(57)【要約】【課題】破損した状態では光が投影されないか弱められるスクリーンおよびそれを含む表示装置と、投影制御方法を提供する。【解決手段】少なくとも一方の面側および／または内部に形成された少なくとも１層の導電膜と、該導電膜の電気抵抗値を検出する電気抵抗値検出回路とを有し、光（特にレーザ光）が投影されるスクリーンと、それを含み電気抵抗値の変化に応じてスクリーンへの光の投射が妨げられる表示装置と、投影制御方法。【選択図】  図１
2004184802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１層のシートを有し、光が投影されるスクリーンであって、
少なくとも１層の前記シートの少なくとも一方の面側に形成された導電膜と、
該導電膜の電気抵抗値を検出する電気抵抗値検出回路とを有する
スクリーン。
【請求項２】
前記導電膜は前記シートの少なくとも一方の面に接するように形成されている
請求項１記載のスクリーン。
【請求項３】
前記導電膜は前記シートの少なくとも一方の面側に、前記シートと間隔をあけて形成されている
請求項１記載のスクリーン。
【請求項４】
互いに異なる複層のシートが重ね合わされた
請求項１記載のスクリーン。
【請求項５】
前記複層のシートが互いに接するように積層されている
請求項４記載のスクリーン。
【請求項６】
所定の間隔をあけて重ね合わされた２層のシートを含む
請求項４記載のスクリーン。
【請求項７】
前記導電膜が両面に形成された前記シートを含む
請求項１記載のスクリーン。
【請求項８】
前記光はレーザ光である
請求項１記載のスクリーン。
【請求項９】
前記スクリーンの背面に前記光が投影され、前記スクリーンの透過光によって画像が表示される
請求項１記載のスクリーン。
【請求項１０】
前記導電膜は透明導電膜を含む請求項９記載のスクリーン。
【請求項１１】
前記シートの少なくとも１層はフレネルレンズである
請求項９記載のスクリーン。
【請求項１２】
前記シートの少なくとも１層はレンチキュラレンズである
請求項９記載のスクリーン。
【請求項１３】
前記スクリーンの前面に前記光が投影され、前記スクリーンの反射光によって前記画像が表示される
請求項１記載のスクリーン。
【請求項１４】
前記導電膜は前記スクリーンの全面に形成されている
請求項１記載のスクリーン。
【請求項１５】
前記透明導電膜は前記スクリーンにメッシュ状またはストライプ状に形成されている
請求項１記載のスクリーン。
【請求項１６】
画像が表示される表示素子と、
該表示素子に表示された画像に光を照射する光源と、
前記画像に照射された光を投影する光学系と、
前記画像を照射した光が投影されるスクリーンと、
前記スクリーンの少なくとも一方の面側および／または内部に形成された少なくとも１層の導電膜と、
該導電膜の電気抵抗値を検出する電気抵抗値検出回路と、
前記電気抵抗値の変化に応じて、前記スクリーンに投影される前記光を減少させる投影制御手段とを有する
表示装置。
【請求項１７】
前記電気抵抗値の変化は、前記スクリーンの破損による前記電気抵抗値の増加を含む
請求項１６記載の表示装置。
【請求項１８】
前記投影制御手段は前記電気抵抗値の変化に応じて、前記光源からの光の出射を停止させる
請求項１６記載の表示装置。
【請求項１９】
前記投影制御手段は前記電気抵抗値の変化に応じて、前記光源からの光の出射を弱める
請求項１６記載の表示装置。
【請求項２０】
前記投影制御手段は前記電気抵抗値の変化に応じて、前記光源から前記表示素子に照射される光の少なくとも一部を遮断する
請求項１６記載の表示装置。
【請求項２１】
前記投影制御手段は前記電気抵抗値の変化に応じて、前記光源から前記表示素子に照射される光の少なくとも一部の進行方向を変化させ、前記表示素子に照射される前記光を減少させる
請求項１６記載の表示装置。
【請求項２２】
前記投影制御手段は前記電気抵抗値の変化に応じて、前記表示素子から前記スクリーンに投影される光の少なくとも一部を遮断する
請求項１６記載の表示装置。
【請求項２３】
前記投影制御手段は前記電気抵抗値の変化に応じて、前記表示素子から前記スクリーンに投影される光の少なくとも一部の進行方向を変化させることにより、前記スクリーンに投影される前記光を減少させる
請求項１６記載の表示装置。
【請求項２４】
前記光源はレーザを含む
請求項１６記載の表示装置。
【請求項２５】
光が投影されるスクリーンにおいて、該スクリーンの一方の面側および／または内部に設けられた導電膜の電気抵抗値を検出する工程と、
前記電気抵抗値の変化に応じて、前記スクリーンに投影される前記光を減少させる工程とを有する
投影制御方法。
【請求項２６】
前記電気抵抗値の変化は、前記スクリーンの破損による前記電気抵抗値の増加を含む
請求項２５記載の投影制御方法。
【請求項２７】
前記電気抵抗値の変化に応じて、前記スクリーンに前記光が投影されないようにする
