(57)【要約】【課題】透過状態と散乱状態を切替可能なスクリーンで映像表示とは別に多様な演出効果をすることができる表示装置を提供する。【解決手段】表示装置１は、複数の領域を有し、プロジェクタ１１からの投影光に対して複数の領域毎に透過状態と散乱状態とをそれぞれ切り替え可能なスクリーン２１と、それら複数の領域を投影光の投影に同期させた駆動期間ＰＷ＿Ａｌを散乱状態に切り替える同期制御部３１と、を有している。そして、同期制御部３１は、駆動期間ＰＷ＿Ａｌ以外の期間を複数の領域ごとに定められている透過率となるように散乱状態または透過状態に切り替える。【選択図】図１
2014174424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の領域を有し、外部からの投影光に対して前記複数の領域毎に透過状態と散乱状態とをそれぞれ切り替え可能なスクリーンと、
前記複数の領域を前記投影光の投影に同期させた所定の期間を前記散乱状態に切り替える制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記所定の期間以外の期間を前記複数の領域ごとに定められている透過率となるように前記散乱状態または前記透過状態に切り替える、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記制御手段が、前記透過率が異なる前記領域を組み合わせることで前記投影光とは異なる任意のパターンを前記スクリーンに表示させることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記制御手段が、前記投影光による映像周期ごとに前記透過率を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記制御手段が、前記スクリーンを駆動するために印加する矩形波の印加期間を変化させることにより前記透過率を変化させることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記制御手段が、前記スクリーンを駆動するために印加する矩形波の振幅を変化させることにより前記透過率を変化させることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記スクリーンの前方に位置する物体を検知する検知手段を有し、
前記制御手段が、前記検知手段が前記物体を検知したときに前記透過率を変化させることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
複数の領域を有して外部からの投影光に対して前記複数の領域毎に透過状態と散乱状態とをそれぞれ切り替え可能なスクリーンを前記投影光の投影に同期させた所定の期間を前記散乱状態に切り替える制御信号を出力する制御手段を有し、
前記制御手段は、前記所定の期間以外の期間を前記複数の領域ごとに定められている透過率となるように前記散乱状態または前記透過状態に切り替えるように前記制御信号を出力する、
ことを特徴とする表示制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像を表示する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からプロジェクタ等の光源からの投影映像をスクリーン（投影面）に投影して映像を表示する表示装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、表示スクリーン全体を一様に透明状態と不透明状態とに所定の周期で交互に切り替えて、表示スクリーンの透明状態時に撮像装置への入力を行い、不透明状態時に表示スクリーンへ画像を投射することで、撮像装置が表示スクリーンを挟んで位置している観察者等を表示スクリーンに表示させる画像に影響されずに撮影できることが記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載されたような、透明状態（透過状態）と不透明状態（散乱状態）とを切り替えることができる表示スクリーンは、不透明状態時に表示する画像となる投影光を投射して映像を表示するとともに、透明状態と不透明状態とを交互に切り替えることで、観察者は表示スクリーンの背後にある背景も観察することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２６８８５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された表示スクリーンは、駆動波形を調整することで散乱度合いを調整することができる。つまり、透過率（透明度）を任意に設定することで、背景の透け具合を調整することができる。このようにすることで、例えば徐々に透明状態になったり、徐々に不透明状態になったりするような不透明状態を映像表示以外の演出効果等に利用できる可能性がある。
