(57)【要約】【課題】環境の明るさの影響を受けにくく、光出力が低い画像投写装置を使っても見やすい画像を提供でき、且つ、不使用時に邪魔にならないスクリーン装置を提供する。【解決手段】スクリーン装置は、背面側からの画像光を透過拡散するスクリーン１０２と、スクリーン１０２を巻き取り収納する収納部１０１と、スクリーン１０２へ向かう画像光が通過する空間がスクリーン１０２との間に形成されるように、スクリーン１０２を背面から覆う遮光部材１１１と、を備えている。スクリーン１０２は、収納部１０１に取り付けられた第１の端部に対向する第２の端部を収納部１０１から離すように上方または下方へ移動させて展張させる一方、遮光部材１１１は、スクリーン１０２を背面から覆う状態において、一端部が収納部１０１側の部材に取り付けられ、その一端部に対向する他端部が第２の端部に繋がっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面側からの画像光を透過拡散するスクリーンと、
前記スクリーンを巻き取り収納する収納部と、
前記スクリーンへ向かう前記画像光が通過する空間が前記スクリーンとの間に形成されるように、前記スクリーンを背面から覆う遮光部材と、
を備え、
前記スクリーンは、前記収納部に取り付けられた第１の端部と、前記第１の端部に対向する第２の端部とを有し、前記第２の端部を前記収納部から離すように上方または下方へ移動させて展張させる一方、
前記遮光部材は、前記収納部側の部材に取り付けられた一端部と、前記スクリーンを背面から覆う状態において前記一端部に対向する他端部とを有し、前記他端部が前記第２の端部に繋がっていることを特徴とする、スクリーン装置。
【請求項２】
前記遮光部材は、伸縮性のシート材により構成され、前記第２の端部を前記収納部から離す際に伸ばされて、前記スクリーンを背面から覆う状態になることを特徴とする、請求項１記載のスクリーン装置。
【請求項３】
前記スクリーンを前記収納部に収納する際に、前記収納部外で前記遮光部材を折り畳む折畳み機構をさらに備えていることを特徴とする、請求項１記載のスクリーン装置。
【請求項４】
前記遮光部材は、伸縮性のシート材により構成され、前記第２の端部を前記収納部から離す際に伸ばされて、前記スクリーンを背面から覆う状態になり、
前記スクリーンを前記収納部に収納する際に、前記遮光部材の収縮力により前記折畳み機構が動かされることを特徴とする、請求項３記載のスクリーン装置。
【請求項５】
前記折畳み機構は、前記収納部側の部材に回動自在に支持された案内部材を有し、該案内部材を上向きに回動させて、前記遮光部材のうち前記案内部材が取り付けられた部位が背面側へ張り出す状態に前記遮光部材を折り畳むことを特徴とする、請求項３記載のスクリーン装置。
【請求項６】
前記スクリーンは、前記第２の端部だけで前記遮光部材と繋がっていることを特徴とする、請求項１記載のスクリーン装置。
【請求項７】
前記スクリーンの第２の端部には、該第２の端部に沿って棒状ガイド材が取り付けられ、
前記棒状ガイド材を介して前記遮光部材と前記第２の端部が繋がっていることを特徴とする、請求項１記載のスクリーン装置。
【請求項８】
前記スクリーンは、素材内に屈折率の異なる材料が分散されたシート材であることを特徴とする、請求項１記載のスクリーン装置。
【請求項９】
前記スクリーンの前後方向の傾きを所定の傾きに規定する規定手段をさらに備えていることを特徴とする、請求項１記載のスクリーン装置。
【請求項１０】
前記規定手段は、前記スクリーンの前記第２の端部を後方に引っ張る力を付与することを特徴とする、請求項９記載のスクリーン装置。
【請求項１１】
前記規定手段は、前記収納部側の巻取機から引き出されて端部が前記棒状ガイド材に回動自在に設けられた回動部材に取り付けられたワイヤーであることを特徴とする、請求項９に記載のスクリーン装置。
【請求項１２】
前記スクリーンの両方の側方にそれぞれ設けられ、前記棒状ガイド材の端部と収納部側の部材とを上下に繋いで、前記スクリーンと共に巻き取られる複数の上下ガイドワイヤーが備えられ、
前記上下ガイドワイヤーの各々は、複数箇所で、前記スクリーンの側端部と繋がり、撓んだ状態で前記棒状ガイド材により引っ張られて、前記スクリーンの側端部を水平方向の外側に引っ張ることを特徴とする、請求項７記載のスクリーン装置。
【請求項１３】
前記スクリーンは、その入射面あるいは入射面の近傍に入射光の光路を制御する光学手段を備えたことを特徴とする、請求項１記載のスクリーン装置。
【請求項１４】
前記光学手段は、フレネルレンズであることを特徴とする、請求項１３記載のスクリーン装置。
【請求項１５】
請求項１に記載のスクリーン装置と、
前記スクリーン装置のスクリーンに背面から画像光を出射することにより、前記スクリーンの前面に投写画像を表示させる画像投写装置とを備えていることを特徴とする、背面投写型画像表示装置。
【請求項１６】
