(57)【要約】【課題】  例えば、スクリーン面に斜めから投射光を当てた場合や、外光を利用した場合であっても鮮明な画像を表示できるようにする。【解決手段】  表示装置は、複数種類のカラー成分を有する光が照射されるスクリーン面を部分的に構成すると共にスクリーンに表示されるべき表示画像の各画素に対応しており且つ複数種類のカラー成分を種類に応じて選択的に反射する島状の部分面を夫々有しており、部分面の角度がスクリーン面に対して夫々可変であるように配列された複数の分割部材を備える。表示装置は、部分面の夫々が反射光によってスクリーン面に表示画像が表示されるべく部分面の角度が夫々変化するように、画像データに基づいて複数の分割部材を夫々駆動する駆動手段を更に備える。【選択図】      図１
2006208494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類のカラー成分を有する光が照射されるスクリーン面を部分的に構成すると共に前記スクリーンに表示されるべき表示画像の各画素に対応しており且つ前記複数種類のカラー成分を前記種類に応じて選択的に反射する島状の部分面を夫々有しており、前記部分面の角度が前記スクリーン面に対して夫々可変であるように配列された複数の分割部材と、
前記部分面の夫々が前記照射された光を反射した反射光によって前記表示画像が表示されるように、前記画像データに基づいて前記複数の分割部材を夫々駆動して前記部分面の角度を制御する駆動手段と
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記部分面として、前記複数種類のカラー成分のうち相異なるカラー成分を夫々選択的に反射する複数種類の部分面が、前記スクリ−ン面内において所定順序で配列されてい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】
前記照射される光は、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）のカラー成分を有する光であり、
前記複数の分割部材は、前記部分面として、前記Ｒのカラー成分を選択的に反射するＲ部分面、前記Ｇのカラー成分を選択的に反射するＧ部分面、及び前記Ｂのカラー成分を選択的に反射するＢ部分面を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記Ｒ、Ｇ及びＢ部分面は夫々、前記Ｒ、Ｇ及びＢのカラー成分を透過するためのカラーフィルタが反射面上に形成されてなることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記部分面は、光散乱を伴って前記複数種類のカラー成分を反射するように構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記スクリーン面に対して斜めに前記光を照射する光源手段を更に備え、
前記駆動手段は、前記反射光が前記スクリーン面に対して前記光源手段よりも正面寄りの方向に向かうように、前記複数の分割部材を夫々駆動することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記駆動手段は、前記複数の部分面における前記反射光を前記スクリーン面の観察方向へ反射するための第１角度、及び前記反射光を前記観察方向へ反射しないための第２角度を決めた上で、前記部分面の角度が前記第１又は第２角度になるように前記複数の分割部材を夫々駆動することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記駆動手段は、前記照射される光に係る前記スクリーン面に対する入射角を一のパラメータとして前記第１及び第２角度を決めることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記パラメータを予め格納するメモリ装置を更に備え、
前記駆動手段は、前記メモリ装置に格納されたパラメータに基づいて、前記第１及び第２角度を決めることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記駆動手段は、前記一のパラメータに加えて、前記スクリーン面に対して前記観察方向の角度を他のパラメータとして、前記第１及び第２角度を決めることを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記入射角を検出する角度検出手段を更に備え、
前記駆動手段は、前記検出された入射角を前記一のパラメータとして前記第１及び第２角度を決めることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記駆動手段は、前記複数の分割部材の夫々につき複数の圧電素子を有し、該複数の圧電素子は夫々、前記部分面の法線方向に伸縮可能に構成されていると共に前記部分面に対して相異なる複数の点で伸縮力が作用するように配置されており、前記複数の圧電素子間における伸縮の差異により、前記部分面の角度が変化するように前記複数の分割部材を夫々駆動することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばスクリーン面に画像が映し出される表示装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の表示装置の典型例としての液晶プロジェクタ等の投影装置では、例えばその液晶ライトバルブによって画像信号に応じて変調された光が、その投射光学系を介して、スクリーン面に対して投射される。ここで、スクリーン面に対して垂直な位置から投影画像を投影することが、スクリーン面上に映し出された投影画像に歪みを発生させない観点からは優れている。しかるに投影装置は、通常はスクリーン面よりも低位置にある卓上や専用台上に置かれたり、スクリーン面よりも高位置にある天井から吊り下げられたりする。更に、会議場等における机やイスのレイアウトとの関係で、左右方向についてスクリーン面に正対する位置は、投影画像を見る人のためである場合が多く、投影装置は、左右どちらかにずらされて配置されることが多い。このため、投影画像はスクリーン面に対して、実際には、大なり小なり鉛直方向斜めや水平方向斜めに投影されることが圧倒的に多い。
【０００３】
このため従来から、投影画像が斜めに投影される場合にも、例えば全体として長方形の縁を持つ投影画像が台形に歪むなど、投影画像が歪まないように補正を行う装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３９６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の投影装置においては、狭い室内で大きく投影するためには、投影装置からスクリーン面までの距離を稼ぐのが有効であり、このためには、投影画像をスクリーン面に対して、積極的に斜めに投影することも考えられる。そして、特許文献１の技術を用いれば、斜めから投射光を投射した場合に、画像の歪みを補正することが可能であるので都合がよいようにも考えられる。
【０００６】
しかしながら、投影画像は、投影装置から空気中でかなりの距離を隔てたスクリーン面上に投影される限りにおいて、スクリーン面に至るまでの投射光の劣化により、更にスクリーン面上における光の散乱により、画像の鮮度を向上させるのは根本的に困難であり、特に斜めから投射光を投射した場合には、一層困難である。この問題は、特許文献１に開示された技術によっても同様であり、スクリーン面上に臨場感溢れる或いは鮮度の高い画像を表示することは、特許文献１等の如く投影装置側で光を変調する限りにおいて、やはり困難である。そして特に、投射光の向きをスクリーン面に対して傾ければ傾ける程、スクリーン面上に鮮明な画像を映し出すのが困難になるという技術的問題点がある。
