(57)【要約】【課題】光反射部と光吸収部とが固定されている場合に比して、スクリーン、プロジェクタ、照明の相互位置が変わった場合でも、明るい場所において、投影された画像のコントラストを高く表示するスクリーン装置、画像投影システム、及び画像投影方法を提供する。【解決手段】照明装置７０をオフにし、外光７２が照射されない状態で、プロジェクタ１２により、全白画面をスクリーン装置１４に投影する。スクリーン装置１４のスイッチ４９をオンにし、背面板３０の透明電極３４、４４に電圧を印加し、画像記録層３６のコレステリック液晶５８を変化させ、集光されたプロジェクタ光が照射される集光領域５３に応じた光反射部５２及び集光されたプロジェクタ光が照射されない非集光領域５１に応じた光吸収部５０を形成させる。光吸収部５０及び光反射部５２が形成された後、印加させた電圧を停止させ、照明装置７０をオンにし、プロジェクタ１２から画像を投影する。【選択図】図１
2010186130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影装置から入射された入射光を集光する集光素子を複数含む集光素子アレイと、
前記投影装置から入射光が入射する第１の電極板と、第２の電極板と、前記第１の電極板と前記第２の電極板との間に配置され、前記投影装置から入射された入射光の光強度に応じてインピーダンス特性が変化する光導電層と、前記第１の電極板と前記光導電層との間に配置され、前記第１の電極板及び前記第２の電極板に印加された電圧と、前記光導電層の前記インピーダンス特性と、に基づいて層状態が変化するとともに、電圧印加停止後も当該層状態を保持する画像記録層と、を含み、前記集光素子により集光された光が照射された集光領域に光反射部が形成され、前記集光素子により集光された光が照射されない非集光領域に光吸収部が形成される背面板と、
を備えたスクリーン装置。
【請求項２】
前記画像記録層はコレステリック液晶及びスメクチック液晶の少なくとも一方を含む、
請求項１に記載のスクリーン装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のスクリーン装置と、
前記スクリーン装置の全面に光を照射した後に、前記スクリーン装置に画像を投影する投影装置と、
を備えた画像投影システム。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のスクリーン装置の全面に投影装置から光を照射するステップと、
請求項１または請求項２に記載のスクリーン装置の全面に照射された光を前記集光素子により集光させ、前記集光素子により集光された光が照射された集光領域に光反射部を形成させると共に、前記集光素子により集光された光が照射されない非集光領域に光吸収部を形成させるステップと、
前記光反射部と前記光吸収部とが形成されたスクリーン装置に前記投影装置から画像を投影するステップと、
を含む、
画像投影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン装置、画像投影システム、及び画像投影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、入射光を集光する凸レンズ面と異なる面を光反射面とすると共に、光反射面の光反射に供さない領域を黒化処理して光吸収面とし、斜め方向から入射する光を光吸収部で吸収する技術が記載されている。
【０００３】
特許文献２には、画像記録装置において、画像光をマイクロレンズアレイで集光し、記録層である液晶−高分子複合体層を露光する技術が記載されている。
【０００４】
特許文献３には、光の照射により画像が書込まれる表示記録媒体を備えた画像形成装置において、画像が表示される表示面側から画像を書込む技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−１０８５２２号公報
【特許文献２】特開平１０−２０２９５号公報
