(57)【要約】  表示動作中においてもスクリーンの異常を検出することができる表示制御装置を提供する。  間欠的に画像が投射され、共通電極（２６）と選択電極（２７）との間の電位差によって光に対して透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーン（２１）の場合に、駆動制御信号生成部（３１１）が生成し共通電極（２６）に印加して選択電極（２７）との間に電位差を生成するための駆動信号によって、共通電極（２６）と駆動制御信号生成部（３１１）に接続された検出抵抗（Ｒｃｏｍ）の両端に発生する電位差を差動増幅器（３１３ａ）で検出し、コンパレータ（３１３ｂ）で差動増幅器（３１３ａ）が検出した電位差が閾値以上の場合には、Ｈｉｇｈレベルを出力する。
2015132908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と第２電極とに挟持された光学層を有し、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差によって光に対して透過率を変更可能なスクリーンの表示制御装置であって、
前記第１電極に接続され、前記電位差を生成するための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記第１電極および前記駆動信号生成部と直列に、もしくは前記第２電極と直列に接続された抵抗と、
前記駆動信号によって前記抵抗の両端に発生する電位差を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記電位差に基づいて前記スクリーンの異常に関する信号を出力する異常信号出力部と、
を有することを特徴とする表示制御装置。
【請求項２】
間欠的に画像が投射され、第１電極と第２電極とに挟持された光学層を有し、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差によって光に対して透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーンの表示制御装置であって、
前記第１電極に接続され、前記電位差を生成するための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記第１電極および前記駆動信号生成部と直列に、もしくは前記第２電極と直列に接続された抵抗と、
前記駆動信号によって前記抵抗の両端に発生する電位差を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記電位差に基づいて前記スクリーンの異常に関する信号を出力する異常信号出力部と、
を有することを特徴とする表示制御装置。
【請求項３】
前記検出部による検出は、前記スクリーンに前記画像が投射されている期間に行われることを特徴とする請求項２に記載の表示制御装置。
【請求項４】
前記異常に関する信号が出力された場合は、前記画像の投射が前記スクリーンに到達しないように制御する投射制御部を有することを特徴とする請求項２または３に記載の表示制御装置。
【請求項５】
前記異常信号出力部は、前記電位差が予め定めた所定の閾値以上である場合に前記スクリーンの異常に関する信号を出力することを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか一項に記載の表示制御装置。
【請求項６】
前記異常信号出力部は、所定期間内において、前記電位差が予め定めた所定の閾値以上または以下となったことを示すパルス信号の数が予め定めた所定回数と異なる場合に前記スクリーンの異常に関する信号を出力することを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか一項に記載の表示制御装置。
【請求項７】
前記異常信号出力部は、前記パルス信号の幅に基づいて前記スクリーンの異常に関する信号を出力することを特徴とする請求項６に記載の表示制御装置。
【請求項８】
前記第２電極が複数に分割されており、
前記抵抗が、前記第１電極と前記駆動信号生成部との間に接続されていることを特徴とする請求項２乃至７のうちいずれか一項に記載の表示制御装置。
【請求項９】
第１電極と第２電極とに挟持された光学層を有し、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差によって光に対して透過率を変更可能なスクリーンの表示制御方法であって、
前記第１電極に印加して前記電位差を生成するための駆動信号を生成する駆動信号生成工程と、
前記駆動信号によって、前記第１電極および駆動信号生成部と直列に、もしくは前記第２電極と直列に接続された抵抗の両端に発生する電位差を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出した前記電位差に基づいて前記スクリーンの異常に関する信号を出力する異常信号出力工程と、
を有することを特徴とする表示制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の表示制御方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする表示制御プログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の表示制御プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１２】
間欠的に画像が投射され、第１電極と第２電極とに挟持された光学層を有し、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差によって光に対して透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーンの表示制御方法であって、
前記第１電極に印加して前記電位差を生成するための駆動信号を生成する駆動信号生成工程と、
前記駆動信号によって、前記第１電極および駆動信号生成部と直列に、もしくは前記第２電極と直列に接続された抵抗の両端に発生する電位差を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出した前記電位差に基づいて前記スクリーンの異常に関する信号を出力する異常信号出力工程と、
を有することを特徴とする表示制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の表示制御方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする表示制御プログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の表示制御プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像を表示するスクリーン等の表示を制御する表示制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばガラスのような透明体をスクリーンとしてプロジェクタ等から投射した画像をそのスクリーンに表示する表示装置は、例えば特許文献１のように既に知られている。【０００３】
この種のスクリーンにおいて、例えば、液晶セルの短絡等の異常が発生すると、プロジェクタ等から投射された画像（投射光）が突き抜ける恐れがある。そのような事態が発生すると観察者が投影光を直視してしまう可能性がある。【０００４】
液晶パネルの異常検出については、例えば特許文献２、３に記載されている方法が挙げられる。特許文献２には、ＴＦＴ−ＬＣＤのセルコンデンサに充電を行った場合と行わない場合の電流出力または電圧出力を時間積分し、充電時と非充電時の差が基準値以上であるか否かを判別することで正常であるか否かを判断することが提案されている。【０００５】
特許文献３には、液晶の正常画素部分の容量と異常画素部分の容量との差に起因する充電時間又は放電時間の差に基づき画素欠陥の有無を検査することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１８４９７９号公報
【特許文献２】特開平７−３３３２７８号公報
【特許文献３】特開平１０−２９３１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２、３に記載された方法は、生産時のパネル検査に関するものであり、検査専用の波形を印加している。したがって、実際にプロジェクタ等から画像が投射され表示しているとき（表示動作中）に発生した異常を検出することはできない。【０００８】
また、特許文献２、３が対象としている外部から画像が投射されるものではない液晶パネルの表示中の故障は、検査をしなくても表示状態の異常からユーザーが容易に認識でき、またバックライト等の光が観察されるのみであるので故障そのものによる問題の発生は少ない。しかしながら、特許文献１に記載したような表示装置は投射光の突き抜けによる危険がある。【０００９】
このような問題は、プロジェクタ等で画像が投射されるスクリーンに限らず、例えば、透過率を変更して、スクリーンの反対側から見えないようにするような目隠し用途に用いられる調光スクリーンでも影響する。この場合は、本来隠したいものがスクリーンの異常によって見えてしまうという問題が生じる。【００１０】