請求項２５記載の投影制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプロジェクター用スクリーン、表示装置および投影制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクターは背面投影型プロジェクター（リアプロジェクター）と前面投影型プロジェクター（フロントプロジェクター）に大別される。リアプロジェクターは筐体内に内蔵され、筐体の一部を構成するスクリーンに背面側（筐体の内側）から映像を投影する。フロントプロジェクターは、十分な距離を離して設けられたスクリーンの前面に映像を投影する。
【０００３】
図１３はリアプロジェクター用の透過型スクリーンの一例を示す断面図である。図１３に示すように、フレネルレンズ１０１とレンチキュラレンズ１０２が重ね合わされ、フレネルレンズ１０１は投影側（投射光の入射側）に、レンチキュラレンズ１０２は鑑賞者側（投射光の出射側）に配置される。レンチキュラレンズ１０２の鑑賞者側には、拡散層１０３が設けられる。
【０００４】
フレネルレンズ１０１は薄い樹脂シートに、同心円状に一定間隔でプリズムの山を施したものであり、全体で１枚の大きな凸レンズとして機能する。フレネルレンズ１０１に入射した投射光は、フレネルレンズ１０１によって屈折し、スクリーン面に垂直な光束となる。
【０００５】
レンチキュラレンズ１０２は円筒状レンズまたはかまぼこ状レンズが一定のピッチで並べられた形状を有し、光を特定の方向（通常は水平方向）に拡散させる。拡散層１０３は、レンチキュラレンズ１０２を透過した光をランダムな方向に拡散させる。これにより、均一性のある映像が再現される。
【０００６】
図１３に示す構成以外の多様な透過型スクリーンも開発されている。また、特定の機能をもたせた透過型スクリーンも開発されている。例えば、紫外線レーザ光の投射により蛍光画像を表示する蛍光体スクリーンの目視者側に、紫外線を吸収するフィルター板を設けたものが提案されている（特許文献１参照）。このようなフィルター板を設けることにより、スクリーンを透過した紫外線レーザ光を目視者が直視するのを防止できる。
【０００７】
また、電磁波を遮蔽する目的で透明樹脂板に導電性物質を付着したプラズマディスプレイ用前面板も開示されている（特許文献２参照）。コントラスト向上のための光吸収層が設けられた背面投射型プロジェクター用スクリーンも開示されている（特許文献３参照）。透過型スクリーン等に用いられるフレネルレンズに、外観ムラが起きないように帯電防止層を形成したものも開示されている（特許文献４参照）。
【０００８】
一方、フロントプロジェクター用の反射型スクリーンにも多様なものがある。反射型スクリーンは、プロジェクターからの投射光を不要なところに拡散させずに、鑑賞者の視野内に適度に拡散させる必要がある。また、プロジェクターの光源や外光の写り込みも防止する必要がある。以上から、反射型スクリーンとしては例えば、表面にビーズが並べられた構造のものや、パール材を表面に有するもの等が用いられる。
【０００９】
近年、従来のハロゲンランプやメタルハライド等の白色ランプを光源に用いたプロジェクターに代わって、光源にレーザを用いたレーザプロジェクターの開発が進められている。レーザプロジェクターでは色純度の高いＲ、Ｇ、Ｂの３色のレーザを光源に用いることにより、従来のプロジェクターに比べて極めて広い色再現範囲が実現できる。また、レーザはプロジェクターの高輝度化にも有利である。
【００１０】
【特許文献１】
特開平４−１５６３１号公報
【特許文献２】
特開平９−３３０６６６号公報
【特許文献３】
特開平１１−５２１０６号公報
【特許文献４】
特開２０００−２２１６０３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プロジェクターの光源にレーザを使用した場合、スクリーンが破損して亀裂や穴が生じたときに、高出力のレーザ光が亀裂や穴から放射される危険性がある。特にリアプロジェクターの場合は、スクリーンに亀裂や穴が生じると、レーザ光が直接、鑑賞者の目に入射する危険性が大きい。
【００１２】
上記の例以外にも、リアプロジェクターまたはフロントプロジェクターでスクリーンが破損して、本来、レーザ光が放射されるべきでない空間にレーザ光が放射された場合には、様々な問題が起こる可能性がある。例えば、目以外の人体に対しても、高出力のレーザ光は危険である。亀裂や穴から放射されたレーザ光によって、発熱や発火が起こる可能性もある。
【００１３】
フロントプロジェクターの場合、鑑賞者はスクリーンの前面側で鑑賞するが、鑑賞者以外の人がスクリーンの背面側にいることもあり得る。また、スクリーンの破損によってスクリーンの背面側にある壁面、特に鏡面等の反射率の高い壁面でレーザ光が反射されると、鑑賞者に対して危険となる。
【００１４】