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、撮影装置により観察者を撮影することが目的であるので、上記の用途は何ら示唆されない。また、表示スクリーン全体に一括で映像を表示するために、表示スクリーン全体が一斉に不透明状態に変化するため、表示スクリーン全体が同じ変化をすることとなり、多様な演出効果をすることは困難である。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した問題に鑑み、例えば、透過状態と散乱状態を切替可能なスクリーンで映像表示とは別に多様な演出効果をすることができる表示装置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】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、複数の領域を有し、外部からの投影光に対して前記複数の領域毎に透過状態と散乱状態とをそれぞれ切り替え可能なスクリーンと、前記複数の領域を前記投影光の投射に同期させた所定の期間を前記散乱状態に切り替える制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記所定の期間以外の期間を前記複数の領域ごとに定められている透過率となるように前記散乱状態または前記透過状態に切り替える、ことを特徴とする表示装置である。
【００１０】
請求項７に記載された発明は、複数の領域を有して外部からの投影光に対して前記複数の領域毎に透過状態と散乱状態とをそれぞれ切り替え可能なスクリーンを前記投影光の投射に同期させた所定の期間を前記散乱状態に切り替える制御信号を出力する制御手段を有し、前記制御手段は、前記所定の期間以外の期間を前記複数の領域ごとに定められている透過率となるように前記散乱状態または前記透過状態に切り替えるように前記制御信号を出力する、ことを特徴とする表示制御装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施例にかかる表示装置の概略構成図である。
【図２】図１に示されたスクリーンの模式的な断面図である。
【図３】図１に示されたスクリーンの分割された領域の説明図である。
【図４】図３に示した領域それぞれの駆動電圧と、プロジェクタの投影時間と、スクリーンの表示時間を示したタイミングチャートである。
【図５】透過率を変化させた領域を組み合せた表示パターンの例を示した説明図である。
【図６】フレーム毎に表示パターンを変化させる例を示した説明図である。
【図７】図１に示されたスクリーンがリバースモードで動作する場合の駆動電圧波形を示したタイミングチャートである。
【図８】図１に示されたスクリーンがリバースモードで動作する場合の駆動電圧波形を示したタイミングチャートである。
【図９】図１に示されたスクリーンがリバースモードで動作する場合の駆動電圧波形を示したタイミングチャートである。
【図１０】図１に示されたスクリーンがリバースモードで動作する場合の駆動電圧波形を示したタイミングチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施例にかかる表示装置のスクリーンの分割された領域の説明図である。
【図１２】図１１に示されたスクリーンの各セグメントの駆動期間と駆動波形を示したタイミングチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施例にかかる表示装置の概略構成図である。
【図１４】図１３に示された表示装置の動作を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態にかかる表示装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる表示装置は、複数の領域を有し、外部からの投影光に対して複数の領域毎に透過状態と散乱状態とをそれぞれ切り替え可能なスクリーンと、複数の領域を投影光の投射に同期させた所定の期間を散乱状態に切り替える制御手段と、を有している。そして、制御手段は、所定の期間以外の期間を複数の領域ごとに定められている透過率となるように散乱状態または透過状態に切り替える。このようにすることにより、投影光が投影される所定の期間以外の期間も散乱状態とすることができる。したがって、所定の期間以外の期間を用いて、複数の領域毎に様々な透過率に設定し様々な演出を行うことができる。
【００１３】
スクリーンが散乱状態の場合は、周囲の環境光も散乱してしまうため、表示されている映像のコントラストが低下するという問題があるが、本実施形態では、この環境光の散乱を演出や映像表現に利用している。本実施形態では、透過率を複数の領域ごとに定めることで、複数の領域ごとに異なる透過率として、環境光の反射の度合いを変化させることができる。
【００１４】
また、制御手段が、透過率が異なる領域を組み合わせることで投影光とは異なる任意のパターンをスクリーンに表示させるようにしてもよい。このようにすることにより、投影光により表示される映像に加えて環境光の反射を用いた様々なパターンによる演出を行うことができる。
