JP3416059B2 - 大型スクリーンの構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、フレネルレンズと
レンチキュラーレンズを用いて大型画面を表示する大型
表示装置のスクリーンの構造に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、ＣＲＴ等の表示ユニットを多数配
置し、その前面に表示ユニットから出力される光を平行
光にするフレネルレンズと、フレネルレンズから出力さ
れる光を拡散するレンチキュラーレンズとをスクリーン
として配置した大型表示装置が実現されている。この種
の大型表示装置は、公共施設、ホール、劇場等において
情報を多数の人に知らせる手段として、あるいは工場に
おけるプラントの監視、電力会社において電力需要を監
視するための監視モニターとして使用されている。 【０００３】従来の大型表示装置は、表示ユニットとし
てＣＲＴを使用していたので、ＣＲＴの焼き付き等が生
じ、装置の保守に手間がかっていた。そこで、長寿命で
保守に手間がかからない液晶表示装置を表示ユニットと
して用いた大型表示装置が考えられている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】大型表示装置のスクリ
ーンとして用いられるフレネルレンズ、レンチキュラー
レンズは一般にシート状の樹脂で作られているので、実
際に使用される環境では、温度変化、湿度変化によりス
クリーンが伸縮する。スクリーンが大型で、１枚のシー
トで構成されている場合には、その伸縮量は数ミリにも
なり、フレネルレンズの光軸と表示ユニットの表示画面
の中心がずれて、表示される映像の表示品質が損なわれ
るという問題点があった。 【０００５】また、レンチキュラーレンズにおいてはフ
レネルレンズのような光軸のずれの問題は生じないが、
温度、湿度の変化によりレンチキュラーレンズが伸縮す
るので、レンチキュラーレンズを固定して取り付ける
と、それによりシート状のレンズの表面にしわ等が発生
する。 【０００６】本発明の課題は、温度、湿度の変化による
伸縮によるフレネルレンズの光軸と表示ユニットの画面
の中心とのずれを少なくすることである。他の課題は、
温度、湿度が変化した場合でも、レンチキュラーレンズ
にしわ等が発生しない取り付け構造を実現することであ
る。 【０００７】 【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ｍ行、ｎ列のマトリックス状に複数の単位表示ユニット
を配置した大型表示装置に用いられる大型スクリーンの
構造であって、ｍ行、ｎ列の単位表示ユニットに対応し
た数のフレネルレンズを複数のユニットに分割し、ユニ
ット毎に取り付けのための複数の穴を設けたフレネルレ
ンズユニットと、レンチキュラーレンズと、フレネルレ
ンズユニットを支持する支持部材とからなる。 【０００８】本発明によれば、フレネルレンズを複数の
ユニットに分割し、それぞれのユニットに設けた穴を利
用してフレネルレンズユニットを支持部材に取り付ける
ことができる。よって、温度、湿度の変化に対するフレ
ネルレンズユニットの伸縮量を少なくでき、単位表示ユ
ニットの表示画面の中心に対するフレネルレンズユニッ
ト内のフレネルレンズの光軸のずれ量を少なくして表示
品質を改善できる。 【０００９】請求項６記載の発明は、ｍ行、ｎ列のマト
リックス状に複数の単位表示ユニットを配置した大型表
示装置に用いられる大型スクリーンの構造であって、フ
レネルレンズと、レンチキュラーレンズと、レンチキュ
ラーレンズの左右端部を引っ張る線材を支持する少なく
とも２個のプーリとを備える。 【００１０】本発明によれば、温度、湿度の変化により
レンチキュラーレンズが上下方向に伸縮した場合にも、
プーリによりレンチキュラーレンズを固定している線材
がレンズの伸縮に追従して送り出されるので、レンチキ
