(57)【要約】【課題】映像投影装置の構成を簡易化すると共に、スクリーンの表面にフィルムを貼る必要もなく、任意の形状にスクリーンを組み合わせて投影できるスクリーン表示装置を提供する。【解決手段】透過型スクリーン１と映像投影装置２との投影距離Ｌや投影角度Ｒに合わせて固定台４と調整部材５を動作させ、透過型スクリーン１に高解像度に投影する位置に調整し、映像投影装置２から投影された映像を透過型スクリーン１に表示することができ、透過型スクリーン１に外光が入射しても内部の吸収層で光を吸収し、外光の影響を受けることがなく視認性良く高コンストラスで高解像度の画像を表示すると共に、透過型スクリーン１を複数組み合わせて大型スクリーンとしても利用することができる。【選択図】　図３
2004012947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側からの入射光を吸収する光吸収層を備えると共に反射防止処理が施された透過型スクリーンと、
前記透過型スクリーンに映像を投影する映像投影装置と、
前記映像投影装置を固定するための位置調整手段を備えた固定台とを備えるスクリーン表示装置であって、
前記位置調整手段を動作させ前記透過型スクリーンに映像を投影させることを特徴とするスクリーン表示装置。
【請求項２】
前記映像投影装置と前記固定台を、パイプで箱状に形成されたパイプユニット内部に設けることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のスクリーン表示装置を複数配列して所定の大きさのスクリーンを形成することを特徴とする複合スクリーン表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透過型スクリーンと、この透過型スクリーンに映写する映像投影装置を用いたスクリーン表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスクリーン表示装置は、密閉された箱状のケースの一側面に透過型スクリーンを設け、このケース内部に設けられ透過型スクリーンの裏面に映像を投影する映像投影装置（プロジェクタ）及びこの映像投影装置の画像処理を行う画像処理装置を備えている。
【０００３】
このようなスクリーン表示装置は、画像処理装置から伝送される情報を映像投影装置から透過型スクリーンに投影して、この透過型スクリーンの正面から映像を視認できるようになっている。また、透過型スクリーンの正面に入射する光を削減させ視認性を維持するために、透過型スクリーン内部に透過する光を減少させるフィルムを透過型スクリーンの正面に設け、スクリーンの裏面から投影するプロジェクタの投影画像が、フィルムによって暗くならないように、映像投影装置の投影明度を強めてスクリーンに投影するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、映像投影装置から投影明度を強めて透過型スクリーンに投影すると、スクリーン表示装置内部の温度が、投影装置に備わる光源の放射熱によって高温になり、光源の耐久性が低下すると共に、プロジェクタを構成する回路等の故障の原因になりやすい。このため、ケース内部の温度を調節する空調設備が必要になる。
【０００５】
また、このような映像投影装置を複数組み合わせて大型スクリーンとしようとすると、この映像投影装置は箱状のケース内部に収納しているため、重量が重く、配置する際には、強固な土台や固定台が必要になると共に、メンテナンスがしづらいという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、映像投影装置の構成を簡易化すると共に、スクリーンの表面にフィルムを貼る必要もなく、任意の形状にスクリーンを組み合わせて投影できるスクリーン表示装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の記載によれば、表面側からの入射光を吸収する光吸収層を備えると共に反射防止処理が施された透過型スクリーンと、前記透過型スクリーンに映像を投影する映像投影装置と、
前記映像投影装置を固定するための位置調整手段を備えた固定台とを備えるスクリーン表示装置であって、前記位置調整手段を動作させ前記透過型スクリーンに映像を投影させることを特徴とするスクリーン表示装置を提供するものである。
【０００８】
本発明の請求項２の記載によれば、前記映像投影装置と前記固定台を、パイプで箱状に形成されたパイプユニット内部に設けることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン表示装置を提供するものである。
【０００９】
