(57)【要約】      （修正有）【課題】温度による色ずれが生じないようにした表示装置を提供する。【解決手段】表示装置１は、スクリーン４０と、光をスクリーンに投射する投射装置２０と、外表面の少なくとも一部にスクリーンが配置される筐体１ａと、投射装置のスクリーンへの投射を制御する投射制御部と、を備える。投射装置は、それぞれ異なる複数の波長域の光を射出する複数の光源と、光源から射出された光をスクリーン上で走査させる走査部材と、を有し、投射制御部は、少なくとも所定の温度のときに、少なくとも一つの光源によるスクリーン上の投射範囲を前記スクリーンの少なくとも一方向において調整する。【選択図】図１
2018185495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンと、
光を前記スクリーンに投射する投射装置と、
外表面の少なくとも一部に前記スクリーンが配置される筐体と、
前記投射装置の前記スクリーンへの投射を制御する投射制御部と、を備え、
前記投射装置は、
それぞれ異なる複数の波長域の光を射出する複数の光源と、
前記光源から射出された光を前記スクリーン上で走査させる走査部材と、を有し、
前記投射制御部は、少なくとも所定の温度のときに、少なくとも一つの前記光源による前記スクリーン上の投射範囲を前記スクリーンの少なくとも一方向において調整する、表示装置。
【請求項２】
前記投射制御部は、少なくとも前記所定の温度のときに、前記複数の光源による前記スクリーン上の投射範囲が一致するように、各光源ごとに前記スクリーン上の投射範囲を調整する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記スクリーンは、第１方向と、前記第１方向に交差する第２方向とに延在しており、
前記投射制御部は、少なくとも前記所定の温度のときに、前記複数の光源のうち少なくとも一つの光源による前記スクリーン上の投射範囲を、前記スクリーンの前記第１方向および前記第２方向の少なくとも一方において調整する、請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記投射制御部は、少なくとも前記所定の温度のときに、前記複数の光源が光を射出するタイミングを各光源ごとに制御する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記所定の温度は、前記投射装置の内部または前記投射装置の周囲の温度である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記投射装置の内部または前記投射装置の周囲の前記温度を測定する温度測定器を備え、
前記投射制御部は、前記温度測定器にて測定された温度に応じて、前記複数の光源が光を射出するタイミングを各光源ごとに制御する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記光源ごとに、前記温度と光の射出タイミングとの対応関係を記憶する記憶部を備え、
前記投射制御部は、前記温度測定器で測定された前記温度に対応する射出タイミングを前記光源ごとに前記記憶部から取得して、各光源から射出される光の射出タイミングを制御する、請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記スクリーンの一部ずつを投射する複数の前記投射装置が設けられ、
前記投射制御部は、少なくとも前記所定の温度のときに、前記複数の投射装置のそれぞれについての少なくとも一つの前記光源による前記スクリーン上の投射範囲を前記スクリーンの少なくとも一方向において調整する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記スクリーンは、複数の粒子または所定の液体を含む制御層と、前記制御層に電圧を印加して前記複数の粒子または前記所定の液体を駆動する電極と、を有するシート部材を備え、
前記複数の粒子または前記所定の液体は、所定箇所に配置された光源から照射された光を透過または反射させ、
前記電極は、前記電圧に応じて前記制御層の内部で前記複数の粒子の移動および回転の少なくとも一方を生じさせるか、または前記電圧に応じて前記制御層の内部で前記所定の液体を移動させる、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記筐体は棚である、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記投射装置は、前記筐体に内蔵されている、請求項１乃至１０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】
本開示は、光が投射されるスクリーンを備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の光拡散粒子を含有する光拡散層を一対の電極間に挟持したスクリーンが開示されている。一対の電極間に電圧を印加することで、光拡散層内の光拡散粒子が不規則に運動するため、このスクリーンにコヒーレント光を照射しても、スペックルが視認されにくくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２２３１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スクリーンにカラー光を投射するプロジェクタは、その内部にＲＧＢの各色の光を射出する複数の光源と、各光源から射出された光をスクリーンの投射面に沿って走査させる走査部材とを備えている。プロジェクタからの投射光によるスクリーン上の各色の投射範囲は、理想的には完全に重複するのが望ましい。
【０００５】
しかしながら、光源から射出される光のビーム径やビーム進行方向、および走査部材の走査範囲などは、プロジェクタの環境温度によって微妙に変化する。このため、温度によっては、スクリーン上の各色の投射範囲にずれが生じ、投射範囲のエッジ付近で、特定の色によるにじみが視認されるなどの色ずれが生じてしまう。
【０００６】
このような課題を解決するために、本開示は、温度による色ずれが生じないようにした表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様では、スクリーンと、
光を前記スクリーンに投射する投射装置と、
外表面の少なくとも一部に前記スクリーンが配置される筐体と、
前記投射装置の前記スクリーンへの投射を制御する投射制御部と、を備え、
前記投射装置は、
それぞれ異なる複数の波長域の光を射出する複数の光源と、
前記光源から射出された光を前記スクリーン上で走査させる走査部材と、を有し、
前記投射制御部は、少なくとも所定の温度のときに、少なくとも一つの前記光源による前記スクリーン上の投射範囲を前記スクリーンの少なくとも一方向において調整する、表示装置が提供される。
【０００８】
前記投射制御部は、少なくとも前記所定の温度のときに、前記複数の光源による前記スクリーン上の投射範囲が一致するように、各光源ごとに前記スクリーン上の投射範囲を調整してもよい。
【０００９】
前記スクリーンは、第１方向と、前記第１方向に交差する第２方向とに延在しており、
前記投射制御部は、少なくとも前記所定の温度のときに、前記複数の光源のうち少なくとも一つの光源による前記スクリーン上の投射範囲を、前記スクリーンの前記第１方向および前記第２方向の少なくとも一方において調整してもよい。
【００１０】
前記投射制御部は、少なくとも前記所定の温度のときに、前記複数の光源が光を射出するタイミングを各光源ごとに制御してもよい。
【００１１】
前記所定の温度は、前記投射装置の内部または前記投射装置の周囲の温度であってもよい。
【００１２】
