(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が投射されるスクリーンが前面に装着されるスクリーンブロックを多段に積み上げて大型の画面を形成するマルチ投射型スクリーンにおいて、
前記スクリーンブロックが、
画像が投射される平行平板スクリーンと、
中央が、前記平行平板スクリーンの中央部分を覆う平板レンズ構造を成し、周辺が、前記平行平板スクリーン間の目地部分及び平行平板スクリーンの周辺部分を覆う凸レンズ構造を成し、前記平行平板スクリーンの光出射側に装着したレンズ状透明スクリーンとを備え、
前記レンズ状透明スクリーンの周辺を成す凸レンズ構造は、その断面形状の曲線部が、前記中央を成す平板レンズの観視者側の箇所から目地へ向けて円形状または楕円形状に傾斜し、目地部分の幅が観視者から見て狭くなるように、平行平板スクリーンからの出射光を屈折させて出射することを特徴とするマルチ投射型スクリーン。
【請求項２】
前記凸レンズ構造の断面形状の曲線部が円形状である請求項１記載のスクリーンにおいて、
前記円形状の曲率半径が、目地部分の光入射側からみた幅の大きさの少なくとも５倍であることを特徴とするマルチ投射型スクリーン。
【請求項３】
前記凸レンズ構造の断面形状の曲線部が楕円形状である請求項１記載のスクリーンにおいて、
前記楕円形状の楕円の長径の半分が、目地部分の光入射側からみた幅の大きさの少なくとも５倍であることを特徴とするマルチ投射型スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の画面を並べることにより大画面を表示するマルチ投射型スクリーンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大画面のディスプレイを構成する手段としてマルチ画面がある。これは例えば図１の投射型ディスプレイを図２のように複数個上下左右に重ねることにより、全体として大きな画面を持つディスプレイを構成するものである。投射型ディスプレイは、ディスプレイの筐体１の中に投射装置３を含み、前面がスクリーン２になっている。図２は図１の投射型ディスプレイを４台上下左右各２段重ねて２×２のマルチ画面を構成した例である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようにマルチ画面により大型の画面を容易に構成できるが、問題点として画面中に図２（ｂ）に示すような線４が見えてしまうことが挙げられる。これは、重ねた目地４のところで筐体１の厚さの分だけ、そこの部分からは光が出ないからである。図２（ａ）の目地の部分４を破線の範囲で拡大したものを図３に示す。投射装置３からの入射光５はスクリーン２を通り出射光６として出て行くが、筐体１は通常金属でできており光を通さないため、この部分からは光が出ず画面上では目地の部分が黒い線として見える。この黒い線の幅は数ｍｍ程度であるが、マルチ画面を見慣れない人にとっては画質を劣化させる要因となっている。
【０００４】
これを解決する方法として図４のように目地の部分に外に凸になっている透明部材である凸レンズ構造１２を設ける方法がある（特開平５−１７３２５２号「マルチプロジェクタ」より）。この方法によると、図４に示す通り正面から見ると目地の部分からも多少光が出るので、目地の見え方が緩和される。
【０００５】
ただし凸レンズ構造については制限が生じる。これを図５で説明する。図５で光の出る方向Ａ，Ｂともに「凸レンズ構造に光が入る領域」１３からの光がいかなければいけないため（そうでなければ暗くなり目地がはっきり目立つ）、凸レンズ構造１２は上下非対称でさらにある程度高くなければいけない（高さはディスプレイの筐体１の厚さの２倍程度）。このような高い突起形状では傷がつきやすい。
【０００６】
また、領域１３からの光で図５のＡ，Ｂ両方の光出力をまかなっているため、このままではこの部分は画面中央部よりもかなり暗くなってしまう。これを防ぐためにこの領域１３の部分だけを明るくすることが考えられるが、現在のプロジェクタは画面を明るくするために既に多くの努力をしてしまっているので、この部分での輝度の改善はせいぜい１．３倍位である。そこで領域１３を大きくすればいいが、図５で凸レンズ構造１２の下側をそのままにして上側だけ変えてもＢから出る光は変化がないので、高さも大きくする必要がある。これではさらに傷つきやすい構造になる。
