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JP2014119687A - Screen device and display device - Google Patents

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JP2014119687A
JP2014119687A JP2012276556A JP2012276556A JP2014119687A JP 2014119687 A JP2014119687 A JP 2014119687A JP 2012276556 A JP2012276556 A JP 2012276556A JP 2012276556 A JP2012276556 A JP 2012276556A JP 2014119687 A JP2014119687 A JP 2014119687A
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JP
Japan
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screen
image
light
display device
projector
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012276556A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunio Komeno
邦夫 米野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

【課題】投射される画像に奥行感を持たせ、疑似的に立体なものとして表示させるスクリーン装置を提供する。
【解決手段】スクリーン装置40は、画像が投射されるスクリーン4と、スクリーン4の端部4d,4eを移動させることによって、スクリーン4の投射面を変形させる可変装置7と、を備える。
【選択図】図1
To provide a screen device that gives a projected image a sense of depth and displays it as a pseudo three-dimensional image.
A screen device 40 includes a screen 4 on which an image is projected, and a variable device 7 that deforms a projection surface of the screen 4 by moving end portions 4d and 4e of the screen 4.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、スクリーン装置および表示装置に関する。   The present invention relates to a screen device and a display device.

近年、広視野、立体視等、より自然な見え方を実現するための映像表示技術が求められている。その映像表示技術の中には、スクリーンを変形させることによって、観察者の映像に対する違和感を軽減させようとする技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の映像表示システムは、伸縮材料で形成されたスクリーン、スクリーンの投影面の反対側に配置される複数のアクチュエーター、および制御装置を備えている。そして、この映像表示システムは、制御装置のメモリー部に記憶された投影面形状パターンが選択された場合や、ユーザーの視点位置の変化を検知した場合に、制御装置によりアクチュエーターを駆動してスクリーンの形状を変化させるように構成されている。
In recent years, there has been a demand for a video display technique for realizing a more natural view such as a wide field of view and a stereoscopic view. Among the video display technologies, a technology has been proposed in which the screen is deformed to reduce the viewer's uncomfortable feeling about the video (see, for example, Patent Document 1).
The video display system described in Patent Literature 1 includes a screen formed of a stretchable material, a plurality of actuators arranged on the opposite side of the projection surface of the screen, and a control device. The video display system drives the actuator by the control device when the projection plane shape pattern stored in the memory unit of the control device is selected or when a change in the viewpoint position of the user is detected. It is comprised so that a shape may be changed.

特開2008−107537号公報JP 2008-107537 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術は、アクチュエーターがスクリーン投影面の反対側において、縦横に多数配置される構成のため、アクチュエーターを支持する構造や配線処理等が煩雑になり、装置が複雑になったり、大規模になったりするという課題がある。また、アクチュエーターが陰になるため、透過型のスクリーンには適用できないという課題がある。   However, since the technology described in Patent Document 1 has a configuration in which a large number of actuators are arranged vertically and horizontally on the opposite side of the screen projection surface, the structure for supporting the actuator, wiring processing, and the like become complicated, and the apparatus becomes complicated. Or the problem of becoming large-scale. Further, since the actuator is shaded, there is a problem that it cannot be applied to a transmission type screen.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例に係るスクリーン装置は、画像が投射されるスクリーンと、前記スクリーンの端部を移動させることによって、前記スクリーンの投射面を変形させる可変装置と、を備えることを特徴とする。   Application Example 1 A screen device according to this application example includes a screen on which an image is projected, and a variable device that deforms a projection surface of the screen by moving an end of the screen. And

この構成によれば、スクリーン装置は、上述した可変装置を備えているので、スクリーンの投射面は、平面はもとより、端部が移動される量や移動される方向に応じて、様々な形状の非平面の形成が可能となる。よって、スクリーンに投射される画像に対応するようにスクリーンを変形させることで、その画像に奥行感を持たせ、疑似的に立体なものとして表示させることが可能となる。
また、可変装置は、スクリーンの端部を移動するように構成されているので、投射面の表裏に部材を配置することなく投射面を変形させることが可能となる。これによって、反射型に限らず透過型のスクリーンにもこの可変装置を用いることができる。
したがって、透過型、反射型に制約されることなく、スクリーンの端部を移動させるという簡素な構成で投射面の形状を変え、多様性に富んだ表示が可能なスクリーン装置の提供が図れる。
According to this configuration, since the screen device includes the above-described variable device, the projection surface of the screen has various shapes depending on the amount of movement and the direction of movement of the end as well as the flat surface. A non-planar formation is possible. Therefore, by deforming the screen so as to correspond to the image projected on the screen, the image can have a sense of depth and can be displayed as a pseudo three-dimensional image.
Further, since the variable device is configured to move the end of the screen, the projection surface can be deformed without arranging members on the front and back of the projection surface. Thus, the variable device can be used not only for the reflection type but also for the transmission type screen.
Therefore, it is possible to provide a screen device capable of displaying a variety of displays by changing the shape of the projection surface with a simple configuration in which the end of the screen is moved without being limited to the transmission type and the reflection type.

[適用例2]上記適用例に係るスクリーン装置において、前記可変装置は、前記スクリーンの端部を支持し、前記端部に沿って配設される複数の移動部を有し、前記複数の移動部は、前記スクリーンの投射面に交差する方向に移動する量が変更可能に構成されていることが好ましい。   Application Example 2 In the screen device according to the application example described above, the variable device includes a plurality of moving portions that support end portions of the screen and are arranged along the end portions, and the plurality of movements. It is preferable that the part is configured to be able to change the amount of movement in the direction intersecting the projection surface of the screen.

この構成によれば、可変装置は、上述した移動部を備えているので、スクリーンは、移動部の移動量に応じて投射面の非平面形状が変更されることとなる。また、移動部は、端部に複数配設されているので、スクリーンを細かい間隔で変形させることができる。よって、投射面をより滑らかな非平面とすることができるので、投射面に投射された画像をより自然に見える立体的なものとして表示させることが可能となる。   According to this configuration, since the variable device includes the moving unit described above, the non-planar shape of the projection surface of the screen is changed according to the amount of movement of the moving unit. In addition, since a plurality of moving parts are arranged at the end part, the screen can be deformed at fine intervals. Therefore, since the projection surface can be made a smoother non-planar surface, the image projected on the projection surface can be displayed as a three-dimensional image that looks more natural.

[適用例3]上記適用例に係るスクリーン装置において、前記可変装置は、前記スクリーンの対向する一対の端部をそれぞれ支持する第1支持部および第2支持部を有し、前記第1支持部と前記第2支持部とは、互いの距離が変更可能に構成されていることが好ましい。   Application Example 3 In the screen device according to the application example, the variable device includes a first support portion and a second support portion that respectively support a pair of opposed end portions of the screen, and the first support portion. It is preferable that the distance between the second support portion and the second support portion can be changed.

この構成によれば、可変装置は、上述した第1支持部および第2支持部を備えているので、スクリーンは、変更される第1支持部と第2支持部との距離に応じて非平面形状が変更されることとなる。これによって、さらに簡素な構成でスクリーンを変形させ、投射面が所望の非平面形状となるように調整することが可能となる。   According to this configuration, since the variable device includes the first support portion and the second support portion described above, the screen is non-planar depending on the distance between the first support portion and the second support portion to be changed. The shape will be changed. Accordingly, the screen can be deformed with a simpler configuration, and the projection surface can be adjusted to have a desired non-planar shape.

[適用例4]上記適用例に係るスクリーン装置において、前記対向する一対の端部の少なくとも一方は、前記一対の端部が対向する方向に対して交差する方向に移動可能に構成されていることが好ましい。   Application Example 4 In the screen device according to the application example described above, at least one of the pair of facing end portions is configured to be movable in a direction intersecting the direction in which the pair of end portions face each other. Is preferred.

この構成によれば、スクリーンの対向する一対の端部は、上述したように構成されているので、変形されたスクリーンをさらに傾斜させることができる。これによって、スクリーンの投射面に投射される画像の見え方を変えることができるので、さらに多様性に富んだ表示が可能なスクリーン装置の提供が図れる。   According to this configuration, since the pair of opposed end portions of the screen are configured as described above, the deformed screen can be further inclined. As a result, it is possible to change the appearance of the image projected on the projection surface of the screen, and thus it is possible to provide a screen device capable of display with more diversity.

[適用例5]本適用例に係る表示装置は、上記記載のスクリーン装置と、光源を有し、前記光源から射出された光を画像情報に応じて変調し、前記スクリーンに画像を投射するプロジェクターと、を備えることを特徴とする。   Application Example 5 A display device according to this application example includes the screen device described above and a light source, modulates light emitted from the light source according to image information, and projects an image on the screen. And.

この構成によれば、表示装置は、上述したスクリーンに画像を投射するプロジェクターを備えているので、スクリーンに投射される画像に対応させて、スクリーンを効率よく変形させることができる。よって、表示装置は、投射される画像を疑似的に立体なものとして観察者に認識させる表示が可能となる。   According to this configuration, since the display device includes the projector that projects an image on the screen described above, the screen can be efficiently deformed in accordance with the image projected on the screen. Therefore, the display device can display the projected image so that the observer recognizes it as a pseudo three-dimensional image.

[適用例6]上記適用例に係る表示装置において、前記プロジェクターは、前記画像に表示される対象物の形状に関する形状情報を送信可能に構成され、前記スクリーン装置は、前記形状情報を受信する受信部を備え、前記可変装置は、前記受信部の受信結果に基づいて前記スクリーンを変形させることが好ましい。   Application Example 6 In the display device according to the application example, the projector is configured to be able to transmit shape information related to the shape of the object displayed in the image, and the screen device receives the shape information. Preferably, the variable device deforms the screen based on a reception result of the reception unit.

この構成によれば、プロジェクターは、形状情報を送信可能に構成され、可変装置は、この情報を受信部が受信する結果に基づいてスクリーンを変形させる。例えば、画像の対象となる対象物を3次元で撮影した画像情報のうち、対象物の奥行に関する情報を形状情報として用いることで、対象物に近似させてスクリーンを変形させることが可能となる。これによって、表示装置は、対象物に近似する、より自然な立体感を感じさせる画像の表示が可能となる。   According to this configuration, the projector is configured to be able to transmit shape information, and the variable device deforms the screen based on a result of the reception unit receiving this information. For example, it is possible to approximate the object and deform the screen by using information about the depth of the object as the shape information among the image information obtained by capturing the object to be imaged in three dimensions. Accordingly, the display device can display an image that gives a more natural three-dimensional effect that approximates the object.

[適用例7]上記適用例に係る表示装置において、前記プロジェクターは、前記光源から射出された光を変調し、前記形状情報に対応する光として射出可能に構成され、前記受信部は、前記形状情報に対応する光を検出可能に構成されていることが好ましい。   Application Example 7 In the display device according to the application example described above, the projector is configured to be able to modulate light emitted from the light source and emit light as light corresponding to the shape information, and the receiving unit includes the shape It is preferable that the light corresponding to the information can be detected.

この構成によれば、プロジェクターは、上述する光を投射し、可変装置は、この光を受信部が検出する結果に基づいてスクリーンを変形させる。これによって、プロジェクターとスクリーン装置との間にケーブル等の配線部材を設けることなく、また、形状情報に対応する光を発するための専用の構成要素をプロジェクターに設けることなく、形状情報を受信部に受信させることができる。よって、表示装置の構造を煩雑にすることなく、より自然に認識可能な立体像の表示が可能な表示装置の提供が図れる。   According to this configuration, the projector projects the above-described light, and the variable device deforms the screen based on the result of the reception unit detecting this light. As a result, without providing a wiring member such as a cable between the projector and the screen device, and without providing a dedicated component for emitting light corresponding to the shape information in the projector, the shape information is transmitted to the receiving unit. It can be received. Therefore, it is possible to provide a display device that can display a stereoscopic image that can be recognized more naturally without complicating the structure of the display device.

[適用例8]上記適用例に係る表示装置において、前記スクリーンは、前記プロジェクターから投射される光の一部を透過する透過型のスクリーンで構成され、前記スクリーンを透過した光の少なくとも一部を反射するミラーをさらに備えることが好ましい。   Application Example 8 In the display device according to the application example described above, the screen includes a transmissive screen that transmits a part of light projected from the projector, and at least a part of the light transmitted through the screen is received. It is preferable to further include a reflecting mirror.

この構成によれば、表示装置は、上述したように構成されているので、スクリーンに投射された画像をミラーに対して対称の位置となる空間に虚像として表示させることができる。また、スクリーンに投射された画像は、スクリーンの非平面形状に対応して立体的に表示されているので、虚像も立体的なものとして観察される。これによって、自然に見える立体的な空間像の表示が可能となり、虚像を観察する観察者にインパクトを与え、電子看板や新たな利用形態の表示を提供できる表示装置が図れる。   According to this configuration, since the display device is configured as described above, the image projected on the screen can be displayed as a virtual image in a space that is symmetrical with respect to the mirror. Further, since the image projected on the screen is stereoscopically displayed corresponding to the non-planar shape of the screen, the virtual image is also observed as a stereoscopic one. As a result, it is possible to display a three-dimensional spatial image that looks natural, impact the observer who observes the virtual image, and provide a display device that can provide a display of an electronic signboard or a new usage pattern.

