(57)【要約】  スクリーン１００は、映像を表示する光を散乱する光拡散液を内部に有するマイクロカプセル１１を面状に配列した光拡散層１０を有する。バインダー材料１Ａにより光拡散層１０は支持シート１２に固定されている。支持シート１２の面にはフレネルレンズ１８が形成されている。光拡散板１は光拡散層１０および支持シート１２で構成されている。スクリーン１００は光拡散板１および光拡散板２で構成されている。光拡散層１０を透過する光の散乱波の散乱分布は時間的な変化をする。これにより、シンチレーションを低減することができる。
2011070777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を表示するレーザー光を散乱する光拡散液を内部に有するマイクロカプセルを面状に配列した光拡散層を有する光学素子。
【請求項２】
前記光拡散液は、前記レーザー光を散乱する光拡散粒子と前記光拡散粒子を分散させる分散媒とからなる請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記光拡散層は電界を発生させる電極を有し、前記光拡散粒子は電荷を有する請求項２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記光拡散層は電界を発生させる電極を有し、前記光拡散液は電荷を有する帯電物質を有する請求項２に記載の光学素子。
【請求項５】
前記帯電物質は、親水性部分と親油性部分とを有する請求項４に記載の光学素子。
【請求項６】
前記光拡散液は、互いに混ざり合わず異なる屈折率を有する少なくとも２種類以上の液体である請求項１に記載の光学素子。
【請求項７】
前記光拡散液は光拡散粒子を有する請求項６に記載の光学素子。
【請求項８】
前記光拡散層は電界を発生させる電極を有し、前記液体の内少なくとも１つの液体は電荷を有する請求項６または７に記載の光学素子。
【請求項９】
映像を表示するレーザー光を散乱する光拡散粒子と、
電荷を有する帯電物質と、
前記光拡散粒子と前記帯電物質とを分散する分散媒と、
前記光拡散粒子、前記帯電物質および前記分散媒を内部に有し面状に配列して光拡散層を形成するセルと
前記セルに電界を発生させる電極と
を備える光学素子。
【請求項１０】
前記帯電物質は、親水性部分と親油性部分とを有する界面活性剤である請求項９に記載の光学素子。
【請求項１１】
互いに混ざり合わず異なる屈折率を有する少なくとも２種類以上の液体と、
前記液体を内部に有し面状に配列して映像を表示するレーザー光を散乱する光拡散層を形成するセルと
を備える光学素子。
【請求項１２】
前記液体は光拡散粒子を有する請求項１１に記載の光学素子。
【請求項１３】
前記セルに電界を発生させる電極を有し、前記液体の内少なくとも１つの液体は電荷を有する請求項１１または１２に記載の光学素子。
【請求項１４】
前記電極の内１つはブラックストライプである請求項３から請求項５、請求項８、請求項９、請求項１０および請求項１３のいずれか１項に記載に記載の光学素子。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の前記光学素子を備えるスクリーン。
【請求項１６】
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の前記光学素子を有する表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像表示用の光学素子、スクリーンおよび表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ等の投写型表示装置は、光源から出射された光線をスクリーンに投影することでスクリーン上に画像を表示する。しかし、光線は映像を映し出すスクリーンの光拡散層を透過する際に散乱する。その散乱した光線が視聴者等の鑑賞者側で干渉すると、スクリーン上にぎらつきが発生する。この光線の干渉が原因で発生する輝度むらはシンチレーションと呼ばれている。このシンチレーションが画像を劣化させてしまうという問題点があった。輝度むらは、表示面の中で輝度が均一でないことを示している。【０００３】
この問題を解決するために次に示す方法が開示されている（例えば、特許文献１）。スクリーンは第１の基板と第２の基板を有している。この２枚の基板の間には光散乱部が挟まれている。光散乱部は分散媒の中に光散乱材を分散した分散液を有している。前記基板の少なくとも一方に振動を与えると、光散乱材が分散媒の中を移動する。スクリーンに入射した光線が光拡散板や光散乱部を通過する。この光の散乱により散乱波が形成される。光散乱材が移動することにより散乱波の散乱分布および散乱波の位相は時間的に変化する。この散乱分布の時間的な変化および位相の時間的な変化は、シンチレーションを低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５１９１４号公報（段落００１１、００１２、図５、図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、スクリーンに光拡散部を設ける構成は、スクリーン全体での光散乱材の分布むらが発生する問題を有している。これにより、シンチレーションの低減効果にむらが生じる。光拡散部は、分散媒および光散乱材を有する。そして、光散乱材は分散媒の中を移動する。【０００６】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたものである。スクリーン全体での光散乱材の分布むらの発生を抑えて、むら無くシンチレーションを低減するスクリーンを得ることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る光学素子は、映像を表示するレーザー光を散乱する光拡散液を内部に有するマイクロカプセルを面状に配列した光拡散層を有するものである。【０００８】
この発明に係る光学素子は、映像を表示するレーザー光を散乱する光拡散粒子と、電荷を有する帯電物質と、前記光拡散粒子と前記帯電物質とを分散する分散媒と、前記光拡散粒子、前記帯電物質および前記分散媒を内部に有し面状に配列して光拡散層を形成するセルと、前記セルに電界を発生させる電極とを備えるものである。【０００９】
この発明に係る光学素子は、互いに混ざり合わず異なる屈折率を有する少なくとも２種類以上の液体と、前記液体を内部に有し面状に配列して映像を表示するレーザー光を散乱する光拡散層を形成するセルとを備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、表示面全体においてシンチレーションを低減する光学素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る投写型の表示装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る表示装置の投写部と鑑賞者とスクリーンの光拡散板との位置関係を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るスクリーンの構成を示した構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るスクリーンの構成を示した構成図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るスクリーンの構成を示す斜視分解図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るマイクロカプセルの構成を示す構成図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る第２の光拡散板の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るスクリーンの断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係るスクリーンの断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係るマイクロカプセルの構成を示す構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る表示装置の投写部と鑑賞者とスクリーンとの位置関係を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係るスクリーンの構成を示した構成図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係るスクリーンの構成を示した構成図である。
【図１４】本発明の実施の形態４に係るスクリーンの構成を示した構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態５に係るスクリーンの分散媒とバインダー材料とによる光拡散効果を示した説明図である。
【図１６】本発明の実施の形態５に係るスクリーンの分散媒とバインダー材料とによる光拡散効果を示した特性図である。
【図１７】本発明の実施の形態６に係るスクリーンのマイクロカプセルの構成を示した構成図である。
【図１８】本発明の実施の形態６に係るスクリーンのマイクロカプセルの構成を示した構成図である。
【図１９】本発明の実施の形態６に係るスクリーンのマイクロカプセルの構成を示した構成図である。
【図２０】本発明の実施の形態６に係るスクリーンのマイクロカプセルの構成を示した構成図である。
【図２１】本発明の実施の形態６に係るスクリーンのマイクロカプセルの構成を示した構成図である。
【図２２】本発明の実施の形態６に係るスクリーンのマイクロカプセルの構成を示した構成図である。
【図２３】本発明の実施の形態６に係るスクリーンのマイクロカプセルの構成を示した構成図である。
【図２４】本発明の実施の形態６に係るスクリーンのマイクロカプセルの構成を示した構成図である。
【図２５】本発明の実施の形態７に係るスクリーンの電極に印加する電圧と光拡散粒子の速度の時間的変化を示した図である。
【図２６】本発明の実施の形態８に係るスクリーンの電極に印加する電圧と光拡散粒子の速度の時間的変化を示した図である。
【図２７】本発明の実施の形態９に係るスクリーンの電極に印加する電圧の時間的変化を示した図である。
【図２８】本発明の実施の形態９に係るスクリーンの電極に印加する電圧の時間的変化を示した図である。
【図２９】本発明の実施の形態１０に係るスクリーン上にレーザー光をキャンする方法を示した説明図である。
【図３０】本発明の実施の形態１１に係るスクリーンのマイクロカプセルの構成を示した構成図である。
【図３１】本発明の実施の形態１２に係るスクリーンのマイクロカプセルの構成を示した構成図である。
【図３２】本発明の実施の形態１２に係るスクリーンの帯電物質の構成を示した構成図である。
【図３３】本発明の実施の形態１３に係るスクリーンのマイクロカプセルの構成を示した構成図である。
【図３４】本発明の実施の形態１３に係るスクリーンのマイクロカプセルの構成を示した構成図である。
【図３５】本発明の実施の形態１３に係るスクリーンのマイクロカプセルの構成を示した構成図である。
【図３６】本発明の実施の形態１３に係るスクリーンのマイクロカプセルの構成を示した構成図である。
【図３７】本発明の実施の形態１４に係るスクリーンの構成を示した構成図である。
【図３８】本発明の実施の形態１４に係るスクリーンの構成を示した構成図である。
【図３９】本発明の実施の形態１４に係るスクリーンの構成を示した構成図である。
【図４０】本発明の実施の形態１５に係るスクリーンの構成を示した構成図である。
【図４１】本発明の実施の形態１５に係るスクリーンの構成を示した構成図である。
【図４２】本発明の実施の形態１６に係るスクリーンの構成を示した構成図である。
【図４３】本発明の実施の形態１６に係るスクリーンの構成を示した構成図である。
【図４４】本発明の実施の形態１６に係るスクリーンのマイクロカプセルの構成を示した構成図である。
【図４５】本発明の実施の形態１６に係るスクリーンの構成を示した構成図である。
【図４６】本発明の実施の形態１７に係るスクリーンの構成を示した構成図である。
【図４７】本発明の実施の形態１７に係るスクリーンの構成を示した構成図である。
【図４８】本発明の実施の形態１８に係る液晶表示装置の構成を示した構成図である。
【図４９】本発明の実施の形態１８に係る液晶表示装置の構成を示した構成図である。
【図５０】本発明の実施の形態１８に係る液晶表示装置の構成を示した構成図である。
【図５１】本発明の実施の形態１９に係る投写型表示装置の構成を示した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における投写型の表示装置３の構成図である。図２は投写部３１、鑑賞者９、第１の光拡散板１および第２の光拡散板２の位置関係を示す説明図である。表示装置３は投写部３１、鑑賞者９、第１の光拡散板１および第２の光拡散板２を有する。スクリーン１００は第１の光拡散板１および第２の光拡散板２を有する。図３および図４はスクリーン１００の構成を示した構成図である。図５は投写用スクリーン１００の構成を示す斜視分解図である。図６はマイクロカプセル１１の構成を示す構成図である。図７は第２の光拡散板２の構成を示す断面図である。
【００１３】
図１において、投写部３１から出射した投写光４は、ミラー部３２で反射した後スクリーン１００に投写される。図２において、ミラー部３２を省いて表示装置３の構成を簡略化して示している。スクリーン１００は第１の光拡散板１と第１の光拡散板２とを備えている。面状に配列されたマイクロカプセル１１は光拡散層１０を形成する。第１の光拡散板１は、マイクロカプセル１１で形成された光拡散層１０および支持シート１２で構成されている。投写部３１から出射した投写光４はスクリーン１００の入射側に設けられた第１の光拡散板１を透過する際に散乱する。投写光４は、第２の光拡散板２を透過する際にも散乱する。第２の光拡散板２は第１の光拡散板１に対して投写部３１と反対側に配置されている。
【００１４】
鑑賞者９は、その散乱光をスクリーン１００に投影された映像として観る。鑑賞者９は、スクリーン１００に対して投写部３１と反対側に位置する。ここで、散乱光の時間的な変化は、シンチレーションを平均化する。そして、散乱光の時間的な変化は、シンチレーションを低減する。散乱光が時間において変化する機能は、第１の光拡散板１に設けられている。スクリーンに入射した光線は光拡散板または光散乱部を通過する。光散乱材の移動は、光拡散板または光散乱部で形成される散乱波の散乱分布を変化させ、散乱波の位相を変化させる。スクリーンの上の輝度分布は変化してシンチレーションは低減する。
