(57)【要約】      （修正有）【課題】スペックルを低減する低減機能を調整することができるスクリーンを提供する。【解決手段】複数の粒子６０または所定の液体を含む制御層５５ｘと、制御層５５ｘに電圧を印加するために用いられる電極４１と、を有するシート部材４０ｘを備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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するために用いられる電極と、を有するシート部材を備え、
複数の前記粒子または前記液体は、画像光を透過または反射させ、
前記制御層は、画像を表示する表示部と、前記粒子または前記液体の動作状況を確認可能な計測部と、を有し、
前記粒子または前記液体のうち前記計測部に位置する前記粒子または前記液体の動作状況は、光学的に検出可能である、スクリーン。
【請求項２】
前記制御層は、複数の前記粒子を含み、
複数の前記粒子は、各々が比誘電率の異なる第１部分および第２部分を含み、
前記計測部に位置する前記粒子の前記第１部分および前記第２部分は、互いに異なる光学的特徴を有する、請求項１に記載のスクリーン。
【請求項３】
前記計測部に位置する前記粒子の前記第１部分および前記第２部分のうち少なくとも一方が着色されている、請求項２に記載のスクリーン。
【請求項４】
前記計測部に位置する前記粒子の前記第１部分および前記第２部分は、互いに異なる色に着色されている、請求項３に記載のスクリーン。
【請求項５】
前記粒子のうち前記表示部に位置する前記粒子の前記第１部分および前記第２部分は、透明または単一の色に着色されている、請求項２乃至４のいずれか一項に記載のスクリーン。
【請求項６】
前記制御層は、複数の前記粒子を含み、
複数の前記粒子は、互いに極性が相違している２種類の前記粒子から構成され、
前記計測部に位置する２種類の前記粒子は、互いに異なる光学的特徴を有する、請求項１に記載のスクリーン。
【請求項７】
前記計測部に位置する２種類の前記粒子のうち少なくとも１種類が着色されている、請求項６に記載のスクリーン。
【請求項８】
前記計測部に位置する２種類の前記粒子は、互いに異なる色に着色されている、請求項７に記載のスクリーン。
【請求項９】
前記制御層は、前記液体を含み、
前記計測部に位置する前記液体が着色されている、請求項１に記載のスクリーン。
【請求項１０】
コヒーレント光を射出するプロジェクタと、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載のスクリーンと、を備える表示装置。
【請求項１１】
前記プロジェクタは、波長帯域がそれぞれ異なる複数の前記コヒーレント光を射出する複数のコヒーレント光源を有する、請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記スクリーンの前記電極に電圧を印加する電力源と、
前記計測部に位置する前記粒子または前記液体の動作状況を光学的に検出する検出装置と、
前記電力源から前記電極に印加される印加電圧を制御する制御装置と、を更に備え、
前記制御装置は、前記検出装置によって検出された前記計測部に位置する前記粒子または前記液体の動作状況に基づいて、前記電力源の印加電圧を制御する、請求項１０または１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記粒子を繰り返し回転させるか、または前記制御層の内部で前記粒子若しくは前記液体を移動させるように前記電力源の印加電圧を制御する、請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記粒子の回転角度若しくは回転速度、または前記粒子若しくは前記液体の移動速度を制御するように前記電力源の印加電圧を制御する請求項１２または１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載のスクリーンの使用方法であって、
前記電極に電圧を印加する印加工程と、
前記電極に印加された印加電圧によって前記計測部に位置する前記粒子または前記液体が駆動されたか否かを検査する検査工程と、を備えるスクリーンの使用方法。
【請求項１６】
前記検査工程は、印加電圧によって繰り返し回転する前記粒子の回転角度若しくは回転速度、または前記粒子若しくは前記液体の移動速度が所定範囲内であるか否かを検査する、請求項１５に記載のスクリーンの使用方法。
【請求項１７】
請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の表示装置の使用方法であって、
前記電極に電圧を印加する印加工程と、
前記検出装置が前記計測部に位置する前記粒子または前記液体の動作状況を光学的に検出する検出工程と、
前記制御装置が前記検出装置によって検出された前記計測部に位置する前記粒子または前記液体の動作状況に基づいて、前記電力源の印加電圧を制御する制御工程と、を備える表示装置の使用方法。
【請求項１８】
前記制御工程において、前記制御装置は、前記粒子を繰り返し回転させるか、または前記制御層の内部で前記粒子若しくは前記液体を移動させるように前記電力源の印加電圧を制御する、請求項１７に記載の表示装置の使用方法。
【請求項１９】
前記制御工程において、前記制御装置は、前記粒子の回転角度若しくは回転速度、または前記粒子若しくは前記液体の移動速度を制御するように前記電力源の印加電圧を制御する、請求項１８に記載の表示装置の使用方法。
【請求項２０】
前記印加工程、前記検出工程および前記制御工程は、前記スクリーンに前記コヒーレント光が照射されている間に行われる、請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の表示装置の使用方法。
【請求項２１】
前記印加工程、前記検出工程および前記制御工程は、前記スクリーンに前記コヒーレント光が照射されていない間に行われ、
前記制御工程において、前記制御装置は、前記粒子の回転角度若しくは回転速度、または前記粒子若しくは前記液体の移動速度が所定範囲内となるように前記電力源の印加電圧を制御する、請求項１９に記載の表示装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表示するスクリーン、このスクリーンを備える表示装置、画像を表示するスクリーンの使用方法、および、このスクリーンを備える表示装置の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１および特許文献２に開示されているように、コヒーレント光源を用いたプロジェクタが広く利用に供されている。コヒーレント光として、典型的には、レーザ光源から発振されるレーザ光が用いられる。プロジェクタからの画像光がコヒーレント光によって形成される場合、画像光が照射されるスクリーン上にスペックルが観察されるようになる。スペックルは、斑点模様として認識され、表示画質を劣化させる。
【０００３】
特許文献１では、スペックルを低減する目的から、スクリーン上の各位置に入射する画像光の入射角度が、経時的に変化するようになっている。この結果、スクリーン上で相関の無い散乱パターンが発生し、観察面上で重畳されることにより、スペックルを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０３３１７４号
【特許文献２】特開２００８−３１０２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スペックルを低減するための別の方法として、拡散特性が経時的に変化するスクリーンも有効であると考えられる。ここで特許文献２は、マイクロカプセル型電気泳動方式の電子ペーパーによって構成されたスクリーンを提案している。特許文献２のスクリーンでは、レーザ走査方式により照射される画像光の照射位置に対応して、反射率が変化する。
【０００６】
さらに、画像光が照射されない部分の反射率を低く制御することにより、この反射率の低い領域において外光や照明光などの環境光の反射が抑制され、高コントラストな画像を表示できる可能性がある。
【０００７】
しかしながら、特許文献１および特許文献２では、スクリーンで発生するスペックルを効果的に低減させることができるか否かについては、コヒーレント光が照射されていない場合には、判定することができない。また、スクリーン上に画像が表示されている間は、スクリーンで発生するスペックルを低減する低減機能を調整することができず、スクリーンで発生するスペックルを効果的に低減させることができない。
【０００８】
本開示は、以上の点を考慮してなされたものであって、従来とは異なる手法により、スペックルを十分に低減することができるとともに、スペックルを低減する低減機能を調整することができるスクリーンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、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するために用いられる電極と、を有するシート部材を備え、