そこで、本発明は、上述した問題に鑑み、例えば、表示や目隠し等の動作中においてもスクリーンの異常を検出することができる表示制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第１電極と第２電極とに挟持された光学層を有し、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差によって光に対して透過率を変更可能なスクリーンの表示制御装置であって、前記第１電極に接続され、前記電位差を生成するための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記第１電極および前記駆動信号生成部と直列に、もしくは前記第２電極と直列に接続された抵抗と、前記駆動信号によって前記抵抗の両端に発生する電位差を検出する検出部と、前記検出部が検出した前記電位差に基づいて前記スクリーンの異常に関する信号を出力する異常信号出力部と、を有することを特徴としている。【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、間欠的に画像が投射され、第１電極と第２電極とに挟持された光学層を有し、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差によって光に対して透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーンの表示制御装置であって、前記第１電極に接続され、前記電位差を生成するための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記第１電極および前記駆動信号生成部と直列に、もしくは前記第２電極と直列に接続された抵抗と、前記駆動信号によって前記抵抗の両端に発生する電位差を検出する検出部と、前記検出部が検出した前記電位差に基づいて前記スクリーンの異常に関する信号を出力する異常信号出力部と、を有することを特徴としている。【００１３】
また、請求項９に記載の発明は、第１電極と第２電極とに挟持された光学層を有し、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差によって光に対して透過率を変更可能なスクリーンの表示制御方法であって、前記第１電極に印加して前記電位差を生成するための駆動信号を生成する駆動信号生成工程と、前記駆動信号によって、前記第１電極および駆動信号生成部と直列に、もしくは前記第２電極と直列に接続された抵抗の両端に発生する電位差を検出する検出工程と、前記検出工程で検出した前記電位差に基づいて前記スクリーンの異常に関する信号を出力する異常信号出力工程と、を有することを特徴としている。【００１４】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の表示制御装置の制御方法を、コンピュータにより実行させることを特徴としている。【００１５】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の表示制御装置の制御プログラムを格納したことを特徴としている。【００１６】
また、請求項１２に記載の発明は、間欠的に画像が投射され、第１電極と第２電極とに挟持された光学層を有し、前記第１電極と前記第２電極との間の電位差によって光に対して透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーンの表示制御方法であって、前記第１電極に印加して前記電位差を生成するための駆動信号を生成する駆動信号生成工程と、前記駆動信号によって、前記第１電極および駆動信号生成部と直列に、もしくは前記第２電極と直列に接続された抵抗の両端に発生する電位差を検出する検出工程と、前記検出工程で検出した前記電位差に基づいて前記スクリーンの異常に関する信号を出力する異常信号出力工程と、を有することを特徴としている。【００１７】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の表示制御装置の制御方法を、コンピュータにより実行させることを特徴としている。【００１８】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の表示制御装置の制御プログラムを格納したことを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施例にかかる表示制御装置を備えた表示装置の概略構成図である。
【図２】図１に示されたスクリーンの模式的な断面図である。
【図３】図１に示されたスクリーンの光学特性と同期して投射するプロジェクタの説明図である。
【図４】図１に示された表示装置における映像光による映像とスクリーンの背景が重なる表示状態の説明図である。
【図５】図１に示された同期制御部の機能的構成図である。
【図６】図５に示された差動増幅器の回路図である。
【図７】図５に示された同期制御部の一部とスクリーンの等価回路を示した回路図である。
【図８】図７に示された回路の正常動作時の駆動波形を示したタイミングチャートである。
【図９】図７に示された回路のスクリーンが短絡した場合の駆動波形を示したタイミングチャートである。
【図１０】図７に示された回路の検出抵抗がオープン状態の場合の駆動波形を示したタイミングチャートである。
【図１１】図１に示した同期制御部の動作を示したフローチャートである。
【図１２】他の回路構成を示した回路図である。
【図１３】他の回路構成を示した回路図である。
【図１４】他の回路構成を示した回路図である。
【図１５】本発明の第２の実施例にかかる表示制御装置の正常動作しているスクリーンの駆動波形を示したタイミングチャートである。
【図１６】スクリーンが短絡した場合の駆動波形を示したタイミングチャートである。
【図１７】検出抵抗がオープン状態の場合の駆動波形を示したタイミングチャートである。
【図１８】スクリーンの静電容量の値と差動増幅器の出力電圧の時間変化との関係を示したグラフである。
【図１９】本発明の第３の実施例にかかる同期制御部が制御するスクリーンの模式的な断面図である。
【図２０】図１９に示された複数の選択電極の配置を示すスクリーンの模式的な正面図である。
【図２１】図１９に示されたスクリーンの走査と駆動との同期制御の説明図である。
【図２２】図１９に示されたスクリーンを走査するプロジェクタの説明図である。
【図２３】図１９に示されたスクリーンの走査と駆動の模式的なタイミングチャートである。
【図２４】同期制御部の一部とスクリーンの等価回路を示した回路図である。
【図２５】正常動作しているスクリーンの駆動波形を示したタイミングチャートである。
【図２６】正常動作しているスクリーンの駆動波形を示したタイミングチャートである。
【図２７】異常動作しているスクリーンの駆動波形を示したタイミングチャートである。
【図２８】選択開始と選択終了が重なってしまう場合のタイミングチャートである。
【図２９】選択開始と選択終了をずらした場合のタイミングチャートである。
【図３０】本発明の第４の実施例にかかる表示制御装置を備えた調光スクリーンの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態にかかる表示装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる表示制御装置は、駆動信号生成部が生成し第１電極に印加して第２電極との間に電位差を生成するための駆動信号によって、第１電極および駆動信号生成部と直列に、もしくは第２電極と直列に接続された抵抗の両端に発生する電位差を検出部で検出し、異常信号出力部で検出部が検出した電位差に基づいてスクリーンの異常に関する信号を出力する。このようにすることにより、第１電極もしくは第２電極に接続された抵抗の電位差を検出することで異常を検出できるので、検査用の信号等を入力すること無くスクリーンの異常を検出することができる。
【００２１】
また、本発明の他の実施形態にかかる表示制御装置は、間欠的に画像が投射され、第１電極と第２電極との間の電位差によって光に対して透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーンの場合に、駆動信号生成部が生成し第１電極に印加して第２電極との間に電位差を生成するための駆動信号によって、第１電極および駆動信号生成部と直列に、もしくは第２電極と直列に接続された抵抗の両端に発生する電位差を検出部で検出し、異常信号出力部で検出部が検出した電位差に基づいてスクリーンの異常に関する信号を出力する。このようにすることにより、間欠的に画像が投射され、第１電極と第２電極との間の電位差によって光に対して透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーンにおいて、第１電極もしくは第２電極に接続された抵抗の電位差を検出することで異常を検出できるので、検査用の信号等を入力すること無くスクリーンの異常を検出することができる。
【００２２】
また、検出部による検出は、スクリーンに画像が投射されている期間に行われてもよい。このようにすることにより、表示動作中に発生するスクリーンの異常を検出することができる。