【００１５】
表示装置３の奥行きを薄くするため、投写光４は、投写部３１からスクリーン１００に向けて比較的大きな投写角度で投写される。このためスクリーン１００は、フレネルレンズ１８を有している。フレネルレンズ１８はスクリーン１００に投写された光を鑑賞者９の方向に向ける機能を有する。図３に示すように、第１の光拡散板１はフレネルレンズ１８の機能を投写光４の入射面側に一体として持つことができる。また、図４に示すように、フレネルレンズ１８を別部品としてスクリーン１００の入射側に配置し、フレネルレンズ１８と第２の光拡散板２との間に第１の光拡散板１を配置することができる。
【００１６】
図５に示すように、第１の光拡散板１は、支持シート１２とマイクロカプセル１１とを有している。図６に示すように、マイクロカプセル１１は、カプセル膜１３の中に分散媒１Ｂと光拡散粒子１５とを有している。光拡散粒子１５は第１の光拡散粒子である。分散液１４は分散媒１Ｂと光拡散粒子１５とで構成されている。図３に示すように、マイクロカプセル１１は、支持シート１２に対して、投写光４の出射側に接着剤などのバインダー材料１Ａで固定されている。バインダー材料１Ａは硬化した後も弾性を有する場合もある。特に、後述する反射型スクリーンに用いる場合は、完全に硬化しないバインダー材料１Ａを用いることは有効である。
【００１７】
この構成は、製造する上でマイクロカプセル１１を混ぜた接着剤を使用する。支持シート１２の出射側の面にこの接着剤を均一に塗布する工程が必要である。この製造方法は例えばスクリーン印刷技術を利用すれば容易に実現できる。また、このような方法を用いれば、手軽に短時間で支持シート１２の出射側の面の全面にマイクロカプセル１１を塗布することができる。このため、第１の光拡散板１は容易に生産でき、品質も安定して生産できる。
【００１８】
第１の光拡散板１および第２の光拡散板２は、表示装置３に設けられた保持構造により所定の位置に保持される。このため、スクリーン１００を構成する第１の光拡散板１および第２の光拡散板２が重力や外力などにより撓む可能性がある。例えば特許文献１のスクリーンは、スクリーンの光拡散部が第１の基板と第２の基板の間に挟まれた構造である。光拡散部は分散媒の中に移動可能な光散乱材を有している。スクリーンが撓むと、第１の基板と第２の基板の隙間量が変化する。このため、光散乱材の数や光散乱材の移動速度がスクリーン面上で均一にならない可能性がある。
【００１９】
一方、実施の形態１に係るスクリーン１００においては、マイクロカプセル１１は支持シート１２に固定されている。このため、第１の光拡散板１が撓んでその平面性が変化したとしても、マイクロカプセル１１の形状が変化することはない。このため、マイクロカプセル１１の中の光拡散粒子１５の数が変化することが無い。また、マイクロカプセル１１の中の光拡散粒子１５の移動速度が変化することが無い。平面性の維持が困難な大画面用スクリーンにおいても透過光の強度分布やシンチレーションの低減効果を均一に保つことが出来る。
【００２０】
図６において、マイクロカプセル１１は略球形をしている。また、マイクロカプセル１１はカプセル膜１３の中に分散液１４を含んでいる。分散液１４は分散媒１Ｂと光拡散粒子１５とで構成されている。光拡散粒子１５は略球形の分散相である。
【００２１】
カプセル膜１３は、例えばゼラチン、ゼラチンとアラビアゴムの混合物、ウレタン樹脂、メラミン樹脂および尿素-ホルマリン樹脂などで構成される。分散媒１Ｂは、密度や粘性などを選択する。選択された密度や粘性などによって、光拡散粒子１５は分散液１４の中で移動しやすくなる。その結果、第１の光拡散粒子１５は分散液１４の中でブラウン運動をする。これにより、第１の光拡散粒子１５は分散液１４の中で移動を続けることが出来る。
【００２２】
ブラウン運動は、微粒子の不規則な運動である。ブラウン運動は、熱運動をする周囲の分子が不均一に衝突して起こる現象である。ブラウン運動により、投写光４の散乱波は時間的な変化をする。これにより、シンチレーションは平均化される。そしてシンチレーションは低減し、シンチレーションは取り除かれる。
【００２３】
また、光拡散粒子１５を同じ符号に帯電させる。光拡散粒子１５は第１の光拡散粒子である。このことで、それぞれの光拡散粒子１５は反発し、分散液１４の中で一か所に集まることなく均一に分散する。このため、光拡散粒子１５は、分散液１４の中で一か所に集まることなく、分散液１４の中でブラウン運動をすることができる。光拡散粒子１５は均一に分散した状態で移動する。光拡散板１は、このような効果を得ることができる。
【００２４】
また、投写光４によりスクリーン１００の温度が上昇すると、マイクロカプセル１１の中の光拡散粒子１５は活発にブラウン運動をする。光拡散粒子１５がマイクロカプセル１１の中での移動を続けることにより、投写光４の散乱波は時間的な変化をする。その変化量と変化速度が十分大きければ、シンチレーションは平均化される。そしてシンチレーションは低減し、シンチレーションは取り除かれる。
【００２５】
光拡散粒子１５の大きさは、０．５μｍ程度から１０μｍ程度までの範囲が望ましい。微小粒子にレーザビームを照射すると、その粒子から様々な方向に光が発せられる。様々な方向とは、前後の方向、上下の方向および左右の方向である。これが回折散乱光と呼ばれている。
【００２６】
回折散乱光の強さは、光が発せられる方向に一定の光強度分布パターンを描く。光強度分布パターンは、粒子の大きさによって様々な形に変化する。粒子径が小さくなるにつれて、側方の光および後方の光が強くなってくる。側方とは上下の方向および左右の方向である。後方とはレーザビームの進行に対して逆向きの方向である。つまり、光はマユのような形や瓢箪のような形になってあらゆる方向に広がっていく。
【００２７】
光拡散粒子１５の直径が０．５μｍより小さい場合、散乱光の強度分布の後方に散乱する割合は無視できない。この場合、スクリーン１００を透過する光量は減少し、光利用効率は低下する。光利用効率は投写部３１から出射した光量のうち、鑑賞者９が映像として見る光量の比である。このため、スクリーン１００に投影された画面は暗くなる。光拡散粒子１５の直径が一方直径が１０μｍ以上の場合、分散媒１Ｂから受ける抵抗が大きくなり、マイクロカプセル１１の中での光拡散粒子１５の動きが低下する。その結果、シンチレーションの低減効果を十分得られない可能性がある。
【００２８】
また、マイクロカプセル１１の直径が大きくなると、第１の光拡散板1の厚みが大きくなるため、解像度が低下する。このためマイクロカプセル１１の直径は２００μｍ程度以下が望ましい。なお、特許文献１における光散乱材の媒質中の移動は、上記のマイクロカプセル１１の直径２００μｍより大きいものである。しかし、光拡散粒子１５の移動量が２００μｍ程度であっても、光拡散粒子１５がマイクロカプセル１１の内部でランダムな移動をすれば、シンチレーションの低減効果を得ることができる。このため、従来と同様に光拡散粒子１５が大きな距離を移動しなくても特に問題とはならない。
【００２９】
これにより、スクリーン全体の光拡散粒子の分布むらを抑えてシンチレーションを低減するスクリーンを得ることができる。
【００３０】
また、シンチレーションを低減するスクリーンが特開２００７−３２８００３号公報に開示されている。この公報は、スクリーンの光拡散板の全体をスクリーンの面の方向に回転させる技術を開示している。この回転運動により、連続的に光拡散板を移動させる方法が提案されている。光拡散板は特許文献１の光散乱材の機能を有する。しかし、スクリーンの光拡散板全体を動かす方法を採用すると、光拡散板の駆動に大きなエネルギーが必要となる。このため、振動の問題や騒音の問題などがあった。本実施の形態１に係るスクリーンは、光拡散粒子を移動させている。スクリーンの光拡散板の全体を動かす方法に比べて、光拡散粒子の移動に必要なエネルギーは小さい。このため、スクリーンを動かす際に発生する振動を抑えることができる。また、スクリーンを動かす際に発生する騒音などの弊害を抑えることができる。
【００３１】
なお、実施の形態１では、スクリーン１００が第１の光拡散板１と第２の光拡散板２を有する構成を説明した。しかし、第２の光拡散板２は必ずしも必要でない。このため、スクリーン１００を第２の光拡散板２を省いた構成としても構わない。スクリーン１００は第２の光拡散板２を省いた構成を採用できる。しかし、マイクロカプセル１１の中の光拡散粒子１５の動きが遅い場合、シンチレーションが十分に低減されない。この場合、光線の干渉に基づく輝度むらがスクリーン上を移動するように見えることがある。このような場合に、第２の光拡散板２を設けると、上記光線の干渉に基づく輝度むらを低減してシンチレーションを抑えることができる。
【００３２】
次に図７を用いてコントラストを向上させる構成について説明する。図７は第２の光拡散板２の構成を示す模式図である。図７（Ａ）および図７（Ｂ）の上側は鑑賞者９の側であり、下側は投写光４の入射側である。図７（Ａ）に示すように、第２の光拡散板２の投写光４の入射側にはレンチキュラーレンズ２３が形成されている。鑑賞者９の側の支持シート部２１の内部には光拡散粒子２２が含まれている。光拡散粒子２２は第２の光拡散粒子である。
【００３３】
外部からの光線５は鑑賞者９の側から第２の光拡散板２に入射する。光線５は支持シート部２１の中の光拡散粒子２２によって散乱する。その後、光線５はレンチキュラーレンズ２３のレンズ面で反射し、再び鑑賞者９の側に出射する。レンチキュラーレンズ２３は、第２の光拡散板２の投写光４の入射側に配置されている。鑑賞者９は投写光４以外に、光線５を同時に観る。光線５は外部からの不要な光である。投写光４は投写部３１から投写された画像光である。画像光とは、画像情報を有する光のことである。このため、映像のコントラストが低下する。
【００３４】
そこで同図７（Ｂ）に示すように、ブラックストライプ２４を支持シート部２１の鑑賞者９の側に設ける。ブラックストライプ２４は、レンチキュラーレンズ２３のレンズ面で反射した光を吸収する。または、ブラックストライプ２４は、レンチキュラーレンズ２３のレンズ面で反射した光を反射する。ブラックストライプ２４は、外部からの不要な光線５を鑑賞者９の側に出射しない。これにより、コントラストの低下を抑えることが出来る。ここで、レンチキュラーレンズ２３は水平方向の視野角を広げるため垂直方向に形成されている。そのため、ブラックストライプ２４も同様に、垂直方向に設ける。
【００３５】
さらに第１の光拡散板１の配置および第２の光拡散板２の配置によりコントラストを向上させることが出来る構成を説明する。上述のように、マイクロカプセル１１の内の光拡散粒子１５の直径は、０．５μｍ程度から１０μｍ程度までであることが望ましい。ただし、ブラウン運動を考慮すると１μｍ程度の粒子直径が最も適している。このため、第１の光拡散粒子１５は、粒子直径が１μｍ程度の粒子を使用する。しかし、１μｍ程度の粒子によって、光は光線の進行方向に散乱する特性を持つ。それに加えて、１μｍ程度の粒子によって、光は後方にも若干散乱する特性を持つ。後方とは光線の進行方向に対して逆向きの方向である。
【００３６】
一方、第２の光拡散粒子２２の直径は第１の光拡散粒子１５の粒子の直径よりも大きい。第２の光拡散粒子２２は第２の光拡散板２に含まれている。第１の光拡散粒子１５は第１の光拡散板１のマイクロカプセル１１に含まれている。このため、第２の光拡散粒子２２の場合、第１の光拡散粒子１５と比較して光線の進行方向に散乱光が集中する。つまり、光拡散板２においては、後方への光の散乱は少ない。ここで、後方とは鑑賞者９の側である。一方、光拡散板１においては、後方への光の散乱は多い。ここで、後方とは投写部３１の側である。このことから、光線５を、鑑賞者９の側に極力散乱させないために、小さな粒径の光拡散粒子１５の位置は、大きな粒径の光拡散粒子２２との位置関係を考慮して決められる。光線５は鑑賞者９の側からスクリーン１００の内部に入射する光線である。後方とは光線５の進行方向に対して反対方向である。鑑賞者９の側とは光線５の進行方向に対して後方である。
【００３７】
つまり、第１の光拡散板１は投写光４の入射側に配置される。第２の光拡散板２は出射側に配置される。第１の光拡散板１は小さい粒径の第１の光拡散粒子１５を有する。第２の光拡散板２は大きな粒径の第２の光拡散粒子２２を有する。投写光４の入射側は表示装置３の内部の側である。投写光４の出射側は表示装置３の外部の側である。これにより、外光が鑑賞者９の側に散乱することを防ぐことができる。なお、光線５は外光である。第１の光拡散粒子１５は第１の光拡散板１の光拡散粒子である。第２の光拡散粒子２２は第２の光拡散板２の光拡散粒子である。
【００３８】
以上のように、ブラックストライプ２４を第２の光拡散板２の出射面の側に配置すること、で映像のコントラストを向上できる。また、第１の光拡散粒子１５を投写光４の入射側に配置する。そして、第２の光拡散粒子２２を投写光４の出射側に配置する。このことで映像のコントラストを向上できる。第１の光拡散粒子１５の粒径は、第２の光拡散粒子２２に比べて小さい。
【００３９】
実施の形態２．
実施の形態１におけるスクリーン１００では、投写光４を用いたスクリーン１００の温度上昇を利用して、マイクロカプセル１１の内部の光拡散粒子１５のブラウン運動を促進している。実施の形態２におけるスクリーン１１０では、スクリーン１１０に電圧を与えて電界を発生させることで光拡散粒子１５のブラウン運動を促進する。なお、実施の形態２では、実施の形態１で説明した第２の光拡散板２を省いた構成で説明する。
【００４０】
図８、９は、実施の形態２におけるスクリーン１１０，１２０の構成を示す断面図である。なお、図２から図５までの構成要素と同一構成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【００４１】
図８に示すように、透明な電極１６ａと透明な電極１６ｂとの間に支持シート１２およびマイクロカプセル１１は配置される。マイクロカプセル１１は支持シート１２に塗布されている。つまり、透明な電極１６ａ，１６ｂは支持シート１２とマイクロカプセル１１とを投写光４の光軸方向の両側から挟むように配置される。電源１７は２枚の電極１６ａ，１６ｂに接続されている。電源１７が２枚の電極１６ａ，１６ｂに電圧を与える。すると、マイクロカプセル１１に電界が発生する。実施の形態２における光拡散粒子１５は、同符号に帯電している。つまり、光拡散粒子１５はプラスに帯電しているか、または光拡散粒子１５はマイナスに帯電している。このため、帯電した光拡散粒子１５はクーロン力を受ける。そして、光拡散粒子１５はマイクロカプセル１１の中を投写光４の光軸方向に動く。電極１６ａ，１６ｂに交流の電圧を与える。これにより、光拡散粒子１５は投写光４の光軸方向に往復するように動き続ける。