複数の前記粒子または前記液体は、画像光を透過または反射させ、
前記制御層は、画像を表示する表示部と、前記粒子または前記液体の動作状況を確認可能な計測部と、を有し、
前記粒子または前記液体のうち前記計測部に位置する前記粒子または前記液体の動作状況は、光学的に検出可能である、スクリーンである。
【００１０】
本開示によるスクリーンにおいて、前記制御層は、複数の前記粒子を含み、
複数の前記粒子は、各々が比誘電率の異なる第１部分および第２部分を含み、
前記計測部に位置する前記粒子の前記第１部分および前記第２部分は、互いに異なる光学的特徴を有していてもよい。
【００１１】
本開示によるスクリーンにおいて、前記計測部に位置する前記粒子の前記第１部分および前記第２部分のうち少なくとも一方が着色されていてもよい。
【００１２】
本開示によるスクリーンにおいて、前記計測部に位置する前記粒子の前記第１部分および前記第２部分は、互いに異なる色に着色されていてもよい。
【００１３】
本開示によるスクリーンにおいて、前記粒子のうち前記表示部に位置する前記粒子の前記第１部分および前記第２部分は、透明または単一の色に着色されていてもよい。
【００１４】
本開示によるスクリーンにおいて、前記制御層は、複数の前記粒子を含み、
複数の前記粒子は、互いに極性が相違している２種類の前記粒子から構成され、
前記計測部に位置する２種類の前記粒子は、互いに異なる光学的特徴を有していてもよい。
【００１５】
本開示によるスクリーンにおいて、前記計測部に位置する２種類の前記粒子のうち少なくとも１種類が着色されていてもよい。
【００１６】
本開示によるスクリーンにおいて、前記計測部に位置する２種類の前記粒子は、互いに異なる色に着色されていてもよい。
【００１７】
本開示によるスクリーンにおいて、前記制御層は、前記液体を含み、
前記計測部に位置する前記液体が着色されていてもよい。
【００１８】
本開示は、コヒーレント光を射出するプロジェクタと、
本開示によるスクリーンと、を備える表示装置である。
【００１９】
本開示による表示装置において、前記プロジェクタは、波長帯域がそれぞれ異なる複数の前記コヒーレント光を射出する複数のコヒーレント光源を有していてもよい。
【００２０】
本開示による表示装置において、前記スクリーンの前記電極に電圧を印加する電力源と、
前記計測部に位置する前記粒子または前記液体の動作状況を光学的に検出する検出装置と、
前記電力源から前記電極に印加される印加電圧を制御する制御装置と、を更に備え、
前記制御装置は、前記検出装置によって検出された前記計測部に位置する前記粒子または前記液体の動作状況に基づいて、前記電力源の印加電圧を制御してもよい。
【００２１】
本開示による表示装置において、前記制御装置は、前記粒子を繰り返し回転させるか、または前記制御層の内部で前記粒子若しくは前記液体を移動させるように前記電力源の印加電圧を制御してもよい。
【００２２】
本開示による表示装置において、前記制御装置は、前記粒子の回転角度若しくは回転速度、または前記粒子若しくは前記液体の移動速度を制御するように前記電力源の印加電圧を制御してもよい。
【００２３】
本開示は、本開示によるスクリーンの使用方法であって、
前記電極に電圧を印加する印加工程と、
前記電極に印加された印加電圧によって前記計測部に位置する前記粒子または前記液体が駆動されたか否かを検査する検査工程と、を備えるスクリーンの使用方法である。
【００２４】
本開示によるスクリーンの使用方法において、前記検査工程は、印加電圧によって繰り返し回転する前記粒子の回転角度若しくは回転速度、または前記粒子若しくは前記液体の移動速度が所定範囲内であるか否かを検査してもよい。
【００２５】
本開示は、本開示による表示装置の使用方法であって、
前記電極に電圧を印加する印加工程と、
前記検出装置が前記計測部に位置する前記粒子または前記液体の動作状況を光学的に検出する検出工程と、
前記制御装置が前記検出装置によって検出された前記計測部に位置する前記粒子または前記液体の動作状況に基づいて、前記電力源の印加電圧を制御する制御工程と、を備える表示装置の使用方法である。
【００２６】
本開示による表示装置の使用方法において、前記制御工程において、前記制御装置は、前記粒子を繰り返し回転させるか、または前記制御層の内部で前記粒子若しくは前記液体を移動させるように前記電力源の印加電圧を制御してもよい。
【００２７】
本開示による表示装置の使用方法において、前記制御工程において、前記制御装置は、前記粒子の回転角度若しくは回転速度、または前記粒子若しくは前記液体の移動速度を制御するように前記電力源の印加電圧を制御してもよい。
【００２８】
本開示による表示装置の使用方法において、前記印加工程、前記検出工程および前記制御工程は、前記スクリーンに前記コヒーレント光が照射されている間に行われてもよい。
【００２９】
本開示による表示装置の使用方法において、前記印加工程、前記検出工程および前記制御工程は、前記スクリーンに前記コヒーレント光が照射されていない間に行われ、
前記制御工程において、前記制御装置は、前記粒子の回転角度若しくは回転速度、または前記粒子若しくは前記液体の移動速度が所定範囲内となるように前記電力源の印加電圧を制御してもよい。
【発明の効果】
【００３０】
本開示によれば、スクリーンで発生するスペックルを十分に低減することができるとともに、スペックルを低減する低減機能を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】表示装置の概略構成の一例を示す図。
【図２】レーザ走査方式を説明する図。
【図３】スクリーンの断面構造を示す断面図。
【図４】スクリーンの概略構成を示す正面図。
【図５】粒子の拡大図。
【図６】交流電圧波形を示す図。
【図７】図３とは異なる構造の粒子を用いたスクリーンの断面図。
【図８】図３および図７とは異なる構造の粒子を用いたスクリーンの断面図。
【図９】図３、図７および図８とは異なる構造の粒子を用いたスクリーンの断面図。
【図１０】第１電極及び第２電極の両方がストライプ状に形成されている例を示す図。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は１つまたは複数のキャビティ内に粒子が含まれる例を示す図。
【図１２Ａ】電気泳動方式のスクリーンの一例を示す模式図。
【図１２Ｂ】電気泳動方式のスクリーンの他の例を示す模式図。
【図１２Ｃ】微小収容体を２つの電極間に多数配置する例を示す図。
【図１３Ａ】各セル部ごとに粒子の移動を制御する例を示す図。
【図１３Ｂ】微小カップ構造を示す図。
【図１４】粉体移動方式を示す図。
【図１５】エレクトロウェッティング方式を示す図。
【図１６】表示装置の概略構成の他の例を示す図。
【図１７】図９の粒子を９０度回転させた透過型スクリーンの断面図。
【図１８】スクリーンの一変形例の概略構成を示す正面図。
【図１９】スクリーンの他の変形例の概略構成を示す正面図。
【図２０】スクリーンの更に他の変形例の概略構成を示す正面図。
【図２１】スクリーンの断面構造を示す断面図（図２０のXXI-XXI線断面図）。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００３３】
本実施の形態によるスクリーンは、表示装置にて用いることができる。図１は表示装置１０の概略構成の一例を示す図である。図１の表示装置１０は、コヒーレント光を射出するプロジェクタ２０と、プロジェクタ２０からの画像光が照射されるスクリーン４０と、を備えている。スクリーン４０は、後述するように、入射光に対して及ぼす拡散波面を経時的に変化させることができ、これにより、スペックルを目立たなくすることができる。
【００３４】
この他、図１の表示装置１０は、電力源３０と、制御装置３５と、をさらに備えている。電力源３０は、スクリーン４０に対して交流電圧を印加する。制御装置３５は、電力源３０からの印加電圧を調整して、スクリーン４０の状態を制御する。また、制御装置３５は、プロジェクタ２０の動作も制御する。一例として、制御装置３５は、汎用コンピューターで構成可能である。
【００３５】
プロジェクタ２０は、画像を形成する光、すなわち画像光を、スクリーン４０へ投射する。図示された例において、プロジェクタ２０は、コヒーレント光を射出するコヒーレント光源２１と、コヒーレント光源２１の光路を調整する走査装置（図示せず）と、を有する。コヒーレント光源２１は、典型例として、レーザ光を射出するレーザ光源から構成されている。プロジェクタ２０は、波長帯域がそれぞれ異なる複数のコヒーレント光を射出する複数のコヒーレント光源２１を有していてもよい。なお、光源はコヒーレント光を出射するものでなくてもよく、ＬＥＤ光等の非コヒーレント光を出射するものでもよい。
【００３６】
図示された例において、プロジェクタ２０は、レーザ走査方式にて、スクリーン４０上にコヒーレント光を投射する。図２に示すように、プロジェクタ２０は、スクリーン４０上の全域を走査するよう、コヒーレント光を投射する。走査は、高速で実施される。プロジェクタ２０は、形成すべき画像に応じ、コヒーレント光源２１からのコヒーレント光の射出を停止する。すなわち、スクリーン４０上の画像が形成されるべき位置のみにコヒーレント光を投射する。この結果、スクリーン４０上に画像が形成される。プロジェクタ２０の動作は、制御装置３５によって制御される。