前記画像投写装置は、前記投写画像の横幅Ｗと投写距離Ｌの比Ｗ／Ｌが５以上である短焦点投写光学系を有していることを特徴とする、請求項１５記載の背面投写型画像表示装置。
【請求項１７】
前記画像投写装置は、前記投写画像の上下方向について明るさを連続的に調整する手段を有していることを特徴とする、請求項１５記載の背面投写型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型スクリーンを備えたスクリーン装置、及び、そのスクリーン装置を備えた投写型画像表示装置に関し、特に、スクリーンの背面から画像光を投写する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大型画面を用いた情報の共有手段として、投写型画像表示装置が多く用いられている。投写型画像表示装置は、画像投写装置（プロジェクタ）と、画像投写装置が出射した画像光を表示する画像表示部（スクリーン）とを備えている。プロジェクタは、部屋の１つの面の壁と平行に設置したスクリーンに対して、机上から投写する場合と、天井に設置して天井から投写する場合とがある。特に、利用頻度の高い場合は後者の様式が多い。
【０００３】
近年、液晶テレビ、プラズマテレビなどの薄型大画面システムが導入しやすい価格になってきている。しかし、プロジェクタでは、画像表示部が多くの場合軟質のスクリーンなので割れる、ぶつかって怪我をするなどの懸念無く、さらには使用しない場合はスクリーンを巻き上げ収納することで、限られたスペースを有効に使うことができる。そのため、学校などの文教需要には、より導入しやすい最適なシステムとなっている。
【０００４】
ただし、多くの場合、スクリーンに対して視聴者側から投写する前面投写タイプである。前面投写タイプでは、スクリーン背面にスペースが必要なく、安価である長所がある。しかし、その反面、前面投写タイプは、環境が明るいと、黒レベルが環境照度分明るくなり、コントラストが大きく劣化することで、視認性が悪いのが実態である。この黒レベルに対して実用上のコントラストを実現するには、白レベルを飛躍的に上げる必要があり、高輝度、即ち高価で大型のプロジェクタを導入する必要がある。これは、実際には実現困難であり、多くの場合コントラストの低い画像の鑑賞を強いられている。
【０００５】
このため、従来から前面投写タイプでは、偏光スクリーンを用いる構成（特許文献１）、入射光を選択可能なルーバーを備えたスクリーンを用いた構成（特許文献２）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２５５８５３８号公報
【特許文献２】特開２００３−２９３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記偏光スクリーンを用いる構成（特許文献１）では、画像投写装置が偏光光を投写するタイプに限られる、スクリーンのゲインが高く視野角が狭い、スクリーンにしわが入りやすい等の課題があり、現実には普及していない。また、入射光を選択可能なルーバーを備えたスクリーンを用いる構成（特許文献２）では、限定された方向からの光には有効である。しかし、外光は様々な方向から入射するので効果を発揮できない場合がある、効果を大きくしようとすると鑑賞側にも角度規制が発生して見にくくなる、投写画像の画素とルーバーとの干渉によるモアレの発生、スクリーンが高価である等の課題があり、こちらも普及しているとは言えない状況にある。それ故に、本発明の目的は、環境の明るさの影響を受けにくく、光出力が低い画像投写装置を使っても見やすい画像を提供でき、且つ、不使用時に邪魔にならないスクリーン装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明のスクリーン装置は、背面側からの画像光を透過拡散するスクリーンと、スクリーンを巻き取り収納する収納部と、スクリーンへ向かう画像光が通過する空間がスクリーンとの間に形成されるように、スクリーンを背面から覆う遮光部材と、を備え、スクリーンは、収納部に取り付けられた第１の端部と、第１の端部に対向する第２の端部とを有し、第２の端部を収納部から離すように上方または下方へ移動させて展張させる一方、遮光部材は、収納部側の部材に取り付けられた一端部と、スクリーンを背面から覆う状態において一端部に対向する他端部とを有し、他端部が第２の端部に繋がっていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、遮光部材は、伸縮性のシート材により構成され、第２の端部を前記収納部から離す際に伸ばされて、スクリーンを背面から覆う状態になることを特徴とするものである。
【００１０】
また、スクリーンを収納部に収納する際に、収納部外で遮光部材を折り畳む折畳み機構をさらに備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、遮光部材は、伸縮性のシート材により構成され、第２の端部を前記収納部から離す際に伸ばされて、スクリーンを背面から覆う状態になり、スクリーンを収納部に収納する際に、遮光部材の収縮力により折畳み機構が動かされることを特徴とするものである。
