(57)【要約】【課題】  奥行き感に富んだ画像を観察者に知覚させる。【解決手段】  投写型表示装置Ｄは、画像を構成する各画素の画素値Ｃgおよび奥行き値Ｃzを取得する取得手段２と、画素値に応じた画素表示光Ｌdを画素ごとに出射する光出射手段３と、画素表示光Ｌdを投写面８のうち当該画素に対応した位置に導く導光体５と、画素表示光Ｌdが投写面８に到達するまでの光路長を当該画素の奥行き値Ｃzに応じて変化させる。導光体５は、相互に対向する鏡面５１１ａを有する反射体５１を有する。光路長制御手段３は、画素表示光が反射体５１の鏡面５１１ａにて反射される回数を当該画素の奥行き値Ｃzに応じて変化させる。【選択図】        図１
2005292657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を構成する各画素の画素値および奥行き値を取得する取得手段と、
前記画素値に応じた光を画素ごとに出射する光出射手段と、
前記光出射手段からの画素ごとの出射光を投写面の当該画素に対応した位置に導く導光体と、
前記光出射手段からの画素ごとの出射光が前記投写面に到達するまでの光路長を当該画素の前記奥行き値に応じて変化させる制御手段と
を具備する投写型表示装置。
【請求項２】
画像を構成する各画素の画素値および奥行き値を取得する取得手段と、
前記画素値に応じた光を画素ごとに出射する光出射手段と、
相互に対向する光反射面を有する反射体であって、前記光出射手段からの画素ごとの出射光を前記各反射面にて反射させて投写面の当該画素に対応した位置に導く反射体と、
前記光出射手段からの画素ごとの出射光が前記反射体の光反射面にて反射される回数を当該画素の前記奥行き値に応じて変化させる制御手段と
を具備する投写型表示装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記奥行き値が大きいほど前記反射体における反射回数が多くなるように当該反射回数を変化させる
ことを特徴とする請求項２に記載の投写型表示装置。
【請求項４】
前記光出射手段からの出射光を反射させて前記反射体に導く反射部材を具備し、
前記制御手段は、前記反射部材による反射光が前記反射体の光反射面に入射する角度が前記奥行き値に応じた角度となるように前記反射部材を駆動する
ことを特徴とする請求項２に記載の投写型表示装置。
【請求項５】
前記反射部材は、前記光出射手段からの出射光の方向に対する角度が変化し得るように支持された部材であり、
前記制御手段は、前記奥行き値に応じて前記反射部材の角度を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の投写型表示装置。
【請求項６】
前記反射部材は、回転軸を中心として回転し得るように支持され、かつ、前記光出射手段からの出射光の方向に対する角度が前記回転軸の周方向に変化する反射面を有する部材であり、
前記制御手段は、前記反射部材を前記奥行き値に応じた角度に回転させる
ことを特徴とする請求項４に記載の投写型表示装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記反射部材による反射光が前記反射体の光反射面に入射する角度が前記奥行き値に応じた角度となるように前記反射部材を駆動するとともに、その状態から前記反射部材を振動させる
ことを特徴とする請求項４から６の何れかに記載の投写型表示装置。
【請求項８】
前記光出射手段からの出射光の光束断面積を前記奥行き値に応じて変化させる光束調整手段
を具備することを特徴とする請求項２に記載の投写型表示装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記奥行き値が大きいほど前記反射体における反射回数が多くなるように当該反射回数を変化させ、
前記光束調整手段は、前記奥行き値が大きいほど前記光出射手段からの出射光の光束断面積が大きくなるように当該光束断面積を変化させる
ことを特徴とする請求項８に記載の投写型表示装置。
【請求項１０】
前記各画素の奥行き値を前記投写面における当該画素に対応した位置に応じて補正する補正手段を具備し、
前記制御手段は、前記光出射手段からの出射光が前記反射体の光反射面にて反射される回数を前記補正手段による補正後の奥行き値に応じて制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の投写型表示装置。
【請求項１１】
前記補正手段は、一の画素と他の画素とについて同一の奥行き値が与えられたときに、前記光出射手段からの出射光が前記投写面に到達するまでの光路長が前記一の画素と前記他の画素とで略同一となるように前記奥行き値を補正する
