(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、
前記ケーシングの外側へ向けて湾曲凸面となる状態をとり得るとともに、前記湾曲凸面の曲率を変更することのできる投影面を備えるスクリーンと、
前記投影面の前記曲率を変更する曲率変更手段とを備え、
前記曲率変更手段は、
前記投影面に投射する画像の倍率が第１の倍率において前記投影面の曲率を第１の曲率とし、
前記第１の倍率よりも大きい第２の倍率の画像に変更された時に、前記投影面の曲率を前記第1の曲率よりも小さい第２の曲率にし、又
前記第１の倍率よりも小さい第３の倍率の画像に変更された時に、前記投影面の曲率を前記第１の曲率よりも大きい第３の曲率にする、ことを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項２】
前記スクリーンは、前記投影面が略平面をなす第１の状態と、前記投影面が略球面をなす第２の状態と、前記投影面が前記第２の状態よりも曲率の大きい略球面をなす第３の状態とをとり得ることができ、前記曲率変更手段は、前記第１の状態と前記第２の状態と前記第３の状態とを切り換えるよう構成されている請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項３】
前記スクリーンは、伸縮性を有し、
前記スクリーンの内側には、気体が充填された充填部が形成され、
前記曲率変更手段は、前記充填部内の圧力を調整することにより、前記投影面の前記曲率を変更する請求項１ないし２のいずれかに記載のディスプレイ装置。
【請求項４】
前記スクリーンは、伸縮性を有し、
前記曲率変更手段は、前記スクリーンの中央部から放射状に設けられた複数の超弾性合金と、該複数の超弾性合金を加熱または冷却する加熱冷却手段とを有し、該加熱冷却手段により、前記超弾性合金の形状を変化させ、それにより、前記投影面の前記曲率を変更するよう構成されている請求項１ないし２のいずれかに記載のディスプレイ装置。
【請求項５】
前記ケーシングは、開口を有し、前記開口を覆うように前記スクリーンが設けられ、前記スクリーンの表面の前記開口に対応する部分が前記投影面を構成している請求項１ないし４のいずれかに記載のディスプレイ装置。
【請求項６】
前記スクリーンは、光透過性を有し、
前記ケーシング内に設けられ、前記投影面へ投影する画像を形成する画像形成手段を備えている請求項１ないし５のいずれかに記載のディスプレイ装置。
【請求項７】
前記画像形成手段は、光反射性を有する光反射部を備え、回動可能に設けられた可動板および該可動板を回動させる駆動手段を有するアクチュエータと、前記光反射部に向けて光を照出する光源ユニットとを有し、前記光反射部で反射した光を前記投影面に走査することにより、前記画像を形成するよう構成されている請求項６に記載のディスプレイ装置。
【請求項８】
前記アクチュエータは、前記ケーシングに、前記可動板の回動中心軸に対して直交する軸まわりに回転可能に支持されており、前記可動板を回動させながら、前記アクチュエータを回転させることで、前記投影面の全域に前記画像を投影するよう構成されている請求項７に記載のディスプレイ装置。
【請求項９】
前記可動板から前記投影面の所定箇所までの距離に基づいて、前記投影面の前記曲率を検知する曲率検知手段を有している請求項７または８に記載のディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、光を投影して画像を表示するディスプレイ装置として、特許文献１のようなアクリル等で形成された半球体の投影面を有する球体と、この球体の内側に設けられ、球体の投影面に投影画像を投影するプロジェクタとを有するものが知られている。
しかしながら、このようなディスプレイ装置では、球体の形状（特に、曲率）を変化させることができないため、投影面に投影する画像の選択肢が狭く、利便性に乏しい。
【０００３】
例えば、特許文献１では、投影面に地球儀の画像を投影する例が挙げられている。この場合、球体が半球体をなしているため、地球の半分（北半球や南半球）の画像を表示する場合には、観察者は違和感無くその画像を観察することができるが、北半球の一部、例えば日本列島を拡大表示した場合には、日本列島が半球体の投影面に沿って極めて大きく歪んでしまい、実際の曲率と対応するような正確な画像表示が困難であるとともに、観察者に違和感を与えてしまう。すなわち、特許文献１のディスプレイ装置では、優れた画像表示特性を発揮することができない。
また、特許文献１のディスプレイ装置では、球体が硬質であるため、装置を使用していないときでも、装置の大きさを変えられず、装置のコンパクト化を図ることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２４１６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、装置のコンパクト化を図るとともに、優れた画像表示特性を発揮できるディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のディスプレイ装置は、ケーシングと、
前記ケーシングに支持され、前記ケーシングの外側へ向けて凸の湾曲凸面となる状態をとり得るとともに、前記湾曲凸面の曲率を変更することのできる投影面を備えるスクリーンと、
前記投影面の前記曲率を変更する曲率変更手段とを備えることを特徴とする。
これにより、装置のコンパクト化を図るとともに、優れた画像表示特性を発揮できるディスプレイ装置を提供することができる。
【０００７】
本発明のディスプレイ装置では、前記スクリーンは、前記投影面が略平面をなす第１の状態と、前記投影面が略球面をなす第２の状態と、前記投影面が前記第２の状態よりも曲率の大きい略球面をなす第３の状態とをとり得ることができ、前記曲率変更手段は、前記第１の状態と前記第２の状態と前記第３の状態とを切り換えるよう構成されていることが好ましい。
これにより、装置のコンパクト化を図るとともに、優れた画像表示特性を発揮できるディスプレイ装置を提供することができる。
本発明のディスプレイ装置では、前記投影面は、前記第３の状態にて略半球面をなしていることが好ましい。
これにより、スクリーンの過度な変形を防止し、スクリーンの耐久性が向上する。
【０００８】
本発明のディスプレイ装置では、前記スクリーンは、伸縮性を有し、
前記スクリーンの内側には、気体が充填された充填部が形成され、
前記曲率変更手段は、前記充填部内の圧力を調整することにより、前記投影面の前記曲率を変更することが好ましい。
これにより、より確実かつ安全に投影面の曲率を所望の曲率に変更することができる。
【０００９】
本発明のディスプレイ装置では、前記曲率変更手段は、前記充填部内の前記気体の量を調整することにより前記充填部内の圧力を調整することが好ましい。
これにより、比較的簡単な構成で投影面の曲率を変更することができる。
本発明のディスプレイ装置では、前記曲率変更手段は、前記充填部内の前記気体を加熱または冷却することにより、前記気体の体積を膨張または収縮させ、それにより、前記充填部内の圧力を調整することが好ましい。
これにより、比較的簡単な構成で投影面の曲率を変更することができる。
【００１０】
本発明のディスプレイ装置では、前記スクリーンは、伸縮性を有し、
前記曲率変更手段は、前記スクリーンの中央部から放射状に設けられた複数の超弾性合金と、該複数の超弾性合金を加熱または冷却する加熱冷却手段とを有し、該加熱冷却手段により、前記超弾性合金の形状を変化させ、それにより、前記投影面の前記曲率を変更するよう構成されていることが好ましい。