【００１５】
また、制御手段が、投影光による映像周期ごとに透過率を変化させてもよい。このようにすることにより、時間経過に伴って透過率が変化するので、スクリーン上の散乱状態となっている部分が時間経過で変化する。そのため、スクリーン上で様々な演出や映像表現を行うことができる。
【００１６】
また、制御手段が、スクリーンを駆動するために印加する矩形波の印加時間を変化させることにより透過率を変化させるようにしてもよい。このようにすることにより、矩形波の長さや数によって透過率を調整することができるため、複数の領域毎の調整が容易となる。
【００１７】
また、制御手段が、スクリーンを駆動するために印加する矩形波の振幅を変化させることにより透過率を変化させるようにしてもよい。このようにすることにより、矩形波の振幅によって透過率を調整することができるため、複数の領域毎の調整が容易となる。
【００１８】
また、スクリーンの前方に位置する物体を検知する検知手段を有し、制御手段が、検知手段が物体を検知したときに透過率を変化させるようにしてもよい。このようにすることにより、例えばスクリーンの前方に人物が立ったことを検知して透過率を高くしてスクリーン越しに背景を観察することができる。
【００１９】
また、本発明の一実施形態にかかる表示制御装置は、複数の領域を有して外部からの投影光に対して複数の領域毎に透過状態と散乱状態とをそれぞれ切り替え可能なスクリーンを投影光の投射に同期させた所定の期間を散乱状態に切り替える制御信号を出力する制御手段を有している。そして、制御手段は、所定の期間以外の期間を複数の領域ごとに定められている透過率となるように散乱状態または透過状態に切り替えるように制御信号を出力する。このようにすることにより、投影光が投影される所定の期間以外の期間も散乱状態とするように制御できるので、所定の期間以外の期間を用いて様々な演出を行うことができる。
【実施例１】
【００２０】
本発明の第１の実施例にかかる表示装置１を図１乃至図１０を参照して説明する。表示装置１は図１に示すように、プロジェクタ１１と、スクリーン２１と、同期制御部３１と、を備えている。表示装置１は、プロジェクタ１１の映像光（投影映像）を投射（投影）して、スクリーン２１（投影面）で透過散乱する透過型プロジェクション装置である。
【００２１】
プロジェクタ１１は、スクリーン２１を挟んで観察者と反対側に配置されている。プロジェクタ１１は、観察者側に配置してもよい（反射型プロジェクション装置）。プロジェクタ１１は、走査周期中にスクリーン２１上で黒状態（投射光が出ない状態）を順次シフトさせる透過型あるいは反射型液晶ライトバルブなどを使用できるが、これ以外の素子を用いてもよい。
【００２２】
プロジェクタ１１は、スクリーン２１へ映像情報により変調された映像光を投射できるものであればよい。なお、映像情報は、プロジェクタ１１に入力される映像信号から得られる。プロジェクタ１１には、動画の映像信号だけでなく静止画の映像信号が入力されてもよい。この場合、プロジェクタ１１は、静止画を表示するための同じ映像光で、スクリーン２１に繰り返し表示すればよい。
【００２３】
図２に、光学状態を制御可能なスクリーン２１の模式的な断面図を示す。図２に示したスクリーン２１は、一対の透明なガラス基板２３，２４の間に液晶を含む複合材料を挟み込んだ光学層である調光部２５を有する。一方のガラス基板２４の調光部２５側には、全面に対向電極２６が形成される。他方のガラス基板２３の調光部２５側には、複数の制御電極２７が配置される。制御電極２７は、後述するスクリーン２１の分割パターンに合わせた形状、配置となっている。なお、電極２６、２７と調光部２５との間に、絶縁体からなる中間層を形成してもよい。
【００２４】
スクリーン２１は、電圧の印加により光学状態を変化できる素子や材料により構成された調光部２５を備えている。調光部２５の光学状態は、散乱状態が映像が表示される状態であり、それよりも入射光の散乱が小さく且つ平行光線透過率が高い透明な透過状態が映像が表示されない非映像状態である。調光部２５は、対向電極２６と制御電極２７との間に配置される。即ち、調光部２５は、２つの電極間に挟持され、走査しながら投射された映像光を２つの電極間に印加された電圧によって光学状態を透過状態と散乱状態が切り替え可能である。
【００２５】
調光部２５には、光学状態を散乱状態と透明状態（散乱が少ない状態）とを切り替えることができるもの、例えば、高分子中にネマティック液晶ドメインを分布させた所謂高分子分散液晶（ＰＤＬＣ）を用いることができる。また、電圧を印加しない状態において高分子ネットワークがドメインを形成する液晶分子の配向と関連付けられている複合材料を用いれば、より良好な光学状態を実現できる。
【００２６】
ＰＤＬＣを用いた例としては、光重合性モノマー、ネマティック液晶及び重合開始材料を適量混合し、調光部材を構成するガラスや樹脂の５から５０マイクロメートル程度の基板間に配置せしめ、モノマーと液晶が相分離する温度など条件において紫外線を照射することで、高分子中に液晶ドメインを分散させることができる。この場合、通常電圧を印加しない場合に高分子と液晶の屈折率差による散乱が大きく、電場により液晶を配列させた場合に基板法線方向の屈折率差が小さくなるように設計され、ノーマルモードと呼ばれる。この他、ネマティック液晶を含むカプセルをモノマー及び重合開始剤と混合したものを用いることもできる。