【００４２】
なお、透明な電極は、電極自体が透明である場合がある。また、透明な電極は、電極自体は透明では無いが、電極の線径が微細である場合がある。つまり、電極が細いために、透き通ってスクリーンの向こうが見える。
【００４３】
例えば、光拡散粒子１５がプラスに帯電しているとする。支持シート１２の側の電極１６ａ側をプラスに帯電させる。マイクロカプセル１１の側の電極１６ｂをマイナスに帯電させる。この場合、光拡散粒子１５は電極１６ｂの方向にマイクロカプセル１１の中を動く。ただし、各々の光拡散粒子１５は同じプラスに帯電しているため、反発し合う。このため、光拡散粒子１５は一か所に集まることはない。次に電極１６ａをマイナスに帯電させる。そして、電極１６ｂをプラスに帯電させる。この場合、光拡散粒子１５は電極１６ａの方向にマイクロカプセル１１の中を動く。
【００４４】
このように電極１６ａ，１６ｂに交流電圧をかけると、光拡散粒子１５はスクリーン１１０の光軸方向に往復し続ける。また、マイクロカプセル１１の中の光拡散粒子１５は互いに反発する。そして、光拡散粒子１５は一か所に集まることはない。これにより、投写光４の散乱波は時間的な変化をする。その変化量および変化速度が十分大きければ、鑑賞者５にとってシンチレーションは平均化されて低減する。または、鑑賞者５にとってシンチレーションは除去される。
【００４５】
これにより、スクリーン１１０は、光拡散粒子１５のブラウン運動に加え、光拡散粒子１５の動きを活発にさせてシンチレーションを低減する効果を向上できる。また、スクリーン１１０は、光拡散粒子１５の移動に必要なエネルギーを抑えることができる。そして、スクリーン１１０は、スクリーン全体の光拡散粒子の分布むらを抑えてシンチレーションを低減することができる。
【００４６】
次に図９について説明する。図８に示したスクリーン１１０では、透明な電極１６ａと透明な電極１６ｂとの間に支持シート１２およびマイクロカプセル１１は配置されている。一方、図９に示すスクリーン１２０では、透明な電極１６ａと透明な電極１６ｂとの間にマイクロカプセル１１のみが配置されている。このため、マイクロカプセル１１は支持シート１２に固定された電極１６ａの上に固定される。光拡散板１は光拡散層１０と電極１６ａで構成されている。
【００４７】
これにより、スクリーン１２０は、より直接的にマイクロカプセル１１に電界をかけることができる。このため、電極１６ａ，１６ｂに交流電圧をかけることで、スクリーン１２０は、より容易に光拡散粒子１５を投写光４の光軸方向に移動させることができる。スクリーン１２０は、光拡散粒子の移動に必要なエネルギーを抑えることができる。また、スクリーン１２０は、スクリーン全体の光拡散粒子の分布むらを抑えてシンチレーションを低減することができる。
【００４８】
実施の形態３．
実施の形態１では、マイクロカプセル１１内の光拡散粒子１５の形状は略球形であった。しかし、実施の形態３における光拡散粒子１５は球形以外の形状である。図１０は実施の形態３におけるマイクロカプセル１１の構成を示す構成図である。なお、図６の構成要素と同一構成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【００４９】
光拡散粒子１５が球形の場合、シンチレーションを効果的に低減するには、光拡散粒子１５はマイクロカプセル１１の中で十分な速度でその位置を変える必要がある。つまり、球形の光拡散粒子１５は速く動く必要がある。一方、図１０に示すように、光拡散粒子１５が例えば凸レンズのような扁平な非球形（以下、凸レンズ形状と言う。）をしている場合を検討する。凸レンズ形状の光拡散粒子１５はマイクロカプセル１１の中でその位置を変えなくても、分散媒１Ｂの分子の運動によりその姿勢を変化させることができる。これにより、光拡散粒子１５の投写光４に対する角度変化が生じる。光拡散粒子１５は、マイクロカプセル１１の中でその位置を変えることなく、散乱波の時間的な変化を生じさせることができる。分散媒分子の運動は温度が低い環境において小さい。しかし、低温の環境でも、非球形の光拡散粒子１５はシンチレーションを低減できる。または、低温の環境でも、非球形の光拡散粒子１５はシンチレーションを除去できる。
【００５０】
これにより、光拡散粒子の移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の光拡散粒子の分布むらを抑えてシンチレーションを低減するスクリーンを得ることができる。
【００５１】
なお、光拡散粒子１５の材料は高分子とすることで球形、非球形の粒子を容易に作製することができる。高分子とは、例えばポリスチレン、アクリルなどである。
【００５２】
実施の形態４．
実施の形態１から３まででは、透過型スクリーンについて説明したが、実施の形態４では、反射型スクリーンについて説明する。図１１は投写部３１、鑑賞者９および反射型のスクリーン１３０の位置関係を示す説明図である。図１２はスクリーン１３０の構成を示した構成図である。図１３はスクリーン１４０の構成を示した構成図である。なお、図２および図３の構成要素と同一構成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【００５３】
図２の透過型スクリーン１００とは異なり、投写部３１から出射した投写光４はスクリーン１３０の表面で反射する。この際、投写光４は散乱する。図１１に示すように、鑑賞者９はスクリーン１３０に対して投写部３１と同一の側に位置する。鑑賞者９は、その散乱光を映像として観ることが出来る。映像とは、スクリーン１３０に映し出された映像である。
【００５４】
図１２において、スクリーン１３０の支持シート１２の鑑賞者９の側の表面には、凹凸形状の光拡散部１９が形成されている。マイクロカプセル１１は、支持シート１２の投写光４の入射側にバインダー材料１Ａで固定されている。バインダー材料１Ａとは接着剤などである。つまり、マイクロカプセル１１は、スクリーン１３０の光拡散部１９の形成されている面に接着剤などで固定されている。スクリーン１３０は、実施の形態１における光拡散板１に相当する。
【００５５】
投写光４は投写部３１から出射する。そして、投写光４はマイクロカプセル１１を透過する際に散乱する。マイクロカプセル１１はスクリーン１３０の入射側に設けられている。投写光４は光拡散部１９で反射する際にも散乱する。光拡散部１９はスクリーン１３０の入射側に形成されている。光拡散部１９で反射した光線は、マイクロカプセル１１を透過する際に再度散乱する。
【００５６】
マイクロカプセル１１で散乱光は時間的な変化をする。この機能によって、シンチレーションは平均化されて低減する。または、この機能によって、シンチレーションは平均化されて除去される。マイクロカプセル１１はスクリーン１３０の光拡散部１９の側の面に設けられている。これにより、光拡散粒子の移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の光拡散粒子１５の分布むらを抑えてシンチレーションを低減するスクリーンを得ることができる。
【００５７】
実施の形態１から３までで説明した透過型スクリーンは、スクリーンの後方から投射するリアプロジェクタで使用される。透過型スクリーンは、一般的にはプロジェクションテレビ等で用いられる。このため、スクリーンは表示装置３の筐体に固定され、表示装置３の部品として用いられる。表示装置３はプロジェクションテレビ等である。一方、実施の形態４で説明する反射型スクリーンは、フロントプロジェクタ等の投写装置である。フロントプロジェクタ等は、投写部３１がスクリーンの前方から光を投射する構成である。スクリーン１３０は通常会議室等の天井に巻かれた状態で保管されている。図１２で説明したように、従来の反射型スクリーンの光拡散部１９は、支持シート１２の表面に形成されている。このため、従来の反射型スクリーンは、巻いた状態で保管することは容易にできる。
【００５８】
実施の形態４で説明したスクリーン１３０は、マイクロカプセル１１を従来のスクリーンの表面に取り付けている。接着剤などがマイクロカプセル１１の取り付けに用いられる。このため、従来のシンチレーション対策を施したスクリーンと比較しても、巻いた状態で保管することが容易にできることがわかる。従来のシンチレーション対策を施したスクリーンとは、特許文献１で示したスクリーンである。
【００５９】
また、実施の形態２で説明したように、マイクロカプセル１１の中の光拡散粒子１５のブラウン運動に加え、スクリーンに電圧を与える方法を採用している。スクリーンに電圧を与える方法は、光拡散粒子１５の動きを促進する方法である。図１３のスクリーン１４０に示すように、電極１６ａと電極１６ｂとの間に支持シート１２およびマイクロカプセル１１が配置されている。つまり、電極１６ａ，１６ｂは支持シート１２と支持シート１２に取り付けられたマイクロカプセル１１とを投写光４の光軸方向の両側から挟むように配置されている。
【００６０】
この場合、マイクロカプセル１１の側に配置された電極１６ｂは透明である必要がある。しかし、支持シートの側に配置された電極１６ａは透明である必要はない。また、実施の形態２の図９で説明したように、電極１６ａと電極１６ｂとの間に支持シート１２が配置されず、電極１６ａと電極１６ｂとの間にマイクロカプセル１１のみが配置されている。この場合、電極１６ａ，１６ｂは両方とも透明である必要がある。図１４に示すスクリーン１５０は、より直接的にマイクロカプセル１１に電界をかけることができる。スクリーン１５０は、電極１６ａ，１６ｂに交流電圧をかけることで、より容易に光拡散粒子１５を投写光４の光軸方向に移動させることができる。
【００６１】
またこの場合でも、上述と同様に、電源１７を天井側に配置することで、スクリーン１４０，１５０を容易に巻いた状態で保管できる。
【００６２】
以上のように反射型スクリーン１３０は、マイクロカプセル１１をスクリーンの表面に有している。反射型スクリーン１３０は、光拡散粒子１５の移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の光拡散粒子１５の分布むらを抑えてシンチレーションを低減することができる。また、スクリーン１４０，１５０は、電極１６ａ，１６ｂを有している。電極１６ａ，１６ｂは、光拡散粒子１５のブラウン運動に加えて、光拡散粒子１５の動きを活発にさせる。そして、シンチレーションを低減する効果を向上できる。また、スクリーン１３０，１４０，１５０は、スクリーンを保管する際、容易にスクリーンを巻いて保管することができる。
【００６３】
なお、反射型スクリーンの場合、上述のように、スクリーンと投写装置とが別部品である場合だけではない。投写装置はプロジェクタである。特許文献である特開２００３―３８８４３の段落００２４、図５、図７で示されるように、ゲーム機などでは反射型スクリーンが表示装置の１つの部品として用いられている。
【００６４】
実施の形態５．
実施の形態５では、接着剤の屈折率とマイクロカプセル１１の中の分散媒１Ｂの屈折率とに関して述べる。接着剤はマイクロカプセル１１を支持シート１２の上に保持している。図１５は分散媒１Ｂの光拡散効果およびバインダー材料１Ａの光拡散効果を示した説明図である。マイクロカプセル１１の周りの破線の内側はバインダー材料１Ａを示している。バインダー材料１Ａは接着剤などである。図１６は分散媒１Ｂの光拡散効果およびバインダー材料１Ａの光拡散効果を示した特性図である。なお、図２の構成要素および図６の構成要素と同一構成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【００６５】
図１５において、バインダー材料１Ａの屈折率をｎＢとし、分散媒１Ｂの屈折率をｎＰとする。バインダー材料１Ａは図３に示すようにマイクロカプセル１１の周辺に存在する。両者の屈折率ｎＢ，ｎＰが異なると、マイクロカプセル１１はレンズの効果を有する。図１５（Ａ）に示すように、屈折率差（ｎＢ−ｎＰ）が負の値の場合、マイクロカプセル１１は凸レンズの効果を有する。図１５（Ｂ）に示すように、屈折率差（ｎＢ−ｎＰ）が正の値の場合、マイクロカプセル１１は凹レンズの効果を有する。この効果は、両者の屈折率差の絶対値｜ｎＢ−ｎＰ｜に依存する。つまり、バインダー材料１Ａの材料と分散媒１Ｂの材料の選択によって、スクリーンは非常に大きな光拡散効果を有する。
【００６６】
屈折率差の絶対値｜ｎＢ−ｎＰ｜による光拡散効果を有する場合、スクリーンに映し出される映像はぼやけてしまう。そして、スクリーンに映し出される映像は鮮明でなくなる。この現象は、マイクロカプセル１１の中の光拡散粒子１５による散乱の有無に関わらない。屈折率差の絶対値｜ｎＢ−ｎＰ｜はバインダー材料１Ａと分散媒１Ｂとの間の屈折率差の絶対値である。一方、光拡散粒子１５による投写光４の散乱は、映像のぼやける現象を発生する。映像がぼやける現象とは、映像が鮮明でなくなる現象である。この映像のぼやける現象は、屈折率差｜ｎＢ−ｎＰ｜と同様の現象である。しかし、光拡散粒子１５による投写光４の散乱は、シンチレーションを抑えるという効果を有する。そのため、屈折率差の絶対値｜ｎＢ−ｎＰ｜による光拡散効果を小さくする。なぜなら、屈折率差の絶対値｜ｎＢ−ｎＰ｜には、投写光４の散乱の時間的な変化要素が無いからである。つまり、屈折率差の絶対値｜ｎＢ−ｎＰ｜は、シンチレーションを抑える効果を有しないからである。一方、光拡散粒子１５による投写光４の光拡散効果は、シンチレーションを抑える効果を有する。このため、光拡散粒子１５による投写光４の光拡散効果を大きくする。これにより、映像のぼやける現象を抑えることができ、効果的にシンチレーションを抑えることができる。
【００６７】
バインダー材料１Ａと分散媒１Ｂとの屈折率差｜ｎＢ−ｎＰ｜の範囲について具体的に述べる。図１６は屈折率差（ｎＢ−ｎＰ）とヘイズ値（曇価）の関係を示した図である。横軸が屈折率差（ｎＢ−ｎＰ）を示し、縦軸がヘイズ値を示している。ヘイズ値はフィルムに可視光を照射したときの全透過光に対する拡散透過光の割合である。ヘイズ値が小さくなるとフィルムの透明性は向上する。このように、ヘイズ値はフィルム等の曇りの度合を示す値であり、光拡散素子１５の光拡散効果を定量的に示した量として、一般的に用いられている。
【００６８】