本発明の請求項３の記載によれば、請求項１又は請求項２に記載のスクリーン表示装置を複数配列して所定の大きさのスクリーンを形成することを特徴とする複合スクリーン表示装置を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、図面を参照して本発明に係るスクリーン表示装置の第１実施形態を説明する。以下の説明において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。参照する図面において、図１（ａ）は、スクリーン表示装置を示した側面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したスクリーン表示装置の投影装置を示した斜視図である。
【００１１】
第１実施形態の本発明のスクリーン表示装置Ｓは、図１（ａ）及び図（ｂ）に示すように、透過型スクリーン１と、この透過型スクリーン１に映像等を投影する映像投影装置２と、パイプ等で箱型に形成したパイプユニット３と、このパイプユニット３の内部底面に固定され、前後左右に移動可能な移動手段を備えた固定台４と、この固定台４の上に映像投影装置２の高さ及び角度を調整する調整部材５とから構成され、この調整部材５の上に映像投影装置２が固定されている。
【００１２】
また、図２は、図１に示した透過型スクリーンの拡大図である。
透過型スクリーン１は、図２に示すように、アクリルやガラス等からなるシート状の透明基体６の一面に微小半径の球体からなる光学ビーズ７を互いに隙間なく並べてビーズスクリーン面を形成したもので、このビーズスクリーン面の裏側にフレネルレンズ８を対向配置して構成される。このフレネルレンズ８は、映像投影装置２から投影される映像光を前記ビーズスクリーン面に対して略垂直に照射する役割を担う。
【００１３】
また、ビーズスクリーン面を形成した複数の光学ビーズ（球体）７と透明基体６との間には、その隙間を埋め込んで吸収層９が設けられている。この吸収層９は、透過型スクリーン１の表面側から透明基体６を介して入射する入射光Ｉを吸収することで入射光Ｉの反射を抑え、これによって透過型スクリーン１の反射率を、例えば１％以下に抑えて反射防止機能を果たしている。また、この吸収層９によりビーズスクリーン面内部での入射光Ｉの散乱も防止されるようになっている。
【００１４】
しかし、透過型スクリーン１の裏面側から投影された映像光Ｏは、フレネルレンズ８を介してビーズスクリーン面に照射される。そして、個々の光学ビーズ７を介して、更に吸収層９が存在しない前記透明基体６との接触点から透明基体６を介してその表面側に射出される。
【００１５】
また、透過型スクリーン１の表面側から視野するものにとっては、透過型スクリーン１のビーズスクリーン面に形成された画像を見ることになる。しかも透過型スクリーン１を照らす太陽光などの入射光Ｉは、前記したように吸収層９により、そのほとんどが吸収されるので透過型スクリーン１への写り込みが生じることがない。
【００１６】
従って、入射光Ｉに拘わることなく、透過型スクリーン１に表示された画像や映像を高コンストラストで視認することができる。しかも、その裏側から透過型スクリーン１に投影した映像光Ｏが、前記ビーズスクリーン面において、そのまま画像として形成されるので、前記映像光Ｏが持つ解像度が損なわれることがない。
これより、透過型スクリーン１は、高コンストラストで解像度の高い画像を入射光Ｉの影響を受けることなく視認性良く表示することが可能となっている。
【００１７】
また、図３（ａ）は、固定台の配置を示したスクリーン表示装置の側面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した固定台を移動させた状態を示す側面図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）に示した固定台の角度を調整した状態を示す側面図である。
【００１８】
固定台４は、図１（ｂ）及び図３（ａ）に示すように、パイプユニット３の底部に固定され、映像投影装置２を上下左右に移動できる移動調整手段を備えるとともに、固定台４の上部に映像投影角度を変更する調整部材５を備えている。
【００１９】
固定台４の移動調整手段を利用して図３（ｂ）に示すように、固定台４を移動させることができ、図３（ｃ）に示すように、固定台４の上部に設けられた調整部材５によって、映像投影装置２の投影方向を自由に変更することができるようになっている。
ここで、図３（ａ）及び図３（ｂ）のＬは、投影距離を示し、Ｒは、投影角度を示す。
【００２０】
このように構成されたスクリーン表示装置Ｓは、透過型スクリーン１と映像投影装置２との投影距離Ｌや投影角度Ｒに合わせて固定台４と調整部材５を動作させ透過型スクリーン１に高解像度に投影する位置に調整し、映像投影装置２から投影された映像を透過型スクリーン１に表示することができ、透過型スクリーン１に光が入射しても図２に示した吸収層９で光を吸収するため入射光Ｉの影響を受けることがなく、従来のスクリーン表示装置に比べて視認性良く高コンストラスで高解像度の画像を表示することができる。
