射出し、射出した光束を光変調装置により画像情報に応じて光学像を形成し、形成した光学像を投射レンズによりスクリーンに投射する。このような構成のプロジェクタにより、スクリーンから出射した光学像（画像）に対して、スペックルを視認しづらくさせるプロジェクタを提供できる。観測者は、スクリーンから出射される光学像（画像）に対して、ギラツキを感じることなく見ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
【００２６】
図１は、本発明の第１実施形態に係るスクリーンと入射光の関係を示す模式図である。図２は、第２層の移動の範囲を示す模式図である。図３は、第２層の移動状態におけるスクリーンの面上に発生するスペックルパターンの関係を示す模式図である。図１〜図３を参照して、スクリーン１０の構成および動作を説明する。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態でのスクリーン１０は、視野角を拡大する視野角制御手段を有する第１層と、入射する光束の入射角度を略同方向に変換する角度変換手段を有する第２層とを有して構成されており、どちらか一方の層に、入射する光束を拡散する拡散機能を有している形態となっている。なお、第１層と第２層の移動に関しては、拡散機能を有する一方の層が移動手段を有して、他方の層に対して移動することになる。
【００２８】
詳細には、本実施形態でのスクリーン１０は、視野角を拡大する視野角制御手段を有する第１層としてのレンチキュラーレンズ１１、入射する光束の入射角度を略同方向に変換する角度変換手段を有する第２層としてのフレネルレンズ１２とで構成される。そして、本実施形態では、フレネルレンズ１２が、入射する光束を拡散する拡散機能を有している。詳細には、フレネルレンズ１２の本体内部に略均一に光拡散材が添加され拡散機能を有している。なお、レンチキュラーレンズ１１には拡散機能を有していない。また、本実施形態では、フレネルレンズ１２が移動手段を有して、レンチキュラーレンズ１１に対して移動する形態としている。
【００２９】
また、図１に示すように、本実施形態のスクリーン１０は、光源７０から射出された光が、投射レンズ８０を介して投射され、その光がフレネルレンズ１２に入射光として入射されている。なお入射光は図１中、二点鎖線の矢印で模式的に示している。
【００３０】
このような構成のスクリーン１０により、フレネルレンズ１２に入射した入射光は、フレネルレンズ１２内の光拡散材により、位相がずれて乱れた散乱波となり、フレネルレンズ１２から射出して、レンチキュラーレンズ１１に入射する。レンチキュラーレンズ１１に入射した光は、特に水平方向に配光され、レンチキュラーレンズ１１から射出される。そして、レンチキュラーレンズ１１から射出（スクリーン１０から射出）された射出光（散乱波）は干渉し合い、フレネルレンズ１２に拡散機能を有さない場合に比較して、スペックルの発生が増えることにより、輝度が均一化されることになる。
【００３１】
なお、フレネルレンズ１２は、上述したように、移動手段を有しており、拡散機能を有するフレネルレンズ１２を、相対するレンチキュラーレンズ１１の層に対して略平行となる方向に移動する（図１に、太線矢印で示す）。このような移動を行なわせることにより、レンチキュラーレンズ１１とフレネルレンズ１２との間に隙間が拡がることを抑制している。本実施形態では、レンチキュラーレンズ１１は固定されて移動は行なわない。
【００３２】
また、フレネルレンズ１２は、１方向の往復移動ではなく、少なくとも画像表示時は所定値以上の線速度を有するように移動が行なわれる。そして、フレネルレンズ１２の線速度をＶとし、フレネルレンズ１２のレンズピッチをＰとした場合、線速度Ｖを算出する計算式は、式（１）で表わすことができる。
Ｖ≧Ｐ×５０（ｍｍ/ｓｅｃ）      ・・・（１）
なお、式（１）は、人間の目の周波数応答性（残像時間）やフレネルレンズ１２のレンズピッチＰによるスペックルパターンの変化特性を考慮した式となっている。
【００３３】
人間の目の周波数応答性として、一般的に、５０Ｈｚ以上の速さで変化するものに対しては、そのものが変化したことを認識しづらく（殆んど認識できなく）なる。そのため、フレネルレンズ１２から射出した後のスペックルパターンが、５０Ｈｚ以上の速さで変化すれば、観測者はそれをギラツキとして認識しづらくなり、その結果、スペックルをスペックルとして認識しづらくなる。また、フレネルレンズ１２を移動した場合、移動によるスペックルパターンは、フレネルレンズ１２の有するレンズ角度ＡがレンズピッチＰに応じて微妙に変化することにより、フレネルレンズ１２のレンズピッチＰが変化する毎に変化する。例えば、１点を見つめた場合、フレネルレンズ１２の１ピッチ間の移動中はスペックルパターンが変化せず、このピッチから次のピッチに移動した瞬間にスペックルパターンは変化する。
従って、この１ピッチを通り過ぎる時間を５０Ｈｚ（２０ｍｓｅｃ）とすることにより、スペックルを認識しづらくさせることができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、フレネルレンズ１２のレンズピッチＰは、０．１ｍｍであり、このレンズピッチＰ（Ｐ＝０．１ｍｍ）の距離を２０ｍｓｅｃで移動すればよいことになる。そのため、式（１）より、本実施形態の線速度Ｖは、Ｖ＝０．１×５０＝５ｍｍ/ｓｅｃとしている。例えば、スクリーン１０に画像が表示されている間は、常に線速度Ｖが５ｍｍ/ｓｅｃ以上を保つようにフレネルレンズ１２を移動する。
なお、レンズピッチＰは、使用するフレネルレンズにより異なるため、使用するフレネルレンズのレンズピッチＰで線速度を計算することになる。
【００３５】
次に、図２を参照して、第１層（本実施形態では、フレネルレンズ１２）が移動する際の移動の範囲を説明する。
【００３６】
本実施形態では、前述したように、光源７０からの光が投射レンズ８０を介して投射されている。詳細には、本スクリーン１０は、リアプロジェクタに用いられており、光源７０からの光は、例えば、リアプロジェクタ５００（図５参照）の制御ユニット５３０（図５参照）から出力された画像信号に基づいて、光変調装置５２２（図５参照）により、光学像を形成する。
【００３７】
なお、光変調装置５２２は、例えば、ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）をスイッチング素子として用いたものであり、複数の画素を有して構成され、入射する光束を画像情報に応じて変調して光学像として射出する。
