JPH0934014A - 投写型ディスプレイ装置用スクリーン及びそれを用いた投写型ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、加工歪みになどによるスクリー
ン形状のたわみ等に生じるスクリーン面の凹凸を自在に
補正し、スクリーン面を理想的な形状に改善し、画像の
歪み、画質の劣化を防止することをその目的とする。 【解決手段】 スクリーン本体２１の外周部を複数個の
取り付け板２２で固定し、この取り付け板２２を取り付
け角度が自在な状態でベース枠２３に固定する。調整ネ
ジ２４を用いて取り付け板２２の取り付け角度を調整す
ることによりスクリーン本体２１の面形状を平面形状に
調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶パネルのよ
うな画像表示素子を使用して、スクリーン上に画像を拡
大投写する投写型ディスプレイ装置及びそのスクリーン
に関する。

【０００２】

【従来の技術】投写型ディスプレイ装置のうち、特に大
画面の背面投写型ディスプレイ装置のスクリーンとして
は、通常アクリル等の樹脂製のスクリーンが用いられて
いる。

【０００３】上記スクリーンは、例えば、図１４に示す
ように、樹脂製のスクリーン本体４１を取り付け金具４
２を用いてベース枠４０に固定したり、図１５に示すよ
うにベース枠４０にビス４３を用いてスクリーン本体４
１を直接固定したものが一般的に用いられている。

【０００４】このように、スクリーン本体４１を直接ま
たは取り付け金具４２を用いてベース枠４０に固定して
しまうと、温度や湿度の変化によってスクリーン本体４
１に歪みが生じることがある。

【０００５】従来、この問題点を防ぐ手段として、図１
６に示すように、スクリーン本体４１の四辺をコイルバ
ネ４４等を用いて外方に引張り力を付勢した状態でベー
ス枠４０に取り付け、温度や湿度の変化によるスクリー
ン本体４１の膨張・収縮を吸収する方法が提案されてい
る。

【０００６】ところで、投写型ディスプレイ装置のスク
リーン本体４１は、その大きさと比較して厚みは非常に
薄いアクリル等の樹脂材料で形成されているため、前述
した温度や湿度の変化による伸縮が生じるばかりでな
く、製造時の加工歪みによりスクリーン面の平面性が損
なわれ、図１７に示すように、スクリーン中心に対して
凹形状または凸形状で仕上がる。

【０００７】従来の投写型ディスプレイ装置、例えば、
１台の液晶プロジェクタの画像をスクリーン上に拡大投
写する投写型ディスプレイ装置においては、ある程度ス
クリーン面の平面性が損なわれ、形状にたわみ等の変形
が生じていても、画質には大きな影響はなかった。

【０００８】近年、複数の液晶プロジェクタあるいは複
数の投写レンズを用いて、投写された画像をスクリーン
上で並べて表示する画素重畳型ディスプレイ装置や立体
ディスプレイ装置などの投写型ディスプレイ装置が開発
されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
液晶プロジェクタあるいは複数の投写レンズを用いた投
写型ディスプレイ装置においては、各投写画像の形状や
位置合わせに高い精度が要求され、スクリーンの加工歪
み等による平面精度の悪化は、スクリーン中心部と周辺
部のフォーカスズレなどの画像歪みが生じ、画質が劣化
するという問題があった。

【００１０】また、スクリーンの平面精度をあげるため
には、スクリーンの製造上のばらつきや運送時の変形を
なくすという必要があり、これらを実現するためにはコ
スト的に問題があった。

【００１１】一方、図１６に示すコイルバネ４４を用い
たスクリーンにおいても、この加工歪みで生じたスクリ
ーン面の凹凸を補正・吸収することはできない。また、
温度や湿度による伸縮に対しても幅方向には効果を発揮
するものの、厚み方向の伸縮に対しては外方（幅方向）
に引張り力で付勢しているだけなので十分に対応できな
かった。