以上のように、レーザを光源とするプロジェクターでは、スクリーンの破損に伴う危険が、従来の白色ランプ等を光源とするプロジェクターよりも大きいと予測される。したがって、スクリーンが破損したときに、スクリーンへのレーザ光の投射を迅速かつ自動的に停止できる安全対策が必要と考えられる。例えば特許文献１〜４に示されるように、従来、多様な機能をもつスクリーンが開発されているが、破損したスクリーンへの投射を遮断するような機能および機構は開示されていない。
【００１５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、したがって本発明は、破損した状態では光源から光が投射されないか、または投射される光が弱められるスクリーンを提供することを目的とする。
また、本発明は、スクリーンの破損時に光源からの光が鑑賞者などに危険を及ぼさない表示装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、強力な光を投影するときに、スクリーンの破損等による危険を防止できる投影制御方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のスクリーンは少なくとも１層のシートを有し、光が投影されるスクリーンであって、少なくとも１層の前記シートの少なくとも一方の面側に形成された導電膜と、該導電膜の電気抵抗値を検出する電気抵抗値検出回路とを有することを特徴とする。
【００１７】
これにより、スクリーン上またはスクリーン内に形成された導電膜の電気抵抗値を検出することが可能となる。異常のないスクリーンで電気抵抗値を一定にしておくと、スクリーンが破損して亀裂や穴が発生したときに、電気抵抗値が増加する。したがって、電気抵抗値を指標としてスクリーンの破損を検出することが可能となる。
【００１８】
本発明のスクリーンは、背面に前記光が投影され、前記スクリーンの透過光によって前記画像が表示される背面投影型スクリーンと、前面に前記光が投影され、前記スクリーンの反射光によって前記画像が表示される前面投影型スクリーンのいずれでもよい。
【００１９】
また、導電膜が形成される面は限定されない。スクリーンの微細な破損を検出する上では、スクリーンの全面に導電膜を形成することが望ましいが、スクリーンの破損を検出することが可能であれば、例えばメッシュ状やストライプ状に導電膜を形成してもよい。
【００２０】
上記の目的を達成するため、本発明の表示装置は、画像が表示される表示素子と、該表示素子に表示された画像に光を照射する光源と、前記画像に照射された光を投影する工学系と、前記画像を照射した光が投影されるスクリーンと、前記スクリーンの少なくとも一方の面側および／または内部に形成された少なくとも１層の導電膜と、該導電膜の電気抵抗値を検出する電気抵抗値検出回路と、前記電気抵抗値の変化に応じて、前記スクリーンに投影される前記光を減少させる投影制御手段とを有することを特徴とする。
【００２１】
前記投影制御手段は前記電気抵抗値の変化に応じて、前記スクリーンに光が投影されないようにする手段であってもよい。前記投影制御手段が前記スクリーンに投影される前記光を減少させる具体的な方法としては、前記光源からの光の出射の停止、前記光の少なくとも一部の遮断、前記光の進行方向の変更等が挙げられ、特に限定されない。
【００２２】
また、上記の目的を達成するため、本発明の投影制御方法は、光が投影されるスクリーンにおいて、該スクリーンの一方の面側および／または内部に設けられた導電膜の電気抵抗値を検出する工程と、前記電気抵抗値の変化に応じて、前記スクリーンに投影される前記光を減少させる工程とを有することを特徴とする。
【００２３】
上記の本発明の表示装置または投影制御方法によれば、スクリーンが破損して亀裂や穴が発生したときに、破損箇所から光、特にレーザ光のような高出力の光が放出されるのを防止できる。したがって、スクリーンに表示された画像を鑑賞する鑑賞者などに、光源からの光による危険が及ぶのを防止できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のスクリーン、表示装置および投影制御方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
（実施形態１）
図１は、本実施形態のリアプロジェクター用の透過型スクリーンを示す断面図である。本実施形態のリアプロジェクターでは、光源として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のレーザを用いる。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態の透過型スクリーンはフレネルレンズ１、レンチキュラレンズ２および拡散層３の３層のシートを含む。フレネルレンズ１とレンチキュラレンズ２が重ね合わされ、フレネルレンズ１は投影側（投射光の入射側）に、レンチキュラレンズ２は鑑賞者側（投射光の出射側）に配置される。レンチキュラレンズ２の鑑賞者側には、拡散層３が設けられる。
【００２６】
