(57)【要約】【課題】透過型スクリーンに背面側から映像を投射して表示する背面投射型表示装置において、レンズシートの皺や弛みの発生が確実に抑えられ、画質の低下を確実に防止できる透過型スクリーンを提供する。【解決手段】透過型スクリーンに備えられる四辺形のレンズシート７において、このレンズシート７の横辺及び縦辺に沿って設けられた複数の引っ張り部(滑車)１２を、レンズシート７の周囲に設けられる引っ張り手段(ワイヤー)１０によって夫々上下方向及び左右方向に引っ張る構造とすると共に、レンズシート７の横辺と縦辺における引っ張り部１２の数を、レンズシート７の横辺と縦辺の長さの比率にほぼ合わせた数に設定し、これによってレンズシートの引っ張り力が横辺と縦辺とで単位幅あたりほぼ同じになるようにする。【選択図】図４
2007240994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体の前面に設置される透過型スクリーンと、装置本体の内部に設置され、上記透過型スクリーンに背面側から映像を投射する映像投射装置と、を備えて構成される背面投射型表示装置であって、
上記透過型スクリーンは、四辺形のレンズシートを備え、このレンズシートの横辺及び縦辺に沿って設けられた複数の引っ張り部を、上記レンズシートの周囲に設けられる引っ張り手段によって夫々上下方向及び左右方向に引っ張る構造とすると共に、上記レンズシートの横辺と縦辺における上記引っ張り部の数を、上記レンズシートの横辺と縦辺の長さの比率にほぼ合わせた数に設定したことを特徴とする背面投射型表示装置。
【請求項２】
上記透過型スクリーンにおいて、上記引っ張り手段は、上記レンズシートの周囲に架設される１本のワイヤーによりなることを特徴とする請求項１に記載の背面投射型表示装置。
【請求項３】
上記透過型スクリーンにおいて、上記ワイヤーと上記レンズシートが同一面上に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の背面投射型表示装置。
【請求項４】
上記透過型スクリーンにおいて、上記引っ張り部は、上記ワイヤーが巻き付けられる滑車によって構成されることを特徴とする請求項２に記載の背面投射型表示装置。
【請求項５】
上記透過型スクリーンにおいて、上記滑車への上記ワイヤーの巻き付け角度を変えることで上記ワイヤーによる上記レンズシートの引っ張り力を調整できるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の背面投射型表示装置。
【請求項６】
背面投射型表示装置の前面に設置される透過型スクリーンであって、
四辺形のレンズシートを備え、このレンズシートの横辺及び縦辺に沿って設けられた複数の引っ張り部を、上記レンズシートの周囲に設けられる引っ張り手段によって夫々上下方向及び左右方向に引っ張る構造とすると共に、上記レンズシートの横辺と縦辺における上記引っ張り部の数を、上記レンズシートの横辺と縦辺の長さの比率にほぼ合わせた数に設定したことを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項７】
上記引っ張り手段は、上記レンズシートの周囲に架設される１本のワイヤーによりなることを特徴とする請求項６に記載の透過型スクリーン。
【請求項８】
上記ワイヤーと上記レンズシートが同一面上に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の透過型スクリーン。
【請求項９】
上記引っ張り部は、上記引っ張り部は、上記ワイヤーが巻き付けられる滑車によって構成されることを特徴とする請求項７に記載の透過型スクリーン。
【請求項１０】
上記滑車への上記ワイヤーの巻き付け角度を変えることで上記ワイヤーによる上記レンズシートの引っ張り力を調整できるようにしたことを特徴とする請求項９に記載の透過型スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型スクリーンに背面側から映像を投射して表示する背面投射型表示装置及びこの背面投射型表示装置に用いられる透過型スクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に背面投射型表示装置は、装置本体の前面に設置される透過型スクリーンに、その背面側に設置される映像投射装置から映像を投射して表示する構成を有している。そしてこの背面投射型表示装置に用いられる透過型スクリーンでは、所望の画像表示性能を得るために、レンチキュラーレンズシートやフレネルレンズシート等のレンズシートが使用されている。
【０００３】
このようなレンズシートは、それ自体の剛性が低いため、所定の平面形状を維持するための手段が必要となる。従来は、このレンズシートを剛体である樹脂成形板やガラス板に貼り合わせることで平面形状を維持するようにしている。
