(57)【要約】【課題】フロント型プロジェクタにより投写する画像について、容易にコントラストを向上させることが可能なスクリーンを提供すること。【解決手段】平面上にマトリクス状に配置された駆動部１０１を有し、駆動部１０１は、駆動部１０１へ入射する光の強度に応じて所定方向である観賞者の方向へ進行させる光の強度を変化させるように駆動する。駆動部１０１は、駆動部１０１へ入射する光を反射する反射部を有し、駆動部１０１へ入射する光の強度に応じて反射部を移動させることで、所定方向である観賞者の方向へ反射する光の強度を変化させる。【選択図】      図１
2006091054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面上にマトリクス状に配置された駆動部を有し、
前記駆動部は、前記駆動部へ入射する光の強度に応じて所定方向へ進行させる光の強度を変化させるように駆動することを特徴とするスクリーン。
【請求項２】
前記駆動部は、前記駆動部へ入射する光を反射する反射部を有し、前記駆動部へ入射する光の強度に応じて前記反射部を移動させることで、前記所定方向へ反射する光の強度を変化させることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
【請求項３】
前記駆動部は、前記反射部を固定する固定部と、前記反射部を移動させる可動部と、を有することを特徴とする請求項２に記載のスクリーン。
【請求項４】
前記可動部は、入射する光の強度に応じて変形することにより前記反射部を移動させることを特徴とする請求項２又は３に記載のスクリーン。
【請求項５】
前記可動部の周辺に、電圧が印加された電極を有し、
前記可動部は、入射する光の強度に応じた起電力を発生し、前記起電力を発生している前記可動部と前記電極との間に生じる静電力によって、前記反射部を移動させることを特徴とする請求項２又は３に記載のスクリーン。
【請求項６】
前記可動部は、ＰＬＺＴ素子を有することを特徴とする請求項４又は５に記載のスクリーン。
【請求項７】
前記可動部の周辺に永久磁石を有し、
前記可動部は、入射する光の強度に応じた磁界を発生し、前記磁界を発生している前記可動部と前記永久磁石との間に生じる引力又は反発力によって、前記反射部を移動させることを特徴とする請求項２又は３に記載のスクリーン。
【請求項８】
前記可動部は、入射する光の強度に応じた起電力を発生する発電部と、前記起電力を発生した前記発電部から電流が供給されることによって前記磁界を発生するコイル部と、を有することを特徴とする請求項７に記載のスクリーン。
【請求項９】
前記可動部は、入射する光の強度に応じて磁性が変化する感温磁性部材を有することを特徴とする請求項７に記載のスクリーン。
【請求項１０】
前記可動部は、入射する光の強度に応じて変形するゲル状部材を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のスクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン、特に、プロジェクタからの投写光を反射するスクリーンの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン等の所定面に対して画像信号に応じた光を投写する側から画像を観賞する、いわゆるフロント型プロジェクタは、投写光を反射する反射型スクリーンと組み合わせて用いられる。反射型スクリーンで反射した外光が観賞者の方向へ進行する場合、観賞者の眼には、画像信号に応じた光と同時に外光が入射することとなる。画像信号に応じた光と同時に多くの外光が観賞者の眼に入射すると、画像のコントラストの低下を引き起こす。画像のコントラストを向上させるための技術は、例えば、特許文献１及び２に提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２３１２７号公報
【特許文献２】特開２００３−２７０７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に提案されている技術によると、画素ごとにカラーフィルタを透過した光の強度に応じて発光するために、スクリーンには、画素に対応してカラーフィルタ、受光素子及び発光素子が設けられる。このためスクリーンは、非常に複雑な構成となる上、精密に形成する必要がある。複雑な構造を精密に形成する必要から、スクリーンは、複雑な製造工程を要すること、さらに歩留まりが低下することで非常に高価になるものと考えられる。また、スクリーンは、カラーフィルタ、受光素子及び発光素子を設けるための厚みを持たせることで、巻くことや折り畳むことが構造上難しく、可搬性や収納性において不具合がある。さらに、厚みを持たせることにより、スクリーンが重くなるという不具合も考えられる。特許文献２には、特定波長帯の光に対して高反射特性を有するスクリーンの技術が開示されている。投写光の反射特性を向上するためには、特定の波長領域の投写光を供給可能なプロジェクタを用いる必要がある。使用するプロジェクタが自ずと限定されることから、スクリーンは、汎用性に乏しいものとならざるを得ない。このように、従来の技術は、フロント型プロジェクタにより投写する画像のコントラストを向上させる上で困難な点があるため問題である。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、フロント型プロジェクタにより投写する画像について、容易にコントラストを向上させることが可能なスクリーン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】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、平面上にマトリクス状に配置された駆動部を有し、駆動部は、駆動部へ入射する光の強度に応じて所定方向へ進行させる光の強度を変化させるように駆動することを特徴とするスクリーンを提供することができる。フロント型プロジェクタを用いて画像信号に応じた光をスクリーンへ入射すると、駆動部は、画像信号に応じた光の強度に応じて駆動する。駆動部は、所定方向である観賞者の方向へ進行させる光の強度を変化させることができる。駆動部は、画像信号に応じた光が強い光であるほど、観賞者の方向へ強く光を進行させる。これに対して、駆動部は、画像信号に応じた光が弱い光であるほど、観賞者の方向へ進行させる光が少なくなるような駆動を行う。このように、スクリーンは、画像信号に応じて観賞者の方向へ進行させる光の強度を変化させる。観賞者は、画像信号に応じて供給される光が強いほど明るく、また、画像信号に応じて供給される光が弱いほど暗く感じることとなる。このようにして、フロント型プロジェクタにより投写する画像のコントラストを向上させることができる。
