JP2007017664A - スクリーン、プロジェクタシステム、リアプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 装置全体の小型化が図れるとともに、装置のメンテナンス性に優れたプロジェクタシステムおよびリアプロジェクタ、さらにはこれらに用いるスクリーンを提供する。
【解決手段】 本発明のスクリーン４は、複数のスクリーン部材を備え、複数のスクリーン部材が、画像光の一部を無散乱で透過可能、かつ画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な第１のスクリーン部材２と、画像光の一部を散乱させつつ反射可能な第２のスクリーン部材３とを少なくとも含む。また、本発明のプロジェクタシステム１は、上記スクリーン４を備えるとともに、第１のスクリーン部材２の視認側とは反対側に複数のプロジェクタ７が備えられ、複数のプロジェクタのうちの第１のプロジェクタ５からの画像光が第１のスクリーン部材２に投射され、第２のプロジェクタ６からの画像光が第１のスクリーン部材２を介して第２のスクリーン部材３に投射される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スクリーン、プロジェクタシステム、リアプロジェクタに関し、特に複数のスクリーン部材を備えた多面式スクリーン、およびこれを用いたプロジェクタシステム、リアプロジェクタに関するものである。

プロジェクタから投射された画像光を表示するためのスクリーンが知られている。スクリーンには透過型と反射型とがある。透過型スクリーンは、プロジェクタと画像鑑賞者（以下、鑑賞者という）がスクリーンを挟んで反対側に位置するものであり、反射型スクリーンは、プロジェクタと鑑賞者がスクリーンに対して同じ側に位置するものである。透過型スクリーンは、プロジェクタから投射された投射光を透過し、その際に投射光を散乱させることによって画像を表示している。また、反射型スクリーンは、プロジェクタから投射された投射光を反射し、その際に反射光を散乱させることによって画像を表示している。

ところで、多面式スクリーンなどと呼ばれる、複数のスクリーンに対して画像を投影する技術が提案されている（例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３）。これらの技術では１つの透過型スクリーンに対して１台あるいは複数台のプロジェクタで画像を投影しており、１つのスクリーンに映し出される画像は平面画像であったり、立体視用の視差画像であったりする。この技術を用いると、鑑賞者が仮想空間に実際にいるような臨場感を味わうことができる。
特開平９−２８９６５６号公報 特開平９−３１１３８３号公報 特開平８−２２７１０５号公報

しかしながら、上記特許文献に記載の技術によれば、各スクリーンの背後にそれぞれプロジェクタを設置する必要があり、複数台のプロジェクタが１つの場所に集中していないため、システム全体の占有面積が大きくなりやすく、メンテナンス作業もやりにくい、という問題がある。

図１０に家庭用のリアプロジェクタ１００の一例を示す。この例では、メインスクリーン１０１とこれに画像を投影するプロジェクタ１０３を内蔵した筐体１０４の下部に巻き取り式、あるいは折り畳み式などの収納可能なサブスクリーン１０２が設けられている。このような構成を考えた場合、図１０に破線Ｈで示した領域、すなわちメインスクリーン１０１からはみ出した領域にサブスクリーン用のプロジェクタ１０５を配置する構成は好ましくない。なぜならば、リアプロジェクタ用の置き台の選択肢が狭まったり、デザインや外観が劣って見られる傾向があったりするからである。勿論、リアプロジェクタ１００が大型化するという問題もある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、装置全体の小型化が図れるとともに、装置のメンテナンス性に優れたプロジェクタシステムおよびリアプロジェクタ、さらにはこれらに用いるスクリーンを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明のスクリーンは、複数のスクリーン部材を備え、前記複数のスクリーン部材が、投射された画像光の一部を散乱させることなく透過可能、かつ前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な第１のスクリーン部材と、散乱することなく前記第１のスクリーン部材を透過した前記画像光の一部を散乱させつつ反射可能な第２のスクリーン部材とを少なくとも含むことを特徴とする。
すなわち、本発明のスクリーンの最大の特徴点は、第１のスクリーン部材が、画像を生成する透過型スクリーンとしての機能と、光を透過させるだけの単なる透明部材としての機能の双方を併せ持つことである。