【０００４】
ところが、この構成では、樹脂成形板やガラス板を用いることでスクリーン全体の重量が増加し、スクリーンを支持するフレームに大きな剛性が必要となって材料費が高価となりやすく、またフレーム厚みが大きくなってデザイン上の制約を受けるなどの欠点を有していた。
【０００５】
そこで、樹脂成形板やガラス板を用いることなくレンズシートの平面形状を維持できる透過型スクリーンとして、従来例えば下記の特許文献１に開示されるような構成のスクリーンが提案されている。即ちこの特許文献１に記載のスクリーンは、レンズシートの少なくとも一辺に固着されたリブと、レンズシートの周縁部に配置された枠体に固着されたブラケットと、リブとブラケットとの間に両者を離反するように復元力を作用させる弾性体とを備え、この弾性体によってレンズシートを引っ張るようにして支持することを特徴としている。
【特許文献１】特開平７−９２５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような特許文献１に記載のスクリーンは、レンズシートを一方向にのみ引っ張るようにしているので、経年変化や環境変化によるレンズシートの伸縮や変形に対応することができず、その結果、レンズシートに皺や弛みが発生し、画像の歪みやフォーカスの悪化等、画質の低下を招く要因となっていた。
【０００７】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、レンズシートの皺や弛みの発生が確実に抑えられ、画質の低下を確実に防止できる透過型スクリーン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】
【０００８】
上記の目的を達成するため本発明は、装置本体の前面に設置される透過型スクリーンと、装置本体の内部に設置され、透過型スクリーンに背面側から映像を投射する映像投射装置と、を備えて構成される背面投射型表示装置において、透過型スクリーンは、四辺形のレンズシートを備え、このレンズシートの横辺及び縦辺に沿って設けられた複数の引っ張り部を、レンズシートの周囲に設けられる引っ張り手段によって夫々上下方向及び左右方向に引っ張る構造とすると共に、レンズシートの横辺と縦辺における引っ張り部の数を、レンズシートの横辺と縦辺の長さの比率にほぼ合わせた数に設定したことを特徴とするものである。
【０００９】
この透過型スクリーンにおいて引っ張り手段としては、レンズシートの周囲に架設される１本のワイヤーが好適に用いられる。
【００１０】
またこの透過型スクリーンでは、ワイヤーとレンズシートが同一面上に配置されている構成とすることが望ましい。
【００１１】
またこの透過型スクリーンにおいて引っ張り部は、ワイヤーを巻き付ける滑車を備えて構成されるものとする。
【００１２】
さらにこの構成では、滑車へのワイヤーの巻き付け角度を変えることで、ワイヤーによるレンズシートの引っ張り力を調整するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、レンズシートの横辺及び縦辺に沿って設けられた複数の引っ張り部を、レンズシートの周囲に設けられる引っ張り手段によって夫々上下方向及び左右方向に引っ張る構造としたことで、経年変化や環境変化によるレンズシートの皺や弛みの発生を効果的に抑えることが可能となる。そして特に本発明では、レンズシートの横辺と縦辺における引っ張り部の数を、レンズシートの横辺と縦辺の長さの比率にほぼ合わせた数に設定したことにより、レンズシートの引っ張り力を横辺と縦辺とで単位幅あたりほぼ同じにすることができるので、レンズシートを均一な力で引っ張ることができ、その結果、撓みの少ないレンズシートの取り付けが可能となる。これによって本発明では、画像の歪みやフォーカスの悪化等の画質の低下を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される背面投射型表示装置(リアプロジェクションディスプレイ装置)の外観を示す斜視図、図２はその内部構成を示す側面図である。
【００１５】
図１に示すように、この背面投射型表示装置１は、装置本体２の前面に透過型スクリーン５を有し、この透過型スクリーン５にその背面側から映像を投射して表示するものである。即ち、図２に示す如く、装置本体２の内部には映像投射装置(ビデオプロジェクタ)３が設置されており、この映像投射装置３から出射された映像光Ｌを反射ミラー４で反射して透過型スクリーン５に投射する構造としている。
【００１６】
透過型スクリーン５は、光を収束させるフレネルレンズ板６と、光を画面全体に均一に配分してコントラストを付けるレンチキュラーレンズシート７と、を並設して構成される。ここでフレネルレンズ板６は、樹脂成形板またはガラス板を基板とし、これにフレネルレンズシートを貼り合わせたものが用いられる。一方、レンチキュラーレンズシート７は、フレネルレンズ板６のような基板を用いることなく、シートのままの状態で設置され、これによってスクリーン５の薄型化及び軽量化を実現している。