【００１２】
また、折畳み機構は、収納部側の部材に回動自在に支持された案内部材を有し、案内部材を上向きに回動させて、遮光部材のうち案内部材が取り付けられた部位が背面側へ張り出す状態に遮光部材を折り畳むことを特徴とするものである。
【００１３】
また、スクリーンは、第２の端部だけで遮光部材と繋がっていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、スクリーンの第２の端部には、第２の端部に沿って棒状ガイド材が取り付けられ、棒状ガイド材を介して遮光部材と第２の端部が繋がっていることを特徴とするものである。
【００１５】
また、スクリーンは、素材内に屈折率の異なる材料を分散して備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、スクリーンの前後方向の傾きを所定の傾きに規定する規定手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１７】
また、規定手段は、スクリーンの第２の端部を後方に引っ張る力を付与することを特徴とするものである。
【００１８】
また、規定手段は、収納部側の巻取機から引き出され、端部が棒状ガイド材に回動自在に設けられた回動部材に取り付けられたワイヤーであることを特徴とするものである。
【００１９】
また、スクリーンの両方の側方にそれぞれ設けられ、棒状ガイド材の端部と収納部側の部材とを上下に繋いで、スクリーンと共に巻き取られる上下ガイドワイヤーが備えられ、上下ガイドワイヤーの各々は、複数箇所で、スクリーンの側端部と繋がり、撓んだ状態で棒状ガイド材により引っ張られて、スクリーンの側端部を水平方向の外側に引っ張ることを特徴とするものである。
【００２０】
また、スクリーンは、その入射面あるいは入射面の近傍に入射光の光路を制御する光学手段を備えたことを特徴とするものである。
【００２１】
また、光学手段は、フレネルレンズであることを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明の背面投写型画像表示装置は、スクリーン装置と、スクリーン装置のスクリーンに背面から画像光を出射することにより、スクリーンの前面に投写画像を表示させる画像投写装置とを備えていることを特徴とするものである。
【００２３】
また、画像投写装置は、投写画像の横幅Ｗと投写距離Ｌの比Ｗ／Ｌが５以上である短焦点投写光学系を有していることを特徴とするものである。
【００２４】
また、画像投写装置は、投写画像の上下方向について明るさを連続的に調整する手段を有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
前記構成によれば、スクリーンに背面から画像光を入射させるために、環境の明るさの影響を受けにくいことから、従来よりも光出力の低い画像投写装置を使っても見やすい画像を提供することが出来る。また、そのスクリーン、及び遮光部材は収納可能である。スクリーンを収納する際に、遮光部材の端部が収納部側へ引き上げ又は引き下げられる。そのため、背面投写型画像表示装置を使用していない場合に邪魔にならないことから、限られた空間を有効に使うことが出来る。さらにスクリーンは収納可能な軟質材料なので、使用者がスクリーンに衝突しても怪我をする恐れがない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態１における背面投写型画像表示装置の構成図
【図２】実施の形態１におけるスクリーンの部分構成図
【図３】実施の形態１における背面投写型画像表示装置の画像投写装置の斜視図
【図４】実施の形態１における背面投写型画像表示装置の正面図
【図５】実施の形態１において、短焦点画像投写装置による投写画像の横幅Ｗと投写距離Ｌとの寸法位置を説明するための図（（ａ）背面側から見た斜視図、（ｂ）上面図）
【図６】実施の形態１における折畳み機構により遮光部材を折り畳む前の概略構成図
【図７】実施の形態１における折畳み機構により遮光部材を折り畳んだ後の概略構成図
【図８】実施の形態２における背面投写型画像表示装置の正面図
【図９】実施の形態２における背面投写型画像表示装置の背面図
【図１０】実施の形態２における背面投写型画像表示装置の収納状態を示す斜視図
【図１１】スクリーン位置決め構造の別案の構成図
【図１２】床置き形態の背面投写型画像表示装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における背面投写型画像表示装置２００の構成図であり、図２は、スクリーン１０２の部分構成図であり、図３は、画像投写装置１０８の斜視図である。画像投写装置１０８は、短焦点型の画像投写装置（以下、短焦点画像投写装置）である。
【００２８】