本発明のスクリーンによれば、画像光の一部を散乱させることなく透過可能、かつ画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な第１のスクリーン部材を備えているので、複数のプロジェクタを第１のスクリーン部材の背後に配置することができる。すなわち、第１のスクリーン部材上で画像光を散乱させつつ透過させ、画像を生成する第１のスクリーン部材用のプロジェクタを第１のスクリーン部材の背後に配置できるのは勿論のこと、第１のスクリーン部材は画像光の一部を散乱させることなく透過可能でもあるので、第２のスクリーン部材用のプロジェクタを第１のスクリーン部材の背後に配置することができる。このように、複数のプロジェクタを第１のスクリーン部材の背後に集中配置できるので、システム全体の小型化を図ることができ、メンテナンス作業もやりやすくなる。また、デザインや外観的にも優れたものとなる。

また、本発明のスクリーンは、前記第１のスクリーン部材を実現する手段として、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能な状態と前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な状態とを時間的に切り替え可能とする構成を採用することができる。
この構成によれば、画像光を散乱させることなく透過させる状態と画像光を散乱させつつ透過させる状態とが時間的に独立して存在するので、２つのスクリーン部材のそれぞれに対して画像光を確実に振り分けることができる。

本発明のスクリーンは、より具体的な一つの手段として、前記第１のスクリーン部材が、前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過させるとともに、各々が回動可能とされた複数のスクリーン部材を備えた構成を採用することができる。
この構成によれば、任意の駆動手段を用いて上記複数のスクリーン部材を回動させることにより、複数のスクリーン部材が画像光の光路を遮る位置にある期間では、画像光を散乱させつつ透過させ、画像を生成する透過型スクリーンとして機能させることができる。一方、複数のスクリーン部材が画像光の光路を遮らない位置にある期間（逆に言えば、画像光の光路が複数のスクリーン部材間の隙間を抜ける位置にある期間）では、画像光を散乱させることなく透過させ、第２のスクリーン部材に対して画像光を透過させることができる。

本発明のスクリーンは、より具体的なもう一つの手段として、前記第１のスクリーン部材が、散乱状態と透明状態とを切り替え可能な高分子分散型液晶パネルからなるスクリーン部材を備えた構成を採用することができる。
この構成によれば、上の構成のようにスクリーン部材を機械的に移動させることなく、高分子分散型液晶パネルを電気的に駆動することにより、高分子分散液晶が散乱状態となる期間では、画像光を散乱させつつ透過させ、画像を生成する透過型スクリーンとして機能させることができる。一方、高分子分散液晶が透明状態となる期間では、画像光を散乱させることなく透過させ、第２のスクリーン部材に対して画像光を透過させることができる。

あるいは、本発明のスクリーンは、前記第１のスクリーン部材を実現する手段として、前記第１のスクリーン部材が、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能な部位と前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な部位とを有している構成を採用することもできる。
上述した構成では、画像光を無散乱で透過させる状態と散乱させつつ透過させる状態とを時間的に切り替えているが、本構成は、第１のスクリーン部材が、無散乱で透過可能な部位と散乱させつつ透過可能な部位の２つの部位を空間的に兼ね備えた構成である。この構成によれば、スクリーンの作製時に第１のスクリーン部材をこの構成としておけば、使用時には第１のスクリーン部材を何ら駆動することなく、２つの機能を持たせることができる。

より具体的な構成として、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能な部位を、前記第１のスクリーン部材に設けられた孔で構成することができる。
この構成によれば、簡単な加工のみで、無散乱で透過可能な部位と散乱させつつ透過可能な部位とを容易に作り分けることができる。

あるいは、本発明のスクリーンは、前記第１のスクリーン部材を実現する手段として、前記第１のスクリーン部材が、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能でかつ前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な半透明スクリーン部材を備えた構成を採用することができる。
この構成は、上述したような第１のスクリーン部材が無散乱で透過可能な部位と散乱させつつ透過可能な部位の２つの部位に分かれている構成ではなく、第１のスクリーン部材全体が無散乱で透過可能な機能と散乱させつつ透過可能な機能を一様に併せ持っている構成である。この構成においては、適切な素材の半透明スクリーン部材を選択するだけでよく、半透明スクリーン部材に駆動手段を設けたり、加工を施したりすることなく、前記第１のスクリーン部材を実現することができる。

本発明のプロジェクタシステムは、上記本発明のスクリーンが備えられるとともに、前記第１のスクリーン部材の視認側とは反対側に複数のプロジェクタが備えられ、前記複数のプロジェクタのうちの第１のプロジェクタからの画像光が前記第１のスクリーン部材に投射されるとともに、前記複数のプロジェクタのうちの第２のプロジェクタからの画像光が前記第１のスクリーン部材を介して前記第２のスクリーン部材に投射されることを特徴とする。なお、本明細書で言う「プロジェクタシステム」とは、プロジェクタとスクリーンとが別体で独立しており、組み合わせて使用するものを意味している。