[適用例9]上記適用例に係る表示装置において、前記スクリーン装置および前記ミラーは、個別に対応して複数設けられ、前記プロジェクターは、前記複数のスクリーン装置における複数の前記スクリーン個別に異なる画像を投射可能に構成され、前記ミラーは、当該ミラーの反射面に沿う平面が互いに交差し、交差する複数の前記平面で内部空間を形成するように配置され、前記スクリーンと前記ミラーとは、前記スクリーンを透過した光の一部を前記内部空間とは反対側に反射するように、互いに傾斜していることが好ましい。   Application Example 9 In the display device according to the application example described above, a plurality of the screen devices and the mirrors are provided individually corresponding to each other, and the projector displays a different image for each of the plurality of screens in the plurality of screen devices. The mirror is configured to be capable of projecting, and the mirror is disposed such that planes along the reflecting surface of the mirror intersect each other, and an internal space is formed by the plurality of intersecting planes. It is preferable that they are inclined with respect to each other so that part of the light transmitted through the light is reflected to the side opposite to the internal space.

この構成によれば、スクリーン装置およびミラーは、個別に対応して複数設けられ、ミラーは、上述した内部空間とは反対側にスクリーンを透過した光の一部を反射するように配置されている。これによって、観察者は、内部空間とは反対側からミラーを介して虚像を観察することが可能となる。各スクリーンには、プロジェクターから異なる画像が投射可能になっているので、虚像を異なる方向から観察すると、異なる画像の観察が可能となる。そして、スクリーン装置は、スクリーンの形状を変形可能に構成されているので、画像に対応させてスクリーンを変形させることが可能となる。したがって、表示装置は、多方向から自然に見える立体的な空間像を表示させることが可能となる。   According to this configuration, a plurality of screen devices and mirrors are provided corresponding to each other, and the mirrors are arranged so as to reflect a part of the light transmitted through the screen on the side opposite to the internal space described above. . As a result, the observer can observe the virtual image from the side opposite to the internal space via the mirror. Since different images can be projected from the projector on each screen, different images can be observed when the virtual image is observed from different directions. And since the screen apparatus is comprised so that the shape of a screen can be deform | transformed, it becomes possible to deform | transform a screen corresponding to an image. Therefore, the display device can display a three-dimensional spatial image that looks natural from multiple directions.

[適用例10]上記適用例に係る表示装置において、前記プロジェクターは、前記複数のスクリーンに投射される画像に表示される対象物の形状に関する個別の形状情報を送信可能に構成され、前記スクリーン装置は、前記個別の形状情報を受信する受信部を備え、前記可変装置は、前記受信部の受信結果に基づいて前記スクリーンを変形させることが好ましい。   Application Example 10 In the display device according to the application example described above, the projector is configured to be capable of transmitting individual shape information related to the shape of the object displayed on the images projected on the plurality of screens, and the screen device. Preferably includes a receiving unit that receives the individual shape information, and the variable device deforms the screen based on a reception result of the receiving unit.

この構成によれば、例えば、対象物の奥行に関する情報を形状情報として用いることで、対象物に近似させて複数のスクリーンを変形させることが可能となる。これによって、表示装置は、多方向から自然に見える虚像をより現実感の高い虚像として表示させることが可能となる。   According to this configuration, for example, by using information about the depth of the object as the shape information, it is possible to deform the plurality of screens by approximating the object. Accordingly, the display device can display a virtual image that looks natural from multiple directions as a virtual image with higher realism.

第1実施形態の表示装置を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the display apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態のプロジェクターの概略構成を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a projector according to a first embodiment. 第1実施形態の液晶ライトバルブを模式的に示す平面図。The top view which shows typically the liquid crystal light valve of 1st Embodiment. 第1実施形態のスクリーン装置のブロック図。The block diagram of the screen apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態の可変装置を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the variable apparatus of 1st Embodiment. 第2実施形態のスクリーン装置を模式的に示す図。The figure which shows typically the screen apparatus of 2nd Embodiment. 第2実施形態の幅調整部が伸縮された場合のスクリーンの形状を模式的に示す図。The figure which shows typically the shape of a screen when the width adjustment part of 2nd Embodiment is expanded-contracted. 第2実施形態におけるスクリーンを傾けた場合のスクリーン装置の模式図。The schematic diagram of the screen apparatus at the time of tilting the screen in 2nd Embodiment. 第3実施形態の表示装置を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows the display apparatus of 3rd Embodiment typically. 第3実施形態における4組のスクリーンおよびミラーと、4つの虚像との関係を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the relationship between four sets of screens and mirrors in a 3rd embodiment, and four virtual images. 第4実施形態における可変装置駆動部を説明するための図。The figure for demonstrating the variable apparatus drive part in 4th Embodiment. 変形例における受光部の位置を説明するための図。The figure for demonstrating the position of the light-receiving part in a modification. 変形例の表示装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the display apparatus of a modification.

(第1実施形態)
以下、第1実施形態に係る表示装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態の表示装置は、プロジェクターおよびスクリーン装置を備え、疑似的な立体像としての虚像が表示可能に構成されている。
〔表示装置の主な構成〕
図1は、本実施形態の表示装置1を説明するための模式図であり、(a)は、表示装置1の斜視図、(b)は、虚像が表示される位置を示す側面図である。なお、図1を含む以下に示す図面においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の形状を簡略化し、また形状の寸法や比率を実際のものとは適宜異ならせてある。
(First embodiment)
The display device according to the first embodiment will be described below with reference to the drawings.
The display device of this embodiment includes a projector and a screen device, and is configured to display a virtual image as a pseudo stereoscopic image.
[Main configuration of display device]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a display device 1 according to the present embodiment, where (a) is a perspective view of the display device 1 and (b) is a side view showing a position where a virtual image is displayed. . In addition, in the drawings shown below including FIG. 1, in order to make each component large enough to be recognized on the drawing, the shape of each component is simplified, and the dimensions and ratios of the shapes are assumed to be actual. Are different as appropriate.

表示装置1は、図1(a)に示すように、プロジェクター2、フレネルレンズ3、スクリーン4を有するスクリーン装置40、ミラー5、保持部材6、およびプロジェクター2を支持する支持装置(図示省略)を備えている。
スクリーン4は、プロジェクター2から投射される光の一部を透過する透過型のスクリーンであり、表示装置1は、プロジェクター2がスクリーン4に投射した画像をミラー5によって虚像として結像させ、ミラー5を介してこの虚像を観察できるように構成されている。また、スクリーン装置40は、プロジェクター2が投射する画像に対応してスクリーン4を変形できるように構成されている。
As shown in FIG. 1A, the display device 1 includes a projector 2, a Fresnel lens 3, a screen device 40 having a screen 4, a mirror 5, a holding member 6, and a support device (not shown) that supports the projector 2. I have.
The screen 4 is a transmissive screen that transmits part of the light projected from the projector 2, and the display device 1 forms an image projected on the screen 4 by the projector 2 as a virtual image by the mirror 5, and the mirror 5 This virtual image can be observed through the screen. The screen device 40 is configured to deform the screen 4 corresponding to the image projected by the projector 2.

先ず、プロジェクター2の主な構成について説明する。
図2は、プロジェクター2の概略構成を示すブロック図である。
プロジェクター2は、図2に示すように、画像投射部20、制御部21、記憶部22、画像処理部23、OSD処理部24、ライトバルブ駆動部25、電源回路26、および光源制御部27を備えている。
First, the main configuration of the projector 2 will be described.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the projector 2.
As shown in FIG. 2, the projector 2 includes an image projection unit 20, a control unit 21, a storage unit 22, an image processing unit 23, an OSD processing unit 24, a light valve driving unit 25, a power supply circuit 26, and a light source control unit 27. I have.

画像投射部20は、光源201、光変調装置としての液晶ライトバルブ202、投射レンズ203等で構成されている。光源201は、放電型のランプを有して構成されている。
図3は、液晶ライトバルブ202を模式的に示す平面図である。液晶ライトバルブ202は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された液晶パネル、および液晶パネルの両面に配置される偏光板を有して構成されている。そして、液晶ライトバルブ202は、図3に示すように、微小画素(図示省略)がマトリックス状に形成された矩形状の画素領域20Aを有している。
The image projection unit 20 includes a light source 201, a liquid crystal light valve 202 as a light modulation device, a projection lens 203, and the like. The light source 201 has a discharge type lamp.
FIG. 3 is a plan view schematically showing the liquid crystal light valve 202. The liquid crystal light valve 202 includes a liquid crystal panel in which a liquid crystal as an electro-optical material is hermetically sealed between a pair of transparent glass substrates, and polarizing plates disposed on both surfaces of the liquid crystal panel. As shown in FIG. 3, the liquid crystal light valve 202 has a rectangular pixel region 20A in which minute pixels (not shown) are formed in a matrix.

画素領域20Aの中には、入射する光を画像情報に応じて変調し画像を形成する画像形成領域20Ag、および画像に表示される対象物の形状に関する形状情報に対応して入射する光を変調する形状表示領域20Adが設けられている。
形状表示領域20Adは、図3に示すように、矩形状の画素領域20Aにおける四辺のうちの1辺寄りに形成されている。そして、形状表示領域20Adには、直線上に並設する複数(本実施形態では8個)の表示部20Ahが設けられている。それぞれの表示部20Ahは、形状情報に対応して明るさが変わるように制御される。
In the pixel area 20A, incident light is modulated according to image information to form an image by modulating the incident light according to image information, and incident light is modulated according to shape information relating to the shape of the object displayed in the image. A shape display area 20Ad is provided.
As shown in FIG. 3, the shape display area 20Ad is formed near one of the four sides in the rectangular pixel area 20A. The shape display region 20Ad is provided with a plurality (eight in the present embodiment) of display units 20Ah arranged side by side on a straight line. Each display unit 20Ah is controlled so that the brightness changes according to the shape information.

画像投射部20は、光源201から射出された光を、液晶ライトバルブ202にて変調し、変調した光を投射レンズ203から射出する。なお、光源201としては、放電型に限らず、レーザーダイオード、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子などの各種固体発光素子で構成してもよい。   The image projection unit 20 modulates the light emitted from the light source 201 by the liquid crystal light valve 202 and emits the modulated light from the projection lens 203. The light source 201 is not limited to the discharge type, and may be configured by various solid light emitting elements such as a laser diode, an LED (Light Emitting Diode), an organic EL (Electro Luminescence) element, and a silicon light emitting element.

制御部21は、CPU(Central Processing Unit)や、各種データ等の一時記憶に用いられるRAM(Random Access Memory)等を備え、記憶部22に記憶されている制御プログラムにしたがって動作することによりプロジェクター2の動作を統括制御する。
記憶部22は、マスクROM(Read Only Memory)や、フラッシュメモリー、FeRAM(Ferroelctric RAM:強誘電体メモリー)等の不揮発性のメモリーにより構成されている。記憶部22には、プロジェクター2の動作を制御するための制御プログラムや、プロジェクター2の動作条件を規定する各種設定データ等が記憶されている。
The control unit 21 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory) used for temporary storage of various data, and the like, and operates according to a control program stored in the storage unit 22 to operate the projector 2. Control over all operations.
The storage unit 22 includes a non-volatile memory such as a mask ROM (Read Only Memory), a flash memory, or an FeRAM (Ferroelctric RAM). The storage unit 22 stores a control program for controlling the operation of the projector 2, various setting data for defining the operation conditions of the projector 2, and the like.

画像処理部23は、図示しない外部の画像出力装置から出力された各種形式の画像情報を、液晶ライトバルブ202の各画素の階調を表す画像情報、すなわち各画素に印加する駆動電圧を規定するための画像情報に変換する。さらに、画像処理部23は、制御部21の指示に基づいて、変換した画像情報に対して、明るさ、コントラスト、シャープネス、色合等を調整するための画像調整処理を行い、処理後の画像情報をOSD処理部24に出力する。   The image processing unit 23 defines image information of various formats output from an external image output device (not shown), image information representing the gradation of each pixel of the liquid crystal light valve 202, that is, a drive voltage applied to each pixel. For image information. Further, the image processing unit 23 performs an image adjustment process for adjusting brightness, contrast, sharpness, hue, and the like on the converted image information based on an instruction from the control unit 21, and the processed image information Is output to the OSD processing unit 24.

また、画像処理部23は、外部の装置から出力された画像情報に加え、形状情報、本実施形態では、2台のカメラを用いて撮影された撮影対象の奥行に関する情報を形状情報として、以下のように処理する。すなわち、画像処理部23は、画像情報においては、画像形成領域20Agに対応させて変換し、形状情報においては、形状表示領域20Adに対応させて変換する。   In addition to the image information output from the external device, the image processing unit 23 uses the shape information, which in this embodiment is information about the depth of the subject to be photographed using two cameras, as the shape information below. Process like this. That is, the image processing unit 23 converts image information corresponding to the image forming area 20Ag, and converts shape information corresponding to the shape display area 20Ad.

そして、画像処理部23は、形状表示領域20Adにおいては、8個の表示部20Ahが撮影対象の位置に対応した明るさとなるように表示させる。例えば、撮影対象が最も奥となる部位に対応する表示部20Ahを黒、最も手前となる部位に対応する表示部20Ahを白、双方の間の奥行においては、奥になる程、暗くなるような明るさとなるように表示させる。つまり、表示部20Ahで変調されて投射レンズ203から投射される光(以下「情報光」という)は、情報光として可能な範囲で、撮影対象の最も奥となる部位に対応する表示部20Ahからの情報光が最も暗く、最も手前となる部位に対応する表示部20Ahからの情報光が最も明るい光となる。   Then, in the shape display area 20Ad, the image processing unit 23 displays the eight display units 20Ah so as to have brightness corresponding to the position of the imaging target. For example, the display unit 20Ah corresponding to the part where the imaging target is the innermost part is black, the display unit 20Ah corresponding to the part closest to the imaging target is white, and the depth between them is darker as it becomes deeper. Display to be bright. That is, light (hereinafter referred to as “information light”) that is modulated by the display unit 20Ah and projected from the projection lens 203 is from the display unit 20Ah that corresponds to the innermost part of the imaging target within the possible range of information light. Is the darkest, and the information light from the display unit 20Ah corresponding to the frontmost part is the brightest light.