背面投写型画像表示装置２００は、スクリーン装置２０１と短焦点画像投写装置１０８とを備えている。スクリーン装置２０１は、ベース金具１０６とスクリーン１０２と収納部１０１と遮光部材１１１とを備えている。ベース金具１０６は、スクリーン装置２０１を天井に取り付けるための金具である。スクリーン１０２は、背面側からの画像光を透過拡散する。収納部１０１は、スクリーン１０２を巻き取り収納する。遮光部材１１１は、短焦点画像投写装置１０８からスクリーン１０２へ向かう画像光が通過する画像光通過空間がスクリーン１０２との間に形成されるように、スクリーン１０２を背面から覆う。遮光部材１１１は、上下方向における収納部１０１側の部材（例えば、スクリーン装置２０１の部材、天井面を構成する部材）に取り付けられた一端部（図１では上端部）と、スクリーン１０２を背面から覆う状態において一端部に対向する他端部（図１では下端部）とを有する。
【００２９】
図にはない駆動部によって図１の収納部１０１に巻き上げ収納可能なスクリーン１０２は、矩形の光透過性シートである（実施の形態１では、横長の長方形の透明シート）。スクリーン１０２では、４辺のうち、上側の長辺に沿う部分を「第１の端部」といい、下側の長辺に沿う部分を「第２の端部」という。第１の端部は、収納部１０１のうち、後述する収納箱１５０内で巻取ローラ１５１に取り付けられている。第２の端部は、スクリーン１０２が展張した状態（以下、「展張状態」という。）で第１の端部に対向する部位である。巻取ローラ１５１に巻き取られたスクリーン１０２は、第２の端部に固定された棒状ガイド材１０３の重さにより下方に引き出される。棒状ガイド材１０３が下方へ引き出されると、第２の端部が収納部１０１から離れるように下方へ移動して、スクリーン１０２が展張状態になる。
【００３０】
このスクリーン１０２は、図２にあるように、光を透過するスクリーン母材１０４の中に、スクリーン母材１０４とは屈折率の異なる光透過材１０５を含む構成である。スクリーン１０２は、入射する光を広い角度に拡散透過する特徴を備えている。
【００３１】
一方、ベース金具１０６は、ベース金具１０６を天井に取り付けるための複数のベース金具取り付けねじ用穴１０７を備えると共に、短焦点画像投写装置１０８を固定可能な取り付け穴をも備えている。ベース金具１０６は、天井または床面に設置可能な金具であるが、壁面の上部に設置できる金具を使用してもよい。また、ベース金具１０６には、ベース金具１０６の本体部１０６ａ（天井面に略平行に取り付けられる略矩形のプレート）から下方へ延出した垂直支持材１０９が備えられている。垂直支持材１０９は、ベース金具１０６の本体部１０６ａの左右方向（スクリーン１０２を前面から見た場合の左右方向）の両側にそれぞれ設けられている。各垂直支持材１０９は、ベース金具１０６の前側に設けられている。
【００３２】
垂直支持材１０９と棒状ガイド材１０３間には、軟質であるが、短焦点画像投写装置１０８とスクリーン１０２との距離を一定にするためのワイヤー１１０が複数備えられている。ワイヤー１１０の上端は、垂直支持材１０９に取り付けられたワイヤー巻取機１８０（図６参照）に取り付けられている。図４に示すように、ワイヤー１１０の下端は、棒状ガイド材１０３の端部に回転自在に取り付けられた回転リング１６０に取り付けられている。回転リング１６０の内側には、棒状ガイド材１０３の端部が挿入されている。回転リング１６０は、棒状ガイド材１０３の両方の端部にそれぞれ設けられている。実施の形態１では、回転リング１６０が２つ設けられ、それぞれに対応して、同じ長さのワイヤー１１０が設けられている。なお、ワイヤー１１０は、金属製に限定されず、例えば樹脂製であってもよい。
【００３３】
また、収納部１０１は、スクリーン１０２を収納するための収納箱１５０と、スクリーン１０２を巻き取るための巻取ローラ１５１と、電気で発生させた回転力で巻取ローラ１５１を回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。収納箱１５０は、スクリーン１０２の幅よりも長い箱体である。収納箱１５０の下面には、スクリーン１０２が通過する細長い開口が形成されている。この開口は、スクリーン１０２幅よりも長いが、棒状ガイド材１０３よりも短い。収納箱１５０は、天井に取り付けられる取付用鋼材１５５の下端に取り付けられる。巻取ローラ１５１は、その軸材の両端が収納箱１５０から露出する状態で、収納箱１５０内に設けられ、収納箱１５０の各端面に回転自在に支持されている。
【００３４】
例えばリモコン（図示省略）で使用者がスクリーン１０２の巻き取りを指示すると、駆動部が巻取ローラ１５１を回転させる。そうすると、巻取ローラ１５１にスクリーン１０２が巻き取られてゆく。スクリーン１０２が巻き取られる過程では、ワイヤー１１０がワイヤー巻取機１８０に巻き取られてゆく。スクリーン１０２の巻き取りは、収納箱１５０の開口の縁（長手方向の縁）に棒状ガイド材１０３が引っ掛かると終了する。スクリーン１０２の巻き取りが終了すると、スクリーン１０２は収納部１０１に収納された収納状態となる。収納状態では、ワイヤー巻取機１８０にワイヤー１１０のほぼ全長が巻き取られている。収納状態では、巻取ローラ１５１が、スクリーン１０２を巻き取る方向とは逆方向に回転しないように保持される。