【００２７】
電圧を印加しない状態において高分子ネットワークがドメインを形成する液晶分子の配向と関連付けられている複合材料としては、光重合性モノマーが液晶の性質を保有している。基板はラビングなど配向処理がなされ、基板間に配置された混合材料は配向処理に基づいた配列をもつ。この状態で紫外線を照射することで、電圧を印加しない場合に上記初期配列となり、電圧を印加することで液晶ドメインと高分子との屈折率差が生じることで散乱を生じる。なお一方向配列とした場合はこの配向に依存した光学特性を有するが、カイラル材を添加し初期配列にねじれを与えることで、入射光の偏光に依存しない光学特性としたものを用いることもできる。この場合、通常電圧を印加しない場合に高分子と液晶の屈折率差による散乱が小さく、電場により液晶を配列させた場合に屈折率差が大きくなるように設計され、リバースモードと呼ばれる。
【００２８】
即ち、ノーマルモードでは、電極間に所定の電圧を印加した場合に透過状態となり、電極間に電圧を印加しない場合に散乱状態となる。また、リバースモードでは、電極間に所定の電圧を印加した場合に散乱状態となり、電極間に電圧を印加しない場合に透過状態となる。なお、以下の説明ではスクリーン２１がリバースモードの場合で説明するが、ノーマルモードであっても本発明は適用できる。
【００２９】
対向電極２６と制御電極２７は、たとえばＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）により、透明電極として形成される。
【００３０】
複数の制御電極２７は、スクリーン２１の映像光が照射される領域を、複数に分割する（図３参照）。図３の分割パターンの例ではマトリクス状に、領域Ａ１、Ａ２、…、Ａｚに分割されている。つまり、スクリーン２１の領域が複数の領域を有することとなる。複数の制御電極２７は、同期制御部３１に個別に接続され、個別に電圧を印加することができる。隣接する制御電極２７は、互いに離間して配列される。
【００３１】
このように制御電極２７が構成されることで、本実施形態の調光部２５は、分割領域毎に、入射光の散乱が小さい透明な透過状態と、入射光を散乱する散乱状態との間で調整できる。
【００３２】
なお、制御電極２７の間の、制御電極２７が形成されていない領域に対応した調光部２５内のギャップ領域の幅は、５から１００マイクロメートル程度であり、可能な限り狭いことが望ましい。調光部２５の厚さは、数から数十マイクロメートルであり、光学特性と駆動電圧を考慮して決定される。
【００３３】
スクリーン２１の例えばガラス基板２４側に位置する観察者からは、スクリーン２１の調光部２５が散乱状態の場合は、スクリーン２１は例えば白濁したように見える。一方、調光部２５が透過状態の場合は、スクリーン２１は透明な状態となる。したがって、調光部２５が散乱状態の場合にはスクリーン２１にプロジェクタ１１から投射される映像光が表示でき、透過状態の場合はスクリーン２１背後の背景を観察することができる。
【００３４】
スクリーン２１は、制御電極２７と対向電極２６との間に電位差を生じるように電圧が印加される。調光部２５内の液晶の配列状態は、対向電極２６と制御電極２７の印加電圧により変化する。
【００３５】
なお、スクリーン２１は、図３に記載したように、１つのスクリーンを分割するに限らない。例えば、１つの分割領域を１つのスクリーンで構成して、それら集合体をスクリーン２１としてもよい。あるいは、図３に示したようなスクリーン２１を複数並べるように構成してもよい。また、後述するように同期制御部３１で連動して動作すればよいので分割領域間の隙間を介して自由に配置されているものでもよい。
【００３６】
制御手段としての同期制御部３１は、映像光が投射されるスクリーン２１の調光部２５を、映像光が投射されている場合は当該映像光を散乱する散乱状態に制御し、投射されていない場合に透過状態に制御する。即ち、調光部２５の映像光が投射されている領域を散乱状態となるように電圧を印加する（制御信号を出力する）。同期制御部３１は、図１に示したように、プロジェクタ１１とスクリーン２１とに接続される。同期制御部３１は、プロジェクタ１１の映像光の投射に同期させて、スクリーン２１（調光部２５）の光学状態を制御する。プロジェクタ１１から同期制御部３１へ入力される同期信号は、例えばプロジェクタ１１の走査周期や映像周期（フレーム周期）に同期した同期信号などを用いることができる。
【００３７】
次に、上述した構成の表示装置１の動作原理を説明する。図４は、図３に示した領域Ａｌ、Ａｍ、Ａｎそれぞれの駆動電圧と、プロジェクタ１１の投影時間と、スクリーン２１の表示時間を示したタイミングチャートである。
【００３８】