【０００７】
加えて、投影装置自体は、小型薄型化の一般的要請が強く、巨大なスクリーン面用に非常に強力である投射光を、小型の液晶ライトバルブによって高精細度で変調することも困難になってきている。更に、太陽光或いは白色光などの外光を利用可能とすることで、低消費電力化を図ったり、強力な投射光の照射を回避して表示装置の超寿命化を図ることも、実践的な意味では非常に重要であると考えられる。
【０００８】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、スクリーン面に鮮明な画像を表示可能であり、例えば斜めから投射光を当てた場合や外光を利用した場合であっても鮮明な画像を表示可能である表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の表示装置は上記課題を解決するために、複数種類のカラー成分を有する光が照射されるスクリーン面を部分的に構成すると共に前記スクリーンに表示されるべき表示画像の各画素に対応しており且つ前記複数種類のカラー成分を前記種類に応じて選択的に反射する島状の部分面を夫々有しており、前記部分面の角度が前記スクリーン面に対して夫々可変であるように配列された複数の分割部材と、前記部分面の夫々が前記照射された光を反射した反射光によって前記表示画像が表示されるように、前記画像データに基づいて前記複数の分割部材を夫々駆動して前記部分面の角度を制御する駆動手段とを備える。
【００１０】
本発明の表示装置によれば、表示時には、例えば白色光源等の光源手段から、白色光がスクリーン面に照射される。或いは、太陽光等の外光がスクリーン面に照射される。尚、本発明に係る「白色光」とは、白色の光のみならず、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）のカラー成分を含む光を意味する。すると、駆動手段により、反射光によって表示画像が表示されるように、画像データに基づいて複数の分割部材が夫々駆動され、部分面の角度が制御される。例えばアクチュエータ、圧電素子、モータ等を含んでなる駆動手段によって、画像データに基づいて複数の分割部材が夫々駆動され、表示画像の各画素に対応する島状の部分面の角度が夫々変化する。例えば、表示画像の一部として、自らが対応するカラー成分を高輝度で表示すべき部分面では、観察方向へ反射光が反射されるように角度が変更設定され、自らが対応するカラー成分を低輝度で表示すべき部分面では、観察方向へ反射光が反射されないように角度が変更設定される。ここに本発明に係る「観察方向」とは、スクリーン面に対して、表示画像を観察する観察者が居る方向を意味する。観察者は、実際の又は理想上の観察者であってよく、例えばスクリーン面の正面や正面付近に居たり、用途や当該表示装置の設置状況によってはスクリーン面に対して敢えて斜めの方に居たりし、いずれの場合にも、観察方向とは、このように観察者がスクリーン面に対して居る方向を意味する。更に、自らが対応するカラー成分を中間輝度で表示すべき、即ち中間調を表示すべき部分面では、中間調における輝度の度合に応じた頻度で観察方向へ反射光が反射されるように角度が変更設定される。この場合には、高輝度及び低輝度の時分割表示によって、即ち高輝度表示と低輝度表示との時間割合の調整によって、観察者の視覚における残像現象を利用することで、中間調の階調表示が可能とされる。或いは、中間調を表示すべき部分面では、中間調における輝度の度合に応じた割合の反射光が観察方向へ反射されるように角度が変更設定される。この場合には、反射光における光量を、部分面の角度に応じて連続的又は段階的に変化させることで、中間調の階調表示が可能とされる。
【００１１】
ここで本発明では特に、例えばＲＧＢである複数種類のカラー成分を有する光がスクリーン面に照射され、複数の分割部材は、これら複数種類のカラー成分を種類に応じて選択的に反射する島状の部分面を夫々有しているので、カラーの階調表示が可能とされる。即ち、例えばＲＧＢ用の相隣接する部分面を含んでなる、カラー表示の最小単位となる画素又は絵素における、カラー成分別の反射光の比率を、当該画素で表示すべき色に応じて上述の如き部分面の角度調整により変えれば、観察者から見ると、当該画素で表示すべきカラーが観察される。このような画素毎のカラー表示を、スクリーン面の全体に渡って画像データに応じて行えば、観察者から見ると、表示画像が観察されることになる。この際、例えば、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光が時分割で含まれるカラーシーケンシャル光を生成する必要もなく、比較的単純な白色光源や太陽光を光源として利用できるので、非常に有利である。また、各分割部材の角度を固定することで、静止画の安定した表示も可能であり、他方で、各分割部材の角度を逐次変化させることで、動画の表示も可能となる。
【００１２】
このような反射を行う部分面は夫々、スクリーン面全体における視野角を適当に確保するように、反射率及び多少の光散乱性を有する、例えば適度に荒らされたミラー面からなる。但し、用途によっては、完全なミラー面であっても構わない。また、各部分面の大きさは、例えば人が通常の距離からスクリーン面の全域を見た際に、該人の目で視認できない程度の細かさであればよい。この際、部分面の大きさは、画像データの解像度との関係で想定されている画素の大きさに設定されるのが好ましい。言い換えれば、画像データとして、部分面の大きさ或いは密度に見合ったものが、供給されるようにすることが好ましい。或いは、部分面は、人の目で認識できる程度の細かさであっても、要求される画質や用途によっては特に問題は無い。逆に、各部分面の大きさを目立つ程度に大きくすることで、意匠性を持たせることも可能である。尚、各部分面で反射する光は、通常は多少の散乱光であるので、本発明に係る「反射する方向」とは、光量分布或いは光強度分布上で、最も高密度或いは高強度の光が反射する方向を意味する。
【００１３】
このように分割部材が駆動されることに伴い部分面の角度が変化されることで、部分面が夫々投影光を反射してなる反射光によって、スクリーン面に表示画像が表示される。例えば、カラー画像、白黒画像、動画、静止画、通常の動画よりもスローに動く動画など、各種の表示画像が表示される。この際特に、白色光源光や太陽光等の光をスクリーン面に対して斜めに照射しても、部分面の角度を調整することで、例えばスクリーン面の正面に位置する観察方向へ反射光を反射することができる。これにより、スクリーン面にて鮮明な画像を表示可能となる。
【００１４】
尚、本発明に係る「スクリーン面」は、全体として或いは巨視的に見れば、一つの平面又は緩やかな曲面であるが、これを構成する部分面毎に或いは微視的に見れば、凸凹をもって広がる面である。言い換えれば、複数の部分面が配列されてなる、凸凹の面が、スクリーン面ということになる。また「スクリーン面に対して斜めに照射」とは、そのような凸凹を持ったスクリーン面に対して、投影光が照射される角度が斜め、即ち入射角度が９０度より小さいことを意味している。
【００１５】
以上の結果、本発明の表示装置によれば、スクリーン面で直接、光源光又は外光を変調するので、スクリーン面にて鮮明な画像を表示可能となる。特に斜めから光を当てた場合であっても鮮明な画像を表示可能となる。
【００１６】