【０００６】
本発明のスクリーンは、簡易な構成の駆動部を用いることが可能であるから、画素ごとに受光量に応じて発光するための構成を設ける場合と比較して非常に簡易な構成にできる。また、スクリーンを簡易な構成にできると、スクリーンを薄型とし、巻き取りや折り畳みが可能な構成とすることが容易となる上、スクリーンを軽量にできる。このため、スクリーンを、可搬性及び収納性に優れた構成にできる。さらに、駆動部は、特定の波長領域の投写光に限らず、広い波長領域の投写光や、可視光とともにスクリーンに入射する紫外光により駆動することで、使用するプロジェクタが限定されることも無い。これにより、フロント型プロジェクタにより投写する画像について、容易にコントラストを向上させることが可能なスクリーンを得られる。駆動部は、スクリーン上の１画素に対応する領域に１つ、あるいは複数設けることが望ましい。これにより、画素ごとに観賞者の方向へ進行させる光の強度をコントロールし、高コントラストかつ高解像度な画像を得ることできる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様によれば、駆動部は、駆動部へ入射する光を反射する反射部を有し、駆動部へ入射する光の強度に応じて反射部を移動させることで、所定方向へ反射する光の強度を変化させることが望ましい。駆動部は、反射部を移動させることによって、観賞者の方向へ反射する光の強度を変化させる。これにより、観賞者の方向へ進行させる光の強度を変化させることができる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、駆動部は、反射部を固定する固定部と、反射部を移動させる可動部と、を有することが望ましい。反射部を固定部と可動部とにまたがるように設けると、反射部の傾きが変化するように反射部を移動させることができる。これにより、観賞者の方向へ反射する光の強度を変化させることができる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、可動部は、入射する光の強度に応じて変形することにより反射部を移動させることが望ましい。これにより、入射する光の強度に応じて反射部を移動させることができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、可動部の周辺に、電圧が印加された電極を有し、可動部は、入射する光の強度に応じた起電力を発生し、起電力を発生している可動部と電極との間に生じる静電力によって、反射部を移動させることが望ましい。これにより、入射する光の強度に応じて反射部を移動させることができる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、可動部は、ＰＬＺＴ素子を有することが望ましい。ＰＬＺＴ素子は、光を照射することにより機械的歪みを発生する性質を有する。可動部は、機械的歪みを発生するＰＬＺＴ素子の性質を利用することにより、入射する光の強度に応じて変形可能な構成にできる。また、ＰＬＺＴ素子は、光を照射することにより起電力を発生する性質を有する。可動部は、起電力を発生するＰＬＺＴ素子の性質を利用することにより、入射する光の強度に応じた起電力を発生可能な構成にできる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、可動部の周辺に永久磁石を有し、可動部は、入射する光の強度に応じた磁界を発生し、磁界を発生している可動部と永久磁石との間に生じる引力又は反発力によって、反射部を移動させることが望ましい。これにより、入射する光の強度に応じて反射部を移動させることができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、可動部は、入射する光の強度に応じた起電力を発生する発電部と、起電力を発生した発電部から電流が供給されることによって磁界を発生するコイル部と、を有することが望ましい。これにより、可動部と永久磁石との間に、入射する光の強度に応じた引力又は反発力を発生させることができる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、可動部は、入射する光の強度に応じて磁気特性が変化する感温磁性部材を有することが望ましい。感温磁性部材は、磁性が失われる温度であるキュリー温度が常温に近く、比較的常温に近い温度での温度変化によって磁気特性が変化する部材である。さらに、感温磁性部材として、光が照射することで与えられる熱エネルギーによって磁気特性が変化する部材を用いることで、入射する光の強度に応じて磁気特性を変化させることができる。これにより、入射する光の強度に応じて反射部を移動させることができる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様としては、可動部は、入射する光の強度に応じて変形するゲル状部材を有することが望ましい。これにより、入射する光の強度に応じて反射部を移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の実施例１に係るスクリーン１００の要部斜視構成を示す。スクリーン１００は、フロント型プロジェクタと組み合わせて用いられる反射型スクリーンである。観賞者は、スクリーン１００に対してプロジェクタから画像信号に応じた光を投写する側から画像を観賞する。スクリーン１００は、ＸＹ平面上にマトリクス状に配置された駆動部１０１を有する。駆動部１０１は、駆動部１０１へ入射する光の強度に応じて所定方向である観賞者の方向へ進行させる光の強度を変化させるように駆動する。駆動部１０１は、スクリーン１００上の１画素に対応する領域に１つを配置するように、画素に対応して設けられている。