図１６の中において、屈折率差の絶対値｜ｎＢ−ｎＰ｜の値がゼロである場合、へイズ値は極小である。そして、そのヘイズ値は約４３％である。このヘイズ値は光拡散粒子１５のみによる光拡散効果を示している。なお、カプセル膜は光拡散効果に影響を及ぼす。しかし、その影響は微小であるため考慮しない。屈折率差の絶対値｜ｎＢ−ｎＰ｜が大きくなるにつれて、マイクロカプセル１１によるレンズ作用が大きくなる。ヘイズ値は急激に増加する。屈折率差の絶対値｜ｎＢ−ｎＰ｜が０．０５の場合、ヘイズ値は約８０％となる。屈折率差の絶対値｜ｎＢ−ｎＰ｜が０．０５以上になると、ヘイズ値の増加が鈍化し、ヘイズ値は約８８％に収束する。これらのことより、屈折率差による光拡散効果を抑え、光拡散粒子１５の光拡散効果を大きくすることが望ましい。屈折率差の絶対値｜ｎＢ−ｎＰ｜は以下の条件数式（１）を満たすことが好ましい。屈折率差の絶対値｜ｎＢ−ｎＰ｜はバインダー材料１Ａの屈折率ｎＢおよび分散媒１Ｂの屈折率ｎＰの屈折率差の絶対値である。
【００６９】
【数１】
2011070777.tif 000003
【００７０】
以上のように屈折率差の絶対値｜ｎＢ−ｎＰ｜を小さくし、好ましくは｜ｎＢ−ｎＰ｜≦０．０５とする。これにより、屈折率差の絶対値｜ｎＢ−ｎＰ｜による光拡散効果を小さくし映像のぼやける現象を抑える。屈折率差の絶対値｜ｎＢ−ｎＰ｜はシンチレーションを抑える効果を有しない。一方、光拡散粒子１５による投写光４の光拡散効果を大きくすることで、効果的にシンチレーションを抑えることができる。光拡散粒子１５はシンチレーションを低減する効果を有する。以上より、光拡散粒子１５の移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の光拡散粒子１５の分布むらを抑えてシンチレーションを低減するスクリーンを得ることができる。
【００７１】
実施の形態６．
実施の形態１と実施の形態２とでは、ほぼ同じ粒径の光拡散粒子１５を使用し帯電量も同一であった。実施の形態６では、粒径が不均一な光拡散粒子１５が使用され、帯電量が不均一な光拡散粒子１５が使用される。図１７から図２４まではマイクロカプセルの構成を示す構成図である。なお、図６の構成要素および図１０の構成要素と同一構成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【００７２】
図１７において、マイクロカプセル１１は略球形である。マイクロカプセル１１はカプセル膜１３、分散媒１Ｂおよび光拡散粒子１５ａ，１５ｂで構成されている。マイクロカプセル１１の中には、分散媒１Ｂと光拡散粒子１５ａ，１５ｂとが含まれている。分散液１４は分散媒１Ｂおおよび光拡散粒子１５ａ，１５ｂから構成されている。光拡散粒子１５ａ，１５ｂは略球形であり、光拡散粒子１５ａ，１５ｂの粒径は均一ではない。光拡散粒子１５の粒径が同一の場合、例えばブラウン運動により光拡散粒子１５が移動する速度はほぼ同一となる。しかしながら、光拡散粒子１５の粒径が不均一の場合、大きな粒径の光拡散粒子１５ａは移動速度が遅くなる。そして、小さな粒径の光拡散粒子１５ｂは移動速度が速くなる。光拡散粒子１５は、光拡散粒子１５ａと光拡散粒子１５ｂとをまとめて示している。
【００７３】
マイクロカプセル１１の中の光拡散粒子１５が全て同じ運動をした場合、光拡散粒子１５による散乱光の変化が小さい。しかし、光拡散粒子１５がランダムな運動をした場合、シンチレーションパターンの変化量が大きくなり、効果的なシンチレーションの低減効果を期待できる。光拡散粒子１５の粒径が均一でないため、光拡散粒子１５の移動速度の差が生じる。光拡散粒子１５の運動のランダム度合が向上するため、よりシンチレーションを低減することができる。
【００７４】
次に、実施の形態２と同様に光拡散粒子１５を同一の電荷に帯電させた場合で、電極１６に交流電圧を印加した場合を説明する。図１８に示すように、ｘ軸方向に直流の電界Ｅを発生させた場合、粘性抵抗とクーロン力とが等しくなった状態において、光拡散粒子１５の移動速度Ｖは、以下の数式（２）のように表せる。ここで、電界をＥとし、光拡散粒子の帯電量をｑとし、粒子半径をａ、分散媒の粘度をηとしている。
【００７５】
【数２】
2011070777.tif 000004
【００７６】
この数式（２）から、光拡散粒子１５の半径ａの大きさに応じて移動速度Ｖが変化することが分かる。光拡散粒子１５の粒径が均一でないため、光拡散粒子１５はそれぞれ異なった移動速度Ｖで移動する。
【００７７】
また、シンチレーションを除去するために最も効果的な光拡散粒子１５の動きは、大きな速度でランダムな動きである。つまり、シンチレーションの除去は、シンチレーションパターンの変化によりなされる。粒子が大きな速度で移動すると、人間の目に知覚できないほど早くシンチレーションパターンが変化する。このため、効果的にシンチレーションを低減することができる。
【００７８】
図１８に示すように、不均一な粒径の光拡散粒子１５を同一電荷に帯電させ、電界Ｅを発生させる。これにより、ブラウン運動による光拡散粒子１５の動きに比べて、光拡散粒子１５の動きは、ランダムでかつ大きな速度となる。このため、交流の電圧を電極１６にかけることで、シンチレーションのパターンはより早く変化し、シンチレーションの低減効果を向上することができる。
【００７９】
図１９は、同一粒径の光拡散粒子１５に、不均一な帯電量ｑを帯電させたマイクロカプセル１１を示す図である。図１９中、大きな＋記号は大きな帯電量を示している。また、小さな＋記号は小さな帯電量を示している。数式（２）から、光拡散粒子１５の移動速度Ｖを変化させるために、光拡散粒子１５の帯電量ｑを均一にしないことも有効であることがわかる。これは、光拡散粒子１５の粒径が同一の場合でも、光拡散粒子１５の移動速度に差を設けることができる。
【００８０】
図２０は、均一ではない粒径の光拡散粒子１５に、均一ではない帯電量ｑを帯電させたマイクロカプセル１１を示している。図２０中、大きな＋記号は大きな帯電量を示している。また、小さな＋記号は小さな帯電量を示している。光拡散粒子１５の粒径が均一でない場合に、小さな粒径の光拡散粒子１５ｅに大きい電荷を帯電させる。また、大きな粒径の光拡散粒子１５ｆに小さい電荷を帯電させる。これらにより、光拡散粒子１５の移動速度の差を大きくすることができる。
【００８１】
また、図２１に示すように、マイクロカプセル１１の中の光拡散粒子１５の粒径を均一としている。そして、おおよそ半分の数の粒子をプラスに帯電させ、残りの粒子をマイナスに帯電させている。プラスの粒子の数はマイナスの粒子の数とほぼ同じである。この場合、分散剤を添加する。分散剤は、光拡散粒子１５ｇおよび光拡散粒子１５ｈを分離する。光拡散粒子１５ｇはプラスに帯電している。光拡散粒子１５ｈはマイナスに帯電している。各々の光拡散粒子１５ｇ，１５ｈは凝集しない。分散剤には電気的反発や立体障害により適当な空間を保持するものがある。ここで使用する分散剤は、光拡散粒子１５ｇ，１５ｈに対する親和性基を有し、分散媒に対して相溶性を有する鎖を有する。分散剤は、立体障害の機能を有する。
【００８２】
この構成で、電極１６に電圧をかけた場合、電極１６ａに向かう光拡散粒子１５の数は、電極１６ｂに向かう光拡散粒子１５の数とほぼ同数となる。そのため、光拡散粒子１５が全て同じ方向に移動する場合と比べて、光拡散粒子１５の運動のランダム度合は向上する。このことで、シンチレーションパターンの変化量が大きくなり、シンチレーションの低減効果を向上することができる。
【００８３】
図２２は、マイクロカプセル１１を示した図である。マイクロカプセル１１の光拡散粒子１５の粒径は均一でなく、おおよそ半分の数の粒子がプラスに帯電し、残りの粒子がマイナスに帯電している。プラスに帯電した粒子の数は、マイナスに帯電した粒子の数とほぼ同じである。図２２では、マイクロカプセル１１の中に、プラスに帯電した大きな粒子１５ｉが含まれ、マイナスに帯電した大きな粒子１５ｊが含まれ、プラスに帯電した小さな粒子１５ｋが含まれ、マイナスに帯電した小さな粒子１５ｍが含まれている。光拡散粒子１５ｉ，１５ｊ，１５ｋ，１５ｍは各々ほぼ同数となっている。
【００８４】
図２３は、均一でない粒径と均一でない帯電量とを併用したマイクロカプセル１１を示している。大きな粒子の帯電量は小さく、小さな粒子の帯電量は大きい。図２３では、マイクロカプセル１１の中に、プラスに帯電した大きな粒子１５ｐが含まれ、マイナスに帯電した大きな粒子１５ｑが含まれ、プラスに帯電した小さな粒子１５ｎが含まれ、マイナスに帯電した小さな粒子１５ｏ含まれている。光拡散粒子１５ｐ，１５ｑ，１５ｎ，１５ｏは各々ほぼ同数となっている。均一でない粒径と均一でない帯電量とを併用することで、よりシンチレーションの低減効果を向上することができる。
【００８５】
また、図２４に示すように、光拡散粒子１５ｒは実施の形態３の光拡散粒子１５と同様の形状をしている。例えば、光拡散粒子１５ｒは扁平な非球形、板状そして棒状等の形状をしている。扁平な非球形は凸レンズのような形状である。光拡散粒子１５ｒの一端はプラスに帯電しており、他端はマイナスに帯電している。上述のように、分散剤が光拡散粒子１５を分離している。そのため、光拡散粒子１５は結合せず、凝集しない。電極１６に交流電圧をかけると、光拡散粒子１５ｒはその場で回転する。これは実施の形態３で説明した場合と同様の効果を有する。しかし、光拡散粒子１５ｒはブラウン運動に比べてより早く回転できる。そのため、シンチレーションの低減効果はより大きくなる。
【００８６】
つまり、投写光４に対する光拡散粒子１５ｒの角度変化が生じる。光拡散粒子１５ｒはマイクロカプセル１１の中を移動することなく散乱波の時間的な変化を生じさせる。温度が低い環境において、分散媒１Ｂの分子の移動は小さい。そのため、例えば温度が低い環境においても、スクリーンはシンチレーションを低減する効果が得られる。または、スクリーンはシンチレーションを除去する効果を得ることができる。
【００８７】
これらにより、光拡散粒子１５ｒの移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の光拡散粒子１５ｒの分布むらを抑えてシンチレーションを低減するスクリーンを得ることができる。
【００８８】
以上のように、光拡散粒子１５の粒径を均一にしないことで効果的にシンチレーションを抑えることができる。光拡散粒子１５の帯電量を均一にしないことで効果的にシンチレーションを抑えることができる。また、効果的なシンチレーションの低減は、プラスの粒子とマイナスの粒子とを混ぜることで可能となる。おおよそ半分の数の粒子がプラスに帯電して、残りの半分の数の粒子がマイナスに帯電している。また、効果的なシンチレーションの低減は、一つの粒子にプラスとマイナスを有することで可能となる。光拡散粒子１５の一端がプラスに帯電し、他端がマイナスに帯電している。これらにより、光拡散粒子の移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の光拡散粒子の分布むらを抑えてシンチレーションを低減するスクリーンを得ることができる。
【００８９】
実施の形態７．
実施の形態２では、電極１６ａ，１６ｂに交流電圧を与えることで、光拡散粒子１５が光軸方向に往復移動を続けることを示した。実施の形態７では、電極１６に加えられる電圧の時間的な変化に関して詳しく述べる。図２５（Ａ）には、電圧の時間的な変化が正弦波の場合と矩形波の場合の電圧波形を示している。図２５（Ｂ）には、図２５（Ａ）の電圧の時間的な変化に対応した光拡散粒子１５の移動速度を示している。図２５（Ｂ）の実線は、図２５（Ａ）の実線で示した電圧を加えたときの粒子の速度を示している。つまり、電圧は矩形で加えられている。図２５（Ｂ）の破線は、図２５（Ａ）の破線で示した電圧を加えたときの粒子の速度を示している。つまり、電圧は正弦波で加えられている。図２５（Ａ）の縦軸は電極１６に加える電圧［Ｖ］を示し、横軸は時間［ｍｓｅｃ］を示している。図２５（Ｂ）の縦軸は光拡散粒子１５の移動速度［μｍ／ｓｅｃ］を示し、横軸は時間［ｍｓｅｃ］を示している。
【００９０】
図２５（Ｂ）に示されるように、電圧の時間的な変化に対応する光拡散粒子１５の移動速度は、矩形波の方が粒子の移動速度が短時間で一定速度となる。また、正弦波では粒子の移動速度は正弦波に近づく。光拡散粒子１５の移動速度は、矩形波の電圧では移動速度の変化は矩形波に近い形状となる。つまり、光拡散粒子１５の移動速度においては、矩形波の電圧を加えられると、粒子の移動速度は短い時間で一定速度となる。光拡散粒子１５の移動速度は、正弦波の電圧では移動速度の変化は正弦波に近い形状となる。このことは、正弦波では電圧の符号が反転時において、光拡散粒子１５の移動速度が低下するため移動速度の絶対値が小さくなる。つまり、光拡散粒子１５の移動速度の低下に伴って、シンチレーションパターンの変化もゆっくりとなる。そのため、鑑賞者９にとって、シンチレーションは容易に認識される。次に、電圧波形が矩形波である場合を検討する。電圧の符号が反転すると、光拡散粒子１５は逆方向に移動を開始する。しかし、光拡散粒子１５の粒子速度の絶対値は短時間で最大となる。このために、シンチレーションパターンは時間的に早く変化する。鑑賞者９にとって、電圧の符号が変わるときでも、シンチレーションは認識されにくい。
【００９１】
電極１６ａ，１６ｂに矩形波の電圧を加えることにより、光拡散粒子１５は反転時の速度の低下を抑えて移動できる。これにより、鑑賞者９にとって、光拡散粒子１５の進行方向が変わるときでもシンチレーションは認識され難くなる。以上より、光拡散粒子１５の移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の光拡散粒子１５の分布むらを抑えて、シンチレーションを低減したスクリーンを得ることができる。
【００９２】
実施の形態８．
実施の形態８では、電極１６ａ，１６ｂに加えられる電圧の時間的な変化について述べる。電圧の反転時に、光拡散粒子１５の移動速度は低下する。実施の形態７では、光拡散粒子１５の移動速度が低下する時間を短くする電圧の時間的な変化について述べた。実施の形態８では、その時間をさらに短くする方法について述べる。図２６（Ａ）は実施の形態８で提案する電圧の時間的変化を示している。図２６（Ｂ）は、図２６（Ａ）に対応する光拡散粒子１５の移動速度の時間変化を示している。図２６（Ｂ）は、図２６（Ａ）で示した電圧波形の場合を実線で表している。また、実施の形態７で示した矩形波形の場合を破線で表している。図２６（Ａ）の縦軸は電極１６に加える電圧［Ｖ］を示している。横軸は時間［ｍｓｅｃ］を示している。図２６（Ｂ）の縦軸は光拡散粒子１５の移動速度［μｍ／ｓｅｃ］を示している。横軸は時間［ｍｓｅｃ］を示している。
【００９３】
図２６（Ａ）に示すように、電圧が反転する時に、電圧の絶対値が一時的に極大値をもつように、大きな電圧を加える。つまり、電圧をプラス方向とマイナス方向とに交互に加えている。例えば、電圧がプラス方向に加えられている期間内について検討する。電圧は印加電圧の方向をプラス方向に反転する時に最大値に設定される。図２６（Ａ）においては、このときの印加電圧は約１３０［Ｖ］である。通常の印加電圧は５０［Ｖ］である。この際、最も大きな電圧を加えることが最も効果的である。つまり、可能な限り大きな電圧を加えることが最も効果的である。これにより、光拡散粒子１５の移動速度の時間的な変化は、図２６（Ｂ）の実線で示した波形となる。破線で示した波形は、実施の形態７で示した矩形波で電圧を加えた場合を示している。破線の波形と比較しても、実線の波形は、短い時間内に光拡散粒子１５の粒子の速度が反転していることを示している。また、実線の波形は、短い時間内に光拡散粒子１５の粒子の速度が最高速度となっていることを示している。