本発明のプロジェクタシステムによれば、第１のプロジェクタ、第２のプロジェクタを含む複数のプロジェクタを第１のスクリーン部材の背後に集中配置できるので、システム全体の小型化を図ることができ、メンテナンス作業もやりやすくなる。また、デザインや外観的にも優れたものとなる。

また、前記第１のスクリーン部材として、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能な状態と前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な状態とが時間的に切り替え可能なものを採用した場合、前記切り替えが１秒間に６０回以上行われることが望ましい。時間的な切り替えを行う場合は画像のちらつきが懸念されるが、この構成であれば、鑑賞者の目に画像のちらつきが感じにくくなる。

あるいは、前記第１のスクリーン部材が、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能な部位と前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な部位とを有する場合、前記第２のプロジェクタからの画像光が前記第１のスクリーン部材の前記散乱させることなく透過可能な部位のみに投射されるとともに、前記第１のプロジェクタからの画像光が前記第１のスクリーン部材の前記散乱させつつ透過可能な部位のみに投射されることが望ましい。
この構成によれば、第２のプロジェクタからの画像光が第１のスクリーン部材を介して第２のスクリーン部材に投射される構成であっても、第２のプロジェクタ側の画像が第１のスクリーン部材に映り込むことがなく、第１のプロジェクタ側の画像と第２のプロジェクタ側の画像とが確実に分離され、各スクリーン部材それぞれに鮮明な画像を生成することができる。

あるいは、前記第１のスクリーン部材が、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能でかつ前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な半透明スクリーン部材を備える場合、前記第２のプロジェクタからの画像光は、前記第１のプロジェクタからの画像光と同じ色あるいは近傍の色のみの光が選択されて前記第２のスクリーン部材に向けて投射されることが望ましい。
この構成では第１のスクリーン部材が機能の異なる２つの部位に分かれていないため、上述した構成とは逆に、第２のプロジェクタ側の画像が第１のスクリーン部材に映り込むことが避けられない。その場合でも、第２のプロジェクタからの画像光は第１のプロジェクタからの画像光と同じ色あるいは近傍の色のみの光が選択されているので、第１のスクリーン部材上に投射される第１のプロジェクタ側の画像が第２のプロジェクタ側の画像によって邪魔されることなく、各スクリーン部材に良好な画像を生成することができる。

本発明のリアプロジェクタは、上記本発明のスクリーンが筐体に備えられるとともに、前記筐体の内部に複数のプロジェクタが備えられ、前記複数のプロジェクタのうちの第１のプロジェクタからの画像光が前記第１のスクリーン部材に投射されるとともに、前記複数のプロジェクタのうちの第２のプロジェクタからの画像光が前記第１のスクリーン部材を介して前記第２のスクリーン部材に投射されることを特徴とする。なお、本明細書で言う「リアプロジェクタ」とは、上記「プロジェクタシステム」とは異なり、スクリーンと複数のプロジェクタとが一つの装置として一体となったものを意味している。

本発明のリアプロジェクタによれば、第１のプロジェクタ、第２のプロジェクタを含む複数のプロジェクタを第１のスクリーン部材の背後に集中配置できるので、システム全体の小型化を図ることができ、メンテナンス作業もやりやすくなる。また、デザインや外観的にも優れたものとなる。

本発明のリアプロジェクタにおいても、上記本発明のプロジェクタシステムと同様、前記第１のスクリーン部材が、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能な状態と前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な状態とが時間的に切り替え可能である場合、前記切り替えが１秒間に６０回以上行われることが望ましい。
あるいは、前記第１のスクリーン部材が、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能な部位と前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な部位とを有する場合、前記第２のプロジェクタからの画像光が前記第１のスクリーン部材の前記散乱させることなく透過可能な部位のみに投射されるとともに、前記第１のプロジェクタからの画像光が前記第１のスクリーン部材の前記散乱させつつ透過可能な部位のみに投射されることが望ましい。
あるいは、前記第１のスクリーン部材が、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能でかつ前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な半透明スクリーン部材を備える場合、前記第２のプロジェクタからの画像光は、前記第１のプロジェクタからの画像光と同じ色あるいは近傍の色のみの光が選択されて前記第２のスクリーン部材に向けて投射されることが望ましい。
これらの構成を採用したときの作用、効果は、上述した本発明のプロジェクタシステムの場合と同様である。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図１〜図３を参照して説明する。
図１は本実施形態のプロジェクタシステムの概略構成を示す斜視図、図２は第１のスクリーン部材の要部を示す正面図、図３（ａ）、（ｂ）は第１のスクリーン部材の動作を説明するための側面図である。なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、各部材の縮尺や寸法の比率等は適宜異ならせている。