まず、図４（ａ）に示した領域Ａｌの動作を説明する。領域Ａｌの駆動期間（領域Ａｌに対応する制御電極２７に駆動電圧を印加する期間）をＰＷ＿Ａｌ、スクリーン立上り時間τｒ、スクリーン立下り時間τｄ、プロジェクタ１１の投影時間をＰＷｐとする。領域Ａｌに対応する制御電極２７に駆動電圧を印加すると、スクリーン２１は、透明状態からスクリーン立上り時間τｒ後に投影光を表示するのに十分な散乱状態となり、そのタイミングでプロジェクタ１１から投影光が投影時間ＰＷｐだけ投影される。そして、投影時間ＰＷｐが終了すると同時に領域Ａｌに対応する制御電極２７に駆動電圧の印加を停止すると、スクリーン立下りτｄ後に透過状態となる。
【００３９】
したがって、図４（ａ）のスクリーン表示状態に散乱と示した期間にプロジェクタ１１から投影された投影光が表示される。また、フレーム周期をＴとすると、領域Ａｌの駆動期間ＰＷ＿Ａｌがフレーム周期Ｔで周期的に発生することで、スクリーン２１が散乱状態と透過状態とに周期的に交互に変化し、フレーム周期Ｔおいて、映像の輝度低下を招くことなく、スクリーン２１のシースルー特性が得られる。即ち、領域Ａｌｎの駆動期間ＰＷ＿Ａｌが投影光に同期させた所定の期間となる。
【００４０】
領域Ａｌのように駆動期間ＰＷ＿Ａｌを設定した場合、例えば、フレーム周期Ｔを５０Ｈｚ程度以上とすると、そのフレーム周期Ｔのうち１から２０％程度の時間に映像光を投射し、調光部２５にはこの時間（ＰＷｐ）で十分な散乱を実現できるような散乱状態となる電圧を印加する。人間の目にはこのフレーム毎の散乱状態の繰り返しは点滅として認識されないので、時間平均（積分）されることによってスクリーン２１はシースルー状態を保持しつつ映像を表示することができる。
【００４１】
次に、図４（ｂ）、（ｃ）に示した領域Ａｍ、Ａｎの動作を説明する。ここで、領域Ａｍ、Ａｎは、図５に示したように、投影光が投影されないときの透明度を領域Ａｌよりも不透明となるように変更する。領域Ａｍの場合は、領域Ａｍの駆動期間ＰＷ＿Ａｍが、領域Ａｌの駆動期間ＰＷ＿Ａｌよりも散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊだけ長くなっている。即ち、ＰＷ＿Ａｍ＝ＰＷ＿Ａｌ＋ＰＷ＿ａｄｊ（但し、ＰＷ＿Ａｍ＜Ｔ）となる。つまり、領域Ａｍは散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊの分だけ領域Ａｌよりも散乱状態が長くなるために、透明度（透過率）を低下させることができる。
【００４２】
領域Ａｎは、図４（ｃ）に示したように常時散乱状態としている。即ち、ＰＷ＿Ａｎ＝Ｔとなる。つまり、フレーム周期ＴのＰＷ＿Ａｌ以外は全て散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊとなる。そして、領域Ａｎは常時散乱状態とするため、常時不透明状態となる。即ち、領域Ａｍ、Ａｎは、所定の期間以外の期間を複数の領域ごとに定められている透過率となるように散乱状態に切り替えている。また、領域Ａｌは、散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊを設けないので、所定の期間以外の期間を複数の領域ごとに定められている透過率となるように透過状態に切り替えていることとなる。
【００４３】
図５は、上述したような透過率が異なる領域を組み合せたパターン（映像表現）の例を示した図である。図５の表示スクリーンの散乱の度合いに示したように、複数の領域で散乱の度合い（透過率）を異ならせるようにする。そして、投影光（表示されるプロジェクタ映像）を投影すると、合成画面のようにプロジェクタ１１の映像に領域毎に透明度合いを変化させたパターンが合成されているように観察できる。
【００４４】
このパターンは、各領域が全て異なる透過率となるようにしなくてよい。つまり、同じ透過率の領域があってもよい。
【００４５】
また、図６に示すように、フレーム毎に散乱の度合い（透過率）を変化させるようにしてもよい。即ち、時間経過に伴って透過率を変化させてもよい。また、１フレーム単位で透過率を変化させるに限らず、複数フレーム単位で透過率を変化させてもよい。さらには、領域毎に異なるフレーム数で透過率を変化させてもよい。
【００４６】
次に、図４に示したような駆動を行うための駆動波形について図７乃至図１０を参照して説明する。図７および図８は、図４（ａ）のように投影光の投影期間のみ散乱状態にする場合の駆動波形である。図７は、駆動期間をＰＷ＿Ａとしたときに、ＰＷ＿Ａの前半（ＰＷ＿Ａ／２）をＶｄｒｖボルト印加し、後半（ＰＷ＿Ａ／２）を−Ｖｄｒｖボルト印加するような矩形波により駆動する例である。Ｖｄｒｖボルトは、制御電極２７に印加され、対向電極２６を０ボルトとした場合に、調光部２５が散乱状態となる電圧である。
【００４７】
図８は、駆動期間をＰＷ＿Ａとしたときに、ＰＷ＿Ａの期間Ｖｄｒｖボルト印加するのと、ＰＷ＿Ａの期間−Ｖｄｒｖボルトを印加するのをフレーム毎に交互に行う例である。この場合でも、フレーム毎に＋側の振幅の矩形波と−側の振幅の矩形波により駆動することとなる。
【００４８】