【００１７】
この構成においてレンチキュラーレンズシート７は、透過型スクリーン５の良好な映像表示性能を確保するために、安定した平面形状を維持する必要がある。そのため本例の透過型スクリーンでは、次のような構成が採用されている。
【００１８】
図３はレンチキュラーレンズシートを後方から見た斜視図、図４及び図５はレンチキュラーレンズシートの取り付け構造を示す概略斜視図及び断面図である。
図３に示す如くレンチキュラーシート７は、横長の四辺形に形成された樹脂シートによりなり、その上下の横辺部及び左右の縦辺部には、夫々ブラケット８が両面接着テープ９によって接着固定されている。ここでレンチキュラーレンズシート７の基材には、環境変化による変形や歪みが発生しにくい材料として、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＰ、ＰＳ、ＡＢＳなどの樹脂材料が好適に用いられる。またブラケット８の材料としては、鉄、アルミニウム、マグネシウム、チタン、カーボン、各種樹脂材料が考えられる。
【００１９】
そして本例の構成では、図４及び図５に示すように、横辺及び縦辺のブラケット８をレンチキュラーレンズシート７の周囲に架設された引っ張り手段としてのワイヤー１０によって夫々上下方向及び左右方向に引っ張ることで、レンチキュラーレンズシート７を装置本体の画面枠１１に取り付ける構造としている。
【００２０】
即ち、四辺のブラケット８には、その長手方向に沿って、複数の引っ張り部として滑車１２がほぼ等間隔で取り付けられ、これに対して画面枠１１の裏側には、複数の滑車１２に夫々対応する２つの滑車１３ａ，１３ｂと角部の滑車１４が取り付けられており、これらの滑車１２と１３ａ，１３ｂ及び１４に巻き付けるようにして１本のワイヤー１０をレンチキュラーレンズシート７の全周囲にわたって架設してある。ここでワイヤー１０には、例えばステンレスの撚り線が好適に用いられ、また滑車１２、１３ａ，１３ｂ及び１４の材料としては、耐摩耗性に優れた金属材や硬質樹脂材が用いられる。
【００２１】
この構成においてワイヤー１０は、弾性体であるスプリング１５によって引っ張り力を付与されており、その引っ張り力で横辺及び縦辺のブラケット８の各滑車１２が夫々上下方向及び左右方向に引っ張られることにより、レンチキュラーレンズシート７は安定した平面形状が維持された状態で取り付けられ、経年変化や環境変化による伸縮が生じてもスプリング１５が吸収するため、皺や弛みの発生が効果的に抑えられ、安定した平面形状を維持することができる。
【００２２】
そして上記構成において特に本例では、図６に示す如く、横辺のブラケット８(ｘ)と縦辺のブラケット８(ｙ)に夫々設けられる引っ張り部としての滑車１２の数を、レンチキュラーレンズシート７の横辺の長さｘと縦辺の長さｙの比率にほぼ合致した数に設定してある。例えば図示の構成では、レンチキュラーレンズシート７の横辺の長さｘと縦辺の長さｙの比率は約９：７であるため、横辺のブラケット８(ｘ)の滑車１２の数を９個、縦辺のブラケット８(ｙ)の滑車１２の数を７個としている。同様にして、レンチキュラーレンズシート７の横縦比が１６：９の場合は、横辺のブラケット８(ｘ)の滑車１２の数を１６個、縦辺のブラケット８(ｙ)の滑車１２の数を９個とすればよい。
【００２３】
このように横辺のブラケット８(ｘ)と縦辺のブラケット８(ｙ)における滑車１２の数をレンチキュラーレンズシート７の大きさ(横縦比)に合わせた数に設定したことにより、レンチキュラーレンズシート７の引っ張り力を横辺と縦辺とで単位幅あたりほぼ同じにすることができるので、レンチキュラーレンズシート７を均一な力で引っ張ることができ、その結果、撓みの少ないレンチキュラーレンズシート７の取り付けが可能となる。
【００２４】
また本例の構成では、図５で明らかな如く、ワイヤー１０とレンチキュラーレンズシート７を同一面上に配置することで、レンチキュラーレンズシート７への拗れを生じさせない構造とし、これによってレンチキュラーレンズシート７を安定した平面形状に保つ構造としてある。
【００２５】
またこの構成では、レンチキュラーレンズシート７の引っ張り部に滑車１２を備えたことにより、レンチキュラーレンズシート７に伸縮が生じた場合にワイヤー１０が円滑に動いて対応できるので、ワイヤー１０によるレンチキュラーレンズシート７の引っ張り力を安定した状態で均一に保つことができる。
【００２６】
以上の構成により本例の透過型スクリーンでは、レンチキュラーレンズシート７の平面形状を確実に維持することができるので、画像の歪みやフォーカスの悪化等の画質の低下を確実に防止することができるものである。