【００３８】
このように変調されて形成された光学像を、投射レンズ８０を介して、拡大してスクリーン１０に投射した場合、スクリーン１０には、図２に一部を示すように、拡大された略矩形状の複数の画素Ｇが投射され、その画素Ｇの内部には、画素Ｇに対応した光学像が映し出されることになる。
【００３９】
図２に示すように、スクリーン１０に投射された画素Ｇおいて、ある１つの画素を第１画素Ｇ１（画素をグレーで示す）とした場合、本実施形態でのフレネルレンズ１２が移動する際の第１画素Ｇ１の移動の範囲は、この第１画素Ｇ１に隣接して取り囲むように位置している第２画素Ｇ２（画素を斜線で示す）によって形成される範囲（図中太実線で囲まれる範囲）以内としている。言い換えれば、フレネルレンズ１２は、スクリーン１０上に投射される画素Ｇが１画素以内の移動範囲となるような移動が許容されている。
【００４０】
ここで、一般的なリアプロジェクタにおいて、リアプロジェクタ内部に設置されるスクリーンの歪曲の規格として、１画素以内の歪を許容している。すなわち、１画素以内の差異については、人間の目ではその差が視認しにくいと言うことである。同じことは、画素Ｇの移動量についても言え、画素Ｇが１画素以内で移動したとしても、人間の眼では視認しにくいということになる。従って、本実施形態では、フレネルレンズ１２の移動量として、投射される画素Ｇが１画素以内の移動範囲となるような移動量を許容している。
【００４１】
また、図３に示すのは、上述したようにフレネルレンズ１２の移動状態における、スクリーン１０の面上の空間や人間の網膜上などに発生するスペックルパターンの関係を模式的に示している。詳細には、フレネルレンズ１２Ａ（図３中、実線で示す）がフレネルレンズ１２Ｂ（図３中、二点鎖線で示す）の位置に移動した状態のとき、発生するスペックル１３（１３Ａ）もフレネルレンズ１２の移動に合わせて、スペックル１３Ｂの位置に移動することを示す図である。
【００４２】
図３に示すように、スペックル１３は、時間軸において入射光の波長パターンが略同じであることから、波長の干渉によるスペックル１３も略同じ位置に発生するため、静的な干渉パターン（スペックルパターン）としてとらえることができる。そして、フレネルレンズ１２が移動することにより、スペックルパターンも同様に移動することで、静的なスペックルパターンとして視認されるのを抑制すると同時に、見かけ上、スペックル１３が増えたことになり、前述した拡散機能によるスペックル１３の増加に加えて、スペックル１３が更に増加し、輝度が均一化される。
【００４３】
上述した、第１実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）本実施形態のスクリーン１０は、視野角を拡大する視野角制御手段を有する第１層としてのレンチキュラーレンズ１１と、入射する光束の入射角度を略同方向に変換する角度変換手段を有する第２層としてのフレネルレンズ１２を有している。またフレネルレンズ１２には拡散機能を有している。これにより、位相の乱れた散乱波を重ね合わせ、スペックル１３の発生する干渉を増やすことにより輝度の均一化を図ることができる。また、フレネルレンズ１２は移動手段により、レンチキュラーレンズ１１に対して移動させている。これにより、静的干渉パターン（スペックルパターン）を移動させることにより、静的なスペックルパターンとして視認されるのを抑制すると同時に、見かけ上、スペックル１３が増えたことになり、拡散機能によるスペックル１３の増加に加えて、スペックル１３が更に増加し、輝度が均一化される。従って、観測者に対して、スペックル１３を視認しづらくさせることができる（ギラツキとして感じることを低減できる）。また、移動に際して、フレネルレンズ１２は、レンチキュラーレンズ１１に対して、略平行となる方向に移動させている。このような移動を行なわせることにより、お互いの層の間に隙間が拡がることを抑制するため、移動に伴う画像のボケなどの画質低下を低減することができる。
【００４４】
（２）本実施形態において、スクリーン１０は、視野角を拡大する視野角制御手段を有する第１層としてのレンチキュラーレンズ１１と、入射する光束の入射角度を略同方向に変換する角度変換手段を有する第２層としてのフレネルレンズ１２とで構成されている。この構成により、一般的なスクリーン、例えば、現在のリアプロジェクタなどに採用されているスクリーンと同様の構成部材となるため、移動手段を追加することにより、容易に本発明を適用することが可能となる。
【００４５】
（３）なお、本実施形態のスクリーン１０をリアプロジェクタに採用した場合、スクリーン１０は、一般的に、第１層としてのレンチキュラーレンズ１１がリアプロジェクタの外観面側に配置され、第２層としてのフレネルレンズ１２が第１層（レンチキュラーレンズ１１）の背面側（リアプロジェクタの内部側）に配置されることになる。従って、第１層としてのレンチキュラーレンズ１１が観測者と直接相対する部材となるため、移動手段を第２層としてのフレネルレンズ１２に有することは、フレネルレンズ１２を移動させても、観測者は、直接フレネルレンズ１２に接触できないことにより、フレネルレンズ１２に触れることを防止でき、観測者に対する安全性を向上することができる。また、スペックル１３の低減を図れるスクリーン１０としての信頼性を向上することができる。また、フレネルレンズ１２の移動を観測者が視認できないことなどにより、観測者がスクリーン１０に投射される映像を視認し続ける場合の疲労感を低減させることにおいても有効となる。
【００４６】
（４）本実施形態において、フレネルレンズ１２の移動における線速度Ｖを、Ｐ×５０（ｍｍ/ｓｅｃ）以上（本実施形態では、Ｖ＝５ｍｍ/ｓｅｃ）とすることにより、人間の目の周波数応答性やフレネルレンズ１２のレンズピッチＰによるスペックルパターンの変化特性を考慮することができ、スペックル１３を認識しづらくさせることができる。
【００４７】
（５）本実施形態において、スクリーン１０に投射された画素Ｇに対して、ある１つの画素を第１画素Ｇ１とした場合、この第１画素Ｇ１の移動が、第１画素Ｇ１に隣接して取り囲むように位置している第２画素Ｇ２によって形成される範囲以内となるように、フレネルレンズ１２の移動範囲を設定している。これにより、フレネルレンズ１２が移動しても、投射された映像がズレた映像として認識され難くすることができる。
（第２実施形態）
【００４８】
図４は、本発明の第２実施形態に係るスクリーンと入射光の関係を示す模式図である。図４を参照して、スクリーン２０の構成および動作を説明する。