フレネルレンズ１の少なくとも一方の面に透明導電膜４ａが形成され、透明導電膜４ａに接続するように複数の取出し電極５ａが設けられる。これらの取出し電極５ａは導線６ａを介して電気抵抗値検出回路（ＤＥＴ）７ａに接続されている。電気抵抗値検出回路７ａは透明導電膜４ａの電気抵抗値を常時監視し、電気抵抗値が予め設定された正常範囲の閾値を超えた場合に、レーザ光の投射を停止させるための信号を制御系に送る。
【００２７】
レンチキュラレンズ２の少なくとも一方の面に透明導電膜４ｂが形成され、透明導電膜４ｂに接続するように複数の取出し電極５ｂが設けられる。これらの取出し電極５ａは導線６ｂを介して電気抵抗値検出回路（ＤＥＴ）７ｂに接続されている。電気抵抗値検出回路７ｂは透明導電膜４ｂの電気抵抗値を常時監視し、電気抵抗値が予め設定された正常範囲の閾値を超えた場合に、レーザ光の投射を停止させるための信号を制御系に送る。
【００２８】
拡散層３の少なくとも一方の面に透明導電膜４ｃが形成され、透明導電膜４ｃに接続するように複数の取出し電極５ｃが設けられる。これらの取出し電極５ｃは導線６ｃを介して電気抵抗値検出回路（ＤＥＴ）７ｃに接続されている。電気抵抗値検出回路７ｃは透明導電膜４ｃの電気抵抗値を常時監視し、電気抵抗値が予め設定された正常範囲の閾値を超えた場合に、レーザ光の投射を停止させるための信号を制御系に送る。
【００２９】
図２は、時間Ｔと電気抵抗値検出回路７ａ、７ｂ、７ｃで検出される電気抵抗値Ｒとの関係を模式的に示すグラフである。スクリーンが破損していない通常の状態では、電気抵抗値検出回路７ａ、７ｂ、７ｃのそれぞれにおいて、予め設定された正常範囲内の一定の電気抵抗値Ｒ１が検出される。時間Ｔ１において、スクリーンに何らかの原因で亀裂や穴が生じると、透明導電膜４ａ、４ｂ、４ｃで検出される電気抵抗値Ｒが上昇する。
【００３０】
予め、Ｒ１よりも高い閾値Ｒｔｈを設定しておき、電気抵抗値Ｒが閾値Ｒｔｈを超えたとき、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のレーザ光のスクリーンへの投射を遮断する。なお、スクリーンに異常がないときの電気抵抗値Ｒ１や閾値Ｒｔｈは、各電気抵抗値検出回路７ａ、７ｂ、７ｃ間で一致していても異なっていても、いずれでもよい。
【００３１】
レーザ光を遮断する方法としては、シャッター等を用いてレーザ光を光軸上で遮断する方法や、レーザへの電力供給の中断により、レーザ発振自体を停止させる方法、ミラー等の光学部品を用いてレーザ光の進行方向を変化させる方法等が挙げられ、遮断方法は特に限定されない。シャッターのかわりに絞り等を用いて、レーザ光を弱めてもよい。また、３色のレーザ光のうちの少なくとも一つについて、遮断または光強度を減少させる操作を行ってもよい。
【００３２】
以下、図１に示すスクリーンを構成する各シートについて説明する。フレネルレンズ１は薄い樹脂シートに、同心円状に一定間隔でプリズムの山を施したものであり、プリズムの角度はすべて異なる。フレネルレンズ１のフレネル面（山のある面）に光が入射すると、それぞれのプリズムの山が小さな屈曲面として作用する。したがって、フレネルレンズ１は全体で１枚の大きな凸レンズとして機能する。フレネルレンズ１に入射した投射光は、フレネルレンズ１によって屈折し、スクリーン面に垂直な光束となる。
【００３３】
レンチキュラレンズ２は円筒状レンズまたはかまぼこ状レンズが一定のピッチで並べられた形状を有し、光を特定の方向に拡散させる。通常、プロジェクターのスクリーンには垂直方向よりも水平方向の視野角を広くすることが望まれる。したがって、図１に示すようなフレネルレンズ１とレンチキュラレンズ２の２枚構成のスクリーンでは、光を水平方向に拡散させるレンチキュラレンズ２が用いられる。
【００３４】
拡散層３には様々なものがあるが、いずれもレンチキュラレンズ２を透過した光をランダムな方向に拡散させる。拡散層３を設けることにより、均一性のある映像が再現される。拡散層３としては、例えば、樹脂シートの表面に光散乱粒子を含む塗料をコーティングしたものや、樹脂中に光散乱粒子を混練してシート状に成型加工したもの、あるいは、このようなシートの表面につや消し処理を施したもの等が挙げられる。
【００３５】
透明導電膜４ａ、４ｂ、４ｃの材料としては、例えばＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等が挙げられる。これらの材料からなる透明導電膜４ａ、４ｂ、４ｃは、例えばスパッタリング、真空蒸着、ゾル・ゲル法、塗布（例えばディップコートやスプレーコート等）、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の方法により形成でき、形成方法は特に限定されない。
【００３６】
図１には、フレネルレンズ１、レンチキュラレンズ２および拡散層３のそれぞれ片面に透明導電膜が形成されている例を示すが、スクリーンに少なくとも１層の透明導電膜が形成されていれば、スクリーンを貫通する亀裂や穴を感知できる。したがって、スクリーンの破損によりレーザ光が直接、鑑賞者の目に入射するのを回避することが可能となる。
