(57)【要約】  【課題】スクリーン上に違和感のある暗部が発生することを抑制した表示装置を提供すること。  【解決手段】表示装置は、画像の投影光ＬＢ１を照射する投影部１４と、投影光ＬＢ１に対応して配置され、光出射側に断面のこぎり状の形状が形成されたフレネルレンズ２０と、フレネルレンズ２０の光出射側に設けられ、立体部１９ａと平面部１９ｂとを含むスクリーン１９と、を備え、前記スクリーン１９には、フレネルレンズ２０の平面部が前記スクリーンから所定の距離、離間してフレネルレンズ２０を貼り合わせる段差部１９ｅが設けられている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の投影光を照射する投影部と、
前記投影光に対応して配置され、光出射面に断面のこぎり状の形状が形成されたフレネルレンズと、
前記フレネルレンズの光出射面側に設けられ、立体部と平面部とを含むスクリーンと、を備え、
前記スクリーンには、前記フレネルレンズの前記光出射面が前記スクリーンから所定の距離、離間して前記フレネルレンズを貼り合わせる段差部が設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記段差部が、前記スクリーンの外周縁に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記段差部が、前記立体部と前記平面部との間に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記立体部には、前記立体部の光入射面が前記平面部の光入射面とほぼ面一となるように、透明材料が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクター(投影部)とスクリーンとを有する画像表示装置を用いてプレゼンテーションを行い、商品等の販売促進を行うことが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の画像表示装置は、閲覧者に対する印象を高めるために、例えば人物像を含むコンテンツを投影して、その人物像が商品説明等を行うもののような場合、スクリーンの形状をその人物像に合わせた形状とすることにより、スクリーンの余計な部分が見えず、人物像がスクリーンに投影されているという印象を軽減して、投影する画像をリアルに見せることが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１―１５０２２１号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、スクリーンに投影する人物等の画像をよりリアルに見えるようにするには、スクリーンの人物等を投影する部分を立体形状とすることが考えられる。しかし、スクリーンの人物等を投影する部分を立体形状とすると、スクリーンに暗部となる箇所が発生し、視覚的な違和感を覚える場合があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、スクリーン上に違和感のある暗部が発生することを抑制した表示装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の構成により把握される。
本発明の表示装置は、画像の投影光を照射する投影部と、前記投影光に対応して配置され、光出射側に断面のこぎり状の形状が形成されたフレネルレンズと、前記フレネルレンズの光出射面側に設けられ、立体部と平面部とを含むスクリーンと、を備え、前記スクリーンには、前記フレネルレンズの前記光出射面が前記スクリーンから所定の距離、離間して前記フレネルレンズを貼り合わせる段差部が設けられている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スクリーン上に違和感のある暗部が発生することを抑制した表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施形態の表示装置の全体斜視図で、前側左側面方向から見た図である。
【図２】本発明に係る実施形態の表示装置の全体斜視図で、前側右側面方向より見た図である。
【図３】図１中のＡ-Ａ位置で切断した表示装置の断面図である。
【図４】同上表示装置におけるスクリーン部の正面図である。
【図５】図４中のＢ−Ｂ位置で切断したスクリーン部の断面図である。