【特許文献３】特開２００７−１１２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、光反射部と光吸収部とが固定されている場合に比して、スクリーン、プロジェクタ、照明の相互位置が変わった場合でも、明るい場所において、投影された画像のコントラストを高く表示するスクリーン装置、画像投影システム、及び画像投影方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のスクリーン装置は、投影装置から入射された入射光を集光する集光素子を複数含む集光素子アレイと、前記投影装置から入射光が入射する第１の電極板と、第２の電極板と、前記第１の電極板と前記第２の電極板との間に配置され、前記投影装置から入射された入射光の光強度に応じてインピーダンス特性が変化する光導電層と、前記第１の電極板と前記光導電層との間に配置され、前記第１の電極板及び前記第２の電極板に印加された電圧と、前記光導電層の前記インピーダンス特性と、に基づいて層状態が変化するとともに、電圧印加停止後も当該層状態を保持する画像記録層と、を含み、前記集光素子により集光された光が照射された集光領域に光反射部が形成され、前記集光素子により集光された光が照射されない非集光領域に光吸収部が形成される背面板と、を備える。
【０００８】
請求項２に記載のスクリーン装置は、請求項１に記載のスクリーン装置において、前記画像記録層はコレステリック液晶及びスメクチック液晶の少なくとも一方を含む。
【０００９】
請求項３に記載の画像投影システムは、請求項１または請求項２に記載のスクリーン装置と、前記スクリーン装置の全面に光を照射した後に、前記スクリーン装置に画像を投影する投影装置と、を備える。
【００１０】
請求項４に記載の画像投影方法は、請求項１または請求項２に記載のスクリーン装置の全面に投影装置から光を照射するステップと、請求項１または請求項２に記載のスクリーン装置の全面に照射された光を前記集光素子により集光させ、前記集光素子により集光された光が照射された集光領域に光反射部を形成させると共に、前記集光素子により集光された光が照射されない非集光領域に光吸収部を形成させるステップと、前記光反射部と前記光吸収部とが形成されたスクリーン装置に前記投影装置から画像を投影するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１、請求項３、及び請求項４に記載の本発明によれば、光反射部と光吸収部とが固定されている場合に比して、スクリーン、プロジェクタ、照明の相互位置が変わった場合でも、明るい場所において、投影された画像のコントラストを高く表示することができる、という効果が得られる。
【００１２】
請求項２に記載の本発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、適正に画像記録層を光反射状態または光吸収状態にすることができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像投影システムの概略構成の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るスクリーン装置の集光素子アレイの概略構成の一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るスクリーン装置の背面板の概略構成の一例を示す概略図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る画像記録層のコレステリック液晶の分子配向と光学特性の関係を説明するための模式説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る画像投影方法の一例を示したフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るスクリーン装置の背面板における光吸収部及び光反射部の形成及び作用を説明するための説明図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るその他の集光素子アレイの概略構成の一例を示す概略図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るスクリーン装置における集光素子アレイと背面板とのその他の位置関係を表す概略構成の一例を示す。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るスクリーン装置の背面板の概略構成の一例を示す概略図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係るスクリーン装置の背面板の概略構成の一例を示す概略図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係るスクリーン装置の背面板の概略構成のその他の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[第１の実施の形態]