【００４９】
図４に示すように、スクリーン２０は、第１実施形態でのスクリーン１０の構成と略同様であり、異なるのは、第１実施形態では、第２層に拡散機能を有し、第２層は、拡散機能を有さない第１層に対して移動しているが、第２実施形態では、第１層と第２層との双方に拡散機能を有していることである。なお、第１層と第２層の移動に関しては、少なくともどちらか一方の層が他方の層に対して移動することになる。
【００５０】
詳細には、本実施形態では、視野角を拡大する視野角制御手段を有する第１層としてのレンチキュラーレンズ２１、入射する光束の入射角度を略同方向に変換する角度変換手段を有する第２層としてのフレネルレンズ２２とを有して構成される。そして、レンチキュラーレンズ２１とフレネルレンズ２２との双方に拡散機能を有している。なお、拡散機能は、第１実施形態と同様の光拡散材が、レンチキュラーレンズ２１とフレネルレンズ２２との各本体内部に略均一に添加されることで実現されている。
【００５１】
また、本実施形態では、フレネルレンズ２２が移動手段を有して、レンチキュラーレンズ２１に対して移動する形態としている。また、移動は、第１実施形態と同様に、フレネルレンズ２２をレンチキュラーレンズ２１に対して、略平行となる方向に移動させている。このような移動を行なわせることにより、お互いの層の間に隙間が拡がることを抑制している。
【００５２】
このような構成のスクリーン２０により、フレネルレンズ２２に入射した入射光は、フレネルレンズ２２内の光拡散材により、位相がずれて乱れた散乱波となり、フレネルレンズ２２から射出して、レンチキュラーレンズ２１に入射する。レンチキュラーレンズ２１に入射した光は、レンチキュラーレンズ２１内部の光拡散材により、更に位相がずれて乱れた散乱波となり、レンチキュラーレンズ２１から射出する。なお、レンチキュラーレンズ２１により、特に水平方向に配光され射出される。そして、レンチキュラーレンズ２１から射出（スクリーン２０から射出）された射出光（散乱波）は干渉し合う。このような動作により、どちらか一方の層にのみ拡散機能を有する場合に比較して、スペックルの発生が更に増えることにより、更に輝度が均一化されることになる。
【００５３】
また、フレネルレンズ２２は、上述したように、移動手段を有しており、拡散機能を有するフレネルレンズ２２を、相対するレンチキュラーレンズ２１の層に対して略平行となる方向に移動する（図４に、太線矢印で示す）。このような移動を行なわせることにより、レンチキュラーレンズ２１とフレネルレンズ２２との間に隙間が拡がることを抑制している。本実施形態では、レンチキュラーレンズ２１は固定されて移動は行なわない。
【００５４】
フレネルレンズ２２の移動により、スペックルパターンも同様に移動することで、静的なスペックルパターンとして視認されるのを抑制すると同時に、見かけ上、スペックルが増えたこととなり、前述した拡散機能によるスペックルの増加に加えて、スペックルが更に増加し、輝度が均一化される。
【００５５】
なお、発生するスペックルパターンは、フレネルレンズ２２、レンチキュラーレンズ２１の各々のスペックルパターンの組み合わせになる。そして、移動手段によるフレネルレンズ２２の移動量は、拡散材の粒子径程度の移動で良いため、微小な移動量としている。
【００５６】
また、フレネルレンズ２２の移動は、第１実施形態と同様に、１方向の往復移動ではなく、線速度を有する移動を行なう。そして、フレネルレンズ２２の線速度をＶとし、フレネルレンズ２２のレンズピッチをＰとした場合、本実施形態での線速度Ｖを算出する計算式は、式（２）で表わすことができる。
０＜Ｖ≦Ｐ×５０（ｍｍ/ｓｅｃ）      ・・・（２）
なお、式（２）は、人間の目の周波数応答性（残像時間）やフレネルレンズ２２のレンズピッチＰによるスペックルパターンの変化特性を考慮した式となっている。
【００５７】
ここで、本実施形態でのフレネルレンズ２２のレンズピッチＰは、０．１ｍｍであるため、線速度Ｖは、式（２）より、０＜Ｖ≦５ｍｍ/ｓｅｃの範囲であればよい。本実施形態では、線速度Ｖは、Ｖ＝１ｍｍ/ｓｅｃとしている。
【００５８】
なお、本実施形態のように、レンチキュラーレンズ２１とフレネルレンズ２２とに拡散機能を有している場合には、フレネルレンズ２２のレンズピッチ間の移動によるスペックルパターンの変化量よりも拡散機能の重ね合わせ（スペックルパターンの組み合わせ）によるスペックルパターンの変化量の方が大きくなる。そのため、本実施形態では、レンチキュラーレンズ２１とフレネルレンズ２２とに有する拡散機能の重ね合わせに加えて、上記のわずかな線速度Ｖ（Ｖ＝１ｍｍ/ｓｅｃ）でフレネルレンズ２２を移動させることにより、スペックルパターンを効果的に低減させている。
【００５９】
上述した、第２実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）本実施形態のスクリーン２０は、視野角を拡大する視野角制御手段を有する第１層としてのレンチキュラーレンズ２１と、入射する光束の入射角度を略同方向に変換する角度変換手段を有する第２層としてのフレネルレンズ２２を有している。また、レンチキュラーレンズ２１とフレネルレンズ２２との双方に、拡散機能を有している。これにより、位相の乱れた散乱波を重ね合わせ、スペックルの発生する干渉を、第１実施形態に対して、更に増やすことになり、輝度の均一化を図ることができる。また、フレネルレンズ２２を移動手段により、レンチキュラーレンズ２１に対して移動させることで、静的なスペックルパターンを移動させることができる。スペックルパターンを移動させることにより、静的なスペックルパターンとして視認されるのを抑制すると同時に、見かけ上、スペックルが増えたことになり、拡散機能によるスペックルの増加に加えて、スペックルが更に増加し、輝度が均一化される。従って、観測者に対して、スペックルを視認しづらくさせることができる（ギラツキとして感じることを低減できる）。また、移動に際して、フレネルレンズ２２は、レンチキュラーレンズ２１に対して、略平行となる方向に移動させている。このような移動を行なわせることにより、お互いの層の間に隙間が拡がることを抑制するため、移動に伴う画像のボケなどの画質低下を低減することができる。
【００６０】
（２）本実施形態のスクリーン２０は、レンチキュラーレンズ２１とフレネルレンズ２２との双方に拡散機能を有したため、第１実施形態での移動手段による移動量に比較して、少ない移動量で、静的なスペックルパターンを、観測者に対して、視認しづらくさせることができる。