【００３７】
但し、スクリーンを構成する複数の層のうちの一部が破損する可能性もあり得る。例えば、リアプロジェクター用スクリーンの最表層にある拡散層３が破損した場合に、透明導電膜がフレネルレンズ１またはレンチキュラレンズ２に形成され、拡散層３に形成されていなければ、破損を検出できず、レーザ光の投射が遮断されない。したがって、レンチキュラレンズ２で一方向（通常、水平方向）のみに拡散されたレーザ光が、拡散層３でさらに拡散されずにエネルギー密度の高い状態で鑑賞者側に到達する。すなわち、レーザ光による危険が増大する。
【００３８】
このような危険を防止するため、スクリーンを構成する複数の層に透明導電膜を設けたり、各層の両面に透明導電膜を設けたりしてもよい。一方、スクリーンでムラなく破損を検出するには、透明導電膜をスクリーンの全面に均一に形成することが望ましいが、破損の検出が可能であれば、必ずしもスクリーンの全面に形成しなくてもよい。
【００３９】
例えば、透明導電膜をメッシュ状やストライプ状に形成した場合であっても、メッシュやストライプのピッチがスクリーンに生じ得る亀裂や穴よりも十分に小さければ、スクリーンの破損を検出できる。また、ストライプ状やメッシュ状の透明導電膜を複数のシートに形成し、これらのストライプやメッシュを互いに重なり合わないように配置すれば、相補的にスクリーンの破損を検出することも可能である。
【００４０】
メッシュ状やストライプ状で導電膜を形成した場合には、スクリーン全面に導電膜を形成した場合に比較して、スクリーン全体での平均的な光透過率が大きくなる。したがって、ＩＴＯのような金属酸化物等からなる透明導電膜のかわりに、例えば銅、アルミニウム、クロム等からなる金属膜を導電膜として形成してもよい。
【００４１】
一般に、ＩＴＯ膜は薄いほど電気抵抗値が高く、図２に示すような電気抵抗値の変化を検出するのに適した厚さで透明導電膜を形成する。通常の状態での電気抵抗値とレーザ光を遮断する閾値Ｒｔｈとの差が小さすぎる場合、スクリーンの破損以外の要因による電気抵抗値の変動でレーザ光が遮断される可能性もある。このような誤作動を防止するため、ある程度マージン（余裕分）をもたせて閾値Ｒｔｈを設定してもよい。
【００４２】
また、前述したような透明導電膜の材料は可視光の透過率が高いため、透明導電膜を設けることや、透明導電膜を厚くすることによる光透過率の低下の影響は少ない。但し、透明導電膜を特定の厚さで形成することにより、スクリーンに反射防止機能、帯電防止機能あるいは電磁波遮蔽機能などをもたせてもよい。
【００４３】
例えば反射防止については、基材上に基材より低屈折率の物質からなる単層の被膜を、光学的膜厚（被膜材料の屈折率と厚さの積）が光の波長の１／４またはその奇数倍となるように形成すると、極小の反射率が得られることが知られている。このような厚さで透明導電膜を形成し、室内の照明光などの外光の映りこみを防止してもよい。
【００４４】
また、高屈折率の物質からなる被膜と低屈折率の物質からなる被膜を交互に積層することにより、広い波長範囲で反射防止機能をもたせることも可能である。このような積層膜をスクリーンに形成する場合には、必ずしもすべての層を導電膜とする必要はなく、ＩＴＯ膜などの導電膜に取出し電極を接続すればよい。透明導電膜と積層できる透明誘電体膜の材料としては、例えばＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、ＢａＦ２、Ａｌ２Ｏ３、ＬａＦ３、Ｎａ３ＡｌＦ６、Ｎａ５Ａｌ３Ｆ１４、ＮｄＦ３、ＣｅＦ３、ＮａＦ、ＳｒＦ２等が挙げられる。
【００４５】
図３（ａ）〜（ｃ）は図１のスクリーンにおける取出し電極の配置例を示す平面図である。透明導電膜を電気抵抗値検出回路に接続する取出し電極５は、例えば図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、スクリーンの両端に配置でき、位置は特に限定されない。
【００４６】
（実施形態２）
本発明の実施形態のリアプロジェクター用スクリーンは、図１に示す実施形態１のスクリーンに限定されない。例えば、図４に示すような両面レンチキュラレンズを含む２層のシートから構成されるスクリーン（２枚式スクリーン）であってもよい。また、図５および図６に示すような３層のシートから構成される３枚式スクリーンや、図７に示すような単層のシートから構成される１枚式スクリーン等であってもよい。
【００４７】
スクリーンを構成するシートはフレネルレンズ、レンチキュラレンズ、拡散層に限定されず、他の光透過性基材や光透過層などであってもよい。スクリーンを構成するこれらのシートは、シート間が接触するように積層されても、間隔をあけて略平行に配置されても、いずれでもよい。
【００４８】