【００２１】
また、映像投影装置２を簡単なパイプユニット３で固定することによって軽量化を図ると共に、映像投影装置２に備えてある冷却装置で光源を冷却することができ、新たな空調設備などが必要ない。
【００２２】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態を図面を参照して説明する。
図４は、図１（ａ）に示したスクリーン表示装置を複数用いて大型スクリーンを構成した複合スクリーン表示装置を示す構成図である。
図４に示すように、透過型スクリーン１を複数用いて平面状に組み合わせ、建造物の外壁Ｈに固定した大型スクリーンと、各透過型スクリーン１に映像や画像を投影するために建造物の内部に配置された複数の投影ユニットＰ（パイプユニット３、映像投影装置２、固定台４及び調整部材５）と、建造物内部の投影ユニットＰから建造物の外部にある大型スクリーンに投影するためガラス窓Ｇと、投影ユニットＰに映像や画像の信号を送信する画像調整装置Ｊが備わっている。
【００２３】
ここで、投影ユニットＰは、各々のパイプユニット３に接続部材１０を介して固定されている。
また、投影ユニットＰの固定台４の位置調整手段及び調整部材は第１実施形態に示した構成と同様である。
大型スクリーンは、図示しない透過型スクリーン１の両端部に接合部を設け、この接合部を介して複数の透過型スクリーン１を接続することができると共に、建造物の外壁Ｈにも固定することができるようになっている。
また、画像調整装置Ｊは、各々の投影ユニットＰに画像、映像等の信号を伝達すると共に、固定台４及び調整部材５の調整を行う信号を送るものである。
【００２４】
このように構成された大型スクリーンの表示装置は、透過型スクリーン１を複数組み合わせることによって大型スクリーンを構成することができ、画像調整装置Ｊからの信号を各々の透過型スクリーン１に対応した投影ユニットＰから映像や画像を投影するようになっている。
【００２５】
このため、画像調整装置Ｊの信号によって、大型スクリーン全体を使って投影することができると共に、各々の透過型スクリーン１に個々の画像や映像を投影することによって、マルチスクリーンとして利用することができる。
また、透過型スクリーン１の表面に光が入射しても、入射した光は、透過型スクリーン１の吸収層９によって吸収されるため、従来の大型スクリーンと比べて、透過型スクリーン１を複数組み合わせて大型スクリーンとしても、高解像度の画像や映像を表示することができる。
【００２６】
また、本発明の大型スクリーンは、従来の大型スクリーンに比べて光源から発生する熱を冷却するための大掛かりな空調設備が必要なく、映像投影装置２に備わる冷却装置で冷却できるため、空調設備の設置費用の削減と共に、ランニングコストを下げることができる。
さらに、本発明の大型スクリーンは、従来の大型スクリーンに比べて軽量であり、新築及び既存の建造物であっても建造物の構造を気にする必要もなく、また、建造物の強度を高める必要もなく容易に施設することができる。また、メンテナンスは、建造物の内部で行うことができるので作業員の安全性を確保することができる。
【００２７】
また、本発明の実施形態２において、大型スクリーンを外壁Ｈに固定すると記載したが、本発明を限定するものではなく、例えば、ガラス窓Ｇに大型スクリーンを貼り付けるように構成しても同様の効果を得ることができる。
【００２８】
［第３実施形態］
次に第３実施形態を図面を参照して説明する。
図５は、第１実施形態の透過型スクリーンの組み合わせることにより、スクリーンが曲面になるよう配置した側面図である。
図５に示すように、複数の透過型スクリーン１を組み合わせて曲面になるように接続すると共に、投影ユニットＰのパイプユニット３に接続部材１０を設けて接続している。
【００２９】
ここで、透過型スクリーン１、投影ユニットＰ及び接続部材１０は、第１実施形態及び第２実施形態に記載したものと同様であり、符号等の詳細な説明は省略する。
【００３０】
このように構成された大型スクリーンは、複数の小型の透過型スクリーン１を組み合わせて、曲面になるように配置することで、表示面を曲面にすることができ、透過型スクリーン１の形状を曲面に加工する必要がない。
また、曲面スクリーンになっても、投影ユニットＰの固定台４及び調整部材５によって、適切な投影方向に修正することができる。
また、曲面スクリーンに外部から光が入射しても、各々の透過型スクリーン１の内部に外部光を吸収する吸収層９を備えているため、画像や映像の解像度を落とすことなく表示することができる。
【００３１】
さらに、図６には、図５に示した透過型スクリーンを複数組み合わせて大型曲面スクリーンを表した正面図を示す。