前記投射装置の内部または前記投射装置の周囲の前記温度を測定する温度測定器を備え、
前記投射制御部は、前記温度測定器にて測定された温度に応じて、前記複数の光源が光を射出するタイミングを各光源ごとに制御してもよい。
【００１３】
前記光源ごとに、前記温度と光の射出タイミングとの対応関係を記憶する記憶部を備え、
前記投射制御部は、前記温度測定器で測定された前記温度に対応する射出タイミングを前記光源ごとに前記記憶部から取得して、各光源から射出される光の射出タイミングを制御してもよい。
【００１４】
前記スクリーンの一部ずつを投射する複数の前記投射装置が設けられ、
前記投射制御部は、少なくとも前記所定の温度のときに、前記複数の投射装置のそれぞれについての少なくとも一つの前記光源による前記スクリーン上の投射範囲を前記スクリーンの少なくとも一方向において調整してもよい。
【００１５】
前記スクリーンは、複数の粒子または所定の液体を含む制御層と、前記制御層に電圧を印加して前記複数の粒子または前記所定の液体を駆動する電極と、を有するシート部材を備え、
前記複数の粒子または前記所定の液体は、所定箇所に配置された光源から照射された光を透過または反射させ、
前記電極は、前記電圧に応じて前記制御層の内部で前記複数の粒子の移動および回転の少なくとも一方を生じさせるか、または前記電圧に応じて前記制御層の内部で前記所定の液体を移動させてもよい。
【００１６】
前記筐体は棚であってもよい。
【００１７】
前記投射装置は、前記筐体に内蔵されていてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本開示によれば、温度による色ずれが生じないような表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態による表示装置の斜視図。
【図２】３台のプロジェクタでスクリーンの投射を行う例を示す図。
【図３】スクリーンの断面構造の一例を示す図。
【図４Ａ】光進行方向変更部材を設けた例を示す平面図。
【図４Ｂ】図４Ａの矢印方向から見た平面図。
【図５】プロジェクタの内部構成の一例を示すブロック図。
【図６】第１の実施形態による表示装置の制御系のブロック図。
【図７】スペックル低減シートの断面構造を示す断面図。
【図８】粒子の拡大図。
【図９】一対の電極に印加される電圧波形を示す図。
【図１０】図９とは異なる構造の粒子を用いたスペックル低減シートの断面図。
【図１１】図９と図１２とは異なる構造の粒子を用いたスペックル低減シートの断面図。
【図１２】図９、図１２および図１３とは異なる構造の粒子を用いたスペックル低減シートの断面図。
【図１３】図１４から粒子を回転させた例を示す図。
【図１４】第１電極と第２電極がストライプ状に形成されている例を示す図。
【図１５】キャビティが単一の粒子を含むように構成されている例を示す図。
【図１６Ａ】電気泳動方式のスペックル低減シートの一例を示す模式図。
【図１６Ｂ】図１８Ａとは異なる電気泳動方式のスペックル低減シートの一例を示す模式図。
【図１６Ｃ】マイクロカプセルを２つの電極間に多数配置した例を示す図。
【図１７Ａ】各セル部ごとに粒子の移動を制御する例を示す図。
【図１７Ｂ】図１９Ａとは異なる構造で各セル部ごとに粒子の移動を制御する例を示す図。
【図１８】隔壁構造の各セル部に気体と複数の粉粒体を充填する例を示す図。
【図１９】エレクトロウェッティング方式を採用する例を示す図。
【図２０】スペックル低減シートとハーフミラーの間に透過拡散層を設けた例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は一実施形態による表示装置１の斜視図である。図１の表示装置１は、箱形の筐体１ａを備えている。図１の表示装置１のより具体的な使用例としては、種々の商品３４を並べる商品陳列棚や、飾り物等を載置する意匠棚などである。なお、図１の表示装置１は、棚以外の目的にも適用可能であり、筐体１ａの外形形状も必ずしも箱形に限定されない。
【００２１】
図１の表示装置１の筐体１ａの内部には、プロジェクタ（投射装置）２０と、プロジェクタ２０の電力源、電力制御部および制御装置３５等を内蔵した駆動装置３６と、が設けられている。筐体１ａの外表面の少なくとも一部にはスクリーン４０が配置されている。図１では、箱形の筐体１ａの一側面にスクリーン４０を配置する例を示しているが、スクリーン４０の配置場所とサイズは、図１に示したものには限定されない。また、スクリーン４０は、必ずしも平面形状である必要はなく、曲面形状や折れ面形状等の非平面形状でもよい。
【００２２】
駆動装置３６は、複数の場所に分離して配置されていてもよい。例えば、駆動装置３６内の一部の部材、例えば制御装置３５をその他の部材とは別個の場所に設けてもよい。より具体的には、制御装置３５をプロジェクタ２０に内蔵させてもよい。制御装置３５は、後述する投射制御部を有する。また、駆動装置３６内の一部の構成部品は、筐体１ａの外側に配置されていてもよい。
【００２３】
プロジェクタ２０は、後述するように、コヒーレント光を射出する光源と、光源から射出されたコヒーレント光をスクリーン４０上で走査させる走査部材とを有する。プロジェクタ２０から出力されるコヒーレント光は、いわゆるフォーカスフリーであり、任意の場所に設けられたスクリーン４０に対して鮮明な画像を投射することができる。プロジェクタ２０の光出射口からスクリーン４０までの光路長によって、スクリーン４０上の投射サイズが変化する。
【００２４】
なお、光源は、必ずしもレーザ光等のコヒーレント光を射出するものである必要はなく、ＬＥＤ（Light Emitting Device）光などの非コヒーレント光を射出する光源でもよい。以下では、主にコヒーレント光を射出する光源を用いたプロジェクタ２０について説明する。
【００２５】
プロジェクタ２０に内蔵される走査部材としては、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーなどが用いられる。
【００２６】
図１は、１台のプロジェクタ２０でスクリーン４０の投射を行う例を示しているが、複数台のプロジェクタ２０でスクリーン４０の投射を行ってもよい。図２は３台のプロジェクタ２０でスクリーン４０の投射を行う例を示している。この場合、各プロジェクタ２０は、スクリーン４０内の部分的な投射領域の投射を行う。理想的には、各プロジェクタ２０の投射範囲は、スクリーン４０の水平方向に連続的に繋がっており、かつ鉛直方向の高さ位置も一致している。
【００２７】
スクリーン４０は透過型であり、観察者は筐体１ａの外側から図示の矢印の向きにスクリーン４０を観察する。以下では、観察者がスクリーン４０に正対する側を表示装置１の正面側とする。
【００２８】
図３はスクリーン４０の断面構造の一例を示す図である。図３のスクリーン４０は、観察者に近い側、すなわち表示装置１の正面側から順に、スペックル低減シート１２と、レンチキュラ層１３と、フレネルレンズ層１４と、を有する。スクリーン４０には、これらの層以外の層が含まれていてもよいし、図示された一部の層が含まれていなくてもよい。
【００２９】
スペックル低減シート１２は、観察者がスクリーン４０を見たときにスペックルを視認しにくくする処理を施したシートである。プロジェクタ２０がコヒーレント光を射出する場合には、スペックルが目立ちやすくなるため、スペックル低減シート１２を設けた方が望ましいが、プロジェクタ２０がＬＥＤ光などの非コヒーレント光を射出する場合には、スペックル低減シート１２はなくてもよい。このように、スペックル低減シート１２は、必須の構成部品ではない。スペックル低減シート１２の具体的な構成には複数通りが考えられるため、後に詳述する。
【００３０】
フレネルレンズ層１４は、プロジェクタ２０から射出された光を平行化するために設けられている。フレネルレンズ層１４を設けることで、スクリーン４０の厚さを抑制しつつ、プロジェクタ２０から射出された光を平行化できる。
