(57)【要約】【課題】フロントプロジェクションのスクリーンにおけるスペックルの発生を抑制する。【解決手段】投影装置５０から出射される画像光が投影され、投影装置５０側に向けて画像の表示を行うスクリーン１０であって、画像を表示する最表面以外に、１つ以上の拡散部２を設け、少なくとも１つの拡散部２を、移動機構部２０によって移動する。【選択図】図１０
2008020485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影装置から出射される画像光が投影され、前記投影装置側に向けて画像の表示を行うスクリーンであって、
前記画像を表示する最表面以外に、１つ以上の拡散部が設けられ、
少なくとも１つの前記拡散部が、他部に対して相対的に移動可能とされて成る
ことを特徴とするスクリーン。
【請求項２】
少なくとも１つの前記拡散部に、移動機構部が設けられて成ることを特徴とする請求項１記載のスクリーン。
【請求項３】
前記移動機構部により、連続的な移動が可能であることを特徴とする請求項２記載のスクリーン。
【請求項４】
前記移動機構部による連続的な移動が、回転による移動であることを特徴とする請求項３記載のスクリーン。
【請求項５】
前記回転移動が、偏心軸受け機構による回転移動であることを特徴とする請求項４記載のスクリーン。
【請求項６】
前記移動可能とされる拡散部とは別体の固定部を有して成ることを特徴とする請求項１記載のスクリーン。
【請求項７】
投影装置と、該投影装置から出射される画像光が投影されるスクリーンを有し、該スクリーンにおいて前記投影装置側に向けて画像の表示を行う画像投影システムであって、
前記スクリーンの前記画像を表示する最表面以外に、１つ以上の拡散部が設けられ、
少なくとも１つの前記拡散部が、他部に対して相対的に移動可能とされて成る
ことを特徴とする画像投影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影装置から出射される画像光をスクリーンに投影し、投影装置側に向けて画像の表示を行う画像投影システム及びこれに用いるスクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルやＤＭＤ（digital micromirrordevice）素子などの光変調素子を照明装置によって照明し、この空間光変調素子からの透過光、もしくは、反射光を投影レンズによってスクリーン上に投影するように構成された画像投影装置（光学式プロジェクタ）が知られている。例えば、フロントプロジェクションシステムは、比較的小さな投射装置により大きな画面が得られることから、家庭用テレビの大型化の流れの中で、注目されている画像表示システムである。このフロントプロジェクションシステムは、反射型のスクリーンを用いるもので、スクリーンの前方から画像情報に対応して変調した画像光を投影し、スクリーンからの反射光として画像を表示するものである。
【０００３】
このようなフロントプロジェクションシステムの光源には従来、可視光領域で発光効率の高い超高圧水銀ランプが用いられてきたが、その寿命の短さや、演色性の悪さなどから、最近はＬＥＤ（発光ダイオード）やレーザを光源に用いるものも増えてきた。ＬＥＤは、低価格で製造はできるものの、発光面積が大きい。このため、小さいパネルに画像表示を行う場合など、特に小型の光空間変調素子に照射して画像光を得るシステムには不向きである。これに対し、半導体レーザ等のレーザは、その発光点の小ささや、スペクトルの鋭さ、すなわち演色性のよさから、最近注目を集めている光源である。また半導体レーザなどは、寿命もランプより長いという利点がある。
【０００４】
しかしながら、このようなプロジェクションシステムではスクリーンに含まれる拡散材によってスクリーンのギラギラ感、いわゆるシンチレーションが発生し、自然な絵の表現を妨げているのが実情である。特にレーザのようなコヒーレント光源が用いられる場合においては、コヒーレント光がスクリーンに当たるとその干渉効果によって遠近感をもったギラギラ感が生じ、いわゆるスペックルとして認識されることが問題となっている。
【０００５】
このようなスペックルの対策としては、スクリーン全体を振動させる方法が提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開昭５５−６５９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１においては、図２０にその概略構成図を示すように、スクリーン１２１全体を例えば圧電バイモルフなどの振動手段１２０により細かく振動させる構成が提案されている。しかしながら、このように、スクリーン１２１全体を動かすには、非常に大きなパワーが必要であり、実現が難しい。特に、近年実用化されている大型のフロントプロジェクションシステムに用いる場合は、スクリーン全体を動かすためには大掛かりな振動機構が必要となり、いわゆるコンスーマー製品への導入は不可能である。