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
まず、本実施の形態の画像投影システム全体の概要について説明する。本実施の形態の画像投影システム全体の概略構成を図１に示す。
【００１６】
本実施の形態の画像投影システム１０は、画像を投影するプロジェクタ１２及び投影された画像が表示されるスクリーン装置１４を備えて構成されている。
【００１７】
プロジェクタ１２は、スクリーン装置１４の背面板３０に、光吸収部及び光反射部（詳細後述）を形成させるための光（準備光）及び画像を投影するための光（画像光）を照射する。なお、プロジェクタ１２の具体的例としては、汎用的なプロジェクタ１２を用いることができる。なお、本実施の形態では静止画像及び動画像を含め、画像と称する。
【００１８】
スクリーン装置１４は、集光素子アレイ２０及び背面板３０を備えている。背面板３０は、透明電極３４、画像記録層３６、光導電層４０、光吸収層４２、透明電極４４、及び電源４８等を含んで構成されている（詳細後述）。
【００１９】
スクリーン装置１４は、プロジェクタ１２から投影された画像を表示するためのものであり、予めプロジェクタ１２から照射された準備光であるプロジェクタ光６２により背面板３０の画像記録層３６に光吸収部５０及び光反射部５２が形成された後、画像光であるプロジェクタ光６２により投影された画像を表示する。
【００２０】
プロジェクタ１２からスクリーン装置１４に画像を投影する際には、照明器具７０等より照射された外光７２は、集光素子アレイ２０で集光され、背面板３０の画像記録層３６に形成されている光吸収部５０に吸収される。
【００２１】
次に、本実施の形態の画像投影システム１０の詳細及び画像投影システム１０における画像投影方法について詳細に説明する。
【００２２】
本実施の形態のスクリーン装置１４について詳細に説明する。
【００２３】
図２に、スクリーン装置１４に備えられる集光素子アレイ２０の一例の概略構成図を示す。図２（Ａ）に示すように、本実施の形態の集光素子アレイ２０は、平凸シリンドリカルレンズである集光素子２２を複数備えた構成をしている。集光素子アレイ２０を図２（Ａ）中に示した矢印Ａ側からみた断面を図２（Ｂ）に示す。プロジェクタ１２から投影されたプロジェクタ光６２及び照明器具７０から照射された外光７２は、集光素子アレイ２０の平面側から入射し、集光素子２２の凸面（集光面）２４で集光し、背面板に照射される。
【００２４】
集光素子２２の集光度合（焦点距離）や、集光素子２２の大きさ等は、プロジェクタ１２の画素のピッチ、プロジェクタ１２とスクリーン装置１４との距離等で異なるため、使用環境を考慮して定められる。なお、集光素子２２の大きさとしては、０．５ｍｍ以下が好ましい。
【００２５】
本実施の形態のスクリーン装置１４に備えられる背面板３０について詳細に説明する。背面板３０の具体的一例としては、いわゆる電子ペーパー等が挙げられる。本実施の形態では、具体的一例として、背面板３０を電子ペーパーにより構成する場合について説明する。図３に、本実施の形態の背面板３０の概略構成の一例の概略構成図を示す。なお、本実施の形態では、背面板３０は、透明基板３２、透明電極３４、画像記録層３６、光導電層４０、光吸収層４２、透明電極４４、透明基板４６、及び駆動部４７を含んで構成されている。透明基板３２、透明電極３４、画像記録層３６、光導電層４０、光吸収層４２、透明電極４４、及び透明基板４６は、集光素子アレイ２０に対向する側から順に積層されて構成されている。
【００２６】
透明基板３２、４６は、各機能層を基板間に保持し、背面板３０の構造を維持するためのものである。透明基板３２、４６は、外力に耐える強度を有するシート形状の部材で構成され、集光素子アレイ２０に対向する側の透明基板３２は、集光素子アレイ２０により集光されたプロジェクタ光６２及び外光７２を透過する。透明基板３２、４６はフレキシブル性を有することが好ましい。具体的な材料としては、無機シート（具体的例として、ガラス・シリコン等）、高分子フィルム（具体的例として、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート等）等が挙げられる。外表面に、防汚膜、耐摩耗膜、ガスバリア膜等の公知の機能成膜を形成しても良い。