【００２３】
また、異常に関する信号が出力された場合は、画像の投射がスクリーンに到達しないように制御する投射制御部を有してもよい。このようにすることにより、異常が検出された場合に投射光を停止させたり遮断させたりすることができる。したがって、観察者がプロジェクタ等の光を直視することがなく安全にスクリーンを使用することができる。
【００２４】
また、異常信号出力部は、電位差が予め定めた所定の閾値以上である場合にスクリーンの異常に関する信号を出力してもよい。このようにすることにより、閾値を設定することで容易に抵抗の両端に発生する電位差に基づいて異常か否かを判断することができる。
【００２５】
また、異常信号出力部は、所定期間内において、電位差が予め定めた所定の閾値以上または以下となったことを示すパルス信号の数が予め定めた所定回数と異なる場合にスクリーンの異常に関する信号を出力してもよい。このようにすることにより、駆動波形が矩形波であって、スクリーンの静電容量と周辺のインピーダンスで構成されるＣＲ回路の関係によって、検出部が出力する波形が過渡応答分の検出信号が出力となる場合でも、異常か否かを判断することができる。
【００２６】
また、異常信号出力部は、パルス信号の幅に基づいてスクリーンの異常に関する信号を出力してもよい。このようにすることにより、スクリーンの静電容量の変化によりパルス信号の幅が変化するためスクリーンの異常を検出することができる。特に経時変化による異常の兆候を捉えることが可能となる。
【００２７】
また、第２電極が複数に分割されており、抵抗が、第１電極と駆動信号生成部との間に接続されていてもよい。このようにすることにより、第２電極が分割され、それぞれ個別に駆動される場合でも、第１電極側の１つの抵抗で、各分割領域の異常を検出することができる。
【００２８】
また、本発明の一実施形態にかかる表示制御方法は、駆動信号生成工程で生成し第１電極に印加して第２電極との間に電位差を生成するための駆動信号によって、第１電極および駆動信号生成部と直列に、もしくは第２電極と直列に接続された抵抗の両端に発生する電位差を検出工程で検出し、異常信号出力工程で検出工程が検出した電位差に基づいてスクリーンの異常に関する信号を出力する。このようにすることにより、第１電極もしくは第２電極に接続された抵抗の電位差を検出することで異常を検出できるので、検査用の信号等を入力すること無くスクリーンの異常を検出することができる。
【００２９】
また、本発明の他の実施形態にかかる表示制御方法は、間欠的に画像が投射され、第１電極と第２電極との間の電位差によって光に対して透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーンの場合に、駆動信号生成工程で生成し第１電極に印加して第２電極との間に電位差を生成するための駆動信号によって、第１電極および駆動信号生成部と直列に、もしくは第２電極と直列に接続された抵抗の両端に発生する電位差を検出工程で検出し、異常信号出力工程で検出工程が検出した電位差に基づいてスクリーンの異常に関する信号を出力する。このようにすることにより、間欠的に画像が投射され、第１電極と第２電極との間の電位差によって光に対して透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーンにおいて、第１電極もしくは第２電極に接続された抵抗の電位差を検出することで異常を検出できるので、検査用の信号等を入力すること無くスクリーンの異常を検出することができる。
【００３０】
また、上述した表示制御方法をコンピュータにより実行させる表示制御プログラムとしてもよい。このようにすることにより、コンピュータを用いて、表示動作中においてもスクリーンの異常を検出することができる。
【００３１】
また、上述した表示制御プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。このようにすることにより、当該プログラムを機器に組み込む以外に単体でも流通させることができ、バージョンアップ等も容易に行える。
【実施例１】
【００３２】
本発明の第１の実施例にかかる表示制御装置を備える表示装置１を図１乃至図１４を参照して説明する。表示装置１は図１に示すように、スクリーン２１と、同期制御部３１と、を備え、プロジェクタ１１が接続されている。表示装置１は、プロジェクタ１１の映像光をスクリーン２１で透過散乱する透過型プロジェクション装置である。【００３３】
プロジェクタ１１は、走査周期中にスクリーン２１上で黒状態（投射光が出ない状態）を順次シフトさせる透過型あるいは反射型液晶ライトバルブなどを使用できるが、これ以外の素子を用いてもよい。また、プロジェクタ１１は、映像の走査周期においてラスター走査し、スクリーン２１の表示面に映像光（画像光）を点順次で投射するものでもよい。つまり、映像光が所定の周期で間欠的に投射される。このプロジェクタ１１では、強度変調された光ビームの照射方向を可動ミラーで反射して振るような、例えばレーザプロジェクタなどを用いることができる。このプロジェクタ１１は、映像光の照射位置がスクリーン２１上の一方向に順次走査されているものと同様に考えることができる。【００３４】
プロジェクタ１１は、スクリーン２１へ映像情報（画像情報）により変調された映像光を投射できるものであればよい。なお、映像情報は、プロジェクタ１１に入力される映像信号から得られる。映像信号には、たとえば、ＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）方式、ＰＡＬ（Phase Alternation by Line）方式のようなアナログ方式の映像信号、ＭＰＥＧ−ＴＳ（Moving Picture Experts Group − Transport Stream）フォーマット、ＨＤＶ（High-Definition Video）フォーマットのようなデジタルフォーマットの映像信号がある。プロジェクタ１１には、動画の映像信号だけでなく、たとえばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）のような静止画の映像信号が入力されてもよい。この場合、プロジェクタ１１は、静止画を表示するための同じ映像光で、スクリーン２１を繰り返し走査すればよい。【００３５】
スクリーン２１は、電圧の印加により光学状態を変化できるものであればよい。スクリーン２１の光学状態は、散乱する状態が映像状態であり、それよりも入射光の散乱が小さく且つ平行光線透過率が高い透明な透過状態が非映像状態である。即ち、光に対し透過状態と散乱状態とを切り替え可能となっている。【００３６】
スクリーン２１は、例えば、液晶材料を用い、散乱状態と入射光の散乱が小さい透明な透過状態を変化させる調光スクリーンなどでよい。調光スクリーンには、例えば、高分子分散液晶などの液晶素子を用いたもの以外に、透明セル内の白色粉体を移動させることで散乱状態と入射光の散乱が小さい透明な透過状態を制御する素子などの電圧印加により粒子を配向するもの、あるいは、電圧印加による電気化学的可逆反応（電解酸化還元反応）による物質の色変化現象を利用したもの（エレクトロクロミック）などであってもよい。【００３７】
図２に、光学状態を制御可能なスクリーン２１の模式的な断面図を示す。図２に示したスクリーン２１は、一対の透明なガラス板２３、２４の間に液晶を含む複合材料等を挟み込んだ光学層２５を有する。一方のガラス板２４の光学層２５側には、全面に共通電極２６が形成される。他方のガラス板２３の光学層２５側には、全面に選択電極２７が配置される。なお、電極２６、２７と光学層２５との間に、絶縁体からなる中間層を形成してもよい。【００３８】
また、共通電極２６および選択電極２７は、たとえばＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）により、透明電極として形成される。光学層２５は、選択電極２７と共通電極２６との間に配置される。また、共通電極２６および選択電極２７は、少なくともいずれか一方が、入射光の一部を透過させるハーフミラーとなるような電極として構成されていてもよい。【００３９】
スクリーン２１は、第１電極としての共通電極２６と第２電極としての選択電極２７との間に電位差を生じるように電圧が印加される。光学層２５内の光学状態は、共通電極２６と選択電極２７の印加電圧により変化する。【００４０】
スクリーン２１は、電位差を生じるように電圧が印加された際の状態によりリバースモードとノーマルモードに分類される。リバースモードで動作するスクリーン２１は、電圧を印加していない通常状態において、スクリーン２１が透明な透過状態となる。電圧を印加すると、印加電圧に応じた平行光線の散乱率の散乱状態となる。ノーマルモードで動作するスクリーンでは、電圧を印加していない通常状態において、スクリーンが散乱状態となる。電圧を印加すると、印加電圧に応じた平行光線透過率の透明な透過状態となる。そして、スクリーン２１の光学状態は、所定の散乱状態が映像状態に対応し、それよりも平行光線透過率が高い透明な透過状態が非映像状態に対応する。なお、本実施例では、リバースモードで説明するが、ノーマルモードでも適用できる。即ち、スクリーン２１は、共通電極２６と選択電極２７との間の電位差によって光に対して透過状態と散乱状態とを切り替え可能となっている。【００４１】