【００３５】
一方、収納状態で、使用者がリモコンでスクリーン１０２の巻き出しを指示すると、巻取ローラ１５１が回転しないように保持された状態から解除される。そうすると、棒状ガイド材１０３の重量により巻取ローラ１５１が回転し、棒状ガイド材１０３が下方へ移動して、スクリーン１０２が収納箱１５０から引き出されてゆく。また、棒状ガイド材１０３の下方への移動に伴って、棒状ガイド材１０３から各ワイヤー１１０に引張力が作用し、各ワイヤー１１０がワイヤー巻取機１８０から巻き出されてゆく。スクリーン１０２が全て巻き出され、且つ、各ワイヤー１１０の全長が巻き出されると、棒状ガイド材１０３の移動は終了する。これにより、スクリーン１０２は展張状態になる。
【００３６】
ここで、展張状態において、ワイヤー１１０は、スクリーン１０２の第２の端部を後方に引っ張ることで、短焦点画像投写装置１０８とスクリーン１０２との距離を規制し、結像位置を安定して得ることを可能にする。つまり、展張状態では、ワイヤー１１０の全長がワイヤー巻取機１８０から巻き出されているため、短焦点画像投写装置１０８からスクリーン１０２の下端までの距離が、スクリーン１０２を引き出す度に変わることがなく一定である。ワイヤー１１０は、短焦点画像投写装置１０８とスクリーン１０２との距離を規定する規定手段である。
【００３７】
そして、背面投写型画像表示装置２００は、スクリーン１０２の光透過部、ベース金具１０６の天井当て付け面、短焦点画像投写装置１０８の出射光を導入する部分を除いた部分を覆うように遮光部材１１１を備えている。遮光部材１１１は、例えば、伸縮性の材料で、スクリーン１０２が引き下げられた状態では伸び、収納部１０１に収納された状態では縮むような材料でも良く、また、伸縮性でなくても折り畳み可能な柔軟な材料であればよい。遮光部材１１１は、光を通さない、あるいは、通しにくい材料で構成される。遮光部材１１１には、例えば、黒色系でシート材が用いられる。
【００３８】
遮光部材１１１は、正面視で矩形状で、幅がスクリーン１０２にほぼ等しく、高さがスクリーン１０２より少し高い。遮光部材１１１の端部は、ベース金具１０６とスクリーン１０２の端部と収納部１０１に取り付けられている。遮光部材１１１は、上側（つまり、収納部１０１側）では、ベース金具１０６及び収納部１０１に固定されている。遮光部材１１１は、下側では、巻き上げ収納可能なスクリーン１０２端の棒状ガイド材１０３に繋がっている。遮光部材１１１は、棒状ガイド材１０３を介して第２の端部と繋がっている。また、遮光部材１１１の横方向の端部は、スクリーン１０２の横方向の端部（短辺に沿う部分）とは繋がっていない。スクリーン１０２は、第２の端部だけで遮光部材１１１と繋がっている。
【００３９】
具体的に、遮光部材１１１の上部は、両端が取付用鋼材１５５および収納箱１５０に取り付けられている。遮光部材１１１の上部は、取付用鋼材１５５の中央部に対して離間している。遮光部材１１１の上部では、短焦点画像投写装置１０８の投写レンズに対面する部分が切り欠かれている。また、遮光部材１１１は、スクリーン１０２との間に、台形断面の画像光通過空間を形成している。画像光通過空間の断面形状は、スクリーン１０２の下端に近づくに従って、高さが小さくなり、上底（図１において、長さが短い奥側の辺）が長くなってゆく。また、遮光部材１１１では、各垂直支持材１０９の下端から、スクリーン１０２の下端に近づくに従って、折り目１５７がそれぞれ広がっている。
【００４０】
遮光部材１１１は、ワイヤー１１０の全長のうち、複数箇所でワイヤー１１０と摺動可能にとめられて成っている。ワイヤー１１０は、遮光部材１１１の外側に位置している。つまり、遮光部材１１１の外側には、ワイヤー１１０を挿通させる挿通部材が複数取り付けられている。例えば、複数の挿通部材は、遮光部材１１１が展張した状態で、折り目１５７にほぼ沿うように等間隔に配置されている。各挿通部材は、挿通させたワイヤー１１０を摺動自在に保持している。
【００４１】
短焦点画像投写装置１０８は、焦点距離が短く、短距離で大型画像を得る超短焦点投写レンズを備えている。短焦点画像投写装置１０８は、図にはない外部信号源からの入力を受けると、画像光を出射する。画像投写装置１０８から出射された画像光は、前記スクリーン１０２の背面に入射し、スクリーン１０２を拡散透過する。スクリーン１０２の前面には、拡散透過した画像光によって、画像が表示される。
【００４２】
このように遮光部材１１１を設けることで、周辺の外光を遮断し、短焦点画像投写装置１０８が映し出す映像をスクリーン１０２上に形成することで、明るい環境でもコントラストの有る画像を提供することが出来る。スクリーン１０２は、前述の通り、入射光を拡散しながらも光を透過する特性を有する。そのため、入射する外光は、スクリーン１０２を透過して遮光部材１１１に吸収され迷光と成らない。また、このスクリーン１０２は、通常の樹脂板から成る透過型スクリーンに用いられるブラックストライプのようなモアレ要因もないので、高画質映像を提供することが出来る。