【００９４】
印加電圧が反転する時に、電圧の絶対値が一時的に極大値となるように、大きな電圧を加える。極大値とは加えられる電圧の範囲で最大の値である。実施の形態７では印加電圧が反転する時に生じやすいシンチレーションについて述べた。このシンチレーションを認知しやすい状況を、より短い時間とすることができる。つまり、シンチレーションパターンの変化はより高速とすることが出来る。これにより、電圧が反転する時においても、鑑賞者９にとって、シンチレーションの認識が困難となる。そして、光拡散粒子１５の移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の光拡散粒子１５の分布むらを抑えて、シンチレーションを低減したスクリーンを得ることができる。
【００９５】
実施の形態９．
実施の形態９では、映像信号のカラー表示形式をフィールドシーケンシャル方式としている。電圧は電極１６に加えられる。実施の形態９では、印加電圧の反転のタイミングについて示す。
【００９６】
フィールドシーケンシャル方式とは、映像信号のカラー表示形式を、ＲＧＢの時間的に分割して表示することにより、所望の色を表示する方式である。Ｒは赤色を示し、Ｇは緑色を示し、Ｂは青色を示している。一方、緑色Ｇに比べて、赤色Ｒおよび青色Ｂのシンチレーションの認識は困難である。つまり、他の色と比べて、緑色Ｇのシンチレーションは認識しやすい。
【００９７】
図２７は電極１６ａ，１６ｂの極性の切り替えのタイミングを示した図である。図２７（Ａ）は、赤色Ｒ、青色Ｂおよび緑色Ｇを表示する時間に対する電極１６ａ，１６ｂの極性の切り替えのタイミングを示している。図２７（Ａ）の横軸は時間［ｍｓｅｃ］であり、縦軸は電極１６ａ，１６ｂに加える電圧［Ｖ］である。図２７（Ｂ）は、理解を容易にするために、各色を表示する時間範囲を示している。図２７（Ｂ）の横軸は時間［ｍｓｅｃ］である。時間Ｂは、赤色Ｒおよび青色Ｂを表示する時間である。
【００９８】
図２７に示すように、赤色Ｒや青色Ｂの画像が表示されているタイミングに印加電圧を反転させる。なぜなら、赤色Ｒや青色Ｂのシンチレーションの認識が困難であるからである。これにより、光拡散粒子１５の移動速度の低下により鑑賞者９がシンチレーションを認識しやすい状況を回避することができる。印加電圧の反転は全ての色が表示されていないタイミング行われることもできる。図２８は電極１６ａ，１６ｂの極性の切り替えのタイミングを示した図である。図２８（Ａ）は、赤色Ｒ、青色Ｂおよび緑色Ｇを表示する時間に対する電極１６ａ，１６ｂの極性の切り替えのタイミングを示している。図２８（Ａ）の横軸は時間［ｍｓｅｃ］であり、縦軸は電極１６ａ，１６ｂに加える電圧［Ｖ］である。図２８（Ｂ）は、理解を容易にするために、各色を表示する時間範囲を示している。図２８（Ｂ）の横軸は時間［ｍｓｅｃ］である。フィールドシーケンシャル方式は３色の画像を順次表示する方式である。そのため、フィールドシーケンシャル方式には各画像の間には映像を表示しない時間がある。時間Ｃは、映像を表示しない時間である。これにより、光拡散粒子１５の移動速度の低下により鑑賞者９がシンチレーションを認識しやすい状況を回避することができる。
【００９９】
以上より、光拡散粒子１５の移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の光拡散粒子１５の分布むらを抑えて、鑑賞者９が認識できるシンチレーションを低減したスクリーンを得ることができる。
【０１００】
実施の形態１０．
実施の形態１０で示す映像表示方式はレーザースキャン方式である。実施の形態１０において、電極１６に加えられる電圧の反転のタイミングについて示す。
【０１０１】
レーザースキャン方式とは、レーザー光を映像信号の輝度レベルに調整し、図２９に示すようにスクリーン上の描画領域Ｍにレーザー光をラスタースキャンすることにより映像を表示する方式である。図２９に示すようにレーザースキャン方式は、スクリーン上の描画領域Ｍにレーザー光をラスタースキャンする。その際、レーザー光線の光量は映像信号の輝度レベルに調整される。これにより、スクリーン上に映像を表示する。ラスタースキャンは、画面の左上から右下まで水平走査線を高速に走査する。ラスタースキャンは、多くのコンピューター用ディスプレーの走査方式として用いられている。図２９において、レーザー光のスキャン方向は、矢印付きの線で示されている。レーザー光は描画領域Ｍの左右方向の往復動作でスキャンされる。このスキャンは上側のスキャン開始位置Ｓｔから下側の描画終了位置Ｅｄに向けて行われる。上下方向や左右方向は、図２９の中で示される方向である。
【０１０２】
この方式においては、レーザー光はスキャン開始位置Ｓｔから全ての描画領域Ｍをスキャンする。その後、レーザー光は再び開始位置Ｓｔに戻る。そして、レーザー光はスキャンを開始する。このため、図２９に破線で示された帰線期間Ｌの期間中は、スクリーン上に映像は表示されない。帰線期間Ｌは、描画終了位置Ｅｄから開始位置Ｓｔへ戻る期間である。この帰線期間Ｌの間に、印加電圧を反転する。これにより、光拡散粒子１５の移動速度の低下により鑑賞者９がシンチレーションを認識しやすい状況を回避することができる。
【０１０３】
以上より、光拡散粒子１５の移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の光拡散粒子１５の分布むらを抑えて、シンチレーションを低減したスクリーンを得ることができる。
【０１０４】
実施の形態１１．
実施の形態１１では、図３０に示すように、マイクロカプセル１１ごとに、光拡散粒子１５の帯電符号が異なっている。光拡散粒子１５はマイクロカプセル１１の中に含まれている。なお、図１９で示された構成要素と同一の構成要素に同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１０５】
マイクロカプセル１１ごとに、光拡散粒子１５の帯電の符号が異なる。例えば、電極１６ａにプラスの電圧を加え、電極１６ｂにマイナスの電圧を加える。プラスに帯電している光拡散粒子１５ｇはマイナスの電極１６ｂの方に移動する。マイナスに帯電している光拡散粒子１５ｈはプラスの電極１６ａの方に移動する。
【０１０６】
このように、光拡散粒子１５ｇが光拡散粒子１５ｈと異なる方向に移動することにより、より複雑にシンチレーションパターンが変化して、効果的にシンチレーションを低減することができる。
【０１０７】
以上より、光拡散粒子１５の移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の光拡散粒子１５の分布むらを抑えて、鑑賞者９が認識できるシンチレーションを低減したスクリーンを得ることができる。
【０１０８】
実施の形態１２．
上述の各実施の形態で示したマイクロカプセル１１の光拡散粒子１５は帯電している。本実施の形態１２に係るマイクロカプセル１１の光拡散粒子１５の帯電量は無視できる程度に小さい。一方、帯電物質１Ｃは帯電している。なお、図６および図１８の構成要素と同一構の成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１０９】
上述の各実施の形態においては、電界Ｅはスクリーンの面に対して垂直方向に加えられる。このため、帯電した光拡散粒子１５は、スクリーンの面に対して略垂直方向に移動する。つまり、光拡散粒子１５は、投写光４の入射方向に対して略平行に移動する。また、光拡散粒子１５は、鑑賞者９の視線の方向に対して略平行に移動する。
【０１１０】
この場合、光の散乱位置の移動距離は、マイクロカプセル１１の直径以下である。上述のように、マイクロカプセル１１の直径は２００ミクロン程度である。光の散乱位置が鑑賞者９の視線の方向に２００ミクロン程度移動しても、光の散乱方向の変化は小さい。このため、シンチレーションのパターンの変化は小さくなる。
【０１１１】
一方、スクリーンの面に対して斜めの方向や水平の方向に光拡散粒子１５が移動すると、シンチレーションのパターンは複雑に変化する。この場合、シンチレーションのパターンの変化は大きくなる。
【０１１２】
図３１、図３２はマイクロカプセル１１の構成を示した構成図である。図３１、図３２に示すように本実施の形態１２においては、光拡散粒子１５および帯電物質１Ｃはマイクロカプセル１１の中に封入されている。帯電物質１Ｃの光学的な影響は十分に小さい。つまり、帯電物質１Ｃの屈折率は、分散媒１Ｂの屈折率に近い。このため、帯電物質１Ｃは、光学的に影響を及ぼさない物質となる。また、帯電物質１Ｃは、粒子または液体である。帯電物質１Ｃはあらかじめ帯電した粒子である。または帯電物質１Ｃはイオン性の界面活性剤である。このため、帯電物質１Ｃは、マイクロカプセル１１の中に透明で帯電した物質として存在する。
【０１１３】
数式（２）は、粒子の半径ａ、電界Ｅおよび移動速度Ｖの関係を示している。移動速度Ｖは電圧を与えた時の帯電粒子１Ｃの移動速度である。図３１に示すように、帯電物質１Ｃが粒子の場合、粒子の半径ａを小さくすると、移動速度Ｖは大きくなる。図３２に示すように、帯電物質１Ｃがイオン性界面活性剤の場合、複数の帯電物質１Ｃは集まり、そして帯電物質１Ｃはミセル１Ｆを形成する。分散媒１Ｂが非極性溶媒である場合、ミセル１Ｆは親水性部分１Ｄを内側に向ける。そして、ミセル１Ｆは親油性部分１Ｅを外側に向ける。帯電物質１Ｃの親水性部分１Ｄはマイナスに帯電している。このため、ミセル１Ｆはマイナスに帯電した粒子のようにふるまう。そして、ミセルは電界が発生するとプラス側の電極の方に移動する。
【０１１４】
帯電物質１Ｃは、電界Ｅを加えると移動する。ミセル１Ｆの大きさは数ｎｍ程度である。ミセル１Ｆは十分に小さいので移動速度Ｖは大きい。すなわち、光拡散粒子１５と比較すると、帯電物質１Ｃは、十分大きな速度で移動する。そして、帯電物質１Ｃの移動は分散媒１Ｂの対流を発生させる。その結果、分散媒１Ｂの対流により、光拡散粒子１５はランダムに動く。ランダムな動きとは、電界Ｅに垂直な方向のみでなく、それ以外の方向にも動くことである。
【０１１５】
本実施の形態１２に係るスクリーンにおいては、電界Ｅはスクリーンの面に対して垂直方向に加えられる。しかし、光拡散粒子１５はスクリーンの面に対して斜めの方向や水平方向に移動する。つまり、光拡散粒子１５は、電界Ｅの方向に往復する場合と比べてよりランダムに動く。これにより、シンチレーションのパターンが複雑に変化して、効果的にシンチレーションを低減できる。
【０１１６】
実施の形態１３．
上述の各実施の形態においては、マイクロカプセル１１は光拡散粒子１５をカプセルの中に有している。またマイクロカプセル１１は分散媒１Ｂをカプセルの中に有している。光拡散粒子１５は投写光４を屈折させる機能を有する。本実施の形態１４においては、マイクロカプセル１１は少なくとも２種類の内包液体１Ｇを有している。そして、２種類の内包液体１Ｇ，１Ｇ２の界面が投写光４を屈折させる機能を有する。なお、図６および図１８の構成要素と同一構の成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１１７】
図３３は、２種類以上の内包液体１Ｇをカプセルの中に有したマイクロカプセル１１を示している。図３３（Ａ）は、２種類の内包液体１Ｇ１，１Ｇ２の場合を示した図である。図３３（Ｂ）は、４種類の内包液体１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４の場合を示した図である。複数の内包液体１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４は互いに混ざり合わない性質を持っている。また、複数の内包液体１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４は異なる屈折率を持っている。すなわち、複数の内包液体１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４の間には界面が常に存在する。界面とは、２つの物質の境の面である。そして、内包液体１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４は液体であるため、複数の内包液体１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４の界面の形状は容易に変化する。そのため、投写光４はその界面で屈折して散乱し、その散乱パターンも変化する。図３３では内包液体１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４は電荷を有している。しかし、内包液体１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４が電荷を有しない場合であっても、マイクロカプセルに熱が加えられると、界面の時間的な変化は生じる。また、マイクロカプセルに振動が与えられると、界面の時間的な変化は生じる。
【０１１８】
さらに、内包液体１Ｇ１，１Ｇ３は内包液体１Ｇ２，１Ｇ４と異なった電荷を持っている。本実施の形態１３においては、内包液体１Ｇ１，１Ｇ３はプラスに帯電しており、１Ｇ２，１Ｇ４はマイナスに帯電している。マイクロカプセル１１に電界を与えると、内包液体１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４はそれぞれ電界の方向に移動する。プラスに帯電している内包液体１Ｇ１，１Ｇ３はマイナスの電極の方向に移動する。マイナスに帯電している内包液体１Ｇ２，１Ｇ４はプラスの電極の方向に移動する。これにより、内包液体１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４の界面の形状が変化する。そのため光の散乱特性も変化し、シンチレーションパターンが変化する。電界の方向の切り替えを早く行うことにより、シンチレーションパターン変化速度を十分に早くすることができる。電界の時間的な変化により、効果的にシンチレーションを低減できる。
【０１１９】