【００２７】
透明電極３４、４４は、電源４８から印加された電圧を背面板３０の各機能層へ印加するためのものである。透明電極３４、４４は、面均一な導電性を有し、集光素子アレイ２０に対向する側の透明電極３４は、集光素子アレイ２０により集光されたプロジェクタ光６２及び外光７２を透過する。具体的には、金属（具体的例として、金、アルミニウム等）、金属酸化物（具体的例として、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ））、導電性有機高分子（具体的例として、ポリチオフェン系、ポリアニリン系等）等で形成された導電性薄膜が挙げられる。表面に、密着力改善膜、ガスバリア膜等の公知の機能性膜を形成しても良い。
【００２８】
画像記録層３６は、電源４８から印加された電圧によって入射光のうち特定の色光の反射・透過状態を変調する機能を有し、選択した状態が電圧の印加の停止後も保持できる性質のものである。画像記録層３６としては、曲げや圧力等の外力に対して変形しない構造であることが好ましい。
【００２９】
本実施の形態では、画像記録層３６は、一例として、コレステリック液晶３８及び透明樹脂からなる自己保持型液晶複合体の液晶層で構成される。すなわち、複合体として自己保持性を有するためのスペーサ等を必ずしも必要としない液晶層であるが、これに限られるものではない。本実施の形態では、図３に示されるように、高分子マトリクス（透明樹脂、図示省略）中にコレステリック液晶３８が分散した状態になっている。
【００３０】
コレステリック液晶３８は、入射光のうち特定の色光の反射・透過状態を変調する機能を有し、液晶分子が螺旋状に捩れて配向しており、螺旋軸方向から入射した光のうち、螺旋ピッチに依存した特定の光を干渉反射する。印加される電圧（電場）によって配向が変化し、反射状態を変化させる。
【００３１】
ここで、コレステリック液晶（カイラルネマチック液晶）３８について図４を参照して具体的に説明する。コレステリック液晶３８が示すプレーナ相は、螺旋軸に平行に入射した光を右旋光と左旋光とに分け、螺旋の捩れ方向に一致する円偏光成分をブラッグ反射し、残りの光を透過させる選択反射減少を起こす。プレーナ相のコレステリック液晶３８による反射光は螺旋ピッチに依存した鮮やかな色から、高分子マトリクスを適切に作用させることで、白色まで自在に作り出せる。
【００３２】
正の誘電率異方性を有するコレステリック液晶３８は、図４（Ａ）に示すように、螺旋軸がセル表面に垂直になり、入射光に対して上記の選択反射現象を起こすプレーナ相、図４（Ｂ）に示すように、螺旋軸がほぼ表面に平行になり、入射光を少し前方散乱させながら透過させるフォーカルコニック相、及び図４（Ｃ）に示すように、螺旋構造がほどけて液晶ダイレクタが電界方向を向き、入射光をほぼ完全に透過させるホメオトロピック相、の３つの相状態を示す。
【００３３】
上記の３つの相状態のうち、プレーナ相とフォーカルコニック相とは、無電界で双安定に存在する。従って、コレステリック液晶３８の相状態は、液晶層に印加される電界強度に対して一義的に決まらず、プレーナ相が初期状態の場合には、電界強度の増加に伴って、フォーカルコニック相、ホメオトロピック相の順に変化する。一方、液晶層に印加した電界強度を急激に零にした場合には、プレーナ相とフォーカルコニック相とはそのままの状態を維持し、ホメオトロピック相は、プレーナ相に変化する。
【００３４】
このようなコレステリック液晶３８を用いた背面板３０では、コレステリック液晶３８の双安定現象を利用して、準備光であるプロジェクタ光６２が集光素子アレイ２０で集光された光が照射される集光領域５３に応じた光反射部５２及び非集光領域５１に応じた光吸収部５０が形成される（詳細後述）。
【００３５】