【０００７】
以上の問題に鑑みて、本発明は、投影装置からの光を反射して画像を表示する際におけるスペックルの発生を抑制することが可能なスクリーンを提供し、これを用いることによって、良好に画像を表示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、投影装置から出射される画像光が投影され、投影装置側に向けて画像の表示を行うスクリーンであって、画像を表示する最表面以外に、１つ以上の拡散部を設け、少なくとも１つの拡散部を、他部に対して相対的に移動可能として構成する。
【０００９】
また、本発明は、投影装置と、この投影装置から出射される画像光が投影されるスクリーンを有し、このスクリーンにおいて投影装置側に向けて画像の表示を行う画像投影システムであって、上述の本発明構成のスクリーンを用いるものである。すなわち、本発明の画像投影システムにおいては、そのスクリーンの画像を表示する最表面以外に、１つ以上の拡散部を設け、少なくとも１つの拡散部を、他部に対して相対的に移動可能として構成する。
【００１０】
上述したように、本発明においては、投影装置から出射される画像光が投影され、投影装置側に向けて画像の表示を行うスクリーンであり、いわゆるフロントプロジェクションシステムに利用可能なスクリーンである。このようなスクリーンにおいて、特にその画像を表示する最表面に拡散部を設けない構成として、最表面以外に設ける拡散部の少なくとも一部を移動可能とすることによって、後述するように確実にスペックルの発生を抑えることができる。
したがって、このような本発明構成のスクリーンを用いることから、本発明の画像投影システムによれば、スペックルの発生が抑えられた良好な画像の表示が可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のスクリーンによれば、スペックルの発生を抑制することができる。
また、本発明の画像投影システムによれば、スペックルの発生を抑制し、良好な画像の表示を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
図１及び図２においては、本発明による画像投影システムに用いるスクリーンの各実施形態例の概略断面構成図を示す。
図1に示すように、この実施形態例におけるスクリーン１０は、光源からの画像光Ｌｉが入射される最表面１０Ｓを光透過性材料等より成り、その表面に拡散機能を有さない基材１より構成し、この基材１の裏面に拡散シート等より成る拡散部２を設ける例を示す。そしてこの基材１及び拡散部２を例えば移動機構部２０により他の部分に対して相対的に移動可能として構成する。具体的には、例えばこの基材１及び拡散部２の一部、図示の例においては両端に、移動機構部２０を設ける構成とする。移動機構部２０としては、後述する回転移動による機構部などを用いることができる。
図１に示すように、この拡散部２に対向して他の拡散部３を配置してもよい。図示の例においては、この拡散部３は例えばゲイン用のビーズ等を含有する構成とし、光入射側が反射面とされた基材４上に形成される場合を示す。
このような構成とする場合、移動機構部により移動する部分は、拡散層２及び基材１のみとなる。上述したビーズ等を有する拡散部３を設ける基材４と比較すると、これら拡散部１及び基材２の厚さは１０分の１程度であり、したがってこの場合移動する部分の重さをスクリーン全体の１０分の１に軽減することができるという利点を有する。
【００１３】
図２は、移動機構部２０を設ける拡散部２とは別体の固定部５、いわゆる押さえ板を最表面１０Ｓ側に設ける例を示す。図２において、図１と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この場合、図２に示すように、移動可能とする拡散部２とは別に、固定部５を、移動機構部２０を設ける拡散部２の例えば光入射側、すなわち最表面１０Ｓに設ける構成とする例を示す。この固定部５は、十分な剛性を有する材料や厚さがあり、したがって平面性を十分に保持し得る部材である保護板としての機能を有するものとする。またその表面すなわちスクリーン１０の最表面に拡散機能を有さない構成とする。このような固定部５を設ける場合は、拡散部２の移動により生じる振動や撓みを抑制して、十分な平面性を保持することができるという利点を有する。固定部５としては例えば厚さ０．３ｍｍ程度の拡散シートより成る拡散部２に対して、厚さ２ｍｍ程度の光透過性材料より成る固定部５、例えばガラス板を保護板として配置することによって、拡散部２の移動の際の撓みを抑制し、十分に平面性を保持することができる。