特に光源光を用いる場合には、狭い室内で表示を行う際にも、光源手段からスクリーン面までの距離を稼ぐことができ、実践上大変有利である。加えて、スクリーン面全体の明るさが面内で均一となるように、光源手段から個々の部分面までの距離を勘案して、個々の部分面の角度を変更設定してもよい。より具体的には、光源手段から遠い側にある部分面（即ち、投影光として相対的に弱い光が到達する部分面）では、観察方向へ反射する光の光量が相対的に多く或いは最大となるようにその角度が設定され、且つ、光源手段から近い側にある部分面（即ち、投影光として相対的に強い光が到達する部分面）では、観察方向へ反射する光の光量が相対的に小さくなるように、その角度が設定されてもよい。他方で、太陽光であれば、このような調整は基本的に不要である。
【００１７】
本発明に係る表示装置の一態様では、前記部分面として、前記複数種類のカラー成分のうち相異なるカラー成分を夫々選択的に反射する複数種類の部分面が、前記スクリ−ン面内において所定順序で配列されている。
【００１８】
この態様によれば、スクリーン面内に配列された複数種類の部分面により、カラー表示を適切に行うことが可能となる。より具体的には、複数種類の部分面は、複数種類を網羅すると共に相隣接する複数の部分面を１セットして一つのカラー画素をなすように、ストライプ配列、デルタ配列、トライアングル配列等で配列されている。これにより、スクリーン面の全体において、カラーの表示画像を木目細かく表示することが可能となる。
【００１９】
本発明に係る表示装置の他の態様では、前記照射される光は、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）のカラー成分を有する光であり、前記複数の分割部材は、前記部分面として、前記Ｒのカラー成分を選択的に反射するＲ部分面、前記Ｇのカラー成分を選択的に反射するＧ部分面、及び前記Ｂのカラー成分を選択的に反射するＢ部分面を有する。
【００２０】
この態様によれば、Ｒ、Ｇ及びＢ部分面の角度を画像データに応じて変えれば、ＲＧＢのカラー画像として表示画像を表示することが可能となる。従って、既存のアナログＲＧＢ信号やデジタルＲＧＢ信号を入力として、駆動手段により分割部材を駆動することによって、ＲＧＢ画像をスクリーン面に表示することが可能となる。特に、部分面の面積を大きくすれば、巨大なスクリーン面を有する表示装置を実現することも可能である。
【００２１】
尚、本発明では、一組のＲ、Ｇ及びＢ部分面を、一画素に設けるように構成してもよい。即ち、一つの画素に、複数種類のカラー成分を１セットで割り当てるようにしてもよい。この場合には、任意の一画素において夫々、カラー表示が可能ということになる。
【００２２】
或いは、本発明では、一つのＲ部分面を一画素に設け、一つのＧ部分面を他の一画素に設け、更に一つのＢ部分面を更に他の一画素に設けるように構成してもよい。即ち、一つの画素に、複数種類のカラー成分のうち何れか一成分のみを割り当てるようにしてもよい。この場合には、任意の一画素において夫々、何れか一色のみの表示が可能ということになる。
【００２３】
この態様では、前記Ｒ、Ｇ及びＢ部分面は夫々、前記Ｒ、Ｇ及びＢのカラー成分を透過するためのカラーフィルタが反射面上に形成されてなるように構成してもよい。
【００２４】
このように構成すれば、カラーフィルタの選択的な透過特性によって、Ｒ部分面ではＲのカラー成分が選択的に反射され、Ｇ部分面ではＧのカラー成分が選択的に反射され、Ｂ部分面ではＢのカラー成分が選択的に反射されるので、ＲＧＢ画像をスクリーン面に表示することが可能となる。特に、アルミニウム等の反射面上に、着色技術、染色技術、着色層の形成技術等によって、カラーフィルタを形成すれば、本態様の構成は得られる。カラーフィルタであれば、ストライプ配列、デルタ配列、トライアングル配列等の所定配列を、比較的簡単に実現できる。
【００２５】
尚、この態様では、前記Ｒ、Ｇ及びＢ部分面は夫々、前記Ｒ、Ｇ及びＢのカラー成分を干渉により反射するように構成されてもよい。このように構成すれば、カラー成分別の、即ち周波数別の干渉特性を利用しての選択的な反射によって、Ｒ部分面ではＲのカラー成分が選択的に反射され、Ｇ部分面ではＧのカラー成分が選択的に反射され、Ｂ部分面ではＢのカラー成分が選択的に反射されるので、ＲＧＢ画像をスクリーン面に表示することが可能となる。
【００２６】
本発明に係る表示装置の他の態様では、前記部分面は、光散乱を伴って前記複数種類のカラー成分を反射するように構成されている。
【００２７】
この態様によれば、部分面は、反射面が鏡面を基準として適度に荒らされていたり、光散乱層が反射面上或いは例えばカラーフィルタ上に設けられていたり、例えばカラーフィルタにおける着色層に光散乱機能が付与されているなどして、光散乱を伴って、各カラー成分を反射する。このため、鏡面表示とは異なる、例えば白色紙面上の表示など、より自然な表示も可能となる。但し、意匠性を持たせる等の目的から、積極的に鏡面表示を行うように構成してもよい。その場合には、各部分面を鏡面にすれば足りる。
【００２８】
本発明に係る表示装置の一の態様では、前記スクリーン面に対して斜めに前記光を照射する光源手段を更に備え、前記駆動手段は、前記反射光が前記スクリーン面に対して前記光源手段よりも正面寄りの方向に向かうように、前記複数の分割部材を夫々駆動する。
【００２９】
この態様によれば、光源手段は、スクリーン面に対して、上下及び左右の少なくとも一方向について斜めに配置される。よって、狭い室内で表示を行う際にも、光源手段からスクリーン面までの距離を稼ぐことができる。しかも、駆動手段によって、光源手段の斜めの配置に応じて、反射光がスクリーン面に対して光源手段よりも正面寄りの方向に向かうように、複数の分割部材が夫々駆動される。よって、光源を斜めに配置しても、スクリーン面で直接、投影光を変調することができ、鮮明な画像を表示可能となる。
【００３０】
本発明に係る表示装置の他の態様では、前記駆動手段は、前記複数の部分面における前記反射光を前記スクリーン面の観察方向へ反射するための第１角度及び前記反射光を前記観察方向へ反射しないための第２角度を決めた上で、前記部分面の角度が前記第１又は第２角度になるように前記複数の分割部材を夫々駆動する。
【００３１】
この態様によれば、先ず第１及び第２角度を、光源光や外光などの照射される光と観察者との個別具体的な配置に応じて適宜に決めることができる。そして表示の際には、駆動手段によって、部分面の角度が、決められた第１又は第２角度になるように複数の分割部材が夫々駆動されるので、所望の位置に光源手段を配置しつつ或いは任意の角度から太陽光などの外光を受けつつ、所望の位置に居る観察者に対して、鮮明な表示画像をスクリーン面に映し出すことが可能となる。
【００３２】
この態様では、前記駆動手段は、前記照射される光に係る前記スクリーン面に対する入射角を一のパラメータとして前記第１及び第２角度を決めてもよい。
【００３３】
このように構成すれば、例えばスクリーン面に対して左右又は上下斜めに配置されたり、正面に配置される光源手段からの投影光の入射角を一のパラメータとして、部分面についての第１及び第２角度が決められる。或いは、スクリーン面に対する太陽の角度に対応する太陽光の入射角を一のパラメータとして、部分面についての第１及び第２角度が決められる。このような第１及び第２角度は、全ての部分面について共通でもよいし、スクリーン面内における各部分面の位置に応じて各部分面で個別に決められてもよい。従って、例えば天井や床など、或いは右端や左端など、所望の位置に光源手段を配置しても若しくは所望の角度から太陽光等の光が照射されても、表示の際には、画像データに基づいて各部分面の角度を第１及び第２角度に変更設定できるので、鮮明な表示画像をスクリーン面に映し出すことが可能となる。