ことを特徴とする請求項１０に記載の投写型表示装置。
【請求項１２】
投写面を有するスクリーンと当該スクリーンに画像を投写する投写型表示装置とを具備する投写型表示システムにおいて、
前記投写型表示装置は、
画像を構成する各画素の画素値および奥行き値を取得する取得手段と、
前記画素値に応じた光を画素ごとに出射する光出射手段と、
前記光出射手段からの画素ごとの出射光を投写面の当該画素に対応した位置に導く導光体と、
前記光出射手段からの画素ごとの出射光が前記投写面に到達するまでの光路長を当該画素の前記奥行き値に応じて変化させる制御手段とを具備する
ことを特徴とする投写型表示システム。
【請求項１３】
前記スクリーンの投写面は、前記投写型表示装置からの出射光を反射させる第１の反射面と前記第１の反射面による反射光を観察側に反射させる第２の反射面とを面状に配列してなる
ことを特徴とする請求項１２に記載の投写型表示システム。
【請求項１４】
前記第１の反射面は略水平面であり、前記第２の反射面は前記第１の反射面に対して所定の角度をなす面である
ことを特徴とする請求項１３に記載の投写型表示システム。
【請求項１５】
前記第２の反射面は略平面である
ことを特徴とする請求項１４に記載の投写型表示システム。
【請求項１６】
前記第２の反射面を区分した複数の単位部の各々は、当該単位部の中央部が周縁よりも突出した曲面である
ことを特徴とする請求項１４に記載の投写型表示システム。
【請求項１７】
前記第１の反射面を区分した複数の単位部の水平面に対する角度は、前記投写型表示装置からの出射光が当該各単位部に到達する角度に応じて前記単位部ごとに選定されている
ことを特徴とする請求項１３に記載の投写型表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を立体視するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
観察者に画像を立体視させるための種々の方法が従来から提案されている。例えば、特許文献１には、相互に視差を有する右目用画像と左目用画像とが合成された画像を表示装置に表示させ、このうち右目用画像を観察者の右目のみに視認させる一方、左目用画像を観察者の左目のみに視認させる方法が開示されている。この方法によれば、観察者は、右目用画像と左目用画像との視差（以下「左右視差」という）の大きさに応じた奥行き感を知覚することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２３８４２（段落０００２および段落０００５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この種の技術においては左右視差を特定の範囲内に制限する必要がある。左右視差が余りに大きいと、画像を視認する観察者が眼精疲労を感じたり船酔いのように気分が悪くなったりする場合や、左目用画像と右目用画像とが別個の画像として認識される結果として観察者が立体感を知覚し得ない場合が生じ得るからである。より具体的には、観察者が立体感を知覚できる左右視差は最大でも表示装置の画面において８ｍｍ程度（プロジェクタによるスクリーンへの投写により画像を拡大して表示する場合には６．５ｃｍ程度）である。したがって、この限界を超えた左右視差に対応する奥行き感を観察者に知覚させることはできない。例えば、長さ１ｍｍの範囲に３個ないし４個の画素が配列された表示装置にて立体感が知覚され得る画像を表示させようとすると、左右視差の最小単位は表示装置の１画素（１ピクセル）であるから、立体感の段階数（利用者が知覚する奥行きの段階数）は２４ないし３２段階に制限されることとなる。このように、左右視差を有する画像を観察者に視認させる方法では、充分な奥行き感を観察者に知覚させることができないという問題があった。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、奥行き感に富んだ画像を観察者に知覚させ得る仕組みを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明に係る投写型表示装置は、画像を構成する各画素の画素値および奥行き値を取得する取得手段と、前記画素値に応じた光を画素ごとに出射する光出射手段と、前記光出射手段からの画素ごとの出射光を投写面の当該画素に対応した位置に導く導光体と、前記光出射手段からの画素ごとの出射光が前記投写面に到達するまでの光路長を当該画素の前記奥行き値に応じて変化させる制御手段とを具備する。例えば、奥行き値が大きいほど観察者（利用者）に知覚される奥行きが大きくなるように奥行き値が定められた構成のもとでは、光路長制御手段は、奥行き値が大きいほど光出射手段から投写面に到達するまでの光路長が長くなるように画素ごとに光路長を制御する。このような構成によれば、光出射手段からの出射光が投写面に到達するまでの光路長が奥行き値に応じて画素ごとに調整されるから、投写面に投写された画像を視認する観察者は奥行き値に応じた奥行き感を知覚することができる。しかも、この構成においては、従来の技術のような画像の左右視差は原理的に不要である。したがって、左右視差に制限されることなく充分な奥行き感をもった画像を観察者に知覚させることができる。