本発明の第１の実施例にかかる表示制御部としての同期制御部３１は、映像（画像）が光として投射されるスクリーン２１を、投射された映像光を散乱する状態に制御し、投射されていない場合に透過状態に制御する。同期制御部３１は、図１に示したように、プロジェクタ１１とスクリーン２１とに接続される。同期制御部３１は、プロジェクタ１１の映像光の投射に同期させて、スクリーン２１の光学状態を制御する。【００４２】
次に、本実施例にかかる表示装置１において、スクリーン２１の光学特性と同期して投射するプロジェクタ１１の投射方式を、図３を参照して説明する。図３は、プロジェクタ１１がインターバルを空けて映像光を投射する方式の説明図である。この場合、スクリーン２１には、図３（Ｂ）に示すように、走査周期の一部において短期的に映像光が投射される。スクリーン２１は、図３（Ｃ）に示すように、該一部の期間において散乱状態とすればよい。【００４３】
そして、該一部以外の期間において、スクリーン２１の平行光線透過率を高くするようにスクリーン２１の光学状態を制御すると、走査周期おいて、映像の輝度低下を招くことなく、スクリーン２１のシースルー特性が得られる。定常的に映像光を投射する場合に比べ、同一輝度を得るには、１走査周期に対する散乱状態の時間程度のデューティ（図中ｄｕｔｙ：ａ）の概ね逆数倍の強さの投影光が必要となる。従って高いシースルー特性を得るには、強力なパルス発光の投射光出力が必要である。【００４４】
このようにプロジェクタ１１とスクリーン２１とを制御することで、スクリーン２１は、その背面の物体を認識しうる透明さを有しつつ、常時散乱状態とした場合と同等の明るさで映像光を散乱して透過できる。つまり、背景物体を認識することが可能なシースルー性と、映像の高い視認性とを両立することが可能となる。【００４５】
このプロジェクタ１１とスクリーン２１との同期制御のための切り替えタイミングの情報は、プロジェクタ１１が出力する垂直同期信号等の画像周期信号に基づいて、同期制御部３１からスクリーン２１へ送出される。なお、プロジェクタ１１およびスクリーン２１と同期制御部３１とをマイクロ波、赤外線などの電磁波を用いたワイヤレス通信可能とし、これらの同期を得るための情報を無線信号により授受してもよい。【００４６】
表示装置１では、たとえば図１の設置環境下では、図４に示したように画像を視認できる。図４は、映像光による映像とスクリーン２１の背景とが重なる表示状態の説明図である。図４では、スクリーン２１の右側に映像光による人物４１の像が映り、左側に、スクリーン２１の向こう側にある背景としての樹木４２を見ることができる。【００４７】
次に、図５に同期制御部３１の機能的構成を示す。同期制御部３１は、駆動制御信号生成部３１１、３１２と、異常状態検出部３１３と、駆動状態制御部３１４と、を備えている。【００４８】
駆動信号生成部としての駆動制御信号生成部３１１は、スクリーン２１の一方の電極（例えば共通電極２６）に印加する電圧波形である駆動制御信号を生成し出力する。【００４９】
駆動制御信号生成部３１２は、スクリーン２１の他方の電極（例えば選択電極２７）に印加する電圧波形である駆動制御信号を生成し出力する。【００５０】
異常状態検出部３１３は、検出抵抗Ｒｃｏｍと、差動増幅器３１３ａと、コンパレータ３１３ｂと、を備えている。【００５１】
検出抵抗Ｒｃｏｍは、一端がスクリーン２１の一方の電極に接続され、他端が駆動制御信号生成部３１１に接続された抵抗素子である。即ち、共通電極２６と駆動制御信号生成部３１１との間に直列に接続されている。【００５２】
検出部としての差動増幅器３１３ａは、検出抵抗Ｒｃｏｍの両端電圧を検出するための回路である。即ち、駆動信号によって抵抗の両端に発生する電位差を検出している。差動増幅器３１３ａの回路例を図６に示す。【００５３】
差動増幅器３１３ａは、オペアンプＯＰと、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５と、電源（定電圧源）Ｖ３と、を備えている。【００５４】
オペアンプＯＰは、プラス入力（＋）が抵抗Ｒ３の他端と抵抗Ｒ４の一端と抵抗Ｒ５の他端に接続され、マイナス入力（−）が抵抗Ｒ１の他端と抵抗Ｒ２の一端に接続され、出力が抵抗Ｒ２の他端に接続され差動増幅回路３１３ａの出力（Ｖｏｕｔ）となっている。オペアンプＯＰのマイナス電源入力には電源Ｖ３のマイナス側と抵抗Ｒ５の一端が接続され、プラス電源入力には電源Ｖ３のプラス側と抵抗Ｒ４の他端が接続されている。【００５５】
抵抗Ｒ１は、一端が差動増幅器３１３ａの入力Ｖ１に接続され、他端が抵抗Ｒ２の一端とオペアンプＯＰのマイナス入力に接続されている。【００５６】
抵抗Ｒ２は、一端が抵抗Ｒ１の他端とオペアンプＯＰのマイナス入力に接続され、他端がオペアンプＯＰの出力に接続されている。【００５７】
抵抗Ｒ３は、一端が差動増幅器３１３ａの入力Ｖ２に接続され、他端がオペアンプＯＰのプラス入力と抵抗Ｒ４の一端と抵抗Ｒ５の他端に接続されている。【００５８】
抵抗Ｒ４は、一端が抵抗Ｒ３の他端と抵抗Ｒ５の他端とオペアンプＯＰのプラス入力に接続され、他端がオペアンプＯＰのプラス電源入力と電源Ｖ３のプラス側に接続されている。【００５９】
抵抗Ｒ５は、一端がオペアンプＯＰのマイナス電源入力と電源Ｖ３のマイナス側に接続されるとともに接地され（接地電位に接続され）、他端がオペアンプＯＰのプラス入力と抵抗Ｒ３の他端と抵抗Ｒ４の一端に接続されている。【００６０】
即ち、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２が直列に接続され、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５が直列に接続されている。【００６１】
ここで、抵抗Ｒ１の抵抗値＝抵抗Ｒ３の抵抗値、かつ、抵抗Ｒ４の抵抗値＝抵抗Ｒ５の抵抗値＝抵抗Ｒ２の抵抗値の１／２の場合、出力Ｖｏｕｔは次の（１）式で表すことができる。
【数１】
2015132908.tif 000003
【００６２】
入力Ｖ１、Ｖ２に電位差が生じていない場合において、出力Ｖｏｕｔは電源Ｖ３の１／２の電圧値となるように制御される。そして、入力Ｖ１、Ｖ２の電位差が次の（２）式の範囲内である場合、差動増幅器３１３ａの電源電圧内（即ちＶ３以内）での動作が可能である。
【数２】
2015132908.tif 000004
【００６３】
異常信号出力部としてのコンパレータ３１３ｂは、差動増幅器３１３ａの出力と予め定められた閾値とを比較し、例えば閾値以上の場合はＨｉｇｈレベルを出力し、閾値未満の場合はＬｏｗレベルを出力する。【００６４】
投射制御部としての駆動状態制御部３１４は、散乱状態と透過状態と交互に変化させる（シースルー動作される）か、散乱状態または透過状態に固定するかを、例えばプロジェクタ１１から入力される垂直同期信号等の同期信号に基づいて判断し、駆動制御信号生成部３１１、３１２を制御する。また、駆動状態制御部３１４は、コンパレータ３１３ｂの出力に基づいて、スクリーン２１の異常を検出する。駆動状態制御部３１４は、スクリーン２１の異常を検出した場合はプロジェクタ１１を停止させる。即ち、画像の投射がスクリーン２１に到達しないように制御している。【００６５】
次に、上述した構成の同期制御部３１がスクリーン２１の異常を検出する動作について図７乃至図１０を参照して説明する。図７は、駆動制御信号生成部３１１、３１２と、検出抵抗Ｒｃｏｍと、差動増幅器３１３ａと、スクリーン２１を示した回路図である。【００６６】
図７に示した回路のうち、スクリーン２１は等価回路を示している。即ち、スクリーン２１は、抵抗Ｒｓｅｌ１、静電容量Ｃｓｅｌ、抵抗Ｒｓｅｌ２が直列接続された回路と抵抗Ｒｓｅｌ３とが並列接続された回路で表すことができる。【００６７】
静電容量Ｃｓｅｌは液晶セルの静電容量、抵抗Ｒｓｅｌ１は一方の電極の抵抗成分、抵抗Ｒｓｅｌ２は他方の電極の抵抗成分、抵抗Ｒｓｅｌ３は液晶セルのＤＣ抵抗成分である。【００６８】
また、スクリーン２１と駆動制御信号生成部３１２との間に接続されている抵抗Ｒｐは保護抵抗である。【００６９】
図８に、図７に示した回路の駆動波形例を示す。図８は正常時の駆動波形である。図８において、共通電極電圧は駆動制御信号生成部３１１が出力する電圧波形（共通電極２６に印加する電圧波形）、選択電極電圧は駆動制御信号生成部３１２が出力する電圧波形（選択電極２７に印加する電圧波形）である。共通電極電圧、選択電極電圧ともに振幅Ｖボルトの正弦波であり、共通電極電圧と選択電極電圧とは１８０°位相がずれている。【００７０】
スクリーン電極間電圧は、スクリーン２１の共通電極２６と選択電極２７との間の電位差を示す電圧であり、共通電極電圧−選択電極電圧を示している。例えば、共通電極電圧がＶ／２のときは選択電極電圧は−Ｖ／２であるので、Ｖ／２−（−Ｖ／２）＝Ｖとなる。本実施例ではリバースモードのスクリーン２１で説明しているので、このスクリーン電極間電圧の絶対値がＶボルト（２つの電極間の電位差がＶボルト）の時に散乱状態となる。即ち、駆動制御信号生成部３１１は、共通電極２６と選択電極２７との間の電位差を生成するための駆動信号を生成している。【００７１】
共通電極出力側検出抵抗端子は、検出抵抗Ｒｃｏｍの他端側（駆動制御信号生成部３１１と接続されている側）を示しており、スクリーン側検出抵抗端子は、検出抵抗Ｒｃｏｍの一端側（スクリーン２１と接続されている側）を示している。図８の場合、スクリーン２１は正常であるので、検出抵抗Ｒｃｏｍの両端で同じ波形となる。【００７２】