【００３４】
この一のパラメータに係る態様では、前記パラメータを予め格納するメモリ装置を更に備え、前記駆動手段は、前記メモリ装置に格納されたパラメータに基づいて、前記第１及び第２角度を決めるように構成してもよい。
【００３５】
このように構成すれば、例えば特定のビルの壁面に対して年月日が決まれば太陽光の照射角度が既知である場合など、係る入射角を示すパラメータを予めメモリ装置に格納しておけば、その後に、表示動作を行う際には、該メモリ装置に格納された値を参照することで、各部分面についての最適な角度設定を自動的に行うことができる。また、光源手段を、スクリーン面に対して一端固定すれば、その後は上述した太陽光の場合と同様に、メモリ装置に格納された値を参照することで、各部分面についての最適な角度設定を自動的に行うことができる。特に、前者の場合には、年月日及び日時毎に入射角を示すパラメータをテーブル形式で設定しておけば、月日や日時に寄らずに、最適な角度設定を自動的に行うことができるので大変有利である。
【００３６】
この一のパラメータに係る態様では、前記駆動手段は、前記一のパラメータに加えて、前記スクリーン面に対して前記観察方向の角度を他のパラメータとして、前記第１及び第２角度を決めてもよい。
【００３７】
このように構成すれば、例えばスクリーン面に対して正面に居たり、左右に居たりする観察者の居る方の角度である、観察方向の角度を他のパラメータとして、部分面についての第１及び第２角度が決められる。このような第１及び第２角度は、全ての部分面について共通でもよいし、スクリーン面内における各部分面の位置に応じて各部分面で個別に決められてもよい。従って、例えばスクリーン面の正面のみならず、右端や左端などの所望の位置に観察者が居るような各種環境でも、表示の際には、画像データに基づいて各部分面の角度を第１及び第２角度に変更設定できるので、鮮明な表示画像をスクリーン面に映し出すことが可能となる。
【００３８】
この一のパラメータに係る態様では、前記入射角を検出する角度検出手段を更に備え、前記検出された入射角を前記一のパラメータとして前記第１及び第２角度を決めてもよい。
【００３９】
この態様によれば、例えば方位センサ、計算機等の角度検出手段によって、光源手段のスクリーン面に対する角度や太陽のスクリーン面に対する角度等として、入射角が検出される。或いは、スクリーン面付近に配備された受光センサによって、投影光や太陽光等の入射角が、より直接的に検出される。よって、検出された入射角に基づいて、自動的に前記第１及び第２角度を決めることができる。
【００４０】
本発明に係る表示装置の他の態様では、前記駆動手段は、前記複数の分割部材の夫々につき複数の圧電素子を有し、該複数の圧電素子は夫々、前記部分面の法線方向に伸縮可能に構成されていると共に前記部分面に対して相異なる複数の点で伸縮力が作用するように配置されており、前記複数の圧電素子間における伸縮の差異により、前記部分面の角度が変化するように前記複数の分割部材を夫々駆動する。
【００４１】
この態様によれば、分割部材を駆動する際には、分割部材に取り付けられた複数の圧電素子が伸縮することで、それらの伸縮の差異により、部分面の角度が変化する。よって、圧電素子に印加する電圧信号を、画像データに応じて変動させることで、所望周期且つ所望角度で、しかも所望方位で、部分面を傾けることが可能となる。
【００４２】
尚、複数の圧電素子としては、部分面に平行な平面内で三角形をなす位置に一端が配置された３個の柱状の圧電素子であることが好ましい。このように構成すれば、迅速且つ所望方向に部分面を傾けることが可能となる。或いは、この場合、３個の圧電素子の一つを伸縮しない柱状部材に置き換えて、２個の圧電素子及び柱状部材の伸縮の差異により、部分面の角度が変化するように複数の分割部材を夫々駆動することも可能である。但し、２個の圧電素子を用いた方が、部分面の角度として変更可能な角度範囲が容易にして広くなる。
【００４３】
この圧電素子を備えた態様では、前記駆動手段は、前記スクリーン面の背後に相交差して配線されており、行選択信号が夫々供給される複数の行選択線及び画像データに対応する画像信号が夫々供給される複数のデータ線を有し、前記複数の圧電素子を前記行選択信号及び前記画像信号に従ってマトリクス駆動するように構成されてもよい。
【００４４】
このように構成すれば、マトリクス駆動を行うことで、相対的に少ない数の行選択線及びデータ線を用いて、各分割部材を駆動することが可能となる。
【００４５】
この圧電素子を備えた態様では、前記複数の圧電素子は、前記複数の分割部材の夫々について、各先端が同一直線上にない位置に夫々取り付けられた３個の柱状の圧電素子からなるように構成してもよい。
【００４６】
このように構成すれば、各先端が同一直線上にない位置に、即ち、ある一つの平面上における三角形の頂点を規定する位置に、夫々取り付けられた３個の柱状の圧電素子により、幾何学的見地から、該一つの平面を常に一義的に規定できることになる。即ち、これら３個の圧電素子のうち１個、２個又は３個を、いずれの度合で伸縮させても、一義的に一つの平面が決まる。このため、いずれの駆動状態の場合にも、部分面の角度を安定して所望の角度に変更設定できる。例えば、４個の圧電素子を設ける場合には、脚の長さにずれがある４脚の机やイスの場合と同様に、１個の圧電素子が浮く或いは浮こうとする可能性が生じ、部分面の角度を所望の角度に変更設定することが困難になったり、同一平面上にない４個の圧電素子によって、これらの先端に取り付けられた分割部材に歪みが生じる恐れがある。この観点から、本態様の如く３個の圧電素子を設けることは、実践上有利である。
【００４７】
但し、駆動力増加等の各種目的から、前記複数の分割部材の夫々について、４個以上の柱状の圧電素子を設けてもよいし、前述の如く１個又は２個の柱状の圧電素子を設けてもよい。
【００４８】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
（表示装置の第１実施形態）
本発明に係る表示装置の第１実施形態について、図１から図８を参照して説明する。
【００５０】
先ず図１を参照して、第１実施形態の表示装置におけるスクリーンパネル装置とこれに投影光を照射する光源装置との配置関係について主に説明する。ここに図１は、第１実施形態の表示装置における主要な構成を、観察者と共に示す図式的な平面図である。
【００５１】
図１に示すように、本実施形態の表示装置は、スクリーン面１０を有するパネル装置１０１と、パネル装置１０１を駆動するための行選択線駆動回路１１１及びデータ線駆動回路１１２と、行選択線駆動回路１１１及びデータ線駆動回路１１２に制御信号Ｓｃ及びＳｄを夫々出力する制御信号出力装置１３４と、投影光３０１ｉｎをスクリーン面１０に対して照射する光源装置２０１と、光源装置２１２における投影光３０１ｉｎの出射動作を制御するための投影光制御装置２１２とを備えて構成されている。
【００５２】
パネル装置１０１は、スクリーン面１０に対して、光源装置２０１によって投影光３０１ｉｎが斜めに投影されるように配置される。観察者５０１は、スクリーン面１０に対して正対する位置に居る。
【００５３】
パネル装置１０１は、仮にスクリーン面１０の全域に白色表示をする場合に、光源装置２０１から出射された投影光３０１ｉｎがスクリーン面１０に対して、予め設定された投影角度θｐ（θｐ＜９０度）で、斜めに入射され、これがスクリーン面１０で反射してなる表示光３０１ｏｕｔは、主に観察者５０１の方へ向けられるように構成されている。尚、表示光３０１ｏｕｔは、実際には多少散乱した散乱光或いは拡散光であるので、図中矢印で示した表示光３０１ｏｕｔの方向は、その光量分布或いは光強度分布上で、最も高密度或いは高強度の光が進行する方向を意味している。