図９と図１０は、図４（ｂ）のように散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊを設けた場合の駆動波形である。図９は、図７の矩形波に続いて散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊに対応する矩形波を印加している。つまり、投影期間と散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊで矩形波を分けて複数の矩形波から構成されるようにしている。この散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊに対応する矩形波の長さ（印加期間）を変化させることで、透過率を変化させることができる。
【００４９】
図１０は、図８の矩形波に続いて散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊに対応する矩形波を印加している。つまり、駆動期間ＰＷ＿Ａと散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊを合わせた期間で１つの矩形波が印加される。この場合も散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊに対応する矩形波の長さを変化させることで、透過率を変化させることができる。
【００５０】
なお、図７乃至図１０ではスクリーン２１がリバースモードの場合で説明したがノーマルモードであってもよい。ノーマルモードの場合は上述したように、電極間に所定の電圧を印加した場合に透過状態となり、電極間に電圧を印加しない場合に散乱状態となるので、駆動期間ＰＷ＿Ａや散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊ以外の期間に矩形波が印加される。
【００５１】
また、以上の説明から、同期制御部３１は、複数の領域を有して外部からの投影光に対して複数の領域毎に透過状態と散乱状態とをそれぞれ切り替え可能なスクリーン２１を投影光の投影に同期させた所定の期間を散乱状態に切り替える制御信号を出力する制御手段を有し、制御手段は、所定の期間以外の期間を複数の領域ごとに定められている透過率となるように散乱状態または透過状態に切り替えるように制御信号を出力する、ことを特徴とする表示制御装置として機能することは明らかである。この場合、制御信号は図７乃至１０に記載した矩形波が相当する。
【００５２】
本実施例によれば、表示装置１は、複数の領域を有し、プロジェクタ１１からの投影光に対して複数の領域毎に透過状態と散乱状態とをそれぞれ切り替え可能なスクリーン２１と、それら複数の領域を投影光の投影に同期させた駆動期間ＰＷ＿Ａｌを散乱状態に切り替える同期制御部３１と、を有している。そして、同期制御部３１は、駆動期間ＰＷ＿Ａｌ以外の期間を複数の領域ごとに定められている透過率となるように散乱状態または透過状態に切り替える。このようにすることにより、投影光が投影される駆動期間ＰＷ＿Ａｌに加えて、散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊも散乱状態とすることができるので、散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊを用いて様々な演出を行うことができる。
【００５３】
スクリーン２１が散乱状態の場合は、周囲の環境光も散乱してしまうため、表示されている映像のコントラストが低下するという問題があるが、本実施例では、この環境光の散乱を演出や映像表現に積極的に利用している。本実施例では、散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊを複数の領域ごとに定めることで、複数の領域ごとに異なる透過率として、環境光の反射の度合いを変化させることができる。
【００５４】
また、同期制御部３１が、投影光によるフレーム周期Ｔごとに散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊを変化させている。このようにすることにより、時間経過に伴って散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊが変化するので、スクリーン２１上の散乱状態となっている部分が時間経過で変化する。そのため、スクリーン２１上で様々な演出や映像表現を行うことができる。
【００５５】
また、同期制御部３１が、スクリーン２１を駆動する矩形波の長さを変化させることにより透過率を変化させるようにしてもよい。このようにすることにより、矩形波の長さによって散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊを調整することができるため、複数の領域毎の調整が容易となる。
【００５６】