電荷は全ての内包液体１Ｇが有している必要は無い。一部の内包液体１Ｇが有するだけで光の拡散効果は得られる。例えば、図３３（Ａ）の内包液体１Ｇ１はプラスの電荷を有し、内包液体１Ｇ２は電荷を有しない場合である。内包液体１Ｇ１は電界によりマイクロカプセル１１の中を移動する。内包液体１Ｇ２は内包液体１Ｇ１と混ざり合わない。このため、内包液体１Ｇ２は、内包液体１Ｇ１と反対の方向に移動する。
【０１２０】
上述の内包液体１Ｇは光拡散粒子１５を含んでいない。しかし、図３４に示すように、内包液体１Ｇが光拡散粒子１５を含むと、マイクロカプセル１１はさらに光を散乱させることができる。内包液体１Ｇの時間的な移動によって、光拡散粒子１５は時間的な移動をする。光拡散粒子１５は投写光４を散乱させる。これにより、シンチレーションパターンの時間的な変化を大きくすることができる。そして、スクリーンはより効果的にシンチレーションを低減することができる。
【０１２１】
図３５に示すように、光拡散粒子１５は、大きさの異なる２種類の粒子から構成されている。光拡散粒子１５ａは大きな粒子である。また、光拡散粒子１５ｂは小さな粒子である。光拡散粒子１５ａの動きは遅く、光拡散粒子１５ｂの動きは速い。光拡散粒子１５の速度の差により、シンチレーションパターンの時間的な変化を大きくすることができる。そして、スクリーンはより効果的にシンチレーションを低減することができる。
【０１２２】
図３６は実施の形態１３におけるマイクロカプセル１１の構成を示す構成図である。図３６に示すように、光拡散粒子１５は、凸レンズのような扁平な非球形の粒子から構成されている。光拡散粒子１５はマイクロカプセル１１の中でその位置を変えなくても、内包液体１Ｇの分子の運動によりその姿勢を変化させることができる。これにより、光拡散粒子１５の投写光４に対する角度変化が生じる。光拡散粒子１５は、マイクロカプセル１１の中でその位置を変えることなく、散乱波の時間的な変化を生じさせることができる。内包液体１Ｇの動きが遅い場合でも、非球形の光拡散粒子１５はシンチレーションを低減できる。また、低温の環境でも、非球形の光拡散粒子１５はシンチレーションを低減できる。または、低温の環境でも、非球形の光拡散粒子１５はシンチレーションを除去できる。なお、上述のように、光拡散粒子１５の大きさを変えることでシンチレーションはより低減できる。
【０１２３】
実施の形態１４．
上述の各実施の形態においては、フレネルレンズ１８とレンチキュラーレンズ２３との間にマイクロカプセル１１は配置される。本実施の形態１４においては、マイクロカプセル１１はレンチキュラーレンズ２３の鑑賞者９の側に配置される。図３７はスクリーンの断面の構成を上から見た構成図である。なお、図３、図７および図８の構成要素と同一構の成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１２４】
図３７に示すように、マイクロカプセル１１はレンチキュラーレンズ２３の鑑賞者９の側に配置される。この場合、ブラックストライプ２４は電極１６ａに隣接する。また、光拡散板１は光拡散板２に固定されて、１つの部品とすることができる。つまり、光拡散板２は、散乱光に時間的な変化を起こさせる機能を有している。
【０１２５】
図７（Ｂ）で示したように、ブラックストライプ２４は支持シート部２１の鑑賞者９の側に設けられている。ブラックストライプ２４は、レンチキュラーレンズ２３のレンズ面で反射した光を吸収する。または、ブラックストライプ２４は、レンチキュラーレンズ２３のレンズ面で反射した光を反射する。ブラックストライプ２４は、外部からの不要な光線５を鑑賞者９の側に出射しない。これにより、コントラストの低下を抑えることが出来る。ここで、レンチキュラーレンズ２３は水平方向の視野角を広げるため垂直方向に形成されている。そのため、ブラックストライプ２４も同様に、垂直方向に設ける。つまり、ブラックストライプ２４は、スクリーンの表示面の上に設けられている。そして、ブラックストライプ２４は、投写光４の一部を遮光している。
【０１２６】
なお、上述の各実施の形態では、第２の光拡散粒子２２は第２の光拡散板２に含まれていた。しかし、図３７に示すスクリーン１６０において、第２の光拡散粒子２２は、フレネルレンズ１８の中に含まれている。第２の光拡散粒子２２は、フレネルレンズ１８のレンズ部分に含まれないことが好ましい。そして、第２の光拡散粒子２２は第２の光拡散板２に含まれていない。
【０１２７】
一方、電極１６に関しては、電極１６そのものが透明である場合がある。また、電極１６が微細なため、スクリーンとして透明に見える場合がある。しかし、どちらの場合を選択しても、電極１６により透過率は低下する。
【０１２８】
図３７に示したように、光拡散板１はブラックストライプ２４の鑑賞者９の側に配置されている。外光５は鑑賞者９の側からスクリーン１６０に入射する。その後、外光５はブラックストライプ２４で吸収される。しかし、外光５の一部は光拡散板１で散乱して鑑賞者９の側に戻る。このため、図３７に示した構成は、少しコントラストを低下させる。
【０１２９】
一方、投写光４はレンチキュラーレンズ２３によって屈折する。そして投写光４の光束は細くなり、投写光４はブラックストライプ２３の間を通る。このため、投写光４はブラックストライプ２４によって吸収され難い。このため、この構成は、映像の明るさを確保できる。そのため、少しのコントラストの低下はあるが、映像の明るさを得るためには上記の構成が望ましい。
【０１３０】
図３８に、上述の構成とは異なる構成を示す。光拡散板１がブラックストライプ２４の投写部の側に配置される場合である。投写部の側とは、投写光４がスクリーンに入射する側である。この構成では、上述のコントラスト低下の要因はなくなる。しかし、光拡散板１で散乱した投写光４の一部は、ブラックストライプ２４の間を通ることができない。そして、投写光４の一部はブラックストライプ２４によって吸収される。このため、映像の明るさが低下する。そのため、この構成は映像の明るさは低下するが、高いコントラストを得るために採用され得る。
【０１３１】
図３８に示すスクリーン１６１において、第２の光拡散粒子２２は、フレネルレンズ１８の中に含まれている。第２の光拡散粒子２２は、フレネルレンズ１８のレンズ部分に含まれないことが好ましい。そして、第２の光拡散粒子２２は第２の光拡散板２に含まれていない。また、ブラックストライプ２４は支持シート２６に形成されている。支持シート２６は第２の光拡散粒子２２を含んでいない。図３８に示すように、ブラックストライプ２４は支持シート２６に形成されている。しかし、ブラックストライプ２４は電極１６ａに形成されることができる。この場合、支持シート２６は用いられない。
【０１３２】
また、図３９に示すように、ブラックストライプ２４の側の電極１６ａをブラックストライプ２４に重なる位置に配置する。これにより、電極１６ａによる透過率の低下を避けることができる。上述のように、投写光４はレンチキュラーレンズ２３によって屈折する。そして投写光４の光束は細くなり、投写光４はブラックストライプ２３の間を通る。このため、投写光４は電極１６ａの間を通る。そのため、電極１６ａによる透過率の低下は低減される。これにより、光の遮蔽面積を最低限とすることが可能となる。光の遮蔽面積は、ブラックストライプ２４の面積である。しかし、投写光４はブラックストライプ２４の間を通る。そのため、光の遮蔽面積はブラックストライプ２４の面積より小さくなる。そして、画面の明るさを確保できる。また、光拡散粒子１５の動きを活発にすることで、効果的にシンチレーションを低減できる。図３９に示すスクリーン１６２において、第２の光拡散粒子２２は、フレネルレンズ１８の中に含まれている。第２の光拡散粒子２２は、フレネルレンズ１８のレンズ部分に含まれないことが好ましい。そして、第２の光拡散粒子２２は第２の光拡散板２に含まれていない。
【０１３３】
実施の形態１５．
実施の形態１４においては、ブラックストライプ２４は電極１６ａと別の部品となっている。本実施の形態１５においては、ブラックストライプ２４は電極１６ａの機能を有している。図４０は、スクリーン１６３の構成を示す構成図である。図４１は、電極の構造を正面の方向から見た構成図である。なお、図３６、図３７、図３８および図３９の構成要素と同一構の成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１３４】
また、図４０に示すスクリーン１６３において、第２の光拡散粒子２２は、フレネルレンズ１８の中に含まれている。第２の光拡散粒子２２は、フレネルレンズ１８のレンズ部分に含まれないことが好ましい。そして、第２の光拡散粒子２２は第２の光拡散板２に含まれていない。
【０１３５】
ブラックストライプ２４は電極１６ａの機能を有するため、ブラックストライプ２４は導電性の材料で作製される。このため、電極１６ａは用いられない。電圧はブラックストライプ２４および電極１６ｂに加えられる。
【０１３６】
ブラックストライプ２４はスクリーンの縦方向に配置されている。画面の有効エリアでは、各ブラックストライプ２４は接続されていない。このため、画面の有効エリアの外で、各ブラックストライプ２４は電気的に接続される。ブラックストライプ２４は、隣のブラックストライプに接続される。接続部分２５の材料は、ブラックストライプ２４と同じ材料であっても良い。また、接続部分の材料は、ブラックストライプ２４と異なる材料であっても良い。つまり、接続部分２５は透明な材料を用いることができる。
【０１３７】
本実施の形態１５に係るスクリーン１６３は、透明電極は電極１６ｂのみであるため、スクリーン１６３の透過率は向上する。また、透明電極が電極１６ｂのみであるため、スクリーン１６３の構成が簡単になり、コストの低減が可能となる。本実施の形態１５に係るスクリーン１６３は、低コストである。
【０１３８】
また、実施の形態１４に係るスクリーン１６２は、電極１６ａの位置とブラックストライプ２４の位置とを合わせる必要があった。しかし、本実施の形態１５に係るスクリーン１６３において、ブラックストライプ２４が電極の機能を有している。そのため、電極１６ａの位置とブラックストライプ２４の位置とを合わせる作業は必要ではない。このため、スクリーン１６３の組み立て性が向上する。しかも、本実施の形態１５に係るスクリーン１６３は、透過率の低下を抑えて、効果的にシンチレーションを低減できる。
【０１３９】
実施の形態１６．
上述の各実施の形態に係るスクリーンは、マイクロカプセル１１を用いて分散液１４をスクリーンの上に保持している。分散液１４は光拡散粒子１５および分散媒１Ｂで構成されている。本実施の形態１６においては、複数のセル１１ａがスクリーンの上に並んでいる。つまり、セル１１ａは格子状になっている。セル１１ａは、内部に分散液１４を有している。
【０１４０】
図４２は、セル１１ａの断面の構成を示す構成図である。図４３は、セル１１ａの構成を斜め方向から示す構成図である。壁材で分割されたセルの中には分散液１４が封入されている。分散液１４は、光拡散粒子１５と分散媒１Ｂとで構成されている。電極１６ａと電極１６ｂとの間にセル１１ａは配置されている。セル１１ａの大きさは、格子の一辺が１００μｍ程度である。セル１１ａの奥行きの範囲は、約１０μｍから約２００μｍまでである。  
【０１４１】
例えば、透明な導電性の基材は、透明の伝導性フィルムをプラスチック基材の上に形成することができる。また、セル１１ａは、プラスチック製の基材をエンボス加工することで形成される。エンボス加工は、ローラなどを押しつけることによって形状を転写する加工である。ローラは、表面に凹凸の形状を有している。この凹凸の形状が導電性の基材に転写される。
【０１４２】
光拡散層１０は、光拡散液を保持する層である。そのため、支持シート１２でセルが形成された場合においては、光拡散層１０は支持シート１２、ふたの機能を有する部品および光拡散液で構成される。一方、電極１６でセルが形成された場合においては、光拡散層１０は電極１６、ふたの機能を有する部品および光拡散液で構成される。光拡散液は分散液１４であり、帯電物質１Ｃを有する分散液１４であり、内包液体１Ｇなどである。
【０１４３】
図４２において、電極１６ａはセル１１ａの支持シートの側の底面に形成されている。各セル１１ａの電極１６ａは一部で連結されている。そして、各セル１１ａは電気的に接続されている。
【０１４４】
図４３に示すように、電極１６ａは支持シート１２の上に形成される。セル１１ａの形状は、エンボス加工により支持シート１２の上に転写される。セル１１ａの中に分散液１４を入れる。その後、電極１６ｂはセル１１ａの上に置かれる。電極１６ｂは支持シート１２に接着される。これにより、セル１１ａは密閉される。
【０１４５】
図６で示したように、セル１１ａに入れられる光拡散粒子１５は、球形とすることができる。また、図１０で示したように、光拡散粒子１５は、凸レンズのような扁平な非球形の粒子とすることができる。また、図１７および図１８で示したように、光拡散粒子１５は、大きさの異なる同符号に帯電した粒子とすることができる。また、図１９で示したように、光拡散粒子１５は、同じ大きさであり、異なる帯電量で同符号の粒子とすることができる。また、図２０で示したように、光拡散粒子１５は、異なる大きさであり、異なる帯電量で同符号の粒子とすることができる。また、図２１で示したように、光拡散粒子１５は、同じ大きさであり、異なる符号に帯電した粒子とすることができる。また、図２２で示したように、光拡散粒子１５は、異なる大きさであり、異なる符号に帯電した粒子とすることができる。また、図２３で示したように、光拡散粒子１５は、異なる大きさであり、異なる帯電量で異なる符号の粒子とすることができる。また、図２４で示したように、光拡散粒子１５は、凸レンズのような扁平な非球形であり、帯電した粒子とすることができる。また、図３０で示したように、セル１１ａの単位で異なる符号に帯電した粒子とすることができる。つまり、セル１１ａの中の光拡散粒子１５は同じ符号に帯電している。しかし、他のセル１１ａとは異なる符号に帯電している。
【０１４６】
図３１および図３２で示したように、光拡散粒子１５および帯電物質１Ｃはセル１１ａの中に封入され得る。また、図３３で示したように、内包液体１Ｇはセル１１ａの中に封入され得る。また、図３４で示したように、内包液体１Ｇおよび光拡散粒子１５はセル１１ａの中に封入され得る。また、図３５で示したように、内包液体１Ｇおよび大きさの異なる光拡散粒子１５ａ，１５ｂはセル１１ａの中に封入され得る。また、図３６で示したように、内包液体１Ｇおよび凸レンズ形状の光拡散粒子１５はセル１１ａの中に封入され得る。凸レンズ形状は、凸レンズのような扁平な非球形である。また、実施の形態１４で示したマイクロカプセル１１は、図４４に示すように、凸レンズ形状の光拡散粒子１５の大きさが異なることも可能である。この場合、内包液体１Ｇが移動する際、小さな光拡散粒子１５ｓと大きな光拡散粒子１５ｔとの動きが異なる。このため、投写光４の散乱波の時間的な変化はランダムに生じる。その結果、シンチレーションはより低減できる。本実施の形態１６においても、図４４に示した光拡散粒子１５ｓ，１５ｔは採用され得る。その場合も、小さな光拡散粒子１５ｓと大きな光拡散粒子１５ｔとの動きが異なる。このため、投写光４の散乱波の時間的な変化はランダムに生じる。その結果、シンチレーションはより低減できる。