これにより、比較的簡単な構成で投影面の曲率を変更することができる。
【００１１】
本発明のディスプレイ装置では、前記ケーシングは、開口を有し、前記開口を覆うように前記スクリーンが設けられ、前記スクリーンの表面の前記開口に対応する部分が前記投影面を構成していることが好ましい。
これにより、スクリーンの上部開口に対応する部分が投影面を構成することとなり、ディスプレイ装置の構成が極めて簡単となる。
【００１２】
本発明のディスプレイ装置では、前記スクリーンは、光透過性を有し、
前記ケーシング内に設けられ、前記投影面へ投影する画像を形成する画像形成手段を備えていることが好ましい。
これにより、投影面により正確に画像を投影することができるとともに、ディスプレイ装置の小型化を図ることができる。
【００１３】
本発明のディスプレイ装置では、前記画像形成手段は、光反射性を有する光反射部を備え、回動可能に設けられた可動板および該可動板を回動させる駆動手段を有するアクチュエータと、前記光反射部に向けて光を照出する光源ユニットとを有し、前記光反射部で反射した光を前記投影面に走査することにより、前記画像を形成するよう構成されていることが好ましい。
これにより、ディスプレイ装置の小型化を図ることができる。
【００１４】
本発明のディスプレイ装置では、前記アクチュエータは、前記ケーシングに、前記可動板の回動中心軸に対して直交する軸まわりに回転可能に支持されており、前記可動板を回動させながら、前記アクチュエータを回転させることで、前記投影面の全域に前記画像を投影するよう構成されていることが好ましい。
これにより、簡単な構成で、投影面の全域に画像を投影することができる。
【００１５】
本発明のディスプレイ装置では、前記可動板から前記投影面の所定箇所までの距離に基づいて、前記投影面の前記曲率を検知する曲率検知手段を有していることが好ましい。
これにより、投影面の曲率に合わせて、投影面に映し出す画像の倍率を変更することができ、違和感のない画像を映し出すことができる。
本発明のディスプレイ装置では、前記投影面に投影する画像の拡大倍率と、前記投影面の曲率とが連動していることが好ましい。
これにより、投影面の曲率に対応するように映像を拡大または収縮することができ、違和感のない画像を映し出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のディスプレイ装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すディスプレイ装置が備えるスクリーンの変形を示す断面図である。
【図３】図１に示すディスプレイ装置が備えるスクリーンの変形を示す断面図である。
【図４】図１に示すディスプレイ装置が備えるスクリーンの変形を示す断面図である。
【図５】図１に示すディスプレイ装置の画像形成手段が備えるアクチュエータの拡大図である。
【図６】図５に示すアクチュエータの駆動を示す図である。
【図７】図１に示すディスプレイ装置が備える制御系のブロック図である。
【図８】スクリーンの曲率を検知する曲率検知手段を示す図である。
【図９】図１に示すディスプレイ装置を地球儀として用いた模式図である。
【図１０】図１に示すディスプレイ装置を地球儀として用いた模式図である。
【図１１】図１に示すディスプレイ装置を地球儀として用いた模式図である。
【図１２】本発明のディスプレイ装置の第２実施形態を示す模式的斜視図である。
【図１３】図１２に示すディスプレイ装置が備えるスクリーンの変形を示す断面図である。
【図１４】図１２に示すディスプレイ装置が備えるスクリーンの変形を示す断面図である。
【図１５】図１２に示すディスプレイ装置が備えるスクリーンの変形を示す断面図である。
【図１６】本発明のディスプレイ装置の第３実施形態を示す断面図である。
【図１７】本発明のディスプレイ装置の第２実施形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のディスプレイ装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明のディスプレイ装置の第１実施形態を説明する。
図１は、本発明のディスプレイ装置の第１実施形態を示す斜視図、図２ないし図４は、それぞれ、図１に示すディスプレイ装置が備えるスクリーンの変形を示す断面図、図５は、図１に示すディスプレイ装置の画像形成手段が備えるアクチュエータの拡大図、図６は、図５に示すアクチュエータの駆動を示す図、図７は、図１に示すディスプレイ装置が備える制御系のブロック図、図８は、スクリーンの曲率を検知する曲率検知手段を示す図である。
なお、以下では、説明の便宜上、図２〜図４、図６、図８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図５中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。また、図１に示すように、互いに直交する３軸をそれぞれ、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とする（他の図についても同様）。
【００１８】
図１に示すように、ディスプレイ装置１は、ボタン群Ｂが設置されたケーシング２と、画像が投影される投影面３１を有するスクリーン３とを有している。また、図２に示すように、ディスプレイ装置１は、ケーシング２の内部に、投影面３１の曲率を変更する曲率変更手段４と、投影面３１に投影する画像を形成する画像形成手段５と、投影面３１の曲率を検知する曲率検知手段６と、曲率変更手段４および画像形成手段５の作動を制御する作動制御装置７とを有している。
このようなディスプレイ装置１は、投影面３１に所望の画像を投影することにより、当該画像をディスプレイ装置１の外側から視認できるように構成されている。
【００１９】
以下、これらについて、順次説明する。
ボタン群Ｂは、ケーシング２の上部外壁から突出するように設けられている。このようなボタン群Ｂは、ディスプレイ装置１を起動、停止する電源ボタンＢ１と、投影面３１に映し出された画像を回転させる十字ボタンＢ２と、投影面３１に映し出された画像の拡大倍率を変更する拡大ボタンＢ３および縮小ボタンＢ４とを備えている。このようなボタン群Ｂの操作に基づいて、作動制御装置７が、曲率変更手段４および画像形成手段５の作動を制御する。なお、言うまでもないが、ボタン群Ｂの構成としては、これに限定されず、ディスプレイ装置の使用目的などによって、特定の操作を行えるボタンを追加、削除してもよい。
【００２０】
ケーシング２は、上部開口２１を有している。この上部開口２１は、ｘ−ｙ平面にて、略円状をなしている。ケーシング２の大きさとしては、特に限定されないが、長さ、幅、厚さが、それぞれ、５〜５０ｃｍ、５〜５０ｃｍ、１〜１０ｃｍであるのが好ましく、１０〜２０ｃｍ、１０〜２０ｃｍ、１〜５ｃｍであるのが好ましい。また、上部開口２１の内径としては、特に限定されないが、１〜３０ｃｍであるのが好ましく、３〜１０ｃｍであるのがさらに好ましい。ケーシング２をこのような大きさとすることにより、投影面３１に映し出された画像の視認性を確保しつつ、コンパクトで、持ち運び性、収納性などの利便性に優れたディスプレイ装置１を提供することができる。
【００２１】
上部開口２１は、スクリーン３によって覆われている。スクリーン３は、ｘ−ｙ平面にて、上部開口２１と同心的な円状をなしている。また、スクリーン３の外径は、上部開口の２１の内径よりも若干大きく設計されている。このようなスクリーン３は、上部開口２１の縁部と重なる部分で、例えば接着剤を介してケーシング２の内壁に接着、固定されている。なお、スクリーン３をケーシング２に固定する方法としては、特に限定されず、例えば、溶着、圧着などにより固定してもよい。