【００１８】
図２は、駆動部１０１の斜視構成を示す。駆動部１０１は、駆動部１０１へ入射する光を反射する反射部２０３を有する。駆動部１０１は、駆動部１０１へ入射する光の強度に応じて反射部２０３を移動させることで、観賞者の方向へ反射する光の強度を変化させる。反射部２０３の下には、可動部２０４が形成されている。可動部２０４は、ＰＬＺＴ素子を有する。ＰＬＺＴ素子は、圧電素子の一種であって、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛であるＰＬＺＴセラミックスで構成されている。
【００１９】
可動部２０４は、入射する光の強度に応じて変形することにより反射部２０３を移動させる。駆動部１０１は、スクリーン１００の反射部２０３及び可動部２０４に溝２０２を施すことによって形成されている。溝２０２は、画素に対応する矩形の領域の３辺に沿って施されている。本実施例において駆動部１０１とは、反射部２０３及び可動部２０４であって、３辺が溝２０２で囲まれている矩形の部分をいうものとする。
【００２０】
図３は、スクリーン１００の要部断面構成であって、図１のＡＡ’線における切断面の一部を示す。スクリーン１００は、ＸＹ平面に略平行な基板２０１上に、可動部２０４及び反射部２０３を積層して構成されている。図３に示す駆動部１０１は、プロジェクタからの光が駆動部１０１へ入射していない状態を示している。このとき反射部２０３は、基板２０１と略平行な位置状態にある。
【００２１】
図４は、プロジェクタからの光Ｌが駆動部１０１へ入射している状態を説明するものである。プロジェクタからの光Ｌは、可視光、及び可視光より短波長側に波長領域を有する紫外光を含むものとする。反射部２０３は、紫外光を透過する性質を有する。このため、駆動部１０１へ入射する光Ｌのうち紫外光は、可動部２０４のＰＬＺＴ素子に入射する。ＰＬＺＴ素子は、光が入射することによって機械的歪みを発生する性質を有する。例えば、図４に示すように、光Ｌのうち反射部２０３を透過した紫外光がＰＬＺＴ素子に入射することによって、ＰＬＺＴ素子は、膨張するように変形する。反射部２０３は、可動部２０４のＰＬＺＴ素子が膨張することによって移動する。
【００２２】
このとき、反射部２０３は、駆動部１０１のうち溝２０２が施されていない１辺の位置Ｐで動きが拘束される。反射部２０３は、位置Ｐの部分が動きを拘束された状態で可動部２０４のＰＬＺＴ素子が膨張することによって、位置Ｐとは反対側のみが持ち上げられる。このように、駆動部１０１は、光Ｌが入射することによって、傾きが変化するように反射部２０３を移動させる。また、反射部２０３に入射した光Ｌのうち紫外光以外の成分は、反射部２０３で反射して、観賞者の方向へ進行する。
【００２３】
次に、プロジェクタからの光Ｌの供給を停止すると、可動部２０４のＰＬＺＴ素子への紫外光の供給も停止する。ＰＬＺＴ素子は、紫外光の供給が停止されると、元の形状に戻る性質を有する。そのため、プロジェクタからの光Ｌの供給を停止すると、可動部２０４のＰＬＺＴ素子は、膨張している状態から元の状態に戻る。反射部２０３は、基板２０１に対して傾いた状態から、図３に示す元の状態に変化する。駆動部１０１は、このようにして、反射部２０３を両矢印Ｍで示す両方向へ順次移動させる。
【００２４】
ＰＬＺＴ素子は、紫外光の強度に応じて膨張量が変化する。紫外光の強度が大きいとき、ＰＬＺＴ素子が大きく膨張するため、反射部２０３の移動量も大きくなる。プロジェクタからの光Ｌに含まれる紫外光の強度は光Ｌの強度に比例するものであるから、反射部２０３の移動量は、画像信号に応じた光Ｌの強度に依存する。このように、駆動部１０１は、駆動部１０１へ入射する光Ｌの強度に応じて反射部２０３を移動させる。
【００２５】
図５、図６は、スクリーン１００の配置について説明するものである。例えば、頭上に照明器具５１０を有する室内において、観賞者がプロジェクタ５００に近い位置で投写像を観賞するとする。スクリーン１００を配置する第１の条件は、図５に示すように、照明器具５１０に近い上部を照明器具５１０側へ傾けることである。このようにスクリーン１００を配置すると、照明器具５１０からの光Ｌ’は、スクリーン１００で反射しても観賞者の方向以外の方向へ進行する。これにより、画像信号に応じた光Ｌ以外の外光が観賞者の方向へ進行することを低減し、画像のコントラストの低下を防ぐことができる。
【００２６】
スクリーン１００を配置する第２の条件は、図６に示すように、プロジェクタ５００からの光Ｌが駆動部１０１に入射したときに、反射部２０３が観賞者に対向する向きに反射部２０３を移動可能な配置とすることである。反射部２０３が観賞者に対向するとき、反射部２０３は、プロジェクタ５００からの光Ｌを、プロジェクタ５００に近い位置にいる観賞者の方向へ反射させる。これにより、画像信号に応じた光Ｌを観賞者の方向へ積極的に進行させる。外光の影響が低減される上、画像信号に応じた光Ｌが観賞者の方向へ進行することにより、観賞者は、照明器具５１０を点灯させている室内であってもコントラストの高い画像を観賞することができる。
【００２７】
上述のように、駆動部１０１は、駆動部１０１へ入射する光Ｌの強度に応じて反射部２０３を移動させる。スクリーン１００は、観賞者の方向へ進行させる光の強度を、プロジェクタ５００からの光Ｌの強度に応じて変化させることができる。駆動部１０１は、光Ｌが強いときほど観賞者の方向へ強く光Ｌを進行させるような位置に反射部２０３を移動させる。これに対して、駆動部１０１は、光Ｌが弱いときほど観賞者の方向へ進行させる光が少なくなるように反射部２０３を移動させる。