本実施形態のプロジェクタシステム１は、図１に示すように、第１のスクリーン部材２、第２のスクリーン部材３を有する２面式のスクリーン４と、第１のプロジェクタ５、第２のプロジェクタ６の２台のプロジェクタ７とから概略構成されている。この例では、第１のスクリーン部材２と第２のスクリーン部材３とは略直角をなすように配置され、第１のスクリーン部材２が鉛直方向、第２のスクリーン部材３が水平方向に配置されている。

第１のプロジェクタ５は第１のスクリーン部材２に対して画像光を投射するもの、第２のプロジェクタ６は第２のスクリーン部材３に対して画像光を投射するものである。これら２台のプロジェクタ７はともに第１のスクリーン部材２の背面側に設置されている。各プロジェクタ５，６の画像光の射出口には、画像光の投射方向を変えるためのアダプタ８が取り付けられている。アダプタ８の作用により、第１のプロジェクタ５からの画像光は第１のスクリーン部材２に向けて略水平方向に射出され、第２のプロジェクタ６からの画像光は第２のスクリーン部材３に向けて斜め下方に向けて射出される。勿論アダプタを使わずとも、目的のスクリーンに画像が映し出せるのであれば、プロジェクタ自身を傾けたり、リアプロジェクタのように一旦鏡で反射させたりしてもよい。このようなプロジェクタシステム１において、鑑賞者は、第１のスクリーン部材２を挟んでプロジェクタ７と反対側から画像を鑑賞する。

第１のスクリーン部材２は、各々が回動可能とされた複数のスクリーン部材１０を備えている。各スクリーン部材１０は、画像光を散乱させつつ透過可能な板材、いわゆる一般的な透過型スクリーンを構成する板材から構成されている。第１のスクリーン部材２においては、図２に示すように、鉛直方向に延在する枠体１１に対して水平方向に延在する回動軸１２が設置されており、この回動軸１２を中心として各スクリーン部材１０がモータ１３の動作により鉛直面内で回動する構成となっている。各スクリーン部材１０は、３６０°回転する動作を連続的に繰り返す構成でも良いし、鉛直方向に立った状態と鉛直方向から所定の角度だけ傾いた状態（後述する図３（ａ）と図３（ｂ））との間を往復するように回動する構成でも良い。各スクリーン部材１０の動作は、既存の同期モータやモータ制御用のコントローラなどで同期させる必要がある。

本実施形態では、第１のスクリーン部材２は、画像光を散乱させることなく透過可能な状態と画像光を散乱させつつ透過可能な状態とが時間的に切り替わる構成となっている。また、プロジェクタ７側も、第１のプロジェクタ５と第２のプロジェクタ６とが画像光を間欠的に交互に射出する。図３（ａ）に示すように、各スクリーン部材１０が鉛直方向に立った期間では第１のプロジェクタ５からの画像光が第１のスクリーン部材２に向けて射出される。このとき、第１のスクリーン部材２の全体が画像光を散乱させつつ透過可能な状態となり、透過型スクリーンとして機能する第１のスクリーン部材２上に第１のプロジェクタ５からの画像が投影される。

一方、図３（ｂ）に示すように、各スクリーン部材１０が斜めに傾いた期間では第２のプロジェクタ６からの画像光が射出される。このとき、各スクリーン部材１０間の隙間を第２のプロジェクタ６からの画像光が通過するように各スクリーン部材１０の角度とアダプタ８の角度が設定されているため、第２のプロジェクタ６からの画像光は第１のスクリーン部材２で何ら散乱されることなく透過し、反射型スクリーンとして機能する第２のスクリーン部材３に第２のプロジェクタ６からの画像が投影される。各スクリーン部材１０への画像光の投射は、少なくとも６０回以上行われることが望ましい。その理由は、鑑賞者の目に画像のちらつきが感じにくくなるためである。

本実施形態のプロジェクタシステム１によれば、２台のプロジェクタ７を第１のスクリーン部材２の背後に集中配置できるので、システム全体の小型化を図ることができ、メンテナンス作業も容易になる。また、デザインや外観的にも優れたものとなる。