【００３１】
レンチキュラ層１３は、フレネルレンズ層１４を通過した光を拡散させて、スクリーン４０の視野角を拡大するために設けられている。
【００３２】
図１の表示装置１は、上述したように、例えば箱形の筐体１ａであり、スクリーン４０の配置場所を除いて、例えばアクリル板で形成されている。アクリル板は、例えば着色処理または不透明処理がなされており、筐体１ａに内蔵された駆動装置３６とプロジェクタ２０が外側から視認されないようにしている。なお、筐体１ａは、ポリカーボネートやエンジニアリング・プラスチック等の樹脂板、アルミニウムやステンレス、鋼材等の金属板、木材や段ボール等の紙材、ガラス板、石膏ボード、セラミック板などを用いて形成してもよい。
【００３３】
図１では、プロジェクタ２０から射出された光を直接スクリーン４０に入射しているが、スクリーン４０の投射面積を大きくするには、プロジェクタ２０からスクリーン４０までの光路長を長くする必要がある。ところが、筐体１ａのサイズに制限があって、筐体１ａの奥行きを長くできない場合には、プロジェクタ２０から射出された光を折り返して、光路長を長くすればよい。
【００３４】
図４Ａはプロジェクタ２０とスクリーン４０との間に、例えば反射ミラー７２からなる光進行方向変更部材７３を設けた例を示す平面図である。図４Ａの反射ミラー７２は、プロジェクタ２０から射出されたコヒーレント光の進行方向を変化させてスクリーン４０に導く。図４Ａのような反射ミラー７２を設けることで、プロジェクタ２０からスクリーン４０までの光路長を長くしつつ、プロジェクタ２０からスクリーン４０までの直線距離を短縮でき、筐体１ａの奥行きを短くできる。
【００３５】
図４Ａにおいて、プロジェクタ２０は、反射ミラー７２と概略同一平面上に配置されていてもよいし、ミラーよりも上方、下方、右側または左側にプロジェクタ２０を配置してもよい。
【００３６】
図４Ｂは図４Ａの矢印方向から見た平面図である。図４Ｂでは、プロジェクタ２０を筐体１ａの底面側に配置し、プロジェクタ２０から斜め上方にコヒーレント光を出力して、反射ミラー７２に入射させる例を示している。この場合、反射ミラー７２で反射されたコヒーレント光は、プロジェクタ２０の上方を通過してスクリーン４０に入射される。よって、プロジェクタ２０は、反射ミラー７２からスクリーン４０に向かうコヒーレント光の光路を遮らなくなる。なお、プロジェクタ２０を筐体１ａの天面側に配置し、プロジェクタ２０から斜め下方にコヒーレント光を出力して、反射ミラー７２に入射してもよい。
【００３７】
プロジェクタ２０と反射ミラー７２の配置場所は、図４Ａや図４Ｂに図示したものに限定されない。また、反射ミラー７２は、図４Ａや図４Ｂのように平面形状であってもよいし、曲面等の非平面形状であってもよい。さらに、スクリーン４０は、筐体１ａの一側面だけでなく、筐体１ａの外表面の複数箇所に配置されていてもよい。このとき、各スクリーン４０ごとに別個にプロジェクタ２０を設けてもよいし、複数のスクリーン４０に一台のプロジェクタ２０で投射を行ってもよい。
【００３８】
図５はプロジェクタ２０の内部構成の一例を示すブロック図である。図５のプロジェクタ２０は、複数の光源２と、ダイクロイックミラー３と、走査部材４と、点灯制御部５とを有する。
【００３９】
複数の光源２は、それぞれ異なる波長域の光を射出する。一具体例では、複数の光源２は、赤（Ｒ）のコヒーレント光を射出する光源２と、緑（Ｇ）のコヒーレント光を射出する光源２と、青（Ｂ）のコヒーレント光を射出する光源２とを有する。
【００４０】
ダイクロイックミラー３は、各光源２からの光を合成するために設けられている。図５の例では、赤のコヒーレント光を射出する光源２の光軸上に、緑用の光源２と青用の光源２の位置に合わせて２つのダイクロイックミラー３を配置している。ダイクロイックミラー３で合成された合成光は、走査部材４に入射される。なお、各光源２と各ダイクロイックミラー３の配置は、図５に示されたものに限定されない。
【００４１】
走査部材４は、例えば２軸方向に回動自在の不図示の回転軸を有するＭＥＭＳミラーであり、このＭＥＭＳミラーにより、合成光を反射させて、スクリーン４０上で光を走査させる。
【００４２】
点灯制御部５は、投射制御部からの制御信号に応じて、各光源２ごとに光の射出タイミングを制御する。後述するように、点灯制御部５が各光源２ごとに光の射出タイミングを制御することで、スクリーン４０上の色ずれが抑制されることになる。
【００４３】
図６は本実施形態による表示装置１の制御系のブロック図である。図６の表示装置１の制御系は、温度センサ１１と、投射制御部１５を有する制御装置３５とを備えている。
【００４４】
温度センサ１１は、プロジェクタ２０の内部またはプロジェクタ２０の周囲の温度を測定する。なお、温度センサ１１は必須の構成部品ではない。例えば、本実施形態による表示装置１を既知の環境温度下で使用する場合には、温度センサ１１は不要である。
【００４５】
投射制御部１５は、少なくとも所定の温度のときに、少なくとも一つの光源２によるスクリーン４０上の投射範囲をスクリーン４０の少なくとも一方向において調整する。所定の温度とは、本実施形態による表示装置１を使用する環境下でのプロジェクタ２０の内部または周囲の温度である。所定の温度は、温度センサ１１で測定した温度でもよいし、予め把握している温度でもよい。
【００４６】
より具体的には、投射制御部１５は、少なくとも所定の温度のときに、複数の光源２によるスクリーン４０上の投射範囲が一致するように、各光源２ごとにスクリーン４０上の投射範囲を調整する。ここで、本実施形態による投射制御部１５は、直接的に光源２の点灯を制御するわけではなく、投射範囲の調整のための制御信号を生成して、プロジェクタ２０内の点灯制御部５に伝送する。この制御信号を受領した点灯制御部５は、対応する光源２の射出タイミングを制御する。これにより、結果的に、投射制御部１５は、少なくとも所定の温度のときに、複数の光源２が光を射出するタイミングを各光源２ごとに制御する。
【００４７】
図５に示すように、スクリーン４０が第１方向（例えば水平方向）ｘと、第１方向に交差する第２方向（例えば鉛直方向）ｙとに延在している場合、投射制御部１５は、少なくとも所定の温度のときに、複数の光源２のうち少なくとも一つの光源２によるスクリーン４０上の投射範囲を、スクリーン４０の第１方向および第２方向の少なくとも一方において調整する。
【００４８】
投射制御部１５は、温度センサ１１にて測定された温度に応じて、複数の光源２が光を射出するタイミングを各光源２ごとに制御してもよい。一般に、温度が低くなるほど、あるいは温度が高くなるほど、各色の光のスクリーン４０上の投射範囲のずれが大きくなるおそれがある。そこで、事前に、温度と各色の光の投射範囲のずれ量とを調べて、各温度における各光源２から射出される光の最適な射出タイミングを記憶部１６に記憶しておいてもよい。この場合、投射制御部１５は、温度センサ１１で測定された温度に対応する各光源２の射出タイミングを記憶部１６から取得して、各光源２から射出される光の射出タイミングを制御する。このような記憶部１６を設けて、記憶部１６から温度に応じた射出タイミングを取得して設定する制御は、ハードウェア構成にて実施することもできるし、ソフトウェア処理にて実施することもできる。ソフトウェア処理にて実施する場合、投射制御部１５を例えば汎用の信号処理プロセッサで実現することもできる。
【００４９】
上述した投射制御部１５を設けることで、各色の光の投射範囲のずれが大きくなりやすい低温下または高温下であっても、各色の光によるスクリーン４０の投射範囲にずれが生じなくなる。よって、本実施形態による表示装置１を冷凍庫やサウナ施設などで使用しても、スクリーン４０の表示品質を良好に維持できる。