ュラーレンズにしわ等が生じない。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は、実施の形態の大型表
示装置のスクリーン構造を示す図である。大型表示装置
は、図示していないがｍ行、ｎ列のマトリックス状に液
晶表示パネル（単位表示ユニット）が配置されている。
液晶表示パネルの表示画面サイズは、フレネルレンズの
画面サイズより小さくなっており、液晶表示パネルの画
面がレンズ等により拡大されて、後述するフレネルレン
ズユニット１２の中の１つのフレネルレンズに入力す
る。 【００１２】液晶表示パネルに表示される画像を投影す
るスクリーンは、支持枠１１と複数枚（例えば４枚）の
フレネルレンズユニット１２と、シート状のレンチキュ
ラーレンズ１３が横方向に複数配置されて構成されてい
る。 【００１３】支持枠１１にはフレネルレンズユニット１
２を取り付けるためのフレネルレンズ固定用支持ピン１
４が設けられている。フレネルレンズユニット１２は
ｍ’×ｎ’（例えば４×４）個のフレネルレンズからな
り、フレネルレンズが接する中央部の表示に対する影響
が少ない位置に、フレネルレンズユニット１２をフレネ
ルレンズ固定用支持ピン１４に取り付けるための穴１２
ａが空けられている。この穴１２ａに取り付けピン１５
を挿入し、取り付けピン１５を支持ピン１４にネジ止
め、あるいは圧入することにより、フレネルレンズユニ
ット１２を支持枠１１に固定する。穴１２ａは、フレネ
ルレンズユニット１２全体で複数個設けられており、複
数箇所でフレネルレンズユニット１２を支持枠１１に固
定することができる。さらに、フレネルレンズユニット
１２の中央部には、レンチキュラーレンズ１３を支持す
るレンチキュラー支持ワイヤ１６を通すための長穴１２
ｂが空けられている。 【００１４】レンチキュラーレンズ１３の中央部には、
レンチキュラーレンズ１３が温度、湿度の変化で伸縮し
たときにレンチキュラーレンズ１３がふくらんだりする
のを防止するために、レンチキュラーレンズ１３をフレ
ネルレンズユニット１２側に引き込むレンチキュラー支
持ワイヤ（線材）１６を通すための一対の穴１３ａが縦
に複数個設けられている。この穴１３ａにレンチキュラ
ー支持ワイヤ１６を通し、ワイヤ１６の端を支持枠１１
のシャフト１９に上下に移動可能な状態で取り付けるこ
とにより、レンチキュラーレンズ１３が伸び縮みした場
合でも、ワイヤ１６がそれに追従できるようにしてい
る。 【００１５】また、レンチキュラーレンズ１３の左右端
部には、レンチキュラーレンズ１３を支持枠１１に固定
するためのリング状のレンチキュラー両サイド固定用ワ
イヤ（線材）１７が取り付けられている。この固定用ワ
イヤ１７は、支持枠１１の左右側面に設けられた１対の
プーリ１８に引っかけられ、レンチキュラーレンズ１３
が温度や湿度の変化により伸縮してワイヤ１７が上下に
引っ張られたときに、プーリ１８が回転してワイヤ１７
が送り出されようになっている。 【００１６】図２は、フレネルレンズ１３の取り付け状
態を示す図である。フレネルレンズ固定用支持ピン１４
は、円錐状の形状をしており、その先端部に取り付けピ
ン１５を圧入、あるいはネジ止めするための穴が空けら
れ、支持枠１１に固定されている。支持ピン１４を円錐
状の形状にして、その先端部でフレネルレンズユニット
１２を支持することで、フレネルレンズユニット１２を
支持枠１１に取り付けるための部品により表示できなく
なるスクリーン上の領域を極力少なくしている。なお、
同図に斜線で示す支持ピン１４の中央部１４ａはゴム、
ばね等の弾性部材で構成されており、フレネルレンズユ
ニット１２が伸縮したときに、支持ピン１４の中央部１
４ａが変形することでフレネルレンズ１２の伸縮に追従
できるようになっている。 【００１７】フレネルレンズユニット１２には、取り付
けピン１５を挿入する穴と、その取り付けピン１５の頭
部が埋め込まれる溝からなる穴１２ａが、４個のフレネ
ルレンズが接する中央部に形成されている。なお、取り
付け用の穴１２ａの位置は４個のフレネルレンズの接す