以上示したように、凸レンズ構造では目地の見え方の改善効果は少ないか、または傷つきやすい構造となる。
【０００７】
また、これとは別に、図６のように透明なスクリーン取り付け枠１５を設けることも考案されている（実開平４−１６４４４号「マルチ映像装置のスクリーン構造」）。この方法ではスクリーン取り付け枠１５が湾曲していて結果的にレンズ作用をするので目地が多少目立たなくなる。ただし、十分なレンズ作用をさせて目地の見え方を改善するためには図６のように厚さＤよりも厚さＣを小さくする必要があるが、これでは取り付け枠としての働きが無くなる（取り付け枠１５自体が薄くなるので、取り付け枠としての強度が不足する。）。従って、取り付け枠として機能しながらでは目地の見え方の改善効果は少ない。
【０００８】
そこで本発明の目的は、前述のように目立ってしまうマルチ画面の目地を目立たなくしたマルチ投射型スクリーンを提供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明マルチ投射型スクリーンは、画像が投射されるスクリーンが前面に装着されるスクリーンブロックを多段に積み上げて大型の画面を形成するマルチ投射型スクリーンにおいて、前記スクリーンブロックが、画像が投射される平行平板スクリーンと、中央が、前記平行平板スクリーンの中央部分を覆う平板レンズ構造を成し、周辺が、前記平行平板スクリーン間の目地部分及び平行平板スクリーンの周辺部分を覆う凸レンズ構造を成し、前記平行平板スクリーンの光出射側に装着したレンズ状透明スクリーンとを備え、前記レンズ状透明スクリーンの周辺を成す凸レンズ構造は、その断面形状の曲線部が、前記中央を成す平板レンズの観視者側の箇所から目地へ向けて円形状または楕円形状に傾斜し、目地部分の幅が観視者から見て狭くなるように、平行平板スクリーンからの出射光を屈折させて出射することを特徴とするものである。
【００１０】
また、この発明の好適な実施態様は、前記凸レンズ構造の断面形状の曲線部が円形状である請求項１記載のスクリーンにおいて、前記円形状の曲率半径が、目地部分の光入射側からみた幅の大きさの少なくとも５倍であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、好適な実施態様は、前記凸レンズ構造の断面形状の曲線部が楕円形状である請求項１記載のスクリーンにおいて、前記楕円形状の楕円の長径の半分が、目地部分の光入射側からみた幅の大きさの少なくとも５倍であることを特徴とする。ここで、前述の少なくとも５倍とは、５倍かそれ以上であることを意味する。
【００１２】
レンズからの出射光８のうち、目地近辺のものは、図のように左側へ向かって出射されるスクリーンからの出射光９がレンズ状スクリーン７により屈折されて平行光として出射される。これに対し、右側の部分からの出射光はレンズ状スクリーン７がその部分では平面なので何も影響されずスクリーン２からまっすぐに出射される。このように筐体１による目地から見かけ上出射する光が発生することが図からわかる。
【００１３】
出射光８は画面を見ている人が受ける光であるため、この観視者にとって目地の見え方は、実際の目地の幅１０がレンズ状スクリーン７の効果により見かけ状の幅１１になっており、目地が狭くなったように見える。見かけ上どのくらい小さく見えるかはレンズの形状や大きさによって決まる。計算によると、レンズ状スクリーン７の曲線部の円形状の曲率半径が実際の目地の幅の大きさ１０の数倍（だいたい５倍以上）であれば見かけ上の目地の幅の大きさ１１は実際の幅の大きさ１０の１／３以下になる。このように画面を見ている人には目地が目立たなくなるので目地による画質の劣化が気にならないレベルにまで減少させられる。
【００１４】
本発明でのレンズの形状を図８に示す。図８（ａ）は前記曲線部が円形状の場合で、同図（ｂ）は楕円形状の場合を示す。どちらも参照番号１４で示してあるのが中心（楕円の場合は焦点）であり、破線より左側の部分が凸レンズ構造を構成している。また、本発明のレンズを斜めから見た場合の光の進み方を図９に示す。このように、ほとんど影になる部分は存在しないことがわかる。