【００５０】
図２に示すように、複数のプロジェクタ２０にて一部ずつスクリーン４０の投射を行う場合、各プロジェクタ２０ごとに、上述した手法によって温度によるスクリーン４０の色ずれを抑制するとともに、各プロジェクタ２０の投射位置が左右および上下にずれないような制御を行う必要がある。同一のハードウェア仕様を有する複数のプロジェクタ２０が筐体の底面に設置されていたとしても、各プロジェクタ２０のスクリーン４０上の投射範囲は、各プロジェクタ２０の個体差により、スクリーン４０の左右方向および上下方向の少なくとも一方向にずれてしまうおそれがある。
【００５１】
各プロジェクタ２０のスクリーン４０上の左右方向への投射範囲のずれは、各プロジェクタ２０の配置場所を微調整することで低減可能であるが、スクリーン４０の上下方向の投射範囲のずれを低減させるのは容易ではない。
【００５２】
そこで、投射制御部１５は、表示装置１の実際の使用環境下で、各プロジェクタ２０のスクリーン４０上での投射位置を事前に調査して、各プロジェクタ２０の投射位置のずれが低減されるように、各プロジェクタ２０ごとに投射範囲を調整する。
【００５３】
プロジェクタ２０から射出されるコヒーレント光は、走査デバイスの光走査により、例えば図５の矢印の方向に沿って、スクリーン４０上を移動する。各プロジェクタ２０ごとにスクリーン４０の上下方向の投射位置にずれが生じる場合は、図５の矢印の移動範囲である投射範囲を上下方向に広めに設定しておき、各プロジェクタ２０の投射範囲のずれ量に応じて、プロジェクタ２０の点灯制御部５を制御すればよい。すなわち、スクリーン４０上で実際にコヒーレント光が走査を開始するタイミングを各プロジェクタ２０ごとに調整すればよい。色ごとの調整が必要な場合には、各プロジェクタ２０内の各光源ごとに投射範囲を調整すればよい。
【００５４】
投射制御部１５は、各プロジェクタ２０ごとに点灯制御部５に制御信号を送信して、光源２からコヒーレント光を出射させるタイミングを制御することで、各プロジェクタ２０ごとにスクリーン４０上の投射位置を調整する。これにより、複数のプロジェクタ２０を用いて、一つのスクリーン４０上に一繋がりの画像を投射する場合であっても、各プロジェクタ２０が担当する投射画像の境界位置で凹凸や隙間が生じなくなり、違和感のない自然な画像を投射可能となる。
【００５５】
（スペックル低減シート１２）
次に、スクリーン４０の一部を構成するスペックル低減シート１２について説明する。図７はスペックル低減シート１２の断面構造を示す断面図である。一実施形態によるスペックル低減シート１２は、複数の粒子を有した粒子シート５０と、電力源３０と接続された第１電極４１および第２電極４２と、第１カバー層４６および第２カバー層４７とを有する。粒子シート５０の一方の主面上に、第１電極４１が面状に広がっており、粒子シート５０の他方の主面上に、第２電極４２が面状に広がっている。第１カバー層４６は第１電極を覆っており、第２カバー層４７は第２電極を覆っている。第１カバー層４６および第２カバー層４７は、例えば樹脂フィルム、樹脂板、ガラス板などで構成可能である。
【００５６】
図７のスペックル低減シート１２は、透過型のスペックル低減シート１２を構成している。プロジェクタ２０は、図３に示すように、観察者とは反対側のフレネルレンズ層１４に光を投射する。この光は、フレネルレンズ層１４で平行化された後にレンチキュラ層１３に入射されて拡散されて、スペックル低減シート１２の第１電極に入射される。
【００５７】
プロジェクタ２０からの投射光が透過するフレネルレンズ層１４、レンチキュラ層１３および第１電極は、可視光透過性を有する。フレネルレンズ層１４、レンチキュラ層１３および第１電極のそれぞれは、可視光領域における透過率が８０％以上であることが好ましく、８４％以上であることがより好ましい。なお、可視光透過率は、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ−３１００ＰＣ」、ＪＩＳＫ０１１５準拠品）を用いて測定波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内で測定したときの、各波長における透過率の平均値として特定される。また、第２電極４２は、第１電極４１と同様の材料で構成することができる。
【００５８】
第１電極４１と第２電極の導電材料として、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ；インジウム錫酸化物）、ＩｎＺｎＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ；インジウム亜鉛酸化物）、Ａｇナノワイヤー、カーボンナノチューブ等を用いることができる。
【００５９】
次に、粒子シート５０について説明する。図７に示すように、粒子シート５０は、一対の基材層５１，５２と、一対の基材層５１，５２間に設けられた粒子層５５と、を有する。第１基材層５１は、第１電極４１を支持し、第２基材層５２は、第２電極４２を支持する。粒子層５５は、第１基材層５１及び第２基材層５２の間に封止されている。第１基材層５１及び第２基材層５２は、粒子層５５を封止することができ、且つ電極４１，４２及び粒子層５５の支持体として機能し得る強度を有した材料、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリエチレンナフタレート樹脂フィルム、環状オレフィンポリマーフィルム、ガラス等で構成可能である。また、第１基材層５１及び第２基材層５２は、第１電極４１及び第２電極４２と同様の可視光透過性を有する。
【００６０】
次に、粒子層５５について説明する。図７によく示されているように、粒子層５５は、多数の粒子６０と、粒子６０を保持する保持部５６と、を有する。保持部５６は、粒子６０を動作可能に保持している。図示された例において、保持部５６は、多数のキャビティ５６ａを有しており、各キャビティ５６ａ内に粒子６０が収容されている。各キャビティ５６ａの内寸法は、当該キャビティ５６ａ内の粒子６０の外寸法よりも大きくなっている。したがって、粒子６０は、キャビティ５６ａ内で動作可能となっている。保持部５６は、溶媒５７によって膨潤している。キャビティ５６ａ内において、保持部５６と粒子６０との間は溶媒５７で満たされている。溶媒５７によって膨潤した保持部５６によれば、粒子６０の円滑な動作を安定して確保することができる。以下、保持部５６、溶媒５７及び粒子６０について、順に説明する。
【００６１】
まず、保持部５６及び溶媒５７について説明する。溶媒５７は、粒子６０の動作を円滑とするために用いられる。溶媒５７は、保持部５６が膨潤することによって、キャビティ５６ａ内に保持されるようになる。溶媒５７は、粒子６０が電場に対応して動作することを阻害しないよう、低極性であることが好ましい。低極性の溶媒５７として、粒子６０の動作を円滑化させる種々の材料を用いることができる。溶媒５７の一例として、ジメチルシリコーンオイル、イソパラフィン系溶媒、および直鎖パラフィン系溶媒、ドデカン、トリデカン等の直鎖アルカンを例示することができる。
【００６２】
次に、保持部５６は、一例として、エラストマー材料からなるエラストマーシートを用いて構成され得る。エラストマーシートとしての保持部５６は、前述の溶媒５７を膨潤することが可能である。エラストマーシートの材料としては、シリコーン樹脂、（微架橋した）アクリル樹脂、（微架橋した）スチレン樹脂、およびポリオレフィン樹脂等を例示することができる。
【００６３】
図示された例において、保持部５６内において、キャビティ５６ａは、スペックル低減シート１２の面方向に高密度で分布している。また、キャビティ５６ａは、スペックル低減シート１２の法線方向ｎｄにも分布している。図示された例では、面状に広がったキャビティ５６ａの群が、スペックル低減シート１２の厚み方向に三層並んでいる。