図４に示すスクリーンは、フレネルレンズ１と両面レンチキュラレンズ８が重ね合わされたものである。フレネルレンズ１は投影側に、両面レンチキュラレンズ８は鑑賞者側に配置される。これらのフレネルレンズ１および／または両面レンチキュラレンズ８に実施形態１と同様な透明導電膜４および取出し電極５を形成し、電気抵抗値検出回路（ＤＥＴ）７により透明導電膜４の電気抵抗値を監視する。透明導電膜４はこれらのレンズ１、８の片面に設けても、両面に設けてもいずれでもよく、透明導電膜４を形成する位置は図４の例に限定されない。
【００４９】
図示しないが、図１に示すような片面のレンチキュラレンズ２とフレネルレンズ１とを重ねた構成において、拡散層３のない２枚式スクリーンとしてもよい。この場合も、透明導電膜をフレネルレンズ１および／またはレンチキュラレンズ２に形成する。
【００５０】
図５に示すスクリーンはフレネルレンズ１、両面レンチキュラレンズ８および拡散層３が重ね合わされたものである。フレネルレンズ１は投影側に、拡散層３は鑑賞者側に配置される。図５の両面レンチキュラレンズ８は、鑑賞者側にブラックストライプ９が設けられたものである。ブラックストライプ９は例えばカーボン等を用いて形成される。ブラックストライプ９は外光を吸収して外光の反射光の影響を低減し、投射光を効率よくスクリーンの前面に透過させる。
【００５１】
このような外光を吸収するブラックストライプ等が設けられたスクリーンに透明導電膜４を形成してもよい。これらの３層１、３、８の少なくとも１層に実施形態１と同様な透明導電膜４および取出し電極５を形成し、電気抵抗値検出回路（ＤＥＴ）７により透明導電膜の電気抵抗値を監視する。透明導電膜４はこれらのレンズ１、８または拡散層３の片面に設けても、両面に設けてもいずれでもよく、透明導電膜４を形成する位置は図５の例に限定されない。
【００５２】
図６に示すスクリーンはフレネルレンズ１、垂直方向拡散レンチキュラレンズ１０および両面レンチキュラレンズ８が重ね合わされたものである。フレネルレンズ１は投影側に、両面レンチキュラレンズ８は鑑賞者側に配置される。これらの３層の少なくとも１層に実施形態１と同様な透明導電膜４および取出し電極５を形成し、電気抵抗値検出回路（ＤＥＴ）７により透明導電膜４の電気抵抗値を監視する。透明導電膜４はこれらのレンズ１、８、１０の片面に設けても、両面に設けてもいずれでもよく、透明導電膜４を形成する位置は図６の例に限定されない。
【００５３】
図７に示すスクリーンはフレネルレンズ１と拡散層３が１枚のアクリル板で一体成型されたものである。フレネルレンズ１は投影側に、拡散層３は鑑賞者側に配置される。一体成型されたスクリーンの片面または両面に実施形態１と同様な透明導電膜４および取出し電極５を形成し、電気抵抗値検出回路（ＤＥＴ）７により透明導電膜の電気抵抗値を監視する。
上記の例以外の構成を有するリアプロジェクター用スクリーンについても、透明導電膜あるいは導電膜を形成して電気抵抗値の監視を行うことができる。
【００５４】
また、導電膜は必ずしもスクリーンの表面に接触あるいは密着させなくてもよく、スクリーン表面に近接するように、スクリーンと略平行に設けてもよい。例えば、スクリーンの少なくとも一方の面側にメッシュ状やストライプ状の金属膜を、スクリーンと所定の間隔をあけて配置してもよい。この場合も、金属膜の電気抵抗値の変化からスクリーンの破損を検出できる。
【００５５】
ＩＴＯ膜などの透明導電膜の場合は、スパッタリング、真空蒸着あるいは塗布といった前述の各種の方法でガラス基板上に成膜した後、化学機械研磨（ＣＭＰ；ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）および／またはフッ酸処理を行ってガラス基板を除去することにより、導電膜を単独でシートまたはスクリーンから分離させることができる。
【００５６】
また、レンズや拡散の機能をもたない光透過性基材上に透明導電膜を形成し、これをスクリーンの最表層のシートとして、他のシートと所定の間隔をあけて配置してもよい。光透過性基材としては、例えば樹脂やガラス等からなる基材を用いることができる。この場合も、透明導電膜を支持する光透過性基材の破損などにより、透明導電膜の電気抵抗値が変化するため、スクリーンの破損を検出できる。
【００５７】
あるいは、表面にメッシュ状やストライプ状の金属膜が形成された光透過性基材を、他のシートと所定の間隔をあけてスクリーンの最表層に配置することもできる。以上のように、スクリーンのシート構成は、表示装置で要求される特性などに応じて適宜変更できる。
【００５８】
（実施形態３）
図８は本実施形態のリアプロジェクター型ディスプレイの光学系を示す概略図である。図８に示すように、光源２１から照明レンズ２２を介して、グレーティングライトバルブ（ｇｒａｔｉｎｇ  ｌｉｇｈｔ  ｖａｌｖｅ）２３にスリット状にレーザ光を照射する。光源２１としてはＲ、Ｇ、Ｂの３種のレーザが用いられ、それぞれのレーザに対応したグレーティングライトバルブ２３が設けられる。グレーティングライトバルブ２３は後述するように、リボン状（短冊状）の微細な光回折素子が一列に並べられた構造をもつデバイスである。
【００５９】