【００２２】
本実施形態では、より確実にスクリーン３をケーシング２に固定するため、スクリーン３の縁部を下側から押圧してケーシング２に固定する固定部材２４を備えている。この固定部材２４は、上部開口２１の縁部に沿うような円環状をなしている。このような固定部材２４は、例えば嵌合、螺合、溶着などによりケーシング２に固定されている。
本実施形態では、前記効果を顕著とするために、ケーシング２の内壁に、上部開口２１の外周に沿った円環状の凹条２２を形成し、固定部材２４の上面に、凹条２２に係合する円環状の凸条２４１を形成し、凹条２２と凸条２４１とでスクリーン３の縁部を狭持している。
【００２３】
このようなケーシング２および固定部材２４の構成材料としては、それぞれ、スクリーン３を支持することができれば特に限定されず、例えば、各種ガラスや、Ａｌ、Ｆｅなどの各種金属材料や、アルミナ、チタニア等の酸化物セラミックスや、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラミックスや、グラファイト、タングステンカーバイト等の炭化物系セラミックスや、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２４】
固定部材２４の下面には、上部開口２１を覆うように光透過性を有する光透過板２５が設けられている。これにより、スクリーン３の下面と、固定部材２４の内周面と、光透過板２５の上面とで、気体（空気）が充填された気密空間（充填部）Ｓが画成される。
光透過板２５は、例えば接着剤により固定部材２４の下面に接合されている。ここで、光透過板２５は、固定部材２４の下面の周方向の全域と接合されていることが好ましい。これにより、光透過板２５と固定部材２４との密着性を向上させることができ、光透過板２５と固定部材２４の境界から気体が漏れ出すことを効果的に防止することができる。
【００２５】
このような光透過板２５は、光透過性を有していればよいが、実質的に無色透明であることが好ましい。光透過板２５の構成材料としては、光透過性を有していれば、特に限定されないが、例えば、各種ガラスや、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、光透過板２５の両面には、それぞれ、反射防止膜が設けられていてもよい。これにより、後述するアクチュエータ５３により走査された光が光透過板２５で反射してしまうことを効果的に防止することができる。
【００２６】
スクリーン３は、上述したように、上部開口２１を覆うように設けられている。
スクリーン３は、いわゆる背面投影型のスクリーンである。このようなスクリーン３の上部開口２１から露出する部分の下面は、画像形成手段５により形成された画像が投影される投影面３１を構成している。これにより、ケーシング２の内側から投影面３１に画像を投影することができる。
【００２７】
スクリーン３は、さらに、可撓性および伸縮性を有していて、投影面３１の曲率を自在（無段階）に変更し得るようになっている。具体的には、スクリーン３は、図２に示すような投影面３１が平面をなす第１の状態と、図３に示すような投影面３１が球面をなす第２の状態と、図４に示すような投影面３１が第２の状態よりも曲率が大きく、かつ半球面をなす第３の状態とをとり得ることができる。これにより、投影面３１に投影する画像によって投影面３１の曲率を自在に変更でき、より臨場感ある（すなわち、画像として映し出された物体の実際の形状と、投影面３１の形状（曲率）とが一致した）画像を投影面３１に映し出すことができる。また、ディスプレイ装置１を使用していないときには、スクリーン３を第１の状態とすることで、装置のコンパクト化を図ることができ、さらに、スクリーン３の損傷を効果的に防止することができる。
【００２８】
また、スクリーン３の第３の状態、すなわち曲率が最も大きい状態を半球面とすることにより、スクリーン３の過度な変形を防止し、スクリーン３の耐久性が向上する。
なお、第１の状態では、スクリーン３が中央部から放射状に若干伸張された状態となっているのが好ましい。これにより、スクリーン３に張りを与えることができ、投影面３１を第１の状態とすることが容易となる。
【００２９】
このようなスクリーン３は、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、シリコーンゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、ラテックスゴムなどのゴム材料や、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー等の各種エラストマーで形成されている。これにより、上述した特性を備えるスクリーン３を容易に形成することができる。
【００３０】
なお、例えば、織編物のように繊維を編組し、スクリーン３に構造的に伸縮性を持たせる場合には、スクリーン３の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、アクリル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３１】
次に、投影面３１の曲率を変更する曲率変更手段４について説明する。
曲率変更手段４は、気密空間Ｓ内に充填された気体の量を調節することにより、気密空間Ｓ内の圧力を調整し、投影面３１の曲率を変更するよう構成されている。このように気密空間Ｓ内の圧力を調整することにより、より確実かつ安全に投影面３１の曲率を所望のものとすることができる。
【００３２】
具体的には、曲率変更手段４は、気密空間Ｓ内の気体の量を徐々に増加することにより、スクリーン３を風船が膨らむように膨張させ、スクリーン３を第１の状態から第２の状態を経由して第３の状態とし（すなわち、投影面３１の曲率を徐々に大きくし）、反対に、気密空間Ｓ内の気体の量を徐々に減少することにより、スクリーン３を風船がしぼむように収縮させ、スクリーン３を第３の状態から第２の状態を経由して第１の状態とする（すなわち、投影面３１の曲率を徐々に小さくする）よう構成されている。
【００３３】
図２に示すように、このような曲率変更手段４は、気密空間Ｓ内に空気を送り込むポンプ（コンプレッサ）４１と、ポンプ４１と気密空間Ｓとを連通する配管４２と、配管４２の途中に設けられたコック４３とを有している。
コック４３は、例えば二股コックであり、連通状態と開放状態と遮断状態とを切り換えることができる。「連通状態」は、気密空間Ｓがポンプ４１に連通し、かつ、ケーシング２の内部空間に連通していない状態である。また、「開放状態」は、気密空間Ｓがポンプ４１に連通しておらず、かつ、ケーシング２の内部空間に連通している状態である。また、「遮断状態」は、気密空間Ｓが、ポンプ４１およびケーシング２の内部空間のいずれにも連通していない状態である。
ポンプ４１およびコック４３は、それぞれ、作動制御装置７によって駆動が制御されている。作動制御装置７は、ポンプ４１およびコック４３の作動を制御して、気密空間Ｓ内の気体の量を調整し、それにより、以下に示すように投影面３１の曲率を変更する。
【００３４】
ディスプレイ装置１が作動していない場合には、スクリーン３は、第１の状態となっている。ディスプレイ装置１が作動すると、作動制御装置７は、コック４３を連通状態とするとともに、ポンプ４１を作動させる。これにより、ポンプ４１から気密空間Ｓ内に空気が供給される。気密空間Ｓ内に空気が供給されるにつれて、気密空間Ｓ内の圧力が高くなっていき、これに伴って、スクリーン３がディスプレイ装置１の外部へ向けて、風船が膨らむように膨らんでいく。