またこの場合、固定部５の最表面１０Ｓとは反対側の拡散部２と対向する側に、拡散シート等より成る拡散部６を設ける例を示す。このような構成とすることによって、拡散部２の拡散機能と相俟って光の拡散機能を高めることができ、よりスペックルの低減効果を高めることが可能である。
【００１４】
また、図３に概略平面構成図を示すように、スクリーン１０の上部の例えば左右両端に移動機構２０を設けると共に、下部の例えば左右両端にバネ等の弾性体より成る牽引機構部２９を設けて、スクリーン１０にテンションをかけることにより、その平面性を確保する構成としてもよい。
【００１５】
上述したように、本発明においては、スクリーン１０の最表面１０Ｓ以外に設ける拡散部２を移動する構成とするものである。これについて以下説明する。
図４は、リアプロジェクションシステムの一例の概略構成図である。図４に示すように、リアプロジェクションシステムでは、投影装置７０から出たレーザ光が、スクリーン７１の拡散部７２に入射して矢印Ｔ２で示すように透過して拡散され、その後スクリーン面７３を透過して観察者７５の目に届く。このため、投影装置７０からの光の直接的な反射光が観察者７５の目に届くことはない。
これに対し、フロントプロジェクションシステムにおいては、スクリーンの最表面の状態がスペックルに関係する。一般的なフロントプロジェクションシステムでは、その一例の概略構成図を図５に示すように、投影装置５０から出射されたレーザ光Ｌ１，Ｌ２は、スクリーン５１の拡散部５２を矢印Ｔ１で示すように透過して、スクリーン面５３で反射して画像光Ｖ１として観察者５５に向かう。このとき、この反射光の他に拡散部５２の表面で直接反射した反射光Ｒも画像光Ｖ１に混じって観察者５５に届いてしまう。この反射光のコヒーレンスは、非常に高いものであり、スペックルノイズ発生の原因となる。
【００１６】
スクリーンにおいて、スペックルノイズの要因になっている部分はその拡散部分であり、この拡散部５２に対して矢印ｍで示すように回転などの停止点のない移動を移動機構部により行うことによって、スペックルノイズを低減することが可能である。しかしながら、図５に示す例のように、最表面に拡散部５２があるとスペックルノイズが発生してしまい、単にこのスペックルノイズが回転などの移動する様子が視認されてしまうこととなる。
【００１７】
このことについて、図６に示す比較例を用いてスペックル低減の効果について確認した。図６において、図１と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この場合、スクリーン６０の最表面６０Ｓに拡散部６１を設ける例で、光透過性の基材６２上の最表面側に拡散部６１が形成されて、基材６４上にゲイン用のビーズなどが含有された拡散部６３が、基材６２の裏面側に対向して、配置される構成とする。
【００１８】
これらのスクリーンに対して、以下の条件でスペックルを測定した。先ず比較例Ａとして、図１に示す本発明構成のスクリーンにおいて移動機構による移動を行わない場合、比較例Ｂとして、図６に示す構成のスクリーンにおいて移動機構による移動を行った場合、比較例Ｃとして、図１に示すスクリーン全体を圧電バイモルフにより高速移動した場合、更に、実施形態例として、図１に示すスクリーンの拡散部のみを移動機構により移動した場合とし、それぞれスペックルノイズを測定した。この結果を図７に示す。なお、ここでスペックルノイズとは、スクリーン最表面のギラギラ感を数値化したもので、スクリーンから２ｍの距離において、４ｍｍの瞳で視聴することを想定してカメラの画角を設定し、撮影した映像の平均輝度をＩ、輝度の分散をσとして、スペックルコントラストをσ／Ｉとして示したものである。この値が大きいほど輝度分散が高く、すなわちギラギラ感が強くなる。インコヒーレント光を用いたときのシンチレーションについても同様の指標で評価できる。なお、この実施形態例及び上述の比較例Ｂにおいては、移動機構部による移動は回転移動とし、移動振幅及び移動周波数をそれぞれ２ｍｍ、２Ｈｚとした。
【００１９】
図７の結果から、スクリーンの最表面に拡散部が設けられる比較例Ｂにおいては、この拡散部を移動しても、全く移動しない比較例Ａと同程度にスペックルが観察されることがわかる。また、スクリーン全体を高速移動する場合（前記特許文献１による方法）においては、確かにスペックルは低減されていることが分かるが、この場合は、スクリーン全体を動かしていること、また圧電バイモルフによる高速移動であることから、長期信頼性を確保することが難しいという問題がある。