【００５４】
本実施形態では特に、光源装置２０１は、投射光３０１ｉｎとして、ＲＧＢのカラー成分を含む白色光を照射する白色光源である。
【００５５】
次に、図２から図６を参照して、本実施形態の表示装置における、パネル装置の駆動に係る構成について詳細に説明する。ここに図２は、本実施形態の表示装置の全体構成に係る図式的なブロック図であり且つパネル装置を正面から見た様子を含んで示している。図３は、図２の表示装置における分割部材の構成を示す部分拡大斜視図であり、図４は、図２の表示装置における分割部材の構成を示す部分拡大分解斜視図である。図５は、図２の表示装置におけるパネル装置及び駆動回路の回路構成を示す電気的なブロック図である。図６は、図２に示した制御信号出力装置に内蔵されるメモリ装置が格納する、データテーブルの一例を示している。
【００５６】
図２から図５に示すように、本実施形態の表示装置では、パネル装置１０１におけるスクリーン面１０の向かって左側の辺に行選択線駆動回路１１１が設けられ、パネル装置１０１におけるスクリーン面１０の上側の辺にデータ線駆動回路１１２が設けられている。行選択線駆動回路１１１は、スクリーン面１０に対して横方向に延びる複数の行選択線１２１を介して、図３及び図４に示す如きパネル装置１０１内の各分割部材１１６を駆動する圧電素子１６６の電圧を保持するメモリ１６７（図５参照）に、行選択信号を供給する。そして、データ線駆動回路１１２は、スクリーン面１０に対して縦方向に延びる複数の配線１２２ａ及び１２２ｂを夫々介して、圧電素子１６６を駆動するための二つの電源電位信号ＶＳＳ及びＶＤＤを、圧電素子１６６に供給する。データ線駆動回路１１２は更に、データ線１２２ａを介して、圧電素子１６６を駆動するための、画像データに対応する画像信号の一例であるＢＩＴ（ビット）信号を、メモリ１６７に供給するように構成されている。
【００５７】
図２に示したパネル装置１０１の領域Ｃ４の、前方斜めから見た拡大斜視図である図３及び後方斜めから見た拡大分解斜視図である図４に示すように、本実施形態の表示装置は、スクリーン面１０に沿ってマトリクス状に配列されており島状の矩形面からなる部分面１２６を夫々有する複数の分割部材１１６と、各部分面１１６の角度を変更可能なように複数の分割部材１１６を駆動するための圧電素子１６６が取り付けられた素子基板１３６とを備える。
【００５８】
本実施形態では特に、複数の部分面１２６は、ＲＧＢのカラー成分を選択的に夫々反射する三つの種類に分類されている。即ち、複数の部分面１２６は、Ｒのカラー成分を選択的に反射するＲ部分面、Ｇのカラー成分を選択的に反射するＧ部分面、及びＢのカラー成分を選択的に反射するＢ部分面を含む。更に、このようなＲ部分面、Ｇ部分面、及びＢ部分面が、ストライプ配列、デルタ配列、トライアングル配列等の所定の配列方式で配列されて、相互に隣接する一つのＲ部分面、一つのＧ部分面、及び一つのＢ部分面が１セットとなって、表示画像における一画素に対応している。或いは、このようなＲ部分面、Ｇ部分面、及びＢ部分面が、表示画像における一画素に対応しているように構成してもよい。尚、このような部分面１２６における選択的な反射方式に係る具体的な構成については後に詳述する（図７及び図８参照）。
【００５９】
図４に示すように、本発明に係る「駆動手段」の一例を構成する、柱状の圧電素子１６６は、分割部材１１６毎に部分面１２６の裏面側に３つ設けられている。圧電素子１６６は、これに印加される電圧に応じて伸縮し、その柱状の長さを変化させる。例えば三つの圧電素子１６６のうち一つ又は二つのみが伸縮される。これにより、分割部材１１５を傾けることで、部分面１２６の角度を所望の角度に変更可能である。このような部分面１２６の角度は、各部分面１２６における投影光３０１ｉｎの反射光としての、表示光３０１ｏｕｔを、スクリーン面１０を見る観察者５０１（図１参照）の方へ反射するための第１角度と、該反射光としての表示光３０１ｏｕｔを観察者５０１の方へ反射しないための第２角度との間で、変更可能とされる。
【００６０】
例えば、圧電素子１６６に印加する電圧信号の周期を上げることで、フレーム周期６０Ｈｚである画像を、ＲＧＢ各色２５６階調のカラー表示を行う際に必要な、２５６階調×３色×６０Ｈｚ＝４６０８０回／秒といった相対的に高駆動周波数で、部分面１２６の角度を変更可能である。更に、三つの圧電素子１６６を、なるべく近接して一箇所に設けるようにすれば、これら三者間における同一の伸縮差でカバーできる、部分面１１６の振幅或いは傾きの範囲を、大きくできる。
【００６１】
再び図２において、表示装置は、操作パネル１３５を更に備え、制御信号出力装置１３４は、メモリ装置１３４ｍを内蔵する。
【００６２】
メモリ装置１３４ｍは、例えば、図６に例示した如き、投影光３０１ｉｎの投影角度θｐ（図１参照）を規定するデータを、光源装置２０１の各種設定について示すデータテーブルを格納する。
【００６３】
図６に示すように、より具体的には、光源装置２０１がパネル装置１０１に対して、例えば、右側の床上、右側の天井、左側の床上、左側の天井等の、特定の場所に置かれるものとして、予め設定或いは登録された設定毎に（即ち、図６中で、設定ＮＯ．１、２、…毎に）、投影光３０１ｉｎがいずれの方向からスクリーン面１０に対して入射されるかが、即ち、投影光３０１ｉｎの投影角度が、一覧データとして格納されている。ここでは、上下角度（図６中、○○○）と、左右角度（図６中、×××）によって、投影角度を規定している。但し、スクリーン面１０内における複数箇所について投影角度がデータとして登録されてもよいし、投影光３０１ｉｎの拡散角度がデータとして登録されていてもよい。或いは、これに代えて、光源装置２０１のスクリーン面１０に対する相対的な座標によって、投影光３０１ｉｎが入射する方向を規定してもよい。
【００６４】
再び図２において、制御信号出力装置１３４は、メモリ装置１３４ｍが格納するデータテーブルのうち、操作パネル１３５を介して操作者５０１により指定された光源装置２０１の位置に対応するもの（例えば、“右側の床上”などの設定に対応する投影角度）に従って、予め前述の第１及び第２角度を求める。即ち、制御信号出力装置１３４では、実際の表示に先立って又は表示中に、投影光３０１ｉｎが各部分面１２６で反射してなる反射光が、表示光３０１ｏｕｔとして観察者５０１の方へ反射するための第１角度と、投影光３０１ｉｎが各部分面１２６で反射してなる反射光が、観察者５０１の方へ反射しないため、即ち表示光３０１ｏｕｔが観察者５０１へ届かない第２角度を、光源装置２０１と観察者５０１との配置関係に応じて決定する。ここでは、光源装置２０１からスクリーン面１０に入射される投影角度θｐを一のパラメータとして且つスクリーン面１０に対して観察者５０１の居る方の角度を他のパラメータとして、これらの第１及び第２角度を決めるようにする。この際の、投影角度θｐと、第１又は第２角度との関係は、予め実験的、経験的、シミュレーション又は理論的に取得しておき、それら取得された関係をテーブル化して、制御信号出力装置１３４内のメモリ装置１３４ｍに、図６に示したデータテーブルとは別に、記憶しておけば、その後におけるこのような第１及び第２の角度の決定を迅速且つ確実に行うことが可能となる。
【００６５】
従って、例えば天井や床など、或いは右端や左端など、所望の位置に光源装置２０１を配置しても、或いは、観察者５０１がスクリーン面１０に対して何処に居ても、表示の際には、以下に説明するように、画像データに対応するＢＩＴ信号に基づいて各部分面１２６の角度を第１及び第２角度に変更することで、鮮明なカラー画像をスクリーン面１０に映し出すことが可能となる。