【００６１】
（３）本実施形態において、スクリーン２０は、視野角を拡大する視野角制御手段を有する第１層としてのレンチキュラーレンズ２１と、入射する光束の入射角度を略同方向に変換する角度変換手段を有する第２層としてのフレネルレンズ２２とで構成されている。この構成により、一般的なスクリーン、例えば、現在のリアプロジェクタなどに採用されているスクリーンと同様の構成部材となるため、移動手段を追加することにより、容易に本発明を適用することが可能となる。
【００６２】
（４）なお、本実施形態のスクリーン２０をリアプロジェクタに採用した場合、スクリーン２０は、一般的に、第１層としてのレンチキュラーレンズ２１がリアプロジェクタの外観面側に配置され、第２層としてのフレネルレンズ２２が第１層（レンチキュラーレンズ２１）の背面側（リアプロジェクタの内部側）に配置されることになる。従って、第１層としてのレンチキュラーレンズ２１が観測者と直接相対する部材となるため、移動手段を第２層としてのフレネルレンズ２２に有することは、フレネルレンズ２２を移動させても、観測者は、直接フレネルレンズ２２に接触できないことにより、フレネルレンズ２２に触れることを防止でき、観測者に対する安全性を向上することができる。また、スペックルの低減を図れるスクリーン２０としての信頼性を向上することができる。また、フレネルレンズ２２の移動を観測者が視認できないことなどにより、観測者がスクリーン２０に投射される映像を視認し続ける場合の疲労感を低減させることにおいても有効となる。
【００６３】
（５）本実施形態では、レンチキュラーレンズ２１とフレネルレンズ２２との双方に拡散機能を有しているため、拡散機能の重ね合わせ（スペックルパターンの組み合わせ）によりスペックルの発生する干渉を第１実施形態に比較して更に増やすことができ、輝度の均一化を図れる。そのため、第１実施形態での、フレネルレンズ１２の線速度Ｖよりも小さい線速度となる、０＜Ｖ≦５ｍｍ/ｓｅｃの範囲で移動させる（本実施形態では、Ｖ＝１ｍｍ/ｓｅｃ）ことにより、静的なスペックルパターンとして視認されることを抑制できる。
（第３実施形態）
【００６４】
図５は、本発明の第３実施形態に係るスクリーンをリアプロジェクタに適用したときの側面からの概略断面図である。また、図６は、移動手段を有するスクリーンの概略構成図である。
【００６５】
図５を参照して、プロジェクタとしてのリアプロジェクタ５００の構成および動作を概略説明する。
図５に示すように、リアプロジェクタ５００は、外装筺体としてのキャビネット５１０と、画像投射装置としてのプロジェクタユニット５２０と、制御ユニット５３０と、反射ミラー５４０と、透過型のスクリーン３０と、移動手段を構成する制御回路部１１０、駆動部１２０とにより概略構成されている。
【００６６】
キャビネット５１０は、図５に示すように、背面側（図５中、右側）が傾斜した箱形に構成され、内部にプロジェクタユニット５２０、制御ユニット５３０、および反射ミラー５４０を収納配置する。なお、具体的な図示は省略するが、キャビネット５１０内部には、プロジェクタユニット５２０、制御ユニット５３０、および反射ミラー５４０の他、リアプロジェクタ５００の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、および、リアプロジェクタ５００内部を冷却する冷却ユニット、音声を出力する音声出力部などが設置される。また、このキャビネット５１０の前面側（図５中、左側）には、平面視矩形形状の開口部５１１が形成され、開口部５１１周縁に透過型のスクリーン３０が支持固定される。
【００６７】
プロジェクタユニット５２０は、図５に示すように、キャビネット５１０内の底面に設置され、制御ユニット５３０から出力された画像信号に基づいて画像光（光学像）Ｌを形成して反射ミラー５４０に向けて拡大投射する。このプロジェクタユニット５２０は、例えば、光源５２１と、光源５２１から射出された光束を画像信号に基づいて変調して画像光Ｌを形成する光変調装置５２２（例えば、液晶パネルなど）と、画像光Ｌを拡大投射する投射レンズ５２３などを備えて構成されている。
【００６８】
制御ユニット５３０は、具体的な図示は省略するが、例えば、チューナ、ＩＦ回路、音声検波回路、映像検波回路、増幅回路、およびＣＰＵなどを備えて構成され、プロジェクタユニット５２０を統括的に制御する。また、制御ユニット５３０は、例えば、リモートコントローラ（図示略）の操作によって選択されたチャンネルに対応する周波数の放送信号を抽出して、画像信号をプロジェクタユニット５２０に出力するとともに音声信号を音声出力部（図示略）に出力する。
【００６９】
反射ミラー５４０は、図５に示すように、キャビネット５１０内の上部の背面側に設置され、プロジェクタユニット５２０によって投射された画像光Ｌを透過型のスクリーン３０の背面側に反射する。
【００７０】
スクリーン３０は、平面視矩形形状を有し、キャビネット５１０の開口部５１１周縁に支持固定される。このスクリーン３０は、背面側に設置されるフレネルレンズ３２と、前面側に設置されるレンチキュラーレンズ３１とにより構成されている。レンチキュラーレンズ３１およびフレネルレンズ３２は、ともにシート状の部材で形成されている。また、レンチキュラーレンズ３１とフレネルレンズ３２との双方に、拡散機能を有している。そして、スクリーン３０は、反射ミラー５４０を介して入射した画像光Ｌをフレネルレンズ３２で平行光に変換し、また、画像光Ｌを画像として結像させ、前記平行光をレンチキュラーレンズ３１で拡散光に変換して、画像光Ｌを背面側から前面側に投影して投影画像を表示する。
【００７１】
図６を参照して、移動手段の構成および動作を概略説明する。
本実施形態では、スクリーン３０を移動させる移動手段として、電磁部材および磁性部材を有している。そして、電磁部材が駆動し、磁性部材を引きつけ又は引きつけ停止を行なうことにより、第１層としてのレンチキュラーレンズ３１に対して第２層としてのフレネルレンズ３２を移動する構成となっている。
【００７２】
また、スクリーン３０は、上述したように、キャビネット５１０の開口部５１１周縁に支持固定される。詳細には、レンチキュラーレンズ３１は、開口部５１１周縁に支持固定され、フレネルレンズ３２は、スクリーン３０を支持する支持部を構成すると同時に移動手段を構成する移動支持部１３０としての弾性部材、詳細には、ばね部材１３１を介して開口部５１１周縁に支持固定される。それにより、フレネルレンズ３２は、レンチキュラーレンズ３１に対して移動できる形態で支持され固定される。なお、レンチキュラーレンズ３１とフレネルレンズ３２は、密着して支持されている。また、ばね部材１３１は、本実施形態では、２本のばね部材１３１Ａ，１３１Ｂが、フレネルレンズ３２の底辺側に所定の間隔で設置される。