OSD処理部24は、制御部21の指示に基づいて、メニュー画像やメッセージ画像等のOSD(On Screen Display)画像を、入力画像上に重畳する処理を行う。OSD処理部24は、図示しないOSDメモリーを備えており、OSD画像を形成する図形やフォント等を表すOSD画像情報を記憶している。制御部21がOSD画像の重畳を指示すると、OSD処理部24は、必用なOSD画像情報をOSDメモリーから読み出し、入力画像の所定の位置にOSD画像が重畳されるように、画像処理部23から入力される画像情報にこのOSD画像情報を合成する。OSD画像情報が合成された画像情報は、ライトバルブ駆動部25に出力される。
また、OSD処理部24は、画像処理部23から出力される形状情報、および制御部21からOSD画像を重畳する旨の指示がない場合の画像情報をそのままライトバルブ駆動部25に出力する。
The OSD processing unit 24 performs processing to superimpose an OSD (On Screen Display) image such as a menu image or a message image on the input image based on an instruction from the control unit 21. The OSD processing unit 24 includes an OSD memory (not shown), and stores OSD image information representing graphics, fonts, and the like that form an OSD image. When the control unit 21 instructs to superimpose an OSD image, the OSD processing unit 24 reads necessary OSD image information from the OSD memory, and from the image processing unit 23 so that the OSD image is superimposed at a predetermined position of the input image. The OSD image information is synthesized with the input image information. The image information combined with the OSD image information is output to the light valve drive unit 25.
The OSD processing unit 24 outputs the shape information output from the image processing unit 23 and the image information when there is no instruction to superimpose the OSD image from the control unit 21 to the light valve driving unit 25 as they are.

ライトバルブ駆動部25は、入力される画像情報、形状情報に従って液晶ライトバルブ202を駆動する。液晶ライトバルブ202は、画像情報、形状情報に応じて入射する光を変調し、変調された光は、投射レンズ203からスクリーン4、および後述する受光部42に投射される。   The light valve driving unit 25 drives the liquid crystal light valve 202 in accordance with input image information and shape information. The liquid crystal light valve 202 modulates incident light according to image information and shape information, and the modulated light is projected from the projection lens 203 onto the screen 4 and a light receiving unit 42 described later.

電源回路26には、外部からAC100V等の商用電源が供給される。電源回路26は、商用電源(交流電源)を所定の電圧の直流電源に変換して、プロジェクター2の各部に電力を供給する。
光源制御部27は、制御部21の指示に基づいて、光源201に対する電力の供給と停止とを制御し、光源201の点灯および消灯を切り換える。
The power supply circuit 26 is supplied with commercial power such as AC 100V from the outside. The power supply circuit 26 converts a commercial power supply (AC power supply) into a DC power supply having a predetermined voltage and supplies power to each unit of the projector 2.
The light source control unit 27 controls the supply and stop of power to the light source 201 based on an instruction from the control unit 21, and switches on and off the light source 201.

フレネルレンズ3は、詳細な図示は省略するが、同心円状に配置された複数の微小プリズムを有し、図1(a)に示すように、プロジェクター2の下方に配置される。そして、フレネルレンズ3は、プロジェクター2から所定の拡散角を持って射出された光を略平行化して下方に位置するスクリーン4に射出する。   Although not shown in detail, the Fresnel lens 3 has a plurality of microprisms arranged concentrically, and is arranged below the projector 2 as shown in FIG. The Fresnel lens 3 makes the light emitted from the projector 2 with a predetermined diffusion angle substantially parallel and emits the light to the screen 4 positioned below.

なお、フレネルレンズ3以外の光学素子を用いてプロジェクター2から射出された光を略平行化するように構成してもよい。また、フレネルレンズ3等の光学素子を備えない構成とし、スクリーン4に投射される画像が所望の画像となるように、プロジェクター2が補正した画像を投射するように構成してもよい。   In addition, you may comprise so that the light inject | emitted from the projector 2 may be substantially parallelized using optical elements other than the Fresnel lens 3. FIG. Further, the optical element such as the Fresnel lens 3 may not be provided, and the projector 2 may project the corrected image so that the image projected on the screen 4 becomes a desired image.

スクリーン装置40は、図1(a)に示すように、フレネルレンズ3の下方に配置されるスクリーン4、受信部としての受光部42および可変装置7を備えている。
スクリーン装置40は、液晶ライトバルブ202の画像形成領域20Agで変調された光がスクリーン4に投射され、形状表示領域20Adで変調された情報光が受光部42に投射されるように構成されている。スクリーン装置40は、受光部42で受信した結果に基づいて可変装置7が駆動し、スクリーン4の投射面を変形させる。すなわち、スクリーン装置40は、形状情報に対応してスクリーンの投射面の断面形状、つまり投射面の非平面形状を変える。そして、スクリーン4には、形状情報に対応して変形する投射面に画像が投射される。スクリーン装置40については、後で詳細に説明する。
As shown in FIG. 1A, the screen device 40 includes a screen 4 disposed below the Fresnel lens 3, a light receiving unit 42 as a receiving unit, and a variable device 7.
The screen device 40 is configured such that light modulated in the image forming area 20Ag of the liquid crystal light valve 202 is projected onto the screen 4 and information light modulated in the shape display area 20Ad is projected onto the light receiving unit 42. . In the screen device 40, the variable device 7 is driven based on the result received by the light receiving unit 42 to deform the projection surface of the screen 4. That is, the screen device 40 changes the cross-sectional shape of the projection surface of the screen, that is, the non-planar shape of the projection surface in accordance with the shape information. The screen 4 projects an image on a projection surface that deforms in accordance with the shape information. The screen device 40 will be described in detail later.

ミラー5は、スクリーン4を透過した画像に対応する光のうち、一部を反射し、他を透過する半透過型で形成されている。
ミラー5は、図1(a)に示すように、スクリーン4の下方にスクリーン4に対して、観察側が広がるように傾斜して配置される。ミラー5は、スクリーン4を透過した画像に対応する光の一部を反射し、スクリーン4に投射された画像を虚像として表示させる。
具体的に、図1(b)に示すように、虚像Vは、ミラー5に対してスクリーン4に投射された画像Rと対称の位置となる空間に表示され、ミラー5に対して虚像Vと反対側に位置する観察者から見て、ミラー5の奥にこの虚像Vが存在するように観察される。
The mirror 5 is formed of a semi-transmissive type that reflects part of the light corresponding to the image transmitted through the screen 4 and transmits the other part.
As shown in FIG. 1A, the mirror 5 is disposed below the screen 4 so as to be inclined with respect to the screen 4 so that the observation side spreads. The mirror 5 reflects a part of the light corresponding to the image transmitted through the screen 4 and displays the image projected on the screen 4 as a virtual image.
Specifically, as shown in FIG. 1B, the virtual image V is displayed in a space symmetrical to the image R projected on the screen 4 with respect to the mirror 5, and the virtual image V is displayed with respect to the mirror 5. The virtual image V is observed so that this virtual image V exists in the back of the mirror 5 as viewed from the observer located on the opposite side.

また、虚像Vは、スクリーン4の投射面の形状に応じて奥行方向の見え方が変わる。具体的に、投射面がミラー5側に突出したスクリーン4において、ミラー5に近い位置となる部位に投射された画像は、遠い位置となる部位に投射された画像より、観察者から見て、手前に表示される。つまり、虚像Vは、スクリーン4の投射面の断面形状に応じて疑似的な立体空間像として表示される。   Further, the virtual image V changes its appearance in the depth direction according to the shape of the projection surface of the screen 4. Specifically, in the screen 4 whose projection surface protrudes to the mirror 5 side, the image projected on the part close to the mirror 5 is viewed from the observer than the image projected on the part far away, Displayed in front. That is, the virtual image V is displayed as a pseudo three-dimensional space image according to the cross-sectional shape of the projection surface of the screen 4.

保持部材6は、図1(a)に示すように、スクリーン装置40およびミラー5を保持する。
プロジェクター2を支持する支持装置(図示省略)として、プロジェクター2を天井等に設置する際の天吊り装置を利用したものを使用することができる。また、この支持装置を保持部材6に取り付けるように構成してもよい。
The holding member 6 holds the screen device 40 and the mirror 5 as shown in FIG.
As a support device (not shown) for supporting the projector 2, a device using a ceiling suspension device when the projector 2 is installed on a ceiling or the like can be used. Further, the support device may be configured to be attached to the holding member 6.

〔スクリーン装置の構成〕
ここでスクリーン装置40について、詳細に説明する。図4は、スクリーン装置40のブロック図である。
スクリーン装置40は、図4に示すように、スクリーン4、受光部42、可変装置7に加え、スクリーン支持部材41および可変装置駆動部43を備えている。
[Configuration of screen device]
Here, the screen device 40 will be described in detail. FIG. 4 is a block diagram of the screen device 40.
As shown in FIG. 4, the screen device 40 includes a screen support member 41 and a variable device driving unit 43 in addition to the screen 4, the light receiving unit 42, and the variable device 7.

スクリーン4は、伸縮性の材料で平面視矩形状に形成されている。
スクリーン支持部材41は、矩形状の開口部を有し、この開口部の縁部でスクリーン4の対向する一対の端部(図1において、スクリーン4の左右の端部4a,4c)を支持するように形成されている。そして、スクリーン4は、端部4a,4cとは異なる対向する一対の端部4d,4eが後述するアクチュエーター71(図5(a)参照)に支持される。
また、スクリーン支持部材41には、図1に示すように、受光部42が露出する開口部が形成されている。
The screen 4 is made of a stretchable material and has a rectangular shape in plan view.
The screen support member 41 has a rectangular opening, and supports a pair of opposite ends of the screen 4 at the edges of the opening (left and right ends 4a and 4c of the screen 4 in FIG. 1). It is formed as follows. The screen 4 is supported by an actuator 71 (see FIG. 5A), which will be described later, with a pair of opposed end portions 4d and 4e different from the end portions 4a and 4c.
Further, the screen support member 41 is formed with an opening through which the light receiving portion 42 is exposed, as shown in FIG.

受光部42は、受光素子を備え、プロジェクター2から投射された情報光を検出する。具体的に、受光部42は、8個の検出部を有し、それぞれが8個の表示部20Ahで変調され、投射レンズ203から投射された8種の情報光を個別に検出するように直線上に配設されている。そして、受光部42は、検出結果に対応する電気信号を可変装置駆動部43に出力する。つまり、プロジェクター2は、情報光を投射することで形状情報を送信し、受信部としての受光部42は、この形状情報を受信した結果に応じた電気信号を可変装置駆動部43に出力する。   The light receiving unit 42 includes a light receiving element and detects information light projected from the projector 2. Specifically, the light receiving unit 42 includes eight detection units, each of which is modulated by the eight display units 20Ah and linearly detects eight types of information light projected from the projection lens 203 individually. It is arranged on the top. Then, the light receiving unit 42 outputs an electrical signal corresponding to the detection result to the variable device driving unit 43. That is, the projector 2 transmits shape information by projecting information light, and the light receiving unit 42 as a receiving unit outputs an electrical signal corresponding to the result of receiving the shape information to the variable device driving unit 43.

可変装置駆動部43は、可変装置7を駆動するドライバーを備え、受光部42から出力された信号を増幅して可変装置7に出力する。   The variable device driving unit 43 includes a driver that drives the variable device 7, amplifies the signal output from the light receiving unit 42, and outputs the amplified signal to the variable device 7.

可変装置7は、図4に示すように、一対設けられ、一対の可変装置7は、図1に示すように、スクリーン4の前後の端部4d,4eそれぞれに配置される。
図5は、可変装置7を説明するための模式図である。具体的に、図5(a)は、スクリーン4の端部4d,4e側から見た可変装置7を示す図、(b)は、スクリーン4の端部4a,4c側から見た可変装置7を示す図、(c)は、受光部42の入力に対する可変装置駆動部43の出力の特性を示すグラフ、(d)は、可変装置7の入出力特性を示すグラフである。
As shown in FIG. 4, a pair of variable devices 7 are provided, and the pair of variable devices 7 are disposed at the front and rear ends 4 d and 4 e of the screen 4 as shown in FIG. 1.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the variable device 7. Specifically, FIG. 5A is a diagram showing the variable device 7 viewed from the ends 4d and 4e of the screen 4, and FIG. 5B is a variable device 7 viewed from the ends 4a and 4c of the screen 4. FIG. 4C is a graph showing the output characteristic of the variable device driving unit 43 with respect to the input of the light receiving unit 42, and FIG. 4D is a graph showing the input / output characteristics of the variable device 7.

可変装置7は、図5(a)に示すように、移動部としての複数のアクチュエーター71、およびアクチュエーター71を支持する支持部材(図示省略)を備えている。そして、複数のアクチュエーター71は、受光部42の8個の検出部に対応して、端部4d,4eそれぞれに8個、端部4d,4eに沿って配置されている。   As shown in FIG. 5A, the variable device 7 includes a plurality of actuators 71 as a moving unit and a support member (not shown) that supports the actuators 71. The plurality of actuators 71 are arranged along the end portions 4d and 4e, corresponding to the eight detection portions of the light receiving unit 42, respectively, at eight end portions 4d and 4e.