【図６】同上表示装置におけるスクリーンを真空成形する一例を説明する図である。
【図７】真空成形機の成形型の正面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ位置で切断した断面図である。
【図９】同上表示装置の一変形例を説明する断面図である。
【図１０】同上表示装置の他の一変形例を説明する断面図である。
【図１１】本実施形態の基礎とする背面投射型の表示装置の基本構成を説明するための側面図である。
【図１２】図１１に示す表示装置におけるスクリーン部の正面図である。
【図１３】図１２中のＤ−Ｄ位置で切断したスクリーン部の断面図である。
【図１４】図１２に示すスクリーンを真空成形する一例を説明する図である。
【図１５】図１４の一部を拡大して示す図である。
【図１６】図１２に示すスクリーンとしたときにフレネルレンズが傷つく原因を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る実施形態の表示装置について、図面を参照しながら説明する。先ず、図１１から図１６を参照しながら、本発明に係る実施形態の表示装置が基礎とする背面投写型の表示装置の基本構成を説明する。
【００１１】
また、この基本構成の説明において、スクリーンに立体形状を設けるようにしたときに発生した違和感のある暗部の原因についても説明し、その後、具体的な本実施形態の構成についての説明を行う。
【００１２】
図１１は、本発明に係る実施形態の表示装置が基礎とする背面投写型の表示装置の基本構成を説明するための模式的な断面図であり、表示装置１０１は、装置本体部１０２と、スクリーン部１０３と、を備えている。なお、より詳細な構成については別の図を参照しながら後述する。
また、図１２は、スクリーン部１０３の正面図であり、図１３は図１２中のＤ−Ｄ線位置で切断した断面図である。
【００１３】
図１２及び図１３に示すように、スクリーン部１０３のスクリーン１０８は、絵や文字等の画像を投影する平面で形成された部分１０８ｂ(以下、これを「平面部１０８ｂ」という)と、平面部１０８ｂよりも前面に突き出させて立体化した形状の人物等の画像を投影する部分１０８ａ(以下、これを「立体部１０８ａ」という)と、を有するが、図１１は、そのうちの平面部１０８ｂに対応する部分を図示したものになっている。
【００１４】
図１１に示すように、装置本体部１０２は、上面が開口された箱状をした筐体１０４を備えており、スクリーン部１０３は筐体１０４の上面前部(外部)に立設した状態で配設されている。
【００１５】
また、筐体１０４内には、投影光ＬＢ２を後方に向けて投影するように配置された投影部(プロジェクター)１０５と、その投影部１０５から照射される投影光ＬＢ２を順次反射させてスクリーン部１０３に導く２枚の反射鏡１０６、１０７が設けられている。
【００１６】
スクリーン部１０３は、スクリーン１０８と、スクリーン１０８の背面側に積層した状態で貼り合わせられて、スクリーン１０８と一体化されているフレネルレンズ１０９と、からなる。
【００１７】
スクリーン１０８は、アクリル等の透明材料に光散乱粒子を混入させたもので形成されており、フレネルレンズ１０９を透過して背面側から画像の投影光ＬＢ２がスクリーン１０８に入射されると、その投影光ＬＢ２が散乱粒子で散乱されて、前方から画像として見ることができるようになっている。
【００１８】
一方、フレネルレンズ１０９は、アクリル等の透明材料で形成されており、図１１に示すようにスクリーン１０８と対向する光出射側となる光出射面１０９ｂに、歯１０９ａを繰り返し複数設けて断面のこぎり状の形状が形成されており、その各歯１０９ａの歯先(山)のピッチＰは０．１ｍｍ程度である。
【００１９】
このように、断面のこぎり状の形状部分は、微細な構造であるため、表示装置１０１の通常の取り扱い時に、この断面のこぎり状の形状部分を触ったり、外部の部材との間で擦れたりして、断面のこぎり状の部分に傷が付くことを避けるために、断面のこぎり状を光出射面１０９ｂ側に設け、光出射面１０９ｂをスクリーン１０８に対向させた状態で、スクリーン１０８の背面側に積層した状態で配置するようにしている。つまり、断面のこぎり状の部分が外部から触れられることがないようにスクリーン１０８でカバーされるようにし、断面のこぎり状の部分に傷が付かないようにしている。
【００２０】
そして、表示装置１０１において、投影部１０５から照射された投影光ＬＢ２は、その流れを図１１中に二点鎖線で示すように、２枚の反射鏡１０６、１０７で反射された後、スクリーン１０８の背面に配設されたフレネルレンズ１０９を介してスクリーン１０８の背面に入射する。