また、同期制御部３１が、スクリーン２１を駆動する矩形波を、駆動期間ＰＷ＿Ａｌおよび散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊの期間を合わせた期間とする１つの矩形波とするようにしてもよい。このようにすることにより、１つの矩形波の長さによって第２の期間を調整することができるため、複数の領域毎の調整が容易となる。
【実施例２】
【００５７】
次に、本発明の第２の実施例にかかる表示装置を図１１および図１２を参照して説明する。なお、前述した第１の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５８】
第１の実施例は、上述した実施例では駆動期間ＰＷ＿Ａｌで全ての領域に投影光を投影する方式（一括投影方式、パルス駆動方式などとも称する）で説明したが、本実施例は走査（投影）方式が異なる。
【００５９】
図１１は、本変形例の分割状態を示した説明図である。図１１に示したように、領域（制御電極２７）が走査方向で短冊状に分割されている。そして、プロジェクタ１１は、映像の走査周期においてラスター走査し、スクリーン２１の表示面に映像光を点順次で投射するものを使用する。このプロジェクタ１１では、強度変調された光ビームの照射方向を可動ミラーで反射して振るような、例えばレーザビームスキャンプロジェクタなどを用いることができる。このプロジェクタ１１は、映像光の照射位置がスクリーン２１上の一方向に順次走査されているものと同様に考えることができる。
【００６０】
図１１の構成の場合、同期制御部３１は、プロジェクタ１１によるスクリーン２１の一次元の縦方向の走査に同期させて、各領域（セグメント１〜８）の光学状態を個別に制御する。
【００６１】
投影光の走査が開始されると、プロジェクタ１１の走査光（投影光）は、まず、スクリーン２１の最上部のセグメント１に照射される。同期制御部３１は、プロジェクタ１１からの同期信号に基づいて、走査周期中での、このセグメント１が走査される期間を特定し、セグメント１を散乱状態に制御する。セグメント１を走査する走査光は、散乱状態のセグメント１により散乱され当該セグメント１には映像が表示される。このとき他のセグメントは透過状態となっている。
【００６２】
走査光の走査は、次に、スクリーン２１の上から２番目のセグメント２に移動する。同期制御部３１は、走査周期中での、このセグメント２が走査される期間を特定し、セグメント２を散乱状態に制御する。セグメント２を走査する走査光は、散乱状態のセグメント２により散乱され映像が表示される。また、同期制御部３１は、セグメント２を散乱状態に制御した後、セグメント１を透過状態に制御する。その後も、セグメント３以降も同様に走査光により走査されるセグメントを散乱状態に制御し、それ以外のセグメントを透過状態に制御する。
【００６３】
以上の同期制御により、スクリーン２１についての走査光が照射される部位は、映像が表示される散乱状態に維持される。これにより、スクリーン２１を走査する走査光は、散乱状態のスクリーン２１で散乱される。また、スクリーン２１についての走査光が照射されない部位は、透過状態に制御される。各セグメントは、走査光により走査されていない殆どの期間において、透過状態に制御される。したがって、投影光の投影期間中に、映像の視認性を保ちつつ、スクリーン２１のシースルー特性が得られる。
【００６４】
本実施例では、上述した基本的な散乱状態の制御に対して、各セグメントの散乱の度合いを例えば図１１に示したように、両端を強くして不透明とし、画面中央に近づくにしたがって弱くして透明状態となるようにしている。図１２に、このように制御するための各セグメントの駆動期間と駆動波形を示す。
【００６５】
図１２の上段は、プロジェクタ１１から投影光の走査と投影光により表示される映像を時間の経過に沿って示している。図１２の中段は、各セグメントの駆動期間を示している。図１２の下段は、各セグメントの駆動波形を示している。
【００６６】
図１２の中段に示したように、両端のセグメント１、８は、常時散乱状態とする。中央のセグメント４、５は映像投影期間のみ散乱状態とする。そして、セグメント２、３、６、７は、散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊ（但し、ＰＷ＿ａｄｊ＜Ｔ−映像投影期間）を設ける。散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊはセグメント２、７がセグメント３、６よりも長くなるようにしている。また、セグメント２、７の散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊは同じ値、セグメント２、７の散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊは同じ値となっている。また、映像投影期間は図１２に示したように順次シフトしていくので、その期間が散乱状態となるようにする。
【００６７】