る中央部に限らず、フレネルレンズユニット１２を構成
するフレネルレンズの個数に応じて、スクリーンの表示
におよぼす影響が少なくなるような位置に適宜決めるこ
とができる。 【００１８】フレネルレンズユニット１２を支持枠１１
に取り付ける場合には、フレネルレンズユニット１２を
支持ピン１４の上に載せ、取り付けピン１５を穴１２ａ
に挿入し、支持ピン１４に固定する。これによりフレネ
ルレンズユニット１２が支持ピン１４に固定され、支持
枠１１に取り付けられる。 【００１９】フレネルレンズユニット１２が支持ピン１
４に固定された状態で、例えば温度あるいは湿度が低下
してフレネルレンズユニット１２が縮むと、取り付けピ
ン１５の取り付け位置は上方向に移動し、それにつれフ
レネルレンズ固定用支持ピン１４が上方向に引っ張られ
る。支持ピン１４が上方向に引っ張られると、支持ピン
１４の中央部１４ａが変形し、支持ピン１４はフレネル
レンズユニット１２の変形に追従することができる。 【００２０】また、温度あるいは湿度が上昇してフレネ
ルレンズユニット１２が伸びると、取り付けピン１５の
取り付け位置は下方向に移動し、支持ピン１４は下方向
に引っ張られる。支持ピン１４が下方向に引っ張られる
と、同様に中央部１４ａが変形し、支持ピン１４はフレ
ネルレンズユニット１２の変形に追従することができ
る。 【００２１】このように、例えば４個のフレネルレンズ
の接する中央の位置に固定用支持ピン１４を配置して、
その固定用支持ピン１４にフレネルレンズユニット１２
を固定することで、スクリーンの表示を妨害せずにフレ
ネルレンズユニット１２を支持枠１１に取り付けること
ができる。これによりフレネルレンズを１枚のシートで
はなく、複数のユニットで構成することができるので、
１つのフレネルレンズユニット１２の温度、湿度の変化
による伸縮を少なくでき、フレネルレンズユニット１２
内のフレネルレンズの光軸のずれ量を少なくして、表示
品質を改善することができる。 【００２２】次に、図３はレンチキュラーレンズ１３の
取り付け状態を示す図であり、図４はそのＡーＡ’断面
図である。上述したようにレンチキュラーレンズ１３の
中央部にはレンチキュラー支持ワイヤ１６を通すために
一対の穴１３ａが空けられており、フレネルレンズユニ
ット１２の対応する位置にワイヤ１６を貫通できるよう
に長穴１２ｂが空けられている。 【００２３】図３及び図４に示すように、レンチキュラ
ーレンズ１３の２個の穴１３ａにレンチキュラー支持ワ
イヤ１６を通し、さらにワイヤ１６をフレネルレンズユ
ニット１２の長穴１２ｂを貫通させた後、ワイヤ１６の
両端を支持枠１１のシャフト１９に巻き付ける。このと
きワイヤ１６はシャフト１９に固定せずに、シャフト１
９に沿って上下に自由に移動できるようにしておく。 【００２４】レンチキュラー支持ワイヤ１６によりレン
チキュラーレンズ１３をフレネルレンズユニット１２側
に引き込んだ状態で、温度または湿度が上昇してレンチ
キュラーレンズ１３が、図３の下方向に伸びると、レン
チキュラー支持ワイヤ１６の取り付け穴１３ａの位置が
下方向に移動する。取り付け穴１３ａが下方向に移動す
ると、レンチキュラー支持ワイヤ１６がシャフト１９に
沿って下方向に移動し、図３に２点鎖線で示す位置に移
動する。つまり、レンチキュラーレンズ１３が伸縮する
と、それにつれてレンチキュラー支持ワイヤ１６の位置
が上下に移動するので、ワイヤ１６が固定されているた
めにレンチキュラーレンズ１３にしわがよる等の問題が
生じない。 【００２５】このようにレンチキュラーレンズ１３をレ
ンチキュラー支持ワイヤ１６によりフレネルレンズユニ
ット１２側に引き込むことで、温度あるいは湿度の変化
でレンチキュラーレンズ１３が伸縮してもシート状のレ
ンチキュラーレンズ１３がふくれたり、しわがよったり
するのを防止できる。また、レンチキュラーレンズ１３
が伸縮したときに、レンチキュラー支持ワイヤ１６がシ
ャフト１９上を移動できるようにしたので、ワイヤ１６