【００２１】
ここで、図１１を見るとわかるように、反射鏡１０７で順に反射されてスクリーン１０８に向かった投影光ＬＢ２は、何もしなければ、スクリーン１０８に対して斜め下方から入射する。そうすると、スクリーン１０８を透過する投影光ＬＢ２は斜め上方に出射することになるので、スクリーン１０８の正面側から正しく画像を視認することができない。
【００２２】
そこで、スクリーン１０８の背面に配置されたフレネルレンズ１０９でスクリーン１０８の背面に直角に投影光ＬＢ２を入射させるように屈折させて、スクリーン１０８の正面側から正しく画像を見ることができるようにしている。
【００２３】
そして、スクリーン１０８の背面より入射した投影光ＬＢ２は、スクリーン１０８の内部の散乱粒子で散乱されてスクリーン１０８の前面側に透過し、これにより前方からスクリーン１０８に映し出された画像を綺麗に見ることができる。
【００２４】
ここで、仮に、スクリーン１０８の背面側に積層配置されるフレネルレンズ１０９の断面のこぎり状の形状に傷が付くと、スクリーン１０８の前面側に正しく光が透過せず、この傷ついた部分を通る光は、他の方向に透過することになるので暗部等が発生し、スクリーン１０８で見られる画像の画質に影響を与えることになる。
【００２５】
ところで、人物等の画像を投影する部分の形状が立体形状でないスクリーン、つまり、平面状のスクリーンのときには、違和感を与えるような暗部が発生することはなかった。
【００２６】
ところが、人物等の画像を投影する部分を立体形状としたスクリーン１０８では、フレネルレンズ１０９の断面のこぎり状の形状に傷がつき、暗部が発生するようになった。
【００２７】
以下、具体的なスクリーン１０８の状態や成形過程等を説明しながら、その原因について説明する。
図１１に示すように、歯１０９ａが形成されているフレネルレンズ１０９の光出射面１０９ｂは、スクリーン１０８の平面部１０８ｂの背面に面密着するように貼り合わされている。
【００２８】
このようなフレネルレンズ１０９の光出射面１０９ｂに密着する平面部１０８ｂと立体部１０８ａとが一体形成されたスクリーン１０８は、具体的には、図１４に示す真空成形機２００を用いて同図の(ａ)〜(ｆ)の順に成形処理が行われて作製されている。
【００２９】
図１４（ａ）に示すように、真空成形機２００は、上面が開口された箱状の筐体２０１と、この筐体２０１の上面開口部に、スクリーン１０８となるアクリル板等のワーク１１０を取り外し可能に保持し、その上面開口部を密閉して配設される把持部２０２と、筐体２０１内に設けられた成形型(金型)２０３と、把持部２０２で保持されているワーク１１０を加熱し屈曲可能に軟化させるヒータ２０４（図１４（ｂ）参照）と、を備えている。
【００３０】
また、前記筐体２０１には、外部からエアを筐体２０１の内部に供給可能なエア供給管２０５が接続されている。エア供給管２０５には、図示しない開閉弁を介して同じく図示しないエア供給源が接続されており、開閉弁を開操作することにより、筐体２０１の内部にエアを送ることができるようになっている。
【００３１】
成形型２０３は、筐体２０１の上面に把持部２０２と共に配置されるワーク１１０と対向配置されている。ワーク１１０と対向する成形型２０３の面には、スクリーン１０８の立体部１０８ａと平面部１０８ｂを形成する型部２０３ａが設けられ、その型部２０３ａの裏面側には真空引きするための空間を有したボックス部２０３ｂが設けられている。
【００３２】
また、型部２０３ａには、その型部２０３ａの上面からボックス部２０３ｂの内部空間まで貫通した真空引きのための孔２０６(以下、これを「エア抜き孔２０６」という)が複数設けられている。
【００３３】
一方、ボックス部２０３ｂには、図示しない開閉弁を介して同じく図示しない真空源が接続されており、開閉弁を開操作することによりボックス部２０３ｂの内部空間の空気を吸って、ボックス部２０３ｂの内部を真空状態にすることができるようになっている。
【００３４】
また、成形型２０３は、図示しない手段により、筐体２０１内を上下に移動し、ワーク１１０と極めて隣接してワーク１１０を吸引可能な状態となる、図１４（ｅ)に示す上方の成形位置と、ワーク１１０と大きく離れた状態となる、図１４（ａ)、(ｂ)、(ｃ)、(ｄ)、(ｆ)に示す下方の非成形位置と、に配置可能になっている。
【００３５】