アクチュエーター71は、リニアモーターやステッピングモーターなどの方法によって、入力に対応して先端が伸縮するように構成されている。アクチュエーター71の先端には、スクリーン4の端部4d,4eが取り付けられている。
そして、各アクチュエーター71は、可変装置駆動部43からの信号に基づいて伸縮し、スクリーン4の投射面に交差する方向にスクリーン4の両端を移動させることによって投射面の非平面形状を変形させる。
The actuator 71 is configured such that its tip expands and contracts in response to an input by a method such as a linear motor or a stepping motor. The ends 4 d and 4 e of the screen 4 are attached to the tip of the actuator 71.
Each actuator 71 expands and contracts based on a signal from the variable device driving unit 43, and deforms the non-planar shape of the projection surface by moving both ends of the screen 4 in a direction intersecting the projection surface of the screen 4.

また、アクチュエーター71は、可変装置駆動部43からの出力によって両側(端部4d側および端部4e側)で同様の長さになるように動作する。つまり、可変装置7は、図1に示すように、ミラー5に対向する側(虚像を観察する側)に位置する観察者から見て、スクリーン4が奥行方向において凹凸を有せず、左右方向において上下方向に凹凸の形状が変更可能に構成されている。換言すると、可変装置7は、観察者から見て、スクリーン4が上下前後方向に沿う平面における断面形状が略直線となり、上下左右方向に沿う平面における断面形状が変更可能に構成されている。   Further, the actuator 71 operates so as to have the same length on both sides (the end 4d side and the end 4e side) by the output from the variable device driving unit 43. That is, as shown in FIG. 1, the variable device 7 has a screen 4 that has no unevenness in the depth direction as viewed from an observer positioned on the side facing the mirror 5 (the side that observes the virtual image), and is In FIG. 2, the shape of the unevenness can be changed in the vertical direction. In other words, the variable device 7 is configured such that the cross-sectional shape of the screen 4 in the plane along the up-down and front-rear directions is substantially straight, and the cross-sectional shape in the plane along the up-down and left-right directions can be changed as viewed from the observer.

可変装置駆動部43の出力は、図5(c)に示すように、受光部42への入力強度(入射する光の強度)が大きい程、大きくなる。つまり、可変装置駆動部43の出力は、プロジェクター2から投射される情報光が明るい程、大きくなる。
そして、アクチュエーター71の突出量は、図5(d)に示すように、可変装置駆動部43から可変装置7への入力が大きい程、大きくなる。
このように、アクチュエーター71は、受光部42に入射する光量に応じて突出量が変わり、このアクチュエーター71に端部4d,4eが支持されているスクリーン4は、複数のアクチュエーター71の突出する程度によって非平面形状が可変される。
As shown in FIG. 5C, the output of the variable device driving unit 43 increases as the input intensity (intensity of incident light) to the light receiving unit 42 increases. That is, the output of the variable device drive unit 43 increases as the information light projected from the projector 2 becomes brighter.
The protrusion amount of the actuator 71 increases as the input from the variable device driving unit 43 to the variable device 7 increases, as shown in FIG.
Thus, the projection amount of the actuator 71 changes according to the amount of light incident on the light receiving unit 42, and the screen 4 on which the end portions 4 d and 4 e are supported by the actuator 71 depends on the extent to which the plurality of actuators 71 project. The non-planar shape is variable.

なお、スクリーン4は、伸縮性の材料で形成されているが、端部4d,4eそれぞれに配置される一対のアクチュエーター71間で変形等がないように、一対のアクチュエーター71間で曲がりにくく、かつ半透明な素材で構成するのが望ましい。例えば、アクリル樹脂製等で、スモーク調に加工された材料(例えば、光透過材の表面に微細な凹凸を形成した材料等)等を用いることが可能である。   Although the screen 4 is formed of a stretchable material, it is difficult to bend between the pair of actuators 71 so as not to be deformed between the pair of actuators 71 disposed at the end portions 4d and 4e, respectively. It is desirable to use a translucent material. For example, it is possible to use a material made of acrylic resin or the like and processed in a smoke-like manner (for example, a material in which fine irregularities are formed on the surface of the light transmitting material).

〔表示装置の動作〕
ここで、表示装置1の動作について、対象物の形状情報を撮影可能な外部の撮影装置(図示省略)から入力された情報を、プロジェクター2が投射する場合を例示して説明する。なお、プロジェクター2は、外部の装置で作成されたCG(Computer Graphics)による対象物に模した画像、およびこの対象物の形状情報を取得し、この情報に基づいて投射することもできる。
[Operation of display device]
Here, the operation of the display device 1 will be described by exemplifying a case where the projector 2 projects information input from an external imaging device (not shown) capable of imaging the shape information of the object. Note that the projector 2 can also acquire an image imitating an object by CG (Computer Graphics) created by an external device and shape information of the object, and project based on this information.

プロジェクター2は、前述したように、撮影装置から出力された対象物の画像情報を液晶ライトバルブ202の画像形成領域20Agで変調し、撮影対象の奥行に関する形状情報を形状表示領域20Adで変調する。そして、プロジェクター2は、画像形成領域20Agで変調された光をスクリーン4に投射し、形状表示領域20Adで変調された情報光を受光部42に投射する。   As described above, the projector 2 modulates the image information of the object output from the imaging device in the image forming area 20Ag of the liquid crystal light valve 202, and modulates the shape information regarding the depth of the imaging object in the shape display area 20Ad. Then, the projector 2 projects the light modulated in the image forming area 20Ag onto the screen 4, and projects the information light modulated in the shape display area 20Ad onto the light receiving unit.

スクリーン4に投射された画像Rは、図1(b)に示すように、ミラー5を介して虚像Vとして観察可能に表示される。
一方、受光部42に投射された情報光は、受光部42によって検出される。
例えば、撮影画像における対象物が円筒形に類似するような形状の場合、形状表示領域20Adは、対象物の両側に対応する表示部20Ahより中央部に対応する表示部20Ahの方が明るい表示となるので、受光部42に入射する情報光は、両端に対応する検出部に入射する強度より、中央部に対応する検出部に入射する強度の方が強くなる。
The image R projected on the screen 4 is displayed so as to be observable as a virtual image V via the mirror 5 as shown in FIG.
On the other hand, the information light projected on the light receiving unit 42 is detected by the light receiving unit 42.
For example, when the object in the captured image has a shape similar to a cylindrical shape, the shape display region 20Ad is displayed brighter on the display unit 20Ah corresponding to the center than on the display unit 20Ah corresponding to both sides of the object. Therefore, the intensity of the information light incident on the light receiving unit 42 is greater than the intensity incident on the detection unit corresponding to both ends than the intensity incident on the detection unit corresponding to both ends.

そして、複数のアクチュエーター71は、受光部42の検出結果に応じて可変装置駆動部43に駆動され、伸縮する長さが変わる。すなわち、端部4d,4eに沿ってそれぞれ8個配置されているアクチュエーター71は、端部4a,4c近傍のアクチュエーター71(図5(a)参照)の長さより、中央に位置するアクチュエーター71程、長さが長くなる。   The plurality of actuators 71 are driven by the variable device driving unit 43 in accordance with the detection result of the light receiving unit 42, and the length of expansion and contraction changes. That is, the eight actuators 71 arranged along the end portions 4d and 4e are approximately the actuator 71 located in the center from the length of the actuator 71 in the vicinity of the end portions 4a and 4c (see FIG. 5A). Length increases.

スクリーン4は、アクチュエーター71に両側の端部4d,4eが牽引され、図1に示す左右方向における中央部がその両側よりミラー5に近くに位置するように変形する。スクリーン4に投射される画像も中央部がその両側よりミラー5側に突出して表示される。つまり、スクリーン4は、円筒形の対象物に近似した形状に変形される。   The screen 4 is deformed so that the end portions 4d and 4e on both sides are pulled by the actuator 71 and the center portion in the left-right direction shown in FIG. 1 is located closer to the mirror 5 than both sides. The image projected on the screen 4 is also displayed with the central portion protruding from the both sides to the mirror 5 side. That is, the screen 4 is deformed into a shape approximating a cylindrical object.

虚像は、ミラー5に対してスクリーン4に投射される画像と対称なので、観察される虚像は、観察者から見て、中央部が左右の両側より手前に位置するように観察される。つまり、虚像は、円筒形の対象物に近似する立体的な像として観察される。
このように、スクリーン装置40は、プロジェクター2から投射された対象物の奥行に対応する明るさの光を受光部42で受光し、受光部42の検出結果に基づいて、可変装置7がスクリーン4を変形させる。表示装置1は、スクリーン4が対象物に近似した形状に変形されることで、対象物に近似する立体的な虚像を表示することが可能となる。
Since the virtual image is symmetric with the image projected on the screen 4 with respect to the mirror 5, the observed virtual image is observed such that the central portion is positioned in front of both the left and right sides as viewed from the observer. That is, the virtual image is observed as a three-dimensional image that approximates a cylindrical object.
As described above, the screen device 40 receives the light having the brightness corresponding to the depth of the object projected from the projector 2 by the light receiving unit 42, and the variable device 7 causes the screen 4 to change based on the detection result of the light receiving unit 42. Deform. The display device 1 can display a three-dimensional virtual image that approximates the object by deforming the screen 4 into a shape that approximates the object.

また、対象物が円筒形とは異なり、円筒形における中心軸方向(スクリーン4に対応させると、図1(a)において観察者から見て前後方向)にも奥行を有している場合には、この方向における奥行に関する形状情報の最大値や平均値を算出し、算出した値に対応してアクチュエーター71を移動させるように構成することができる。   In addition, when the object has a depth in the central axis direction in the cylindrical shape (in the direction corresponding to the screen 4, the front-rear direction as viewed from the observer in FIG. 1A) unlike the cylindrical shape, The maximum value and the average value of the shape information regarding the depth in this direction can be calculated, and the actuator 71 can be moved in accordance with the calculated value.

なお、プロジェクター2が投射する情報光として光の強度、すなわち明度を変えて投射する以外に、色相や彩度が変わるように投射し、受光部としてこの色相や彩度の変化を検出可能とするように構成してもよい。
また、表示部20Ah、受光部42の検出部、およびアクチュエーター71は、8個に限らず他の数で構成してもよい。
The information light projected by the projector 2 is projected in such a manner that the hue and saturation are changed in addition to the light intensity, that is, the brightness is changed, and the change in the hue and saturation can be detected as the light receiving unit. You may comprise as follows.
Further, the display unit 20Ah, the detection unit of the light receiving unit 42, and the actuator 71 are not limited to eight and may be configured by other numbers.

以上説明したように、本実施形態のスクリーン装置40および表示装置1によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)スクリーン装置40は、可変装置7を備えているので、スクリーン4の投射面は、平面はもとより、端部4d,4eが移動される量に応じて、様々な形状の非平面が可能となる。よって、スクリーン4に投射される画像に対応するようにスクリーン4を変形させることで、その画像に奥行感を持たせ、疑似的に立体なものとして表示させることが可能となる。
As described above, according to the screen device 40 and the display device 1 of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the screen device 40 includes the variable device 7, the projection surface of the screen 4 can be non-planar with various shapes depending on the amount of movement of the end portions 4 d and 4 e as well as the flat surface. It becomes. Therefore, by deforming the screen 4 so as to correspond to the image projected on the screen 4, it is possible to give the image a sense of depth and display it as a pseudo three-dimensional image.

(2)可変装置7は、スクリーン4の端部を移動するように構成されているので、投射面の表裏に部材を配置することなく投射面を変形させることが可能となる。これによって、反射型に限らず透過型のスクリーン4にもこの可変装置7を用いることができる。
したがって、透過型、反射型に制約されることなく、スクリーン4の端部を移動させるという簡素な構成で投射面の形状を変え、多様性に富んだ表示が可能なスクリーン装置40の提供が図れる。
(2) Since the variable device 7 is configured to move the end portion of the screen 4, the projection surface can be deformed without arranging members on the front and back of the projection surface. Thus, the variable device 7 can be used not only for the reflection type but also for the transmission type screen 4.
Therefore, it is possible to provide the screen device 40 that can change the shape of the projection surface with a simple configuration in which the end of the screen 4 is moved without being limited to the transmission type and the reflection type, and can display a variety of displays. .

(3)可変装置7は、観察者から見て、虚像が左右方向に奥行を有して観察されるように、スクリーン4を変形させる。人は、左右の目の視差を利用して立体を認識するので、投射面を左右方向に加えて上下方向において奥行を有するような複雑な形状にしなくとも、虚像を立体的な空間像として認識させることができる。よって、投射面を容易に非平面に形成しつつ、効果的に虚像を立体像として観察可能とするスクリーン装置40の提供が図れる。   (3) The variable device 7 deforms the screen 4 so that the virtual image is observed with a depth in the left-right direction when viewed from the observer. Humans recognize stereoscopic images using the parallax of the left and right eyes, so virtual images can be recognized as stereoscopic spatial images without having to make the projection surface complex in a vertical direction with a depth in the vertical direction. Can be made. Therefore, it is possible to provide the screen device 40 that can effectively observe a virtual image as a three-dimensional image while easily forming a projection surface on a non-planar surface.