【００６６】
制御信号出力装置１３４は、このように角度センサ１４２の検出結果に従って求められた第１及び第２角度のうち表示すべきカラーに応じたいずれかに部分面１２６の角度を変更し、更に、表示すべきカラーに応じた時間だけ変更した角度を保持するように制御信号を生成出力する。
【００６７】
尚、図５に示すように、データ線駆動回路１１２は、部分面１２６（図３及び図４参照）毎に３個ずつ設けられた圧電素子１６６の夫々に対して、制御信号出力装置１３４（図４参照）から入力される制御信号に応じて、画像データに対応するＲＧＢ夫々の階調を示すＢＩＴ信号を、データ線１２２ｃを介して各メモリ１６７に供給する。行選択線駆動回路１１１は、行選択信号を線順次で供給するように構成されている。これらの行選択線１２１、電源電位線１２２ａ、電源電位線１２２ｂ及びデータ線１２２ｃは、図３及び図４に示した素子基板１３６上に、半導体メモリ、保持容量等の素子からなるメモリ１６７と共に形成されている。
【００６８】
次に、図７及び図８を参照して、分割部材１１６の部分面１２６における、選択的な反射方式に係る具体的な構成について詳述する。ここに図７及び図８は夫々、本実施形態の分割部材１１６における、選択的な反射方式の各種具体例を示す部分断面図である。
【００６９】
図７に示すように、分割部材１１６の一の具体例では、部分面１２６は、圧電素子１６６が取り付けられた基材１１６ｃと、基材１１６ｃの表面に設けられた反射膜１２６ｂと、反射膜１２６ｂの表面に設けられたカラーフィルタ１２６ａとを備えて構成されている。カラーフィルタ１２６ａは、部分面１２６が、Ｒ、Ｇ及びＢ部分面のいずれであるかに応じて、Ｒ、Ｇ又はＢに着色されている。他方、反射膜１２６ｂは、例えばアルミニウム等の高い光反射率を有する金属膜から構成されている。更に、反射膜１２６ｂは、そのスクリーン面１０側（即ち図７中、上側）など、少なくともその一部が、白色散乱面又は荒らされたミラー面からなる。その材料としては、上述した金属膜の他、樹脂、化学繊維、ガラス等が挙げられる。尚、カラーフィルタ１２６ａ及び反射膜１２６ｂの他にも、保護膜或いはパッシベーション膜、ブラックマトリクス或いはブラックマスク等の他の膜等が、分割部材１１６の部分面１２６側に、設けられていてもよい。
【００７０】
従って本具体例によれば、図７中上方からの光は、カラーフィルタ１２６ａを介して反射膜１２６ｂで反射するので、部分面１２６が、Ｒ、Ｇ及びＢ部分面のいずれであるかに応じて、部分面１２６は、Ｒ、Ｇ又はＢのカラー成分の光を選択的に反射することが可能となる。
【００７１】
図８に示すように、分割部材１１６の他の具体例では、部分面１２６は、圧電素子１６６が取り付けられた基材１１６ｃと、基材１１６ｃの表面に設けられた多層膜１２６ｃとを備えて構成されている。多層膜１２６ｃは、部分面１２６が、Ｒ、Ｇ及びＢ部分面のいずれであるかに応じて、その材質、膜厚等の光学特性によりＲ、Ｇ又はＢのカラー成分のみを選択的に反射するように構成されている。即ち、多層膜１２６ｃは、特定周波数の光を選択的に、その各膜における屈折率、膜厚或いは光学膜厚等の光学特性に応じて反射するように構成されている。更に、多層膜１２６ｃは、例えばそのスクリーン面１０側（即ち図７中、上側）など、少なくともその一部が、白色散乱面又は荒らされたミラー面からなる。尚、多層膜１２６ｃの他にも、保護膜或いはパッシベーション膜、ブラックマトリクス或いはブラックマスク等の他の膜等が、分割部材１１６の部分面１２６側に、設けられていてもよい。
【００７２】
従って本具体例によれば、図８中上方からの光は、部分面１２６が、Ｒ、Ｇ及びＢ部分面のいずれであるかに応じて、部分面１２６は、Ｒ、Ｇ又はＢのカラー成分の光を選択的に反射することが可能となる。
【００７３】
次に図２から図８を参照して、本実施形態の表示装置の動作を、その構成と共に更に説明する。
【００７４】
図２において、表示時には、制御信号出力装置１３４の制御下で、光源装置２０１によって、白色光たる投影光３０１ｉｎがスクリーン面１０に照射される。すると、投影光３０１ｉｎが照射されていることを点灯信号Ｓｒにより検出した制御信号出力装置１３４の制御下で、行選択線駆動回路１１１から行選択信号が行毎に順次供給される。これと並行して、データ線駆動回路１１２により、ＢＩＴ信号がデータ線１２２ｃを介して供給される。これらにより、行選択信号が供給された行選択線１２１に接続されたメモリ１６７に対して、対応するデータ線１２２ｃからＢＩＴ信号に応じた電圧が書き込まれ、保持される。すると、圧電素子１６６によって、この保持されたＢＩＴ信号の電圧に従って、分割部材１１６が駆動され、各画素に対応する部分面１２６の角度が、第１及び第２角度間で変化させられる。各圧電素子１６６は、電源電圧電位ＶＤＤ及びＶＳＳを用いることで、対応するメモリ１６７に書き込まれた電位に応じて、次にＢＩＴ信号が新たに書き込まれるまでの期間中に適宜、その伸張動作を行うことになる。
【００７５】
よって、部分面１２６が投影光３０１ｉｎを反射してなる反射光である、表示光３０１ｏｕｔの画素毎の有無によって、スクリーン面１０に表示画像が表示されることになる。この際、ＢＩＴ信号の種類に応じて、動画、静止画、通常の動画よりもスローに動く動画など、各種のカラー表示画像が表示される。そして特に、相隣接するＲ、Ｇ及びＢ部分面からのＲ、Ｇ及びＢの反射光によって、フルカラーの表示画行なわれることになる。即ち、Ｒ表示、Ｇ表示及びＢ表示が夫々行われる微細な各画素内における且つ一定時間内における時間割合の調整によって、観察者５０１の視覚において、ＲＧＢ間の中間調表示として、カラーの階調表示が可能とされる。
【００７６】
例えば、Ｒ光が反射されるべき部分面１１６については、画素行を選択する行選択線１２１が行選択信号がハイレベルとされることで選択されている間毎に、各画素を含む列に対するＢＩＴ信号が、対応するメモリ１６７に供給される。この際、ＢＩＴ信号の電圧値は、どれだけＲ成分を含むカラー表示が当該画素で行われるかに応じて、制御信号出力手段１３４によって決められている。そして、ＢＩＴ信号が全データ線１２２ｃに対して画素行毎に同時に又は順次に供給され、更に画素行全体に対するこのようなＢＩＴ信号の供給が、行選択信号が線順次されることで、スクリーン面１０の全体について行われる。これらにより、次に、一の画素に対して、その画素が属する画素行が行選択線１２１により選択され且つデータ線駆動回路１１２から新たなＢＩＴ信号が供給されるまでの間に、当該一の画素では、供給されたＢＩＴ信号の電圧値に応じた時間だけ、第１角度とされてＲ光が反射され続けることになる。
【００７７】
同様に、Ｇ光が反射されるべき部分面１１６については、画素行を選択する行選択線１２１が選択されている間に、各画素を含む列に対するＢＩＴ信号が、対応するメモリ１６７に供給される。この際、ＢＩＴ信号の電圧値は、どれだけＧ成分を含むカラー表示が当該画素で行われるかに応じて、制御信号出力手段１３４によって決められている。そして、ＢＩＴ信号が全データ線１２２ｃに対して画素行毎に同時に又は順次に供給され、更に画素行全体に対するこのようなＢＩＴ信号の供給が、行選択信号が線順次されることで、スクリーン面全体について行われる。これらにより、次に、一の画素に対して新たなＢＩＴ信号が供給されるまでの間に、当該一の画素では、供給されたＢＩＴ信号の電圧値に応じた時間だけ、第１角度とされてＧ光が反射され続けることになる。
【００７８】