【０００６】
また、本発明に係る投写型表示装置は、画像を構成する各画素の画素値および奥行き値を取得する取得手段と、前記画素値に応じた光を画素ごとに出射する光出射手段と、相互に対向する光反射面を有する反射体であって、前記光出射手段からの画素ごとの出射光を前記各反射面にて反射させて投写面の当該画素に対応した位置に導く反射体と、前記光出射手段からの画素ごとの出射光が前記反射体の光反射面にて反射される回数を当該画素の前記奥行き値に応じて変化させる制御手段とを具備する。例えば、奥行き値が大きいほど観察者に知覚される奥行きが大きくなるように奥行き値が定められた構成のもとでは、制御手段は、奥行き値が大きいほど反射体における反射回数が多くなるように反射回数を制御する。このような構成によれば、光出射手段からの出射光が投写面に到達するまでの反射回数が多いほど観察者によって知覚される奥行きは大きくなる。しかも、この構成においては、反射体における反射回数に応じた奥行きを観察者が知覚することとなるから、従来の技術のような画像の左右視差は原理的に不要である。したがって、左右視差に制限されることなく充分な奥行き感を持った画像を観察者に知覚させることができる。
【０００７】
反射体における反射回数を制御するための構成としては、光出射手段からの出射光が反射体に入射する位置や角度を変化させる構成が採用され得る。このような構成としては、光出射手段の姿勢（特に角度）を奥行き値に応じて変化させる構成が考えられる。しかしながら、光出射手段は、例えば光源や光源からの出射光を画素値に応じて変調する機器といった種々の要素からなる場合が多いから、この角度を変化させるためには複雑で大規模な構成が不可欠となる可能性が高い。そこで、本発明の望ましい態様においては、前記光出射手段からの出射光を反射させて前記反射体に導く反射部材を設け、制御手段が、前記反射部材による反射光が前記反射体の光反射面に入射する角度が前記奥行き値に応じた角度となるように前記反射部材を駆動する。この態様においては、反射部材によって反射した光出射手段からの出射光が反射体に入射する角度は制御手段によって変化させられ、この入射角度に応じた回数だけ反射体にて反射したうえで投写面に到達する。この構成によれば、光反射性を有する反射部材を駆動すれば足りるから、光制御手段の姿勢を制御する場合と比較して構成の簡略化や小型化を図ることができるという利点がある。ただし、光制御手段の姿勢が制御される構成や、この構成と反射部材を駆動する構成とを組み合わせた構成も本発明においては採用され得る。
【０００８】
光出射手段からの出射光を反射部材にて反射させる態様としては、前記光出射手段からの出射光の方向に対する角度が変化し得るように支持された部材を反射部材として利用し、前記制御手段が、前記奥行き値に応じて前記反射部材の角度を制御する態様が採用され得る。このような反射部材としては、例えば公知のマイクロミラーデバイスが採用される。さらに他の態様においては、前記反射部材が、回転軸を中心として回転し得るように支持され、かつ、前記光出射手段からの出射光の方向に対する角度が前記回転軸の周方向に変化する反射面を有する部材であり、前記制御手段が、前記反射部材を前記奥行き値に応じた角度に回転させる。
【０００９】
ところで、本発明においては、投写面を区画した各領域（以下「単位領域」という）に対して各画素に対応した光が照射されることとなる。この構成においては、反射体における反射回数が多いほど光出射手段から出射された光束の断面積（以下「光束断面積」という）が小さくなるから、投写面に到達した光の光束断面積が単位領域の面積よりも小さくなる場合がある（図７（ｂ）参照）。この場合には、単位領域のうち光束が照射された領域の周囲に光が照射されない領域が生じるから、表示品位の低下を招きかねない。そこで、本発明の望ましい態様において、前記制御手段は、前記反射部材による反射光が前記反射体の光反射面に入射する角度が前記奥行き値に応じた角度となるように前記反射部材を駆動するとともに、その状態から前記反射部材を揺動させる。この態様によれば、反射部材を揺動させることにより、単位領域に照射される光束を当該単位領域内において微細に移動させる（いわば単位領域の全体を光束によって塗り潰す）ことができるから、反射体における反射回数が多い場合であっても、観察者には単位領域の全体に光が照射されているように認識される。したがって、反射回数が過多となった場合であってもこれに起因した表示品位の低下が抑えられる。