グレーティングライトバルブ２３からの回折光は、投射レンズ２４によって走査ミラー２５に一次元像として投射される。走査ミラー２５は一次元像を水平方向に走査させ、これによりスクリーン２６上に二次元像が投影される。上記のようにレーザを光源とするリアプロジェクターでは、スクリーンが破損した場合にレーザ光が直接、鑑賞者の目に入射する可能性がある。そこで、実施形態１または２に示すようなスクリーンを用いて、このような危険を防止する。
【００６０】
図９（ａ）はグレーティングライトバルブの斜視図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の一部（丸で囲まれた部分）の拡大図である。図９（ａ）および（ｂ）に示すように、グレーティングライトバルブにはリボン状の光回折素子２７が一列に並べられる（マイクロリボンアレイ）。リボン状の光回折素子２７は、ＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いてシリコン基板上に形成される。
【００６１】
各光回折素子２７の高さは、圧電素子などによって自在に変化させることができる。各光回折素子２７を独立に駆動して高さを調整することにより、グレーティングライトバルブ全体をグレーティング（回折格子）として作用させることができる。すなわち、グレーティングライトバルブに所定の波長域の光が照射されたとき、±１次またはさらに高次の回折光が発生する。発生する回折光により画像を表示することができる。
【００６２】
図９（ａ）および（ｂ）に示すグレーティングライトバルブによれば、１画素を６個の光回折素子２７で構成する。図９（ｂ）は１画素分の光回折素子２７を示す。図８に示すリアプロジェクター型ディスプレイの画素数（垂直方向の画素数）を例えば１０８０画素とすると、１個のグレーティングライトバルブには合計６４８０本のリボン状の光回折素子２７が形成される。１０８０画素のグレーティングライトバルブを用いて、例えば１９２０画素相当の水平走査を行うことにより、１９２０画素×１０８０画素に相当する高解像度の映像を投影できる。
【００６３】
図１０は本実施形態のリアプロジェクター型ディスプレイの制御系の一例を示すブロック図である。図１０に示すように、レーザ３１とグレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）３２は制御回路（ＣＯＮＴ）３３によって制御される。電気抵抗値検出回路（ＤＥＴ）３４はスクリーン３５の電気抵抗値を検出し、電気抵抗値が予め設定された閾値を超えたときに、制御回路３３を介してレーザ３１からのレーザ光の出射を停止させる。これにより、レーザ光のスクリーン３５への投影が遮断される。
【００６４】
あるいは、図１１に示すように、レーザ３１と電気抵抗値検出回路（ＤＥＴ）３４を接続し、電気抵抗値が閾値を超えたときに、制御回路（ＣＯＮＴ）３３を介さずに直接、電気抵抗値検出回路３４によりレーザ３１の作動を停止させてもよい。また、図示しないが、電気抵抗値検出回路に接続するシャッター等を設け、電気抵抗値が閾値を超えたときに、レーザからレーザ光を出射させたまま、シャッター等によりレーザ光を遮断する構成としてもよい。
【００６５】
（実施形態４）
本実施形態はフロントプロジェクター用スクリーンの例を示す。フロントプロジェクター用の反射型スクリーンの前面側（プロジェクターおよび鑑賞者側）と背面側の少なくとも一方に、導電膜を形成する。あるいは、複数のシートが積層された構造を有する反射型スクリーンの場合には、それらのシート間に導電膜を形成してもよい。
【００６６】
導電膜は実施形態１または２に示す透過型スクリーンと同様に透明導電膜であってもよいが、反射型スクリーンの場合は、導電膜が必ずしも透明である必要はない。透過型スクリーンの場合と同様に、導電膜はスクリーンの全面に形成しても、メッシュ状やストライプ状などで形成しても、いずれでもよい。
【００６７】
導電膜の材料としては、反射型スクリーンの場合と同様にＩＴＯ等の酸化物や、銅等の金属等を用いることができ、特に限定されない。また、実施形態２に係る透過型スクリーンと同様に、スクリーン表面の近傍にスクリーンと略平行に導電膜または透明導電膜を設けることもできる。
【００６８】
実施形態１に示すリアプロジェクター用スクリーンと同様に、スクリーン端部の導電膜上に取出し電極を形成し、取出し電極を電気抵抗値検出回路に電気的に接続する。電気抵抗値検出回路はスクリーンの電気抵抗値を監視し、電気抵抗値が予め設定された閾値を超えたときにレーザ光のスクリーンへの投影を遮断する。
【００６９】
図１２は本実施形態のフロントプロジェクター用スクリーンの使用例を示す概略図である。図１２に示すように、レーザを光源とするプロジェクター４１により、スクリーン４２に画像が投影される。スクリーン４２に亀裂や穴４３があると、スクリーン４２の背面側に人４４がいたときに、人４４にレーザ光４５が照射される可能性がある。
【００７０】