検出信号とはスクリーン側検出抵抗端子の波形から共通電極出力側検出抵抗端子の波形を減算したものである。即ち、図７のＶｏｕｔを示している。また、スクリーン２１が正常な場合、検出信号の振幅は小さなものとなるため、予め定めた閾値を超えることはない。【００７３】
検出結果は、コンパレータ３１３ｂの結果であり、検出信号が閾値以上でないのでＬｏｗレベルとなる。【００７４】
次に、スクリーン２１の共通電極２６と選択電極２７との間が短絡した場合を図９を参照して説明する。スクリーン２１の共通電極２６と選択電極２７との間が短絡した場合（図９（Ａ）の場合）は、図９（Ｂ）に示したように、スクリーン側検出抵抗端子の電圧が低下する。したがって、検出抵抗Ｒｃｏｍの両端に電位差が生じることにより、検出信号の振幅が大きくなり、閾値以上となるため検出結果がＨｉｇｈレベルに変化する。つまり、この検出結果がＨｉｇｈレベルとなることで異常が検出できる。【００７５】
次に、検出抵抗Ｒｃｏｍがオープン状態の場合を図１０を参照して説明する。検出抵抗Ｒｃｏｍに過剰な電圧が印加されてしまうと、抵抗が焼き切れたり、高抵抗になったりする恐れがある。検出抵抗Ｒｃｏｍがオープン状態の場合（図１０（Ａ）の場合）は、図１０（Ｂ）に示したように、スクリーン側検出抵抗端子に選択電極電圧が直接印加される。したがって、差動増幅器３１３ａの入力に電位差が生じることにより、検出信号の振幅が大きくなり、閾値以上となるため検出結果がＨｉｇｈレベルに変化する。つまり、この検出結果がＨｉｇｈレベルとなることで異常が検出できる。【００７６】
図９（Ｂ）や図１０（Ｂ）に示したような検出結果がコンパレータ３１３ｂから出力されると、駆動状態制御部３１４は、スクリーン２１に異常が発生したと判断し、プロジェクタ１１を停止させる。即ち、本実施例においては、コンパレータ３１３ｂの出力信号が異常に関する信号となる。【００７７】
即ち、本実施例においては、コンパレータ３１３ｂの出力信号が異常に関する信号となる。なお、コンパレータ３１３ｂの出力信号は、閾値未満の場合にＨｉｇｈレベルとなり、閾値以上の場合にＬｏｗレベルとなる（即ち、図９、図１０とは検出結果が反転する）ようにしてもよい。この場合はＬｏｗレベルが異常を示すこととなる。【００７８】
上述した同期制御部３１の動作を図１１に示したフローチャートにまとめる。まず、駆動制御信号生成部３１１、３１２から駆動制御信号（共通電極電圧、選択電極電圧）を印加し（ステップＳ１、駆動信号生成工程）、検出抵抗Ｒｃｏｍの両端電位差を差動増幅器３１３ａとコンパレータ３１３ｂとで検出する（ステップＳ２、検出工程）。そしてステップＳ３で駆動状態制御部３１４においてコンパレータ３１３ｂの出力が閾値以上の場合（ＹＥＳの場合）は異常が検出されたとしてステップＳ４でプロジェクタ１１を停止させ（異常信号出力工程）、異常が検出されない場合（ＮＯの場合）はステップＳ１に戻り駆動制御信号生成部３１１、３１２に駆動制御信号を印加させる。【００７９】
本実施例によれば、間欠的に画像が投射され、共通電極２６と選択電極２７との間の電位差によって光に対して透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーン２１の場合に、駆動制御信号生成部３１１が生成し共通電極２６に印加して選択電極２７との間に電位差を生成するための駆動信号によって、共通電極２６と駆動制御信号生成部３１１に直列接続された検出抵抗Ｒｃｏｍの両端に発生する電位差を差動増幅器３１３ａで検出し、コンパレータ３１３ｂで差動増幅器３１３ａが検出した電位差が閾値以上の場合には、Ｈｉｇｈレベルを出力する。このようにすることにより、共通電極２６に接続された検出抵抗Ｒｃｏｍの電位差を検出することで異常を検出できるので、検査用の信号等を入力する必要が無く表示動作中においてもスクリーン２１の異常を検出することができる。【００８０】
つまり、差動増幅器３１３ａによる電位差の検出は、図８等から明らかなように、スクリーン２１に画像が投射されている期間（透過状態と散乱状態とに切り替えられている期間）に行われているので、表示動作中に発生するスクリーン２１の異常を検出することができる。【００８１】
また、コンパレータ３１３ｂがＨｉｇｈレベルを出力した場合は、駆動状態制御部３１４がプロジェクタ１１からの画像の投射がスクリーン２１に到達しないように制御しているので、異常が検出された場合に投射光を停止させることができる。したがって、観察者がプロジェクタ１１の光を直視することがなく安全にスクリーン２１を使用することができる。【００８２】
また、コンパレータ３１３ｂは、電位差が予め定めた所定の閾値以上である場合にＨｉｇｈレベルを出力しているので、閾値を設定することで容易に検出抵抗Ｒｃｏｍの両端に発生する電位差に基づいて異常か否かを判断することができる。【００８３】
なお、上述した実施例では、駆動制御信号生成部３１１と共通電極２６との間に検出抵抗Ｒｃｏｍを接続していたが、それに限らず、例えば図１２乃至図１４に記載したような接続であってもよい。即ち、第１電極および駆動信号生成部と直列、もしくは第２電極と直列に接続されていればよい。【００８４】
図１２は、駆動制御信号生成部３１２を削除した例である。この場合は、選択電極２７が接地電位（一定電位）に固定されるので、駆動制御信号生成部３１１がスクリーン２１を散乱状態と透過状態とに切り替えることができる電位差となる振幅の波形を生成し出力する。【００８５】
図１３は、駆動制御信号生成部３１１を削除した例である。この場合は、共通電極２６が接地電位（一定電位）に固定されるので、駆動制御信号生成部３１２が駆動信号生成部として機能し、スクリーン２１を散乱状態と透過状態とに切り替えることができる電位差となる振幅の波形を生成し出力する。【００８６】
図１４は、駆動制御信号生成部３１１と接地電位（一定電位）との間に検出抵抗Ｒｃｏｍを接続した例である。このような場合でも、検出抵抗Ｒｃｏｍの電位差によりスクリーン２１の異常を検出することができる。なお、この場合に選択電極２７側は図７に記載したように駆動制御信号生成部３１２や保護抵抗Ｒｐを設ける構成としてもよい。
【実施例２】
【００８７】
本発明の第２の実施例にかかる表示制御装置を図１５乃至図１８を参照して説明する。本実施例では、第１の実施例のように正弦波でスクリーン２１を駆動するのではなく、矩形波で駆動する場合の実施例である。【００８８】
図１５は、正常時の駆動波形である。矩形波による駆動はコモンＤＣ方式とフレーム反転方式が挙げられる。コモンＤＣ方式は、図１５（Ａ）に示したように、共通電極（共通電極２６）側の電圧が中間電位に一定で、対向する選択電極２７側の電圧が矩形波となってスクリーン電極間電圧が変動するものである。フレーム反転方式は、図１５（Ｂ）に示したように、共通電極２６側、選択電極２７側ともに矩形波が入力されてフレーム毎（１映像周期毎）にスクリーン電極間電圧の電圧極性が変化するものである。【００８９】
即ち、コモンＤＣ方式の場合は選択電極電圧の波形でスクリーン２１の散乱状態と透過状態が制御され、フレーム反転方式の場合は共通電極電圧と選択電極電圧の両方でスクリーン２１の散乱状態と透過状態が制御される（スクリーン電極間電圧の点線部分に散乱状態と透過状態の変化を示す）。【００９０】
選択開始信号は、駆動状態制御部３１４から駆動制御信号生成部３１１、３１２に出力され、散乱状態への切り替えを指示する信号である。選択終了信号は、駆動状態制御部３１４から駆動制御信号生成部３１１、３１２に出力され、透過状態への切り替えを指示する信号である。【００９１】
図１５に示したような電圧波形を共通電極２６側と選択電極２７側に印加した場合、共通電極電圧と選択電極電圧との電位差が生じる際に、スクリーン２１の静電容量Ｃｓｅｌと周辺のインピーダンスで構成されるＣＲ回路の関係によって、スクリーン２１側検出抵抗端子の電圧に過渡応答分が重畳される。そのため、選択開始と選択終了の電圧が切り替わるタイミングおよび、その中間の時間（コモンＤＣ方式の場合で選択電極電圧が切り替わるタイミング）において、図示のように差動増幅器３１３ａから過渡応答分の検出信号が出力される。【００９２】
検出信号はコンパレータ３１３ｂによってある閾値以上の場合にＨｉｇｈレベルとなり、パルス信号として出力される。図１５の例ではコモンＤＣ方式では結果は４（１回の散乱状態の切り替えでは２）、フレーム反転方式では結果は２（１回の散乱状態の切り替えでは１）となる。つまり、このパルス数を予め設定しておき、実動作時のパルス数と比較することで正常に動作しているか否かを判断することができる。【００９３】
ここでは閾値を上側（値が増加する側）の一方の信号を検出した例を示しているが、当然ながら下側（値が減少する側）の信号を検出すべく閾値を設定してもよく、さらには両方の信号を検出してもよい。【００９４】
次に、スクリーン２１の共通電極２６と選択電極２７との間が短絡した場合を図１６を参照して説明する。この場合は、スクリーン側検出抵抗端子にはスクリーン２１の静電容量が省略されるため、上述した過渡応答はなくなり、検出抵抗Ｒｃｏｍの電圧降下分と共通電極電圧と合成された電圧が現れる。そのため、コンパレータ３１３ｂから出力されるパルス信号の数が正常な場合と異なる（正常な場合のパルス数未満となる）。図１６の例ではコモンＤＣ方式では２（１回の散乱状態の切り替えでは１）、フレーム反転方式では結果は１（１回の散乱状態の切り替えでは０．５、１回おきにパルス信号が出力される）となる。【００９５】