【００１０】
あるいは、反射回数が多いほど投写面における光束の断面積が小さくなるのであるから、反射回数が多い場合ほど（すなわち奥行き値が大きいほど）、光出射手段からの出射光の光束断面積を予め大きく調整しておく構成も採用され得る。すなわち、この態様においては、前記光出射手段からの出射光の光束断面積を前記奥行き値に応じて変化させる光束調整手段が設けられる。例えば、前記制御手段が、前記奥行き値が大きいほど前記反射体における反射回数が多くなるように当該反射回数を変化させる構成のもとでは、前記光束調整手段は、前記奥行き値が大きいほど前記光出射手段からの出射光の光束断面積が大きくなるように当該光束断面積を変化させる。この態様によれば、投写面に到達した光束を単位領域の全体に行き渡らせることができるから、反射体における反射に伴なって光束断面積が縮小したとしても、これに起因した表示品位の低下は抑制される。
【００１１】
また、投写型表示装置から投写面までの光路長は画素の位置に応じて相違する。したがって、たとえ反射体における反射回数を奥行き値に応じて変化させたとしても、光出射手段から出射して投写面に到達するまでの光路長は、この光路長の相違に起因して奥行き値に応じた光路長からずれる可能性がある。そこで、本発明の望ましい態様においては、前記各画素の奥行き値を前記投写面における当該画素に対応した位置に応じて補正する補正手段が設けられ、前記制御手段は、前記光出射手段からの出射光が前記反射体の光反射面にて反射される回数を前記補正手段による補正後の奥行き値に応じて制御する。例えば、前記補正手段は、一の画素と他の画素とについて同一の奥行き値が与えられたときに、前記光出射手段からの出射光が前記投写面に到達するまでの光路長が前記一の画素と前記他の画素とで略同一となるように前記奥行き値を補正する。この態様によれば、投写面における投写位置に応じて奥行き値が補正されるから、奥行き値を精度よく反映させた画像の表示が実現される。
【００１２】
本発明は、以上に説明した投写型表示装置を用いた投写型表示システムとしても特定される。すなわち、このシステムは、投写面を有するスクリーンと当該スクリーンに画像を投写する投写型表示装置とを具備し、投写型表示装置は、画像を構成する各画素の画素値および奥行き値を取得する取得手段と、前記画素値に応じた光を画素ごとに出射する光出射手段と、前記光出射手段からの画素ごとの出射光を投写面の当該画素に対応した位置に導く導光体と、前記光出射手段からの画素ごとの出射光が前記投写面に到達するまでの光路長を当該画素の前記奥行き値に応じて変化させる制御手段とを具備する。この構成によれば、本発明に係る投写型表示装置と同様の作用効果が得られる。
【００１３】
なお、前記スクリーンの投写面は、前記投写型表示装置からの出射光を反射させる第１の反射面と前記第１の反射面による反射光を観察側に反射させる第２の反射面とを面状に配列してなることが望ましい。この態様によれば、投写型表示装置からの出射光を確実に観察側に出射させることができる。特に、前記第１の反射面を略水平面とし、かつ前記第２の反射面は前記第１の反射面に対して所定の角度（例えば４５度）をなす面とすれば、観察者が投写面に映り込む（すなわち観察者が自身の姿を投写面に認識する）ことが回避される。さらに、第２の反射面を区分した複数の単位部の各々を、当該単位部の中央部が周縁よりも突出した曲面とすれば、第２の反射面における反射光を広い範囲に出射させることができるから、大勢の観察者が大型のスクリーンにて画像を視認する場合に特に好適である。一方、第２の反射面を略平面とすれば、この反射面の各単位部を曲面とした場合と比較して、スクリーンの製造工程の簡略化や製造コストの低減が図られる。また、前記第１の反射面を区分した複数の単位部の水平面に対する角度を、前記投写型表示装置からの出射光が当該各単位部に到達する角度に応じて前記単位部ごとに選定すれば、投写面の位置に応じた画像の表示ムラが抑制される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、奥行き感に富んだ画像を観察者に知覚させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に示す各図においては、説明の便宜のために、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００１６】
＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る投写型表示システムＤＳの構成を示すブロック図である。同図に示されるように、この投写型表示システムＤＳは、投写型表示装置Ｄと、投写面８を有するスクリーンＳとを有する。なお、図１においては、光の経路が実線の矢印にて示される一方、電気信号（データ）の経路が破線の矢印にて示されている。
【００１７】
投写型表示装置Ｄは、複数の色彩からなるカラー画像（以下「表示画像」という）をスクリーンＳの投写面８に投写するための装置であり、記憶手段１、取得手段２、光出射手段３、光路長制御手段４および導光体５を有する。このうち記憶手段１は、表示画像を構成する画素ごとに画素値Ｃgおよび奥行き値Ｃzを記憶する手段である。例えば、磁気ディスクを内蔵したハードディスク装置や、ＣＤ−ＲＯＭに代表される可搬型の記録媒体を駆動する装置、あるいはＲＡＭなどの半導体メモリといった各種の装置が記憶手段１として採用され得る。
【００１８】
画素値Ｃgは、各画素による表示の内容を示す数値であり、例えば、赤色、緑色および青色の各色の階調値が画素値Ｃgとして指定される。一方、奥行き値Ｃz（Ｚ値）は、観察者Ｕが各画素について知覚すべき奥行きを示す数値であり、奥行き値Ｃzが大きいほど観察者Ｕに知覚される奥行きが大きくなる（すなわち、より奥に位置すると観察者Ｕに知覚される）ように定められている。換言すると、観察者Ｕに知覚される奥行きが小さくなるほど奥行き値Ｃzとして小さい数値が定められる。画像をグレースケールとして表現したときの各画素の階調値、あるいはこの階調値に対して種々の補正を施すことにより算定される数値が奥行き値Ｃzとして利用される。本実施形態においては、図２に示されるように、縦ｍ行×横ｎ列に配列された画素によって表示画像が構成される場合を想定する（ｍおよびｎはともに自然数）。このため、合計「ｍ×ｎ」個の画素の各々について画素値Ｃgと奥行き値Ｃzとが記憶手段１に記憶されている。取得手段２は、各画素の画素値Ｃgおよび奥行き値Ｃzを画素ごとに順次に記憶手段１から読み出し、画素値Ｃgを光出射手段３に出力する一方、奥行き値Ｃzを光路長制御手段４に出力する。
【００１９】
光出射手段３は、取得手段２から入力された画素値Ｃgに応じた光を画素ごとに出射する手段である。図１に示されるように、この光出射手段３は、光源３１とレンズ３２とを有する。このうち光源３１は、赤色、緑色および青色の各色に対応する波長の成分が画素値Ｃgによって指定された光量とされた光（以下「画素表示光」という）Ｌdを画素ごとに出射する。より具体的には、光源３１は、赤色、緑色および青色の各色に対応する発光ダイオードを有し、これら各色の発光ダイオードの発光量を画素値Ｃgにより各色ごとに指定される階調値に応じて制御する。一方、レンズ３２は、光源３１から出射した画素表示光Ｌdを略平行光に変換するための凸レンズ（コンデンサレンズ）である。この構成のもと、光出射手段３は、複数の画素の各々に対応する画素表示光Ｌdを予め定められた期間（以下「単位期間」という）ごとに順番に出力する。本実施形態においては、図２に矢印にて示されるように、画素表示光Ｌdの出力の対象となる画素が各行ごとに左から右に向かって単位時間ごとに切り替えられるとともに、その対象となる行が上部から下部に向かって切り替えられるようになっている。すなわち、図３に示されるように、第１番目の単位時間には第１行に属する第１列目の画素に対応する画素表示光Ｌdが当該期間の始点から終点までにわたって出力され、第２番目の単位時間には第１行に属する第２列目の画素に対応する画素表示光Ｌdが出力され、第１行に属する合計ｎ個の画素の各々について画素表示光Ｌdが出力されると、今度は第２行に属する第１列目の画素から第ｎ列目までの画素の各々について順次に画素表示光Ｌdが出力され、以後はこのような出力動作がひとつの画像（１フレーム）にわたって繰り返されることとなる。複数の静止画像を時間軸上に配列してなる動画像が表示画像とされる場合には、この一連の動作が表示画像ごとに繰り返される。
【００２０】
図１に示されるように、光出射手段３から出射された画素表示光Ｌdは光路長制御手段４を経由して導光体５に入射する。この導光体５は、光出射手段３から画素ごとに出射する画素表示光ＬdをスクリーンＳの投写面８のうち当該画素に対応する位置に導くための手段である。スクリーンＳの投写面８には、表示画像を構成する画素の各々に対応した単位領域Ａuが画定される。すなわち、投写面８には表示画像における画素の配列に対応するように縦ｍ行×横ｎ列にわたって単位領域Ａuが画定される（図１０（ａ）参照）。第ｉ行（ｉは１≦ｉ≦ｍを満たす自然数）に属する第ｊ列目（ｊは１≦ｊ≦ｎを満たす自然数）の画素に対応する画素表示光Ｌdは、導光体５により、投写面８における第ｉ行の第ｊ列目の単位領域Ａuに導かれる。