これに対し、本発明の実施形態例による場合は、スクリーンを動かさない場合１０％程度あったスペックルノイズが、移動機構部によって移動させることにより１％程度、すなわち１０分の１に低減化でき、スペックルを殆ど視認できないレベルまで抑制できることがわかる。
以上の結果から、フロントプロジェクションシステム方式の画像投影システムに用いるスクリーンでは、最表面に拡散部を設けないことが望ましいといえる。このため、本発明のスクリーンにおいては、最表面以外の部分に拡散部を設けて、スペックルを低減化するために、この拡散部を移動機構部等により移動可能とするものである。移動可能とする拡散部を配置する位置は、フロントプロジェクションシステム方式のスクリーンとしての機能を有する構成であれば、最表面以外のどの部分に配置されていてもよい。
【００２０】
次に、この移動機構部による移動における移動振幅（移動方向の振幅、例えば回転移動の場合は回転半径）及び移動周波数について、スペックルとの関係を検討した。この結果を図８及び図９に示す。図８及び図９中、Ｓ１はコヒーレント光によるスペックルコントラストのレベル、Ｓ２はインコヒーレント光によるシンチレーションのコントラストのレベル、Ｓ３はスペックル及びシンチレーションが視認不可能なコントラストのレベルをそれぞれ示す。図８及び図９においては、スクリーンの大きさが２５インチ（ｉｎｃｈ）の例である。この場合は、図８から移動振幅については０．１ｍｍ以上、また図９から移動周波数については０．５Ｈｚ以上あれば確実にスペックルを抑制できることわかる。
【００２１】
これら移動振幅と移動周波数の適切な数値範囲は、スクリーンのサイズによって変化する。適切な移動振幅の下限Ｓminとしては、
Ｓmin［ｍｍ］＝ｎ［ｉｎｃｈ］×０．００４［ｍｍ／ｉｎｃｈ］    （１）
と表すことができる。すなわち、５０インチのスクリーンの場合は振幅の下限値は０．２ｍｍ、２５インチのスクリーンの場合は振幅の下限値は０．１ｍｍ程度が好適となる。更に小型のスクリーンの場合は、振幅を０．０５ｍｍ程度としてもスペックル低減効果が得られるといえる。
【００２２】
一方、移動振幅の最大値Ｓmaxについては、
Ｓmax［ｍｍ］＝ｎ［ｉｎｃｈ］×２［ｍｍ／ｉｎｃｈ］            （２）
と表すことができる。つまり、５０インチのスクリーンの場合は振幅の上限は１００ｍｍ程度、２５インチのスクリーンでは振幅の上限は５０ｍｍ程度が好適であることが分かる。なお、５０インチの画面だと、横幅は１ｍ程度となり、移動機構部による移動の振幅は最大で１０ｃｍ（＝１００ｍｍ）が限度となるといえる。
【００２３】
また、移動周波数の上限ｆmaxは、
ｆmax［Ｈｚ］＝５００［Ｈｚ／ｉｎｃｈ］／ｎ［ｉｎｃｈ］        （３）
と表すことができる。つまり、５０インチのスクリーンでは周波数の上限は１０Ｈｚ、２５インチのスクリーンでは周波数の上限は２０Ｈｚ程度である。
【００２４】
更に、移動周波数の下限値ｆminは、図９の結果から０．５Ｈｚ程度であるといえるが、より小型のスクリーンの場合においては、０．１Ｈｚ程度以上で十分スペックル低減の効果が得られることが予想できる。
【００２５】
以上の結果から、本発明のスクリーンにおいては、移動機構部による移動振幅は０．０５ｍｍ以上１００ｍｍ以下程度、移動周波数は０．１Ｈｚ以上２０Ｈｚ以下程度とすることが望ましい。
【００２６】
なお、本発明のスクリーンにおいては最表面に拡散部を設けないことから、最表面に反射防止処理、いわゆるＡＲコートを施すことが望ましい。このように、スクリーンの最表面に反射防止機能をもたせることによって、反射光が画像に混じって映ってしまうことを抑制することができる。スペックルを十分低減できる範囲内において、弱い拡散機能を有する層を最表面に配置してもよい。更に、高い透過率を有し且つ反射方向を特定の方向となるなどの特定の光学的機能を有する光学層を配置することも可能である。
また、構成する各層の界面は、反射防止コートや適度な拡散効果をもつ層とすることが望ましい。反射防止コートや拡散層を設けない場合は、各層間で光の反射が起きて干渉縞となって現れてしまう恐れがある。したがって、フォーカスの低下を招来しない適切な範囲においてこのような界面における反射防止コート効果や拡散効果をもたせることが望ましい。更にまた、こすれによる傷や削り粉の発生を抑えるために、固定部と、移動可能とする拡散部を有する移動部との間に、硬度３Ｈ程度のハードコートを施すことが望ましい。
【００２７】