【００３７】
次に、スクリーン４０について説明する。図３はスクリーンの断面構造を示す断面図である。本実施の形態によるスクリーン４０は、複数の粒子を有した粒子シート５０と、電力源３０に接続された電極４１，４２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。また、スクリーン４０は、図１に示すように、第１電極４１を覆ってスクリーン４０の一方の最表面を形成する第１カバー層４６と、第２電極４２を覆ってスクリーン４０の他方の最表面を形成する第２カバー層４７と、を有する。
【００３８】
図１のスクリーン４０は、反射型のスクリーンを構成している。プロジェクタ２０は、第１カバー層４６によって形成される表示側面４０ａに、画像光を照射する。画像光は、スクリーン４０の第１カバー層４６及び第１電極４１を透過し、その後、粒子シート５０において拡散反射する。この結果、スクリーン４０の表示側面４０ａに対面して位置する観察者は、画像を観察することが可能となる。
【００３９】
画像光が透過する第１電極４１及び第１カバー層４６は、透明となっている。第１電極４１及び第１カバー層４６は、それぞれ、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。
【００４０】
第１電極４１をなす導電材料として、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。一方、第１カバー層４６は、第１電極４１及び粒子シート５０を保護するための層である。この第１カバー層４６は、透明樹脂、例えば優れた安定性を有するポリエチレンテレフタレート、あるいはポリカーボネートやシクロオレフィンポリマー等から、形成することができる。
【００４１】
第２電極４２は、第１電極４１と同様に構成することができる。また、第２カバー層４７は、第１カバー層４６と同様に構成することができる。ただし、第２電極４２は、透明である必要がない。したがって、第２電極４２は、例えば、アルミニウムや銅等の金属薄膜によって形成され得る。金属膜からなる第２電極４２は、反射型のスクリーン４０において、画像光を反射する反射層としても機能することができる。第２カバー層４７は、第１カバー層４６と同様に構成することができる。
【００４２】
次に、粒子シート５０について説明する。図３に示すように、粒子シート５０は、一対の基材５１，５２と、一対の基材５１，５２間に設けられた粒子層５５と、を有する。第１基材５１は、第１電極４１を支持し、第２基材５２は、第２電極４２を支持する。粒子層５５は、第１基材５１及び第２基材５２の間に封止されている。第１基材５１及び第２基材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から構成され得る。なお、図示された実施形態において、スクリーン４０は、反射型のスクリーンとして構成され、画像光が、第１基材５１を透過する。したがって、第１基材５１は、透明となっており、第１電極４１及び第１カバー層４６と同様の可視光透過率を有することが好ましい。
【００４３】
次に、粒子層５５について説明する。図３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、保持部５６を膨潤させている溶媒５７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。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。
【００４４】
また、図４に示すように、粒子層５５は、画像を表示する表示部５５ａと、粒子６０の動作状況を確認可能な計測部５５ｂと、を有する。本実施の形態においては、計測部５５ｂは、正面視において表示部５５ａの側方の一部分に設けられており、例えば図示しない枠体等によって、観察者からは視認できないように構成されている。また、粒子６０のうち計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂの動作状況は、光学的に検出可能になっている。なお、粒子６０のうち表示部５５ａに位置する粒子６０ａと、粒子６０のうち計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂとに共通する構成、機能、動作などを説明する場合には、粒子６０ａおよび粒子６０ｂを総称して粒子６０とも称する。
【００４５】
以下、保持部５６、溶媒５７及び粒子６０について、順に説明する。
【００４６】
まず、図３により、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、スクリーン４０の面方向に高密度で分布している。また、キャビティ５６ａは、スクリーン４０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、スクリーン４０の厚み方向に三層並んでいる。
【００４９】
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、とりわけ拡散反射させる機能を有する。
【００５０】
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。このスクリーン４０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。
【００５１】
ここで、表示部５５ａに位置する粒子６０ａの第１部分６１と、計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂの第１部分６１とは、略同一の比誘電率を有することが好ましい。また、同様に、粒子６０ａの第２部分６２と、粒子６０ｂの第２部分６２とは、略同一の比誘電率を有することが好ましい。これにより、粒子６０ａと粒子６０ｂとの動作状況を略同一にすることができる。このため、後述するように、粒子６０ｂの動作状況を粒子６０ａの動作状況の目安として利用することができる。
【００５２】
比誘電率が異なる第１部分６１及び第２部分６２を含む粒子６０は、公知技術を含む様々な方法で製造できる。例えば、有機物または無機物の球状粒子を粘着テープなどを用いて単層に配列させ、球状粒子と異なる正負に帯電する樹脂成分の層または無機物層を半球面に蒸着する方法（蒸着法、例えば特開昭５６−６７８８７）、回転ディスクを用いる方法（例えば、特開平６−２２６８７５号公報）、比誘電率が異なる２種類の液滴をスプレー法やインクジェット法を用いて空気中で接触させて１つの液滴にする方法（例えば、特開２００３−１４０２０４号公報）、及びＪＰ２００４−１９７０８３Ａで提案されているマイクロチャンネル製造方法を用いて製造することができる。
【００５３】
図５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。そして、このような第１部分６１と第２部分６２との間には、界面６０Ａが形成されている。また、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。
【００５４】
図示された例において、粒子６０のうち、粒子層５５の表示部５５ａに位置する粒子６０ａは、透明または単一色に着色されている。すなわち、第１部分６１および第２部分６２は、透明であるか、または同一色となっている。第１部分６１および第２部分６２の色は、第１部分６１および第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。
【００５５】
表示部５５ａに位置する粒子６０ａに対して用いる単一色とは、スクリーン４０で画像の表示を行っていない状態において、粒子６０ａが粒子シート５０内で動作したとしても、スクリーン４０の表示側面４０ａを観察する観察者が、通常の観察力でスクリーン４０の色の変化を認識できない程度に一様な色を有していることを意味する。すなわち、粒子６０ａの第１部分６１がスクリーン４０の表示側面４０ａに向いている状態でのスクリーン４０の表示側面４０ａと、粒子６０ａの第２部分６２がスクリーン４０の表示側面４０ａに向いている状態でのスクリーン４０の表示側面４０ａが、当該スクリーン４０で画像の表示を行っていない状態において、観察者の通常の注意力での観察において、同一の色として認識される場合、粒子６０ａが単一色であると言える。
【００５６】
一方、粒子６０のうち、計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２は、互いに異なる光学的特徴を有する。このような粒子６０ｂの動作状況は、光学的に検出可能になっている。この場合、例えば、第１部分６１と第２部分６２とが、コヒーレント光源２１から射出されたコヒーレント光に対する、互いに異なる反射率を有していてもよい。このように、粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２が互いに異なる光学的特徴を有することにより、粒子６０ｂの動作状況を確認しやすくすることができる。なお、粒子６０ｂの動作状況を確認する際、観察者が目視により粒子６０ｂの動作状況を確認してもよく、または後述する検出装置５５Ａによって、粒子６０ｂの動作状況を確認してもよい。