【００６４】
次に、粒子６０について説明する。粒子６０は、プロジェクタ２０から投射される画像光の進行方向を変化させる機能を有する。図示された例において、粒子６０は、画像光を拡散させる機能を有する。
【００６５】
粒子６０は、比誘電率が異なる第１部分６１及び第２部分６２を含んでいる。したがって、この粒子６０が電場内に置かれると、当該粒子６０内に電子双極子モーメントが発生する。このとき、粒子６０は、その双極子モーメントのベクトルが電場のベクトルと真逆を向く位置へ向けて動作するようになる。したがって、第１電極４１及び第２電極４２の間に電圧が印加され、第１電極４１及び第２電極４２の間に位置する粒子シート５０に電場が発生すると、粒子６０は、電場に対して安定した姿勢、すなわち電場に対して安定した位置および向きをとるよう、キャビティ５６ａ内で動作する。このスペックル低減シート１２は、光拡散機能を有した粒子６０の動作にともなって、その拡散波面を変化させる。
【００６６】
図８は粒子６０の拡大図である。粒子６０は、球形状であり、第１部分６１及び第２部分６２は、それぞれ、半球状となっている。粒子６０の第１部分６１は、第１主部６６ａ及び第１主部６６ａ内に分散した第１拡散成分６６ｂを有する。同様に、第２部分６２は、第２主部６７ａと第２主部６７ａ内に分散した第２拡散成分６７ｂを有する。したがって、球状粒子６０は、第１部分６１の内部を進む光および第２部分６２の内部を進む光に対して、拡散機能を発現することができる。ここで拡散成分６６ｂ，６７ｂとは、粒子６０内を進む光に対し、反射や屈折等によって、当該光の進路方向を変化させる作用を及ぼし得る成分のことである。このような拡散成分６６ｂ，６７ｂの光拡散機能（光散乱機能）は、例えば、粒子６０の主部６６ａ，６７ａをなす材料とは異なる屈折率を有した材料から拡散成分６６ｂ，６７ｂを構成することにより、あるいは、光に対して反射作用を及ぼし得る材料から拡散成分６６ｂ，６７ｂを構成することにより、付与され得る。主部６６ａ，６７ａをなす材料とは異なる屈折率を有する拡散成分６６ｂ，６７ｂとして、樹脂ビーズ、ガラスビーズ、金属化合物、気体を含有した多孔質物質、さらには、単なる気泡が例示される。
【００６７】
図示された例において、粒子６０は、単一色となっている。すなわち、第１部分６１および第２部分６２は、同一色となっている。第１部分６１及び第２部分６２の色は、第１部分６１及び第２部分６２に、顔料や染料等の色材を添加することにより、調整され得る。顔料や染料は、種々の公知の顔料や染料等を用いることができる。
【００６８】
粒子層５５は、公知の製造方法により製造することができる。すなわち、まず、粒子６０を重合性シリコーンゴムに分散させたインキを作製する。次に、このインキをコーターなどで延伸し、更に、加熱等で重合させ、シート化する。以上の手順により、粒子６０を保持した保持部５６が得られる。次に、保持部５６を、シリコーンオイルなどの溶媒５７に一定期間浸漬する。保持部５６が膨潤することで、シリコーンゴムからなる保持部５６と粒子６０との間に、溶媒５７で満たされた隙間が形成される。この結果、溶媒５７及び粒子６０を収容したキャビティ５６ａが、画成される。以上のようにして、粒子層５５を製造することができる。
【００６９】
次に、ＪＰ２０１１−１１２７９２Ａに開示された製造方法により、粒子層５５を用いてスペックル低減シート１２を作製することができる。まず、一対の基材層５１，５２によって粒子層５５を覆い、ラミネート又は接着剤等を用いて粒子層５５を封止する。これにより、粒子シート５０が作製される。次に、粒子シート５０上に第１電極４１及び第２電極４２を設け、更に、第１カバー層４６及び第２カバー層４７４７を積層することで、スペックル低減シート１２が得られる。
【００７０】
次に、この表示装置１を用いて画像を表示する際の作用について説明する。
【００７１】
まず、制御装置３５からの制御によって、プロジェクタ２０の光源２がコヒーレント光を発振する。プロジェクタ２０からの光は、図示しない走査装置によって光路を調整され、スペックル低減シート１２に照射される。図２に示すように、図示しない走査装置は、スペックル低減シート１２の一シート面上を光が走査するよう、当該光の光路を調整する。
光源２によるコヒーレント光の射出は、制御装置３５によって制御される。制御装置３５は、スペックル低減シート１２上に表示したい画像に対応して、光源２からのコヒーレント光の射出を停止する。プロジェクタ２０に含まれる走査装置の動作は、人間の目で分解不可能な程度にまで高速となっている。したがって、観察者は、時間を隔てて照射されるスペックル低減シート１２上の各位置に照射された光を、同時に観察することになる。
【００７２】
スペックル低減シート１２上に投射された光は、第１カバー層４６及び第１電極４１を透過して、粒子シート５０に到達する。この光は、粒子シート５０の粒子６０で拡散されて、スペックル低減シート１２の観察者側となる種々の方向へ向けて射出する。したがって、スペックル低減シート１２の観察者側となる各位置において、スペックル低減シート１２上の各位置からの光を観察することができる。この結果、スペックル低減シート１２上のコヒーレント光を照射されている領域に対応した画像を観察することができる。
【００７３】
また、光源２が、互いに異なる波長域のコヒーレント光を射出する複数の光源２を含むようにしてもよい。この場合、制御装置３５は、各波長域の光に対応した光源２を、他の光源２から独立して制御する。この結果、スペックル低減シート１２上にカラー画像を表示することが可能となる。
【００７４】
ところで、コヒーレント光を用いてスペックル低減シート１２上に画像を形成する場合、斑点模様のスペックルが観察されるようになる。スペックルの一原因は、レーザー光に代表されるコヒーレント光が、スペックル低減シート１２上で拡散した後に、光センサ面上（人間の場合は網膜上）に干渉パターンを生じさせるためと考えられる。とりわけ、ラスタースキャンによってスペックル低減シート１２にコヒーレント光を照射する場合、スペックル低減シート１２上の各位置には一定の入射方向からコヒーレント光が入射する。したがって、ラスタースキャンを採用した場合、スペックル低減シート１２の各点で発生するスペックル波面はスペックル低減シート１２が搖動しない限り不動となり、スペックルパターンが画像とともに観察者に視認されると、表示画像の画質を著しく劣化させることになる。
【００７５】
一方、本実施形態における表示装置１のスペックル低減シート１２は、拡散波面を経時的に変化させるようになっている。スペックル低減シート１２での拡散波面が変化すれば、スペックル低減シート１２上でのスペックルパターンが経時的に変化するようになる。そして、拡散波面の経時的な変化を十分に高速にすると、スペックルパターンが重ねられて平均化され、観察者に観察されるようになる。これにより、スペックルを目立たなくさせることができる。
【００７６】
図示されたスペックル低減シート１２は、一対の電極４１，４２を有する。この一対の電極４１，４２は電力源３０に電気的に接続している。電力源３０は、一対の電極４１，４２に電圧を印加することができる。一対の電極４１，４２間に電圧が印加されると、一対の電極４１，４２間に位置する粒子シート５０に電場が形成される。粒子シート５０の粒子層５５には、比誘電率の異なる複数の部分６１，６２を有した粒子６０が、動作可能に保持されている。この粒子６０は、そもそも帯電していることから、或いは、少なくとも粒子層５５に電場が形成されると双極子モーメントが発生することから、形成された電場のベクトルに応じて、動作する。光の進行方向を変化させる機能、例えば反射、屈折または拡散機能を有した粒子６０が動作すると、スペックル低減シート１２の拡散特性が経時的に変化することになる。この結果、スペックルを目立たなくさせることができる。図８の符号「Ｌａ」は、プロジェクタ２０からスペックル低減シート１２へ照射された画像光であり、符号「Ｌｂ」は、スペックル低減シート１２で拡散された画像光である。