【００２８】
このように、スクリーン１００は、画像信号に応じて観賞者の方向へ進行させる光の強度を変化させる。スクリーン１００の各駆動部１０１が観賞者の方向へ進行させる光の強度を変化させることにより、観賞者は、画像信号に応じて供給される光が強い部分を明るく、画像信号に応じて供給される光が弱い部分を暗く感じる。このようにして、プロジェクタ５００からの投写像のコントラストを向上させることができる。
【００２９】
本実施例のスクリーン１００の駆動部１０１は、基板２０１と反射部２０３との間に可動部２０４を設けた層状構造物に溝２０２を施すことで形成できる。このため、本実施例のスクリーン１００は、画素ごとに受光量に応じて発光するための構成を設ける場合と比較して非常に簡易な構成にできる。また、スクリーン１００を簡易な構成にできると、スクリーン１００を薄型とし、巻き取りや折り畳みが可能な構成とすることが容易となる上、スクリーン１００を軽量にできる。このため、スクリーン１００を、可搬性及び収納性に優れた構成にできる。さらに、駆動部１０１は、特定の波長領域の投写光に限らず、広い波長領域の投写光や、可視光とともにスクリーンに入射する紫外光を用いて駆動可能であるから、使用するプロジェクタが限定されることも無い。
【００３０】
これにより、フロント型プロジェクタにより投写する画像について、容易にコントラストを向上させることができるという効果を奏する。本実施例のスクリーン１００は、あらゆる構成のフロント型プロジェクタからの投写像についてコントラストを向上させることができる。また、本実施例のスクリーン１００は、外部電源を用いることなく駆動部１０１を駆動できるという利点を有する。
【００３１】
本実施例のスクリーン１００は、スクリーン１００上の１画素に対応する領域に１つの駆動部１０１を設ける構成とすることで、画素ごとに観賞者の方向へ進行させる光の強度をコントロールし、高コントラストかつ高解像度な画像を得ることができる。スクリーン１００は、１画素に対応する領域に複数の駆動部１０１を設ける構成としても良い。１画素に対応して複数の駆動部１０１を設ける構成としても、画素ごとに観賞者の方向へ進行させる光の強度をコントロールし、高コントラストかつ高解像度な画像を得ることができる。なお、可動部２０４は、紫外光を入射することで変形する構成に限らず、紫外光以外の波長領域の光によって変形する構成としても良い。また、可動部２０４は、光を入射することで変形する部材であれば、ＰＬＺＴ素子以外の部材を有する構成としても良い。
【００３２】
図７は、本実施例の変形例１に係る駆動部７０１の要部断面構成を示す。駆動部７０１は、紫外光の照射によって収縮するように変形する可動部７０４を有することを特徴とする。駆動部７０１は、本実施例のスクリーン１００に適用することができる。可動部７０４は、上記の駆動部１０１に設けられる可動部２０４と同様に、ＰＬＺＴ素子を有する。本変形例の駆動部７０１に設けられるＰＬＺＴ素子は、紫外光が入射することによって収縮する。
【００３３】
反射部２０３は、駆動部７０１のうち位置Ｐで動きが拘束される。反射部２０３は、可動部７０４のＰＬＺＴ素子が収縮すると、位置Ｐとは反対側のみが基板２０１側へ引き寄せられることによって、傾きが変化するように移動する。ここで、駆動部７０１は、反射部２０３の動きを拘束する位置Ｐが本実施例の駆動部１０１（図２参照）の場合とＹ方向において逆になるように溝２０２を形成することによって、駆動部１０１を用いる場合と同様に光Ｌの進行方向を変化させることができる。
【００３４】
図８は、本実施例の変形例２に係る駆動部８０１の要部斜視構成を示す。駆動部８０１は、柱状の可動部８０４を有すること、及び反射部２０３及び可動部８０４とは別に固定部であるスペーサ８０５を設けることを特徴とする。駆動部８０１は、本実施例のスクリーン１００に適用することができる。可動部８０４は、ＰＬＺＴ素子を有する。駆動部８０１は、可動部８０４のＰＬＺＴ素子が膨張又は収縮するように変形することで、上記の駆動部１０１、７０１と同様に反射部２０３を移動させることができる。
【００３５】
スペーサ８０５は、Ｚ軸方向の高さが可動部８０４と略同一となるように設けられている。また、スペーサ８０５は、可動部８０４に隣接する位置であって、駆動部８０１の矩形の１辺に対応する位置に設けられている。スペーサ８０５は、可動部８０４とは異なり、光を照射しても変形しない部材によって構成されている。反射部２０３は、光Ｌの入射によって可動部８０４が変形する間、スペーサ８０５が設けられている位置で動きが拘束される。
【００３６】
このようにして、駆動部８０１は、上記の駆動部１０１と同様にして、傾きが変化するように反射部２０３を移動させる。反射部２０３をスペーサ８０５と可動部８０４とにまたがるように設けると、反射部２０３の傾きが変化するように反射部２０３を移動させることができる。これにより、観賞者の方向へ反射する光の強度を変化させることができる。
【００３７】
なお、本実施例において、駆動部は、矩形領域に設けられた層状の可動部、又は柱状の可動部を有することとしているが、可動部の形状はこれに限られない。可動部は、観賞者の方向へ反射する光の強度を変化させるように反射部２０３を移動可能なあらゆる３次元的な形状を取り得る。また、反射部２０３は、光Ｌが入射しないときに基板２０１に略平行とし、光Ｌの入射により傾くような構成に限らず、観賞者の方向へ反射する光の強度を適宜変化させることが可能なあらゆる構成を取り得る。
【００３８】
図９は、本実施例の変形例３に係る駆動部９０１の構成を説明するものである。本変形例の駆動部９０１は、２つの反射部９０３、９１３を有することを特徴とする。図９の上面構成（ａ）に示すように、反射部９０３、９１３は、１本の対角線によって矩形領域を分割してできる直角二等辺三角形形状を有する。反射部９０３、９１３は、それぞれ直角部分において駆動部９０１の周辺部と連結させることにより固定されている。