【００２１】
図１に示されるように、導光体５は反射体５１と出力用反射部材５８とを有する。このうち反射体５１は、相互に対向する一対の反射部材５１１を各々の板面が略平行となるように離間した状態にて配置した構成となっている。各反射部材５１１のうち他方の反射部材５１１と対向する板面には鏡面５１１ａが形成されている。各鏡面５１１ａはその表面に到達した光を鏡面反射（全反射）させる。この構成のもと、光路長制御手段４から入射した画素表示光Ｌdは、各鏡面５１１ａにて交互に反射を繰り返したうえで当該反射体５１から出射する。一方、出力用反射部材５８は、反射体５１から出射した画素表示光ＬdをスクリーンＳの投写面８に反射させるための部材であり、その表面に到達した画素表示光Ｌdを鏡面反射させる鏡面５８１を有する。上述したように、出力用反射部材５８によって反射された画素表示光Ｌdは投写面８のうち対応する単位領域Ａuに照射される。
【００２２】
光路長制御手段４は、光出射手段３から出射された画素表示光Ｌdが投写面８に到達するまでに経由する光路長を当該画素の奥行き値Ｃzに応じて変化させるための手段である。本実施形態のように観察者Ｕに知覚させるべき奥行きが大きくなるほど奥行き値Ｃzとして大きい数値が定められている場合、光路長制御手段４は、取得手段２から入力される奥行き値Ｃzが大きいほど光路長が長くなるように画素表示光Ｌdの光路長を変化させる。さらに詳述すると、光路長制御手段４は、光出射手段３から画素ごとに出射する画素表示光Ｌdが反射体５１の各鏡面５１１ａにて反射する回数（以下「反射回数」という）を当該画素の奥行き値Ｃzに応じて変化させる。ここで、各鏡面５１１ａの位置関係は固定されているから、反射回数は画素表示光Ｌdが反射体５１に入射する角度または位置に応じて相違することとなる。本実施形態における光路長制御手段４は、画素表示光Ｌdが反射体５１に入射する角度を奥行き値Ｃzに応じて変化させる。より具体的には、光路長制御手段４は、取得手段２から入力される奥行き値Ｃzが大きいほど反射回数が多くなるように（奥行き値Ｃzが小さいほど反射回数が少なくなるように）画素表示光Ｌdの反射体５１に対する入射角度を変化させる。
【００２３】
図４は、光路長制御手段４の具体的な構成を示すブロック図である。図１および図４に示されるように、光路長制御手段４は、調整用反射部材４１と制御手段４５とを有する。このうち調整用反射部材４１は、光出射手段３から出射した画素表示光Ｌdを反射して反射体５１に導くための略矩形状の板状部材であり、その表面に到達した画素表示光Ｌdを鏡面反射させる鏡面４１１を有する。この調整用反射部材４１は、支点４１２を介して投写型表示装置Ｄの筐体（図示略）に支持されており、この支点４１２を中心としてＸ方向およびＹ方向（各方向は相互に直交する）に回動され得るようになっている。さらに、調整用反射部材４１のうち支点４１２の反対側には磁性体からなる金属板４１３が配設されている。
【００２４】
一方、制御手段４５は、取得手段２から入力される奥行き値Ｃzに応じて調整用反射部材４１の姿勢を制御するための手段であり、図４に示されるように、指示手段４５１と複数の磁場発生器４５２とを有する。各磁場発生器４５２は、指示手段４５１による制御のもとに磁場を発生する手段であり、印加された電圧に応じた強さの磁場を発生するコイルを含んで構成される。一方、指示手段４５１は、取得手段２から入力される奥行き値Ｃzに応じた電圧を各磁場発生器４５２に供給することにより、この奥行き値Ｃzに応じた強さの磁場を各磁場発生器４５２によって発生させる。こうして発生した磁場によって調整用反射部材４１の金属板４１３に磁力が作用し、この結果、水平面Ｌsに対する調整用反射部材４１の角度が奥行き値Ｃzに応じた角度θとなるように当該調整用反射部材４１が駆動されるのである。
【００２５】