【００１２】この発明は、上述した従来の問題点を解決
するためになされたものにして、加工歪みになどによる
スクリーン形状のたわみ等に生じるスクリーン面の凹凸
を自在に補正し、スクリーン面を理想的な形状に改善
し、画像の歪み、画質の劣化を防止することをその目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の投写型ディス
プレイ装置用スクリーンは、スクリーンの観察面方向に
対して前後に移動可能な保持手段を複数個備え、この保
持手段によりスクリーン本体の外周部をベース枠に固定
し、前記保持手段の前後の移動量の調整によりスクリー
ン本体の面形状を平面形状に調整することを特徴とす
る。

【００１４】スクリーンの観察面方向に対して前後に移
動可能にな保持手段としては、例えば、保持手段のスク
リーンを保持するベース枠に対する固定角度を調整する
ことにより行える。

【００１５】上記保持手段は、例えば、スクリーン外周
部を複数個の取り付け板で固定し、この取り付け板をベ
ース枠に対して固定角度が調整可能になるよう固定する
ことで実現できる。このベース枠に対する取り付け板の
角度を調整することにより、スクリーン形状のたわみの
補正を行うことができる。

【００１６】さらに、前記保持手段に、スクリーン本体
をベース枠方向へ付勢する付勢手段を設けるとよい。

【００１７】また、前記保持手段に、スクリーンの観察
面方向に対して伸縮自在な付勢手段をさらに設けると良
い。

【００１８】図１は、この発明によるスクリーン形状の
補正の原理を示す模式図である。この図におけるスクリ
ーンは、スクリーン本体１１の外周部を固定する複数個
の取り付け板１２と、取り付け板１２を固定するベース
枠１３と、ベース枠１３に対する取り付け板の固定角度
の調整手段で構成されている。

【００１９】図１（ａ）は、スクリーン本体１１自体の
面形状が平面状の場合を示している。この状態から同図
（ｂ）に示すように、取り付け板１２を観察者側、すな
わち図中Ａ方向に傾斜させる（スクリーンの観察面側へ
の移動）とスクリーン本体１１の面形状は観察面からみ
て凸面状に変形する。逆に同図（ｃ）に示すように、観
察者とは逆方向、すなわち図中Ｂ方向に傾斜させる（ス
クリーンの観察面とは反対方向側への移動）とスクリー
ン本体１１の面形状は観察面からみて凹面状に変形す
る。

【００２０】この原理を用いて、スクリーン本体１１自
体の面形状が凹面状の場合、取り付け板１２をＡ方向に
傾斜させるとスクリーン本体１１の面形状は平面状や凸
面状に補正できる。逆にスクリーン反対１１自体の面形
状が凸面状の場合、取り付け板１２をＢ方向に傾斜させ
るとスクリーン本体１１の面形状は平面状や凹面状に補
正できる。このように、スクリーン本体１１の面形状に
応じて取り付け板１２のベース枠１３に対する傾斜角度
を調整することで、スクリーン本体１１の面形状の歪み
を解消することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例につき図
面に従い説明する。

【００２２】図２ないし図５を参照して、この発明の第
１の実施例にかかるスクリーンにつき説明する。図２は
この発明の第１の実施例のスクリーンを観察面とは逆方
向から見た状態を示す平面図、図３はこの発明の第１の
実施例のスクリーンを観察面方向から見た状態を示す平
面図、図４は図２のＡ−Ａ’線断面図、図５は取り付け
板と押さえ板の要部を示す平面図である。

【００２３】図２ないし図５に示すように、押さえ板２
５に設けられた長孔２９ａを介してビス２９で取り付け
板２２に押さえ板２５を取り付けることにより、取り付
け板２２に複数の押さえ板２５…が摺動自在に取り付け
られている。そして、この押さえ板２５…と取り付け板
２２との間には、コイルバネ２６が張架され、押さえ板
２５が外周方向へ付勢されている。