図１４（ｂ)に示すヒータ２０４は、例えば電気ヒータであり、同図に示すように、筐体２０１の上面に把持部２０２と共に配置されたワーク１１０の表裏面にそれぞれ対向する稼働位置と、ワーク１１０の表裏面から外れた図示しない退避位置とに移動可能に配置されるようにして、把持部２０２の上下の位置に分かれて一対用意されている。
【００３６】
そして、稼働位置に配置された状態でヒータ２０４に通電がなされて、ヒータ２０４が加熱されると、その熱で対向しているワーク１１０の上下面をそれぞれ加熱して、ワーク１１０の全体を屈曲可能に軟化させることができるようになっている。
【００３７】
このように構成された真空成形機２００では、まず図１４（ａ)に示すように、ワーク１１０を保持した把持部２０２が筐体２０１の上面に、その上面開口を塞いだ状態で配置される。
【００３８】
次に、図１４（ｂ)に示すように、成形型２０３を下方の非成形位置に配置した状態で、ヒータ２０４が稼働位置まで移動され、把持部２０２の上下面と対向した状態に配置される。
【００３９】
そして、そのヒータ２０４から発する熱により、把持部２０２で保持されているワーク１１０を上下面から加熱し、ワーク１１０の全体を屈曲可能な状態まで軟化させる。なお、加熱を終えたら、ヒータ２０４は、成形型２０３の移動の妨げとならない退避位置までに移動される。
【００４０】
その後、図１４（ｃ)に示すように、筐体２０１内にエア供給管２０５を通してエアが供給され、図１４（ｄ)に示すように、その供給されたエアの圧力でワーク１１０の全体を筐体２０１の上面外側に屈曲させて膨らませる。
【００４１】
そして、図１４（ｅ)に示すように、成形型２０３がワーク１１０と近接する成形位置まで上昇された後、ボックス部２０３ｂ内のエアが抜かれる。ボックス部２０３ｂ内のエアが抜かれると、エア抜き孔２０６を介して軟化状態にあるワーク１１０が成形型２０３側に引き付けられ、その成形型２０３上に密着し、その型面に沿う形状に成形される。
【００４２】
図１５は、ワーク１１０が成形型２０３の型面に沿うように引き付けられている図１４（ｅ)の状態の一部を拡大して示した図である。図１５に示すように、この型面に沿う形状に成形される時に、ワーク１１０の真空引きされる裏面側では、エア抜き孔２０６内に軟化したワーク１１０の一部がエアの引き力で引き込まれるため、エア抜き孔２０６と同等径の突起部１０８ｃが形成される。具体的には、エア抜き孔２０６の直径が０．５〜１ｍｍ程度であるので、直径が０．５〜１ｍｍ程度の緩やかなＲを描いたような突起部１０８ｃが形成される。
【００４３】
成形後、ワーク１１０が冷却して固まったら、図１４（ｆ)に示すように、成形型２０３がワーク１１０から大きく離れる非成形位置まで下降された後、把持部２０２からワーク１１０を取り外し、外周の余分な部分等を除去して、図１２及び図１３に示す立体部１０８ａと平面部１０８ｂとを有するスクリーン１０８が完成するが、スクリーン１０８の背面側に形成された突起部１０８ｃは、そのまま残っている。
【００４４】
そして、このようにして成形されたスクリーン１０８の背面側には、図１３に示すように、フレネルレンズ１０９が、歯１０９ａを形成している光出射面１０９ｂをスクリーン１０８と向かい合わせにして、平面部１０８ｂと面密着された状態で貼り合わされることは上述した通りであるが、このフレネルレンズ１０９と面密着して貼り合わされる平面部１０８ｂには、上述のように突起部１０８ｃが存在する。
【００４５】
そうすると、図１６の一部拡大図に示すように、その貼り合わせ時や貼り合わせ後に、この突起部１０８ｃがフレネルレンズ１０９の光出射面１０９ｂに部分的な押圧力を加えることになり、フレネルレンズ１０９の歯１０９ａを破損させることになる。つまり、成形時にできる突起部１０８ｃのために、フレネルレンズ１０９の断面のこぎり状の形状に傷がつき、暗部が発生していた。
【００４６】
なお、スクリーン１０８に立体部１０８ａを設けていない場合には、真空成型機２００を使用しておらず、このような突起部が形成されないため、フレネルレンズ１０９の歯１０９ａに部分的に力が加わることがなく、フレネルレンズ１０９に設けられる歯１０９ａ全体に分散して力が加わるので、各歯１０９ａの歯先(山)のピッチＰが０．１ｍｍ程度のような微細な構造でも傷つくようなことがなかったものと考えられる。
【００４７】
そこで、この突起部１０８ｃがなくなるように、研磨等の仕上げ加工をして突起部１０８ｃを取り除くことも考えられるが、そうすると、工数が掛かり、コストアップの原因になる。