【００４３】
一方、この構成で使用後は、前述の駆動部によって収納部１０１にスクリーン１０２を巻き上げることで、棒状ガイド材１０３も上部に移動せしめられ、棒状ガイド材１０３に連結するワイヤー１１０、繊維等の軟質材からなる遮光部材１１１も上部に引き上げられることで限られた空間を有効に使うことを可能としている。
【００４４】
ワイヤー１１０は、スクリーン１０２と短焦点画像投写装置１０８の距離を一定に保つための距離規定手段である。このワイヤー１１０は、スクリーン１０２の設置性を考えると、その長さを調整出来るよう取り付けられていることが望ましい。
【００４５】
また、スクリーン１０２の画像を表示する光拡散面は前傾して構成できるよう短焦点画像投写装置１０８の結像面も傾くように設置し、前記ワイヤー１１０に負荷をかけることで、スクリーン１０２と短焦点画像投写装置１０８との間隔を安定して維持することが出来る。具体的に、使用するワイヤー１１０の全長を変えることにより、展張状態におけるスクリーン１０２の傾きが変化する。スクリーン１０２を天井から吊り下げる場合は、スクリーン１０２の前面が斜め下を向く状態が視聴者にとって映像を見やすい。従って、ワイヤー１１０の長さは、展張状態のスクリーン１０２の前面が斜め下を向くように設定してもよい。ワイヤー１１０は、短焦点画像投写装置１０８とスクリーン１０２の下端との距離を一定値に規定するだけでなく、スクリーン１０２の前後方向の傾きを所定の傾きに規定する規定手段である。
【００４６】
また、ワイヤー１１０に長さを調整できる機構を備えることで、スクリーンの湿度による伸縮などにも対応できる。例えば、ワイヤー１１０のうち、使用しない範囲を巻き取る長さ調節用の巻取機を設けることで、ワイヤー１１０の長さを調節することができる。
【００４７】
また、スクリーン１０２の入射面側に、フレネル面を形成してもよい。このようにすることで、スクリーン１０２では、短焦点画像投写装置１０８から比較的遠い部分への光の入射角が大きくなるので、その部分が暗くなることを改善することが出来る。あるいは、短焦点画像投写装置１０８は、少なくとも投写像の上下方向で明るさを調整可能にすることで、同様の問題を改善することが出来る。この場合、短焦点画像投写装置１０８は、投写画像の上下方向について明るさを連続的に調節することができるように構成してもよい。
【００４８】
また、前述のように、ワイヤー１１０の下端は、回転リング１６０により棒状ガイド材１０３に回転自在に係合している。そのため、例えば２つのワイヤー１１０の長さが少しばかり異なる場合であっても、スクリーン１０２にたわみが発生することを抑制できる。
【００４９】
また、遮光部材１１１は、下端部だけがスクリーン１０２に繋がれている。この場合、スクリーン１０２の側方の隙間から外光が入射するものの、入射した外光は黒色系の遮光部材１１１にある程度吸収される。従って、白浮きの問題はほとんど発生しない。他方、スクリーン１０２の側部が遮光部材１１１に繋がっていないので、簡易な構成でスクリーン１０２を収納することができる。
【００５０】
短焦点画像投写装置１０８は、投写画像の横幅Ｗと投写距離Ｌ（投写レンズ最終出射面からスクリーン１０２までの距離（水平距離））の比Ｗ／Ｌは、５以上を実現できる短焦点投写光学系を有していてもよい。図５は、短焦点画像投写装置１０８から出力された画像光によって、スクリーン１０２に投写画像が表示されている状態（ピントが合った状態）である。これにより、背面投写型画像表示装置２００全体を薄型に構成することが出来る。
【００５１】
この実施の形態１では、電動でのスクリーン動作を説明したが、前記棒状ガイド材１０３にハンドルなどを設けて、手動でスクリーン１０２を巻き取る動作をする構造をとっても、背面投写型画像表示装置２００を構成することが可能であることは言うまでもない。
【００５２】
また、実施の形態１において、遮光部材１１１が伸縮性のシート材である場合は、スクリーン１０２を収納する際に第２の端部が上方へ移動すると、遮光部材１１１が収縮する。その結果、スクリーン１０２の収納状態において遮光部材１１１は、使用者の邪魔にならず、且つ、目立たない状態になる。
【００５３】
［変形例］
背面投写型画像表示装置２００は、スクリーン１０２を収納箱１５０に収納する際に、収納箱１５０外で遮光部材１１１を折り畳む折畳み機構１７０を備えている。折畳み機構１７０は、スクリーン１０２を前方から見て、左右の両側にそれぞれ設けられている。なお、折畳み機構１７０は、実施の形態２でも適用可能である。
【００５４】