次に、検出抵抗Ｒｃｏｍがオープン状態の場合を図１７を参照して説明する。この場合は、スクリーン側検出抵抗端子の電圧は、差動増幅器３１３ａ内の抵抗とスクリーン２１の静電容量および配線抵抗と差動増幅器３１３ａの電源電圧Ｖ３からの電流に影響されるものとなる。そのため、コンパレータ３１３ｂから出力されるパルス信号の数が正常な場合と異なる（正常な場合のパルス数未満となる）。【００９６】
そして、上述したように、コンパレータ３１３ｂから出力されるパルス信号の数が正常な場合と異なる場合は、駆動状態制御部３１４が異常状態と判定し、プロジェクタ１１を停止させる。即ち、所定期間内において、電位差が予め定めた所定の閾値以上または以下となったことを示すパルス信号の数が予め定めた所定回数と異なる場合にスクリーン２１の異常に関する信号を出力している。つまり、本実施例の場合、駆動状態制御部３１４が異常信号出力部として機能する。【００９７】
なお、図示例では、パルス数が所定回数未満であったが、例えば、スクリーンが正常であっても、駆動電圧の電源系統で異常電流が生じ、スイッチング電源の出力電流が設計最大値を超えてしまった場合は、平滑コンデンサからの出力に大きなリップルが生じ、所定回数を超えてしまう可能性がある。即ち、パルス数が所定回数を超えてしまう場合もある。そのような場合でも本実施例を適用して異常を判定することができる。【００９８】
本実施例によれば、駆動状態制御部３１４は、１フレーム期間内において、検出抵抗Ｒｃｏｍの両端電位差が予め定めた所定の閾値以上または以下となったことを示すパルス信号の数が予め定めた所定回数と異なる場合にスクリーン２１の異常に関する信号を出力してプロジェクタ１１を停止させているので、駆動波形が矩形波であって、スクリーン２１の静電容量Ｃｓｅｌと周辺のインピーダンスで構成されるＣＲ回路の関係によって、コンパレータ３１３ｂが出力する波形が過渡応答分の検出信号が出力となる場合でも、異常か否かを判断することができる。【００９９】
なお、第２の実施例に示した方法では、スクリーン２１の電極間ショートや、検出抵抗Ｒｃｏｍの高抵抗状態の検出の例を示したが、コンパレータ３１３ｂのパルス幅を確認することで、このような異常が発生する前にその兆候を検出することができる。詳細を図１８を参照して説明する。【０１００】
図１８は、スクリーン２１の静電容量Ｃｓｅｌの値と差動増幅器３１３ａの出力電圧の時間変化との関係を示したグラフである。図１８（Ｂ）は図１８（Ａ）の区間Ｘを拡大したものである。【０１０１】
差動増幅器３１３ａはスクリーン２１の静電容量と接続された検出抵抗Ｒｃｏｍとの過渡応答を検出するので、スクリーン２１の経時変化に伴う静電容量の変化が差動増幅器３１３ａの出力電圧の変化時間に現れる。つまり、図１８に示したように、静電容量が少ないほど急峻に立ち上がるため、閾値以上となる期間が長くなることからパルス幅が長くなる。したがって、スクリーン２１の静電容量の変化がパルス幅で現れる。そのため、事前に信頼性試験を行うなどして、正常にスクリーン２１が散乱しない場合の静電容量の特徴を捉えておくことにより、異常が発生する前に停止するが可能となる。【０１０２】
即ち、パルス信号の幅に基づいてスクリーン２１の異常に関する信号を出力してもよい。このようにすることにより、パルス信号の幅は、スクリーン２１の静電容量の変化により変化するのでスクリーン２１の異常を検出することができる。特に経時変化による異常の兆候を捉えることが可能となる。
【実施例３】
【０１０３】
次に、本発明の第３の実施例にかかる表示装置を図１９乃至図２９を参照して説明する。なお、前述した第１〜第２の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。【０１０４】
本実施例にかかる表示装置１は、図１９や図２０に示したように、スクリーン２１が複数の領域に分割されている。図１９に、分割領域毎に光学状態を制御可能なスクリーン２１の模式的な断面図を示し、図２０に、図１９に示したスクリーン２１での、複数の選択電極２７の配置を示すスクリーンの模式的な正面図を示す。図１８に示したスクリーン２１は、一対の透明なガラス板２３、２４の間に液晶を含む複合材料を挟み込んだ光学層２５を有する。一方のガラス板２４の光学層２５側には、全面に共通電極２６が形成される。他方のガラス板２３の光学層２５側には、複数の選択電極２７が並べて配置される。【０１０５】
複数の選択電極２７は、スクリーン２１の映像光が照射される領域を、一方向（たとえば走査方向）で短冊状に分割する（図２０参照）。複数の選択電極２７は、同期制御部３１に個別に接続され、個別に電圧を印加することができる。隣接する選択電極２７は、互いに離間して配列される。なお、図２０では短冊状の領域が縦に配置されているが、横方向にも分割して、マトリクス状に領域が分割されていてもよい。【０１０６】
また、本実施例の光学層２５は、分割領域毎に、入射光の散乱が小さい透明な透過状態と、入射光を散乱する散乱状態との間で調整できる。【０１０７】
なお、選択電極２７の間の、選択電極２７が形成されていない領域に対応した光学層２５内のギャップ領域の幅は、５から１００マイクロメートル程度であり、可能な限り狭いことが望ましい。光学層２５の厚さは、数から数十マイクロメートルであり、光学特性と駆動電圧を考慮して決定される。【０１０８】
次に、本実施例の表示装置１の基本的な動作原理を説明する。図２１は、スクリーン２１の走査と駆動との同期制御の説明図である。プロジェクタ１１は、映像情報で変調された映像光で、スクリーン２１を上から下へ縦に走査する。プロジェクタ１１は、走査の繰り返し期間（以下、走査周期ともいう。）毎に、スクリーン２１を上から下へ縦に走査する。【０１０９】
図２１（Ａ）から（Ｅ）は、１回の走査周期中の各時点での走査状態を、走査順で示すものである。図２１のスクリーン２１は、５つの分割領域２２を有する。５つの分割領域２２は、映像光の走査方向に沿って縦に配列される。【０１１０】
同期制御部３１は、プロジェクタ１１によるスクリーン２１の一次元の縦方向の走査に同期させて、５つの分割領域２２の光学状態を個別に制御する。各分割領域２２は、映像光が投影されていない場合、非映像状態、すなわち入射光の散乱が小さい透明な透過状態に制御される。【０１１１】
映像光の走査が開始されると、プロジェクタ１１の走査光は、まず、図２１（Ａ）のように、スクリーン２１の最上部の分割領域２２に照射される。以下、この説明において、走査光が照射される分割領域２２について、走査されていない他の分割領域２２から区別するために、符号２２１を使用する。同期制御部３１は、プロジェクタからの同期信号に基づいて、走査周期中での、この最上部の分割領域２２１が走査される期間を特定し、最上部の分割領域２２１を映像状態に制御する。最上部の分割領域２２１を走査する映像光は、散乱状態の分割領域２２１により散乱され、スクリーン２１を透過する。【０１１２】
映像光の走査は、次に、図２１（Ｂ）のように、スクリーン２１の上から２番目の分割領域２２１に移動する。同期制御部３１は、走査周期中での、この上から２番目の分割領域２２１が走査される期間を特定し、上から２番目の分割領域２２１を映像状態に制御する。上から２番目の分割領域２２１を走査する映像光は、散乱状態の分割領域２２１により散乱され、スクリーン２１を透過する。また、同期制御部３１は、上から２番目の分割領域２２１を映像状態に制御した後、最上部の分割領域２２を非映像状態に制御する。その後も、図２１（Ｃ）から（Ｅ）に示すように、同期制御部３１は、走査光により走査される分割領域２２１を映像状態に制御し、それ以外の分割領域２２を非映像状態に制御する。【０１１３】
以上の同期制御により、スクリーン２１についての走査光が照射される部位は、映像状態に維持される。これにより、スクリーン２１を走査する映像光は、散乱状態のスクリーン２１で散乱される。また、スクリーン２１についての走査光が照射されない部位は、非映像状態に制御される。各分割領域２２は、走査光により走査されていない殆どの期間において、非映像状態の透明な透過状態に制御される。映像光の投影期間中に、映像の視認性を保ちつつ、スクリーン２１のシースルー特性が得られる。【０１１４】
図２２に、本実施例にかかるプロジェクタ１１の投影方式の説明を示す。図２２は、スクリーン２１を走査するプロジェクタ１１の説明図である。図２２（Ａ）は、プロジェクタ１１がスクリーン２１を走査する投影方式の説明図である。この場合、スクリーン２１には、走査周期において常に映像光が投影される。しかしながら、スクリーン２１の各部に注目すると、図２２（Ｂ）に示すように走査周期の一部において映像光が投影されている。このため、図２２（Ｃ）に示すように、スクリーンの各部は、各々が走査される部分走査期間ＴＰにおいて散乱状態になればよい。また、スクリーン２１の各部分は、該部分走査期間ＴＰ以外の期間において平行光線透過率を高くするように制御すれば、走査周期において、映像の輝度低下を招くことなく、スクリーン２１のシースルー特性が得られる。【０１１５】