(4)アクチュエーター71は、両端部4d,4eに複数配設され、移動量に応じて投射面の非平面形状を変更する。これによって、スクリーンを細かい間隔で変形させることができるので、投射面をより滑らかな非平面とすることが可能となる。よって、スクリーン装置40は、投射面に投射された画像をより自然に見える立体的なものとして表示させることが可能となる。   (4) A plurality of actuators 71 are disposed at both ends 4d and 4e, and change the non-planar shape of the projection surface according to the amount of movement. As a result, the screen can be deformed at fine intervals, and the projection surface can be made a smoother non-planar surface. Therefore, the screen device 40 can display the image projected on the projection surface as a three-dimensional image that looks more natural.

(5)表示装置1は、スクリーン4に投射された画像をミラー5に対して対称の位置となる空間に虚像として表示させる。また、スクリーン4に投射された画像は、スクリーン4の非平面形状に対応して立体的に表示されているので、虚像も立体的なものとして観察される。これによって、自然に見える立体的な空間像の表示が可能となり、虚像を観察する観察者にインパクトを与え、電子看板や新たな利用形態の表示を提供できる表示装置1が図れる。   (5) The display device 1 displays the image projected on the screen 4 as a virtual image in a space symmetrical to the mirror 5. Moreover, since the image projected on the screen 4 is displayed in three dimensions corresponding to the non-planar shape of the screen 4, the virtual image is also observed as a three-dimensional image. As a result, it is possible to display a natural three-dimensional spatial image, impact the observer who observes the virtual image, and achieve a display device 1 that can provide a display of an electronic signboard or a new usage pattern.

(6)プロジェクター2は、形状情報を送信可能に構成され、可変装置7は、この情報を受信部としての受光部42が受信する結果に基づいてスクリーン4を変形させる。これによって、上述したように、対象物の奥行に関する情報を形状情報として用いることで、対象物に近似させてスクリーン4を変形させることが可能となる。よって、表示装置1は、対象物に近似する、より自然な立体感を感じさせる虚像の表示が可能となる。   (6) The projector 2 is configured to be able to transmit shape information, and the variable device 7 deforms the screen 4 based on a result received by the light receiving unit 42 as a receiving unit. Thus, as described above, by using the information related to the depth of the object as the shape information, it is possible to deform the screen 4 by approximating the object. Therefore, the display device 1 can display a virtual image that gives a more natural three-dimensional effect that approximates the object.

(7)プロジェクター2は、情報光を投射するように構成され、可変装置7は、この情報光を受光部42が検出する結果に基づいてスクリーン4を変形させる。これによって、プロジェクター2とスクリーン装置40との間にケーブル等の配線部材を設けることなく、また、情報光を発するための専用の部材をプロジェクターに設けることなく、光源201が発する光を利用して形状情報を受信部に受信させることができる。よって、プロジェクター2やスクリーン装置40の構造を煩雑にすることなく、より自然に認識可能な立体像の表示が可能な表示装置1の提供が図れる。   (7) The projector 2 is configured to project information light, and the variable device 7 deforms the screen 4 based on a result of the light receiving unit 42 detecting this information light. This makes it possible to use light emitted from the light source 201 without providing a wiring member such as a cable between the projector 2 and the screen device 40, and without providing a dedicated member for emitting information light in the projector. The shape information can be received by the receiving unit. Therefore, it is possible to provide the display device 1 capable of displaying a stereoscopic image that can be recognized more naturally without complicating the structure of the projector 2 and the screen device 40.

(第2実施形態)
以下、第2実施形態に係るスクリーン装置240について、図面を参照して説明する。以下の説明では、第1実施形態のスクリーン装置40と同様の構造および同様の部材には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the screen device 240 according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, the same structure and the same members as those of the screen device 40 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.

図6は、本実施形態のスクリーン装置240を模式的に示す図であり、(a)は、斜視図、(b)は側面図である。
スクリーン装置240は、図6に示すように、スクリーン4、スクリーン支持部材41、および可変装置8を備えている。
6A and 6B are diagrams schematically illustrating the screen device 240 according to the present embodiment, in which FIG. 6A is a perspective view and FIG. 6B is a side view.
As shown in FIG. 6, the screen device 240 includes a screen 4, a screen support member 41, and a variable device 8.

可変装置8は、スクリーン4の対向する一対の端部4a,4cをそれぞれ支持し、双方の間の距離が変更可能に構成されている。スクリーン4は、端部4a,4c間の距離が変更されることによって非平面形状が可変される。
可変装置8は、図6(b)に示すように、スクリーン4の端部4a,4c側にそれぞれ配置される傾き調整部8A,8C、およびスクリーン4の端部4a,4c間に架橋される幅調整部81を備えている。
The variable device 8 is configured to support a pair of opposite ends 4a and 4c of the screen 4 and to change the distance between the two. The non-planar shape of the screen 4 is changed by changing the distance between the end portions 4a and 4c.
As shown in FIG. 6B, the variable device 8 is bridged between the inclination adjusting portions 8 </ b> A and 8 </ b> C disposed on the ends 4 a and 4 c of the screen 4 and the ends 4 a and 4 c of the screen 4. A width adjusting unit 81 is provided.

傾き調整部8A,8Cは、それぞれ支持部82、ネジ83、付勢部84を備え、傾き調整部8Aは、端部4aの両側、傾き調整部8Cは、端部4cの両側に設けられている。つまり、傾き調整部8A,8Cは、スクリーン4の四隅に設けられ、スクリーン支持部材41に対するスクリーン4の傾きを調整できるように構成されている。傾き調整部8Aにおける支持部82を第1支持部821、傾き調整部8Cにおける支持部82を第2支持部822とする。   The inclination adjustment parts 8A and 8C are respectively provided with a support part 82, a screw 83, and an urging part 84. The inclination adjustment part 8A is provided on both sides of the end part 4a, and the inclination adjustment part 8C is provided on both sides of the end part 4c. Yes. In other words, the inclination adjusting units 8A and 8C are provided at the four corners of the screen 4 so that the inclination of the screen 4 with respect to the screen support member 41 can be adjusted. The support part 82 in the inclination adjustment part 8A is referred to as a first support part 821, and the support part 82 in the inclination adjustment part 8C is referred to as a second support part 822.

支持部82には、ネジ83が螺合されるネジ孔(図示省略)が設けられている。付勢部84は、コイルバネ等で構成されており、ネジ83とスクリーン支持部材41との間に配置される。
スクリーン4は、端部に設けられた孔(図示省略)、およびスクリーン支持部材41に設けられた長孔(図示省略)にネジ83が挿通され、付勢部84に付勢されて支持部82にネジ固定される。つまり、支持部82は、ネジ83および付勢部84を介してスクリーン4の端部4a,4cを支持する。
The support portion 82 is provided with a screw hole (not shown) into which the screw 83 is screwed. The urging portion 84 is configured by a coil spring or the like, and is disposed between the screw 83 and the screen support member 41.
In the screen 4, a screw 83 is inserted into a hole (not shown) provided at the end and a long hole (not shown) provided in the screen support member 41, and is urged by the urging unit 84 to be supported by the support unit 82. It is fixed to the screw. That is, the support portion 82 supports the end portions 4 a and 4 c of the screen 4 via the screw 83 and the biasing portion 84.

幅調整部81は、図6(a)に示すように、スクリーン4の両端部4a,4cの近傍にそれぞれ配置されており、回転軸811および固定軸812を有している。
回転軸811は、パイプ状に形成され、内部にはネジ溝が形成されている。
固定軸812は、外周にネジが形成されており、回転軸811のネジ溝に螺合される。そして、幅調整部81は、回転軸811が回転されることによって伸縮する。
As shown in FIG. 6A, the width adjusting unit 81 is disposed in the vicinity of both end portions 4 a and 4 c of the screen 4, and has a rotating shaft 811 and a fixed shaft 812.
The rotating shaft 811 is formed in a pipe shape, and a thread groove is formed inside.
The fixed shaft 812 has a screw formed on the outer periphery, and is screwed into the screw groove of the rotating shaft 811. The width adjusting unit 81 expands and contracts when the rotating shaft 811 is rotated.

スクリーン4の端部4aは、回転軸811が回転自在となるように、回転軸811の一端と止め輪(図示省略)等の部材とで支持され、スクリーン4の端部4cは、固定軸812の一端に取り付けられる。
そして、スクリーン4は、回転軸811が回転されると、回転方向に応じて幅調整部81が伸縮し、第1支持部821と第2支持部822との距離が変更される。そして、スクリーン4は、投射面の非平面形状が可変される。なお、傾き調整部8A,8Cは、幅調整部81が伸縮される際には、支持部82と共にスクリーン支持部材41を摺動して移動する。
The end 4a of the screen 4 is supported by one end of the rotating shaft 811 and a member such as a retaining ring (not shown) so that the rotating shaft 811 can rotate, and the end 4c of the screen 4 is fixed by a fixed shaft 812. Attached to one end.
When the rotation shaft 811 is rotated, the screen 4 expands and contracts according to the rotation direction, and the distance between the first support portion 821 and the second support portion 822 is changed. And the non-planar shape of the projection surface of the screen 4 is variable. Note that the inclination adjusting portions 8A and 8C slide and move the screen support member 41 together with the support portion 82 when the width adjusting portion 81 is expanded and contracted.

図7は、幅調整部81が伸縮された場合のスクリーン4の形状を模式的に示す図である。
図7に示すように、スクリーン4Xは、幅調整部81が縮められると、スクリーン支持部材41からの突出量が大きくなると共に、曲率が小さくなるように断面形状が変わる(図7におけるスクリーン4Y)。これによって、スクリーン4Xに投射される画像よりスクリーン4Yに投射される画像の方が、より奥行を有する画像となる。また、このスクリーン装置240を第1実施形態の表示装置1に搭載すれば、表示される虚像においても、スクリーン4Xの状態よりスクリーン4Y状態の方が、より奥行を有する、つまり立体感がより強調された虚像画像となる。
FIG. 7 is a diagram schematically showing the shape of the screen 4 when the width adjusting unit 81 is expanded and contracted.
As shown in FIG. 7, when the width adjusting portion 81 is contracted, the screen 4X has a larger amount of protrusion from the screen support member 41 and a sectional shape that changes to reduce the curvature (screen 4Y in FIG. 7). . Thus, the image projected on the screen 4Y is an image having a greater depth than the image projected on the screen 4X. Further, if the screen device 240 is mounted on the display device 1 of the first embodiment, even in the displayed virtual image, the screen 4Y state has more depth than the screen 4X state, that is, the stereoscopic effect is more emphasized. It becomes a virtual image.

なお、回転軸811を回転させる構成として、回転軸811に把持し易い操作部を設け、手動操作により回転軸811を回転させるように構成してもよい。また、回転軸811を電動によって回転させる電動機構、および第1実施形態で述べた受光部42を設け、プロジェクター2から投射された情報光に応じて回転軸811が回転するように構成してもよい。また、2つの幅調整部81を長さが異なるように伸縮させ、端部4d側の断面形状と端部4e側の断面形状とが異なるようにスクリーン4を変形させてもよい。   As a configuration for rotating the rotation shaft 811, an operation unit that can be easily held may be provided on the rotation shaft 811, and the rotation shaft 811 may be rotated manually. Further, an electric mechanism that electrically rotates the rotating shaft 811 and the light receiving unit 42 described in the first embodiment may be provided so that the rotating shaft 811 rotates according to the information light projected from the projector 2. Good. Alternatively, the two width adjusting portions 81 may be expanded and contracted to have different lengths, and the screen 4 may be deformed so that the sectional shape on the end 4d side and the sectional shape on the end 4e side are different.

ここで、傾き調整部8A,8Cの動作について説明する。
図8は、スクリーン4を傾けた場合のスクリーン装置240の模式図である。
傾き調整部8A,8Cは、前述したように、スクリーン4の四隅に設けられている。
傾き調整部8Aのネジ83が緩められ、傾き調整部8Cのネジ83が締められると、図8に示すように、スクリーン4は、端部4a側が上方、端部4c側が下方に移動してスクリーン4は、スクリーン支持部材41に対する傾きが変更される。
すなわち、スクリーン装置240は、スクリーン4の対向する一対の端部4a,4cそれぞれが互いに対向する方向に対して交差する方向に移動可能に構成され、ネジ83が回転されることによって、傾きが調整される。
Here, the operation of the inclination adjusting units 8A and 8C will be described.
FIG. 8 is a schematic diagram of the screen device 240 when the screen 4 is tilted.
The inclination adjusting units 8A and 8C are provided at the four corners of the screen 4 as described above.
When the screw 83 of the inclination adjusting unit 8A is loosened and the screw 83 of the inclination adjusting unit 8C is tightened, as shown in FIG. 8, the screen 4 moves downward on the end 4a side and downward on the end 4c side. 4, the inclination with respect to the screen support member 41 is changed.
That is, the screen device 240 is configured such that each of the pair of opposed end portions 4a and 4c of the screen 4 can move in a direction intersecting with each other, and the inclination is adjusted by rotating the screw 83. Is done.

また、傾き調整部8A,8Cは、スクリーン4の四隅に設けられているので、スクリーン支持部材41に対する傾きが、端部4d側から見て左右方向に加え、奥行方向においても調整可能である。   Further, since the inclination adjusting portions 8A and 8C are provided at the four corners of the screen 4, the inclination with respect to the screen support member 41 can be adjusted in the depth direction in addition to the left and right directions when viewed from the end 4d side.