【００２４】この実施例における取り付け板２２は、押
さえ板２５が取り付けられる位置が観察面とは逆方向に
少し傾斜して形成されている。また、スクリーン本体２
１の上下に取り付けられる取り付け板２２にはそれぞれ
３つの押さえ板２５…が、左右に取り付けられる取り付
け板２２にはそれぞれ２つの押さえ板２５、２５が取り
付けられている。このように取り付け板２２に予め傾斜
を持たすことで、ベース枠２３に取り付け板２２を取り
付け、ベース枠２３と取り付け板２２との固定角度を調
整することで、スクリーン本体２１にかかる力の方向を
操作している。

【００２５】そして、アクリル板等の樹脂製の板に拡散
板（シート状のものを含む）が貼り付けられたスクリー
ン本体２１の外周部２１ａを、取り付け板２２に摺動自
在に取り付けられた複数の押さえ板２５により挟み込
み、固定ネジ２８により固定することにより、スクリー
ン本体２１が取り付け板２２に固定されている。この実
施例においては、スクリーン本体２１の上下左右にそれ
ぞれ２つの取り付け板２２が固定され、計８個の取り付
け板２２がスクリーン本体２１に取り付けられている。

【００２６】前述したように、押さえ板２５と取り付け
板２２の間にはコイルバネ２６が設けられているので、
スクリーン本体２１に固定した取り付け板２２をベース
枠２３に固定することで、スクリーン本体２１は、外周
方向にコイルバネ２６で付勢された状態でベース枠２３
に取り付られる。従って、温度や湿度の変化によるスク
リーン本体２１の膨張・収縮を吸収するように構成され
ている。

【００２７】そして、この実施例では、ベース枠２３に
上記取り付け板２２が固定ネジ２８により取り付けら
れ、更に、この取り付け板２２には取り付け角度調整用
の調整ネジ２４が取り付けられ、この調整ネジ２４の締
め付け状態によりベース枠２３と取り付け板２２との取
り付け角度が調整される。前述したように、取り付け板
２２には傾斜が設けられているので、角度調整ネジ２４
を締めるに従い、観察面とは逆方向に力が作用する状態
からスクリーンに力が作用しない状態を経て観察面側に
力が作用する状態へと変化する。

【００２８】この実施例においては、調整ネジ２４を全
く締めない状態でベース枠２３に固定ネジ２８で取り付
け板２２を固定したとき、図５（ａ）に示すように、観
察面側とは逆方向に力が作用し、スクリーン本体２１の
スクリーン面が凹面状態となる。図５（ａ）の状態か
ら、固定ネジ２８をゆるめてから固定角度調整用ネジ２
４を締めると、図５（ｂ）に示すように、取り付け板２
２の傾斜面が垂直状態になったとき、スクリーンには力
が作用しない状態になり、更に調整用ネジ２４を締める
と、図５（ｃ）に示すように、観察面側に力が作用す
る。

【００２９】次に、図６を参照して、スクリーン本体２
１の観察面側のスクリーン面が凹面に変形している場合
の補正につき説明する。図６（ａ）に示すように、スク
リーン本体２１に力が作用しない状態、すなわち、取り
付け板２２の傾斜面が垂直の場合にはスクリーン本体２
１のスクリーン面が凹面に歪んでいる。この状態からま
ず、固定ネジ２８をゆるめて、取り付け板２２の調整ネ
ジ２４の締め付けにより、取り付け角度が調整できる状
態にし、調整ネジ２４を締め付けていくと、図６（ｂ）
に示すように、取り付け板２２に傾斜が生じ、図中右方
向の力がスクリーン本体２１に作用し、凹面の歪みが補
正される。この状態で固定ネジ２８を締め付けて取り付
け板２２の角度を固定する。この結果、もともと凹面状
であったスクリーン本体２１の観察面側のスクリーン面
形状を平面状に補正することができる。