図２０に示したスクリーン２１のように一方向に短冊状に分割されている場合、プロジェクタ１１の投影光は、スクリーン２１の分割方向に順次走査される。同期制御部３１は、プロジェクタ１１からの同期信号に基づいて、プロジェクタ１１の投影光が照射される部位が映像状態（本実施例では散乱状態）に維持されるように、複数の分割領域２２を、走査順で、透明な透過状態から散乱状態に制御する。この同期制御により、スクリーン２１の各分割領域２２は、当該領域に投影光が照射される映像期間を含む期間Ｔｏｎ（図２３参照）において、映像状態としての散乱状態になる。また、投影光が照射されない非映像期間Ｔｏｆｆ（図２３参照）においては、非映像状態としての透明な透過状態となる。【０１１６】
したがって、スクリーン２１は、その背面の物体を認識しうる透明さを有しつつ、常時散乱状態とした場合と同等の明るさで映像光を散乱して透過できる。つまり、背景物体を認識することが可能なシースルー性と、映像の高い視認性とを両立することが可能となる。【０１１７】
図２３は、スクリーン２１の走査と駆動との模式的なタイミングチャートである。横軸は、時間である。縦軸は、スクリーンの縦方向の位置を示し、スクリーン２１での複数の分割領域２２に対応する。【０１１８】
スクリーン２１の各分割領域２２は、各々の領域を映像光が走査し始めるタイミングより前に、透明な透過状態から散乱状態に制御される。また、散乱状態の分割領域２２は、当該領域についての走査が終了した後に、散乱状態から透明な透過状態に制御される。【０１１９】
複数の分割領域２２は、各々の領域に映像光が走査により照射される部分走査期間ＴＰに同期して映像状態（散乱状態）に制御されることにより、走査順で、時間をずらして、順次映像状態へ切り替えられる。スクリーン２１を走査する映像光は、映像状態に維持された部分により、効率よく散乱され、明るく高い視認性を得ることができる。なお、図２３中映像光走査が３本の矢印で表示されているが、これは赤緑青の光の３原色それぞれに対応する映像光を示している。【０１２０】
以上の同期制御により、スクリーン２１は、映像光が照射されるタイミングを含む期間Ｔｏｎにおいて、映像光が照射される部位が散乱状態に維持されるため、映像を表示できる。【０１２１】
しかも、スクリーン２１は、映像光の投影期間中に、各部位が期間Ｔｏｎ以外の時間では透明な透過状態に制御されるので、スクリーン２１を透視することができる。人間の目にはスクリーン２１の透過光が平均（積分）化されて見えるので、十分短い走査周期の場合、フリッカを感じることのないシースルー特性が得られる。【０１２２】
上述した構成のスクリーン２１を使用する際の同期制御部３１の回路構成例を図２４に示す。図２４において、駆動制御信号生成部３１１と、検出抵抗Ｒｃｏｍと、差動増幅器３１３ａと、は図７に示した構成と同じである。つまり、検出抵抗Ｒｃｏｍは、第１電極としての共通電極２６と駆動制御信号生成部３１１との間にのみ直列接続されている。【０１２３】
スクリーン２１は、領域Ａ〜領域Ｅの５つに分割されているとする。したがって、各領域ごとに、一方の電極の抵抗、液晶セルの静電容量、他方の抵抗が直列接続された等価回路が構成されている（ＤＣ抵抗成分は図示を省略する）。例えば領域Ａであれば、抵抗Ｒｓｅｌ１１、静電容量Ｃｓｅｌ１１、抵抗Ｒｓｅｌ２１が直列接続されている。【０１２４】
また、各領域ごとに保護抵抗も接続されている。即ち、図２４に示したように、領域Ａには保護抵抗Ｒｐ１が接続され、領域Ｂには保護抵抗Ｒｐ２が接続され、領域Ｃには保護抵抗Ｒｐ３が接続され、領域Ｄには保護抵抗Ｒｐ４が接続され、領域Ｅには保護抵抗Ｒｐ５が接続されている。【０１２５】
駆動制御信号生成部３１２は、各領域ごとに駆動制御信号を生成する信号発生回路Ｖｅｌ１〜Ｖｓｅｌ５が設けられている。【０１２６】
図２５に、図２４に示した回路の駆動波形を示す。図２５は正常時の駆動波形である。図２４において、共通電極電圧は駆動制御信号生成部３１１が出力する電圧波形（例えば共通電極２６に印加する電圧波形）である。選択電極Ａ電圧は、領域Ａに対応する信号発生回路Ｖｓｅｌ１が出力する電圧波形（即ち、分割された一つの選択電極２７に印加する電圧波形）、選択電極Ｂ電圧は、領域Ｂに対応する信号発生回路Ｖｓｅｌ２が出力する電圧波形、選択電極Ｃ電圧は、領域Ｃに対応する信号発生回路Ｖｓｅｌ３が出力する電圧波形、選択電極Ｄ電圧は、領域Ｄに対応する信号発生回路Ｖｓｅｌ４が出力する電圧波形、選択電極Ｅ電圧は、領域Ｅに対応する信号発生回路Ｖｓｅｌ５が出力する電圧波形である。【０１２７】
図２５の領域Ａ（選択Ａ−共通）は領域Ａの散乱状態と透過状態の変化および選択電極Ａ電圧と共通電極電圧が印加された際のスクリーン電極間電圧（実線）と領域Ａの散乱状態と透過状態の変化（点線）とを示している。以下、領域Ｂ（選択Ｂ−共通）〜領域Ｅ（選択Ｅ−共通）も同じ要領でスクリーン電極間電圧と当該領域の散乱状態と透過状態の変化とを示している。【０１２８】
選択開始信号は、第２の実施例と同様に、駆動状態制御部３１４から駆動制御信号生成部３１１、３１２に出力され、散乱状態への切り替えを指示する信号である。選択終了信号は、第２の実施例と同様に、駆動状態制御部３１４から駆動制御信号生成部３１１、３１２に出力され、透過状態への切り替えを指示する信号である。これらの選択開始信号と選択終了信号は各領域ごとに出力される。また、選択開始信号と選択終了信号は領域Ａ〜Ｅの順序で出力される。【０１２９】
図２５に示したような電圧波形を共通電極側と選択電極側に印加した場合、第２の実施例と同様に、共通電極電圧と選択電極電圧との電位差が生じる際に、スクリーン２１の静電容量Ｃｓｅｌと周辺のインピーダンスで構成されるＣＲ回路の関係によって、スクリーン２１側検出抵抗端子の電圧に過渡応答分が重畳される。そのため、選択開始と選択終了の電圧が切り替わるタイミングにおいて、図示のように差動増幅器３１３ａから過渡応答分の検出信号が出力される。【０１３０】
その結果、検出信号はコンパレータ３１３ｂによってある閾値以下の場合にＨｉｇｈレベルとなり、パルス信号として出力される（勿論閾値以上の場合にパルス信号を出力してもよい）。そして、共通電極電圧半周期期間（１映像周期、例えば１フレーム期間）内のパルス数を計数し、予め設定されている正常時の値と比較することで正常か否かを判断することができる。また、散乱状態の期間や電極に印加する波形は予め定められるため、パルス信号が発生するタイミングも予め予測することが可能である。したがって、パルス数で正常か否かを判断でき、さらにパルス信号の発生タイミングにより、どの領域に異常が発生しているかを検出することができる。【０１３１】
図２５の場合は、共通電極電圧が０ボルトの期間ではパルス数は６となり、共通電極電圧がＶボルトの期間ではパルス数は５となる。【０１３２】
図２６は、領域の散乱期間が１フレーム期間（１映像周期）を跨っている場合の例である。なお、図２６は正常動作している。図２６の場合、領域Ｃ、Ｄ、Ｅが１フレーム期間（共通電極電圧が０ボルトまたはＶボルトの期間）を跨っている。つまり選択開始信号から選択終了信号までの期間が複数フレーム期間に跨っている（図２６の矢印ａｒ参照）。【０１３３】
この場合でも、コンパレータ３１３ｂから出力されるパルス信号の数によって正常か否かを判断することができる。図２６の場合は、共通電極電圧が０ボルトの期間ではパルス数は６となり、共通電極電圧がＶボルトの期間ではパルス数は５となる。【０１３４】
ここで、例えば、領域Ｃの電極間に異物が混入するなどして、使用中にショートしかかっている場合、また、ショートしてしまって保護抵抗Ｒｐ３に過電流が流れて切れて高抵抗状態になった場合を図２７を参照して説明する。【０１３５】
このような場合は、領域Ｃには電圧が印加されないため、常に透過状態となってしまう。そのため、プロジェクタ１１からの投射光が漏れてしまい、映像が欠けてしまうだけでなく、観察者にとって直視してしまう恐れがあり、長時間直視した場合は危険である。【０１３６】
そこで、本実施例の構成とすると、差動増幅器３１３ａから出力される過渡応答分の検出信号が当該領域Ｃに対応するタイミングで出力されなくなる。そのため、コンパレータ３１３ｂから出力されるパルス信号の数が正常動作の際よりも少なくなり異常状態であると判断できる。また、パルス信号が出力されないタイミングを確認することで、異常が発生した領域を特定することができる。【０１３７】
つまり、本実施例ではリアルタイムに異常の発生をモニタリングすることができ、異常が発生している箇所の選択開始および選択終了時には検出信号が出力されないため、検出本数にて異常の有無を即時に確認することができる。よってこの結果を元に、プロジェクタ１１からの投射光を強制的に落とすなどすることで対策できる。【０１３８】
本実施例によれば、選択電極２７が複数に分割されており、検出抵抗Ｒｃｏｍが、共通電極２６と駆動制御信号生成部３１１との間に接続されているので、選択電極２７が分割され、それぞれ個別に駆動される場合でも、共通電極２６側の１つの抵抗で、各分割領域の異常を検出することができる。【０１３９】
なお、第３の実施例において、選択開始信号と選択終了信号が近いか重なってしまう場合がある。この場合、スクリーン立ち上げに関する過渡応答と立ち下げに関する過渡応答が打ち消されてしまい、検出レベルが低下してしまい、閾値以下となってしまう恐れがある（図２８参照）。そうすると、正常であるにも関わらず異常と誤判定してしまう。【０１４０】