同様に、Ｂ光が反射されるべき部分面１１６については、画素行を選択する行選択線１２１が選択されている間に、各画素を含む列に対するＢＩＴ信号が、対応するメモリ１６７に供給される。この際、ＢＩＴ信号の電圧値は、どれだけＢ成分を含むカラー表示が当該画素で行われるかに応じて、制御信号出力手段１３４によって決められている。そして、ＢＩＴ信号が全データ線１２２ｃに対して画素行毎に同時に又は順次に供給され、更に画素行全体に対するこのようなＢＩＴ信号の供給が、行選択信号が線順次されることで、スクリーン面全体について行われる。これらにより、次に、一の画素に対して新たなＢＩＴ信号が供給されるまでの間に、当該一の画素では、供給されたＢＩＴ信号の電圧値に応じた時間だけ、第１角度とされてＢ光が反射され続けることになる。
【００７９】
そして例えば、最高階調のＢＩＴ信号が書き込まれると、圧電素子１６６は、接続された部分面１２６を第１角度に、次にＢＩＴ信号が書き込まれるまで固定する。これに対して例えば、最低階調のＢＩＴ信号が書き込まれると、圧電素子１６６は、接続された部分面１２６を第２角度に、次にＢＩＴ信号が書き込まれるまで固定する。更に例えば、中間階調のＢＩＴ信号が書き込まれると、圧電素子１６６は、接続された部分面１２６を第１角度に、次にＢＩＴ信号が書き込まれるまでの全期間の一部である、中間階調に相当する時間だけ固定し、その後、第２角度に変化させ、次にＢＩＴ信号が書き込まれるまで固定する。或いは例えば、中間階調のＢＩＴ信号が書き込まれると、圧電素子１６６は、接続された部分面１２６を第２角度に、次にＢＩＴ信号が書き込まれるまでの全期間の一部である、中間階調に相当する時間だけ固定し、その後、第１角度に変化させ、次にＢＩＴ信号が書き込まれるまで固定する。
【００８０】
このように白色光である投影光３０１ｉｎを、そのＲ光、Ｇ光及びＢ光の別に、各部分面１２６でＢＩＴ信号に応じて反射することで、Ｒ、Ｇ及びＢ部分面の１セットに夫々対応する各画素において、カラーの表示を行うことが可能となり、よってスクリーン面全体として、カラー表示が可能となる。
【００８１】
しかも本実施形態によれば、投影光３０１ｉｎをスクリーン面１０に対して斜めに照射しても、部分面１２６の第１及び第２角度を調整すれば、所望の位置に居る観察者５０１の方へ、反射光として表示光３０１ｏｕｔを向かわせることででき、これにより、スクリーン面１０に、観察者５０をして鮮明な画像を表示可能となる。
【００８２】
加えて、本実施形態によれば、マトリクス駆動を行うことで、相対的に少数の行選択線１２１及びデータ線１２２を用いて、相対的に多数の分割部材１１６を圧電素子１６６によって駆動することできる。但し、個々の分割部材１１６に係る圧電素子１６６を、セグメント方式により個別の配線で個別に駆動することも勿論可能である。特に、スクリーン面１０の背後の空間であれば、各種配線や各種素子等が多数配置されても、画像表示を行う上での不都合は殆どなくて済む。
【００８３】
尚、上述した実施形態において、圧電素子１６６による部分面１２６の角度の２値制御に代えて、部分面１２６の角度の多値制御或いは連続制御を行ってもよい。例えば、中間階調のＢＩＴ信号がメモリ１６７に書き込まれると、これに対応する圧電素子１６６は、部分面１２６を、第１及び第２角度間にある中間調に相当する角度に、次にＢＩＴ信号が書き込まれるまで固定するように構成してもよい。
【００８４】
更に、圧電素子１６６に対して電圧が無印加の状態にある場合に、部分面１２６がスクリーン面１０に対して予め光源装置２０１の標準位置や標準的な投影角度に対応する角度で傾けられているように構成してもよい。特に、右又は左斜めから投影光３０１ｉｎを照射し、スクリーン面１０の正面に位置する観察者５０１に対して、表示画像を見せるという標準的な使用環境が予め決まっているのであれば、このような圧電素子１６６に対する電圧無印加時における部分面１２６の角度についてデフォールト値を設定することは、圧電素子１６６に要求される振幅範囲を狭めることに繋がる。よって、装置構成や制御の単純化を図る上で実践上有利である。
【００８５】
更にまた、上述の実施形態では、圧電素子を分割部材１１６毎に、三つ設ける構成としたが、これは二つ又は一つでもよい。例えば、分割部材は夫々、支軸の回りに可動に固定されており、分割部材毎に一つの圧電素子を設け、該一つの圧電素子は、部分面の法線方向に伸縮可能に構成されていると共に分割部材に対して支軸の回りに伸縮力が作用するように配置されており、一つの圧電素子における伸縮により、部分面が支軸の回りで動くように、分割部材を駆動するように構成することも可能である。このように構成すれば、圧電素子に印加するＢＩＴ信号を変動させることで、所望周期且つ所望角度で支軸により決められた一つの方位で、部分面を傾けることが可能となる。各分割部材につき圧電素子が一つである分だけ、分割部材の駆動制御は、相対的に容易である。
【００８６】
以上の結果、本実施形態の表示装置によれば、スクリーン面１０で直接、投影光３０１ｉｎを変調するので、スクリーン面１０にて鮮明な画像を表示可能となる。特に斜めから投射光３０１ｉｎを当てた場合であっても鮮明な画像を表示できるので、狭い室内で表示を行う際にも、光源装置２０１からスクリーン面１０までの距離を稼ぐことができ、実践上大変有利である。
【００８７】
（表示装置の第２実施形態）
本発明に係る表示装置の第２実施形態について、図９及び図１０を参照して説明する。ここに図９は、第２実施形態の表示装置を観察者と共に示す図式的な側面図であり、図１０は、第２実施形態における分割部材の一具体例を示す部分拡大分解斜視図及びその図式的断面図である。尚、図９及び図１０において、図１から図８に示した第１実施形態の構成要素と同様の構成要素については、同様の参照符合を付し、その説明は適宜省略する。
【００８８】
図９に示すように、本実施形態の表示装置は、光源装置２０１が天井５０２に取り付けられて斜め下向きに投影光３０１ｉｎを出射するように構成されている。
【００８９】
また、図９におけるパネル装置１０１の領域Ｃ２の、後方斜めから見た拡大分解斜視図である図１０（ａ）及びその図式的断面図である図１０（ｂ）に示すように、パネル装置１０１は、分割部材１１６毎に部分面１２６の裏面側に立設された柱状部１６８と、柱状部１６８の先端に固定された球状部１６９と、球状部１６９を回動させる複数のローラ部１７７と、ローラ部１７７の回転制御を行う駆動回路１４６ｂとを備える。ローラ部１７７及び駆動回路１４６ｂは、球状部１６９と共に、パネル装置１０１の本体部１４６内に収容されている。駆動回路１４６ｂは、例えば図５に示した如き、行選択線駆動回路１１１から供給される行選択信号により選択された行毎に、データ線駆動回路１１２から供給されるＢＩＴ信号に応じて、ローラ部１７７を回転させる。これにより、球状部１６９を回動させて、柱状部１６８と共に分割部材１１５を傾け、部分面１２６の角度を第１又は第２の角度に変更するように構成されている。
【００９０】
このように本実施形態によれば、配列された部分面１２６を夫々、ＢＩＴ信号に応じて、第１又は第２角度に変化させることで、投影光３０１ｉｎを変調する。これにより、投射光３０１ｉｎを斜めに照射しても、各部分面１２６における反射光である表示光３０１ｏｕｔによって、観察者５０１に対して、鮮明な表示画像をスクリーン面１０上に映し出すことが可能となる。
【００９１】
尚、本実施形態において、駆動回路１４６ｂを、セグメント方式により個別の配線で個別に駆動することも勿論可能である。特に、スクリーン面１０の背後の空間であれば、各種配線や各種素子等が多数配置されても、画像表示を行う上での不都合は殆どなくて済む。
【００９２】
（表示装置の第３実施形態）