【００３５】
スクリーン３が徐々に膨らんでいき、投影面３１がほぼ半球面をなす状態となると、作動制御装置７は、コック４３を遮断状態とするとともに（または、した後に）、ポンプ４１の作動を停止する。これにより、スクリーン３が第３の状態となる。
もちろん、スクリーン３が第３の状態となる前に、作動制御装置７がコック４３を遮断状態とすれば、スクリーン３を第２の状態とすることができる。
なお、投影面３１の曲率は、曲率検知手段６により検知されており、この検知結果に基づいて作動制御装置７がポンプ４１およびコック４３の作動を制御するようになっている。曲率検知手段６については後述する。
【００３６】
反対に、投影面３１の曲率を小さくする場合、スクリーン３が第３の状態にて、作動制御装置７は、コック４３を開放状態とする。これにより、気密空間Ｓ内の空気が気密空間Ｓ外へ開放され、気密空間Ｓ内の圧力が徐々に低下していき（大気圧に近づいていき）、大気圧とほぼ等しくなったときに、気密空間Ｓからの空気の開放が自然に停止する。これにより、スクリーン３が第１の状態となる。
もちろん、スクリーン３が第１の状態となる前に、作動制御装置７がコック４３を遮断状態とすれば、スクリーン３を第２の状態とすることができる。
【００３７】
以上のようにして、曲率変更手段４は、投影面３１の曲率を第１の状態と第３の状態との間で自在に変更することができる。このように、気密空間Ｓ内の気体の量を調整することにより、比較的簡単な構成で投影面３１の曲率を変更することができる。
なお、気密空間Ｓは、気密的に形成されていなくてもよい。この場合、少なくとも、気密空間Ｓから漏れ出す単位時間あたりの気体の量が、ポンプ４１から気密空間Ｓに供給される単位時間あたりの気体の量よりも少なければよい。これにより、気密空間Ｓから気体が漏れ出していても、ポンプ４１の作動により、スクリーン３を膨らませることができる。
【００３８】
次に、投影面３１に投影する画像を形成する画像形成手段５について説明する。
図２ないし図４に示すように、画像形成手段５は、ケーシング２の内側に設けられていて、スクリーン３の下面（投影面３１）に画像を投影するよう構成されている。このように、画像形成手段５をケーシング２内に設けることで、投影面３１に画像を確実に投影することができるとともに、ディスプレイ装置１の小型化を図ることができる。
【００３９】
画像形成手段５は、ケーシング２に回転可能に支持された回転盤５１と、回転盤５１を回転させるモータ５２と、回転盤５１に固定されたアクチュエータ５３および光源ユニット５４とを有している。
回転盤５１は、円盤状をなしている。この回転盤５１の上面は、ｘ−ｙ平面とほぼ平行である。このような回転盤５１は、図２に示すように、ｘ−ｙ平面にて上部開口２１のほぼ中心と交わり、かつ、ｚ軸と平行な線分を回転軸（以下この軸を「回転軸Ｚ」と言う）として回転可能となっている。なお、回転盤５１の構成材料としては、前述したケーシング２の構成材料と同様の材料を用いることができる。
このような回転盤５１は、回転軸Ｚに沿って設けられた連結軸５１１を介してモータ５２に連結している。モータ５２としては、回転盤５１を回転させることができれば特に限定されず、例えばスピンドルモータなどを用いることができる。モータ５２は、作動制御装置７によって作動が制御される。
【００４０】
図５に示すように、アクチュエータ５３は、回転盤５１の上面（すなわち、ｘ−ｙ平面）に対して傾斜するように傾斜台５１２を介して回転盤５１に固定されている。傾斜台５１２は、回転盤５１と一体的に形成されていてもよいし、別体として形成されていてもよい。また、アクチュエータ５３の形状などによっては省略してもよい。
アクチュエータ５３は、基体５３１と、基体５３１の下面に対向するよう設けられた対向基板５３３と、基体５３１と対向基板５３３との間に設けられたスペーサ部材５３２とを有している。
【００４１】
基体５３１は、可動板５３１ａと、可動板５３１ａを回動可能に支持する支持部５３１ｂと、可動板５３１ａと支持部５３１ｂとを連結する１対の連結部材５３１ｃ、５３１ｄを有している。
可動板５３１ａは、その平面視にて、略長方形状をなしている。このような可動板５３１ａの上面には、光反射性を有する光反射部５３１ｅが設けられている。光反射部５３１ｅは、例えば、Ａｌ、Ｎｉ等の金属膜で構成されている。また、可動板５３１ａの下面には、永久磁石５３４が設けられている。
【００４２】
支持部５３１ｂは、可動板５３１ａの平面視にて、可動板５３１ａの外周を囲むように設けられている。すなわち、支持部５３１ｂは、枠状をなしていて、その内側に可動板５３１ａが位置している。
連結部材５３１ｃは、可動板５３１ａの左側にて、可動板５３１ａと支持部５３１ｂとを連結し、連結部材５３１ｄは、可動板５３１ａの右側にて、可動板５３１ａと支持部５３１ｂとを連結している。
【００４３】
連結部材５３１ｃ、５３１ｄは、それぞれ、長手形状をなしている。また、連結部材５３１ｃ、５３１ｄは、それぞれ、弾性変形可能である。このような１対の連結部材５３１ｃ、５３１ｄは、互いに同軸的に設けられており、この軸（回動中心軸Ｊ）を中心として、可動板５３１ａが支持部５３１ｂに対して回動する。本実施形態では、回動中心軸Ｊは、ｘ−ｙ平面と平行である。すなわち、回動中心軸Ｊは、回転盤５１の回転軸Ｚに平行な線分に対して直交している。
【００４４】
このような基体５３１は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、可動板５３１ａと支持部５３１ｂと連結部材５３１ｃ、５３１ｄとが一体的に形成されている。このように、シリコンを主材料とすることにより、優れた回動特性を実現できるとともに、優れた耐久性を発揮することができる。また、微細な処理（加工）が可能であり、アクチュエータ５３の小型化を図ることができる。
なお、基体５３１は、ＳＯＩ基板等の積層構造を有する基板から、可動板５３１ａと支持部５３１ｂと連結部材５３１ｃ、５３１ｄとを形成したものであってもよい。その際、可動板５３１ａと支持部５３１ｂと連結部材５３１ｃ、５３１ｄとが一体的となるように、これらを積層構造基板の１つの層で構成するのが好ましい。
【００４５】
スペーサ部材５３２は、枠状をなしていて、その上面が基体５３１の下面と接合している。また、スペーサ部材５３２は、可動板５３１ａの平面視にて、支持部５３１ｂの形状とほぼ等しくなっている。このようなスペーサ部材５３２は、例えば、各種ガラス、各種セラミックス、シリコン、ＳｉＯ2などで構成されている。
なお、スペーサ部材５３２と基体５３１との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤等の別部材を介して接合してもよいし、スペーサ部材５３２の構成材料などによっては陽極接合などを用いてもよい。
【００４６】
対向基板５３３は、スペーサ部材５３２と同様に、例えば、各種ガラス、シリコン、ＳｉＯ2などで構成されている。このような対向基板５３３の上面であって、可動板５３１ａと対向する部位には、コイル５３５が設けられている。
永久磁石５３４は、板棒状をなしていて、可動板５３１ａの下面に沿って設けられている。このような永久磁石５３４は、可動板５３１ａの平面視にて、回動中心軸Ｊに対して直交する方向に磁化されている。すなわち、永久磁石５３４は、両極（Ｓ極、Ｎ極）を結んだ線分が、回動中心軸Ｊに対して直交するよう設けられている。図６に示すように、本実施形態では、回動中心軸Ｊの左側がＮ極、右側がＳ極となっている。