以上説明したように、本実施形態のスクリーン装置240によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)可変装置8は、スクリーン4の対向する端部4a,4cを支持する第1支持部821と、第2支持部822との距離が変更可能に構成されているので、さらに簡素な構成でスクリーン4を変形させ、投射面が所望の非平面形状となるように調整することが可能となる。
As described above, according to the screen device 240 of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The variable device 8 is configured such that the distance between the first support portion 821 that supports the opposite end portions 4a and 4c of the screen 4 and the second support portion 822 can be changed, so that the configuration is further simplified. Thus, the screen 4 can be deformed and adjusted so that the projection surface has a desired non-planar shape.

(2)スクリーン4の対向する端部4a,4cは、傾き調整部8A,8Cによって、対向する方向に対して交差する方向に移動可能に構成されている。これによって、投射面が変形されたスクリーン4をスクリーン支持部材41に対して傾斜させることができる。よって、スクリーンの投射面に投射される画像の見え方を変えることができるので、さらに多様性に富んだ表示が可能なスクリーン装置240の提供が図れる。   (2) The opposing ends 4a and 4c of the screen 4 are configured to be movable in a direction intersecting the opposing direction by the inclination adjusting units 8A and 8C. As a result, the screen 4 whose projection surface is deformed can be inclined with respect to the screen support member 41. Therefore, since the appearance of the image projected on the projection surface of the screen can be changed, it is possible to provide the screen device 240 capable of displaying with more diversity.

(第3実施形態)
以下、第3実施形態に係る表示装置13について、図面を参照して説明する。以下の説明では、第1実施形態の表示装置1と同様の構造および同様の部材には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図9は、本実施形態の表示装置13を模式的に示す斜視図である。なお図9は、プロジェクター2とスクリーン4との間に配置されるフレネルレンズを省略した図である。
(Third embodiment)
Hereinafter, the display device 13 according to the third embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, the same structure and the same members as those of the display device 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
FIG. 9 is a perspective view schematically showing the display device 13 of the present embodiment. FIG. 9 is a diagram in which the Fresnel lens disposed between the projector 2 and the screen 4 is omitted.

本実施形態の表示装置13は、図9に示すように、第1実施形態で説明したスクリーン装置40およびミラー5を4組備えて構成されている。なお、本実施形態のスクリーン支持部材141は、実施形態1におけるスクリーン支持部材41を4つ組み合わせたものとして構成され、図9に示すように、上下方向に延出する柱状の保持部材16によって四隅が支持されている。   As shown in FIG. 9, the display device 13 of the present embodiment includes four sets of the screen device 40 and the mirror 5 described in the first embodiment. The screen support member 141 of the present embodiment is configured as a combination of four screen support members 41 of the first embodiment, and as shown in FIG. 9, four corners are formed by columnar holding members 16 extending in the vertical direction. Is supported.

4つのミラー5は、図9に示すように、それぞれが平面視三角形状に形成され、四角錐状に組み合わされている。また、本実施形態のミラー5は、対向する位置のミラー5のなす角度が略90°となるように配置される。このように、ミラー5は、反射面に沿う平面が互いに交差するように配置され、組み合わされたミラー5の内側には、内部空間10が設けられる。なお、対向する位置のミラー5のなす角度は、90°以外の角度であってもよい。   As shown in FIG. 9, the four mirrors 5 are each formed in a triangular shape in plan view and combined in a quadrangular pyramid shape. Further, the mirror 5 of the present embodiment is disposed so that the angle formed by the mirrors 5 at the opposing positions is approximately 90 °. As described above, the mirrors 5 are arranged so that the planes along the reflecting surfaces intersect each other, and the internal space 10 is provided inside the combined mirrors 5. The angle formed by the mirrors 5 at the opposing positions may be an angle other than 90 °.

各スクリーン装置40と各ミラー5とは、以下のような位置関係で配置されている。すなわち、各スクリーン4と各ミラー5とは、スクリーン4を透過した光の一部がミラー5で内部空間10とは反対側に反射されるように、互いに傾斜して配置される。そして、各スクリーン4は、隣接するスクリーン4に対して略90°向きが異なるように、表示装置13における前後左右に位置するように配置される。前後左右にそれぞれ位置するスクリーン4をスクリーン4F,4B,4L,4Rとし、スクリーン4Fが配置されている側を表示装置13の正面とする。また、スクリーン4F,4B,4L,4Rそれぞれに対応するミラー5をミラー5F,5B,5L,5Rとする。つまり、ミラー5Fが表示装置13における正面側に位置することとなる。   Each screen device 40 and each mirror 5 are arranged in the following positional relationship. That is, each screen 4 and each mirror 5 are disposed so as to be inclined with respect to each other so that a part of the light transmitted through the screen 4 is reflected by the mirror 5 to the side opposite to the internal space 10. And each screen 4 is arrange | positioned so that it may be located in the front and back, right and left in the display apparatus 13 so that 90 degree direction may differ with respect to the adjacent screen 4. FIG. The screens 4 positioned on the front, rear, left, and right are the screens 4F, 4B, 4L, and 4R, and the side on which the screen 4F is disposed is the front of the display device 13. Further, the mirrors 5 corresponding to the screens 4F, 4B, 4L, and 4R are referred to as mirrors 5F, 5B, 5L, and 5R, respectively. That is, the mirror 5F is positioned on the front side of the display device 13.

プロジェクター2は、フレネルレンズ(図示省略)を介して、スクリーン4F,4B,4L,4R個別に異なる画像を投射可能に構成されている。
表示装置13は、プロジェクター2がスクリーン4F,4B,4L,4Rに投射した画像をミラー5F,5B,5L,5Rを介して表示装置13の内部空間10に虚像として結像させる。そして、表示装置13は、外部の前後左右からミラー5F,5B,5L,5Rを介して、スクリーン4F,4B,4L,4Rに投射された画像に対応する虚像を観察できるように構成されている。なお、フレネルレンズは、複数のスクリーン4F,4B,4L,4Rを覆う大きさの1枚で形成されてもよく、また、1枚で形成される場合より小さなサイズで、各スクリーン4F,4B,4L,4Rそれぞれ個別に対応するように、複数設けられてもよい。
The projector 2 is configured to project different images individually for the screens 4F, 4B, 4L, and 4R via a Fresnel lens (not shown).
The display device 13 forms an image projected on the screens 4F, 4B, 4L, and 4R by the projector 2 as a virtual image in the internal space 10 of the display device 13 via the mirrors 5F, 5B, 5L, and 5R. And the display apparatus 13 is comprised so that the virtual image corresponding to the image projected on the screen 4F, 4B, 4L, 4R can be observed from the front, back, left, and right through the mirrors 5F, 5B, 5L, 5R. . Note that the Fresnel lens may be formed by one sheet having a size that covers the plurality of screens 4F, 4B, 4L, 4R, and each screen 4F, 4B, A plurality of 4Ls and 4Rs may be provided so as to correspond individually.

また、図示は省略したが、スクリーン支持部材141から上方のプロジェクター2を含む範囲については、スクリーン4に外部からの光が入射しないように、不透明な部材で囲むことが好ましい。さらに、表示装置13の側方(前後左右方向)からスクリーン4が見えないように、スクリーン4のミラー5側に突出している側方を不透明な部材で囲むことが好ましい。   Although not shown, the range including the projector 2 above the screen support member 141 is preferably surrounded by an opaque member so that light from the outside does not enter the screen 4. Furthermore, it is preferable to surround the side of the screen 4 that protrudes toward the mirror 5 with an opaque member so that the screen 4 cannot be seen from the side of the display device 13 (front and rear, left and right directions).

プロジェクター2は、外部の撮影装置(図示省略)が対象となる物体を前後左右の4方向から撮像した画像情報および形状情報を取得し、この情報に基づいて投射する。また、プロジェクター2は、外部の装置で作成されたCGによる物体に模した4方向の画像、および形状情報を取得し、この情報に基づいて投射することもできる。なお、詳細な説明は省略するが、液晶ライトバルブ202の画素領域20Aには、4方向の画像情報および形状情報に対応する画像形成領域および形状表示領域が設けられている。   The projector 2 acquires image information and shape information obtained by imaging an object to be captured by an external photographing apparatus (not shown) from four directions, front, rear, left, and right, and projects based on this information. The projector 2 can also acquire images in four directions imitating a CG object created by an external device and shape information, and project based on this information. Although not described in detail, the pixel area 20A of the liquid crystal light valve 202 is provided with an image forming area and a shape display area corresponding to image information and shape information in four directions.

表示装置13は、プロジェクター2から投射された画像を、スクリーン4F,4B,4L,4Rおよびミラー5F,5B,5L,5Rを介して内部空間10に虚像として表示させる。
図10は、4組のスクリーン4F,4B,4L,4Rおよびミラー5F,5B,5L,5Rと、4つの虚像Vとの関係を説明するための模式図であり、(a)は、外部の撮影装置が撮影した物体11の斜視図、(b)は、スクリーン4F,4B,4L,4Rに投射された画像Rを示す平面図、(c)は、正面側から見た虚像Vを示す図である。
The display device 13 displays the image projected from the projector 2 as a virtual image in the internal space 10 via the screens 4F, 4B, 4L, 4R and the mirrors 5F, 5B, 5L, 5R.
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the relationship between the four sets of screens 4F, 4B, 4L, and 4R and the mirrors 5F, 5B, 5L, and 5R and the four virtual images V. FIG. The perspective view of the object 11 photographed by the photographing device, (b) is a plan view showing an image R projected on the screens 4F, 4B, 4L, 4R, and (c) is a diagram showing a virtual image V viewed from the front side. It is.

物体11は、図10(a)に示すように、外径が異なり、同軸の中心を有する2つの円筒形が双方の間で滑らかに接続されるような形状を有し、外径が大きい側の円筒形の外周には、前後左右から見て異なる模様が設けられている。   As shown in FIG. 10A, the object 11 has a shape in which two cylindrical shapes having different outer diameters and coaxial centers are smoothly connected between the two, and the outer diameter is larger. On the outer periphery of the cylindrical shape, different patterns are provided when viewed from front, rear, left and right.

そして、スクリーン4F,4B,4L,4Rには、物体11の前後左右となる画像Rf,Rb,Rl,Rrが投射される。また、スクリーン4F,4B,4L,4Rに対応する受光部42にもそれぞれの画像情報に対応した形状情報に基づく情報光が投射される。なお、各受光部42は、図10(b)に示すように、4つのスクリーン4で囲まれる領域内に設けられている。   Then, images Rf, Rb, Rl, and Rr that are front, back, left, and right of the object 11 are projected onto the screens 4F, 4B, 4L, and 4R. Information light based on shape information corresponding to each image information is also projected onto the light receiving portions 42 corresponding to the screens 4F, 4B, 4L, and 4R. In addition, each light-receiving part 42 is provided in the area | region enclosed by the four screens 4, as shown in FIG.10 (b).

ここで、スクリーン4F,4B,4L,4Rおよび4つの受光部42には、1台のプロジェクター2から投射されるので、プロジェクター2は、図10(b)に示すように、スクリーン4F,4B,4L,4Rの投射面、および4つの受光部42が露出する領域を全て含む領域(投射可能領域Pa)に投射可能である。そして、プロジェクター2は、投射可能領域Paにおけるスクリーン4F,4B,4L,4Rの投射面および4つの受光部42が露出する領域以外の領域には、殆ど光を投射しないように制御される。   Here, since the screens 4F, 4B, 4L, and 4R and the four light receiving units 42 are projected from one projector 2, the projector 2 has screens 4F, 4B, and 4B, as shown in FIG. Projection can be performed on an area (projectable area Pa) that includes all of the 4L and 4R projection surfaces and the area where the four light receiving portions 42 are exposed. The projector 2 is controlled so that light is hardly projected onto areas other than the projection surfaces of the screens 4F, 4B, 4L, and 4R and the areas where the four light receiving units 42 are exposed in the projectable area Pa.

各スクリーン装置40は、受光部42で受光した情報光に基づいて可変装置7が駆動し、スクリーン4F,4B,4L,4Rを変形させる。対象物(物体11)が円筒状なので前後左右からみた奥行が同じため、スクリーン4F,4B,4L,4Rの非平面形状は、両端より中央部がミラー5側に突出した同じ形状となる。なお、各スクリーン装置40は、受光部42の検出結果に応じて個別にスクリーン4の形状を変えることができるので、対象物が4方向から見た形状が異なる場合には、スクリーン4F,4B,4L,4Rは、それぞれ対象物の形状に対応した非平面形状となる。   In each screen device 40, the variable device 7 is driven based on the information light received by the light receiving unit 42, and deforms the screens 4F, 4B, 4L, 4R. Since the object (object 11) is cylindrical, the depths seen from the front, rear, left and right are the same, so the non-planar shapes of the screens 4F, 4B, 4L, 4R are the same shape with the center protruding from both ends toward the mirror 5 side. In addition, since each screen apparatus 40 can change the shape of the screen 4 according to the detection result of the light-receiving part 42, when the shape which the object saw from four directions differs, screen 4F, 4B, 4L and 4R each have a non-planar shape corresponding to the shape of the object.