【００５７】
また、この場合、計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２のうち、少なくとも一方が着色されていてもよい。この際、粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２が、互いに異なる色に着色されていてもよく、または粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２のうち、一方のみが着色されていてもよい。この場合においても、粒子６０ｂの動作状況を確認しやすくすることができる。第１部分６１および第２部分６２の色は、第１部分６１および第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。
【００５８】
計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂに対して用いる色は任意である。粒子６０ｂは、スクリーン４０で画像の表示を行っていない状態において、粒子６０ｂが粒子シート５０内で動作した場合に、計測部５５ｂをスクリーン４０の表示側面４０ａ側から観察する観察者が、通常の観察力でスクリーン４０の色の変化を認識できる程度の色を有していることが好ましい。すなわち、粒子６０ｂの第１部分６１がスクリーン４０の表示側面４０ａに向いている状態でのスクリーン４０の表示側面４０ａと、粒子６０ｂの第２部分６２がスクリーン４０の表示側面４０ａに向いている状態でのスクリーン４０の表示側面４０ａが、当該スクリーン４０で画像の表示を行っていない状態において、観察者の通常の注意力での観察において、異なる色として認識されることが好ましい。これにより、観察者が目視により粒子６０ｂの動作状況を確認する際に、粒子６０ｂの動作状況を確認しやすくすることができる。
【００５９】
なお、上述した粒子層５５、粒子シート５０及びスクリーン４０は、一例として次のようにして作製することができる。
【００６０】
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。この際、表示部５５ａに対応する部分に使用するインキとして、粒子６０ａを重合性シリコーンゴムに分散させたインキを作製し、計測部５５ｂに対応する部分に使用するインキとして、粒子６０ｂ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。また、正面視において表示部５５ａの側方の一部分であって、計測部５５ｂが設けられていない部分に対応する部分に使用するインキとして、重合性シリコーンゴムに粒子６０を分散させていないインキを準備する。もしくは正面視において表示部５５ａの側方の一部分であって、計測部５５ｂが設けられていない部分に対応する部分の面積が十分小さければ、空洞になっていてもよい。次に、これら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６０ａ、６０ｂを保持した保持部５６を有するシートが得られる。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。
【００６１】
次に、ＪＰ２０１１−１１２７９２Ａに開示された製造方法により、粒子層５５を用いてスクリーン４０を作製することができる。まず、一対の基材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４７を積層することで、スクリーン４０が得られる。
【００６２】
また、図４に示すように、本開示による表示装置１０は、粒子６０のうち計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂの動作状況を光学的に検出する検出装置５５Ａを備えていてもよい。この検出装置５５Ａは、粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２の光学的特徴を検出可能に構成されており、粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２の光学的特徴に基づいて、粒子６０ｂの動作状況を検出する。このようにして検出された粒子６０ｂの動作状況は、粒子６０ａの動作状況の目安として利用される。そして、検出装置５５Ａは、検出した粒子６０ｂの動作状況を制御装置３５に信号として送信するように構成されている。一例として、検出装置５５Ａは、カメラ（イメージセンサ）、分光測色計、反射率測定装置等により構成可能である。この際、例えば、検出装置５５Ａは、粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２の画像をカメラで撮影し、その撮影画像を画像認識により分析して、粒子６０ｂの動作状況を検出してもよい。なお、検出装置５５Ａは、粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２の光学的特徴ではなく、第１部分６１と第２部分６２との間の界面６０Ａを検出することにより、粒子６０ｂの動作状況を検出してもよい。
【００６３】
また、粒子６０ｂの動作状況が信号として送信された制御装置３５は、検出装置５５Ａによって検出された粒子６０ｂの光学的な動作状況に基づいて、電力源３０の印加電圧を制御する。この場合、例えば制御装置３５は、後述するように粒子６０を繰り返し回転させるよう、電力源３０の印加電圧を制御する。この際、制御装置３５は、検出装置５５Ａによって検出された計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂの動作状況に基づいて、粒子６０ｂの回転角度を制御するように、電力源３０の印加電圧を制御してもよい。例えば、予めスクリーン４０にコヒーレント光源２１からコヒーレント光を照射することにより、スペックルが好適に低減される粒子６０ｂの回転角度や、粒子６０ｂの回転角度に基づくスペックルの視認性を測定しておき、粒子６０ｂの回転角度がスペックルを好適に低減できる回転角度に近づくように、制御装置３５が電力源３０からの印加電圧を制御してもよい。
【００６４】
また、制御装置３５は、検出装置５５Ａによって検出された計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂの動作状況に基づいて、粒子６０ｂの回転速度を制御するように、電力源３０の印加電圧を制御してもよい。この場合においても、制御装置３５は、例えば、予めスクリーン４０にコヒーレント光源２１からコヒーレント光を照射することにより、スペックルが好適に低減される粒子６０ｂの回転速度や、粒子６０ｂの回転速度に基づくスペックルの視認性を測定しておき、粒子６０ｂの回転速度がスペックルを好適に低減できる回転速度に近づくように、制御装置３５が電力源３０からの印加電圧を制御してもよい。
【００６５】
次に、この表示装置１０を用いて画像を表示する際の作用について説明する。
【００６６】
まず、制御装置３５からの制御によって、プロジェクタ２０のコヒーレント光源２１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、スクリーン４０に照射される。図２に示すように、図示しない走査装置は、スクリーン４０の表示側面４０ａ上を光が走査するよう、当該光の光路を調整する。
ただし、コヒーレント光源２１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、スクリーン４０上に表示したい画像に対応して、コヒーレント光源２１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クリーン４０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。
【００６７】
スクリーン４０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で拡散反射し、スクリーン４０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、スクリーン４０の観察者側となる各位置において、スクリーン４０上の各位置からの反射光を観察することができる。この結果、スクリーン４０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。
【００６８】
また、プロジェクタ２０が、互いに異なる波長帯域のコヒーレント光を射出する複数のコヒーレント光源２１を含むようにしてもよい。この場合、制御装置３５は、各波長帯域の光に対応したコヒーレント光源２１を、他のコヒーレント光源２１から独立して制御する。この結果、スクリーン４０上にカラー画像を表示することが可能となる。