【００３０】続いて、図７を参照して、スクリーン本体
２１の観察面側のスクリーン面が凸面に変形している場
合の補正につき説明する。図７（ａ）に示すように、ス
クリーン本体２１に力が作用しない状態、すなわち、取
り付け板２２の傾斜面が垂直の場合には、スクリーン本
体２１のスクリーン面が凸面に歪んでいる。この状態か
らまず、固定ネジ２８をゆるめて、取り付け板２２の調
整ネジ２４をゆるめることにより、取り付け角度が調整
できる状態にし、調整ネジ２４をゆるめていくと、図７
（ｂ）に示すように、取り付け板２２に傾斜が生じ、図
中左方向の力がスクリーン本体２１に作用し、凸面の歪
みが補正される。この状態で固定ネジ２８を締め付けて
取り付け板の角度を固定する。この結果、もともと凸面
状であったスクリーン本体２１の観察面側のスクリーン
面形状を平面状に補正することができる。

【００３１】図８に示すこの発明の第２の実施例は、上
記した実施例が取り付け板２２に傾斜面を設けていたの
に対し、ベース枠２３に傾斜面を形成し、取り付け板２
２は平板状に形成したものである。この実施例において
は、調整ネジ２４を全く締めない状態でベース枠２３に
密着させて固定ネジ２８で取り付け板２２を固定したと
き、図８（ａ）に示すように、観察面側とは逆方向に力
が作用し、スクリーンが凹面状態となる。図８（ａ）の
状態から、固定ネジ２８をゆるめてから固定角度調整用
ネジ２４を締めると、図８（ｂ）に示すように、取り付
け板２２が垂直状態になったとき、スクリーンには力が
作用しない状態になり、更に調整用ネジ２４を締める
と、図８（ｃ）に示すように、観察面側に力が作用す
る。

【００３２】なお、この実施例における作用及び調整方
法は上記実施例のものと同様であるので、説明の重複を
避けるために、ここではその説明を割愛する。

【００３３】図９に示すこの発明の第３の実施例は、ベ
ース枠２３に取り付け板２２をヒンジ２９で揺動自在に
取り付け、このヒンジ２９を挟んで、一対の調整ネジ２
４、２４を設け、この調整ネジ２４、２４の締め付け状
態により、ベース枠２３と取り付け板２２との取り付け
角度を調整するように構成したものである。

【００３４】なお、この実施例における作用及び調整方
法は上記実施例のものと同様であるので、説明の重複を
避けるために、ここではその説明を割愛する。

【００３５】上記実施例においては、取り付け板２２を
上下左右にそれぞれ２個づつの構成にしたが、取り付け
板２２の数を多く分割してスクリーン本体２１に取り付
け、図１のＡ方向にのみ調整可能なものとＢ方向にのみ
調整可能なものを交互に配置し、スクリーン面の形状の
調整を行うように構成しても良い。

【００３６】次に、この発明の第４の実施例につき図１
０ないし図１２に従い説明する。図１０は、この第４の
実施例で採用した機構の全体構成を示す斜視図、図１１
はその調整機構を示す側面図、図１２は同要部拡大側面
図である。

【００３７】この第４の実施例では、スクリーン本体２
１の四辺端にスクリーン中心を支点としてスクリーン面
が凹凸形状に調整可能で、且つ、厚み方向に引張り力で
付勢する調整機構３０を設け、その延長線上の四隅にコ
イルバネからなるスクリーン外周方向に引張り力で付勢
する付勢手段３４を設け、その先端をベース枠３１に固
定している。

【００３８】上述した調整機構３０は、スクリーン本体
２１の各辺に３個で計１２個設置した。図１１及び図１
２に示すように、この調整機構３０は、可動軸３３に対
して揺動自在に取り付けられた可動板３２と、可動軸３
３に連接された制御板３５及びコイルバネ３８を内蔵し
た調整ネジ３７で構成される。