【００４８】
また、スクリーン１０８が元々薄い場合に、研磨を行うと、さらに、そのスクリーン１０８を薄くすることになり、スクリーン１０８による光の散乱効果が十分に得られず、画像の画質に影響を与える原因にもなる。
【００４９】
これらのことを考慮して、鋭意検討を進めた結果、以下で説明する本実施形態の構成に至った。
図１及び図２は、本発明に係る実施形態の表示装置１０の斜視図であり、図３に図１中のＡ-Ａ位置で切断した表示装置１０の断面図である。図１及び図２に示すように、表示装置１０は、装置本体部１１と、スクリーン部１２とを備えている。なお、基本構成について上述したように、表示装置１０は、スクリーン部１２の背面から画像の投影光を照射する背面投写型の表示装置である。
【００５０】
本実施形態では、スクリーン部１２に人物像が映し出され、その人物像が何等かの説明や案内を行うコンテンツを再生するのに適したものとして、図１に示すように、人形の部分を有するスクリーン部１２とした場合を示しているが、スクリーン部１２の形状等は、これに限定されるものではない。
【００５１】
装置本体部１１は、上面が開口された箱状をした筐体１３を備えており、スクリーン部１２は筐体１３の上面前部(外部)に立設した状態で、取り外し可能に配設されている。このため、スクリーン部１２は、コンテンツに合わせて任意のものと交換ができるようになっている。
【００５２】
なお、スクリーン部１２は、図３に示すように、筐体１３側に倒すことができ、表示装置１０を使用しないときには、スクリーン部１２を筐体１３側に倒すようにして収納できるようになっている。
【００５３】
また、図３に示すように、筐体１３内には、投影光を後方に向けて投影するように配置された投影部(プロジェクター)１４と、投影部１４から照射される投影光である光ＬＢ１(以下、これを「投影光ＬＢ１」という)を順次反射させてスクリーン部１２に導く２枚の反射鏡１５、１６と、図１に示す電源１７が設けられている。
【００５４】
なお、図１及び図３に示すように、筐体１３の上面開口部には、パネル１８が取り付けられており、パネル１８の中央は光を透過する透明部１８ａとされている。本実施形態では、パネル１８の透明部１８ａ以外の部分が、黒色印刷等により、筐体１３の内部が見えないようにされているが、これに限定されるものではなく、パネル１８の全部を透明にしてもよい。
【００５５】
図４は、スクリーン部１２を単体で示す正面図であり、図５は図４中のＢ−Ｂ位置で切断したスクリーン部１２の断面図である。図５に示すように、スクリーン部１２は、スクリーン１９と、スクリーン１９の背面側に積層した状態で貼り合わせられて、スクリーン１９と一体化されているフレネルレンズ２０とからなる。
【００５６】
スクリーン１９は、上述したように、例えばアクリル等の透明材料に光散乱粒子を混入させたもので形成されており、人物等の画像を投影する部分１９ａ(以下、これを「立体部１９ａ」という)と、絵や文字等を投影する平面で形成された部分１９ｂ(以下、これを「平面部１９ｂ」という)とが真空成形で一体に形成されたものであり、より具体的には、立体部１９ａが平面部１９ｂよりも前面側に突き出されて立体化した形状にされている。
【００５７】
一方、本実施形態のスクリーン１９では、スクリーン１０８とは異なり、図５に示すように、投影時に画像が投影される範囲Ｓ(以下、これを「投影範囲Ｓ」という)の外側となる外周縁１９ｄに、後方(フレネルレンズ２０が貼り合わされる側)に向かってほぼ直角に折り曲げられた段差部１９ｅと、段差部１９ｅの後端から外側に向かってほぼ直角に折り曲げられたフランジ部１９ｆが、ほぼ全周に亘って一体に形成されている。
【００５８】
このようなスクリーン１９は、図６に示すような真空成形を行うことで形成される。
具体的には、図６に示す真空成形機３０も上述した真空成形機２００と同じ基本構成を有し、真空成形機３０は、図６（ａ）に示すように、上面が開口された箱状の筐体３１と、この筐体３１の上面開口部に、スクリーン１９となるアクリル板等のワーク２１を取り外し可能に保持し、その上面開口部を密閉して配設される把持部３２と、筐体３１内に設けられた成形型(金型)３３と、把持部３２で保持されているワーク２１を加熱し屈曲可能に軟化させるためのヒータ３４（図６（ｂ）参照）と、を備えている。
【００５９】