【００６９】
ところで、コヒーレント光を用いてスクリーン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、レーザ光に代表されるコヒーレント光が、スクリーン上で拡散した後に、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、レーザ走査によってスクリーンにコヒーレント光を照射する場合、スクリーン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、レーザ走査を採用した場合、スクリーンの各点で発生するスペックル波面はスクリーン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。
【００７０】
一方、本実施形態における表示装置１０のスクリーン４０は、拡散波面を経時的に変化させるようになっている。スクリーン４０での拡散波面が変化すれば、スクリーン４０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。
【００７１】
図示されたスクリーン４０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、例えば反射機能や拡散機能を有した粒子６０が動作すると、スクリーン４０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５の符号「Ｌａ」は、プロジェクタ２０からスクリーン４０へ照射された画像光であり、符号「Ｌｂ」は、スクリーン４０で拡散された画像光である。
【００７２】
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。
【００７３】
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６に示された例では、電力源３０からスクリーン４０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。
【００７４】
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５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。
【００７５】
ところで、本実施の形態においては、粒子層５５は、画像を表示する表示部５５ａと、粒子６０ｂの動作状況を確認可能な計測部５５ｂと、を有しており、粒子６０ｂの動作状況は光学的に検出可能になっている。また、表示装置１０は、計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂの動作状況を光学的に検出する検出装置５５Ａと、電力源３０から第１電極４１および第２電極４２に印加される印加電圧を制御する制御装置と、を備えている。そして、制御装置３５は、検出装置５５Ａによって検出された粒子６０ｂの光学的な動作状況に基づいて、電力源３０の印加電圧を制御する。このため、スペックルが好適に低減されるように電力源３０の印加電圧を制御することができる。この場合、例えば、まず、予めスクリーン４０にコヒーレント光源２１からコヒーレント光を照射することにより、スペックルが好適に低減される粒子６０ｂの回転角度または回転速度や、粒子６０ｂの回転角度または回転速度に基づくスペックルの視認性を測定しておく。そして、粒子６０ｂの回転角度等がスペックルを好適に低減できる回転角度等に近づくように、制御装置３５が電力源３０からの印加電圧を制御する。これにより、スクリーン４０上に画像が表示されている場合においても、計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂの動作を制御することにより、スペックルを低減する低減機能を調整することができ、スクリーン４０において効果的にスペックルを目立たなくさせることができる。
【００７６】
なお、この場合、粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２は、互いに異なる光学的特徴を有し、粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２のうち少なくとも一方が着色されているか、または粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２は、互いに異なる色に着色されている。これにより検出装置５５Ａによって粒子６０ｂの動作状況を確認する際に、粒子６０ｂの動作状況を確認しやすくなっている。
【００７７】
なお、上述した粒子６０は、図３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変形例乃至第３変形例を順に説明する。
【００７８】
（粒子６０の第１変形例）
図７は図３とは異なる構造の粒子６０を用いたスクリーン４０の断面図である。図７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７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７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と第２部分６２との界面６０Ａは、第２部分６２から見ると凸面になっている。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。
【００７９】
粒子６０のうち表示部５５ａに位置する粒子６０ａの第１部分６１は、透明部材である。このような第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７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、光の散乱または反射機能を有する。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。なお、粒子６０のうち計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂにおいては、上述した本実施の形態と同様に、第１部分６１および第２部分６２のうち少なくとも一方が着色されていてもよく、第１部分６１および第２部分６２が、互いに異なる色に着色されていてもよい。これにより、観察者が目視により粒子６０ｂの動作状況を確認する際、または検出装置５５Ａによって粒子６０ｂの動作状況を確認する際に、粒子６０ｂの動作状況を確認しやすくなっている。
【００８０】
このように、第１部分６１と第２部分６２は光学的特徴が異なっており、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反射される。よって、プロジェクタ２０からの投射光が第２部分６２で散乱または反射されてスクリーン４０に映し出される。
【００８１】
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反射される。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。
【００８２】
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７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７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。
【００８３】
図７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７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反射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反射方向も変化する。これにより、スクリーン４０の拡散特性を変化させることができる。
【００８４】
（粒子６０の第２変形例）
図８は図３および図７とは異なる構造の粒子６０を用いたスクリーン４０の断面図である。図８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１の変形例と同様であり、粒子６０のうち表示部５５ａに位置する粒子６０ａの第１部分６１は透明部材であり、第２部分６２は光の散乱または反射機能を有する。この場合においても、粒子６０のうち計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂにおいては、上述した第１変形例と同様に、第１部分６１および第２部分６２のうち少なくとも一方が着色されていてもよく、第１部分６１および第２部分６２が、互いに異なる色に着色されていてもよい。
【００８５】