このような永久磁石５３４としては、特に限定されず、例えば、ネオジウム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石などを用いることができる。
【００４７】
コイル５３５は、可動板５３１ａの平面視にて、永久磁石５３４の外周を囲むように設けられている。すなわち、可動板５３１ａの平面視にて、コイル５３５の内側に、永久磁石５３４が位置している。このようなコイルには、作動制御装置７によって所定の電圧が印加される。
例えば、作動制御装置７によりコイル５３５に交番電圧を印加すると、可動板５３１ａの厚さ方向（図６の上下方向）の磁界が発生し、かつ、その磁界の向きが周期的に切り換わる。すなわち、コイル５３５の上側付近がＳ極、下側付近がＮ極となる状態Ａと、コイル５３５の上側付近がＮ極、下側付近がＳ極となる状態Ｂとが交互に切り換わる。
【００４８】
状態Ａでは、図６（ａ）に示すように、永久磁石５３４の右側が、コイル５３５への通電により発生する磁界との反発力により上側へ変位するとともに、永久磁石５３４の左側が、前記磁界との吸引力により下側へ変位する。これにより、可動板５３１ａが反時計回りに傾斜する。
反対に、状態Ｂでは、図６（ｂ）に示すように、永久磁石５３４の右側が下側へ変位するとともに、永久磁石５３４の左側が上側へ変位する。これにより、可動板５３１ａが時計回りに傾斜する。
【００４９】
このような状態Ａと状態Ｂとを交互に繰り返すことにより、可動板５３１ａが回動中心軸Ｊまわりに回動する。光反射部５３１ｅには、後述するように光源ユニット５４からレーザ光ＬＬが照射されており、可動板５３１ａの前記回動により光反射部５３１ｅで反射したレーザ光ＬＬを投影面３１に走査する。さらに、アクチュエータ５３は、回転盤５１の回転によりＺ軸まわりに回転するため、これにより、投影面３１の全域に画像を投影（描画）することができる。このようなアクチュエータ５３を用いることで、ディスプレイ装置１の小型化を図ることができる。
【００５０】
次に光源ユニット５４について説明する。
図７に示すように、光源ユニット５４は、各色のレーザ光源５４１ｒ、５４１ｇ、５４１ｂと、各レーザ光源５４１ｒ、５４１ｇ、５４１ｂに対応して設けられたコリメータレンズ５４２ｒ、５４２ｇ、５４２ｂおよびダイクロイックミラー５４３ｒ、５４３ｇ、５４３ｂとを備えている。
【００５１】
各色のレーザ光源５４１ｒ、５４１ｇ、５４１ｂは、それぞれ赤色、緑色、及び青色のレーザ光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢを射出する。レーザ光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢは、それぞれ、作動制御装置７から送信される駆動信号に対応して変調された状態で射出され、コリメート光学素子であるコリメータレンズ５４２ｒ、５４２ｇ、５４２ｂによって平行化されて細いビームとされる。
ダイクロイックミラー５４３ｒ、５４３ｇ、５４３ｂは、それぞれ、赤色レーザ光ＲＲ、緑色レーザ光ＧＧ、青色レーザ光ＢＢを反射する特性を有し、各色のレーザ光ＲＲ，ＧＧ，ＢＢを結合して１つのレーザ光ＬＬを射出する。
このような光源ユニット５４は、作動制御装置７により作動が制御されている。
【００５２】
なお、コリメータレンズ５４２ｒ、５４２ｇ、５４２ｂに代えてコリメータミラーを用いることができ、この場合も、平行光束の細いビームを形成することができる。また、各色のレーザ光源５４１ｒ、５４１ｇ、５４１ｂから平行光束が射出される場合、コリメータレンズ５４２ｒ、５４２ｇ、５４２ｂは省略することができる。さらに、レーザ光源５４１ｒ、５４１ｇ、５４１ｂについては、同様の光束を発生する発光ダイオード等の光源に置き換えることができる。
ここで、投影面３１の曲率の変化に伴って、可動板５３１ａと投影面３１との離間距離が変化するが、本実施形態では、レーザ光を用いて画像を形成するため、投影面３１に映し出される画像に、ピントぼけや歪みが発生しない。
【００５３】
なお、画像形成手段５としては、投影面３１に投影する画像を形成することができれば、得に限定されず、例えば、プロジェクタ本体と導光光学系とを備える直描型のプロジェクタなどを用いてもよい。また、アクチュエータ５３としては、可動板５３１ａを回動させることができれば基体５３１の形状は限定されないし、可動板５３１ａを回動させる手段についても限定されない。例えば、コイル５３５と永久磁石５３４とを用いた電磁駆動でなくてもよく、圧電素子を用いた圧電駆動であってもよく、静電気力を用いた静電駆動であってもよい。
【００５４】
次に、曲率検知手段６について説明する。
曲率検知手段６は、ｘ−ｙ平面にて、投影面３１の中央に位置する部位（以下「頂部Ｐ」と言う）と可動板５３１ａとの離間距離に基づいて、投影面３１の曲率を検知するものである。これにより、比較的簡単な構成で、かつ、正確に投影面３１の曲率を検知することができる。
【００５５】
図８に示すように、曲率検知手段６は、回転盤５１に固定された複数のフォトダイオード６１ａ、６１ｂ、６１ｃと、フォトダイオード６１ａ、６１ｂ、６１ｃから発生する電圧を検知する電圧検知部６２とを有している。
フォトダイオード６１ａ、６１ｂ、６１ｃは、ｘ−ｙ平面視にて、互いに間隔を空けながら、回転盤５１の径方向に沿って配列している。図８に示すように、フォトダイオード６１ａは、投影面３１が第１状態の時に頂部Ｐで反射した光を受光し、フォトダイオード６１ｂは、投影面３１が第２状態の時に頂部Ｐで反射した光を受光し、フォトダイオード６１ｃは、投影面３１が第３状態の時に頂部Ｐで反射した光を受光する。
【００５６】
フォトダイオードは、光を受けると光起電力効果により電圧が生じる性質を有しているため、電圧検知部６２によって、フォトダイオード６１ａ、６１ｂ、６１ｃのうちのどのフォトダイオードから電圧が生じているのかを検知すれば、投影面３１の状態（曲率）を検知することができる。なお、本実施形態では、３つのフォトダイオードを用いているが、フォトダイオードの数は、特に限定されない。フォトダイオードの数を多くすれば、その分、投影面３１の曲率をより細かく検知することができる。フォトダイオードの数は、投影面３１の大きさやディスプレイ装置１の使用目的に合わせて適宜設定すればよい。
【００５７】
電圧検知部６２での検知結果は、作動制御装置７に送信される。
なお、曲率検知手段６としては、本実施形態に限定されず、例えば、投影面３１が第１状態の時に頂部Ｐで反射した光と、投影面３１が第２状態の時に頂部Ｐで反射した光と、投影面３１が第３状態の時に頂部Ｐで反射した光との交点に対応する位置に、フォトダイオードを設置してもよい。この場合、第１〜第３の状態では、互いに、可動板５３１ａで走査されたレーザ光ＬＬが頂部Ｐで反射され、フォトダイオードに受光されるまでの光路長が異なっている。すなわち、第１〜第３の状態では、互いに、光源ユニット５４から照出されたレーザ光ＬＬがフォトダイオードに受光されるまでの時間が異なることとなる。前記時間（光路長）は、第１の状態が最も短く、第３の状態が最も長くなる。このような時間（時間差）を検出し、それに基づいてスクリーン３の状態を検知してもよい。
また、曲率検知手段６としては、気密空間Ｓ内に圧力センサを設け、この圧力センサにより検知される気密空間Ｓ内の圧力に基づいてスクリーン３の状態を検知してもよい。
【００５８】
次に作動制御装置７について説明する。