また、本発明の画像投影システムにおいては、図１０にその一例の概略構成図を示すように、投影装置５０をスクリーン１０に対して斜めから投影する位置に配置することが望ましい。図１０において、図２と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。投影装置５０´をスクリーン１０に対して中央正面に比較的近い位置に配置すると、瞳輝点いわゆるフロントスポットの光が矢印Ｌ５０´で示すようにスクリーン１０の法線方向に近い角度で入射され、その反射光Ｌ５０Ｒ´が観察者１５に届いてしまう恐れがある。したがって、矢印ａで示すように、例えば投射装置５０をスクリーン１０の中央正面からより遠い位置に配置することによって、投影装置５０の瞳輝点の光が矢印Ｌ５０で示すように、スクリーン１０に対してより斜めに入射され、その反射光Ｌ５０を観察者１５の視野から外す構成とすることが可能である。
【００２８】
次に、本発明のスクリーンにおいて拡散部を移動させる移動機構２０の各例について詳細に説明する。
図１１Ａ〜Ｃは、本発明による画像投影システムのスクリーンに適用可能な移動機構部２０であり、図１１Ａはその一例のスクリーンとは反対側からみた概略側面図、図１１Ｂはその概略断面図、図１１Ｃはスクリーン側からみた概略側面図である。
この移動機構部２０には、スクリーンの固定部、すなわち移動可能とする拡散部以外の構成部分を保持する固定フレーム２１及び２２が設けられる。そしてこの固定フレーム２１及び２２に、偏芯シャフト２５の２つの軸受け部２３及び２４が、偏芯シャフト２５を十分平行に保つような間隔及び長さを持って固定具２７及び２８により固定される。偏芯シャフト２５は、例えばその一端が、中心軸のずれた比較的直径の小さい偏芯軸部２５ａとされ、多端の比較的直径の大きい部分が、軸受け部２３及び２４の摺動部２３ｓ及び２４ｓに嵌合される。一方偏芯シャフト２５の偏芯軸部２５ａは、移動可能とされる拡散部１２に固定された固定部２６の摺動部２６ｓに嵌合される。軸受け部２３及び２４としては各種のベアリング、例えばオイル含浸型などの軸受け機構を用いることができる。
【００２９】
図１２に示すように、この移動機構部２０の偏芯シャフト２５を回転駆動する駆動部４０に連結して回転させることによって、スクリーンを回転移動することができる。図１２において、図１１と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
またこのスクリーンが回転する様子を図１３Ａ〜Ｄに示す。図１３Ａ〜Ｄにおいて、図１１Ｃと対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この場合、スクリーンの拡散部１２側からみて例えば右回転する場合の移動の過程を図１３Ａ〜Ｄの概略平面構成図に示す。
図１３Ａに示すように、偏芯シャフト２５の回転によって偏芯軸部２５ａが矢印ａ１で示すように回転移動すると、固定部２６により保持される拡散部１２はこの回転移動に伴い、矢印ｂ１で示すように、図１３Ａの紙面において左側に移動する。次に、図１３Ｂに示すように、矢印ａ２で示す偏芯軸部２５ａの回転移動に伴い、拡散部１２は矢印ｂ２で示すように上側に、続いて図１３Ｃ及びＤに示すように、矢印ａ３、ａ４で示す偏芯軸部２５ａの回転に伴い、拡散部１２は矢印ｂ３、ｂ４で示すように右、下にと回転移動する。
【００３０】
このように、移動機構部として回転運動する機構を用いることにより、連続的に移動させることができる。したがって、例えばスクリーンを振動させる場合に、振幅運動における振幅端が静止点となり、ここにおいてスペックルが視認されるという不都合を回避することができる。振動機構による場合、このような静止点でのスペックルを防ぐためには、高い振動数が必要となるので、駆動部の負担が増加し、またスクリーンを支持する躯体すなわち固定フレームに伝わる振動が無視できなくなるという問題が生じる。
なお、このような連続的な移動としては、偏芯軸受け機構による回転移動に限定されるものではなく、その他の回転機構や、または、２方向の振動を組み合わせることにより８の字などの閉ループ軌道を描く移動機構など、種々の移動機構を用いることが可能である。
【００３１】
このような偏芯軸受けによる移動機構部２０をモーター等の駆動部４０と組み合わせた例の概略側面構成図及びスクリーン側からみた概略平面構成図を図１４Ａ及びＢにそれぞれ示す。この例では、スクリーン１０の移動可能とする拡散部を含む移動部３１の上部中央位置に、図１１Ａ〜Ｃにおいて説明した移動機構部２０の偏芯軸部側の固定部を固定し、図示しないがその偏芯シャフトをＤＣブラシレスモーター等の駆動部４０に連結して配置した場合を示す。図示の例では移動可能とする拡散部を含む移動部３１を固定部３２及び３３により挟む構成とした例を示す。この固定部３１及び３２としては、例えば図２に示す例における固定部５及び拡散部６、基材４及び拡散部３等と同様の構成とすることができる。また、図１に示す例のように、片側に固定部を設ける場合にも適用可能である。これら固定部３２及び３３は、別体の固定機構、もしくは移動機構部２０の固定部分及び駆動部４０を支持する固定機構に支持されていてもよい。このような構成とすることによって、スクリーン１０の移動可能とする拡散部を含む移動部３１のみを、静止させることなくスムーズに移動させることが可能である。