本発明に係る表示装置の第３実施形態について、図１１を参照して説明する。ここに図１１は、第３実施形態の表示装置の全体構成に係る図式的なブロック図であり且つパネル装置を正面から見た様子を含んで示している。尚、図１１において、図１から図８に示した第１実施形態の構成要素と同様の構成要素については、同様の参照符合を付し、その説明は適宜省略する。
【００９３】
図１１に示すように、本実施形態の表示装置は、角度センサ１４２を備えて構成されている。その他の構成については、上述した第１実施形態の場合と概ね同様である。
【００９４】
角度センサ１４２は、方位センサ、カメラ、計算機等を備え、投影光３０１ｉｎの投影角度θｐ（図１参照）を検出するように構成されている。角度センサ１４２は、投影角度を直接示す情報、又はスクリーン面１０に対する光源装置２０１の相対方位を示す情報を出力する。この際、スクリーン面１０の全体について、図１に示した如き、投影光３０１ｉｎの光軸上の一つの投影角度θｐのみを検出してもよいし、スクリーン面１０内における複数箇所について投影角度θｐを検出してもよい。
【００９５】
制御信号出力装置１３４は、例えば角度センサ１４２の検出結果に従って、図６に示した如きデータテーブルをメモリ装置１３４ｍ内に構築する。或いは、制御信号出力装置１３４は、メモリ装置１３４ｍに登録することなく、例えば角度センサ１４２の検出結果に従って、スクリーン面１０に対する投影光３０１ｉｎの投影角度θｐに基づいて、予め前述の第１及び第２角度を求める。即ち、制御信号出力装置１３４では、実際の表示に先立って又は表示中に、投影光３０１ｉｎが各部分面１２６で反射してなる反射光が、表示光３０１ｏｕｔとして観察者５０１の方へ反射するための第１角度と、投影光３０１ｉｎが各部分面１２６で反射してなる反射光が、観察者５０１の方へ反射しないため、即ち表示光３０１ｏｕｔが観察者５０１へ届かない第２角度を、光源装置２０１と観察者５０１との配置関係に応じて決定する。ここでは、光源装置２０１からスクリーン面１０に入射される投影角度θｐを一のパラメータとして且つスクリーン面１０に対して観察者５０１の居る方の角度を他のパラメータとして、これらの第１及び第２角度を決めるようにする。この際の、投影角度θｐと、第１又は第２角度との関係は、予め実験的、経験的、シミュレーション又は理論的に取得しておき、それら取得された関係をテーブル化して、制御信号出力装置１３４内のメモリ装置１３４ｍに記憶しておけば、その後におけるこのような第１及び第２の角度の決定を迅速且つ確実に行うことが可能となる。
【００９６】
尚、投影角度θｐについては、上述の如く、角度センサ１４２によって、これを検出するか、操作パネル１３５を介して投影角度データとして入力されてもよい。加えて、このような第１及び第２角度は、全ての部分面について共通でもよいし、スクリーン面１０内における各部分面１２６の位置に応じて、即ち、投影光３０１ｉｎの広がりの度合や、各光部分における投影角度の微妙な相違を考慮した上で、各部分面１２６で個別に決められてもよい。
【００９７】
（表示装置の第４実施形態）
本発明に係る表示装置の第４実施形態について、図１２及び図１３を参照して説明する。ここに図１２は、第４実施形態の表示装置の全体構成に係る図式的なブロック図であり且つパネル装置を正面から見た様子を含んで示している。図１３は、図１２に示した制御信号出力装置に内蔵されるメモリ装置が格納する、データテーブルの一例を示している。尚、図１２及び図１３において、図１から図８に示した第１実施形態、又は図１１に示した第３実施形態の構成要素と同様の構成要素については、同様の参照符合を付し、その説明は適宜省略する。
【００９８】
図１２に示すように、本実施形態の表示装置は、第１実施形態の如き光源装置２０１及び投影光制御装置２１２が設けられておらず、太陽３０２からの太陽光を投影光３０２ｉｎとして用いるように構成されている。このため、制御信号出力装置１３４に内蔵されるメモリ装置１３４ｍ内には、図１３に示した如きデータテーブルが構築されている。即ち、図１３に示すように、例えば特定の方位を向いているビルの壁面に並行であるスクリーン面１０に対して、年月日及び日時毎に太陽光である投影光３０２ｉｎの投影角度（図１参照）を示すデータが、テーブル形式で登録されている。ここでは、上下の角度と左右の角度との組合せとして、投影角度を年月日且つ日時毎に示している。その後に表示動作を行う際には、表示装置が内蔵する時計又は外部時計を参照しつつ、制御信号メモリ装置１３４ｍに格納されたデータテーブル（図１３参照）を参照することで、各部分面についての最適な角度設定を自動的に行うことができる。その他の構成及び動作については、上述した第１実施形態の場合と概ね同様である。
【００９９】
このように第４実施形態によれば、予め年月日及び日時毎に入射角を示すデータをテーブル形式で設定しておくので、月日や日時に寄らずに、最適な角度設定を自動的に行うことができるので大変有利である。加えて、第３実施形態が備える角度センサ１４２（図１１参照）を、第４実施形態に組み合わせることで、比較的データ量が多くなるデータテーブル（図１３参照）を用いることなく、太陽光である投影光３０２ｉｎのスクリーン面１０に対する投影角度をリアルタイムで検出し、この検出結果に応じて各部分面１２６の角度を調整する、即ち前述の第１角度及び第２角度を決定するように構成してもよい。
【０１００】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う表示装置もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】第１実施形態の表示装置における主要な構成を、観察者と共に示す図式的な平面図である。
【図２】第１実施形態の表示装置の全体構成に係る図式的なブロック図である。
【図３】図２の表示装置における分割部材の構成を示す部分拡大斜視図である。
【図４】図２の表示装置における分割部材の構成を示す部分拡大分解斜視図である。
【図５】図２の表示装置におけるパネル装置及び駆動回路の回路構成を示す電気的なブロック図である。
【図６】第１実施形態に係る制御信号出力装置に内蔵されるメモリ装置が格納する、データテーブルの一例を示す概念図である。
【図７】第１実施形態に係る分割部材の一の具体例を示す部分断面図である。
【図８】第１実施形態に係る分割部材の他の具体例を示す部分断面図である。
【図９】第２実施形態の表示装置を観察者と共に示す図式的な側面図である。
【図１０】第２実施形態における分割部材の一具体例を示す部分拡大分解斜視図（図９（ａ））及びその図式的側面図（図９（ｂ））である。
【図１１】第３実施形態の表示装置の全体構成に係る図式的なブロック図である。
【図１２】第４実施形態の表示装置の全体構成に係る図式的なブロック図である。
【図１３】第４実施形態に係る制御信号出力装置に内蔵されるメモリ装置が格納する、データテーブルの一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０…スクリーン面、１０１…パネル装置、１１１…行選択線駆動回路、１１２…データ線駆動回路、１１６…分割部材、１２６…部分面、１３４…制御信号出力装置、１６６…圧電素子、２０１…光源装置、２１２…投影光制御装置、５０１…観察者
【図１】
2006208494.tif 000003
【図２】
2006208494.tif 000004
【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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