【０１４７】
電極１６に加える印加電圧は、実施の形態２で示したように、交流電圧とすることができる。また、実施の形態７で示したように、電極１６ａ，１６ｂに矩形波の電圧を加えることができる。これにより、光拡散粒子１５は反転時の速度の低下を抑えて移動できる。また、実施の形態８で示したように、印加電圧が反転する時に、電圧の絶対値が一時的に極大値となるように、大きな電圧を加えることができる。これにより、電圧が反転する時においても、鑑賞者９にとって、シンチレーションの認識が困難となる。また、実施の形態９で示したように、赤色Ｒや青色Ｂの画像が表示されているタイミングに印加電圧を反転させる。これにより、光拡散粒子１５の移動速度の低下により鑑賞者９がシンチレーションを認識しやすい状況を回避することができる。
【０１４８】
実施の形態１９で示したように、電極１６ｂの代わりに光拡散板２を用いることができる。この場合、図４０および図４１に示すように、光拡散板２のブラックストライプ２４を電極として使用できる。
【０１４９】
実施の形態４で示したように、セル１１ａの構成を用いた光拡散板１を用いて反射型のスクリーンを作製することができる。図４５は反射型のスクリーン１７０の構成を示す構成図である。光拡散層１０は、電極１６ａ，１６ｂおよび分散液１４で構成されている。光拡散板１は光拡散層１０および支持シート１２で構成されている。支持シート１２の面の上には光拡散部１９が形成されている。光拡散部１９は電極１６ａの側に形成されている。電源１７は、スクリーン１７０が収納しやすいように天井側に取り付けられる。
【０１５０】
スクリーン１７０の上にセル構造を形成することにより、光拡散粒子１５の濃度むらのないスクリーンが可能となる。これにより、スクリーン１７０はむらが無いようにシンチレーションを低減できる。
【０１５１】
実施の形態１７．
上述の各実施の形態に係るスクリーンは、平面形状をしている。本実施の形態１７に係るスクリーンは、曲面形状をしている。図４６は、マイクロカプセル１１を用いた曲面形状のスクリーンの構成図である。図４７は、セル１１ａを用いた曲面形状のスクリーンの構成図である。なお、図２、図９および図４５の構成要素と同一構の成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１５２】
図４６に示すように、支持シート１２は曲面の形状をしている。支持シート１２の鑑賞者９の側の面には透明な電極１６ｂが形成されている。マイクロカプセル１１は電極１６ｂの鑑賞者９の側に取り付けられる。マイクロカプセル１１の固定にはバインダー材料１Ａが用いられる。マイクロカプセル１１の鑑賞者９の側には、電極１６ａが取り付けられる。
【０１５３】
投写部３１は支持シート１２の側に配置される。投写光４は、支持シート１２から入射する。その後、投写光４は電極１６ｂを透過する。そして、投写光４はマイクロカプセル１１を透過する。そして、投写光４は電極１６ａから出射する。
【０１５４】
マイクロカプセル１１の中に、分散液１４を封入することができる。また、実施の形態１２で示したように、マイクロカプセル１１の中に、帯電物質１Ｃを封入することができる。また、マイクロカプセル１１の中に、光拡散粒子１５および帯電物質１Ｃを封入することができる。また、実施の形態１３で示したように、マイクロカプセル１１の中に、内包液体１Ｇを封入することができる。マイクロカプセル１１の中に、光拡散粒子１５および内包液体１Ｇを封入することができる。
【０１５５】
マイクロカプセル１１は、支持シート１２の面が曲面であっても容易に取り付けることができる。また、分散液１６はマイクロカプセル１１の中でのみ移動できる。このため、スクリーンの上での光拡散粒子１５の濃度むらの発生が抑えられる。また、スクリーンの上での帯電物質１Ｃの濃度むらの発生が抑えられる。また、スクリーンの上での内包液体１Ｇの濃度むらの発生が抑えられる。
【０１５６】
光拡散粒子１５の移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の光拡散粒子１５の分布むらを抑えて、鑑賞者９が認識できるシンチレーションを低減したスクリーンを得ることができる。また、帯電物質１Ｃの移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の帯電物質１Ｃの分布むらを抑えて、鑑賞者９が認識できるシンチレーションを低減したスクリーンを得ることができる。また、内包液体１Ｇの移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の内包液体１Ｇの分布むらを抑えて、鑑賞者９が認識できるシンチレーションを低減したスクリーンを得ることができる。
【０１５７】
図４７に示すように、支持シート１２は曲面の形状をしている。支持シート１２の鑑賞者９の側の面には透明な電極１６ｂが形成されている。セル１１ａは電極１６ｂの鑑賞者９の側に形成されている。電極１６ｂにエンボス加工を施して、セル１１ａを形成できる。その後、電極１６ｂを支持シート１２に取り付けることができる。また、支持シート１２に電極１６ｂを取り付けた後に、支持シート１２にエンボス加工を施すことができる。セル１１ａの鑑賞者９の側には、電極１６ａが取り付けられる。
【０１５８】
投写部３１は支持シート１２の側に配置される。投写光４は、支持シート１２から入射する。その後、投写光４は電極１６ｂを透過する。そして、投写光４はセル１１ａを透過する。そして、投写光４は電極１６ａから出射する。
【０１５９】
セル１１ａの中に、分散液１４を封入することができる。また、実施の形態１２で示したように、セル１１ａの中に、帯電物質１Ｃを封入することができる。また、マイクロカプセル１１の中に、光拡散粒子１５および帯電物質１Ｃを封入することができる。また、実施の形態１３で示したように、セル１１ａの中に、内包液体１Ｇを封入することができる。マイクロカプセル１１の中に、光拡散粒子１５および内包液体１Ｇを封入することができる。
【０１６０】
セル１１ａは、支持シート１２の面が曲面であっても容易に形成できる。また、分散液１６はセル１１ａの中でのみ移動できる。このため、スクリーンの上での光拡散粒子１５の濃度むらの発生が抑えられる。また、スクリーンの上での帯電物質１Ｃの濃度むらの発生が抑えられる。また、スクリーンの上での内包液体１Ｇの濃度むらの発生が抑えられる。
【０１６１】
光拡散粒子１５の移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の光拡散粒子１５の分布むらを抑えて、鑑賞者９が認識できるシンチレーションを低減したスクリーンを得ることができる。また、帯電物質１Ｃの移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の帯電物質１Ｃの分布むらを抑えて、鑑賞者９が認識できるシンチレーションを低減したスクリーンを得ることができる。また、内包液体１Ｇの移動に必要なエネルギーを抑え、スクリーン全体の内包液体１Ｇの分布むらを抑えて、鑑賞者９が認識できるシンチレーションを低減したスクリーンを得ることができる。
【０１６２】
実施の形態１８．
上述の各実施の形態は、投写型表示装置のスクリーンに関するものである。本実施の形態１８は、液晶表示装置のシンチレーションの低減に関するものである。図４８は、光拡散板１を液晶パネル２００に取り付けた構成を示す構成図である。光拡散板１は液晶パネル２００の鑑賞者９の側に取り付けられる。電極１６ａと電極１６ｂとの間に支持シート１２およびマイクロカプセル１１は配置される。なお、図８の構成要素と同一構の成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１６３】
液晶パネル２００は、自ら発光する機能を有しない。このため、液晶パネル２００は、バックライトユニット２０１を必要とする。最近、画質を向上するために、光源としてレーザーが採用され始めている。バックライトユニット２０１にはレーザー光源が採用されている。レーザー光源を採用した液晶表示装置２０２は、シンチレーションにより画質の低下の問題がある。
【０１６４】
レーザー光線は液晶パネル２００の背面から照射される。液晶パネル２００は、画素毎のレーザー光線の透過特性を制御することで映像を表示することができる。しかし、液晶パネル２００を透過したレーザー光線は鑑賞者９の側で干渉する。これによりシンチレーションが生じる。光拡散板１を液晶パネル２００の前に設けることで、レーザー光線の散乱波の時間的な変化が生じる。これにより、シンチレーションは低減する。
【０１６５】
図４９に示すように、液晶パネル２００は光拡散板１の鑑賞者９の側に配置され得る。この場合、レーザー光線が液晶パネル２００に入射する前に、レーザー光線の散乱波の時間的な変化が生じている。このため、図４９で示した構成は、図４８で示した構成と同様の効果を得られる。
【０１６６】
マイクロカプセル１１の中に、分散液１４を封入することができる。また、実施の形態１２で示したように、マイクロカプセル１１の中に、帯電物質１Ｃを封入することができる。また、マイクロカプセル１１の中に、光拡散粒子１５および帯電物質１Ｃを封入することができる。また、実施の形態１３で示したように、マイクロカプセル１１の中に、内包液体１Ｇを封入することができる。また、マイクロカプセル１１の中に、光拡散粒子１５および内包液体１Ｇを封入することができる。
【０１６７】
図５０に示すように、マイクロカプセル１１で構成された光拡散層１０を有する光拡散板１の代わりに、セル１１ａで構成された光拡散層１０を採用することができる。また、図４９で説明したように、液晶パネル２００は光拡散板１の鑑賞者９の側に配置され得る。
【０１６８】
セル１１ａの中に、分散液１４を封入することができる。また、実施の形態１２で示したように、セル１１ａの中に、帯電物質１Ｃを封入することができる。また、セル１１ａの中に、光拡散粒子１５および帯電物質１Ｃを封入することができる。また、実施の形態１３で示したように、セル１１ａの中に、内包液体１Ｇを封入することができる。また、セル１１ａの中に、光拡散粒子１５および内包液体１Ｇを封入することができる。
【０１６９】
図５０において、電極１６ａはセル１１ａの支持シートの側の底面に形成されている。各セル１１ａの電極１６ａは一部で連結されている。そして、各セル１１ａは電気的に接続されている。
【０１７０】
光拡散粒子１５の移動に必要なエネルギーを抑え、液晶パネル２００の表示面の全体の光拡散粒子１５の分布むらを抑えて、鑑賞者９が認識できるシンチレーションを低減した液晶表示装置２０２を得ることができる。また、帯電物質１Ｃの移動に必要なエネルギーを抑え、液晶パネル２００の表示面の全体の帯電物質１Ｃの分布むらを抑えて、鑑賞者９が認識できるシンチレーションを低減した液晶表示装置２０２を得ることができる。また、内包液体１Ｇの移動に必要なエネルギーを抑え、液晶パネル２００の表示面の全体の内包液体１Ｇの分布むらを抑えて、鑑賞者９が認識できるシンチレーションを低減した液晶表示装置２０２を得ることができる。
【０１７１】
実施の形態１９．
上述の各実施の形態は、光拡散板１を表示面の近傍に配置した構成である。本実施の形態１９は、光拡散板１を光学系の中に配置した構成である。図５１は、光拡散板１を光学系の中に配置した表示装置３の構成を示す構成図である。なお、図１の構成要素と同一構の成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１７２】
表示装置３にレーザー光源を使用すると、コントラストの高い斑点状の模様がスクリーンの上に形成される。このタイプのシンチレーションは、スペックルノイズとも呼ばれる。このシンチレーションにより表示画像の画質は劣化する。
【０１７３】
このタイプのシンチレーションを除去するために、光学系の中ですりガラスを回転させる方法が用いられている。本実施の形態１９においては、すりガラスの代わりに光拡散板１を用いる。鑑賞者９は長時間画像を鑑賞する。このため、すりガラスは長時間回転する必要がある。光拡散板１はモータを使用しない。このため、光拡散板１を用いることで信頼性を向上することができる。
【０１７４】
このタイプのシンチレーションは、レーザー光線の散乱波の時間的な変化によって低減する。すりガラスの回転によって、散乱波の時間的な変化は発生する。光拡散板１は散乱波の時間的な変化を発生できる。光拡散板１は、投写部３１とミラー部３２の間に配置される。この位置で光束は細くなっている。このため、小さい光拡散板１を用いることができる。すりガラスを回転させる代わりに、光拡散板１を用いることで、表示装置３の信頼性は向上する。そして、光拡散板１を用いることで、このタイプのシンチレーションを低減することができる。
【０１７５】
なお、上述の各実施の形態においては、「平行」や「垂直」などの部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す用語を用いている場合がある。また、略半分、略球形、略９０度および略平行など「略」または「ほぼ」などの用語をつけた表現を用いている場合がある。これらは、製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを表している。このため、請求の範囲に例え「略」を記載しない場合であっても製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むものである。また、請求の範囲に「略」を記載した場合は製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを示している。
【符号の説明】
【０１７６】
１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１６１，１６２，１６３，１７０  スクリーン、  ２００  液晶パネル、  ２０１  バックライトユニット、  ２０２  液晶表示装置、  １，２  光拡散板、  １０  光拡散層、  １１  マイクロカプセル、  １１ａ  セル、  １２，２６  支持シート、  １３  カプセル膜、  １４  分散液、  １５，２２  光拡散粒子、  １６  電極、  １７  電源、  １８  フレネルレンズ、  １９  光拡散部、  １Ａ  バインダー材料、  １Ｂ  分散媒、  １Ｃ  帯電物質、  １Ｄ  親水性部分、  １Ｅ  親油性部分、  １Ｆ  ミセル、  １Ｇ，１Ｇ１，１Ｇ２，１Ｇ３，１Ｇ４  内包液体、  ２１  支持シート部、  ２３  レンチキュラーレンズ、  ２４  ブラックストライプ、  ２５  接続部分、  ３  表示装置、  ３１  投写部、  ３２  ミラー部、４  投写光、５  光線、９  鑑賞者  、Ａ  有効エリア、Ｂ，Ｃ  時間、  Ｓｔ  開始位置、  Ｅｄ  終了位置、  Ｍ  描画領域、  Ｌ  帰線期間、  Ｅ  電界、ｎＢ，ｎＰ  屈折率。