【００３９】
図９の断面構成（ｂ）は、上面構成（ａ）のＢＢ’断面を示す。可動部９０４は、駆動部９０１の略中央部であって、反射部９０３、９１３にまたがる位置に設けられている。可動部９０４は、紫外光を入射することによって膨張するＰＬＺＴ素子を有する。反射部９０３は、スペーサ９０５及び可動部９０４の上に設けられている。反射部９１３は、スペーサ９１５及び可動部９０４の上に設けられている。スペーサ９０５、９１５は、光を照射しても変形しない部材によって構成されている。
【００４０】
駆動部９０１に光Ｌを入射すると、図９の断面構成（ｃ）に示すように、可動部９０４は、膨張するように変形する。反射部９０３、９１３は、可動部９０４に接している部分が押し上げられる。これに対して、反射部９０３、９１３は、駆動部９０１の周辺部と固定されている位置で動きが拘束される。従って、反射部９０３、９１３は、それぞれ駆動部９０１の外側を向くように傾く。
【００４１】
駆動部９０１の外側を向くように反射部９０３、９１３が移動することによって、反射部９０３で反射した光Ｌと、反射部９１３で反射した光Ｌとは、それぞれ異なる方向へ進行する。本変形例の駆動部９０１は、異なる２方向においてコントラストを向上させる目的がある場合に有用である。なお、２つの反射部は、直角二等辺三角形に限られず、対向する辺の中央部どうしを通過するように矩形領域を分割した長方形であっても良い。また、駆動部は、２つ以上の反射部を設けても良い。さらに、可動部９０４は、紫外光を入射することで収縮するＰＬＺＴ素子を用いて、光Ｌの入射によって反射部９０３、９１３を基板側へ移動させる構成としても良い。
【実施例２】
【００４２】
図１０は、本発明の実施例２に係るスクリーンに用いられる駆動部１００１の斜視構成を示す。上記実施例１と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例のスクリーンに用いられる駆動部１００１は、発電部１００６及びコイル部１００７を備えた可動部１００４を有することを特徴とする。可動部１００４は、コイル部１００７及び発電部１００６が順に積層して構成されている。発電部１００６の上には、反射部１００３が積層されている。可動部１００４は、入射する光の強度に応じた磁界を発生し、磁界を発生している可動部１００４と永久磁石との間に生じる引力又は反発力によって、反射部１００３を移動させる。
【００４３】
本実施例のスクリーンは、上記実施例１のスクリーン１００と同様に、駆動部１００１をＸＹ平面上にマトリクス状に配置している。また、駆動部１００１は、スクリーン上の１画素に対応する領域に１つを配置するように、画素に対応して設けられている。駆動部１００１は、可動部１００４及び反射部１００３を支持する支持部１０１０を除いた周囲に溝１００２を施すことによって形成されている。溝１００２は、画素に対応する矩形の領域に沿って施されている。可動部１００４及び反射部１００３は、支持部１０１０において基板に固定されている。
【００４４】
図１１は、図１０のＣＣ’線における駆動部１００１の断面構成を示す。支持部１０１０において、コイル部１００７と基板２０１との間には、固定部であるスペーサ１１０２が設けられている。スペーサ１１０２は、平面である基板２０１上に、可動部１００４及び反射部１００３を固定している。基板２０１の上には、スペーサ１１０２と隣接して永久磁石１１０１が設けられている。永久磁石１１０１は、スペーサ１１０２を配置した分を隔てて、可動部１００４の周辺に設けられている。
【００４５】
プロジェクタからの光Ｌが駆動部１００１へ入射すると、光Ｌの一部が反射部１００３を透過して発電部１００６に入射する。発電部１００６は、入射する光の強度に応じた起電力を発生する太陽電池である。発電部１００６は、Ｐ型半導体及びＮ型半導体を有し、光の入射によって生じた電子、正孔がそれぞれＮ型半導体、Ｐ型半導体に移動することで起電力を生じる。反射部１００３は、プロジェクタからの光Ｌのうち発電部１００６で起電力を発生することができる光量の光を透過する構成であれば良い。例えば、反射部１００３は、可視光以外の光、例えば紫外光のみを透過する構成としても良い。反射部１００３が可視光以外の光のみを透過する構成とすることで、画像を表示するために可視光を有効に利用することができる。
【００４６】
図１２は、コイル部１００７の概略平面構成を示す。コイル部１００７は、コイル状に配置された導線１２０３を有する。導線１２０３の両端に設けられた電極１２０１、１２０２は、それぞれ発電部１００６と電気的に接続されている。コイル部１００７は、発電部１００６で起電力を発生することによって電流が供給される。また、コイル部１００７は、発電部１００６から電流が供給されることによって磁界を発生する。このようにして、可動部１００４は、プロジェクタからの光Ｌの強度に応じた磁界を発生する。
【００４７】
図１３は、駆動部１００１の回路構成を示す。駆動部１００１は、トランジスタ１３１１を介して外部電源１３１０と電気的に接続されている。駆動部１００１は、発電部１００６で発生した電流を増幅してコイル部１００７に供給する。本実施例の駆動部１００１は、４つのセルからなる発電部１００６を用いている。発電部１００６を構成するセルは、起電力を発生させる最小構成単位を示す。なお、発電部１００６からコイル部１００７に供給される電流が磁界を発生させるのに十分である場合、トランジスタ１３１１及び外部電源１３１０を設けない構成としても良い。例えば、駆動部１００１は、図１９に示すように発電部１００６及びコイル部１００７を直列に接続した閉回路を備えた可動部１９０４を設けることとしても良い。
【００４８】