作動制御装置７は、前述したように、ポンプ４１、コック４３、モータ５２、コイル５３５、光源ユニット５４の作動を制御するものである。このような作動制御装置７は、同期駆動装置であり、電圧検知部６２からの投影面３１の曲率に関する情報に基づいて、図示を省略する制御部から送信される電気的信号を駆動信号に変換し、当該信号に応じてポンプ４１とコック４３とモータ５２とコイル５３５と光源ユニット５４とを同期して動作させる。この際、作動制御装置７によって光源ユニット５４及びアクチュエータ５３の動作が制御され、レーザ光ＬＬの強度、投射位置、照射タイミング等の調整が行われる。
【００５９】
以上、ディスプレイ装置１の構成について説明した。
以上説明したような本願発明のディスプレイ装置は、例えば、次のような地球儀として使用することができる。なお、言うまでもないが、以下に示す使用例は、一例であって、使用方法や装置の大きさなどは、これに限定されるものではない。
図９ないし図１１は、それぞれ、図１に示すディスプレイ装置を地球儀として用いたときの模式図である。
この場合、ディスプレイ装置１の大きさとしては、ケーシング２の厚さ、長さ、幅が、それぞれ、３ｃｍ、１０ｃｍ、１５ｃｍ、上部開口２１の内径が約８ｃｍ程度である。
【００６０】
［１］操作者が電源ボタンＢ１を押すと、作動制御装置７に電力が供給される。電力供給を受けた作動制御装置７は、まず、コック４３を連通状態とした後、ポンプ４１を作動させる。これにより、スクリーン３が徐々に膨らむ。作動制御装置７は、曲率検知手段６がスクリーン３の第３状態を検知すると、コック４３を遮断状態とした後、ポンプ４１を停止する。
［２］次いで、作動制御装置７は、モータ５２を所定の回転数（例えば、３０００回転／秒）で駆動させ、回転盤５１を回転させるとともに、コイル５３５に所定の周波数（例えば、６０ＫＨｚ程度）の交番電圧を印加し、可動板５３１ａを所定の回動速度で回動させる。
【００６１】
［３］これと同時に、作動制御装置７は、光源ユニット５４を作動し、投影面３１の曲率に対応した地球の画像（投影面３１は半球面をなしているため、北半球や南半球など、地球の半分に対応する画像）を形成するレーザ光ＬＬを可動板５３１ａに向けて照出する。この時、可動板５３１ａは、回転軸Ｚまわりに回転しながら、回動中心軸まわりに回動しているため、光反射部５３１ｅによって反射されたレーザ光ＬＬが投影面３１に走査されると、投影面３１の全域に画像が映し出される。この状態では、例えば、図９に示すように、北半球の画像が投影面３１に映し出されている。
［４］十字ボタンＢ２を操作すると、投影面３１に映し出された画像（地球）が回転する。作動制御装置７は、十字ボタンＢ２の入力方向に対応して画像が移動（回転）するよう、光源ユニット５４の作動を制御する。
【００６２】
［５］拡大ボタンＢ３を押すと、投影面３１に映し出されている画像が頂部Ｐを中心に拡大するとともに、投影面３１の曲率が小さくなる。
例えば、十字ボタンＢ２を操作し、頂部Ｐに日本列島を位置させる。その状態にて、拡大ボタンＢ３を押すと、日本列島を中心として地球の画像が拡大されていくとともに、この拡大に連動して投影面３１の曲率が小さくなっていく。その結果、図１０に示すように、投影面３１には、日本列島およびその周辺が拡大された画像が映し出される。
なお、ディスプレイ装置１は、拡大ボタンＢ３を１回押す毎に、所定倍率で画像が拡大するよう構成されていてもよいし、拡大ボタンＢ３が押されている時間に比例して画像が拡大するよう構成されていてもよい。以下では、前者の場合とする。これは、縮小ボタンＢ４についても同様である。
【００６３】
拡大ボタンＢ３が押されると、作動制御装置７は、光源ユニット５４の作動を制御し、投影面３１に映し出された画像が所定倍率となるまで、頂部Ｐを中心として徐々に画像を拡大していく。作動制御装置７は、これと同時に、かつ、この画像の拡大と連動させながら、コック４３を開放状態として投影面３１の曲率を徐々に小さくしていき、曲率検知手段６により検知される投影面３１の曲率が、画像の所定倍率に対応する曲率となったときに、コック４３を遮断状態とする。
【００６４】
［６］さらに拡大ボタンＢ３が押されると、作動制御装置７は、前述したような制御を繰り返し、図１１に示すように、投影面３１がほぼ平面（すなわち第１の状態）となるとともに、日本列島の一部が拡大表示された状態となる。
なお、スクリーン３が半球面をなす第３の状態から平面をなす第１の状態となるまでに、必要とされる拡大ボタンＢ３の押し回数（すなわち、スクリーン３の第２の状態をいくつ設定するか）は任意であり、例えば１０回以上であってもよいし、１回であってもよい。
【００６５】
［７］縮小ボタンＢ４を押すと、投影面３１に映し出されている地球が頂部Ｐを中心に縮小するとともに、投影面３１の曲率が大きくなる。すなわち、拡大ボタンＢ３を押したときとは反対に、例えば、図１１の状態から図１０の状態となる。
縮小ボタンＢ４が押されると、作動制御装置７は、光源ユニット５４の作動を制御し、投影面３１に映し出された画像が所定倍率となるまで、頂部Ｐを中心として徐々に縮小していく。作動制御装置７は、これと同時に、かつ、この画像の縮小と連動させながら、コック４３を通電状態とするとともに、ポンプ４１を作動して、投影面３１の曲率を徐々に大きくしていき、曲率検知手段６により検知される投影面３１の曲率が、画像の所定倍率に対応する曲率となったときに、コック４３を遮断状態とするとともに、ポンプ４１を停止する。
［８］ディスプレイ装置１の使用を停止する場合には、電源ボタンＢ１を押す。これにより、作動制御装置７は、画像形成手段５の作動を停止するとともに、コック４３を開放状態とする。使用されていない状態では、スクリーン３を第１の状態とすることができるため、ディスプレイ装置１の小型化を図ることができる。
【００６６】
以上の様に、ディスプレイ装置１によれば、画像の拡大倍率と連動して投影面３１の曲率を変更することができるため、画像を拡大、縮小した場合であっても、実際の地形の曲率等と対応した画像を映し出すことができるため、操作者に違和感を与えることがない。よって、優れた表示特性を発揮するとともに、利便性が高まる。
以上、本願発明のディスプレイ装置を地球儀として用いた場合について説明した。なお、地球の画像にかえて天体（星座）を映し出し、プラネタリウムのようにして用いてもよい。
【００６７】
この他にも、ディスプレイ装置１を対面型ゲーム機として用いることもできる。この場合、ボタン群Ｂの構成が図示のものと異なるものとなる。
ディスプレイ装置１を対面型ゲーム機として用いる場合には、ディスプレイ装置１は、スクリーン３を介して対向するよう設けられた１対のボタン郡（図示せず）を備えている。この各ボタン郡は、種々のゲームに対応できるよう、複数のボタンで構成されている。
【００６８】
例えば、ディスプレイ装置１でトランプ遊戯のひとつである「ポーカー」を行うとき、操作者２名（以下、操作者Ｐ１、Ｐ２）は、ディスプレイ装置１を介して向かい合う。このとき、操作者の前には、それぞれ、ボタン郡が位置している。
この状態にて、ポーカーを開始する開始ボタン（図示せず）を押すと、投影面３１が半球面となるようにスクリーン３が膨れていく。この作動は、前述と同様であるため、その説明を省略する。
【００６９】
投影面３１が半球面となると、投影面３１の操作者Ｐ１側の面には、操作者Ｐ１の手札が映し出され、操作者Ｐ２側の面には、操作者Ｐ２の手札が映し出される。この状態では、投影面３１が半球面となっているため、操作者Ｐ１、Ｐ２は、互いに相手の手札を見ることはできない。投影面３１を半球面としたまま、操作者Ｐ１、Ｐ２は、互いに手元のボタン郡を操作して、手札の交換等を行っていく。
手札の交換が終了すると、投影面３１が平面（第１の状態）に変化し、これにより、操作者Ｐ１、Ｐ２は、互いに、相手の手札を確認することができる。