【図１】
2011070777.tif 000005
【図２】
2011070777.tif 000006
【図３】
2011070777.tif 000007
【図４】
2011070777.tif 000008
【図５】
2011070777.tif 000009
【図６】
2011070777.tif 000010
【図７】
2011070777.tif 000011
【図８】
2011070777.tif 000012
【図９】
2011070777.tif 000013
【図１０】
2011070777.tif 000014
【図１１】
2011070777.tif 000015
【図１２】
2011070777.tif 000016
【図１３】
2011070777.tif 000017
【図１４】
2011070777.tif 000018
【図１５】
2011070777.tif 000019
【図１６】
2011070777.tif 000020
【図１７】
2011070777.tif 000021
【図１８】
2011070777.tif 000022
【図１９】
2011070777.tif 000023
【図２０】
2011070777.tif 000024
【図２１】
2011070777.tif 000025
【図２２】
2011070777.tif 000026
【図２３】
2011070777.tif 000027
【図２４】
2011070777.tif 000028
【図２５】
2011070777.tif 000029
【図２６】
2011070777.tif 000030
【図２７】
2011070777.tif 000031
【図２８】
2011070777.tif 000032
【図２９】
2011070777.tif 000033
【図３０】
2011070777.tif 000034
【図３１】
2011070777.tif 000035
【図３２】
2011070777.tif 000036
【図３３】
2011070777.tif 000037
【図３４】
2011070777.tif 000038
【図３５】
2011070777.tif 000039
【図３６】
2011070777.tif 000040
【図３７】
2011070777.tif 000041
【図３８】
2011070777.tif 000042
【図３９】
2011070777.tif 000043
【図４０】
2011070777.tif 000044
【図４１】
2011070777.tif 000045
【図４２】
2011070777.tif 000046
【図４３】
2011070777.tif 000047
【図４４】
2011070777.tif 000048
【図４５】
2011070777.tif 000049
【図４６】
2011070777.tif 000050
【図４７】
2011070777.tif 000051
【図４８】
2011070777.tif 000052
【図４９】
2011070777.tif 000053
【図５０】
2011070777.tif 000054
【図５１】
2011070777.tif 000055
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月28日(2012.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明に係る光学素子は、映像を表示するレーザー光を散乱する光拡散液を内部に有するセルを面状に配列した光拡散層を有し、前記光拡散液は、前記レーザー光を散乱する光拡散粒子と前記光拡散粒子を分散させる分散媒とからなり、前記光拡散層は電界を発生させる電極を有し、前記光拡散液は、帯電した物質を有するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この発明に係る光学素子は、映像を表示するレーザー光を散乱する光拡散液を内部に有するセルを面状に配列した光拡散層を有し、前記光拡散液は、互いに混ざり合わず異なる屈折率を有する少なくとも２種類以上の液体である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
図１において、投写部３１から出射した投写光４は、ミラー部３２で反射した後スクリーン１００に投写される。図２において、ミラー部３２を省いて表示装置３の構成を簡略化して示している。スクリーン１００は第１の光拡散板１と第２の光拡散板２とを備えている。面状に配列されたマイクロカプセル１１は光拡散層１０を形成する。第１の光拡散板１は、マイクロカプセル１１で形成された光拡散層１０および支持シート１２で構成されている。投写部３１から出射した投写光４はスクリーン１００の入射側に設けられた第１の光拡散板１を透過する際に散乱する。投写光４は、第２の光拡散板２を透過する際にも散乱する。第２の光拡散板２は第１の光拡散板１に対して投写部３１と反対側に配置されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
このように電極１６ａ，１６ｂに交流電圧をかけると、光拡散粒子１５はスクリーン１１０の光軸方向に往復し続ける。また、マイクロカプセル１１の中の光拡散粒子１５は互いに反発する。そして、光拡散粒子１５は一か所に集まることはない。これにより、投写光４の散乱波は時間的な変化をする。その変化量および変化速度が十分大きければ、鑑賞者９にとってシンチレーションは平均化されて低減する。または、鑑賞者９にとってシンチレーションは除去される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
バインダー材料１Ａと分散媒１Ｂとの屈折率差｜ｎＢ−ｎＰ｜の範囲について具体的に述べる。図１６は屈折率差（ｎＢ−ｎＰ）とヘイズ値（曇価）の関係を示した図である。横軸が屈折率差（ｎＢ−ｎＰ）を示し、縦軸がヘイズ値を示している。ヘイズ値はフィルムに可視光を照射したときの全透過光に対する拡散透過光の割合である。ヘイズ値が小さくなるとフィルムの透明性は向上する。このように、ヘイズ値はフィルム等の曇りの度合を示す値であり、光拡散粒子１５の光拡散効果を定量的に示した量として、一般的に用いられている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
数式（２）は、粒子の半径ａ、電界Ｅおよび移動速度Ｖの関係を示している。移動速度Ｖは電圧を与えた時の帯電物質１Ｃの移動速度である。図３１に示すように、帯電物質１Ｃが粒子の場合、粒子の半径ａを小さくすると、移動速度Ｖは大きくなる。図３２に示すように、帯電物質１Ｃがイオン性界面活性剤の場合、複数の帯電物質１Ｃは集まり、そして帯電物質１Ｃはミセル１Ｆを形成する。分散媒１Ｂが非極性溶媒である場合、ミセル１Ｆは親水性部分１Ｄを内側に向ける。そして、ミセル１Ｆは親油性部分１Ｅを外側に向ける。帯電物質１Ｃの親水性部分１Ｄはマイナスに帯電している。このため、ミセル１Ｆはマイナスに帯電した粒子のようにふるまう。そして、ミセルは電界が発生するとプラス側の電極の方に移動する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１６】
実施の形態１３．
上述の各実施の形態においては、マイクロカプセル１１は光拡散粒子１５をカプセルの中に有している。またマイクロカプセル１１は分散媒１Ｂをカプセルの中に有している。光拡散粒子１５は投写光４を屈折させる機能を有する。本実施の形態１３においては、マイクロカプセル１１は少なくとも２種類の内包液体１Ｇを有している。そして、２種類の内包液体１Ｇ１，１Ｇ２の界面が投写光４を屈折させる機能を有する。なお、図６および図１８の構成要素と同一構の成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２９】
一方、投写光４はレンチキュラーレンズ２３によって屈折する。そして投写光４の光束は細くなり、投写光４はブラックストライプ２４の間を通る。このため、投写光４はブラックストライプ２４によって吸収され難い。このため、この構成は、映像の明るさを確保できる。そのため、少しのコントラストの低下はあるが、映像の明るさを得るためには上記の構成が望ましい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
また、図３９に示すように、ブラックストライプ２４の側の電極１６ａをブラックストライプ２４に重なる位置に配置する。これにより、電極１６ａによる透過率の低下を避けることができる。上述のように、投写光４はレンチキュラーレンズ２３によって屈折する。そして投写光４の光束は細くなり、投写光４はブラックストライプ２４の間を通る。このため、投写光４は電極１６ａの間を通る。そのため、電極１６ａによる透過率の低下は低減される。これにより、光の遮蔽面積を最低限とすることが可能となる。光の遮蔽面積は、ブラックストライプ２４の面積である。しかし、投写光４はブラックストライプ２４の間を通る。そのため、光の遮蔽面積はブラックストライプ２４の面積より小さくなる。そして、画面の明るさを確保できる。また、光拡散粒子１５の動きを活発にすることで、効果的にシンチレーションを低減できる。図３９に示すスクリーン１６２において、第２の光拡散粒子２２は、フレネルレンズ１８の中に含まれている。第２の光拡散粒子２２は、フレネルレンズ１８のレンズ部分に含まれないことが好ましい。そして、第２の光拡散粒子２２は第２の光拡散板２に含まれていない。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５５】
マイクロカプセル１１は、支持シート１２の面が曲面であっても容易に取り付けることができる。また、分散液１４はマイクロカプセル１１の中でのみ移動できる。このため、スクリーンの上での光拡散粒子１５の濃度むらの発生が抑えられる。また、スクリーンの上での帯電物質１Ｃの濃度むらの発生が抑えられる。また、スクリーンの上での内包液体１Ｇの濃度むらの発生が抑えられる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６０】
セル１１ａは、支持シート１２の面が曲面であっても容易に形成できる。また、分散液１４はセル１１ａの中でのみ移動できる。このため、スクリーンの上での光拡散粒子１５の濃度むらの発生が抑えられる。また、スクリーンの上での帯電物質１Ｃの濃度むらの発生が抑えられる。また、スクリーンの上での内包液体１Ｇの濃度むらの発生が抑えられる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を表示するレーザー光を散乱する光拡散液を内部に有するセルを面状に配列した光拡散層を有し、
前記光拡散液は、前記レーザー光を散乱する光拡散粒子と前記光拡散粒子を分散させる分散媒とからなり、
前記光拡散層は電界を発生させる電極を有し、前記光拡散液は、帯電した物質を有する光学素子。
【請求項２】
前記セルは、マイクロカプセルである請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記帯電した物質は、前記光拡散粒子である請求項１または２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記光拡散粒子は、粒径の異なる２種類以上の粒子を有する請求項３に記載の光学素子。
【請求項５】
前記光拡散粒子のうち、粒径の小さな光拡散粒子の帯電量は、粒径の大きな光拡散粒子の帯電量より大きい請求項４に記載の光学素子。
【請求項６】
１つの分離された前記光拡散液は、正に帯電した前記光拡散粒子または負に帯電した前記光拡散粒子のいずれか１つを有する請求項３から５のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項７】
１つの分離された前記光拡散液は、正に帯電した前記光拡散粒子および負に帯電した前記光拡散粒子を有する請求項３から５のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項８】
前記光拡散液は、前記分散媒の屈折率に略等しい屈折率の粒子をさらに有し、
前記帯電した物質は、前記粒子である請求項１または２に記載の光学素子。
【請求項９】
前記光拡散液は、親水性部分と親油性部分とを有する物質をさらに有し、
前記帯電した物質は、前記親水性部分と親油性部分とを有する物質である請求項１または２に記載の光学素子。
【請求項１０】
映像を表示するレーザー光を散乱する光拡散液を内部に有するセルを面状に配列した光拡散層を有し、
前記光拡散液は、互いに混ざり合わず異なる屈折率を有する少なくとも２種類以上の液体である光学素子。
【請求項１１】
前記セルは、マイクロカプセルである請求項１０に記載の光学素子。
【請求項１２】
前記光拡散液は光拡散粒子を有する請求項１０または１１に記載の光学素子。
【請求項１３】
前記光拡散層は電界を発生させる電極を有し、前記液体の内少なくとも１つの液体は電荷を有する請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項１４】
前記光拡散粒子は、粒径の異なる２種類以上の粒子を有する請求項１２または１３に記載の光学素子。
【請求項１５】
前記電極の内１つはブラックストライプである請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載に記載の光学素子。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の前記光学素子を備えるスクリーン。
【請求項１７】
請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の前記光学素子を有する表示装置。
【請求項１８】
前記表示装置は、ラスタースキャンで映像を表示し、前記電極は、帰線期間に電界の方向を変更する請求項１７に記載の表示装置。
【国際調査報告】
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