(57)【要約】【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
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０７５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
［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。
【０００７】
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。
【０００８】
［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。
【０００９】
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。
【００１０】
［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。
【００１１】
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。
【００１２】
［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。
【００１３】
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。
【００１４】
［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。
【００１５】
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。
【００１６】
［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。
【００１７】
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。
【００１８】
［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。
【００１９】
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。
【００２０】
［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。
【００２１】
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。
【００２２】
［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。
【００２３】
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。
【００２４】
［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。
【００２５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態の表示装置を説明するための模式図。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】第１実施形態のスクリーン装置のブロック図。
【図５】第１実施形態の可変装置を説明するための模式図。
【図６】第２実施形態のスクリーン装置を模式的に示す図。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】第３実施形態の表示装置を模式的に示す斜視図。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】変形例における受光部の位置を説明するための図。
【図１３】変形例の表示装置を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
〔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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
〔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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
（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。
【００６６】
（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。
【００６７】
（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。
【００６８】
（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。
【００６９】
（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。
【００７０】
（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。
【００７１】
（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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
（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。
【００８４】
（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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
（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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
（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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【符号の説明】
【０１２３】
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。
【図１】
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【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６】
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【図７】
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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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【図１２】
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【図１３】
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