また、筐体３１には、外部からエアを筐体３１の内部に供給可能なエア供給管３６が接続され、エア供給管３６には、図示しない開閉弁を介して同じく図示しないエア供給源が接続されており、開閉弁を開操作することにより筐体３１の内部にエアを送ることができるようになっている。
【００６０】
さらに、成形型３３は、筐体３１の上面に把持部３２と共に配置されるワーク２１と対向配置され、ワーク２１と対向する面には、スクリーン１９の立体部１９ａと平面部１９ｂを形成する型部３３ａが設けられており、その型部３３ａの裏面側には、真空引きするための空間を有したボックス部３３ｂが設けられている。
【００６１】
加えて、成形型３３のボックス部３３ｂには、図示しない開閉弁を介して同じく図示しない真空源が接続されており、開閉弁を開操作することによりボックス部３３ｂの内部空間の空気を真空源が吸って、ボックス部３３ｂの内部を真空状態にすることができるようになっている。
【００６２】
そして、成形型３３は、図示しない手段により、筐体３１内を上下に移動し、ワーク２１と極めて隣接してワーク２１を吸引可能な状態となる、図６（ｅ)に示す上方の成形位置と、ワーク２１と大きく離れた状態となる図６（ａ)、(ｂ)、(ｃ)、(ｄ)、(ｆ)に示す下方の非成形位置と、に配置可能になっている。
【００６３】
また、図６（ｂ)に示すヒータ３４も、上述したヒータ２０４と同様に、例えば電気ヒータが用いられ、同図に示しているように、筐体３１の上面に把持部３２と共に配置されたワーク２１の表裏面にそれぞれ対向する稼働位置と、ワーク２１の表裏面から外れた図示しない退避位置とに移動可能に配置されるようにして、把持部３２の上下の位置に分かれて一対用意されており、稼働位置に配置された状態でヒータ３４に通電がなされて、ヒータ３４が加熱されると、その熱で対向しているワーク２１の上下面をそれぞれ加熱して、ワーク２１の全体を屈曲可能に軟化させることができるようになっている。
【００６４】
一方、図７及び図８に詳細に示すように、成形型３３は、上述した成形型２０３と同様に、型部３３ａに、型部３３ａの上面からボックス部３３ｂの内部まで貫通した真空引きのための孔３５(以下、これを「エア抜き孔３５」という)が複数設けられている点では同じであるが、型部３３ａは、上述した型部２０３ａと異なり、図８に示すように、型部３３ａのスクリーン１９の外周縁１９ｄに対応する部分には、スクリーン１９の段差部１９ｅを形成する下方に向かって延びる側壁部３３ｃと、スクリーン１９のフランジ部１９ｆを形成する側壁部３３ｃの下端から外方へ向かってほぼ直角に延びる水平部３３ｄが、それぞれ全周に亘って設けられている。
【００６５】
そして、このように構成された真空成形機３０では、まず図６（ａ)に示すように、ワーク２１を保持した把持部３２が筐体３１の上面に、その上面開口を塞いだ状態で配置される。
【００６６】
次に、図６（ｂ)に示すように、成形型３３を下方の非成形位置に配置した状態で、ヒータ３４が稼働位置まで移動され、把持部３２の上下面と対向した状態に配置される。そして、そのヒータ３４から発する熱により、把持部３２で保持されているワーク２１を上下方向ら加熱し、ワーク２１の全体を屈曲可能な状態まで軟化させ、加熱を終えたら、ヒータ３４が、成形型３３の移動の妨げとならない退避位置に移動する。
【００６７】
その後、図６（ｃ)に示すように、筐体３１内にエア供給管３６を通してエアが供給され、図６（ｄ)に示すように、その供給されたエアの圧力でワーク２１の全体を筐体３１の上面外側に屈曲させて膨らませて、図６（ｅ)に示すように、成形型３３がワーク２１と近接する成形位置まで上昇した後、ボックス部３３ｂ内のエアが抜かれる。
【００６８】
ボックス部３３ｂ内のエアが抜かれると、エア抜き孔３５を介して軟化状態にあるワーク２１が成形型３３側に引き付けられ、その成形型３３上に密着されて、その型面に沿った形状の立体部１９ａと平面部１９ｂと段差部１９ｅとフランジ部１９ｆとが一体に形成される。
【００６９】
そして、成形後、ワーク２１が冷却して固まったら、図６（ｆ)に示すように、成形型３３をワーク２１から大きく離れる非成形位置まで下降させた後、把持部３２からワーク２１を取り外して、外周の余分な部分等を除去して、図４及び図５に示す立体部１９ａと平面部１９ｂと段差部１９ｅとフランジ部１９ｆとを有するスクリーン１９が完成する。この場合でも、上述と同様に、スクリーン１９の背面側には、突起部１０８ｃと同様の突起部１９ｃができることになる。
なお、上記で詳細に説明したように、真空成形機３０の基本的な構成及び成形手順は真空成形機２００の時と同じであるので特別コストアップすることはない。