【００７７】
なお、粒子６０の第１部分６１及び第２部分６２の間で比誘電率が異なるとは、スペックル低減機能を発現し得る程度に比誘電率が異なっていれば十分である。したがって、粒子６０の第１部分６１及び第２部分６２の間で比誘電率が異なるか否かは、動作可能に保持された粒子６０が、電場ベクトルの変化にともなって動作し得るか否かにより、判定することができる。
【００７８】
ここで、粒子６０が保持部５６に対して動作する原理は、粒子６０の電荷または双極子モーメントが電場ベクトルに対して安定的な位置関係となるよう、粒子６０の向き及び位置を変化させる、というものである。したがって、粒子層５５に一定の電場が印加され続けると、粒子６０の動作は一定期間後には停止する。その一方で、スペックルを目立たなくするには、粒子６０の保持部５６に対する動作が継続する必要がある。そこで、電力源３０は、粒子層５５に形成される電場が経時的に変化するよう、電圧を印加する。図示された例において、電力源３０は、粒子シート５０内に生成される電場のベクトルを反転させるよう、一対の電極４１，４２間に電圧を印加する。例えば、図９に示された例では、電力源３０からスペックル低減シート１２の一対の電極４１，４２に、Ｘ〔Ｖ〕の電圧と−Ｙ〔Ｖ〕の電圧とを繰り返す交流電圧が印加される。
【００７９】
なお、粒子６０は、保持部５６に形成されたキャビティ５６ａ内に収容されている。キャビティ５６ａは、略球状の内形を有する。したがって、粒子６０は、図８の紙面に直交する方向に延びる回転軸線ｒａを中心として、回転振動することができる。ただし、粒子６０を収容するキャビティ５６ａの大きさに依存して、粒子６０は、繰り返し回転運動だけでなく、並進運動も行うようになる。さらに、キャビティ５６ａには、溶媒５７が充填されている。溶媒５７は、粒子６０の保持部５６に対する動作を円滑にする。
【００８０】
粒子６０は、図２に示すような、ほぼ半球状の第１部分６１と第２部分６２を含む構造に限定されない。以下では、粒子６０の第１変形例〜第３変形例を順に説明する。
【００８１】
（粒子６０の第１変形例）
図１０は図７とは異なる構造の粒子６０を用いたスペックル低減シート１２の断面図である。図１０に示す第１変形例による粒子６０は、互いに体積が異なる第１部分６１と第２部分６２とを有する。図１０は、第１部分６１の体積が第２部分６２の体積よりも大きい例を示している。図１０の場合、第２部分６２は、球体または楕円球体に近い形状であり、第２部分６２の表面、すなわち第１部分６１との界面は、凸面になっている。なお、粒子６０は、必ずしも理想的な球体とは限らないし、第２部分６２も理想的な球体または楕円体から少し歪んだ形状となることもありうる。
【００８２】
第１部分６１は、透明部材である。第１部分６１の具体的な材料としては、例えばシリコーンオイルや透明な樹脂部材である。第１部分６１は、理想的には、図１０に示すように、観察者側に配置される。第１部分６１に入射された光は、そのまま第１部分６１を通過して、第２部分６２に到達する。第２部分６２は、第１部分６１とは比誘電率が異なっており、また、光の散乱または屈折機能を有する。さらに、第２部分６２は、第１部分６１とは異なる屈折率で構成されている。また、第２部分６２の内部には、光を拡散させる拡散成分６２ｃが含まれていてもよい。これら拡散成分６２ｃは、粒子６０内を進む光に対して、反射や屈折等によって、光の進路方向を変化させる作用を行う。
【００８３】
このように、第１部分６１と第２部分６２は光学特性が異なっており、さらに、第２部分６２の表面は凸面形状である。これにより、第１部分６１から第２部分６２に到達した光は、第２部分６２の表面の凸面形状に応じた方向に散乱または屈折される。よって、プロジェクタ２０からの投射光が第２部分６２で散乱または屈折されてスペックル低減シート１２に映し出される。
【００８４】
第２部分６２の表面が凸面形状で有るため、第１部分６１を通過して第２部分６２の表面に到達した光は、凸面の曲率に応じた方向に散乱または屈折される。凸面に入射された光は、凹面に入射された光よりも光の拡散範囲が広くなる。よって、本実施形態のように、第１部分６１よりも第２部分６２の体積が小さくて、第２部分６２の表面が凸面になる場合には、各粒子６０に入射された光の拡散範囲を広げることができる。
【００８５】
第１および第２電極４１，４２に電圧を印加していない状態では、粒子層５５内の各粒子６０は、種々の方向を向いていることがありうる。この場合、第１および第２電極間に所定の初期電圧を印加することで、図１０に示すように、各粒子６０の第１部分６１が観察者側を向くように整列させることが可能となる。あるいは、第１部分６１と第２部分６２の比重を調整することで、図１０のような向きに各粒子６０を整列させることも可能である。
【００８６】
図１０の状態で、第１および第２電極４１，４２間に電圧が印加されると、第１および第２電極４１，４２間に電場が発生し、この電場により、粒子６０内に電子双極子モーメントが発生する。このとき、粒子６０は、その双極子モーメントのベクトルが電場のベクトルと真逆を向く位置へ向けて動作するようになる。したがって、第１電極４１及び第２電極４２の間に電圧が印加され、第１電極４１及び第２電極４２の間に位置する粒子シート５０に電場が発生すると、粒子６０は、電場に対して安定した姿勢、すなわち電場に対して安定した位置や向きをとるようキャビティ５６ａ内で動作する。図１０の状態では、粒子６０内の第２部分６２は、粒子層５５の面方向に対向配置されているが、第１電極４１および第２電極４２間の電圧を変化させることで、粒子６０の姿勢が変化し、これにより、粒子層５５の面方向に対する第２部分６２の表面方向が変化する。第２部分６２は、第１部分６１に入射された光を散乱または屈折させる機能を有するため、第２部分６２の表面方向が変化することで、第２部分６２の表面に入射される光の入射角度が変化し、第２部分６２での光の散乱または屈折方向も変化する。これにより、スペックル低減シート１２の拡散特性を変化させることができる。
【００８７】
（粒子６０の第２変形例）
図１１は図７および図１０とは異なる構造の粒子６０を用いたスペックル低減シート１２の断面図である。図１１に示す第２変形例による粒子６０は、第１部分６１と、第１部分６１よりも体積が大きい第２部分６２とを有する。第１部分６１と第２部分６２の材料は、第２の実施形態と同様であり、第１部分６１は透明部材であり、第２部分６２は光の散乱または屈折機能を有する。
【００８８】
第１部分６１と第２部分６２との界面は、第１部分６１から見ると凸面であり、第２部分６２から見ると凹面である。第１部分６１から第２部分６２に入射された光は、収束する方向に進行する。これにより、本実施形態による粒子６０を有するスペックル低減シート１２は、狭い範囲に光を拡散させることができる。したがって、スペックル低減シート１２の正面側の特定の位置にいる観察者に集中的に拡散光を集めることができ、この観察者から見ると、高コントラストでスペックル低減シート１２を視認できることになる。
【００８９】
（粒子６０の第３変形例）
図１２は図７、図１０および図１１とは異なる構造の粒子６０を用いたスペックル低減シート１２の断面図である。図１２に示す第３変形例による粒子６０は、第１部分６１、第３部分６３および第２部分６２がこの順に並んだ３層構造であり、第１部分６１が観察者側に配置されている。第３部分６３は、第１部分６１に面接触しており、第１部分６１からの入射光を制御する。第２部分６２は、第３部分６３の第１部分６１に面接触する第１面６３ａとは反対側の第２面６３ｂに面接触しており、第１部分６１とは比誘電率が異なっている。このように、第３部分６３は、第１部分６１と第２部分６２によって挟まれており、第３部分６３は第１部分６１と第２部分６２に面接触している。