【００３２】
図１５Ａ及びＢにおいては、駆動部４０をスクリーン１０の下部に配置する例を示す。図１５Ａ及びＢにおいて、図１１Ａ及びＢと対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この場合、タイミングベルト４１、４２及び滑車４３などのリンク機構により、回転を伝達することが可能である。このような構成とすることによって、スクリーン１０の重心が高くなることを回避できる。
【００３３】
また、図１６Ａ及びＢは、移動部３１を２点で支持する構成とした場合の概略側面構成図及び概略平面構成図である。２つの移動機構部２０Ａ及び２０Ｂの回転位相を合わせて独立に駆動してもよいし、図１７Ａ及びＢに示すように、１つのモーター等の駆動部４０からタイミングベルト４４などによるリンク機構で連動した回転機構を実現してもよい。この場合は位相のずれにより２つのリンク部に負荷がかかる可能性があるため、それを解消するためにクラッチ機構（片方向のみに回転する機構）を設けることが望ましい。この場合においても、図１８Ａ及びＢに示すように、駆動部４０を下部に設置して、同様にタイミングベルト４５、４６及び滑車４７などのリンク機構を利用することも可能である。以上の図１６〜図１８において、図１４と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００３４】
また、さらに大型の画面に対応してスクリーンを大面積とする場合、このスクリーンの重さにより回転に変動をきたす場合には、図１９Ａ及びＢに示すように、移動機構部２０にかかる重さをキャンセルする支持機構、たとえばばねなどの牽引機構部４８及び４９を設けることも可能である。このように牽引機構部を設ける場合は、回転機構のトルクが１回転を通して均一となり、モーター等の駆動部４０への負荷が軽減されるという利点を有する。図１９において、図１４と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００３５】
以上移動機構部に関して、回転モーターを例に挙げて説明してきたが、本質的には、拡散部を有する移動部を、回転などの停止点のない連続運動させる機構を実現できればよく、本発明は上述の実施形態例に限定されるものではない。回転運動を実現するその他の移動機構としては、ほかに、ボイスコイルなどによる方法、形状記憶合金による方法、バイモルフ型の圧電素子を用いる方法など、種々の方法が採用可能である。
【００３６】
以上説明したように、本発明においては、フロントプロジェクションシステム方式の画像投影システムに用いるスクリーンにおいて、少なくとも１つの拡散部、すなわち拡散機能を有する層が形成されたシートや拡散板を移動させることにより、レーザ光源を用いたときのスペックルが、ほとんど視認できない程度まで抑制され、またシンチレーションも視認不可能な程度に低減化することができる。
この場合、拡散機能をこの移動可能な拡散部に集約することにより、画像のフォーカスボケを大幅に低減できる。また、スクリーン全体を動かす場合に比べて、移動する部分の重量を１０分の１程度以下に軽減できるので、駆動部にかかる負荷を低減できる。
【００３７】
更に本発明においては、移動機構部による移動振幅を０．０５ｍｍから１００ｍｍ程度の例えば２ｍｍ程度、移動周波数を０．１Ｈｚから２０Ｈｚ程度の例えば２Ｈｚ、すなわち１秒間に２回程度の周期という、従来と比較して格段に大きい振幅及び遅い周波数でスペックルを十分低減化することができる。このため例えば偏心軸受け機構とモーター等の非常に一般的な駆動手段により移動機構部を構成することができる。例えば移動機構部としてＤＣブラシレスモーターやステッピングモーターと、偏心軸受け機構のみで構成することが可能であり、コストを非常に抑えることが可能である。信頼性を確認する部分も少なく、量産への導入も容易なものとなる。
また、信頼性の面においても、前述の特許文献１に提案のスペックル低減方法と比較すると周波数を格段に低くできることから、実用上十分な長寿命化を図ることが可能となり、コンスーマー製品への導入が可能となる。
また、スクリーンの最表面に拡散部を設けない構成とすることにより、最表面でのスペックルの発生を殆ど０とすることができる。このため、よりスペックルノイズの少ない良質な画像を表示することが可能な画像投影システムを提供することができる。
【００３８】