そして、内部空間10には、ミラー5F,5B,5L,5Rに対応して4つの虚像Vが生成される。4つの虚像Vは、ミラー5F,5B,5L,5Rを介して観察することが可能となる。例えば、観察者が表示装置13の正面に位置する場合、図10(c)に示すように、ミラー5Fを介して画像Rfに対応する虚像Vfの観察が可能となる。図示は省略するが、観察者が正面から移動し、表示装置13の左右両側や後側に位置する場合、同様に、ミラー5L,5R,5Bを介して画像Rl,Rr,Rbに対応する虚像Vを観察することができる。すなわち、観察者は、四角錐状に組み合わされたミラー5の外周において観察位置を変えることにより、変えた位置に応じて変わる虚像Vを観察することが可能となる。   In the internal space 10, four virtual images V are generated corresponding to the mirrors 5F, 5B, 5L, 5R. The four virtual images V can be observed through the mirrors 5F, 5B, 5L, and 5R. For example, when the observer is located in front of the display device 13, as shown in FIG. 10C, the virtual image Vf corresponding to the image Rf can be observed through the mirror 5F. Although illustration is omitted, when the observer moves from the front and is positioned on the left and right sides or the rear side of the display device 13, similarly, virtual images corresponding to the images Rl, Rr, and Rb via the mirrors 5L, 5R, and 5B. V can be observed. That is, the observer can observe the virtual image V that changes in accordance with the changed position by changing the observation position on the outer periphery of the mirror 5 combined in a quadrangular pyramid shape.

そして、虚像Vは、観察者から見て、中央部がその両側より手前に位置し、左右の両端に向かう程奥に位置するように認識される。さらに、投射面の断面形状は、対象物(物体11)に模した形状に形成されているので、虚像Vは、歪が抑制されて奥行方向に連続的に変化し、物体11に類似した疑似的な立体画像としての認識が可能となる。このように、虚像Vは、表示装置13の前後左右から観察され、奥行を有する立体的な像として認識される。
なお、本実施形態の表示装置13は、4組のスクリーン4装置およびミラー5で構成されているが、4組に限らず、2組以上であれば、他の組数で構成してもよい。
Then, the virtual image V is recognized so that the central portion is located in front of both sides when viewed from the observer, and is located in the back toward the left and right ends. Further, since the cross-sectional shape of the projection surface is formed in a shape imitating the object (object 11), the virtual image V is continuously changed in the depth direction with distortion suppressed, and is similar to the object 11. Recognition as a typical stereoscopic image. As described above, the virtual image V is observed from the front, rear, left, and right of the display device 13 and is recognized as a stereoscopic image having a depth.
The display device 13 of the present embodiment is configured by four sets of screen 4 devices and mirrors 5. However, the display device 13 is not limited to four sets, and may be configured by other sets as long as it is two sets or more. .

以上説明したように、本実施形態の表示装置13によれば、以下の効果を得ることができる。
表示装置13は、個別に対応する複数のスクリーン装置40およびミラー5を備え、内部空間10に前後左右から見て異なる虚像が観察可能に構成されている。そして、スクリーン装置40は、画像に対応させてスクリーンを変形可能に構成されているので、表示装置13は、多方向から自然に見える立体的な空間像を表示させることが可能となる。よって、多方向から自然に見える虚像をより現実感の高い虚像として表示させることが可能となり、虚像を観察する観察者にさらにインパクトを与え、電子看板や新たな利用形態をさらに広げられる表示装置13の提供が可能となる。
As described above, according to the display device 13 of the present embodiment, the following effects can be obtained.
The display device 13 includes a plurality of screen devices 40 and mirrors 5 that correspond to each other, and is configured so that different virtual images can be observed in the internal space 10 when viewed from front, back, left, and right. And since the screen apparatus 40 is comprised so that a screen can be deform | transformed according to an image, it becomes possible for the display apparatus 13 to display the three-dimensional space image which looks natural from multiple directions. Therefore, it is possible to display a virtual image that looks natural from multiple directions as a virtual image with a higher sense of reality, which has a further impact on an observer who observes the virtual image, and can further expand the electronic signboard and new usage forms. Can be provided.

(第4実施形態)
以下、第4実施形態に係るスクリーン装置について、図面を参照して説明する。以下の説明では、第1実施形態のスクリーン装置40と同様の構造および同様の部材には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のスクリーン装置は、第1実施形態のスクリーン装置40における可変装置駆動部43とは異なる可変装置駆動部430を備えている。
(Fourth embodiment)
The screen device according to the fourth embodiment will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same structure and the same members as those of the screen device 40 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
The screen device of this embodiment includes a variable device driving unit 430 that is different from the variable device driving unit 43 in the screen device 40 of the first embodiment.

可変装置駆動部430は、受光部42から出力された信号をデジタル信号として処理し、可変装置7を駆動させるように構成されている。
図11は、可変装置駆動部430を説明するための図である。具体的に、図11(a)は、受光部42、可変装置駆動部430およびアクチュエーター71のブロック図、(b)は、受光部42で受光し、可変装置駆動部430で処理するデータのフォーマットの事例を示す図、(c)は、受光するデータの並びの事例を示す図である。
The variable device driving unit 430 is configured to process the signal output from the light receiving unit 42 as a digital signal and drive the variable device 7.
FIG. 11 is a diagram for explaining the variable device driving unit 430. Specifically, FIG. 11A is a block diagram of the light receiving unit 42, the variable device driving unit 430, and the actuator 71, and FIG. 11B is a format of data received by the light receiving unit 42 and processed by the variable device driving unit 430. (C) is a figure which shows the example of the arrangement | sequence of the light-receiving data.

可変装置駆動部430は、図11(a)に示すように、デコーダー431、およびドライバー432を備えている。そして、可変装置駆動部430は、受光部42から出力されたアナログ信号を所定のレベルと比較してハイレベルかローレベルの信号として取得し、アクチュエーター71のそれぞれにアナログの駆動信号として出力する。   As shown in FIG. 11A, the variable device driving unit 430 includes a decoder 431 and a driver 432. Then, the variable device driving unit 430 compares the analog signal output from the light receiving unit 42 with a predetermined level to obtain a high level or low level signal, and outputs the signal to each of the actuators 71 as an analog driving signal.

受光部42で受光する信号は、図11(b)に示すように、8ビットで構成され、上位の3ビットがスクリーン4の端部4d,4eそれぞれに配置される8個のアクチュエーター71(図5(a)参照)の番号(A1〜A8)に対応する信号となり、下位の5ビットがアクチュエーター71を可動させるための信号となる。   As shown in FIG. 11B, the signal received by the light receiving unit 42 is composed of 8 bits, and 8 actuators 71 (shown in FIG. 11) in which the upper 3 bits are arranged at the end portions 4d and 4e of the screen 4, respectively. 5 (a)) corresponding to the numbers (A1 to A8), and the lower 5 bits are signals for moving the actuator 71.

アクチュエーター71を可動させる信号は、5ビットで構成されているので、アクチュエーター71の突出量を32段階で可変することができる。つまり、スクリーン4の断面形状は、8×32のマトリックス状の中で、材料の伸縮可能な範囲で可変に構成されることとなる。   Since the signal for moving the actuator 71 is composed of 5 bits, the protruding amount of the actuator 71 can be varied in 32 steps. That is, the cross-sectional shape of the screen 4 is variably configured within an 8 × 32 matrix so that the material can be expanded and contracted.

アクチュエーター71に送られるデータは、デコーダー431により8個のアクチュエーター71に対応した信号に変換されて、ドライバー432に内蔵されたメモリーに記憶され、新しいデータが送られてきた場合に更新される。
1つのデータで1つのアクチュエーター71に対応した情報を送ることができるので、端部4d,4eそれぞれに配置される8個のアクチュエーター71全体に出力する信号は、図11(c)に示すように、8つのデータを順次受光することにより得ることができる。
Data sent to the actuator 71 is converted into a signal corresponding to the eight actuators 71 by the decoder 431, stored in a memory built in the driver 432, and updated when new data is sent.
Since information corresponding to one actuator 71 can be sent with one data, the signals output to the entire eight actuators 71 arranged at the end portions 4d and 4e are as shown in FIG. 11 (c). , 8 data can be obtained by sequentially receiving light.

アクチュエーター71に送られるデータは、スクリーン4に投射される画像に連動し、1フレームに1データを送るようにすることで、8フレームにより一連のデータを送ることができる。動画を表示する場合、例えば、動作速度が60fps(frame per second)であっても、1秒間に60/8=7.5回のデータを送ることができるので、画像の観察者に違和感を与えずに、スクリーンを変形させることが可能となる。   The data sent to the actuator 71 is linked to the image projected on the screen 4, and a series of data can be sent in 8 frames by sending 1 data per frame. When displaying a moving image, for example, even if the operation speed is 60 fps (frame per second), 60/8 = 7.5 times of data can be sent per second, which gives the viewer an uncomfortable feeling. Without changing the screen, the screen can be deformed.

また、受光部42で受信した信号を複数回受信して一致する場合に、アクチュエーター71を動作させるような方法をとることによって、外光の影響による誤動作を防ぐことが可能となる。さらに、受光部42における検出部の数を増やしておき、パリティビットを付加する等、公知の誤り検出方法を備えるように構成することで誤動作を防ぐことも可能である。   In addition, when the signal received by the light receiving unit 42 is received a plurality of times and coincides with each other, it is possible to prevent the malfunction due to the influence of external light by operating the actuator 71. Furthermore, it is possible to prevent malfunctions by providing a known error detection method such as increasing the number of detection units in the light receiving unit 42 and adding parity bits.

以上説明したように、本実施形態のスクリーン装置によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態の可変装置駆動部430は、受光部42から出力された信号をデジタル信号として出力するので、ノイズ等の影響の防止や、上述した誤動作を防止する処理が容易となり、形状情報に対応させて確実にスクリーン4を変形させることが可能となる。
As described above, according to the screen device of the present embodiment, the following effects can be obtained.
Since the variable device driving unit 430 of the present embodiment outputs the signal output from the light receiving unit 42 as a digital signal, it is easy to prevent the influence of noise or the like and to prevent the above-described malfunction, and corresponds to the shape information. Thus, the screen 4 can be reliably deformed.

(変形例)
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
第1実施形態の可変装置7において、端部4d,4eに配置される一対のアクチュエーター71を別々に駆動するように構成してもよい。
(Modification)
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the variable device 7 of the first embodiment, the pair of actuators 71 arranged at the ends 4d and 4e may be driven separately.

前記実施形態におけるスクリーン装置40は、スクリーン4がミラー5側に突出するように変形させる構成としているが、ミラー側が凹形状となるようにスクリーン4を変形させる構成としてもよい。   The screen device 40 in the embodiment is configured to be deformed so that the screen 4 protrudes toward the mirror 5, but may be configured to deform the screen 4 so that the mirror side has a concave shape.

第1実施形態のスクリーン装置40において、スクリーン4への負荷を低減するために、スクリーン4が所定以上変形すると、スクリーン4の端部4a,4cがスライドするように構成してもよい。   In the screen device 40 of the first embodiment, in order to reduce the load on the screen 4, the end portions 4 a and 4 c of the screen 4 may slide when the screen 4 is deformed more than a predetermined amount.

第2実施形態におけるスクリーン装置240は、スクリーン4の両端部4a,4cそれぞれが互いの距離が変更可能となるように移動可能に構成されているが、両端部4a,4cのいずれか一方が移動するように構成してもよい。   The screen device 240 according to the second embodiment is configured to be movable so that the distances between both ends 4a and 4c of the screen 4 can be changed, but either one of the both ends 4a and 4c is moved. You may comprise.

第2実施形態におけるスクリーン装置240は、スクリーン4の対向する一対の端部4a,4cそれぞれが互いに対向する方向に対して交差する方向に移動可能に構成されているが、端部4a、4cのいずれか一方がこの交差する方向に移動可能となるように構成してもよい。   The screen device 240 in the second embodiment is configured to be movable in a direction in which each of the pair of opposed end portions 4a and 4c of the screen 4 intersects the direction of facing each other. Either one may be configured to be movable in this intersecting direction.

表示装置1,13におけるミラー5は、半透過型で形成されているが、スクリーン4を透過した画像に対応する光を略全て反射する全反射型でミラーを構成してもよく、また、スクリーン4の周辺形状が視認されにくいように、反射率を低減させた反射型でミラーを構成してもよい。反射率を低減させた反射型のミラーとしては、入射した光の一部を反射しその他の光は吸収するタイプ、入射した光の一部を反射しその他の光は透過するタイプ、入射した光の一部を反射しその他の光を吸収及び透過するタイプを用いることが可能である。そして、この反射型でミラーを構成した場合にも、表示装置1,13は、このミラーに対向する観察者に、ミラーの反対側に虚像が表示されているように、認識させることができる。   Although the mirrors 5 in the display devices 1 and 13 are formed as a transflective type, the mirrors may be configured as a total reflection type that reflects substantially all of the light corresponding to the image transmitted through the screen 4. The mirror may be configured by a reflection type with a reduced reflectance so that the peripheral shape of 4 is hardly visible. Reflective mirrors with reduced reflectivity include a type that reflects part of incident light and absorbs other light, a type that reflects part of incident light and transmits other light, and incident light. It is possible to use a type that reflects part of the light and absorbs and transmits other light. Even when this reflection type mirror is configured, the display devices 1 and 13 can allow the observer facing the mirror to recognize the virtual image displayed on the opposite side of the mirror.

第3実施形態における受光部42は、投射可能領域Pa内に設けてあれば、図10に示すように複数のスクリーン4で囲まれる領域内に限らず、他の領域に形成してもよい。
図12は、変形例における受光部42の位置を説明するための図である。受光部42の位置は、例えば、図12に示すように、隣接するスクリーン4間に配置することも可能であり、さらに、受光部42における複数の検出部は、直線上に並んでいる必要はなく、複数段に並設されるように配置してもよい。
As long as it is provided in the projectable area Pa, the light receiving section 42 in the third embodiment is not limited to the area surrounded by the plurality of screens 4 as shown in FIG.
FIG. 12 is a diagram for explaining the position of the light receiving unit 42 in the modified example. For example, as shown in FIG. 12, the position of the light receiving unit 42 can be arranged between adjacent screens 4, and a plurality of detection units in the light receiving unit 42 need to be arranged on a straight line. Instead, they may be arranged in a plurality of stages.