【００７３】
移動手段は、フレネルレンズ３２の下側に設置され、制御回路部１１０と駆動部１２０と移動支持部１３０とを有して構成されている。そして、駆動部１２０は、上述した電磁部材としての電磁石１２２と、磁性部材としての磁性体１２３と、電磁石１２２を駆動する接点回路部１２１とを有して構成される。移動支持部１３０は、上述した弾性部材としてのばね部材１３１を有している。
【００７４】
なお、本実施形態では、２つの電磁石１２２Ａ，１２２Ｂが、フレネルレンズ３２の底辺側に相対する位置に設置される。また、磁性体１２３は、本実施形態では、鉄板を使用している。そして、２つの磁性体１２３Ａ，１２３Ｂが、電磁石１２２に略相対する位置で、フレネルレンズ３２の底辺側に設置される。なお磁性体１２３は、鉄板の他、磁性を有する部材であれば使用することができる。
【００７５】
なお、本実施形態では、電磁石１２２の位置と磁性体１２３の位置を若干ずらして設置している。これは、フレネルレンズ３２の移動を一様な移動とせずに、複雑な移動を行なわせるためである。
【００７６】
移動手段の動作を説明する。
制御回路部１１０は、フレネルレンズ３２を移動させるための制御信号を出力する回路である。そして、駆動部１２０の接点回路部１２１は、制御回路部１１０から出力された信号に基づいて、接点１２１Ａ，１２１ＢをＯＮ／ＯＦＦ動作させる。それにより、電磁石１２２を駆動させる。
【００７７】
ここで、接点１２１ＡがＯＮ／ＯＦＦする場合の動作を説明する。
接点１２１ＡがＯＮとなると、電磁石１２２Ａに電流が流れ、電磁石１２２Ａの周囲に磁界が発生する。その磁界に対してフレネルレンズ３２に設置されている磁性体１２３Ａが引きつけられる。その際、フレネルレンズ３２に設置されるばね部材１３１Ａをフレネルレンズ３２が押圧して、ばね部材１３１Ａを圧縮させながら磁性体１２３Ａは引きつけられる。
ここで、接点１２１ＡがＯＦＦとなると、電磁石１２２Ａへの電流は遮断され、磁界も遮断される。これにより、磁性体１２３Ａは今まで電磁石１２２Ａに引きつけられていた状態から、ばね部材１３１Ａの圧縮力により、元に戻ろうとする。
なお、接点１２１ＢをＯＮ／ＯＦＦさせることでも上述したと同様の動作を行なわせることができる。
【００７８】
上述したように、接点１２１Ａ，１２１ＢをＯＮ／ＯＦＦ動作させることにより、電磁石１２２Ａ，１２２Ｂを駆動させ、磁性体１２３Ａ，１２３Ｂの引きつけ及びばね部材１３１Ａ，１３１Ｂの圧縮力による戻りなどが相互に作用して、フレネルレンズ３２は、静止状態から移動を行なうことができる。なお、接点１２１Ａ，１２１ＢのＯＮ／ＯＦＦ動作のさせ方（制御回路部１１０の制御の仕方）、電磁石１２２の磁力の強さ、ばね部材１３１の強さ、磁性体１２３の電磁石１２２に対する位置ずれ量などにより、フレネルレンズ３２は、複雑な移動（例えば、図６中の自由曲線の矢印Ａ）を行なうことができる。
【００７９】
なお、移動に際して、フレネルレンズ３２は、レンチキュラーレンズ３１に対して、略平行となる方向に移動させている。このような移動を行なわせることにより、お互いの層の間に隙間が拡がる移動を抑制するため、移動に伴う画像のボケなどの画質低下を低減することができる。また、制御回路部１１０は、プロジェクタユニット５２０から画像光Ｌが投射される間、常にフレネルレンズ３２を移動させる制御を行ない、画像光Ｌの投射中において、フレネルレンズ３２を静止状態とさせない制御を行なっている。
【００８０】
なお、スクリーン３０の面上の空間や人間の網膜上などに発生するスペックルパターンは、フレネルレンズ３２、レンチキュラーレンズ３１の各々のスペックルパターンの組み合わせになるため、移動手段によるフレネルレンズ３２の移動量は、光拡散材の粒子径程度の移動で良いため、微小な移動量としている。
【００８１】
上述した、第３実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）本実施形態の移動手段により、スクリーン３０を構成するフレネルレンズ３２が複雑な移動を行なう。これにより、スクリーン３０の面上の空間や人間の網膜上などに発生する静的なスペックルパターンを移動させることができる。スペックルパターンを移動させることにより、静的なスペックルパターンとして視認されるのを抑制すると同時に、見かけ上、スペックルが増えたこととなり、拡散機能によるスペックルの増加に加えて、スペックルが更に増加し、輝度が均一化される。従って、観測者に対して、スペックルを視認しづらくさせることができる（ギラツキとして感じることを低減できる）。
【００８２】
（２）本実施形態のフレネルレンズ３２は、電磁石１２２や磁性体１２３などを有した移動手段により、非接触の移動を行なう。このような構成により、フレネルレンズ３２を含むスクリーン３０の耐久性が向上する。また、フレネルレンズ３２の振動音も低減される。また、このようなスクリーン３０を備えるリアプロジェクタ５００も、スクリーン３０の耐久性が向上し、フレネルレンズ３２の振動音も低減される。
【００８３】
（３）本実施形態の移動手段によるフレネルレンズ３２の移動量は、微小で良いため、駆動部１２０の電磁石１２２の強さや、移動支持部１３０のばね部材１３１の強さなどを小さくすることができ、移動手段の小型化を図ることや、省エネルギー化を図ることができる。
（第４実施形態）
【００８４】
図７は、本発明の第４実施形態に係る移動手段を有するスクリーンの概略構成図である。図７を参照して、移動手段を有するスクリーンの構成および動作を説明する。
【００８５】
本実施形態では、スクリーン４０を移動させる移動手段として、電流変化により伸縮する金属部材２２２を有している。そして、電流変化を金属部材２２２に与えることにより、金属部材２２２を伸縮し、第１層としてのレンチキュラーレンズ（図示略）に対して第２層としてのフレネルレンズ４２を移動する構成となっている。
【００８６】
伸縮する金属部材２２２（以降、伸縮金属部材２２２という）は、フレネルレンズ４２の底辺側とその下側となる開口部５１１周縁とに、所定の間隔で２箇所設置されている。また、移動手段として、第３実施形態と同様のばね部材２３１が、フレネルレンズ４２の上辺側とその上側となる開口部５１１周縁とに、所定の間隔で２箇所設置されている。なお、この２つの伸縮金属部材２２２は、所定の張力を有して、フレネルレンズ４２を開口部５１１周縁に支持固定している。なお、本実施形態での電流変化により伸縮する伸縮金属部材２２２として、詳細には、バイオメタル（登録商標）を使用している。