なお、本実施形態では、第１のスクリーン部材２が水平方向に延在する回動軸１２を有し、この回動軸１２を中心として各スクリーン部材１０が鉛直面内で回動する構成としたが、この構成に代えて、第１のスクリーン部材が鉛直方向に延在する回動軸を有し、この回動軸を中心として各スクリーン部材が水平面内で回動する構成としても良い。さらに、図３（ｂ）において各スクリーン部材１０を傾ける角度は、第１のスクリーン部材２の上部と下部で一定でも良いし、画像光の射出角度の違いに応じて第１のスクリーン部材２の上部と下部で変えても良い。

また、第１のスクリーン部材２の背後に２台のプロジェクタ７、すなわち各スクリーン部材２，３に対して１台ずつのプロジェクタ５，６を配置したが、各スクリーン部材２，３に対して２台以上のプロジェクタを配置しても良い。こうすることで、立体画像表示や高画質化のためのタイリングを実現することができる。勿論、マイクロポールなどの立体画像表示方式などを用いて１台のプロジェクタで立体視を可能にしても良い。

［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態を図４を参照して説明する。
図４は本実施形態のプロジェクタシステムの概略構成を示す斜視図である。本実施形態のプロジェクタシステムの基本構成は第１実施形態と同様であり、第１のスクリーン部材の構成が異なるのみである。よって、以下では第１のスクリーン部材の構成についてのみ説明し、共通な個所の説明は省略する。また、図４において図１と共通の構成要素には同一の符号を付す。

本実施形態のプロジェクタシステム２１においては、図４に示すように、第１のスクリーン部材２２が、画像光の一部を散乱させることなく透過可能な部位と画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な部位とを有している。具体的には、第１のスクリーン部材２２が、多数の円形の孔２３が形成されたスクリーン部材から構成されている。スクリーン部材自体は、画像光を散乱させつつ透過可能な板材、いわゆる一般的な透過型スクリーンを構成する板材から構成されている。なお、孔２３の形状は細長いスリット状でも良いし、例えば第１実施形態のスクリーン部材を図３（ｂ）に示す状態で固定したものでも良く、第２のプロジェクタ６からの画像光が透過できる形状や寸法であれば特に限定されない。

２台のプロジェクタ７の配置は第１実施形態と同様であり、第１のプロジェクタ５からの画像光が第１のスクリーン部材２２に向けて射出される。このとき、透過型スクリーンとして機能する第１のスクリーン部材２２上に第１のプロジェクタ５の画像が投影される。一方、第２のプロジェクタ６からの画像光が第１のスクリーン部材２２の孔２３を通過するようになっており、第２のプロジェクタ６からの画像光は第１のスクリーン部材２２で散乱されることなく透過し、第２のスクリーン部材３に第２のプロジェクタ６からの画像が投影される。

本実施形態の場合、第１実施形態と異なり、第１のスクリーン部材２２は画像光を無散乱で透過可能な部位と散乱させつつ透過可能な部位とが空間的に決まっているため、各プロジェクタ５，６からの画像は、孔２３の形状、配置等を考慮して決定することが望ましい。例えば、第１のスクリーン部材２２では孔２３を除いた部分が表示領域となるため、第１のプロジェクタ５からの画像光は孔２３を除いた部分で画像が構成されるようにし、孔２３の部分を透過する光は第２のスクリーン部材３上の画像に支障がない画像を構成することが望ましい。一方、第２のプロジェクタ６からの画像光は孔２３を透過した部分で画像が構成されるようにし、孔２３以外の部分にあたる光は第１のスクリーン部材２２上の画像に支障がない画像を構成することが望ましい。

本実施形態においても、システム全体の小型化が図れるとともに、メンテナンス作業が容易になる、といった第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第１実施形態のようにスクリーンの駆動手段を備える必要がなく、一般の透過型スクリーンに孔２３を形成するという簡単な加工のみで、無散乱で透過可能な部位と散乱させつつ透過可能な部位とを容易に作り分けることができる。

［第３の実施の形態］
以下、本発明の第３の実施の形態を図５を参照して説明する。
図５は本実施形態のプロジェクタシステムの概略構成を示す斜視図である。本実施形態のプロジェクタシステムの基本構成は第１実施形態と同様であり、第１のスクリーン部材の構成が異なるのみである。よって、以下では第１のスクリーン部材の構成についてのみ説明し、共通な個所の説明は省略する。また、図５において図１と共通の構成要素には同一の符号を付す。