【００３９】スクリーン本体２１とこの可動板３２と
は、ネジ３６で固定され、更に可動軸の両端部にコイル
バネ３４…を取り付け、このコイルバネ３４をベース枠
３１に取り付けることで、スクリーン本体２１を外周方
向に付勢している。

【００４０】この実施例においては、コイルバネ３８を
内蔵した調整ネジ３７を締めつけることにより、可動軸
３３の制御板３５に調整ネジ３７の先端が当接し、図１
２に示すように、スクリーン本体２１とネジ３６で固定
された可動板３２が可動軸３３を支点として回転方向に
移動する。この移動の方向をスクリーン本体２１の反り
と反対方向にすることによって、前述した実施例と同様
に、加工歪みで生じた反りを無くす作用が働きスクリー
ン本体２１のスクリーン面を平面にすることが可能とな
る。

【００４１】調整量は反り量の最も大きなスクリーン本
体２１の中心部を大きくし、スクリーン本体２１端の調
整量を小さくすることで対応している。

【００４２】さらに、調整ネジ３７に内蔵されたコイル
バネ３８の伸縮特性により、温度や湿度の変化によるス
クリーン本体２１の厚み方向の伸縮を吸収することが可
能になる。

【００４３】温度や湿度の変化によスクリーン本体の外
周（幅）方向の伸縮に対しては、調整機構３０に設置さ
れてあるコイルバネ３４の伸縮特性により、温度や湿度
の変化による伸縮を補正・吸収することができるため問
題はない。

【００４４】上記実施例によれば、加工歪みで生じた反
りと温湿度の変化による伸縮を補正・吸収することがで
きるため、スクリーン面を常に平面形状に維持すること
が可能になる。

【００４５】図１３はこの発明のスクリーンを用いた投
写型ディスプレイ装置を示す模式図である。図１３は、
液晶プロジェクタ２台を用いた投写型ディスプレイ装置
に、上記各実施例に示すスクリーン面の調整機構を備え
たスクリーンを用いている。

【００４６】図１３に示すように、スクリーン３の観察
面が平面の時（３ａ）には、液晶プロジェクタ１、２か
らの画像は中心ａ、上端ｂ、下端ｃで一致した状態で結
像し、２台の液晶プロジェクタ１、２の画像は前面で一
致する。

【００４７】また、スクリーン形状の補正を行なわない
スクリーンの観察面が凸面状の状態のスクリーン３ｂで
は、液晶プロジェクタ１の画像は、中心、上端、下端で
それぞれスクリーン３ｂのａ１、ｂ、ｃに結像し、液晶
プロジェクタ２の画像は、中心、上端、下端でそれぞれ
スクリーン３ｂのａ２、ｂ、ｃに結像する。このため、
上端、下端では両プロジェクタ１、２の画像は一致した
状態で結像するが、中心部は上の点ａ１、ａ２に投写さ
れ、画像の投写位置は一致しない。従って、このように
凸面状態のスクリーンにおいては、前述したようにスク
リーン面の調整を行い、スクリーンの観察面を平面状態
に補正して、液晶プロジェクタ１、２からの投写位置を
一致させればよい。

【００４８】更に、スクリーン形状の補正を行なわない
スクリーンの観察面が凹面状の状態のスクリーン３ｃで
は、液晶プロジェクタ１の画像は、中心、上端、下端で
それぞれスクリーン３ｃのａ３、ｂ、ｃに結像し、液晶
プロジェクタ２の画像は、中心、上端、下端でそれぞれ
スクリーン３ｃのａ４、ｂ、ｃに結像する。このため、
上端、下端では両プロジェクタ１、２の画像は一致した
状態で結像するが、中心部は上の点ａ３、ａ４に投写さ
れ、画像の投写位置は一致しない。従って、このように
凹面状態のスクリーンにおいては、前述したようにスク
リーン面の調整を行い、スクリーンの観察面を平面状態
に補正して、液晶プロジェクタ１、２からの投写位置を
一致させればよい。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、加工歪み等によりスクリーン自体の形状にばらつき
があっても、スクリーン形状の歪みを自在に補正し、ス
クリーン形状を理想的な形状に改善することが可能とな
る。