【００８７】
移動手段は、第３実施形態と同様であり、制御回路部２１０と駆動部２２０と移動支持部２３０とを有して構成されている。そして、駆動部２２０は、上述した、電流変化により伸縮する伸縮金属部材２２２と、伸縮金属部材２２２を駆動する接点回路部２２１とを有して構成される。移動支持部２３０は、上述したように、ばね部材２３１と伸縮金属部材２２２により構成され、フレネルレンズ４２の移動を支持している。
【００８８】
なお、上述したように、移動支持部２３０を構成するばね部材２３１は、フレネルレンズ４２の上辺側の２箇所に設置され、移動支持部２３０および駆動部２２０を構成する伸縮金属部材２２２は、フレネルレンズ４２の底辺側の２箇所に設置される。詳細には、上辺側に設置されるばね部材２３１は、ばね部材２３１Ａ，２３１Ｂを有し、底辺側に設置される伸縮金属部材２２２は、伸縮金属部材２２２Ａ，２２２Ｂを有している。また、接点回路部２２１は、伸縮金属部材２２２Ａ，２２２Ｂに対応して、伸縮金属部材２２２を駆動するための接点２２１Ａ，２２１Ｂが備えられている。
【００８９】
移動手段の動作を説明する。
制御回路部２１０は、フレネルレンズ４２を移動させるための制御信号を出力する回路である。そして、駆動部２２０の接点回路部２２１は、制御回路部２１０から出力された信号に基づいて、接点２２１Ａ，２２１ＢをＯＮ／ＯＦＦ動作させる。それにより、対応する伸縮金属部材２２２Ａ，２２２Ｂを駆動させる。
【００９０】
ここで、接点２２１ＡがＯＮ／ＯＦＦする場合の動作を説明する。
接点２２１ＡがＯＮとなると、伸縮金属部材２２２Ａに所定の電流が流れ、それにより、伸縮金属部材２２２Ａが所定量縮む。これにより、フレネルレンズ４２は、図７中、左下がりの移動を行なう。なお、この場合、ばね部材２３１Ａは伸縮金属部材２２２Ａが縮むことにより、フレネルレンズ４２を介して伸びることになる。
ここで、接点２２１ＡがＯＦＦとなると、伸縮金属部材２２２Ａへの電流は遮断される。これにより、伸縮金属部材２２２Ａは、今まで縮んでいた状態から、元に戻ろうとする。なお、接点２２１ＢをＯＮ／ＯＦＦさせる場合には、伸縮金属部材２２２Ｂの伸縮に連動してばね部材２３１Ｂが逆の動作を行なう。
【００９１】
上述したように、接点２２１Ａ，２２１ＢをＯＮ／ＯＦＦ動作させることにより、対応する伸縮金属部材２２２Ａ，２２２Ｂを駆動させ、伸縮金属部材２２２とばね部材２３１との伸縮により、フレネルレンズ４２は、静止状態から移動を行なうことができる。なお、接点２２１Ａ，２２１ＢのＯＮ／ＯＦＦ動作のさせ方（制御回路部２１０の制御の仕方）、伸縮金属部材２２２の伸縮の強さなどにより、フレネルレンズ４２は、複雑な移動（例えば、図７中の自由曲線の矢印Ｂ）を行なうことができる。
【００９２】
なお、移動に際して、フレネルレンズ４２は、レンチキュラーレンズに対して、略平行となる方向に移動させている。このような移動を行なわせることにより、お互いの層の間に隙間が拡がる移動を抑制するため、移動に伴う画像のボケなどの画質低下を低減することができる。また、制御回路部２１０は、第３実施形態と同様に、画像光Ｌの投射中において、フレネルレンズ４２を静止状態とさせない制御を行なっている。
【００９３】
なお、スクリーン４０の面上の空間や人間の網膜上などに発生するスペックルパターンは、フレネルレンズ４２、レンチキュラーレンズの各々のスペックルパターンの組み合わせになるため、移動手段によるフレネルレンズ４２の移動量は、光拡散材の粒子径程度の移動で良いため、微小な移動量としている。
【００９４】
上述した、第４実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）本実施形態の移動手段により、スクリーン４０を構成するフレネルレンズ４２が複雑な移動を行なう。これにより、スクリーン４０の面上の空間や人間の網膜上などに発生する静的なスペックルパターンを移動させることができる。スペックルパターンを移動させることにより、静的なスペックルパターンとして視認されるのを抑制すると同時に、見かけ上、スペックルが増えたこととなり、拡散機能によるスペックルの増加に加えて、スペックルが更に増加し、輝度が均一化される。従って、観測者に対して、スペックルを視認しづらくさせることができる（ギラツキとして感じることを低減できる）。
【００９５】
（２）本実施形態のフレネルレンズ４２は、伸縮金属部材２２２などを有した移動手段を採用している。一般的に、電流変化により伸縮する金属部材は、力は出るものの、伸縮時間が長く、一般的な駆動源として用いられることは少なかった。しかし、本実施形態のように伸縮金属部材２２２としてバイオメタル（登録商標）を用いることで、伸縮時間（移動時間）は長くても問題なく有効な移動手段として利用することができる。
【００９６】
（３）本実施形態の移動手段によるフレネルレンズ４２の移動量は、微小で良いため、駆動部２２０の伸縮金属部材２２２の伸縮力などを小さくすることができ、移動手段の小型化を図ることや、省エネルギー化を図ることができる。また、フレネルレンズ４２の振動音も低減される。
（第５実施形態）
【００９７】
図８は、本発明の第５実施形態に係るスクリーンの概略構成図である。図８を参照して、スクリーンの構成および動作を説明する。
【００９８】
本実施形態では、スクリーン５０において、第１層と第２層との間に、第１層と第２層とを保護する保護部材が設置される構成となっている。具体的には、図８に示すように、第１層としてのレンチキュラーレンズ５１と第２層としてのフレネルレンズ５２との間に、シート状の保護部材５３が設置されている。また、レンチキュラーレンズ５１と保護部材５３とフレネルレンズ５２とは、隙間なく密着されている。
【００９９】
第１層としてのレンチキュラーレンズ５１および第２層としてのフレネルレンズ５２は、相対する面部に各々凹凸部を有して形成されて、各々密着して構成される。それにより、どちらか一方の層が他方の層に対して移動を行なうと、移動の状態、例えば、前後方向のがたつきなどがある場合、凹凸部に擦れが生じ、凹凸部の変形が起こる場合がある。変形した場合には、各々の層の持つ視野角制御機能や角度変換機能に対して機能低下が起こることになる。なお、図８中、レンチキュラーレンズ５１の凹凸部は５１Ａで示し、フレネルレンズ５２の凹凸部は５２Ａで示している。
【０１００】