本実施形態のプロジェクタシステム３１においては、図５に示すように、第１のスクリーン部材３２が、散乱状態と透明状態とを切り替え可能な高分子分散型液晶パネルから構成されている。具体的には、２枚の透明基板３３，３４間に高分子分散液晶３５が挟持されており、各透明基板３３，３４の高分子分散液晶３５側の面にはベタ状の透明電極（図示せず）が形成されている。したがって、電圧印加状態、無印加状態を時間的に交互に切り替えることによって高分子分散液晶３５を散乱状態とするか透明状態とするかを切り替える。

２台のプロジェクタ７の配置は第１実施形態と同様であり、第１のプロジェクタ５と第２のプロジェクタ６とが画像光を間欠的に交互に射出する点も同様である。第１のスクリーン部材３２が散乱状態となった期間では第１のプロジェクタ５からの画像光が第１のスクリーン部材３２に向けて射出される。このとき、第１のスクリーン部材３２の全体が画像光を散乱させつつ透過可能な状態となり、透過型スクリーンとして機能する第１のスクリーン部材３２上に第１のプロジェクタ５の画像が投影される。

一方、第１のスクリーン部材３２が透明状態となった期間では第２のプロジェクタ６からの画像光が射出される。このとき、第２のプロジェクタ６からの画像光は第１のスクリーン部材３２で散乱されることなく透過し、反射型スクリーンとして機能する第２のスクリーン部材３に第２のプロジェクタ６の画像が投影される。各スクリーン部材３２，３への画像光の投射は、少なくとも６０回以上行われることが望ましい。その理由は、鑑賞者の目に画像のちらつきが感じにくくなるためである。

本実施形態においても、システム全体の小型化が図れるとともに、メンテナンス作業が容易になる、といった第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第１実施形態のようにスクリーンを移動させる手段を備える必要がないため、騒音、振動等の少ないシステムを構成することができる。

［第４の実施の形態］
以下、本発明の第４の実施の形態を図６〜９を参照して説明する。
図６は本実施形態のプロジェクタシステムの概略構成を示す斜視図である。本実施形態のプロジェクタシステムの基本構成は第１実施形態と同様であり、第１のスクリーン部材の構成が異なる。また、第１〜第３実施形態では第２のプロジェクタからの画像が第１のスクリーン部材に映り込まないことが前提であったが、本実施形態は第２のプロジェクタからの画像が第１のスクリーン部材に映り込むことを想定した構成である。図７〜図９はその際の動作を説明するための図である。また、図６において図１と共通の構成要素には同一の符号を付す。

本実施形態のプロジェクタシステム４１においては、図６に示すように、第１のスクリーン部材４２が、画像光の一部を散乱させることなく透過可能でかつ散乱させつつ透過可能な磨りガラス等の半透明スクリーン部材から構成されている。すなわち、本実施形態の構成は、上述した実施形態のような第１のスクリーン部材が無散乱で透過可能な部位と散乱させつつ透過可能な部位の２つの部位に分かれている構成ではなく、第１のスクリーン部材４２の全体が無散乱で透過可能な機能と散乱させつつ透過可能な機能を一様に併せ持っている構成である。

第１〜第３実施形態のように、第２のプロジェクタ６側の画像が第１のスクリーン部材に映り込まない構成の場合には、第１のプロジェクタ５側の画像と第２のプロジェクタ６側の画像が確実に分離され、各スクリーン部材それぞれに鮮明な画像を生成することができる。一方、本実施形態の場合には、第１のスクリーン部材４２が機能の異なる２つの部位に分かれていないため、上述した構成とは逆に、第２のプロジェクタ６側の画像が第１のスクリーン部材４２に映り込むことが避けられない。そこで、第１のプロジェクタ５が正面の第１のスクリーン部材４２に画像光を投射する一方、第２のプロジェクタ６は第１のプロジェクタから５の画像光と同じ色あるいは近傍の色のみの光を選択的に第２のスクリーン部材３に向けて投射する。

図７は、オリジナル画像から各スクリーン部材に映し出す画像を生成する方法を示すフローチャートである。本実施形態では第１のスクリーン部材４２に映し出される画像がメインの画像であり、第２のスクリーン部材３に映し出される画像は補助的なものであると考え、第１のスクリーン部材４２をメインスクリーン、第２のスクリーン部材３をサブスクリーンと呼ぶこともある。まず最初に、第２のスクリーン部材３上の任意の座標の色が、第１のスクリーン部材４２を通過する際の座標の色と同じかどうかを調べる（ステップＳ１０）。