【００７０】
一方、本実施形態のフレネルレンズ２０は、上述のフレネルレンズ１０９と同様の構成であって良く、したがって、フレネルレンズ２０の点でも特別にコストアップするようなことはない。
【００７１】
具体的には、フレネルレンズ２０は、上述したのと同様に、アクリル等の透明材料からなり、スクリーン１９とほぼ同じ外形をした平面板として形成されており、図３に示すように、スクリーン１９と対向して配置される光出射側となる光出射面２０ｃに、歯２０ａを繰り返し複数設けて断面のこぎり状の形状が形成されている。
その各歯２０ａの歯先(山)のピッチＰも上述したように０．１ｍｍ程度とされている。
【００７２】
また、フレネルレンズ２０の断面のこぎり状の光出射面２０ｃがスクリーン１９に対向されるように、スクリーン１９の背面側に積層した状態とされているので、既に説明したように、断面のこぎり状の光出射面２０ｃは外部から触れられることがないようにスクリーン１９でカバーされ、断面のこぎり状の形状が傷つけられることがないようにされている。
【００７３】
一方、本実施形態では、フレネルレンズ２０は、その外周部分２０ｂをスクリーン１９の外周縁１９ｄのフランジ部１９ｆの背面側に当接させた状態で配置されており、投影範囲Ｓの範囲内に位置するフレネルレンズ２０は、最もスクリーン１９に近い部分でも、図５に示すように、スクリーン１９の外周縁１９ｄの段差部１９ｅの高さＨ分だけ離間して配置されるようになっている。
なお、このフランジ部１９ｆと接触する部分では、フレネルレンズ２０の歯先が破損する場合があるが、この部分は、元々、投影範囲Ｓの範囲外であるので、表示装置１０に表示される画像の画質に影響を与えることはない。
【００７４】
そして、このスクリーン１９の外周縁１９ｄの段差部１９ｅが、成形時にできる突起部１９ｃの突出量よりも大きい高さＨとされているので、投影範囲Ｓの範囲内では、フレネルレンズ２０をスクリーン１９の突起部１９ｃが押圧することがないようになっている。
【００７５】
このように、本実施形態による表示装置１０では、スクリーン１９の画像が映し出される投影範囲Ｓの外側となる外周縁１９ｄに、突起部１９ｃの突出量よりも大きい高さＨ(図５参照)を有した段差部１９ｅを設け、その投影範囲Ｓの外側となる外周縁１９ｄのフランジ部１９ｆにフレネルレンズ２０を接触させてスクリーン１９にフレネルレンズ２０を貼り合わせるようにしている。
【００７６】
したがって、投影範囲Ｓの範囲内ではフレネルレンズ２０の光出射面２０ｃとスクリーン１９の平面部１９ｂとが、段差部１９ｅの高さＨ分である所定の距離、離間するので、投影範囲Ｓ内に位置するフレネルレンズ２０の部分をスクリーン１９の突起部１９ｃが押圧して、投影範囲Ｓ内に位置するフレネルレンズ２０の歯２０ａの歯先が潰されることがない。
この結果、歯先の潰れることによって発生するスクリーン１９上の暗部の発生が抑制される。
【００７７】
以上、具体的な実施形態に基づき、本発明の説明を行ってきたが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形や改良等が可能である。
【００７８】
上記実施形態では、スクリーン１９の外周縁１９ｄにのみ段差部１９ｅを設けた構造を開示したが、例えば図９に示すように、立体部１９ａと平面部１９ｂとの間(境界)にも、後方に向かってほぼ直角に突出した状態にして、高さＨを有する壁状の段差部１９ｇを、フレネルレンズ２０と当接するようにして一体に設けてもよい。
【００７９】
この場合、この段差部１９ｇが当接するフレネルレンズ２０の部分では、歯２０ａが傷つく場合があるが、この立体部１９ａと平面部１９ｂとの間の部分は、元々、形状変化が急な部分のため、暗部が発生していてもほとんど視認されないので画像に違和感を与えることがない。
【００８０】
そして、このように立体部１９ａと平面部１９ｂとの間に段差部１９ｇを設けると、フレネルレンズ２０を支える部分が増えることになり、フレネルレンズ２０の撓みが防止される。
このため、強い振動等を受けたときに、損傷して暗部が発生すると違和感を与えることになる位置に位置するフレネルレンズ２０の部分が撓んでスクリーン１９に接触して、その位置のフレネルレンズ２０の歯２０ａが損傷することが回避できるので、視聴者に違和感を与えるような暗部の発生を抑制することができる。
【００８１】