そこで、レンチキュラーレンズ５１とフレネルレンズ５２との凹凸面に、保護部材５３を設置することで、移動時の擦れなどによる凹凸部の変形を防止する。なお、保護部材５３は、レンチキュラーレンズ５１およびフレネルレンズ５２に対して摩擦係数が小さく摺動性（すべり易さ）が良好な平滑な面部を有している。また、保護部材５３は、フレネルレンズ５２からの出射光をレンチキュラーレンズ５１に伝達するために、透過率が高い部材を使用しても良い。また、保護部材５３は、拡散機能を付加した部材であっても良い。また、伸縮性の良い材料を用いても良い。いずれも、レンチキュラーレンズ５１から出射される出射光の光量や画質などにより、適宜決定することで良い。
【０１０１】
上述した、第５実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）本実施形態の保護部材５３により、レンチキュラーレンズ５１およびフレネルレンズ５２の凹凸部の擦れによる凹凸部の変形を防止することができ、各々の機能低下を低減できる。
【０１０２】
（２）保護部材５３を設置することにより、レンチキュラーレンズ５１やフレネルレンズ５２の移動がスムースになる。従って、このようなスクリーン５０を使用することにより、移動手段の省エネルギー化を更に図ることができる。
【０１０３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【０１０４】
（変形例１）前記実施形態において、スクリーンの構成として、第１層としてレンチキュラーレンズ、第２層としてフレネルレンズを例として説明しているが、これに限られるものではなく、第１層は、視野角を拡大する視野角制御手段を有し、第２層は、入射する光束の入射角度を略同方向に変換する角度変換手段を有していれば良い。例えば、第１層として、マイクロレンズアレイを用いた部材や拡散部材であっても良い。また、第２層として、ホログラムを利用したものであっても良い。
【０１０５】
（変形例２）前記実施形態において、第１層または第２層に拡散機能を持たせる方法として、層の本体内部に略均一に光拡散材を添加している。しかし、これに限らず、各層の面部に化学的手段または機械的手段などを使用して微小または微細な凹凸を有する加工を施し、シボ面または梨地面などを形成することで、拡散機能を持たせることでも、同様の効果を奏することができる。また、各層の面部に印刷手段などを使用して、拡散機能を持たせることでも、同様の効果を奏することができる。
【０１０６】
（変形例３）前記第１実施形態では、第２層としてのフレネルレンズ１２に拡散機能を有しているが、フレネルレンズ１２ではなく、第１層としてのレンチキュラーレンズ１１に拡散機能を有しても良く、その場合には、レンチキュラーレンズ１１をフレネルレンズ１２に対して略平行となる方向に移動することでも良い。なお、レンチキュラーレンズ１１を移動させる形態とするスクリーン１０を、リアプロジェクタに採用する場合には、レンチキュラーレンズ１１を外部からの接触などから保護するための板部材などを追加することが良い。
【０１０７】
（変形例４）前記第１実施形態では、フレネルレンズ１２の線速度Ｖを５ｍｍ/ｓｅｃで移動させているが、これに限らず、５ｍｍ/ｓｅｃより大きい線速度で移動させても良い。その場合には、更にスペックルを視認しづらくさせることができる。
【０１０８】
（変形例５）前記第１実施形態では、フレネルレンズ１２のレンズピッチＰは略均一（等間隔）なレンズピッチＰ（Ｐ＝０．１ｍｍ）を有している。しかし、これに限らず、フレネルレンズが均一でないレンズピッチＰを有していても良い。その場合、例えば、最短となるレンズピッチＰに合わせて線速度Ｖを決めた場合には、そのフレネルレンズのレンズピッチＰに相対するスクリーンの領域におけるスペックルを視認しづらくさせることができる。なお、それ以上のレンズピッチＰを有している領域においても程度は下がるがスペックルを視認しづらくさせることができる。また、例えば、最長となるレンズピッチＰに合わせて線速度Ｖを決めた場合には、スクリーンの全領域でスペックルを視認しづらくさせることができる。
【０１０９】
（変形例６）前記第２実施形態において、第２層としてのフレネルレンズ２２を第１層としてのレンチキュラーレンズ２１に対して移動したが、レンチキュラーレンズ２１をフレネルレンズ２２に対して略平行となる方向に移動させる形態としても、同様の効果を奏することができる。
【０１１０】
（変形例７）前記第２実施形態において、第２層としてのフレネルレンズ２２を第１層としてのレンチキュラーレンズ２１に対して移動手段により移動したが、レンチキュラーレンズ２１とフレネルレンズ２２との双方が各々の相対する層に対して略平行となる方向に移動させる形態としても、同様の効果を奏することができる。特に、このような動作を行なわせると、移動手段により移動させる移動量が、一方のみを移動させる形態に比較して、更に少なくすることができる。また、一方のみを移動させる形態での移動量と同様の移動量で、双方が移動する場合には、静的なスペックルパターンを、観測者に対して、更に視認しづらくさせることができる。
【０１１１】
（変形例８）前記第３、第４実施形態において、移動手段を第２層としてのフレネルレンズ３２，４２に有したが、第１層としてのレンチキュラーレンズに有しても良く、同様の効果を奏する。なお、スクリーン３０，４０をリアプロジェクタ５００に適用した場合、外面となるレンチキュラーレンズを移動させるため、レンチキュラーレンズを外部からの接触などから保護するための板部材などを追加することが良い。
【０１１２】
（変形例９）前記第３、第４実施形態において、移動手段を第２層としてのフレネルレンズ３２，４２に有したが、第１層としてのレンチキュラーレンズにも有して、双方が各々の相対する層に対して略平行となる方向に移動させることでも良い。その場合、観測者に対して、更にスペックルを視認しづらくさせることができる。
【０１１３】
（変形例１０）前記第３実施形態において、移動手段の駆動部１２０は、電磁部材としての電磁石１２２と、磁性部材としての磁性体１２３とを有し、電磁石１２２を駆動することで、フレネルレンズ３２を複雑に移動させている。これに限らず、ソレノイドやクランク機構を有して往復運動をさせることにより、フレネルレンズ３２を移動させても良い。また、モータの回転運動を直接フレネルレンズ３２の回転運動に利用したり、偏心軸、カム、リンク等の機構部品を利用して、フレネルレンズ３２を移動させても良い。
【０１１４】