第２のスクリーン部材３（サブスクリーン）の任意の座標が第１のスクリーン部材４２（メインスクリーン）を通過する際にどの座標に対応するかという各スクリーン部材間の座標の対応関係は、図８のような対応表としてプロジェクタシステム４１の制御部が保有している。この対応関係は、事前に射影変換アルゴリズム等を手掛かりに求めても良いし、実際に計測しても良い。なお、座標の単位は画素の位置とすることが望ましい。そして、第２のスクリーン部材３上の座標の色と第１のスクリーン部材４２を通過する際の座標の色を比較し、同じ色（例えば青と青）もしくは近傍の色（例えば青とシアン）の場合、図８中の「一致状態」の欄を「有効」とする。

なお、本実施形態ではサブスクリーンは１つのみであるが、２つ以上のサブスクリーンを有する場合には、図９に示すように、メインスクリーン座標をいくつのサブスクリーンへの画像光が通過するのかを記録する。図９の表示回数の初期値は「１」であり、１回通過すると判るたびに表示回数を「１」だけ増加させる。それ以外は表示回数を変化させない。このような処理を各座標に対して行う。

次に、第１のスクリーン部材４２（メインスクリーン）と第２のスクリーン部材３（サブスクリーン）で映し出すための画像を生成する（ステップＳ２０）。サブスクリーンに映し出す画像の各画素に対して、図８の一致状態を見ながら表示できるかどうかを調べる。表示できる場合とは「有効」の場合であり、図９に基づいてメインスクリーンを通過する回数（表示回数）に合わせて色の明るさを落とす。一方、表示できない場合（「無効」の場合）には画素の色を白またはメインスクリーンと同等の色に設定する。このような処理を全ての画素に対して行う。また、メインスクリーンに対しても色を変更する画素がある。それは図９において表示回数が２以上の場合である。その画素位置では表示回数に応じて色の明るさを落とす。このようにして、メインスクリーン、サブスクリーンに投影する画像が生成される。本構成の場合、芸術的な幾何学模様などの単純な絵柄を投影するのが最適である。

本実施形態においても、システム全体の小型化が図れるとともに、メンテナンス作業が容易になる、といった第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、適切な素材の半透明スクリーン部材を選択するだけでよく、半透明スクリーン部材に駆動手段を設けたり、加工を施したりすることなく、第１のスクリーン部材４２を実現することができる。さらに、第２のプロジェクタ６からの画像光として第１のプロジェクタ５からの画像光と同じ色あるいは近傍の色のみの光が選択されているので、第１のスクリーン部材４２上に投射される第１のプロジェクタ５側の画像が第２のプロジェクタ６側の画像によって邪魔されることなく、各スクリーン部材４２，３に良好な画像を生成することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態ではプロジェクタとスクリーンとが別体で独立しており、組み合わせて使用する「プロジェクタシステム」の例を挙げたが、スクリーンと複数のプロジェクタとが筐体内に収納され、一つの装置として一体となった「リアプロジェクタ」に本発明を適用することも可能である。さらに、上記実施形態では２面式のスクリーンの例を挙げたが、３面以上のスクリーンを備えても良く、複数のスクリーンの設置方向も上記実施形態の鉛直方向、水平方向（２面の場合）の他、鑑賞者の正面方向および側面方向に設置するなどしても良い。

本発明の第１実施形態のプロジェクタシステムの概略構成図である。 第１のスクリーン部材の要部の正面図である。 同、第１のスクリーン部材の動作を説明するための図である。 本発明の第２実施形態のプロジェクタシステムの概略構成図である。 本発明の第３実施形態のプロジェクタシステムの概略構成図である。 本発明の第４実施形態のプロジェクタシステムの概略構成図である。 同実施形態において、オリジナル画像から各スクリーン部材に映し出す画像を生成する方法を示すフローチャートである。 同実施形態において、第１、第２のスクリーン部材間の座標の対応表の一例である。 メインスクリーン座標のサブスクリーンへの画像光の通過回数の対応表の一例である。 従来のプロジェクタシステムの概略構成図である。

符号の説明

１，２１，３１，４１…プロジェクタシステム、２，２２，３２，４２…第１のスクリーン部材、３…第２のスクリーン部材、４…スクリーン、５…第１のプロジェクタ、６…第２のプロジェクタ、１０…スクリーン部材、２３…孔。