第１部分６１と第２部分６２との界面６０Ａ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を有するスクリーン４０は、狭い範囲に光を拡散させることができる。したがって、スクリーン４０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クリーン４０を視認できることになる。
【００８６】
（粒子６０の第３変形例）
図９は図３、図７および図８とは異なる構造の粒子６０を用いたスクリーン４０の断面図である。図９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。
【００８７】
粒子６０のうち表示部５５ａに位置する粒子６０ａの第１部分６１と第２部分６２は透明部材である。粒子６０のうち表示部５５ａに位置する粒子６０ａの第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６３ｃ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。なお、この場合においても、粒子６０のうち計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂにおいては、上述した第１変形例と同様に、第１部分６１および第２部分６２のうち少なくとも一方が着色されていてもよく、第１部分６１および第２部分６２が、互いに異なる色に着色されていてもよい。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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、スクリーン４０の拡散特性を変化させることができる。
【００９２】
上述した各スクリーンでは、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１０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１０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１０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。
【００９３】
なお、図１１（ａ）〜図１１（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１１（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１１（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１１（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。
【００９４】
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。
【００９５】
上述した各スクリーン４０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。
【００９６】
図１２Ａおよび図１２Ｂは、電気泳動方式のスクリーン４０の一例を示す模式図である。図１２Ａのスクリーン４０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。
【００９７】
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、透過型のスクリーン４０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、スクリーン４０の透過特性が変化し、スペックルが目立たなくなる。
【００９８】
また、図１２Ａの構造を反射型のスクリーン４０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、スクリーン４０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１２Ａの反射型のスクリーン４０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。なお、図１２Ａの構造を透過型のスクリーン４０および反射型のスクリーン４０のいずれに用いる場合においても、粒子６０のうち計測部５５ｂに位置する２種類の粒子６０は、互いに異なる光学的特徴を有していてもよい。この場合、２種類の粒子６０のうち少なくとも１種類が着色されていてもよく、２種類の粒子６０が、互いに異なる色に着色されていてもよい。これにより、観察者が目視により粒子６０ｂの動作状況を確認する際、または検出装置５５Ａによって粒子６０ｂの動作状況を確認する際に、粒子６０ｂの動作状況を確認しやすくすることができる。
【００９９】
図１２Ａ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１２Ｂ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、やはりスクリーン４０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。また、この場合、粒子６０のうち計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂは、着色されていてもよい。これにより、観察者が目視により粒子６０ｂの動作状況を確認する際、または検出装置５５Ａによって粒子６０ｂの動作状況を確認する際に、粒子６０ｂの動作状況を確認しやすくすることができる。なお、図示はしないが、比誘電率が異なる第１部分６１及び第２部分６２が同一の色に着色されていてもよい。この場合においても、各粒子６０の振動を確認することができる。また、図１２Ａおよび図１２Ｂに示す例においては、制御装置３５は、粒子６０の移動速度を制御するように電力源３０の印加電圧を制御する。
【０１００】
図１２Ａと図１２Ｂ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。
【０１０１】
図１２Ａや図１２Ｂ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１２Ｃに示すように、極性の異なる２種類の粒子６０を収納する微小収容体６４を設けて、この微小収容体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、各電極ごとに微小収容体６４内の粒子６０の向きを可変させることができる。
【０１０２】
図１２Ａ、図１２Ｂおよび図１２Ｃの一変形例として、図１３Ａや図１３Ｂのように、スクリーン４０のシート面に沿って複数のセル部５３を設けて、各セル部５３ごとに電極４１を設けることで、各セル部５３ごとに粒子６０の移動を制御してもよい。図１３Ａのような隔壁構造は、対向する二つの基材５１，５２と、隔壁部５４とによって、各セル部５３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５３の内部には、粒子６０を収納してもよいし、図１２Ｃのような微小収容体６４を収納してもよい。
【０１０３】
図１３Ｂの隔壁構造は、一方の電極４２上に配置される絶縁層５８に賦型工程などで凹凸を形成し、凹部５９内に粒子６０と溶媒５７とを充填して、その上を基材５１で封止して、微小カップアレイを作製するものである。例えば、各微小カップごとに電極４１を配置することで、各微小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。
【０１０４】
また、本実施形態によるスクリーン４０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（粉粒体）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１４に示すように、隔壁構造の各セル部５３に気体７７と複数の粉粒体７０とを充填してもよい。ここで、粉粒体７０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７０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１４の場合も、例えば各セル部５３ごとに電極を設けることで、各セル部５３ごとに複数の粉粒体７０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。なお、この場合、粉粒体７０のうち計測部５５ｂに位置する粉粒体７０は、着色されていてもよい。これにより、観察者が目視により粉粒体７０の動作状況を確認する際、または検出装置５５Ａによって粉粒体７０の動作状況を確認する際に、粉粒体７０の動作状況を確認しやすくすることができる。
【０１０５】