上記の本実施形態のフロントプロジェクター用スクリーンによれば、スクリーン４２上に形成された導電膜４６の電気抵抗値が、取出し電極４７を介して電気抵抗値検出回路（ＤＥＴ）４８によって監視される。スクリーン４２の破損は電気抵抗値の変化として検出され、スクリーン４２が破損したときはレーザ光の投影が遮断される。したがって、スクリーン４２の背面側にいる人４４に対してレーザ光が照射される危険性を回避できる。
【００７１】
また、スクリーン４２の背面側が鏡面などの高反射率の壁面である場合には、スクリーンの破損によりレーザ光が背面側の壁面で反射して、鑑賞者の目に入射する可能性もあるが、本実施形態のスクリーンによれば、このような危険性も回避できる。
【００７２】
フロントプロジェクター用の反射型スクリーンとしては、例えば、表面にビーズが並べられた構造のものや、パール材を表面に有するもの、あるいは無機材料を用いて形成された多層膜等が用いられる。プロジェクターからの投射光を不要なところに拡散させずに、鑑賞者の視野内に適度に拡散させ、かつプロジェクターの光源や外光の写り込みを防止できるものであれば、スクリーンの構成は特に限定されない。
【００７３】
上記の本発明の実施形態のスクリーン、表示装置および投影制御方法によれば、スクリーンの破損時にスクリーンへの投影が遮断されるため、本来、レーザ光が放射されるべきでない場所にレーザ光が放射されるのを防止できる。したがって、鑑賞者等にレーザ光が照射される危険を防止できる。
【００７４】
本発明のスクリーン、表示装置および投影制御方法の実施形態は、上記の説明に限定されない。例えば、光源がレーザではないが高出力・高輝度のランプである場合などに、上記の実施形態と同様に透明導電膜と電気抵抗値検出回路を形成し、スクリーンの破損を検出してもよい。また、紫外線の照射により蛍光を発する蛍光体スクリーンに、紫外線レーザから紫外線を照射して画像等を表示する表示装置等に、本発明を適用することもできる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００７５】
【発明の効果】
本発明のスクリーンによれば、スクリーンの破損時に光源からの光の投射を遮断することが可能となる。
本発明の表示装置によれば、スクリーンの破損部分を光源からの光が透過して、鑑賞者等に危険が及ぶのを防止することが可能となる。
本発明の投影制御方法によれば、スクリーンの破損部分から光が漏れて、鑑賞者等に危険が及ぶのを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施形態１に係るスクリーンの断面図である。
【図２】図２は本発明の実施形態１に係るスクリーンにおいて、スクリーンが破損したときの電気抵抗値の変化例を示す図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態１に係るスクリーンの平面図の例である。
【図４】図４は本発明の実施形態２に係るスクリーンの断面図である。
【図５】図５は本発明の実施形態２に係るスクリーンの断面図である。
【図６】図６は本発明の実施形態２に係るスクリーンの断面図である。
【図７】図７は本発明の実施形態２に係るスクリーンの断面図である。
【図８】図８は本発明の実施形態３に係る表示装置の光学系を示す概略図である。
【図９】図９（ａ）は図８の一部を示す斜視図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の拡大図である。
【図１０】図１０は本発明の実施形態３に係る表示装置のブロック図の一例を示す。
【図１１】図１１は本発明の実施形態３に係る表示装置のブロック図の他の例を示す。
【図１２】図１２は本発明の実施形態４に係るスクリーンの使用例を示す概略図である。
【図１３】図１３は従来のスクリーンの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…フレネルレンズ、２…レンチキュラレンズ、３…拡散層、４ａ、４ｂ、４ｃ、４…透明導電膜、５ａ、５ｂ、５ｃ、５…取出し電極、６ａ、６ｂ、６ｃ…導線、７ａ、７ｂ、７ｃ、７…電気抵抗値検出回路、８…両面レンチキュラレンズ、９…ブラックストライプ、１０…垂直方向拡散レンチキュラレンズ、２１…光源、２２…照明、２３…グレーティングライトバルブ、２４…投射レンズ、２５…走査ミラー、２６…スクリーン、２７…光回折素子、３１…レーザ、３２…グレーティングライトバルブ、３３…制御回路、３４…電気抵抗値検出回路、４１…プロジェクター、４２…スクリーン、４３…亀裂や穴、４４…人、４５…レーザ光、４６…導電膜、４７…取出し電極、４８…電気抵抗値検出回路。
【図１】
2004184802.tif 000003
【図２】
2004184802.tif 000004
【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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