この大型曲面スクリーンは、図６に示すように、建造物等の内部の天井Ｍに、透過型スクリーン１を組み合わせて大型の曲面スクリーンを配置すると共に、天井Ｍの内部に各々の透過型スクリーン１に照射する投影ユニットＰが設けてある。また、各々の投影ユニットＰには図示しない画像処理装置から画像や映像等の信号及び投影ユニットＰの固定台４と調整部材５に指示を出すように構成されている。
【００３２】
ここで、投影ユニットＰの映像投影装置２は、軽量なものであり、投影ユニットＰを複数設けても建造物及び天井Ｍに問題が生じることはない。
また、透過型スクリーン１、画像処理装置及び投影ユニットＰは、実施形態２で示した構成と同様である。
【００３３】
このように構成されることによって、建造物の天井Ｍの強度を高める必要もなく大型の曲面スクリーンを投影ユニットＰと透過型スクリーン１の組み合わせの簡単な構成で設置することができる。また、建造物内部に照明器具などの光が大型曲面スクリーンにあたっても、透過型スクリーン１の表面に入射する光を、吸収層９で吸収するため画像や映像の解像度が低下することがなく高解像度で表示することができる。
【００３４】
以上より、本発明のスクリーン表示装置Ｓは、透過型スクリーン１に外光を吸収する吸収層９が備えてあるため、透過型スクリーン１の表示面から光が入射しても吸収層９で吸収されて、映像投影装置２からの映像の解像度を落とすことがない。
また、映像投影装置２を固定する固定台４の位置調整手段によって、映像投影装置２の投影方向等を調整することができ、確実に投影することができる。
【００３５】
また、箱状に形成されたパイプユニット３の中に映像投影装置２と固定台４の位置調整手段及び調整部材５を設けることによって、接続部材１０を用いて透過型スクリーン１を自由に組み合わせて任意の形や大きさのスクリーンに形成しても、固定台４の位置調整手段と調整部材５によって、正確な投影方向に映像投影装置２を向け投影することができる。
【００３６】
また、本発明の実施形態に示した映像投影装置は、特に限定されるものではなく、例えば既存のプロジェクタと本発明の透過型フィルター１との構成にしても同様の効果を得ることができる。
【００３７】
また、大型スクリーンや大型曲面スクリーンとしたが、本発明を限定するものではなく、透過型スクリーン１を自由に組み合わせて任意の形や大きさのスクリーンを形成しても同様の効果を得ることができる。
【００３８】
【発明の効果】
このように本発明のスクリーン表示装置は、映像投影照射装置の投影方向を調整する位置調整手段を備えた固定台と、パイプで箱状に形成したパイプユニットと、透過型スクリーンで構成することによって、透過型スクリーンに外光が入射した場合でも、光を吸収する吸収層を備えることで、外光による解像度の低下なども起こすことがなく高解像度の映像をスクリーンに表示することができる。
【００３９】
また、前記スクリーン表示装置は、透過型スクリーンを自由に組み合わせ大型スクリーンや曲面スクリーン等の任意の形状及び大きさのスクリーンを形成することができると共に、大型スクリーンとして利用するだけではなく、各々のスクリーン表示装置に違う映像や画像を映し出すマルチスクリーンとして表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）スクリーン表示装置を示した側面図である。
（ｂ）図１（ａ）に示した映像投影装置を示した斜視図である。
【図２】図１に示した透過型スクリーンの拡大図である。
【図３】（ａ）固定台の配置を示したスクリーン表示装置の側面図である。
（ｂ）図３（ａ）に示した固定台を移動させた状態を示す構成図である。
（ｃ）図３（ａ）に示した固定台の角度を調整した状態を示す側面図である。
【図４】図１（ａ）に示したスクリーン表示装置を複数用いて大型スクリーンを構成した複合スクリーン表示装置を示す構成図である。
【図５】第１実施形態の透過型スクリーンを組み合わせることにより、スクリーンが曲面になるよう配置した側面図である。
【図６】図５に示した曲面スクリーンを複数組み合わせて大型曲面スクリーンを表した正面図である。
【符号の説明】
１　：透過型スクリーン
２　：映像投影装置
３　：パイプユニット
４　：固定台
５　：調整部材
６　：透明基体
７　：光学ビーズ
８　：フレネルレンズ
９　：吸収層
１０　：接続部材
Ｈ　：外壁
Ｉ　：入射光
Ｊ　：画像調整装置
Ｌ　：投影距離
Ｍ　：天井
Ｏ　：映像光
Ｐ　：投影ユニット
Ｒ　：投影角度
Ｓ　：スクリーン表示装置
【図１】
2004012947.tif 000003
【図２】
2004012947.tif 000004
【図３】
2004012947.tif 000005
【図４】
2004012947.tif 000006
【図５】
2004012947.tif 000007
【図６】
2004012947.tif 000008