【００５０】このため、複数画像の投写位置や投写形状
の調整に精度を有する投写型ディスプレイ装置の解像度
等の画質の劣化につながるスクリーン形状のたわみを、
コストの増加につながるスクリーン製造面での負担を与
えずに改善することができる。

【００５１】また、この発明の投写型ディスプレイ装置
によれば、スクリーン面は常に平面に維持されているた
め、従来問題とされていたスクリーン歪みによる画像の
歪みは解消され、高画質の投写型装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の原理を示す模式図である。

【図２】この発明の第１の実施例のスクリーンを観察面
とは逆方向から見た状態を示す平面図である。

【図３】この発明の第１の実施例のスクリーンを観察面
方向から見た状態を示す平面図である。

【図４】図２のＡ−Ａ’線断面図である。

【図５】この発明の第１の実施例における取り付け板と
押さえ板の要部を示す平面図である。

【図６】この発明におけるスクリーンの補正状態を示す
断面図で、（ａ）は、スクリーンの観察面が凹面に変形
している状態を、（ｂ）の補正した状態をそれぞれ示
す。

【図７】この発明におけるスクリーンの補正状態を示す
断面図で、（ａ）は、スクリーンの観察面が凸面に変形
している状態を、（ｂ）の補正した状態をそれぞれ示
す。

【図８】この発明のスクリーンの第２の実施例を示す断
面図である。

【図９】この発明のスクリーンの第３の実施例の要部を
示す断面図である。

【図１０】この発明の第４の実施例で採用した機構の全
体構成を示す斜視図である。

【図１１】この発明の第４の実施例の調整機構を示す側
面図である。

【図１２】この発明の第４の実施例の調整機構の要部拡
大側面図である。

【図１３】この発明の投写型ディスプレイ装置を示す模
式図である。

【図１４】従来の投写型ディスプレイ装置に用いられる
スクリーンを示す斜視図である。

【図１５】従来の投写型ディスプレイ装置に用いられる
スクリーンを示す斜視図である。

【図１６】従来の投写型ディスプレイ装置に用いられる
スクリーンを示す斜視図である。

【図１７】従来の投写型ディスプレイ装置に用いられる
スクリーン本体を示す斜視図である。

【符号の説明】

１１ スクリーン本体 １２ 取り付け板 １３ 外周ベース ２１ スクリーン本体 ２２ 取り付け板 ２３ ベース枠 ２４ 固定角度調整ネジ ２５ 押さえ板 ２６ コイルバネ ２８ 固定ネジ １，２ 液晶プロジェクタ ３ スクリーン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投写される画像を結像する投写型ディス
   プレイ装置用スクリーンにおいて、スクリーンの観察面
   方向に対して前後に移動可能に保持手段を複数個備え、
   この保持手段によりスクリーン本体の外周部をベース枠
   に固定し、前記保持手段の前後の移動量の調整によりス
   クリーン本体の面形状を平面形状に調整することを特徴
   とする投写型ディスプレイ装置用スクリーン。
2. 【請求項２】 前記保持手段は、スクリーン本体をベー
   ス枠方向へ付勢する付勢手段が設けられていることを特
   徴とする請求項１に記載の投写型ディスプレイ装置用ス
   クリーン。
3. 【請求項３】 前記保持手段は、スクリーンの観察面方
   向に対して伸縮自在な付勢手段が設けられていることを
   特徴とする請求項１または２に記載の投写型ディスプレ
   イ装置用スクリーン。
4. 【請求項４】 画像表示素子の形成する画像を投写レン
   ズにより請求項１ないし３のスクリーンに拡大投射する
   ことを特徴とする投写型ディスプレイ装置。