図１１に戻って、コイル部１００７の永久磁石１１０１側に発生した磁極と、永久磁石１１０１のコイル部１００７側の磁極とが互いに異なる場合、コイル部１００７と永久磁石１１０１との間に互いに引き合う力が生じる。可動部１００４は、磁界を発生しているコイル部１００７と永久磁石１１０１との間に生じる引力によって、反射部１００３を基板２０１の方向へ移動させる。このとき可動部１００４及び反射部１００３はスペーサ１１０２によって基板２０１に固定されていることから、反射部１００３は、支持部１０１０とは反対側のみが基板２０１の方向へ引き寄せられる。このように、駆動部１００１は、光Ｌが入射することによって、反射部１００３の傾きを変化させるように反射部１００３を移動させる。反射部１００３に入射した光Ｌのうち反射部１００３を透過した光以外の光が、反射部１００３で反射して、観賞者の方向へ進行する。
【００４９】
次に、プロジェクタからの光Ｌの供給を停止すると、発電部１００６は、電流の発生を停止する。発電部１００６からの電流の供給が停止すると、コイル部１００７に生じていた磁界が消滅することから、コイル部１００７と永久磁石１１０１との間に生じていた引力が消滅する。このため、駆動部１００１は、光Ｌの供給を停止することによって、基板２０１に略平行な状態に反射部１００３の位置を戻す。駆動部１００１は、このようにして、反射部１００３を両矢印Ｍで示す両方向へ順次移動させる。なお、コイル部１００７と永久磁石１１０１との間の引力が消滅したときに反射部１００３を基板２０１に略平行な状態に戻すために、スペーサ１１０２を可撓性部材で構成することが好ましい。
【００５０】
発電部１００６で発生する起電力は、光Ｌの強度に略比例する。コイル部１００７と永久磁石１１０１との間に生じる引力も光Ｌの強度に略比例するため、反射部１００３の移動量は、画像信号に応じた光Ｌの強度に依存する。このように、駆動部１００１は、駆動部１００１へ入射する光Ｌの強度に応じて反射部１００３を移動させる。これにより、本実施例の駆動部１００１を有するスクリーンは、実施例１のスクリーン１００と同様に、フロント型プロジェクタにより投写する画像について、容易にコントラストを向上させることができるという効果を奏する。本実施例の駆動部１００１は、プロジェクタからの光Ｌの入射に応答して高速に駆動することが可能であるという利点を有する。
【００５１】
なお、本実施例の駆動部１００１はコイル部１００７と永久磁石１１０１との間に生じる引力を用いて反射部１００３を移動させることとしているが、コイル部１００７と永久磁石１１０１との間に生じる反発力を用いることとしても良い。コイル部１００７と永久磁石１１０１との間に反発力が生じさせるには、永久磁石１１０１のコイル部１００７側と同じ磁極をコイル部１００７に生じさせる構成とする。かかる構成により、駆動部１００１に光Ｌを入射させると、可動部１００４は、反射部１００３を基板２０１とは反対の方向へ移動する。さらに、駆動部１００１は、コイル部１００７と永久磁石１１０１との間に引力と反発力とを交互に生じさせることで反射部１００３を移動させることとしても良い。
【００５２】
図１４は、本実施例の変形例に係る駆動部１４０１の要部平面構成を示す。駆動部１４０１は、矩形の対向する２辺のそれぞれ略中央に支持部１４１０、１４１１を有することを特徴とする。溝１４０２は、２箇所の支持部１４１０、１４１１を残すように施されている。可動部及び反射部１４０３は、支持部１４１０、１４１１において固定部を介して基板に固定されている。
【００５３】
本変形例の駆動部１４０１は、支持部１４１０、１４１１同士を結ぶ軸Ｘによって分割された２つの領域のうちのいずれかにコイル部１４０７を有する。また、コイル部１４０７に対応する位置に、不図示の永久磁石を設ける。駆動部１４０１は、コイル部１４０７と永久磁石との間の引力又は反発力を用いて、軸Ｘを中心にして回転させるように反射部１４０３を移動させる。これにより、駆動部１４０１は、駆動部１４０１へ入射する光Ｌの強度に応じて反射部１４０３の傾きを変化させることができる。なお、各実施例において反射部を支持する駆動部の構造は説明するものに限らず、観賞者の方向へ反射する光の強度を変化させるように反射部を移動可能な構造であれば良い。
【実施例３】
【００５４】
図１５は、本発明の実施例３に係るスクリーンに用いられる駆動部１５０１の断面構成を示す。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例のスクリーンに用いられる駆動部１５０１は、入射する光の強度に応じた起電力を発生する可動部１５０４を有することを特徴とする。可動部１５０４は、上記実施例１の駆動部１０１の可動部２０４と同様に、ＰＬＺＴ素子を有する。
【００５５】
基板２０１の上には、電極１５０５が積層されている。電極１５０５は、外部電源１５１０と電気的に接続されている。外部電源１５１０は、電極１５０５に電圧を印加する。固定部であるスペーサ１１０２は、可動部１５０４と反射部１５０３とを、電極１５０５を介して基板２０１上に固定している。駆動部１５０１の基本的な構造は、図１１に示した実施例２の駆動部１００１の構造と同様である。なお、可動部１５０４と電極１５０５とが直接導通することを防止するために、スペーサ１１０２は、絶縁性の部材で構成することが望ましい。
【００５６】
反射部１５０３は、上記実施例１の駆動部１０１の反射部２０３と同様に、プロジェクタからの光Ｌのうち紫外光を透過する。このため、駆動部１５０１へ入射する光Ｌのうち紫外光は、可動部１５０４のＰＬＺＴ素子に入射する。ＰＬＺＴ素子は、上記実施例１で説明したように光の入射により機械的歪みを発生する性質のほか、起電力を発生する性質も有する。可動部１５０４は、入射する光の強度に応じた起電力を発生し、起電力を発生している可動部１５０４と電極１５０５との間に生じる静電力によって、反射部１５０３を移動させる。
【００５７】
光Ｌによって可動部１５０４に発生した電荷と、電極１５０５の電荷との正負が互いに異なる場合、可動部１５０４と電極１５０５との間に互いに引き合う静電力が生じる。可動部１５０４は、起電力を発生している可動部１５０４と電極１５０５との間に生じる静電力によって、反射部１５０３を基板２０１の方向へ移動させる。駆動部１５０１は、光Ｌが入射することによって、反射部１５０３の傾きを変化させるように反射部１５０３を移動させる。
【００５８】