以上、本願発明のディスプレイ装置を対面型ゲーム機として用いた場合について説明した。なお、操作者の数は、２名に限定されず、例えば、スクリーン３を囲むようにして４人で行ってもよい。
【００７０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のディスプレイ装置の第２実施形態について説明する。
図１２は、本発明のディスプレイ装置の第２実施形態を示す模式的斜視図、図１３ないし図１５は、それぞれ、図１２に示すディスプレイ装置が備えるスクリーンの変形を示す断面図である。なお、説明の便宜上、図１３ないし図１５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、第２実施形態のディスプレイ装置１について、前述した実施形態のディスプレイ装置との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００７１】
本発明の第２実施形態にかかるディスプレイ装置１は、曲率変更手段４Ａの構成が異なる以外は、第１実施形態のディスプレイ装置１とほぼ同様である。また、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
以下、本実施形態のディスプレイ装置１が備える曲率変更手段４Ａについて図１２ないし図１５に基づいて説明する。なお、図１３ないし図１５では、説明の便宜上、画像形成手段５および曲率検知手段６については、図示を省略している。
【００７２】
曲率変更手段４Ａは、温度により形状が変化する８本の超弾性合金（形状記憶合金）４５ａ〜４５ｈと、超弾性合金４５ａ〜４５ｈを加熱または冷却する加熱冷却手段４６Ａとを有している。
超弾性合金４５ａ〜４５ｈには、所定の熱処理（形状記憶処理）が施されており、これにより、超弾性合金４５ａ〜４５ｈは、二方向性形状記憶効果を発揮することができる。すなわち、超弾性合金４５ａ〜４５ｈは、低温側と高温側とで、それぞれ形状を記憶することができ、温度を変更することにより、低温側の形状と高温側の形状との間で、形状を自在に変更することができる。
【００７３】
超弾性合金４５ａ〜４５ｈは、それぞれ線材である。また、超弾性合金４５ａ〜４５ｈは、それぞれ、一方の端部（この端を以下、「基端」と言う）で、固定部材２４の下面に接合されている。また、超弾性合金４５ａ〜４５ｈは、ｘ−ｙ平面にて、上部開口２１の縁部（外周）に沿って互いに間隔を隔てつつ、等角度間隔（本実施形態では４５度間隔）で設けられている。超弾性合金４５ａ〜４５ｈと固定部材２４との接合方法は、特に限定されず、例えば、接着、圧着、溶着などを用いることができる。
超弾性合金４５ａ〜４５ｈは、それぞれ、常温で図１３に示すような渦巻（発条）状となるよう形成されている。このような超弾性合金４５ａ〜４５ｈは、温度が上昇するに連れ、図１４に示すように基端側から渦巻が解かれていき、投影面３１を上側へ押圧しながら投影面３１の中央部に向かうよう延びていく。
【００７４】
投影面３１は、超弾性合金４５ａ〜４５ｈによる押圧により、超弾性合金４５ａ〜４５ｈの温度上昇に伴って、略球面を保ったまま曲率が大きくなっていく。そして、超弾性合金４５ａ〜４５ｈの温度が所定温度まで上昇すると、図１５に示すように、スクリーン３が第３の状態となる。なお、この時、超弾性合金４５ａ〜４５ｈは、渦巻が完全に解かれた状態となり、ｘ−ｙ平面にて、投影面３１の中央部から放射線状に延在していようになる。
反対に、図１５の状態にて、超弾性合金４５ａ〜４５ｈを冷却していくと、超弾性合金４５ａ〜４５ｈは、図１４の状態を経由して図１３の状態に復帰する。
【００７５】
このような超弾性合金４５ａ〜４５ｈの好ましい組成としては、４９〜５２原子％ＮｉのＮｉ−Ｔｉ合金等のＮｉ−Ｔｉ系合金、３８．５〜４１．５重量％ＺｎのＣｕ−Ｚｎ合金、１〜１０重量％ＸのＣｕ−Ｚｎ−Ｘ合金（Ｘは、Ｂｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｇａのうちの少なくとも１種）、３６〜３８原子％ＡｌのＮｉ−Ａｌ合金等が挙げられる。このなかでも特に好ましいものは、上記のＮｉ−Ｔｉ系合金である。
【００７６】
固定部材２４は、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕなどの比較的熱伝導率を高い金属材料で構成されていて、この固定部材２４には、加熱冷却手段４６Ａが熱的に接続されている。これにより、加熱冷却手段４６Ａによって、固定部材２４を介して各超弾性合金４５ａ〜４５ｈを加熱、冷却することができる。
加熱冷却手段４６Ａとしては、超弾性合金４５ａ〜４５ｈを加熱、冷却することができれば、特に限定されないが、例えば、加熱および冷却が可能なペルチェ素子や、電熱線ヒータ、セラミックヒータ、オイルヒータなどの各種ヒータや、ファンなどの各種クーラを用いることができる。
【００７７】
加熱冷却手段４６Ａとしてペルチェ素子を用いる場合には、吸熱面または発熱面となり得るいずれか一方の面を固定部材２４に対して熱的に接続する（間接的であるか直接的であるかは問わない）。これにより、ペルチェ素子に一方の方向の電流を印加すれば、固定部材２４を介して超弾性合金４５ａ〜４５ｈを加熱することができるし、他方の方向の電流を印加すれば、固定部材２４を介して超弾性合金４５ａ〜４５ｈを冷却することができる。このようなペルチェ素子によれば、比較的簡単な構成で、超弾性合金４５ａ〜４５ｈの形状、すなわち、投影面３１の曲率所望のものとすることができる。
【００７８】
また、加熱冷却手段４６Ａとして各種ヒータを用いる場合には、ヒータを作動することで超弾性合金４５ａ〜４５ｈを加熱することができるし、ヒータの作動を停止することで、超弾性合金４５ａ〜４５ｈが雰囲気温度によって自然に冷却される。もちろん、ヒータのほかに、前述したようなクーラを設け、このクーラにより超弾性合金４５ａ〜４５ｈを冷却してもよい。
このような加熱冷却手段４６Ａは、作動制御装置７により作動が制御されている。
【００７９】
以上のように、超弾性合金４５ａ〜４５ｈを用いて投影面３１の曲率を変更することで、曲率変更手段４の構成を比較的簡単としつつ、より確実に投影面３１の曲率を変更することができる。
なお、超弾性合金の数、形状、配置などは、本実施形態に限定されず、例えば、超弾性合金は、７本以下であってもよいし、９本以上であってもよい。また、複数の超弾性合金は、等角度間隔で配置されていなくてもよいし、常温で渦巻状をなしていなくてもよい。
以上のような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００８０】
＜第３実施形態＞
次に、本発明のディスプレイ装置の第３実施形態について説明する。
図１６は、本発明のディスプレイ装置の第３実施形態を示す断面図である。
以下、第３実施形態のディスプレイ装置１について、前述した実施形態のディスプレイ装置との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第３実施形態にかかるディスプレイ装置１は、曲率変更手段４の構成が異なる以外は、第１実施形態のディスプレイ装置１とほぼ同様である。また、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。なお、図１６では、説明の便宜上、画像形成手段５および曲率検知手段６については、図示を省略している。
【００８１】