に引っ張られてレンチキュラーレンズ１３にしわがよる
のを防止できる。 【００２６】なお、レンチキュラーレンズ１３の伸縮に
追従してレンチキュラー支持ワイヤ１６が移動できるよ
うにする構造は、上述したものに限らず他の構造でも良
い。例えば、シャフト１９自体が上下に移動可能な構造
にし、そのシャフト１９にレンチキュラー支持ワイヤ１
６を固定しても良い。 【００２７】図５は、レンチキュラーレンズ１３の側面
の取り付け構造を示す図であり、図６はレンチキュラー
レンズ１３が伸縮したときの説明図である。レンチキュ
ラーレンズ１３の左右端部にはフィルム５１が接着等に
より固定されており、フィルム５１には多数の穴が空け
られ、それぞれハトメ５２が取り付けられている。そし
て、支持枠１１の左右側面には、ハトメ５２にワイヤ１
７を通し、そのワイヤ１７を支持するためのプーリ１８
が多数設けられている。 【００２８】レンチキュラーレンズ１３の左右端部を支
持枠１１に取り付ける場合には、ハトメ５２にリング状
のワイヤ１７を通し、そのワイヤ１７を２個のプーリ１
８に引っかけ、ワイヤ１７が楕円軌道で移動できるよう
にする。 【００２９】レンチキュラーレンズ１３をワイヤ１７に
より支持枠１１に取り付けた状態で、温度または湿度が
上昇してレンチキュラーレンズ１３が伸びると、ハトメ
５２のＡ点の位置が、図６の下方向に移動する。それに
つれてハトメ５２に通されているワイヤ１７が下方向に
引っ張られるが、ワイヤ１７は２個のプーリ１８で支持
されているので、プーリ１８が回転することでワイヤ１
７が下方向に送り出され、ワイヤ１７には必要以上の張
力は加わらない。すなわち、２個のプーリ１８を用いて
ワイヤ１７を支持することにより、レンチキュラーシー
ト１３が伸びた場合のＡ点の軌跡は、図６に２点鎖線で
示すような楕円軌道となるので、レンチキュラーシート
１３がワイヤ１７に引っ張られてしわがよる等の問題が
生じない。 【００３０】同様に温度または湿度が低下してレンチキ
ュラーレンズ１３が縮むと、ハトメ５２のＡ点の位置
が、図６の上方向に移動する。それにつれてハトメ５２
に通されているワイヤ１８が上方向に引っ張られるが、
プーリ１８が回転してワイヤ１７が上方向に送り出され
るのでワイヤ１７には必要以上の張力は加わらない。す
なわち、２個のプーリ１８を用いてワイヤ１７を支持す
ることにより、レンチキュラーレンズ１３が縮んだ場合
のＡ点の軌跡は、図６に２点鎖線で示す楕円軌道となる
ので、レンチキュラーシート１３がワイヤ１７に引っ張
られてしわがよる等の問題が生じない。また、プーリ１
８間の距離を大きくすることにより楕円半径（短径）が
短くなり、ハトメ５２の前後移動量を少なくしてワイヤ
１７に加わる負荷を極力少なくしている。 【００３１】このようにレンチキュラーレンズ１３の左
右端部をワイヤ１７と２個のプーリ１８を用いて支持枠
１１に取り付けることにより、温度、湿度の変化により
レンチキュラーレンズ１３が伸縮してもワイヤ１７によ
りレンチキュラーレンズ１３が引っ張られてしわ等が生
じるのを防止することができる。 【００３２】上述した実施の形態では、レンチキュラー
レンズ１３にフィルム５１を貼って、そのフィルム５１
にハトメ５２を固定しているが、ハトメ５２を用いる方
法に限らず、レンチキュラーレンズ１３にワイヤ１７を
引っかけるフックなどを設けても良い。また、使用する
プーリ１８は２個に限らず、中間に１個以上のプーリを
用いても良い。 【００３３】さらに、上述した実施の形態では、円錐状
の固定用支持ピン１４によりフレネルレンズユニット１
２を支持枠１１に取り付けているが、取り付け構造は上
述したものに限らず、フレネルレンズユニット１２を取
り付けることにより表示できなくなるスクリーンの領域
を極力少なくできるような構造であればよい。 【００３４】また、１枚のフレネルレンズユニット１２
のフレネルレンズ個数は、図１に示した個数に限らず任
意の個数で良いし、フレネルレンズユニット１２も、図
１に示した縦方向に４枚に限らず任意数で構成すること