各折畳み機構１７０は、図６および図７に示すように、回動支持機構１７１（案内ハブ）と、回動支持機構１７１に回動自在に支持された案内部材１７２〜１７４（案内枠）とを備えている。回転支持機構１７１は、天井面または取付用鋼材１５５の背面に取り付けられている。各案内部材１７２〜１７４は、軽量な棒状の部材である。案内部材１７２〜１７４は、下端部が遮光部材１１１に取り付けられ、展張状態の遮光部材１１１の形状を保持する骨材として機能する。案内部材１７２〜１７４は、展張状態の遮光部材１１１の下部が外側へ膨出する形状に保持する。
【００５５】
なお、この変形例では、案内部材１７２〜１７４を遮光部材１１１の外側に設けているが、案内部材１７２〜１７４を遮光部材１１１の内側（つまり、画像光通過空間）に設けてもよい。また、案内部材１７２〜１７４は、１本でもよいし、複数本でもよい。
【００５６】
図６は、遮光部材１１１を折り畳む前の状態である。この状態から、スクリーン１０２が巻き上げられると、遮光部材１１１が収縮する。その結果、遮光部材１１１の収縮力により、案内部材１７２〜１７４の下端が上方へ引っ張られて、案内部材１７２〜１７４が上側へ回動する。つまり、折畳み機構１７０は、遮光部材１１１の収縮力により動かされる。そして、図７に示すように、スクリーン１０２の巻き上げが終了すると、案内部材１７４間の距離が縮まり、遮光部材１１１全体が上方へ移動した状態になる。遮光部材１１１は、遮光部材１１１のうち案内部材１７２〜１７４が取り付けられた部位が背面側へ張り出す状態に折り畳まれる。
【００５７】
なお、この変形例では、遮光部材１１１の収縮力により折畳み機構１７０を動かしたが、電動またはゼンマイなどのバネを利用して、折畳み機構１７０を動かしてもよい。
【００５８】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２における背面投写型画像表示装置２００の正面図であり、図９は、本発明の実施の形態２における背面投写型画像表示装置２００の背面図である。
【００５９】
図にはない駆動部によって収納部１１２に巻き上げ収納可能なスクリーン１１３が、第２の端部に固定された棒状ガイド材１１４の重さにより下方に引き出される。このスクリーン１１３の両側には、上下ガイドワイヤー（上下ガイド軸）１１５が備えられている。この上下ガイドワイヤー（上下ガイド軸）１１５とスクリーン１１３間には連結材１１６で複数の箇所で連結される水平方向連結手段を備えることで、水平方向に引く力をスクリーン１１３に掛け、スクリーン１１３の端部のそりの発生を抑えることが出来る。具体的に、連結材１１６は、矩形の小さい布材を折り返して両端をスクリーン１１３の同じ位置に固定したものである。連結材１１６の内側には、ガイドワイヤー１１５が挿通されている。ガイドワイヤー１１５は、上端が巻取ローラ１５４に連結され、下端が棒状ガイド材１１４に連結されている。ガイドワイヤー１１５は、スクリーン１１３とともに、巻取ローラ１５４に巻き取られる。また、ガイドワイヤー１１５は、スクリーン１１３が展張状態にあるときは、棒状ガイド材１１４により下方へ引っ張られ、真っ直ぐに伸びようとして、各連結材１１６の折り返し部を外側へ引っ張る。
【００６０】
また、スクリーン１１３についてもスクリーン１０２と同様に、光を透過するスクリーン母材１０４の中に屈折率の異なる光透過材１０５を含む構成であり、入射する光を広い角度に拡散透過する特徴を備えている。
【００６１】
一方、ベース金具１１７は、ベース金具１１７を天井に取り付けるための複数のベース金具取り付けねじ用穴１１８（図１０）を持つと共に、超短焦点画像投写装置１１９の取り付け穴も備え、超短焦点画像投写装置１１９を固定する。この超短焦点画像投写装置１１９は、実施の形態１の短焦点画像投写装置１０８よりも更に焦点距離の短い投写光学系を備えた物で、より近距離で大画面映像を得ることが出来る。これを用いることで図１０にあるように装置全体を小型に構成することが出来る。
【００６２】
図９に示すように、構造金具１２０は、ベース金具１１７に固定されている。構造金具１２０と回転リング（回動枠）１２２との間には、弾性部材１２３が、スクリーン１１３と超短焦点画像投写装置１１９の距離を規定する距離規定手段として備えられている。弾性部材１２３は、帯状のバネ材からなっており無負荷時は直線形状を成す。これによりスクリーン１１３の位置を安定して得ることが出来る。
【００６３】
この実施の形態２に於いても、スクリーン１１３の光透過部、ベース金具１１７の天井当て付け面を除いた部分を覆うように遮光部材１２４を備えている。遮光部材１２４は、実施の形態１における遮光部材１１１と同様に、伸縮性がある材料、あるいは折り畳み可能な柔軟な材料で構成されている。遮光部材１２４は、光を通さないあるいは通しにくい材料で構成されている。また、遮光部材１２４は、ベース金具１１７に一端が固定されている。遮光部材１２４は、巻き上げ収納可能なスクリーン１１３端の棒状ガイド材１１４に繋がる弾性部材１２３と、複数箇所で摺動可能にとめられて成っている。弾性部材１２３は、遮光部材１２４の外面を沿うように設けられている。
【００６４】