そして、駆動波形は図１２の下段に示したようになる。図１２下段のコモンは、対向電極２６に印加する波形である。セグメント１〜８で示されている波形はそれぞれのセグメントに対応する制御電極２７に印加する波形である。図示したような波形を印加することで対向電極２６と制御電極２７との間が散乱状態となる電位差が発生し、当該電極で挟まれた調光部２５が散乱状態となる。
【００６８】
本実施例によれば、レーザプロジェクタのように、ラスター走査して映像を表示するようなプロジェクタ１１を使用する場合でも、散乱調整期間を設けて様々な演出を行うことができる。
【実施例３】
【００６９】
次に、本発明の第３の実施例にかかる表示装置を図１３および図１４を参照して説明する。なお、前述した第１の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００７０】
本実施例では、図１に示した構成に加えて、物体検知手段としてのセンサ４１が追加されている。センサ４１は、例えば赤外線センサなどで構成され、スクリーン２１の前（前方）に人がいるか否かを検知する。
【００７１】
本実施例では、このセンサ４１の検知結果を用いてスクリーンの状態を変化させる。例えば、人がいない場合は、図５に示したようなパターンとプロジェクタ１１からの投影光による映像を表示し、センサ４１が人を検知した場合は、パターンの表示をやめて（散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊを無くして）、映像以外は透過状態としてスクリーン２１の奥にある商品等を観察することができるようにする。即ち、検知手段が物体を検知したときに透過率を変化させる。
【００７２】
上述した動作を図１４のフローチャートに示す。図１４のフローチャートは同期制御部３１が実行する。
【００７３】
まず、ステップＳ１において、センサ４１の検知結果に基づいて、スクリーン２１前に人がいるか否かを判断し、人がいる場合はステップＳ２に進み、いない場合は本ステップを繰り返す。
【００７４】
次に、ステップＳ２において、スクリーン２１を透過状態に変化させてステップＳ３に進む。つまり、パターンの表示をやめて、映像以外は透過状態とする。また、映像も停止させてもよい。
【００７５】
次に、ステップＳ３において、センサ４１の検知結果に基づいて、スクリーン２１前に人がいないか否かを判断し、人がいない場合はステップＳ４に進み、いる場合は本ステップを繰り返す。
【００７６】
次に、ステップＳ４において、スクリーンを散乱状態に変化させてステップＳ１に戻る。つまり、パターンの表示を開始する。
【００７７】
なお、人がいない際に複数の領域の散乱状態の組み合わせによるパターン以外に、全面を散乱状態とするようにしてもよい。この場合は、単なる投影光を表示するスクリーンとして機能する。そして、人を検知した場合に、映像表示以外は透過状態とするようにしてもよい。この際に、散乱状態から透過状態になるまで瞬時に切り替えるのではなく徐々に切り替えるようにしてもよい。そのようにすると、スクリーン２１の奥にある商品等が徐々に見えるようになるといった演出を行うことができる。
【００７８】
本実施例によれば、スクリーン２１前方に位置する人を検知するセンサ４１を有し、同期制御部３１が、センサ４１が人を検知したときに散乱調整期間を短くするようにしてもよい。このようにすることにより、例えばスクリーン２１の前方に人物が立ったことを検知して散乱調整期間による演出等を停止してスクリーン２１越しに背景を観察することができる。
【００７９】
なお、上述した３つの実施例では、散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊによって領域の透明または不透明の度合いを定めていたが、制御電極に印加する電圧の振幅によって調整してもよい。また、散乱調整期間ＰＷ＿ａｄｊを矩形波の長さによって変化させるに限らず、矩形波の数を変化させるようにしてもよい。
【００８０】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の表示装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８１】
１        表示装置
２１      スクリーン
３１      同期制御部（制御手段）
４１      センサ（検知手段）
【図１】
2014174424.tif 000003
【図２】
2014174424.tif 000004
【図３】
2014174424.tif 000005
【図４】
2014174424.tif 000006
【図５】
2014174424.tif 000007
【図６】
2014174424.tif 000008
【図７】
2014174424.tif 000009
【図８】
2014174424.tif 000010
【図９】
2014174424.tif 000011
【図１０】
2014174424.tif 000012
【図１１】
2014174424.tif 000013
【図１２】
2014174424.tif 000014
【図１３】
2014174424.tif 000015
【図１４】
2014174424.tif 000016