このような駆動を実行するために、指示手段４５１は、記憶手段（図示略）に保持されたテーブルTBLを参照する。このテーブルTBLにおいては、図５に示されるように、取得手段２から入力され得る奥行き値Ｃz（Ｃz1、Ｃz2、…）ごとに、各画素の位置と、調整用反射部材４１に対する駆動の内容（以下「駆動内容」という）と、調整用反射部材４１を振動させるときの振幅Ａm（Ａm1、Ａm2、…）とが対応づけられている。本実施形態においては磁場発生器４５２により発生された磁場によって調整用反射部材４１を駆動するため、テーブルTBLの各駆動内容としては、各磁場発生器４５２に対して供給されるべき電圧が指定されている。このテーブルTBLの内容は、画素ごとの画素表示光Ｌdが投写面８のうち当該画素に対応する単位領域Ａuに到達し、かつ、反射体５１における画素表示光Ｌdの反射回数が奥行き値Ｃzに応じた回数となるように予め定められている。指示手段４５１は、第１に、取得手段２から入力された奥行き値ＣzをテーブルTBLから検索するとともに、この検索された奥行き値Ｃzに対応づけられた駆動内容のうち今回の奥行き値Ｃzの対象となる画素に対応したものを読み出す。ここで、指示手段４５１は、ひとつの表示画像を構成する各画素の奥行き値Ｃzが入力されるたびにカウンタ（図示略）の計数値をインクリメントしていき、この計数値に基づいて画素の位置を特定する。あるいは、取得手段２が奥行き値Ｃzとともに画素の位置を指示手段４５１に通知する構成としてもよい。第２に、指示手段４５１は、先に読み出した駆動内容にて指定されている電圧を各磁場発生器４５２に供給することによって調整用反射部材４１を駆動する。この結果、図３に示されるように、調整用反射部材４１の角度θは、画素表示光Ｌdの出力に同期して単位時間ごとに奥行き値Ｃzに応じた角度に変化する。なお、調整用反射部材４１の角度θが単位期間において微細に変動する点やテーブルTBLにおいて各奥行き値Ｃzに対応づけられた振幅Ａmについては後述する。
【００２６】
次に、スクリーンＳの構成を説明する。図６は、スクリーンＳを投写面８の正面からみた構成を示す平面図である。図６におけるI−I線からみた断面が図１に図示されたスクリーンＳの断面に相当する。図１および図６に示されるように、スクリーンＳは、投写型表示装置Ｄから出射した画素表示光Ｌdを観察側（すなわち観察者Ｕが所在する側）に反射するための投写面８を有する。この投写面８は、第１の鏡面８１と第２の鏡面８２とが鉛直方向にわたって交互に配置された平面である。図１に示されるように、投写型表示装置Ｄから出射した画素表示光Ｌdはまず第１の鏡面８１にて反射し、次いで第２の鏡面８２にて反射することによって観察側に出射する。第１の鏡面８１は水平面と略平行をなして水平方向に延在する平面であり、第２の鏡面８２は第１の鏡面８１と所定の角度αをなして水平方向に延在する平面である。したがって、投写面８は、第１の鏡面８１とこの面に対して角度αをなす第２の鏡面８２との交差に相当する多数の細溝が水平方向に延在する平面としても把握される。本実施形態においては、第１の鏡面８１と第２の鏡面８２とのなす角度αが約４５度である構成を想定する。この構成によれば、観察者Ｕが投写面８に自身の鏡像を認識することはない。なお、第１の鏡面８１および第２の鏡面８２の寸法は、表示画像の各画素の配列（あるいは各単位領域Ａuの配列）とは無関係に選定される。例えば、図１に示される第１の鏡面８１と第２の鏡面８２とのピッチＰと、単位領域Ａuのピッチ（すなわち単位領域Ａuの縁辺とこれに隣接する単位領域Ａuのうち当該縁辺に対応する縁辺との距離）とは必ずしも一致しない。
【００２７】
以上に説明した構成において、図１に示されるように、光出射手段３から画素ごとに出射された画素表示光Ｌdは、光路長制御手段４を経由することにより奥行き値Ｃzに応じた角度にて反射体５１に入射し、この反射体５１の各鏡面５１１ａにて奥行き値Ｃzに応じた回数にわたり鏡面反射を繰り返す。そして、この画素表示光Ｌdは、出力用反射部材５８による反射を経たうえで投写面８に到達し、第１の鏡面８１および第２の鏡面８２にて順次に鏡面反射して観察者Ｕに到達する。したがって、投写面８（より詳細には投写面８のうち第２の鏡面８２）に投映された画素表示光Ｌdの鏡像が観察者Ｕによって視認される。さらに、投写面８のうち各画素の画素表示光Ｌdが照射される位置（単位領域Ａu）は観察者Ｕが認識し得ない程度の周期にて画素ごとに順次に切り替えられるから、観察者Ｕは、表示画像の鏡像を投写面８に視認することとなる。
【００２８】
このように、本実施形態においては、奥行き値Ｃzに応じた回数の反射を経た（すなわち光路長が奥行き値Ｃzに応じて調整された）画素表示光Ｌdの鏡像が投写面８に投映されるから、奥行き値Ｃzに応じた奥行き感をもった画像を観察者に知覚させることができる。この構成においては、従来の立体視技術のように左右視差をもった立体視画像は原理的に不要である。したがって、左右視差に制限されることなく充分な奥行き感をもった画像（例えば現実の風景と同等の奥行き感をもった画像）を観察者に知覚させることができる。また、左右視差を有する複数の画像を生成するためには、複数回にわたり角度を変えて被写体を撮影したうえで各撮影画像を合成して立体視画像を生成し、あるいは特許文献１に開示されているように平面画像に対して立体化のための各種の処理を施して立体視画像を生成する必要があるが、本実施形態によればこれらの作業を不要とすることができる。さらに、左目用画像と右目用画像とを合成した立体視画像を利用する場合、観察者が立体視にて認識するひとつの画素を右目用画像および左目用画像の双方に含ませる必要があるから、実際に観察者が認識する画像の解像度は元来の立体視画像の解像度の約半分となる。これに対し、本実施形態によれば、表示画像に左右視差を持たせる必要がないから、解像度の高い高精細な画像を表示することができる。