このように構成することで、周辺の外光を遮断し、超短焦点画像投写装置１１９が映し出す映像をスクリーン１１３上に形成することで明るい環境でもコントラストの有る画像を提供することが出来る。スクリーン１１３は前述の通り入射光を拡散しながらも光を透過する特性を有することから、入射する外光はスクリーン１１３を透過して遮光部材１２４に吸収され迷光と成らない。この場合、画像は黒と白の明暗差で認識されることから、黒浮きが抑えられる。それによって、白画像を得るための超短焦点画像投写装置１１９の光出力は、一般に用いられる画像投写装置の光出力よりも低くても同じ明暗差を得られる。したがって、省電力化を実現することが出来る。なお、１２１は、弾性部材１２３の上端を構造金具１２０に引っ掛けるためのフックである。
【００６５】
図１０は、スクリーン１１３を巻き上げた収納状態を示す斜視図である。このように収納することで必要のない場合には限られたスペースを有効に使うことが出来る。
【００６６】
この実施の形態では、スクリーン１１３を、光透過特性を持つ拡散材で構成した。しかし、スクリーン１１３の入射側に、光入射角が小さくなるように、光学手段、理想的にはフレネルシート（シート状のフレネルレンズ）を用いてもよい。この光学手段は、柔軟な材料で、収納可能に構成する。このようにすることで、よりスクリーン１１３上の明るさの均一性が向上するなどの効果が得られ、高画質化を実現することが出来る。
【００６７】
また、図１１のスクリーン位置決め構造別案の構成図にあるように、前記弾性部材１２３を以下のように置き換えることが出来る。図１１では図示しないが、弾性部材１２３では、第１の中空支持管１２５の上端部が構造金具１２０に連結されている。第１の中空支持管１２５、および第２の中空支持管１２６の内部には、それぞれ固定ピン１２８が備えられており、固定ピン１２８間には引張りコイルバネ１２７が組み込まれている。これにより、スクリーン１１３の収納時には、弾性部材１２３が、第１の中空支持管１２５と第２の中空支持管１２６の接触面で折れ曲がる。従って、弾性部材１２３の収納性が改善される。一方で、スクリーン１１３が展開された状態では、引張りコイルバネ１２７の復元力により、第１の中空支持管１２５と第２の中空支持管１２６は直線状に戻ることで、常に両中間支持管１２５，１２６は直線上の配列となり、スクリーン１１３の位置は一定に保たれる。引張りコイルバネ１２７は、スクリーン１１３の展張状態のときに、縮んだ状態になるように弾性部材１２３に取り付けられている。
【００６８】
《その他の実施の形態》
前記実施の形態について、棒状ガイド材１０３，１１４の内部に、遮光部材１１１，１２４を収納してもよい。その場合は、棒状ガイド材１０３，１１４が円筒状に構成される。棒状ガイド材１０３，１１４の上部には、遮光部材１１１，１２４が通過する細長い開口が形成される。棒状ガイド材１０３，１１４の内部には、遮光部材１１１，１２４を巻き取るための巻取ローラが回転自在に支持される。巻取ローラは、例えば、電動モータまたはゼンマイなどのバネを利用して回転駆動される。
【００６９】
また、前記実施の形態において、棒状ガイド材１０３，１１４を省略してもよい。その場合に、スクリーン１０２，１１３に繋がった遮光部材１１１，１２４も、スクリーン１０２，１１３と同じ巻取ローラ１５１，１５４に巻き取ることができる。
【００７０】
また、前記実施の形態では、背面投写型画像表示装置２００を天吊り状態での例に説明したが、図１２の床置き形態の背面投写型画像表示装置の構成図に示すように床置き形態でも使用可能であることは言うまでもない。この場合は、例えば、ベース金具１０６，１１７が床面に取り付けられて、そのベース金具１０６，１１７に収納部１０１，１１２および遮光部材１１１，１２４が取り付けられる。
【００７１】
以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本願発明は、スクリーン装置及び背面投写型画像表示装置等の生産、販売に利用できる。
【符号の説明】
【００７３】
１０１、１１２  収納部
１０２、１１３  スクリーン
１０３、１１４  棒状ガイド材
１０４  スクリーン母材
１０５  光透過材
１０６、１１７  ベース金具
１０７、１１８  ベース金具取り付けねじ用穴
１０８  短焦点画像投写装置
１０９  垂直支持材
１１０  ワイヤー
１１１  遮光部材
１１５  上下ガイドワイヤー
１１６  連結材
１１９  超短焦点画像投写装置
１２０  構造金具
１２１  フック
１２２、１６０  回転リング
１２３  弾性部材
１２４  遮光部材
１２５  第１の中空支持管
１２６  第２の中空支持管
１２７  引張りコイルバネ
１２８  固定ピン
１７０  折畳み機構
２００  背面投写型画像表示装置
【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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