曲率変更手段４Ｂは、気密空間Ｓ内の気体（空気）を加熱または冷却することにより、気体の体積を膨張または収縮させ、それにより、気密空間Ｓ内の圧力を調整するように構成されている。このような曲率変更手段４は、光透過板２５を介して気密空間Ｓ内の気体を加熱または冷却する加熱冷却手段４６Ｂを備えている。ここで、光透過板２５は、高熱伝導樹脂材料など、比較的、熱伝導性に優れた材料で構成されているのが好ましい。
【００８２】
加熱冷却手段４６Ｂとしては、前述した第２実施形態と同様のものを用いることができる。
加熱冷却手段４６Ｂによって、気密空間Ｓ内の気体が加熱されれば、当該気体の体積が膨張し、よって、スクリーン３が第１の状態から第３の状態へ向けて変化する。反対に、気密空間Ｓ内の気体が冷却されれば、当該気体の体積が収縮し、よって、スクリーン３が第３の状態から第１の状態へ向けて変化する。
以上のように、加熱冷却手段４６Ｂを用いて投影面３１の曲率を変更することで、曲率変更手段４の構成を比較的簡単としつつ、より確実に投影面３１の曲率を変更することができる。
【００８３】
なお、本実施形態では、気密空間Ｓ内に気体が充填されているが、さらに液体が封入されていてもよい。加熱により液体が気化したときの体積の膨張は、気体の昇温による体積の膨張に比べ大きいため、これにより、より効率的に投影面３１の曲率を所望の曲率とすることができる。このように液体としては、比較的沸点の低い液体が好ましく、例えば、水、グリセリンなどが挙げられる。
以上のような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００８４】
＜第４実施形態＞
次に、本発明のディスプレイ装置の第４実施形態について説明する。
図１７は、本発明のディスプレイ装置が備える光源ユニットを示す図である。
以下、第４実施形態のディスプレイ装置１について、前述した実施形態のディスプレイ装置との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第４実施形態にかかるディスプレイ装置は、光源ユニットの構成が異なる以外は、第１実施形態のディスプレイ装置とほぼ同様である。また、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００８５】
図１７に示すように、光源ユニット５４Ｃは、３つのレーザ光源５４１ｒ、５４１ｂ、５４１ｖと、各レーザ光源５４１ｒ、５４１ｂ、５４１ｖに対応して設けられたコリメータレンズ５４２ｒ、５４２ｂ、５４２ｖおよびダイクロイックミラー５４３ｒ、５４３ｂ、５４３ｖとを備えている。各色のレーザ光源５４１ｒ、５４１ｂ、５４１ｖは、それぞれ赤色、青色、及び紫外のレーザ光ＲＲ、ＢＢ、ＶＶを射出する。
【００８６】
ダイクロイックミラー５４３ｒ、５４３ｂ、５４３ｖは、それぞれ、赤色レーザ光ＲＲ、青色レーザ光ＢＢ、紫外のレーザ光ＶＶを反射する特性を有し、各色のレーザ光ＲＲ、ＢＢ、ＶＶを結合して１つのレーザ光ＬＬを射出する。
このようなレーザ光ＬＬが走査されるスクリーン３には、紫外レーザＶＶが照射されることにより緑色の蛍光を発生する蛍光体が含まれている。
【００８７】
レーザ光ＬＬのうち赤色及び青色のレーザ光ＲＲ、ＢＢついては、投影面３１で散乱されるだけであるが、紫外のレーザ光ＶＶについては、投影面３１に含まれる蛍光体によって緑色の蛍光を発生する。結果的に、各色のレーザ光ＲＲ、ＢＢ、ＶＶに対応して赤色、青色、及び緑色の像光を発生させることができる。
もちろん、紫外のレーザ光と蛍光体との組み合わせではなく、紫等のレーザ光と蛍光体との組み合わせにより緑色の蛍光を発生させることによって、当初の目的を達することができる。
【００８８】
なお、以上の説明では、紫外レーザ光ＶＶから緑色の像光を得る場合について説明したが、紫外レーザ光ＶＶから赤色の像光や青色の像光を得ることもできる。さらに、複数種類の紫外レーザ光ＶＶから個別に各色の像光を得ることもできる。
以上のような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００８９】
以上、本発明のディスプレイ装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明のディスプレイ装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。また、各実施形態を好適に組み合わせることもできる。
また、前述した第１実施形態および第２実施形態では、画像形成手段が気密空間の下側、すなわち、気密空間外に設けられていたが、これに限定されず、気密空間内に設けられていてもよい。具体的には、光透過板とスクリーン３との間に、回転盤、アクチュエータおよび光源ユニットが位置していてもよい。このとき、光透過板は、光透過性を有していなくてもよい。
また、前述した実施形態では、投影面が球状をなしていたが、湾曲凸面であれば、これに限定されず、例えば、投影面の中央部と縁部とで曲率が異なっていてもよい。また、投影面がかまぼこ状に湾曲するものであってもよい。また、投影面は、第３状態にて半球面をなしていなくてもよく、それより、曲率が小さくてもよいし、大きくてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１……ディスプレイ装置  ２……ケーシング  ２１……上部開口  ２２……凹条  ２４……固定部材  ２４１……凸条  ２５……光透過板  ３……スクリーン  ３１……投影面  ４、４Ａ、４Ｂ……曲率変更手段  ４１……ポンプ  ４２……配管  ４３……コック  ４５ａ〜４５ｈ……超弾性合金  ４６Ａ、４６Ｂ……加熱冷却手段  ５……画像形成手段  ５１……回転盤  ５１１……連結軸  ５１２……傾斜台  ５２……モータ  ５３……アクチュエータ  ５３１……基体  ５３１ａ……可動板  ５３１ｂ……支持部  ５３１ｃ、５３１ｄ……連結部材  ５３１ｅ……光反射部  ５３２……スペーサ部材  ５３３……対向基板  ５３４……永久磁石  ５３５……コイル  ５４、５４Ｃ……光源ユニット  ５４１ｒ、５４１ｂ、５４１ｇ、５４１ｖ……レーザ光源  ５４２ｒ、５４２ｂ、５４２ｇ、５４２ｖ……コリメータレンズ  ５４３ｒ、５４３ｂ、５４３ｇ、５４３ｖ……ダイクロイックミラー  ６……曲率検知手段  ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ……フォトダイオード  ６２……電圧検知部  ７……作動制御装置  Ｂ……ボタン群  Ｂ１……電源ボタン  Ｂ２……十字ボタン  Ｂ３……拡大ボタン  Ｂ４……縮小ボタン  Ｓ……気密空間。
【図１】
0005408301.tif 000002
【図２】
0005408301.tif 000003
【図３】
0005408301.tif 000004
【図４】
0005408301.tif 000005
【図５】
0005408301.tif 000006
【図６】
0005408301.tif 000007
【図７】
0005408301.tif 000008
【図８】
0005408301.tif 000009
【図９】
0005408301.tif 000010
【図１０】
0005408301.tif 000011
【図１１】
0005408301.tif 000012
【図１２】
0005408301.tif 000013
【図１３】
0005408301.tif 000014
【図１４】
0005408301.tif 000015
【図１５】
0005408301.tif 000016
【図１６】
0005408301.tif 000017
【図１７】
0005408301.tif 000018