【００９０】
第１部分６１と第２部分６２は透明部材である。第３部分６３は、第１部分６１に入射された光を散乱または反射させる機能を有する。第３部分６３は、第１部分６１とは異なる屈折率で構成されている。また、第３部分６３の内部には、光を拡散させる拡散成分６３ｃが含まれていてもよい。これら拡散成分６３ｃは、粒子６０内を進む光に対して、反射や屈折等によって、光の進路方向を変化させる作用を行う。このような拡散成分６３ｃの光拡散機能（光散乱機能）は、例えば、粒子６０の主部をなす材料とは異なる屈折率を有した材料から拡散成分６３ｃを構成することにより、あるいは、光に対して反射作用を及ぼし得る材料から拡散成分６３ｃを構成することにより、付与され得る。第３部分６３の母材とは異なる屈折率を有する拡散成分６３ｃとして、樹脂ビーズ、ガラスビーズ、金属化合物、気体を含有した多孔質物質、さらには、単なる気泡が例示される。
【００９１】
粒子６０は、典型的には球形であり、その中心付近を通過する薄い層が第３部分６３であり、第３部分６３の両面（第１面６３ａと第２面６３ｂ）側に第１部分６１と第２部分６２が面接触している。なお、粒子６０の形状は、理想的な球体であるとは限らない。よって、第１部分６１、第３部分６３および第２部分６２の形状も、粒子６０の形状に応じて変化する。
【００９２】
粒子６０の第３部分６３の第１面６３ａと第２面６３ｂとの間の厚さは、第１部分６１の第１面６３ａの法線方向における最大厚さよりも薄い。第３部分６３の第１面６３ａと第２面６３ｂとの間の厚さは、第３部分６３の第２面６３ｂの法線方向における最大厚さよりも薄い。第１面６３ａと第２面６３ｂは、例えば円形または楕円形であり、第３部分６３は、例えば円板、楕円板、円筒体、または楕円筒体の形状である。
【００９３】
第１および第２電極４１，４２に電圧を印加していない初期状態では、第３部分６３の面方向は、粒子層５５の面方向に略平行に配置されている。なお、初期状態で、第３部分６３の面方向を粒子層５５の面方向に略平行に配置するには、例えば、粒子６０の第１部分６１、第２部分６２および第３部分６３の比重を調整することで、実現可能である。あるいは、初期状態のときに第１および第２電極４１，４２に所定の初期電圧を印加して、粒子層５５内の各粒子６０の第３部分６３の面方向が粒子層５５の面方向に略平行になるようにしてもよい。
【００９４】
第１および第２電極４１，４２間に電圧が印加されると、第１および第２電極４１，４２間に電場が発生し、この電場により、粒子６０内に電子双極子モーメントが発生する。このとき、粒子６０は、その双極子モーメントのベクトルが電場のベクトルと真逆を向く位置へ向けて動作するようになる。したがって、第１電極４１及び第２電極４２の間に電圧が印加され、第１電極４１及び第２電極４２の間に位置する粒子シート５０に電場が発生すると、粒子６０は、電場に対して安定した姿勢、すなわち電場に対して安定した位置や向きをとるよう、キャビティ５６ａ内で動作する。第１電極４１および第２電極４２間の電圧を変化させることで、粒子６０の姿勢が変化し、これにより、粒子層５５の面方向に対する第３部分６３の面方向の角度が変化する。第３部分６３は、第１部分６１に入射された光を散乱または反射させる機能を有するため、第３部分６３の角度が変化することで、スペックル低減シート１２の拡散特性を変化させることができる。
【００９５】
図１２に示す粒子を図１３のように９０度回転させて配置することで、透過型スペックル低減シート１２として用いることもできる。図１３のように粒子６０を回転させるには、粒子層５５の内部に、図１２とは９０度異なる方向に電場をかければよい。例えば、観察者とは反対側のみに第１電極４１と第２電極４２を交互にストライプ状に配置し、これら電極４１，４２にて粒子層５５の面方向への電場、すなわち図１２とは９０度異なる方向の電場を形成する。より具体的には、本実施形態では、隣接する第１電極４１および第２電極４２間に交流電圧を印加することで、粒子層５５の面方向に形成される電場を周期的に切り替える。これにより、対応する第１電極４１および第２電極４２間の近傍に位置する粒子６０は、交流電圧の周波数に応じて回転する。
【００９６】
上述した各スペックル低減シート１２では、第１電極４１及び第２電極４２が面状に形成され、粒子層５５を挟むように配置される例を示したが、この例に限られない。第１電極４１及び第２電極４２の一以上がストライプ状に形成されるようにしてもよい。例えば、図１４の例では、第１電極４１及び第２電極４２の両方がストライプ状に形成されている。すなわち、第１電極４１は、線状に延びる複数の線状電極部４１ａを有し、複数の線状電極部４１ａは、その長手方向に直交する方向に配列されている。第２電極４２も、第１電極４１と同様に、線状に延びる複数の線状電極部４２ａを有し、複数の線状電極部４２ａは、その長手方向に直交する方向に配列されている。図１４に示された例において、第１電極４１をなす複数の線状電極部４１ａおよび第２電極４２をなす複数の線状電極部４２ａは、ともに、粒子シート５０の観察者とは反対側の面上に配置されている。そして、第１電極４１をなす複数の線状電極部４１ａおよび第２電極４２をなす複数の線状電極部４２ａは、同一の配列方向に沿って交互に配列されている。図１４に示された第１電極４１及び第２電極４２によっても、電力源３０から電圧を印加されることにより、粒子シート５０の粒子層５５に電場を形成することができる。
【００９７】
なお、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）に示されるように、粒子層５５における各保持部５６が有するキャビティ５６ａは単一の粒子６０を含むように構成されていてもよい。図１５（ａ）は、単一キャビティ５６ａ内に単一の粒子６０を含む保持部５６を示す。図１５（ｂ）は、連結された２つキャビティ５６ａ１、５６ａ２内にそれぞれ単一の粒子６０−１、６０−２を含む保持部５６を示している。粒子６０−１、６０−２は、対応するキャビティ５６ａ１、５６ａ２により可動範囲が規制されている。図１５（ｃ）は、連結された３つのキャビティ５６ａ１、５６ａ２、５６ａ３内にそれぞれ単一の粒子６０−１、６０−２、６０−３を含む保持部５６を示している。粒子６０−１、６０−２、６０−３は、対応するキャビティ５６ａ１、５６ａ２、５６ａ３により可動範囲が規制されている。上記のように、複数のキャビティが連結していたとしても、複数の粒子の可動範囲が重なることなく配置される場合には、保持部５６が有するキャビティは単一の粒子を含むように構成されているとみなすことができる。
【００９８】
また、キャビティの内径は、内包される粒子の外径よりも大きければ制限はない。例えば、キャビティの内径は、内包される粒子の外径の１．１倍以上１．３倍以下に設定されていてもよい。
【００９９】
上述した各スペックル低減シート１２は、粒子層５５内の粒子６０を電極に印加した交流電圧に応じて回転させることで、スペックルが視認されないようにしている。これに対して、粒子層５５内の粒子６０を電極に印加した交流電圧に応じて移動させることで、スペックルが視認されないようにしてもよい。
【０１００】
図１６Ａおよび図１６Ｂは、電気泳動方式のスペックル低減シート１２の一例を示す模式図である。図１６Ａのスペックル低減シート１２は、対向する２つの電極４１，４２間に、溶媒の中を泳動する２種類の粒子６０を封止した構造である。２種類の粒子６０は、互いに極性が相違している。２つの電極４１，４２間には交流電圧が印加される。交流電圧の印加により、一方の粒子６０は一方の電極の方向に移動し、他方の粒子６０は他方の電極の方向に移動する。２つの電極４１，４２間に印加する交流電圧の正負が逆になると、２種類の粒子６０はそれぞれ逆方向の電極に移動する。