また、上記実施形態では、スクリーン１９の立体部１９ａの背面が中空の状態とされている場合を示したが、図１０に示すように、立体部１９ａの背面空間内に透明材料２２を配設し、その空間内部を透明材料２２で埋めて、立体部１９ａの裏面側と平面部１９ｂの裏面とがほぼ面一となるようにしても良い。このようにすれば、平面部１９ｂの裏面にフォーカスを合わせるようにしたときに、立体部１９ａに対してフォーカスが合わないという問題を解決することができる。
【００８２】
より具体的には、例えば、投影部１４から投影されてフレネルレンズ２０を介して入射される投影光ＬＢ１は、平面部１９ｂの裏面１９ｈ(以下、これを「光入射面１９ｈ」という)にフォーカスされるように設定されるとすると、光が入射する立体部１９ａの背面部分は、その設定されたフォーカス位置よりも前方に外れた位置に位置することになる。
【００８３】
そこで、透明材料２２のフレネルレンズ２０と対向する面２２ａが平面部１９ｂの光入射面１９ｈとほぼ面一となるように、立体部１９ａの空間内に透明材料２２を配設することで、立体部１９ａに光が入射する光入射面が、面２２ａに位置するのと同様の状態となり、立体部１９ａに対してもフォーカスが合った状態にすることができる。したがって、立体部１９ａのフォーカス外れが抑制されるので、立体部１９ａと平面部１９ｂのどちらにおいても鮮明に画像を映し出すことができる。
【００８４】
なお、透明材料２２には、スクリーン１９と同じアクリル等の材料を用いればよいが、スクリーン１９のように散乱粒子を添加する必要はない。
【００８５】
このように、本発明の技術的範囲には、本発明の目的が達成される範囲での様々な変形や改良等が含まれるものである。
【００８６】
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
＜請求項１＞
画像の投影光を照射する投影部と、
前記投影光に対応して配置され、光出射側に断面のこぎり状の形状が形成されたフレネルレンズと、
前記フレネルレンズの光出射面側に設けられ、立体部と平面部とを含むスクリーンと、を備え、
前記スクリーンには、前記フレネルレンズの前記平面部が前記スクリーンから所定の距離、離間して前記スクリーンに前記フレネルレンズを貼り合わせる段差部が設けられていることを特徴とする表示装置。
＜請求項２＞
前記段差部が、前記スクリーンの外周縁に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
＜請求項３＞
前記段差部が、前記立体部と前記平面部との間に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
＜請求項４＞
前記立体部には、前記立体部の光入射面が前記平面部の光入射面とほぼ面一となるように、透明材料が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
【符号の説明】
【００８７】
１０        表示装置
１１        装置本体部
１２        スクリーン部
１３        筐体
１４        投影部
１５        反射鏡
１６        反射鏡
１７        電源
１８        パネル
１８ａ      透明部
１９        スクリーン
１９ａ      立体部
１９ｂ      平面部
１９ｃ      突起部
１９ｄ      外周縁
１９ｅ      段差部
１９ｆ      フランジ部
１９ｇ      段差部
１９ｈ      光入射面
２０        フレネルレンズ
２０ａ      歯
２０ｂ      外周部分
２０ｃ      光出射面
２１        ワーク
２２        透明材料
２２ａ      面
３０        真空成形機
３１        筐体
３２        把持部
３３        成形型
３３ａ      型部
３３ｂ      ボックス部
３３ｃ      側壁部
３３ｄ      水平部
３４        ヒータ
３５        エア抜き孔
３６        エア供給管
ＬＢ１      投影光
Ｐ          歯先のピッチ
Ｓ          投影範囲
Ｈ          高さ
【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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