また、スクリーン４０は、図１５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１５の場合、隔壁構造の各セル部５３に水６８と油膜６９が充填されており、油膜６９は誘電体層８０の上に配置されている。各セル部５３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、スクリーン４０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。なお、この場合、油膜６９のうち計測部５５ｂに位置する油膜６９は、着色されていてもよい。これにより、油膜６９の動作状況を確認しやすくすることができる。また、図１５に示す例においては、制御装置３５は、油膜６９の移動速度を制御するように電力源３０の印加電圧を制御する。
【０１０６】
上述した各スクリーン４０は、コヒーレント光を光源２１として用いることを前提としているものの、光源２１側でスペックルの対策を行わなくても、スクリーン４０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、上述した各スクリーン４０は、様々な用途で使われることが想定される。
【０１０７】
スクリーン４０は、例えば上述した図３、図７乃至図９、および図１２Ａ乃至図１５のいずれかの断面構造を有するシート部材４０ｘを備える。すなわち、このシート部材４０ｘは、複数の粒子６０または所定の液体を含む制御層５５ｘと、この制御層５５ｘに電圧を印加して複数の粒子６０または所定の液体を駆動する電極４１，４２と、を有する。ここで、制御層５５ｘとは、図３、図７乃至図９、および図１２Ａ乃至図１４の粒子層５５または図１５の水６８および油膜６９に対応している。所定の液体とは、図１５の油膜６９である。
【０１０８】
なお、所望されるスクリーン４０の大きさが、スクリーン４０用のシート部材４０ｘの大きさよりも大きい場合は、シート部材４０ｘを複数個繋げて、任意の大きさのスクリーン４０を作製してもよい。
【０１０９】
次に、上述したスクリーン４０の使用方法の一例について説明する。
【０１１０】
まず、スクリーン４０を準備する。次に、スクリーン４０の第１電極４１および第２電極４２に対して電圧を印加する（印加工程）。この場合、例えば電力源３０を利用してもよい。
【０１１１】
次に、第１電極４１および第２電極４２に印加された印加電圧によって計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂまたは油膜６９（以下、粒子６０ｂ等とも記す）が駆動されたか否かを検査する（検査工程）。この際、例えば粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２は、互いに異なる光学的特徴を有しているため、粒子６０ｂ等が駆動されたか否かを容易に確認することができる。これにより、スクリーン４０を製品として出荷する前に、スクリーン４０において、粒子６０が正常に稼働するか否かを検査することができる。
【０１１２】
なお、検査工程においては、観察者が目視にて粒子６０ｂ等が駆動されたか否かを確認してもよく、例えば検出装置５５Ａによって、粒子６０ｂ等が駆動されたか否かを確認してもよい。検出装置５５Ａを用いて粒子６０ｂ等が駆動されたか否かを検査する場合、印加電圧によって繰り返し回転する粒子６０ｂの回転角度若しくは回転速度、または粒子６０ｂ若しくは油膜６９の移動速度（以下、粒子６０ｂ等の移動速度とも記す）が所定範囲内であるか否かを検査してもよい。ここで、所定範囲内とは、例えば、スペックルが好適に低減される粒子６０ｂの回転角度若しくは回転速度、または粒子６０ｂ等の移動速度を意味している。これらの所定範囲は、予めスクリーン４０にコヒーレント光源２１からコヒーレント光を照射することにより、測定することができる。この場合、例えば、第１電極４１および第２電極４２に印加される印加電圧を変化させることにより、粒子６０ｂの回転角度等が所定範囲内になり得るならば、スクリーン４０の品質が良好であると判断できる。これにより、スクリーン４０を製品として出荷する前に、スクリーン４０の品質を検査することもできる。
【０１１３】
次に、上述したスクリーン４０を備える表示装置１０の使用方法の一例について説明する。
【０１１４】
まず、表示装置１０を準備する。この際、例えば上述したスクリーン４０を準備し、スクリーン４０の検出装置５５Ａ、電力源３０および制御装置３５を取り付ける。次に、プロジェクタ２０のコヒーレント光源２１により、スクリーン４０にコヒーレント光を照射し、スクリーン４０上に画像を表示させる。次いで、スクリーン４０の第１電極４１および第２電極４２に対して電圧を印加する（印加工程）。この場合、制御装置３５が電力源３０を制御することにより、第１電極４１および第２電極４２に交流電圧を印加することができる。
【０１１５】
次に、検出装置５５Ａが計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂ等の動作状況を光学的に検出する（検出工程）。この際、検出装置５５Ａによって検出された粒子６０ｂ等の動作状況は、信号として制御装置３５に送信される。
【０１１６】
粒子６０ｂ等の動作状況を受信した制御装置３５は、検出装置５５Ａによって検出された粒子６０ｂ等の動作状況に基づいて、電力源３０の印加電圧を制御する（制御工程）。この場合、制御装置３５は、粒子６０ｂを繰り返し回転させるか、または粒子６０ｂ等を移動させるように電力源３０の印加電圧を制御する。
【０１１７】
この場合、例えば、まず、予めスクリーン４０にコヒーレント光源２１からコヒーレント光を照射することにより、スペックルが好適に低減される粒子６０ｂの回転角度等や、粒子６０ｂの回転角度等に基づくスペックルの視認性を測定しておく。なお、このようにして測定された測定結果は、制御装置３５内に保存される。
【０１１８】
次に、制御装置３５は、粒子６０ｂの回転角度若しくは回転速度、または粒子６０ｂ等の移動速度を制御するように電力源３０の印加電圧を制御する。この際、制御装置３５は、粒子６０ｂの回転角度等がスペックルを好適に低減できる回転角度等に近づくように、電力源３０の印加電圧を制御する。これにより、スクリーン４０上に画像が表示されている場合においても、スペックルを低減する低減機能を調整することができ、スクリーン４０において効果的にスペックルを目立たなくさせることができる。
【０１１９】
以上のように、本実施の形態のスクリーン４０は、複数の粒子６０または所定の油膜６９を含む制御層５５ｘと、制御層５５ｘに電圧を印加して複数の粒子６０または油膜６９を駆動する電極４１，４２と、を有するシート部材４０ｘを備え、複数の粒子６０または油膜６９は、所定箇所に配置された光源２１から照射された光を透過または反射させ、制御層５５ｘは、画像を表示する表示部５５ａと、粒子６０ｂまたは油膜６９の動作状況を確認可能な計測部５５ｂと、を有し、粒子６０ｂ等の動作状況が光学的に検出可能になっている。このようなスクリーン４０によれば、電極４１，４２に電圧が印加されると複数の粒子６０または液体が駆動し、スクリーン４０の拡散特性が経時的に変化する。したがって、スクリーン４０に画像光が照射されている間、電極４１，４２に電圧を印加することにより、スペックルを低減することができる。また、計測部５５ｂにおいて、粒子６０ｂ等の動作状況を確認することができる。このため、粒子６０ｂ等の動作状況を調整することにより、スペックルを低減する低減機能を調整することができ、スペックルを十分に低減することができる。
【０１２０】
また、本実施の形態では、粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２は、互いに異なる光学的特徴を有し、粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２のうち少なくとも一方が着色されているか、または粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２は、互いに異なる色に着色されている。これにより、観察者が目視により粒子６０ｂの動作状況を確認する際、または検出装置５５Ａによって粒子６０ｂの動作状況を確認する際に、粒子６０ｂの動作状況を確認しやすくすることができる。
【０１２１】
また、本実施の形態では、表示装置１０は、計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂ等の動作状況を光学的に検出する検出装置５５Ａと、電力源３０から第１電極４１および第２電極４２に印加される印加電圧を制御する制御装置と、を備えている。そして、制御装置３５は、検出装置５５Ａによって検出された粒子６０ｂ等の光学的な動作状況に基づいて、電力源３０の印加電圧を制御する。このため、スペックルが低減されるように電力源３０の印加電圧を制御することができる。これにより、スクリーン４０においてスペックルを目立たなくさせることができる。
【０１２２】