なお、本発明は上述の書く実施形態例に限定されるものではなく、例えばスクリーンにおいては移動可能とする拡散部以外の構成部分等、また画像投影システム中のスクリーン以外の光学部品や支持部品等において、本発明構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略断面構成図である。
【図２】本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略断面構成図である。
【図３】本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略平面構成図である。
【図４】フロントプロジェクションシステムによる画像投影システムの一例の概略構成図である。
【図５】リアプロジェクションシステムによる画像投影システムの一例の概略構成図である。
【図６】比較例によるスクリーンの一例の概略断面構成図である。
【図７】比較例及び実施形態例によるスペックルコントラストを示す図である。
【図８】移動機構部による移動の振幅とスペックルコントラストの関係を示す図である。
【図９】移動機構部による移動の周波数とスペックルコントラストの関係を示す図である。
【図１０】本発明の画像投影システムの一実施形態例の概略構成図である。
【図１１】Ａは本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略側面構成図である。Ｂは本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略断面構成図である。Ｃは本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略側面構成図である。
【図１２】本発明によるスクリーンの要部の一実施形態例の概略断面構成図である。
【図１３】Ａは本発明によるスクリーンの一実施形態例の移動態様の説明図である。Ｂは本発明によるスクリーンの一実施形態例の移動態様の説明図である。Ｃは本発明によるスクリーンの一実施形態例の移動態様の説明図である。Ｄは本発明によるスクリーンの一実施形態例の移動態様の説明図である。
【図１４】Ａは本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略側面構成図である。Ｂは本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略平面構成図である。
【図１５】Ａは本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略側面構成図である。Ｂは本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略平面構成図である。
【図１６】Ａは本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略側面構成図である。Ｂは本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略平面構成図である。
【図１７】Ａは本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略側面構成図である。Ｂは本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略平面構成図である。
【図１８】Ａは本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略側面構成図である。Ｂは本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略平面構成図である。
【図１９】Ａは本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略側面構成図である。Ｂは本発明によるスクリーンの一実施形態例の概略平面構成図である。
【図２０】従来のスクリーンの一例の概略断面構成図である。
【図２１】従来のスクリーンの一例の概略断面構成図である。
【符号の説明】
【００４０】
１．基材、２．拡散部、３．拡散部、４．基材、５．固定部、６．拡散部、１０．スクリーン、１２．拡散部、２０．移動機構部、２１．固定フレーム、２２．固定フレーム、２３．軸受部、２４．軸受部．２５．偏芯シャフト、２５ａ．偏芯軸部、２６．固定部、２７．固定具、２８．固定具、２９．牽引機構部、３１．移動部、３２．固定部、３３．固定部、４０．駆動部、５０．投影装置、１００．スクリーン、１２０．振動手段、１２１．スクリーン
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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