【０１０１】
電子ペーパーでは、２種類の粒子６０を互いに異なる色に着色して、粒子６０の移動に応じて表示色を可変させているが、透過型のスペックル低減シート１２として用いる場合は、２種類の粒子６０はともに透明にしておくのが望ましい。交流電圧の電圧極性が切り替わるたびに、２種類の粒子６０の移動方向が変化するため、これにより、スペックル低減シート１２の透過特性が変化し、スペックルが目立たなくなる。
【０１０２】
また、図１６Ａの構造を反射型のスペックル低減シート１２として用いる場合は、２種類の粒子６０をともに例えば白色にすればよい。これにより、スペックル低減シート１２に照射されたプロジェクタ２０からの画像光は、粒子６０にて反射されることになる。図１６Ａの透過型のスペックル低減シート１２であっても、２種類の粒子６０は交流電圧の電圧極性が切り替わるたびに移動するため、粒子６０での反射特性が変化し、やはりスペックルが目立たなくなる。
【０１０３】
図１６Ａのように極性の異なる２種類の粒子６０を設ける代わりに、図１６Ｂのように双極子からなる粒子６０を設けてもよい。この場合、２つの電極４１，４２間に印加される交流電圧の電圧極性が変化するたびに、各粒子６０は振動する。これにより、やはりスペックル低減シート１２の透過特性や反射特性が変化し、スペックルが目立たなくなる。
【０１０４】
図１６Ａと図１６Ｂでは、２つの電極４１，４２間を粒子６０が自由に移動するようにしているが、電極の面積が大きい場合等には、一部の粒子６０が１箇所に留まってしまうおそれがある。このため、電極を細かい単位で分割したパターン電極にしてもよい。
【０１０５】
図１６Ａや図１６Ｂは、複数の粒子６０が２つの電極４１，４２間で自由に移動できるようにしているが、図１６Ｃに示すように、極性の異なる２種類の粒子６０を収納するマイクロカプセル６４を設けて、このマイクロカプセル６４を２つの電極４１，４２間に多数配置してもよい。また、一方の電極をパターン電極とすることで、各電極ごとにマイクロカプセル６４内の粒子６０の向きを可変させることができる。
【０１０６】
図１６Ａ、図１６Ｂおよび図１６Ｃの一変形例として、図１７Ａや図１７Ｂのように、スペックル低減シート１２のシート面に沿って複数のセル部４３を設けて、各セル部４３ごとに電極４１を設けることで、各セル部４３ごとに粒子６０の移動を制御してもよい。図１７Ａのような隔壁構造は、対向する二つの基板４４，４５と、隔壁部４６とによって、各セル部４３を形成している。このような構造は、フォトリソグラフィや転写の技術を利用して、比較的容易に形成することができる。各セル部４３の内部には、粒子６０を収納してもよいし、図１６Ｃのようなマイクロカプセル６４を収納してもよい。
【０１０７】
図１７Ｂの隔壁構造は、一方の電極４２上に配置される絶縁層４７に賦型工程などで凹凸を形成し、凹部４８内に粒子６０と溶媒４９とを充填して、その上を基板４４で封止して、マイクロカップアレイを作製するものである。例えば、各マイクロカップごとに電極４１を配置することで、各マイクロカップごとにその内部の粒子６０の移動を制御することができる。
【０１０８】
また、本実施形態によるスペックル低減シート１２は、複数の粒子６０を液体状の媒体中で移動させる電気泳動方式を採用する代わりに、複数の粒子６０を気体中で移動させる電子粉粒体方式を採用してもよい。例えば、図１８に示すように、隔壁構造の各セル部４３に気体５３と複数の粉粒体５４を充填してもよい。ここで、粉粒体５４とは、気体の力も液体の力も借りずに、みずから流動性を示す物質である。すなわち、粉粒体５４は、粒子と液体の両特性を兼ね備えた中間的な状態であり、重力の影響を受けにくく、高流動性を示す特異な状態の物質である。図１８の場合も、例えば各セル部４３ごとに電極を設けることで、各セルごとに複数の粒子６０の移動方向を可変させることができ、スペックルが目立たなくなる。
【０１０９】
また、スペックル低減シート１２は、図１９に示すように、エレクトロウェッティング方式を採用してもよい。図１９の場合、隔壁構造の各セル部４３に水６８と油膜６９が充填されており、油膜６９は誘電体層７０の上に配置されている。各セル部４３に対応した電極４１，４２の印加電圧に応じて油膜６９の接触角が変化し、油膜６９の表面積を可変させることができる。これにより、スペックル低減シート１２の透過特性や反射特性が変化し、やはりスペックルが視認されにくくなる。
【０１１０】
上述した各スペックル低減シート１２は、コヒーレント光を光源２として用いることを前提としているものの、光源２側でスペックルの対策を行わなくても、スペックル低減シート１２上でスペックルが目立たないという利点を有する。このため、上述した各スペックル低減シート１２は、様々な用途で使われることが想定される。以下では、上述した各スペックル低減シート１２の代表的な使用形態を説明する。なお、以下で説明する各使用形態で用いられるスペックル低減シート１２は、上述した図７〜図１９のいずれかの断面構造を備えていてもよい。あるいは、図７〜図１９以外の断面構造を備えていてもよい。ただし、以下の各使用形態で用いられるスペックル低減シート１２は、スペックル低減シート１２内の粒子６０の回転と移動の少なくとも一方を生じさせて、スペックルを低減する機能を備えていることを前提としている。
【０１１１】
図２０はスペックル低減シート１２の観察者側に、透過拡散層１７を設けた例を示している。図２０の透過拡散層１７は、プロジェクタ２０からの投射光を透過させる際に拡散させる機能を有する。この透過拡散層１７は、スペックル低減シート１２内に設けられてもよい。より具体的な一例として、スペックル低減シート１２内の第２基材層５２と第２電極４２との間に透過拡散層１７を設けてもよい。また、透過拡散層１７を設ける代わりに、例えば第２基材層５２に拡散微粒子を含有させて、第２基材層５２に透過拡散層１７としての機能を持たせてもよい。あるいは、粒子層５５の保持部５６や溶媒５７に拡散微粒子を含有させて、粒子層５５に拡散透過層としての機能を持たせてもよい。
【０１１２】
このように、本実施形態では、少なくとも所定の温度のときに、少なくとも一つの光源２によるスクリーン４０上の投射範囲をスクリーン４０の少なくとも一方向において調整するため、各色の光によるスクリーン４０上の投射範囲のずれを抑制でき、温度の影響による色ずれが生じなくなる。
【０１１３】
また、温度センサ１１を設けた場合には、温度に応じて各色の光の投射範囲のずれを調整でき、温度が変化しても、スクリーン４０上の色ずれが生じなくなる。
【０１１４】
本実施形態による投射範囲のずれ制御は、ソフトウェア処理で行えるため、プログラムの更新により、スクリーン４０上の色ずれ抑制の最適化を行いやすくなる。また、当初は想定しなかった温度下で表示装置１を使用する場合でも、その温度に最適化されたプログラムに更新することで、ハードウェアを交換することなく、スクリーン４０上の色ずれを抑制できる。
【０１１５】
本開示の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
１  表示装置、１ａ  筐体、２  光源、３  ダイクロイックミラー、４  走査部材、５  点灯制御部、１２  スペックル低減シート、１３  レンチキュラ層、１４  フレネルレンズ層、１５  投射制御部、１６  記憶部、２０  プロジェクタ、３５  制御装置、３６  駆動装置、４０  スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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