次に、プロジェクタからの光Ｌの供給を停止すると、可動部１５０４は、起電力の発生を停止する。可動部１５０４の起電力が消滅すると、可動部１５０４と電極１５０５との間の静電力が消滅する。このため、駆動部１５０１は、光Ｌの供給を停止することによって、基板２０１に略平行な状態に反射部１５０３の位置を戻す。駆動部１５０１は、このようにして、反射部１５０３を両矢印Ｍで示す両方向へ順次移動させる。駆動部１５０１は、駆動部１５０１へ入射する光Ｌの強度に応じて反射部１５０３を移動させる。これにより、本実施例の駆動部１５０１を有するスクリーンは、実施例１のスクリーン１００と同様に、フロント型プロジェクタにより投写する画像について、容易にコントラストを向上させることができるという効果を奏する。本実施例の駆動部１５０１は、プロジェクタからの光Ｌの入射に応答して高速に駆動することが可能であるという利点を有する。
【００５９】
なお、本実施例の駆動部１５０１は可動部１５０４と電極１５０５との間で互いに引き合う静電力を発生させることによって反射部１５０３を移動させることとしているが、可動部１５０４と電極１５０５との間で互いに反発する静電力を発生させることとしても良い。可動部１５０４と電極１５０５との間で互いに反発する静電力を生じさせるためには、可動部１５０４で発生させる電荷と、電極１５０５の電荷との正負を同じにすれば良い。かかる構成により、駆動部１５０１に光を入射させると、可動部１５０４は、反射部１５０３を基板２０１とは反対の方向へ移動する。さらに、駆動部１５０１は、可動部１５０４と電極１５０５との間に引き合う静電力と反発する静電力とを交互に生じさせることで反射部１５０３を移動させることとしても良い。
【実施例４】
【００６０】
図１６は、本発明の実施例４に係るスクリーンに用いられる駆動部１６０１の断面構成を示す。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例のスクリーンに用いられる駆動部１６０１は、入射する光の強度に応じて磁性が変化する感温磁性部材を備える可動部１６０４を有することを特徴とする。感温磁性部材は、磁性が失われる温度であるキュリー温度が常温に近く、比較的常温に近い温度での温度変化によって磁気特性が変化する部材である。感温磁性部材としては、例えばＮｉ基合金、特にＮｉ−Ａｌ系合金を用いることが好ましい（例えば、特開２００２−２０４５８８号公報参照）。
【００６１】
固定部であるスペーサ１１０２は、平面である基板２０１上に、可動部１６０４及び反射部１６０３を固定している。基板２０１の上には、スペーサ１１０２と隣接して永久磁石１１０１が設けられている。永久磁石１１０１は、スペーサ１１０２を配置した分を隔てて、可動部１６０４の周辺に設けられている。駆動部１６０１の基本的な構造は、図１１に示した実施例２の駆動部１００１の構造と同様である。
【００６２】
まず、プロジェクタからの光Ｌが駆動部１６０１へ入射する前の状態について説明する。光Ｌが入射していないとき、可動部１６０４の感温磁性部材は、原子の磁気モーメントの向きが揃った状態にあって、強磁性を示す。そのため、可動部１６０４は、永久磁石１１０１に引き寄せられる。駆動部１６０１は、光Ｌが入射するまでは、反射部１６０３を基板２０１に引き寄せた状態に保持する。
【００６３】
プロジェクタからの光Ｌが駆動部１６０１へ入射すると、プロジェクタからの光Ｌの一部が反射部１６０３を透過して可動部１６０４に入射する。光Ｌの一部が可動部１６０４に入射すると、可動部１６０４の感温磁性部材は、入射した光から与えられた熱エネルギーによって、原子の磁気モーメントの向きが不揃いな状態に変わり、常磁性を示す。そのため、可動部１６０４は、永久磁石１１０１から離れる方向へ動く。図１６に示すように、駆動部１６０１は、光Ｌが入射することにより、基板２０１に略平行となるように反射部１６０３を移動する。
【００６４】
感温磁性部材は、光Ｌの強度に略比例して磁気特性を変化させる。駆動部１６０１は、駆動部１６０１へ入射する光Ｌの強度に応じて、反射部１６０３を両矢印Ｍで示す両方向へ順次移動させる。これにより、本実施例の駆動部１６０１を有するスクリーンは、実施例１のスクリーン１００と同様に、フロント型プロジェクタにより投写する画像について、容易にコントラストを向上させることができるという効果を奏する。本実施例の駆動部１６０１は、外部電源が不要である上、プロジェクタからの光Ｌの入射に応答して高速に駆動することが可能であるという利点を有する。
【実施例５】
【００６５】
図１７は、本発明の実施例５に係るスクリーンに用いられる駆動部１７０１の斜視構成を示す。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例のスクリーンに用いられる駆動部１７０１は、入射する光の強度に応じて変形するゲル状部材を備える可動部１７０４を有することを特徴とする。可動部１７０４に用いるゲル状部材としては、例えば、アゾベンゼン液晶ゲルを用いることができる（中野誠、兪燕蕾、池田富樹：光応答性液晶ゲルアクチュエーター（液晶  第８巻、第２号、２００４）参照）。可動部１７０４の上には、反射部１７０３が設けられている。本実施例の駆動部１７０１の構造は、上記実施例１の駆動部１０１の構造と同様である。
【００６６】
図１８は、駆動部１７０１の断面構成を示す。プロジェクタからの光Ｌが駆動部１７０１へ入射すると、光Ｌの一部が反射部１７０３を透過して可動部１７０４に入射する。例えば、アゾベンゼン液晶ゲルは、紫外光が入射することで収縮し、可視光が入射することで復元する。以下、ゲル状部材として、アゾベンゼン液晶ゲルを用いるものとして説明を行う。可視光が入射しているとき、反射部１７０３は、図１８に示すように基板２０１に略平行な状態をとる。また、紫外光が入射しているとき、反射部１７０３は、基板２０１に対して傾いた状態をとる。このようにして、反射部１７０３は、可動部１７０４のゲル状部材が変形することによって移動する。なお、可動部１７０４の変形によって反射部１７０３を移動させるための構成は、上記実施例１の駆動部１０１と同様である。