【００１５】
なお、図７からわかるように凸レンズ構造部分へ光が入射する領域１６と凸レンズ構造部分から光が出射する領域１７を比較すると、目地の部分だけ領域１７が広くなっており、上記の大きさよりその比は１．２倍以下である。このため、領域１６に表示される画像は１．２倍だけ拡大されて領域１７に表示されるが、この程度であれば目地が目立つよりも影響がはるかに少ない。さらにデジタル信号処理を用いてあらかじめその部分に表示する画像を縮小しておけば（５画素から内挿して４画素を作る程度は現在の技術では容易である）影響を軽減できる。この場合、その部分の信号レベルを上げて輝度の補正も可能であるが、斜めから見たときに明るい部分が目立つこともあり得るので、輝度の補正は必ずしも必要ではない。
このようにレンズ構造を持つスクリーンを使用すると、マルチ画面で生じる画面の目地を目立たなくすることができる。
【００１６】
図１０に、本発明の具体例１を示す。これは、両端が楕円形状のレンズ構造をなしスクリーンの幅（図１０の矢印部分）が筐体１の幅と等しいレンズ状スクリーン７を各投射装置のスクリーンの上にのせたものである。なお、本発明であるレンズ状スクリーン７の固定は、スクリーン２に透明な接着剤や透明なネジなどで行うことができる。図１０では透明なネジ１８を使用した場合を示している。また図１１のように透明板にスクリーン７を加工して製作しそれ全体をネジなどで筐体１に固定することも可能である。これを具体例２として図１１に示す。
【００１７】
図１２は、本発明の具体例３を示している。凸レンズは逆方向に用いてもほぼ同じ効果が得られるので、観視者側の面をこのように平面にすることができる。図１１と同じく透明板上にスクリーン７を加工して製作したものを具体例４として図１３に示す。
【００１８】
以上いくつかの具体例をあげ本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の要旨内で各種の変形、変更の可能なことは自明であろう。
【００１９】
【発明の効果】
マルチ画面は大画面を実現する上で多く利用されている技術である。本発明により、画面の目地が目立たない大画面ディスプレイを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  投射型ディスプレイの構成例である。
【図２】  （ａ）はマルチ投射型ディスプレイ構成例の側面図、（ｂ）はその正面図である。
【図３】  図２で目地の部分の拡大図である。
【図４】  目地の部分の不自然さを抑圧する従来例である。
【図５】  図４の一部分を拡大した図である。
【図６】  透明なスクリーン枠を設けた従来例である。
【図７】  本発明の原理を説明するための図である。
【図８】  （ａ）および（ｂ）は本発明でのそれぞれ異なった２つのレンズ構造図である。
【図９】  本発明で斜めから見た場合の例を示す図である。
【図１０】  本発明の具体例１である。
【図１１】  本発明の具体例２である。
【図１２】  本発明の具体例３である。
【図１３】  本発明の具体例４である。
【符号の説明】
１    筐体
２    スクリーン
３    投射装置
４    目地の部分
５    投射装置からの入射光
６    スクリーンからの出射光
７    レンズ状スクリーン
８    観視者からみたレンズからの出射光
９    レンズで屈折されるスクリーンからの出射光
１０  実際の目地の幅
１１  見かけ上の目地の幅
１２  凸レンズ構造
１３  凸レンズ構造に光が入る領域
１４  凸レンズ構造の曲線部の中心位置
１５  透明スクリーン取り付け枠
１６  凸レンズ構造部分へ光が入射する領域
１７  凸レンズ構造部分から光が出射する領域
１８  透明ネジ
【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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