前記実施形態では、光源201が発する光を利用して対象物の形状情報を送信するように構成されているが、プロジェクター2がLEDや高周波の無線装置等を備える構成とし、これらが発する無線信号(形状情報)を受光部が受信した結果に基づいて可変装置7がスクリーン4を変形するように構成してもよい。   In the above-described embodiment, the light source 201 is configured to transmit the shape information of the target object. However, the projector 2 is configured to include an LED, a high-frequency wireless device, and the like, and the wireless signal generated by these projectors. You may comprise so that the variable apparatus 7 may deform | transform the screen 4 based on the result which the light-receiving part received (shape information).

前記実施形態のスクリーン装置40は、受光部42の検出結果に応じて可変装置7が駆動するように構成されているが、可変装置7を操作する操作部を設け、この操作部の操作に応じて可変装置7が駆動するように構成してもよい。   The screen device 40 according to the embodiment is configured such that the variable device 7 is driven according to the detection result of the light receiving unit 42. The variable device 7 may be driven.

前記実施形態のプロジェクター2と、スクリーン装置40あるいはスクリーン装置240とで表示装置を構成してもよい。
この表示装置は、スクリーンに投射される画像に対応させて、スクリーンを効率よく変形させることができるので、投射される画像を疑似的に立体なものとして観察者に認識させる表示が可能となる。
The projector 2 of the embodiment and the screen device 40 or the screen device 240 may constitute a display device.
Since this display device can efficiently deform the screen in correspondence with the image projected on the screen, it is possible to display the projected image to be recognized by the observer as a pseudo three-dimensional image.

前記実施形態におけるスクリーン装置40,240は、スクリーン4が光透過型で構成されているが、反射型のスクリーンにも適用することができる。
また、反射型のスクリーンを有するスクリーン装置を用いて、立体的な虚像を表示する表示装置も可能である。
図13は、反射型のスクリーン34を用いて、虚像を表示可能な変形例の表示装置15を示す模式図であり、(a)は斜視図、(b)は側面図である。
表示装置15は、図13に示すように、プロジェクター2、反射型のスクリーン34を有するスクリーン装置340に加え、光学素子90を備えている。
光学素子90は、詳細な図示は省略するが、互いに直交する2つの反射面を有する微小ユニットが複数配設されて板状に形成されている。そして、光学素子90は、プロジェクター2からスクリーン34に投射された画像34Rに対応する光が一方側から入射して他方側の空間に虚像90Vとして結像させるように構成されている。
図示は省略するが、スクリーン34は、スクリーン装置340に備えられた可変装置によって前述したと同様に変形可能に構成され、表示装置15は、スクリーン34に投射される画像に対応する立体的な虚像を表示する。そして、この虚像は、スクリーン34に対し、プロジェクター2が配置されている側とは反対側から観察可能となる。
また、この光学素子90を備えた表示装置に透過型のスクリーンを採用し、立体的な虚像を表示することも可能である。この構成の場合、虚像は、スクリーン34に対し、プロジェクター2が配置されている側と同一側から観察可能となる。
In the screen devices 40 and 240 in the above embodiment, the screen 4 is configured as a light transmission type, but can also be applied to a reflection type screen.
In addition, a display device that displays a three-dimensional virtual image using a screen device having a reflective screen is also possible.
FIGS. 13A and 13B are schematic views showing a display device 15 of a modified example capable of displaying a virtual image using a reflective screen 34, where FIG. 13A is a perspective view and FIG. 13B is a side view.
As shown in FIG. 13, the display device 15 includes an optical element 90 in addition to the projector 2 and a screen device 340 having a reflective screen 34.
Although detailed illustration is omitted, the optical element 90 is formed in a plate shape by arranging a plurality of micro units having two reflecting surfaces orthogonal to each other. The optical element 90 is configured such that light corresponding to the image 34R projected from the projector 2 onto the screen 34 enters from one side and forms a virtual image 90V in the other side space.
Although illustration is omitted, the screen 34 is configured to be deformable by the variable device provided in the screen device 340 in the same manner as described above, and the display device 15 is a three-dimensional virtual image corresponding to the image projected on the screen 34. Is displayed. The virtual image can be observed from the side opposite to the side where the projector 2 is disposed with respect to the screen 34.
In addition, it is possible to display a three-dimensional virtual image by adopting a transmissive screen in the display device including the optical element 90. In the case of this configuration, the virtual image can be observed with respect to the screen 34 from the same side as the side where the projector 2 is disposed.

前記実施形態における表示装置1,13を上下反転するように構成してもよい。つまり、プロジェクター2を床下等に配置し、虚像の観察者がプロジェクター2の存在を意識しにくくなるように構成してもよい。   You may comprise so that the display apparatuses 1 and 13 in the said embodiment may be reversed vertically. That is, the projector 2 may be arranged under the floor or the like so that a virtual image observer is less likely to be aware of the presence of the projector 2.

第3実施形態の表示装置13におけるプロジェクター2と、スクリーン4との間に反射ミラーを配置し、プロジェクター2から射出された光がこの反射ミラーで屈曲された後、スクリーン4に入射するように構成してもよい。これによって、プロジェクター2の設置自由度の向上や、表示装置13の上下方向の小型化が図れる。   A reflection mirror is arranged between the projector 2 and the screen 4 in the display device 13 of the third embodiment, and the light emitted from the projector 2 is bent by the reflection mirror and then incident on the screen 4. May be. Thus, the degree of freedom in installing the projector 2 can be improved and the display device 13 can be downsized in the vertical direction.

第3実施形態の表示装置13は、1台のプロジェクター2で構成されているが、各スクリーン装置40個別に対応する複数のプロジェクター2を設けるように構成してもよい。
この構成によれば、1つのプロジェクター2で各スクリーン4に画像を投射する構成に比べ、プロジェクター2が備えている表示可能な画素を有効に利用することができる。よって、各スクリーン4に投射される画像の解像度を高めることや、明るさを向上させることができるので、より鮮明な虚像を表示可能とする表示装置の提供が図れる。
また、1つのプロジェクター2で各スクリーン4に画像を投射する構成に比べ、小型のプロジェクター2を採用することができると共に、スクリーン4に近接してこのプロジェクター2を配置できるので、表示装置の小型化が図れる。
Although the display device 13 according to the third embodiment is configured by one projector 2, a plurality of projectors 2 corresponding to each screen device 40 may be provided.
According to this configuration, displayable pixels included in the projector 2 can be effectively used as compared with a configuration in which an image is projected onto each screen 4 by one projector 2. Therefore, since the resolution of the image projected on each screen 4 can be increased and the brightness can be improved, a display device that can display a clearer virtual image can be provided.
Further, as compared with a configuration in which an image is projected onto each screen 4 by one projector 2, a small projector 2 can be adopted and the projector 2 can be arranged close to the screen 4, so that the display device can be downsized. Can be planned.

前記実施形態のプロジェクター2は、光変調装置として液晶ライトバルブ202を備えているが、マイクロミラーを用いたデバイス等を光変調装置として使用してもよい。   The projector 2 according to the embodiment includes the liquid crystal light valve 202 as a light modulation device, but a device using a micromirror may be used as the light modulation device.

1,13,15…表示装置、2…プロジェクター、4,4B,4F,4L,4R,4X,4Y,34…スクリーン、4a,4c,4d,4e…端部、5,5B,5F,5L,5R…ミラー、7,8…可変装置、8A,8C…傾き調整部、10…内部空間、20A…画素領域、40,240,340…スクリーン装置、42…受光部、43,430…可変装置駆動部、71…アクチュエーター、81…幅調整部、821…第1支持部、822…第2支持部、201…光源、202…液晶ライトバルブ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,13,15 ... Display apparatus, 2 ... Projector, 4, 4B, 4F, 4L, 4R, 4X, 4Y, 34 ... Screen, 4a, 4c, 4d, 4e ... End part, 5, 5B, 5F, 5L, 5R: mirror, 7, 8: variable device, 8A, 8C: tilt adjustment unit, 10: internal space, 20A: pixel area, 40, 240, 340 ... screen device, 42 ... light receiving unit, 43, 430 ... variable device drive Reference numeral 71: Actuator, 81: Width adjusting unit, 821: First support unit, 822: Second support unit, 201: Light source, 202: Liquid crystal light valve

Claims (10)

画像が投射されるスクリーンと、
前記スクリーンの端部を移動させることによって、前記スクリーンの投射面を変形させる可変装置と、
を備えることを特徴とするスクリーン装置。
A screen on which an image is projected;
A variable device that deforms a projection surface of the screen by moving an end of the screen;
A screen device comprising:
請求項1に記載のスクリーン装置であって、
前記可変装置は、
前記スクリーンの端部を支持し、前記端部に沿って配設される複数の移動部を有し、
前記複数の移動部は、前記スクリーンの投射面に交差する方向に移動する量が変更可能に構成されていることを特徴とするスクリーン装置。
The screen device according to claim 1,
The variable device is:
A plurality of moving parts that support the end of the screen and are arranged along the end;
The plurality of moving units are configured to be capable of changing an amount of movement in a direction intersecting a projection surface of the screen.
請求項1または請求項2に記載のスクリーン装置であって、
前記可変装置は、
前記スクリーンの対向する一対の端部をそれぞれ支持する第1支持部および第2支持部を有し、
前記第1支持部と前記第2支持部とは、互いの距離が変更可能に構成されていることを特徴とするスクリーン装置。
The screen device according to claim 1 or 2, wherein
The variable device is:
A first support portion and a second support portion that respectively support a pair of opposed end portions of the screen;
The screen device according to claim 1, wherein the first support portion and the second support portion are configured such that a distance between them can be changed.
請求項3に記載のスクリーン装置であって、
前記対向する一対の端部の少なくとも一方は、前記一対の端部が対向する方向に対して交差する方向に移動可能に構成されていることを特徴とするスクリーン装置。
The screen device according to claim 3,
At least one of the pair of opposed end portions is configured to be movable in a direction intersecting with a direction in which the pair of end portions are opposed to each other.
請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のスクリーン装置と、
光源を有し、前記光源から射出された光を画像情報に応じて変調し、前記スクリーンに画像を投射するプロジェクターと、
を備えることを特徴とする表示装置。
The screen device according to any one of claims 1 to 4,
A projector that has a light source, modulates light emitted from the light source according to image information, and projects an image on the screen;
A display device comprising:
請求項5に記載の表示装置であって、
前記プロジェクターは、前記画像に表示される対象物の形状に関する形状情報を送信可能に構成され、
前記スクリーン装置は、前記形状情報を受信する受信部を備え、
前記可変装置は、前記受信部の受信結果に基づいて前記スクリーンを変形させることを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 5,
The projector is configured to be able to transmit shape information related to the shape of an object displayed in the image,
The screen device includes a receiving unit that receives the shape information,
The display device according to claim 1, wherein the variable device deforms the screen based on a reception result of the receiving unit.
請求項6に記載の表示装置であって、
前記プロジェクターは、前記光源から射出された光を変調し、前記形状情報に対応する光として射出可能に構成され、
前記受信部は、前記形状情報に対応する光を検出可能に構成されていることを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 6,
The projector is configured to modulate light emitted from the light source and emit light as light corresponding to the shape information,
The display device, wherein the receiving unit is configured to be able to detect light corresponding to the shape information.
請求項5〜請求項7のいずれか一項に記載の表示装置であって、
前記スクリーンは、前記プロジェクターから投射される光の一部を透過する透過型のスクリーンで構成され、
前記スクリーンを透過した光の少なくとも一部を反射するミラーをさらに備えることを特徴とする表示装置。
A display device according to any one of claims 5 to 7,
The screen is composed of a transmissive screen that transmits part of the light projected from the projector,
A display device, further comprising a mirror that reflects at least part of the light transmitted through the screen.
請求項8に記載の表示装置であって、
前記スクリーン装置および前記ミラーは、個別に対応して複数設けられ、
前記プロジェクターは、前記複数のスクリーン装置における複数の前記スクリーン個別に異なる画像を投射可能に構成され、
前記ミラーは、当該ミラーの反射面に沿う平面が互いに交差し、交差する複数の前記平面で内部空間を形成するように配置され、
前記スクリーンと前記ミラーとは、前記スクリーンを透過した光の一部を前記内部空間とは反対側に反射するように、互いに傾斜していることを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 8,
A plurality of the screen devices and the mirrors are individually provided correspondingly,
The projector is configured to be able to project different images for the plurality of screens individually in the plurality of screen devices,
The mirrors are arranged such that planes along the reflecting surfaces of the mirrors intersect with each other and form an internal space with the plurality of intersecting planes,
The display device, wherein the screen and the mirror are inclined with respect to each other so as to reflect a part of light transmitted through the screen to a side opposite to the internal space.
請求項9に記載の表示装置であって、
前記プロジェクターは、前記複数のスクリーンに投射される画像に表示される対象物の形状に関する個別の形状情報を送信可能に構成され、
前記スクリーン装置は、前記個別の形状情報を受信する受信部を備え、
前記可変装置は、前記受信部の受信結果に基づいて前記スクリーンを変形させることを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 9,
The projector is configured to be capable of transmitting individual shape information related to the shape of an object displayed in an image projected on the plurality of screens,
The screen device includes a receiving unit that receives the individual shape information,
The display device according to claim 1, wherein the variable device deforms the screen based on a reception result of the receiving unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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