本実施の形態では、プロジェクタ光６２が照射されるか否か、すなわち、非集光領域５１か集光領域５３かにより透明電極３４、４４に印加される実行電圧を制御する。透明電極３４、４４に印加される実行電圧の大きさに応じてコレステリック液晶３８は、プレーナ相状態（Ｐ状態）またはホメオトロピック相状態（Ｈ状態）を初期状態とした場合にはＰ状態、フォーカルコニック相状態（Ｆ状態）、Ｈ状態と変化し、Ｆ状態を初期状態とした場合には、Ｆ状態、Ｈ状態と変化し、その最終状態がＰ状態及びＦ状態では、印加電圧を停止した後も維持されるが、Ｈ状態では、Ｐ状態に相変化する。従って、露光／非露光に関わらず、印加電圧の大きさにより、最終的な相状態としてＰ状態（光散乱状態）ないしＦ状態（光吸収状態）が選択される。
【００３６】
画像記録層３６として使用可能な具体的な液晶としては、コレステリック液晶３８、ネマチック液晶、及びスメクチック液晶（具体的例としては、シッフ塩基系、アゾ系、アゾキシ系、安息香酸エステル系、ビフェニル系、ターフェニル系、シクロヘキシルカルボン酸エステル系、フェニルシクロヘキサン系、ビフェニルシクロヘキサン系、ピリミジン系、ジオキサン系、シクロヘキシルシクロヘキサンエステル系、シクロヘキシルエタン系、シクロヘキサン系、トラン系、アルケニル系、スチルベン系、縮合多環系等）または、これらの混合物に、カイラル剤（具体的例としては、ステロイド系コレステロール誘導体、シッフ塩基系、アゾ系、エステル系、ビフェニル系）を添加したもの等が挙げられる。
【００３７】
光導電層４０は、内部光電効果をもち、プロジェクタ光６２の照射強度に応じてインピーダンス特性が変化する特性を有する層である。電荷発生層（ＣＧＬ、図示省略）が電荷輸送層（ＣＴＬ、図示省略）の上下に積層された３層構造がより好ましい。
【００３８】
光導電層４０としては、無機半導体材料として、アモルファスシリコンやＺｎＳｅ、ＣｄＳ等の化合物半導体から構成される層、有機半導体材料として、アントラセン、ポリビニルカルバゾール等から構成される層、光照射によって電荷を発生させる電荷発生材料及び電界によって電荷移動を生ずる電荷輸送材料の混合物や積層体から構成されるいわゆるＯＰＣ（有機光導体）層等が挙げられる。
【００３９】
電荷発生層は、プロジェクタ光６２を吸収して光キャリアを発生させる機能を有する層である。主に、電荷輸送層の上側に積層されている電荷発生層が集光素子アレイ２０に対向する面側の透明電極３４からスクリーン装置の裏面側の透明電極４４の方向に流れる光キャリア量を、下側の電荷発生層がスクリーン装置１４の裏面側の透明電極４４から集光素子アレイ２０に対向する面側の透明電極３４の方向に流れる光キャリア量を、それぞれ決定している。電荷発生層としては、プロジェクタ光６２を吸収して励起子を発生させ、電荷発生層内部、または、電荷発生層／電荷輸送層界面で自由キャリアに効率よく分離させられるものが好ましい。
【００４０】
電荷輸送層は、電荷発生層で発生した光キャリアが注入されて、印加された電場方向にドリフトする機能を有する層である。一般に電荷輸送層は、電荷発生層の数１０倍の厚みを有するため、電荷輸送層の用量、電荷輸送層の暗電流、及び電荷輸送層内部の光キャリア電流が、光導電層４０全体の明暗インピーダンスを決定付けている。電荷輸送層は、電荷発生層からの自由キャリアの注入が効率よく発生し（電荷発生層とイオン化ポテンシャルが近いことが好ましい）、注入された自由キャリアができるだけ高速にホッピング移動するものがより好ましい。暗時のインピーダンスを高くするため、熱キャリアによる暗電流は低い方が好ましい。
【００４１】
光吸収層４２は、照明器具７０から照射された外光７２を吸収する層である。
【００４２】
光吸収層４２としは、具体的には、無機顔料（具体的例として、カドミウム系、クロム系、コバルト系、マンガン系、カーボン系等）、または有機染料や有機顔料（具体的例として、アゾ系、アントラキノン系、インジゴ系、トリフェニルメタン系、ニトロ系、フタロシアニン系、ペリレン系、ピロロピロール系、キナクリドン系、多環キノン系、スクエアリウム系、アズレニウム系、シアニン系、ピリリウム系、アントロン系等）を直接成膜する乾式法か、あるいはこれらを高分子バインダー（具体的例としては、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアクリル樹脂等）とともに適当な溶剤に分散ないし溶解させて塗布液を調整し、これを塗布し乾燥させて成膜する湿式塗布法等により形成される。
【００４３】