ができる。 【００３５】 【発明の効果】本発明によれば、フレネルレンズを複数
のユニットに分割して支持部材に取り付けることができ
るので、各単位表示ユニットの表示画面の中心に対する
フレネルレンズユニットの光軸のずれ量を少なくして表
示品質を良くすることができる。また、レンチキュラー
レンズの左右端部をプーリと線材を用いて支持枠に取り
付けることで、レンチキュラーレンズが温度、湿度の変
化で伸縮した場合でも、線材がレンチキュラーレンズの
伸縮に追従することができ、レンチキュラーレンズを取
り付けている線材によりレンチキュラーレンズにしわ等
が生じるのを防止できる。さらに、レンチキュラーレン
ズの正面側を線材で固定した場合に、線材を移動可能に
支持部材の軸に取り付けることで、温度変化等によるレ
ンチキュラーレンズの伸縮に線材を追従させることがで
き、線材によりレンチキュラーレンズにしわ等が生じる
のを防止できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】実施の形態のスクリーンの構造を示す図であ
る。 【図２】フレネルレンズの取り付け状態を示す図であ
る。 【図３】レンチキュラーレンズの取り付け状態を示す図
である。 【図４】図３のＡ−Ａ’断面図である。 【図５】レンチキュラーレンズの側面の取り付け構造を
示す図である。 【図６】レンチキュラーレンズ１３が伸縮したときの説
明図である。 【符号の説明】 １１ 支持枠 １２ フレネルレンズユニット １３ レンチキュラーレンズ １４ フレネルレンズ固定用支持ピン １６ レンチキュラー支持ワイヤ １７ レンチキュラー両サイド固定用ワイヤ １８ プーリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−177334（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−73938（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−289235（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−273649（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−90790（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−208171（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−131741（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−175130（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 21/56 - 21/64

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】ｍ行、ｎ列のマトリックス状に複数の単位
   表示ユニットが配置された大型表示装置に用いられるス
   クリーンの構造であって、 前記単位表示ユニットに対応した数のフレネルレンズを
   複数のユニットに分割し、ユニット毎に取り付けのため
   の複数の穴を設けたフレネルレンズユニットと、 レンチキュラーレンズと、 前記フレネルレンズユニットを取り付ける支持部材とを
   備え、 前記レンチキュラーレンズに線材を通す穴を空け、前記
   支持部材に中心軸を上下方向に向けた支持軸を設け、前
   記レンチキュラーレンズの穴に通した線材を前記支持軸
   に取り付けて前記レンチキュラーレンズを前記フレネル
   レンズユニット側に引き込むと共に、前記レンチキュラ
   ーレンズの上下方向の伸縮に対して前記線材が上下に移
   動できるように構成したことを特徴とする大型スクリー
   ンの構造。