Claims (15)

1. 複数のスクリーン部材を備え、前記複数のスクリーン部材が、投射された画像光の一部を散乱させることなく透過可能、かつ前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な第１のスクリーン部材と、散乱することなく前記第１のスクリーン部材を透過した前記画像光の一部を散乱させつつ反射可能な第２のスクリーン部材とを少なくとも含むことを特徴とするスクリーン。
2. 前記第１のスクリーン部材が、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能な状態と前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な状態とを時間的に切り替え可能とされたことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
3. 前記第１のスクリーン部材が、前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過させるとともに、各々が回動可能とされた複数のスクリーン部材を備えたことを特徴とする請求項２に記載のスクリーン。
4. 前記第１のスクリーン部材が、散乱状態と透明状態とを切り替え可能な高分子分散型液晶パネルから構成されるスクリーン部材を備えたことを特徴とする請求項２に記載のスクリーン。
5. 前記第１のスクリーン部材が、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能な部位と前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な部位とを有していることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
6. 前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能な部位が、前記第１のスクリーン部材に設けられた孔であることを特徴とする請求項５に記載のスクリーン。
7. 前記第１のスクリーン部材が、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能でかつ前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な半透明スクリーン部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
8. 請求項１ないし７のいずれか一項に記載のスクリーンが備えられるとともに、前記第１のスクリーン部材の視認側とは反対側に複数のプロジェクタが備えられ、
   前記複数のプロジェクタのうちの第１のプロジェクタからの画像光が前記第１のスクリーン部材に投射されるとともに、前記複数のプロジェクタのうちの第２のプロジェクタからの画像光が前記第１のスクリーン部材を介して前記第２のスクリーン部材に投射されることを特徴とするプロジェクタシステム。
9. 前記第１のスクリーン部材は、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能な状態と前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な状態とが時間的に切り替え可能であり、前記切り替えが１秒間に６０回以上行われることを特徴とする請求項８に記載のプロジェクタシステム。
10. 前記第１のスクリーン部材が、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能な部位と前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な部位とを有し、
    前記第２のプロジェクタからの画像光が前記第１のスクリーン部材の前記散乱させることなく透過可能な部位のみに投射されるとともに、前記第１のプロジェクタからの画像光が前記第１のスクリーン部材の前記散乱させつつ透過可能な部位のみに投射されることを特徴とする請求項８に記載のプロジェクタシステム。
11. 前記第１のスクリーン部材が、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能でかつ前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な半透明スクリーン部材を備え、
    前記第２のプロジェクタからの画像光は、前記第１のプロジェクタからの画像光と同じ色あるいは近傍の色のみの光が選択されて前記第２のスクリーン部材に向けて投射されることを特徴とする請求項８に記載のプロジェクタシステム。
12. 請求項１ないし７のいずれか一項に記載のスクリーンが筐体に備えられるとともに、前記筐体の内部に複数のプロジェクタが備えられ、
    前記複数のプロジェクタのうちの第１のプロジェクタからの画像光が前記第１のスクリーン部材に投射されるとともに、前記複数のプロジェクタのうちの第２のプロジェクタからの画像光が前記第１のスクリーン部材を介して前記第２のスクリーン部材に投射されることを特徴とするリアプロジェクタ。
13. 前記第１のスクリーン部材は、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能な状態と前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な状態とが時間的に切り替え可能であり、前記切り替えが１秒間に６０回以上行われることを特徴とする請求項１２に記載のリアプロジェクタ。
14. 前記第１のスクリーン部材が、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能な部位と前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な部位とを有し、
    前記第２のプロジェクタからの画像光が前記第１のスクリーン部材の前記散乱させることなく透過可能な部位のみに投射されるとともに、前記第１のプロジェクタからの画像光が前記第１のスクリーン部材の前記散乱させつつ透過可能な部位のみに投射されることを特徴とする請求項１２に記載のリアプロジェクタ。
15. 前記第１のスクリーン部材が、前記画像光の一部を散乱させることなく透過可能でかつ前記画像光の他の一部を散乱させつつ透過可能な半透明スクリーン部材を備え、
    前記第２のプロジェクタからの画像光は、前記第１のプロジェクタからの画像光と同じ色あるいは近傍の色のみの光が選択されて前記第２のスクリーン部材に向けて投射されることを特徴とする請求項１２に記載のリアプロジェクタ。
    

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