駆動部４７は、電源４８及びスイッチ４９を含んで構成されている。電源４８は、スイッチ４９をオンまたは、オフすることにより、透明電極３４、４４に電圧を印加するものである。なお、スイッチ４９のオン、オフの切替えは、ユーザが行うようにしてもよいし、プロジェクタ１２の全白画面の投影等（詳細後述）の動作に合わせて切り替わるように制御するようにしてもよい。
【００４４】
なお、集光素子アレイ２０と背面板３０との間隔（距離）は、集光素子２２の集光度合（焦点距離）やプロジェクタ１２の画素のピッチ等により異なるが、具体的例としては、２〜３ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００４５】
次に、本実施の形態の画像投影システム１０による画像投影方法について詳細に説明する。図５は、本実施の形態に係る画像投影方法の一例を示したフローチャートである。図５に示したフローチャートは、プロジェクタ１２及びスクリーン装置１４を使用環境にセットした後、実行される。
【００４６】
ステップ１００では、プロジェクタ１２からスクリーン装置１４に全白画面（全白画像）を投影する。このとき照明装置７０をオフする等して、外光７２がスクリーン装置１４に照射されない状態で行うことが好ましい。
【００４７】
次のステップ１０２では、スイッチ４９をオンにし、スクリーン装置１４の背面板３０の透明電極３４、４４に電源４８から電圧を印加する。
【００４８】
プロジェクタ１２による全白画面の照射及び電源４８による電圧の印加により、次のステップ１０２では、スクリーン装置１４の背面板３０の画像記録層３６に光吸収部５０及び光反射部５２が形成される。
【００４９】
ここで光吸収部５０及び光反射部５２の形成について詳細に説明する。図６に示すように、プロジェクタ１２から照射された全白画面のプロジェクタ光６２は、集光素子アレイ２０の各集光素子２２で集光されて背面板３０に照射される。集光されたプロジェクタ光６２が照射される集光領域に応じ光反射部５２が形成される。集光されたプロジェクタ光６２が照射される光導電層４０の集光領域５３では、抵抗値が小さくなり画像記録層３６に印加される実行電圧が大きくなるため、コレステリック液晶３８は、Ｐ状態（光散乱状態）になる。一方、集光されたプロジェクタ光６２が照射されない光導電層４０の非集光領域５１では、光導電層４０の抵抗値が大きくなり画像記録層３６に印加される実行電圧が小さくなるため、コレステリック液晶３８は、Ｆ状態（光吸収状態）になる。
【００５０】
形成された光吸収部５０及び光反射部５２は、電源４８による電圧の印加を停止した後も、維持される。なお、光吸収部５０及び光反射部５２が形成された後は、スイッチ４９をオフにし電圧の印加を停止するようにすることが好ましい。
【００５１】
なお、照明装置７０をオフにし、外光７２が照射されないようにしている場合には、光吸収部５０及び光反射部５２の形成後は、投影システム１０の使用状況に合わせ、照明装置７０をオンにする。
【００５２】
次のステップ１０６では、光吸収部５０及び光反射部５２が形成されたスクリーン装置１４に、プロジェクタ１２から画像を投影する。
【００５３】
このとき、スクリーン装置１４には、プロジェクタ１２から入射されたプロジェクタ光（画像光）６２及び照明装置７０から入射された外光７２が照射されるが、外光７２は、光吸収部５０に吸収される。より具体的には、画像記録層３６の光吸収部５０を透過し光吸収層４２に吸収される。
【００５４】
従って、黒をより黒く表示させるため、光反射部５２により反射されたスクリーン装置１４の表面に表示された画像のコントラストが高くなる。
【００５５】
なお、プロジェクタ１２、スクリーン装置１４、及び照明装置７０の相互の位置関係が変化した場合、上記ステップ１００及び１０２を再度実行し、ステップ１０４に示したように、光吸収部５０及び光反射部５２を再び形成させた後、ステップ１０６に示したように、画像を投影させる。
【００５６】