また、本実施の形態では、制御装置３５は、検出装置５５Ａによって検出された計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂ等の動作状況に基づいて、粒子６０ｂの回転角度若しくは回転速度、または粒子６０ｂ等の移動速度を制御するように、電力源３０の印加電圧を制御する。この際、例えば、予めスクリーン４０にコヒーレント光源２１からコヒーレント光を照射することにより、スペックルが好適に低減される粒子６０ｂの回転角度等を測定し、粒子６０ｂの回転角度等が予め測定された回転角度等に近づくように、制御装置３５が電力源３０からの印加電圧を制御する。これにより、スペックルがより効果的に低減されるように電力源３０の印加電圧を制御することができる。このため、スクリーン４０において効果的にスペックルを目立たなくさせることができる。
【０１２３】
また、本実施の形態では、第１電極４１および第２電極４２に印加された印加電圧によって計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂ等が駆動されたか否かを検査する際、例えば粒子６０ｂの第１部分６１および第２部分６２は、互いに異なる光学的特徴を有しているため、粒子６０ｂ等が駆動されたか否かを容易に確認することができる。これにより、スクリーン４０や表示装置４０を製品として出荷する前に、粒子６０が正常に稼働するか否かを容易に検査することができる。
【０１２４】
また、本実施の形態では、検出装置５５Ａを用いて粒子６０ｂ等が駆動されたか否かを検査する場合、印加電圧によって繰り返し回転する粒子６０ｂの回転角度若しくは回転速度等が所定範囲内であるか否かを検査することができる。この場合、例えば、第１電極４１および第２電極４２に印加される印加電圧を変化させることにより、粒子６０ｂの回転角度等が所定範囲内になり得るならば、スクリーン４０の品質が良好であると判断できる。これにより、スクリーン４０を製品として出荷する前に、スクリーン４０の品質を検査することもできる。
【０１２５】
さらに、本実施の形態では、粒子６０ｂ等の動作状況を受信した制御装置３５は、検出装置５５Ａによって検出された粒子６０ｂ等の動作状況に基づいて、電力源３０の印加電圧を制御する。この際、制御装置３５は、予め測定された測定値に基づいて、粒子６０ｂの回転角度等がスペックルを好適に低減できる回転角度等に近づくように、電力源３０の印加電圧を制御することができる。これにより、スクリーン４０上に画像が表示されている場合においても、スペックルを低減する低減機能を調整することができ、スクリーン４０において効果的にスペックルを目立たなくさせることができる。
【０１２６】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
【０１２７】
上述した実施の形態において、スクリーン４０が反射型スクリーンとして構成される例を示したが、この例に限られず、図１６に示すように、スクリーン４０が透過型スクリーンとして構成されるようにしてもよい。この場合、プロジェクタ２０の光源２１は、表示側面４０ａの反対側から、画像光を照射する。また、粒子層５５に含まれる粒子６０の各々は、コヒーレント光源２１から発振されるコヒーレント光の波長帯域内の光の透過率が、当該コヒーレント光の波長帯域外の光の透過率より高くなるように構成される。これにより、外光や照明光などの環境光に含まれる波長のうち、コヒーレント光の波長帯域外の波長の光がスクリーン４０を透過することが抑制され、スクリーン４０の表示側面４０ａとは反対側の面に対面して位置する観察者１は、明るい環境の下でも高コントラストな画像を観察することが可能となる。透過型のスクリーン４０では、第２電極４２、第２カバー層４７及び第２基材５２は、第１電極４１、第１カバー層４６及び第１基材５１と同様に透明に構成され、上述した第１電極４１、第１カバー層４６及び第１基材５１と同様の可視光透過率を有することが好ましい。また、粒子６０に入射した光の透過率が、粒子６０に入射した光の反射率よりも高くなるよう、粒子６０内に添加される拡散成分６６ｂ，６７ｂの量が調整されていることが好ましい。
【０１２８】
スクリーン４０が透過型スクリーンとして構成される場合でも、図３、図７および図８で説明した粒子６０が適用可能である。透過型のスクリーン４０の場合、プロジェクタ２０からの光が粒子６０を通過する必要がある。このため、例えば、第２部分６２の体積を第１部分６１に対してより小さくすることで、第１部分６１を通過して第２部分６２に入射される光の割合を減らしてもよい。あるいは、第２部分６２がある粒子６０と第２部分６２がない粒子６０を混在させてもよい。透過型のスクリーン４０の場合、粒子層５５の全体での光の透過率が反射率よりも高くなるように、各粒子６０の第１部分６１と第２部分６２との体積比を調整するのが望ましい。
【０１２９】
また、図９に示す粒子についても、図１７のように９０度回転させて配置することで、透過型スクリーンとして用いることができる。図１７のように粒子６０を回転させるには、粒子層５５の内部に、図９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９とは９０度異なる方向の電場を形成する。より具体的には、本実施の形態では、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。
【０１３０】
また、上述した実施の形態において、計測部５５ｂが、正面視において表示部５５ａの側方の一部分に設けられている例を示したが、この例に限られず、図１７に示すように、計測部５５ｂは、正面視において表示部５５ａの上端から下端にまで延びるように、表示部５５ａの側方に設けられていてもよい。この場合、計測部５５ｂが設けられる領域を広くすることができるため、観察者が計測部５５ｂに位置する粒子６０ｂを見やすくすることができ、または検出装置５５Ａが粒子６０ｂを検出しやすくすることができる。
【０１３１】
また、図１８に示すように、計測部５５ｂは、正面視において表示部５５ａの上方に設けられていてもよい。これにより、電力源３０からの距離に応じて電圧降下が生じた場合においても、電力源３０からの距離が異なる位置において粒子６０ｂの動作状況を確認することができるため、スペックル低減機能を効果的に発現させることができる。なお、計測部５５ｂが設けられる位置は任意であり、図示はしないが、正面視において表示部５５ａの周囲を取り囲むように枠状に設けられていてもよく、正面視において表示部５５ａの４隅に設けられていてもよい。
【０１３２】
また、図１９および図２０に示すように、表示部５５ａと計測部５５ｂとの間に、スペーサ５５ｃが設けられていてもよい。この場合、スクリーン４０を製造する際に、例えば着色された粒子６０ｂが、表示部５５ａに混入することを抑制することができる。
【０１３３】
さらに、上述した実施の形態では、表示装置１０の使用方法において、印加工程、検出工程および制御工程が、スクリーン４０にコヒーレント光を照射されている間に行われる例を示したが、この例に限られず、印加工程、検出工程および制御工程は、スクリーン４０にコヒーレント光が照射されていない間に行われてもよい。この場合、制御工程において、制御装置３５は、粒子６０ｂの回転角度若しくは回転速度、または粒子６０ｂ若しくは油膜６９の移動速度が所定範囲内となるように電力源３０の印加電圧を制御する。この場合、例えば、第１電極４１および第２電極４２に印加される印加電圧を変化させることにより、粒子６０ｂの回転角度等が所定範囲内になり得るならば、表示装置１０の品質が良好であると判断できる。このように、印加工程、検出工程および制御工程は、スクリーン４０にコヒーレント光が照射されていない間に行うことで、表示装置１０を製品として出荷する際の検査時に、コヒーレント光を照射することなく、表示装置１０の品質を検査することができる。
【０１３４】
本開示の態様は、上述した個々の実施の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。
【０１３５】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１３６】
１０    表示装置
２０    プロジェクタ
２１    コヒーレント光源
３０    電力源
３５    制御装置
４０    スクリーン
４０ｘ  シート部材
４１    第１電極
４２    第２電極
５５    粒子層
５５Ａ  検出装置
５５ａ  表示部
５５ｂ  計測部
５５ｘ  制御層
６０    粒子
６０ａ  粒子
６０ｂ  粒子
６１    第１部分
６２    第２部分
【図１】
2019135517.tif 000003
【図２】
2019135517.tif 000004
【図３】
2019135517.tif 000005
【図４】
2019135517.tif 000006
【図５】
2019135517.tif 000007
【図６】
2019135517.tif 000008
【図７】
2019135517.tif 000009
【図８】
2019135517.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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