そのような場合は、選択開始信号と選択終了信号が重ならないように時間をずらせばよい（図２９参照）。例えば、選択開始信号は１０μ秒ステップで制御されていた場合、選択終了信号は５μ秒遅らせた形にて１０μ秒ステップで制御すればよい。これにより、５μ秒の猶予ができる。ただし、駆動始め側の信号が打ち消されやすいため、場合により、フレームを選択し、駆動終り側の信号のパルス数を検出することによって散乱状態が変化しても安定に検出するといったことを行ってもよい。【０１４１】
また、上述した実施例１〜３において、異常が検出された場合は、プロジェクタ１１を停止させていたが、これは、電源を落とすに限らず、光源の発光のみを停止させることでもよい。また、停止させずに黒画像を挿入するようにしてもよい。また、プロジェクタ１１を制御せずにプロジェクタの投射光を遮断するシャッター等をプロジェクタ１１とスクリーン２１との間に設けてもよい。要するに、投射光がスクリーン２１に到達しないようにできればよい。【０１４２】
また、上述した実施例１〜３において、共通電極電圧と選択電極電圧から出力される電圧は、散乱状態への変化（立ち上げ）を高速にするために閾値電圧よりも過剰に高くした場合に、スクリーン２１の散乱特性が散乱のピークに到達したのち散乱度合いが低下する現象が生じることがある。そのため、散乱状態への立ち上げを高速にするための第１の電圧を印加して、その後、安定して散乱状態を維持できる第２の電圧を切り替えて印加するような駆動方法（オーバードライブとも呼ばれる）を適用してもよい。
【実施例４】
【０１４３】
本発明の第４の実施例にかかる表示制御装置を図３０を参照して説明する。本実施例の場合、スクリーン２１には映像光が投射されずに透過率が任意に変更可能な調光スクリーンとなっている。このようなスクリーン２１は、例えばブラインドやカーテン等の代わりに用いて必要に応じて透過率を調整してスクリーン２１の反対側を（反対側から）見えないようにする、あるいは半透明状に透過率を調整して見えにくくすることができる。【０１４４】
例えば、図３０の構成では、通常は樹木４２が観察できないように散乱状態とし、例えば利用者等の操作により透過率を変更して樹木４２が見えるようにできる。【０１４５】
このようなスクリーン２１においても、異常が発生し、意図せずに透過状態となってしまうと、本来隠したいものが見えてしまうといった問題が生じる。【０１４６】
そこで、第１〜第３の実施例で説明した同期制御部（表示制御装置）３１を適用するこで、検査用の信号等を入力する必要が無く目隠し等の通常動作中においてもスクリーン２１の異常を検出することができる。【０１４７】
なお、上述した検出抵抗Ｒｃｏｍの電位差を入力することができるマイコン（マイクロコンピュータ）を利用することで、当該マイコンのＣＰＵ等で動作するコンピュータプログラム（表示制御プログラム）として構成してもよい。このようにすることにより、同期制御部３１の一部をコンピュータに機能させることができる。【０１４８】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の表示制御装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１４９】
１               表示装置
１１             プロジェクタ
２１             スクリーン
２５             光学層
２６             共通電極（第１電極）
２７             選択電極（第２電極）
３１             同期制御部（表示制御装置）
３１１           駆動制御信号生成部（駆動信号生成部）
３１２           駆動制御信号生成部（駆動信号生成部）
３１３ａ         差動増幅器（検出部）
３１３ｂ         コンパレータ（異常信号出力部）
３１４           駆動状態制御部（異常信号出力部、投射制御部）
Ｒｃｏｍ         検出抵抗（抵抗）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年9月1日(2016.9.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、間欠的に画像が投射され、光学層を挟持する２つの電極の間の第１電位差により光に対する透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーンの表示制御装置であって、前記２つの電極のうちの一方と接続された抵抗と、所定周期内において、前記第１電位差を生成する駆動信号により前記抵抗の両端に発生する第２電位差が予め定めた所定の閾値以上又は以下となったことを示すパルス信号の数が予め定めた所定回数と異なる場合に前記スクリーンの異常に関する信号を出力する出力部と、を有することを特徴としている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、間欠的に画像が投射され、光学層を挟持する２つの電極の間の第１電位差により光に対する透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーンの表示制御方法であって、所定周期内において、前記第１電位差を生成する駆動信号により前記２つの電極のうちの一方と接続された抵抗の両端に発生する第２電位差が予め定めた所定の閾値以上又は以下となったことを示すパルス信号の数が予め定めた所定回数と異なる場合に前記スクリーンの異常に関する信号を出力する出力工程を含むことを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【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】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項７に記載の表示制御方法を、コンピュータにより実行させることを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項８に記載の表示制御プログラムを格納したことを特徴としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【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】
間欠的に画像が投射され、光学層を挟持する２つの電極の間の第１電位差により光に対する透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーンの表示制御装置であって、
前記２つの電極のうちの一方と接続された抵抗と、
所定周期内において、前記第１電位差を生成する駆動信号により前記抵抗の両端に発生する第２電位差が予め定めた所定の閾値以上又は以下となったことを示すパルス信号の数が予め定めた所定回数と異なる場合に前記スクリーンの異常に関する信号を出力する出力部と、
を有することを特徴とする表示制御装置。
【請求項２】
前記検出部による検出は、前記スクリーンに前記画像が投射されている期間に行われることを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
【請求項３】
前記異常に関する信号が出力された場合は、前記画像の投射が前記スクリーンに到達しないように制御する投射制御部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の表示制御装置。
【請求項４】
前記異常信号出力部は、前記パルス信号の幅に基づいて前記スクリーンの異常に関する信号を出力することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の表示制御装置。
【請求項５】
前記２つの電極のうち一方が複数に分割されており、
前記抵抗が、前記２つの電極のうち他方と前記駆動信号生成部との間に接続されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の表示制御装置。
【請求項６】
間欠的に画像が投射され、光学層を挟持する２つの電極の間の第１電位差により光に対する透過状態と散乱状態とを切り替え可能なスクリーンの表示制御方法であって、
所定周期内において、前記第１電位差を生成する駆動信号により前記２つの電極のうちの一方と接続された抵抗の両端に発生する第２電位差が予め定めた所定の閾値以上又は以下となったことを示すパルス信号の数が予め定めた所定回数と異なる場合に前記スクリーンの異常に関する信号を出力する出力工程を含むことを特徴とする表示制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の表示制御方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする表示制御プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載の表示制御プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【国際調査報告】
2015132908.tif 000035
2015132908.tif 000036
2015132908.tif 000037
2015132908.tif 000038