プロジェクタ１２、スクリーン装置１４、及び照明装置７０の相互の位置関係が変化した場合、１集光素子２２（１周期）に対応する非集光領域５１及び集光領域５３の位置や大きさが変化するが、本実施の形態では、位置や大きさが変化した当該非集光領域５１及び集光領域５３に応じて、光吸収部５０及び光反射部５２が形成される。従って、プロジェクタ１２、スクリーン装置１４、及び照明装置７０の相互の位置関係が変化した場合でも、変化した当該位置関係に併せて光吸収部５０及び光反射部５２が形成されるため、形成後に投影される画像のコントラストが常に高くなる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、集光素子アレイ２０を平凸シリンドリカルレンズである集光素子２２を複数含むものとしているがこれに限らず、スクリーン装置１４に照射された光を背面板３０上に集光させるものであればよい。例えば、図７に示したように、凸レンズである集光素子を複数含むものであってもよい。なお、図７は集光素子アレイを図２に示した矢印Ｂ方向からみた場合を示している。また、図示を省略するが、集光素子をプリズムとしてもよい。
【００５８】
また、プロジェクタ光６２が入射される集光素子アレイ２０の平面側にフレネル領域及びプリズム領域（いずれも図示省略）を設け、集光素子アレイ２０を透過する透過光を平行光にしてもよい。
【００５９】
また、集光素子アレイ２０と背面板３０との位置関係は本実施の形態に限らない。図８にスクリーン装置１４’における集光素子アレイ２０と背面板３０とのその他の位置関係を表す概略構成の一例を示す。図８に示したスクリーン装置１４’では、集光素子アレイ２０の集光面２４に対向する側の平面と、背面板３０の透明電極３４（透明基板３２）とが向き合うように配置されている。なお、この様に配置する場合は、図８に示すように、集光素子アレイ２０と背面板３０とを離間させずに配置してもよい。
【００６０】
以上説明したように本実施の形態では、照明装置７０をオフにし、外光７２が照射されない状態で、プロジェクタ１２により、全白画面をスクリーン装置１４に投影する。スクリーン装置１４のスイッチ４９をオンにし、背面板３０の透明電極３４、４４に電圧を印加し、画像記録層３６のコレステリック液晶５８を変化させ、集光されたプロジェクタ光が照射される集光領域５３に応じた光反射部５２及び集光されたプロジェクタ光が照射されない非集光領域５１に応じた光吸収部５０を形成させる。光吸収部５０及び光反射部５２が形成された後、印加させた電圧を停止させ、照明装置７０をオンにし、プロジェクタ１２から画像を投影する。
【００６１】
これによりスクリーン装置１４に入射された外光７２は光吸収部５０を透過し光吸収層４２に吸収される。従って、外光７２が存在する明るい使用環境下であっても投影された画像の黒をより黒く表示させるため、光反射部５２により反射されたスクリーン装置１４の表面に表示された画像のコントラストが高くなる。
【００６２】
また、プロジェクタ１２、スクリーン装置１４、及び照明装置７０の相互位置が変化した場合でも、プロジェクタ１２により、再び全白画面をスクリーン装置１４に投影し、光吸収部５０及び光反射部５２を形成させるため、光吸収部５０及び光反射部５２が固定されている場合に比して、表面に表示された画像のコントラストが高くなる。
【００６３】
[第２の実施の形態]
本実施の形態では、電子ペーパーである背面板の第１の実施の形態とは異なる具体的一例について詳細に説明する。なお、その他の構成は第１の実施の形態と略同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。
【００６４】
図９に、本実施の形態の背面板３０Ａの概略構成の一例の概略構成図を示す。本実施の形態の背面板３０Ａは、画像記録層８２が双安定液晶より成るものである。
【００６５】
背面板３０Ａは、偏光板８０、透明電極８１、画像記録層８２、光導電層８６、電極８７、基板８８、及び駆動部４７Ａを含んで構成されている。背面板３０Ａは、偏光板８０、透明電極８１、画像記録層８２、光導電層８６、電極８７、及び基板８８は、集光素子アレイ２０に対向する側から順に積層されて構成されている。
【００６６】
本実施の形態の駆動部４７Ａの電源４８Ａは、交流電源である。
【００６７】
画像記録層８２は、液晶分子８４から成る双安定液晶８３及び光透過半反射層８５を含んでいる。
【００６８】
双安定液晶８３の具体的例としては、ＢｉＮｅｍ（登録商標）モード、ＺＢＤモードのネマチック液晶や、強誘電性液晶等が挙げられる。
【００６９】
プロジェクタ１２から偏光板８０で偏光された準備光であるプロジェクタ光６２が照射される集光領域では、光導電層８６にプロジェクタ光６２が入射し、電圧が印加される。電圧印加時はレターデーション（△ｎ・ｄ）＝０となり、液晶分子８４が図９に示した様な状態になり、光反射部５２Ａが形成される。