【００６７】
プロジェクタからの光Ｌは、可視光と紫外光とを含む。例えば、プロジェクタは、可視光を画像信号に応じて変調する一方、可視光の変調の影響を受けずに略一定量の紫外光を投写可能な構成とすることが考えられる。可視光が入射しないときは、駆動部１７０１には紫外光のみが入射することによって、可動部１７０４は最も収縮した状態になる。これに対して、駆動部１７０１には紫外光と可視光とが入射するときは、可動部１７０４は、紫外光による収縮と可視光による復元とによって形状が定まる。従って、駆動部１７０１は、駆動部１７０１へ入射する可視光の強度に応じて反射部１７０３を移動させることができる。
【００６８】
例えばプロジェクタの空間光変調装置として液晶表示装置を用いる場合、紫外光を振動方向に関わらず透過可能な偏光板を設けることが考えられる。また、光源からの光のうち紫外光を予め分離し、空間光変調装置で変調された可視光と、予め分離した可視光とを合わせて投写する構成としても良い。このようにして、駆動部１７０１は、プロジェクタからの可視光及び紫外光を用いて反射部１７０３を移動させる。これにより、本実施例の駆動部１７０１を有するスクリーンは、実施例１のスクリーン１００と同様に、フロント型プロジェクタにより投写する画像について、容易にコントラストを向上させることができるという効果を奏する。本実施例の駆動部１７０１は、外部電源を用いることなく駆動できるという利点を有する。
【００６９】
なお、可動部１７０４は、紫外光の入射により収縮し可視光の入射により復元する構成に限られない。例えば、可動部１７０４は、紫外光以外の波長領域の光によって収縮し、可視光以外の波長領域の光によって復元する構成であっても良い。また、可動部１７０４は、収縮することで変形する構成に限らず、膨張により変形する構成であっても良い。また、可動部１７０４は、光を入射することで変形するゲル状部材であれば、アゾベンゼン液晶ゲル以外のゲル状部材を有する構成としても良い。
【００７０】
上記各実施例のスクリーンは、プロジェクタからの光Ｌの入射に高速に応答して駆動部が駆動可能であれば、観賞者の方向へ進行させる光の強度を画像信号に応じて正確に変化させることができる。また、駆動部の応答が遅い場合であっても、スクリーンは、プロジェクタから強い光Ｌが入射する部分の全体を明るくすることでコントラストを向上するという目的を果たすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明に係るスクリーンは、プレゼンテーションや動画を表示する場合に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施例１に係るスクリーンの要部斜視構成図。
【図２】駆動部の斜視構成図。
【図３】スクリーンの要部断面構成図。
【図４】光が入射している状態の駆動部を説明する図。
【図５】スクリーンの配置を説明する図。
【図６】スクリーンの配置を説明する図。
【図７】実施例１の変形例１に係る駆動部の要部断面構成図。
【図８】実施例１の変形例２に係る駆動部の要部斜視構成図。
【図９】実施例１の変形例３に係る駆動部の構成を説明する図。
【図１０】本発明の実施例２の駆動部の斜視構成図。
【図１１】駆動部の断面構成図。
【図１２】コイル部の概略平面構成図。
【図１３】駆動部の回路構成を示す図。
【図１４】実施例２の変形例に係る駆動部の要部平面構成図。
【図１５】本発明の実施例３の駆動部の断面構成図。
【図１６】本発明の実施例４の駆動部の断面構成図。
【図１７】本発明の実施例５の駆動部の斜視構成図。
【図１８】駆動部の断面構成図。
【図１９】駆動部の他の回路構成を示す図。
【符号の説明】
【００７３】
１００  スクリーン、１０１  駆動部、２０１  基板、２０２  溝、２０３  反射部、２０４  可動部、５００  プロジェクタ、５１０  照明器具、７０１  駆動部、７０４  可動部、８０１  駆動部、８０４  可動部、８０５  スペーサ、９０１  駆動部、９０３  反射部、９０４  可動部、９０５、９１５  スペーサ、９１３  反射部、１００１  駆動部、１００２  溝、１００３  反射部、１００４  可動部、１００６  発電部、１００７  コイル部、１０１０  支持部、１１０１  永久磁石、１１０２  スペーサ、１２０１、１２０２  電極、１２０３  導線、１３１０  外部電源、１３１１  トランジスタ、１４０１  駆動部、１４０２  溝、１４０３  反射部、１４０７  コイル部、１４１０、１４１１  支持部、１５０１  駆動部、１５０３  反射部、１５０４  可動部、１５０５  電極、１５１０  外部電源、１６０１  駆動部、１６０３  反射部、１６０４  可動部、１７０１  駆動部、１７０３  反射部、１７０４  可動部、１９０４  可動部
【図１】
2006091054.tif 000003
【図２】
2006091054.tif 000004
【図３】
2006091054.tif 000005
【図４】
2006091054.tif 000006
【図５】
2006091054.tif 000007
【図６】
2006091054.tif 000008
【図７】
2006091054.tif 000009
【図８】
2006091054.tif 000010
【図９】
2006091054.tif 000011
【図１０】
2006091054.tif 000012
【図１１】
2006091054.tif 000013
【図１２】
2006091054.tif 000014
【図１３】
2006091054.tif 000015
【図１４】
2006091054.tif 000016
【図１５】
2006091054.tif 000017
【図１６】
2006091054.tif 000018
【図１７】
2006091054.tif 000019
【図１８】
2006091054.tif 000020
【図１９】
2006091054.tif 000021