【００２７】
ところで、上記構成においては、設計上の制約等により、横辺のブラケット８(ｘ)と縦辺のブラケット８(ｙ)における滑車１２の数を、レンチキュラーレンズシート７の縦横比と完全に合致した数に設定することが難しい場合がある。そのような場合には、次のようにしてワイヤー１０によるレンチキュラーレンズシート７の引っ張り力を調整することで、滑車１２の個数を経済的に抑えることができる。
【００２８】
即ちこの場合、図７(Ａ)と(Ｂ)に示すように、滑車１３ａと１３ｂの間隔を変えることにより、滑車１２へのワイヤー１０の巻き付け角度を変えて、レンチキュラーレンズシート７の引っ張り力を調整するようにする。ここで図７(Ａ)の場合と(Ｂ)の場合とで、滑車１２がレンチキュラーレンズシート７へ与える引っ張り力Ｆ１，Ｆ２は、夫々、Ｆ１＝２ｆ，Ｆ２＝２ｃｏｓθとなることから、図６に示した滑車１２の個数とレンチキュラーレンズシート７の大きさとの関係に下記の式を織り込むことができ、これによってレンチキュラーレンズシート７の大きさに適した滑車１２の数を求めることが可能となる。
２ｎｘｆｃｏｓθｘ／ｘ＝２ｎｙｆｃｏｓθｙ／ｙ
ｎｘ：横辺の滑車の個数、ｎｙ：縦辺の滑車の個数
θｘ：横辺の滑車のワイヤー巻き付け角度、θｙ：横辺の滑車のワイヤー巻き付け角度
ｘ：レンズシートの横辺の長さ、ｙ：レンズシートの縦辺の長さ
【００２９】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はこの実施例の構成に限定されるものではない。
例えば、上記実施例においては、レンチキュラーレンズシート７にブラケット８を固定する手段として両面接着テープ９を用いているが、それ以外にも例えば接着剤やＵＶ接着による固定も考えられる。また、図８に示すように、螺子１６を用いてレンチキュラーレンズシート７にブラケット８を固定する構造としてもよい。
【００３０】
また、ブラケット８に関しては、図９に示す如く、ブラケット８を滑車１２ごとに分割した構成とすることで、レンチキュラーレンズシート７に伸縮が生じてもその影響を受けにくい構造とすることができ、これによってレンチキュラーレンズシート７の皺の発生をより効果的に抑えることが可能となる。
【００３１】
さらに図１０は、コストの低減を目的として、ブラケットを削除し、滑車１２を直接レンチキュラーレンズシート７に取り付けた構成である。但しこの場合は、滑車１２に巻き付けられるワイヤー１０の位置がレンチキュラーレンズシート７のシート面からできるだけ離れないようにすることが重要である。
【００３２】
また上記構成において、滑車１２、１３ａ，１３ｂ及び１４に代えてピンを設け、このピンに掛けるようにしてワイヤー１０を架設する構成としてもよい。また上記構成でワイヤー１０は、弾性体であるスプリング１５によってレンチキュラーレンズシート７に対する引っ張り力を付与されているが、ワイヤー１０自身に弾性を持たせてレンチキュラーレンズシート７を引っ張る構成としてもよい。
【００３３】
さらに本発明は、その他各部の構成においても、上記実施例に限定されることなく種々の実施形態を採り得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明が適用される背面投射型表示装置の外観を示す斜視図である。
【図２】同、内部構成を示す側面図である。
【図３】透過型スクリーンにおけるレンチキュラーレンズシートを後方から見た斜視図である。
【図４】レンチキュラーレンズシートの取り付け構造を示す概略斜視図である。
【図５】同、断面図である。
【図６】レンチキュラーレンズシートにおける滑車の数の設定に係る説明図である。
【図７】レンチキュラーレンズシートの引っ張り力の調整の説明図である。
【図８】レンチキュラーレンズシートへのブラケットの固定手段の他の構成例である。
【図９】ブラケットを分割した構成例である。
【図１０】レンチキュラーレンズシートに滑車を直接取り付けた構成例である。
【符号の説明】
【００３５】
１…背面投射型表示装置、２…装置本体、３…映像投射装置、５…透過型スクリーン、７…レンチキュラーレンズシート、８…ブラケット、１０…ワイヤー(引っ張り手段)、１２…滑車(引っ張り部)
【図１】
2007240994.tif 000003
【図２】
2007240994.tif 000004
【図３】
2007240994.tif 000005
【図４】
2007240994.tif 000006
【図５】
2007240994.tif 000007
【図６】
2007240994.tif 000008
【図７】
2007240994.tif 000009
【図８】
2007240994.tif 000010
【図９】
2007240994.tif 000011
【図１０】
2007240994.tif 000012