【００７０】
一方、偏光板８０で偏光されたプロジェクタ光６２が照射されない非集光領域では、電圧が印加されない。電圧非印加時はレターデーション（△ｎ・ｄ）＝λ／４となり、液晶分子が図９に示した様な状態になり、光吸収部５０Ａが形成される。
【００７１】
半透過半反射層８５の具体的例としては、誘電体多層膜ミラーや、金属ファイバからなる反射型偏光子等が挙げられる。
【００７２】
このように本実施の形態の背面板３０Ａは、準備光であるプロジェクタ光６２が集光素子アレイ２０で集光された光が照射される集光領域に応じた光反射部５２Ａ及び非集光領域に応じた光吸収部５０Ａが形成されるため、スクリーン装置１０の背面板として、第１の実施の形態の背面板３０と同様に用いることにより同様の作用及び効果が得られる。
【００７３】
[第３の実施の形態]
本実施の形態では、電子ペーパーである背面板の第１の実施の形態及び第２の実施の形態とは異なるその他の具体的一例について詳細に説明する。なお、その他の構成は第１の実施の形態と略同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。
【００７４】
図１０に、本実施の形態の背面板３０Ｂの概略構成の一例の概略構成図を示す。本実施の形態の背面板３０Ｂは、画像記録層９２が電気泳動表示素子より成るものである。
【００７５】
背面板３０Ｂは、透明基板９０、透明電極９１、画像記録層９２、光導電層９６、電極９７、基板９８、及び駆動部４７Ｂを含んで構成されている。背面板３０Ｂは、透明基板９０、透明電極９１、画像記録層９２、光導電層９６、電極９７、及び基板９８は、集光素子アレイ２０に対向する側から順に積層されて構成されている。
【００７６】
本実施の形態の駆動部４７Ｂの電源４８Ｂは、直流電源である。
【００７７】
画像記録層９２は、負帯電黒粒子９３及び正帯電白粒子９５である電気泳動表示素子が空気または絶縁性液体９４中に分散しているものである。
【００７８】
まず、集光素子アレイ２０に対向する側に負帯電黒粒子９３が、反対側に正帯電白粒子９５が一様に付着するよう、電源４８Ｂから電圧を印加し、リセット状態にする。次に、逆の極性の電圧を電源４８Ｂから印加し、さらにプロジェクタ１２から準備光であるプロジェクタ光６２を照射する。
【００７９】
透明電極９１の集光領域には正帯電白粒子９５が、非集光領域には負帯電黒粒子９３が付着した状態になる。なお、本実施の形態では、負帯電黒粒子９３は、光を透過する粒子であり、光導電層９６へプロジェクタ光６２が入射されるようになっている。
【００８０】
集光領域は正帯電白粒子９５が付着した状態であるため、光反射部５２Ｂが形成され、非集光領域は負帯電黒粒子９３が付着した状態であるため、光吸収部５０Ｂが形成される。
【００８１】
なお、図１１に示すように、画像記録層９２を、負帯電黒粒子９３を用いずに正帯電白粒子９５を着色絶縁性液体９９中に分散させた構成としてもよい。この場合においても同様に、集光領域には正帯電白粒子９５が付着した状態になるため光反射部５２Ｂが形成され、非集光領域には着色絶縁性液体９９により光吸収部５０Ｂが形成される。
【００８２】
このように本実施の形態の背面板３０Ｂは、準備光であるプロジェクタ光６２が集光素子アレイ２０で集光された光が照射される集光領域に応じた光反射部５２Ｂ及び非集光領域に応じた光吸収部５０Ｂが形成されるため、スクリーン装置１０の背面板として、第１の実施の形態の背面板３０と同様に用いることにより同様の作用及び効果が得られる。
【符号の説明】
【００８３】
１０  画像投影システム
１２  プロジェクタ
１４  スクリーン装置
２０  集光素子アレイ
３０、３０Ａ、３０Ｂ  背面板
３４、８１、９１  透明電極
３６、８２、９２  画像記録層
３８  コレステリック液晶
４０、８６、９６  光導電層
４２  光吸収層
４４  透明電極
４８、４８Ａ、４８Ｂ  電源
５０、５０Ａ、５０Ｂ  光吸収部
５２、５２Ａ、５２Ｂ  光反射部
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図１】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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