（変形例１１）前記第４実施形態において、移動手段は、電流変化により伸縮する金属部材２２２として、バイオメタル（登録商標）を使用している。しかし、これに限らず、熱変化を利用した形状記憶合金などを使用することもできる。
【０１１５】
（変形例１２）前記第３、第４実施形態において、移動手段は、磁気を利用したもの、および材料の物性を利用したものを使用しているが、これに限らず、圧電効果を利用したもの、空気圧を利用したもの、音波を利用したもの、熱を利用したものを使用することができる。
【０１１６】
（変形例１３）前記実施形態において、移動手段による層の移動方向は、相対する層の面に対して、略平行となる方向に移動させている。そして、その移動は複雑な移動となるように構成されている。しかし、これに限らず、相対する層の面に対して、略平行となる方向であって、単軸方向に沿った移動であっても良い。また、略平行となる方向であって、複軸方向に沿った移動、例えば、円形状の軌跡やその他複雑な軌跡を描く移動であっても良い。
【０１１７】
（変形例１４）前記実施形態において、移動手段の駆動の仕方は、時間的に不規則な駆動を行なっているが、これに限らず、周期的な駆動など、規則性のある駆動を行なうことでも良い。また、投射する画像によるスペックルの発生状況の解析や、スクリーンの特性などによるスペックルの発生状況の解析などを行ない、投射画像やスクリーンに合せた駆動方法を採用することでも良い。
【０１１８】
（変形例１５）前記第３実施形態において、移動手段を構成する駆動部１２０の磁性体１２３は、フレネルレンズ３２の底辺側に２箇所設置されている。また、第４実施形態において、移動手段を構成する駆動部２２０の伸縮金属部材２２２は、フレネルレンズ４２の底辺側の２箇所に設置されている。しかし、駆動部の設置位置や設置数量はこれに限らず、適宜設定することができる。
【０１１９】
（変形例１６）前記実施形態において、スクリーンを移動させるために、１つの移動手段を有しているが、これに限らず、複数の移動手段を有していても良い。
【０１２０】
（変形例１７）前記実施形態において、第１層と第２層とは、密着させているが、これに限らず、画像のボケなどが観測者に認識できない範囲で、第１層と第２層とは隙間を有していても良い。
【０１２１】
（変形例１８）前記実施形態において、第１層と第２層からなるスクリーンとして本発明を実施しているが、これに限らず、拡散手段を有する別の層（これを第３層とする）をスクリーンを構成する層として追加しても良い。追加する場合には、例えば、第３層・第１層・第２層の順、第１層・第３層・第２層の順、第１層・第２層・第３層の順、のいずれかの順番に設置することができる。また、追加する場合には、スクリーンから射出する光量や、画質など考慮して拡散具合を設定することが大切である。
【０１２２】
（変形例１９）前記実施形態において、スクリーンは透過型のスクリーンとして説明したが、これに限らず、反射型のスクリーンとしても適用でき、同様の効果を奏する。
【０１２３】
（変形例２０）前記実施形態でのスクリーンを採用するプロジェクタの光変調装置として、透過型液晶方式や、反射型液晶方式（ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）方式）の液晶パネルを使用することができる。
【０１２４】
（変形例２１）前記実施形態でのスクリーンを採用するプロジェクタの光変調装置として液晶パネルを用いている。しかし、これに限らず、一般に、入射光を画像情報に応じて変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置などを用いても良い。なお、マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いることができる。
【０１２５】
（変形例２２）前記実施形態でのスクリーンを採用するプロジェクタの光源は、放電式ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＤ（Laser Diode）などを用いることができる。そして、光源にＬＤを用いた場合には、射出するレーザー光の波長が略均一となり、スペックルが発生し易くなるため、本発明のスクリーンを適用することが特に有効となる。
【０１２６】
本発明を実施するための最良の形態を、上記記載で開示しているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して図示し、かつ、説明しているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、上述した実施形態に対し、詳細な構成部材や、構成部材の形状・材質・数量などにおいて、当業者が様々な変形（変更ならびに改良）を加えることができるものである。従って、詳細な構成部材や、構成部材の形状・材質・数量などにおいて、当業者が様々な変形を加えることにより実施する場合も本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスクリーンと入射光の関係を示す模式図。
【図２】第２層の移動の範囲を示す模式図。
【図３】第２層の移動状態におけるスクリーンの面上に発生するスペックルパターンの関係を示す模式図。
【図４】本発明の第２実施形態に係るスクリーンと入射光の関係を示す模式図。
【図５】本発明の第３実施形態に係るスクリーンをリアプロジェクタに適用したときの側面からの概略断面図。
【図６】移動手段を有するスクリーンの概略構成図。
【図７】本発明の第４実施形態に係る移動手段を有するスクリーンの概略構成図。
【図８】本発明の第５実施形態に係るスクリーンの概略構成図。
【符号の説明】
【０１２８】
１０，２０，３０，４０，５０…スクリーン、１１，２１，３１，５１…レンチキュラーレンズ、１２，２２，３２，４２，５２…フレネルレンズ、１３…スペックル、５３…保護部材、７０…光源、８０…投射レンズ、１１０，２１０…制御回路部、１２０，２２０…駆動部、１２１，２２１…接点回路部、１２２…電磁石、１２３…磁性体、１３０，２３０…移動支持部、１３１…ばね部材、２２２…伸縮金属部材、５００…リアプロジェクタ、５１０…キャビネット、５１１…開口部、５２０…プロジェクタユニット、５２１…光源、５２２…光変調装置、５２３…投射レンズ、５３０…制御ユニット、５４０…反射ミラー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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