【００２９】
従来の立体視技術（例えばレンティキュラレンズやパララックスバリアといった機構を利用することにより裸眼にて奥行き感を知覚させる技術）においては、自然な奥行き感を知覚できる観察位置が限定される。このため、それ以外の位置では観察者の知覚する奥行き感が不自然になるという問題や、自然な奥行き感を知覚できる人数が極少数に限られるという問題がある。さらに、画像の一部分（例えば中央部）については観察者Ｕに充分な立体感を知覚させることができたとしても、画面の端部については観察者Ｕの知覚する立体感が不自然となる場合がある。これに対し、本実施形態においては、奥行き値Ｃzに応じた回数の反射を経た画素表示光Ｌdの鏡像が観察者Ｕに視認されるから、観察者Ｕの位置を問わず自然な奥行き感を知覚させることができる。また、大型の投写面８に画像を表示させた場合であっても当該投写面８における観察位置を問わず自然な奥行き感が得られるから、大勢の観察者Ｕが同時に画像を観察するような環境（例えば劇場など）において画像を表示するために特に好適であると言える。
【００３０】
ところで、投写面８の単位領域Ａuに投映されて観察者に視認される画素表示光Ｌdの鏡像の面積（すなわち画素表示光Ｌdの光束断面積）は、画素表示光Ｌdが投写面８に到達するまでに経由した光路長が大きいほど、すなわち反射体５１における反射回数が多いほど小さくなる。例えば、反射体５１における反射回数が少ない場合には、図７（ａ）に示されるように画素表示光Ｌdの鏡像Ｉmが単位領域Ａuの全域に行き渡るとしても、反射体５１において多数回にわたり鏡面反射した結果として画素表示光Ｌdの光束断面積が実質的に縮小した場合には、図７（ｂ）に示されるように画素表示光Ｌdの鏡像Ｉmが単位領域Ａuの全域には行き渡らない（すなわち画素表示光Ｌdが単位領域Ａuの一部分のみに照射される）ことがある。この場合、相互に隣接する単位領域Ａuの境界に沿って光の照射されない部分が生じるから、観察者Ｕが認識する画像の表示品位を低下させる原因となり得る。この問題を解消するために、本実施形態においては、画素表示光Ｌdの進行方向が単位時間内に微細に変化させられるようになっている。
【００３１】
すなわち、光路長制御手段４の制御手段４５は、上述したように調整用反射部材４１の角度を奥行き値Ｃzに応じた角度θに駆動したうえで、単位時間において奥行き値Ｃzに応じた振幅Ａmで調整用反射部材４１をＸ方向およびＹ方向に振動させる。すなわち、図３に示されるように、制御手段４５は、取得手段２から入力される奥行き値Ｃzが大きいほど（すなわち図７（ｂ）に示されるように反射体５１における反射回数が多いほど）、大きい振幅Ａmにて調整用反射部材４１を振動させる。ここで、上述したように、テーブルTBLには各奥行き値Ｃzに対して振幅Ａmが対応づけられている。制御手段４５を構成する指示手段４５１は、テーブルTBLを参照することによって奥行き値Ｃzおよび画素の位置に応じた振幅Ａmを特定し、調整用反射部材４１がこの振幅Ａmにて振動するように各磁場発生器４５２への電圧を制御する。いま、調整用反射部材４１をＸ方向に回転させた場合に投写面８における画素表示光Ｌdの鏡像Ｉmが図７（ｂ）のｘ方向に移動する一方、調整用反射部材４１をＹ方向に回転させた場合に画素表示光Ｌdの鏡像Ｉmが図７（ｂ）のｙ方向に移動する構成を想定する。この構成のもとで調整用反射部材４１をＸ方向およびＹ方向にわたって微細に振動させれば、図７（ｂ）に矢印にて示されるように、画素表示光Ｌdの鏡像Ｉmは単位領域Ａuの全域にわたって移動することとなる。この画素表示光Ｌdの鏡像Ｉmが移動する速度は観察者Ｕが当該移動を認識し得ない程度の高速とされる。このため、瞬間的にみると鏡像Ｉmは図７（ｂ）に示されるように単位領域Ａuの一部分に照射されているに過ぎないにも拘わらず、観察者Ｕには鏡像Ｉmが単位領域Ａuの全域に行き渡っているように知覚されるのである。したがって、本実施形態によれば、画素表示光Ｌdの光路長（すなわち反射体５１における反射回数）に拘わらず良好な表示品位が実現される。なお、以上の説明から明らかなように、テーブルTBLにおける振幅Ａmの数値は、投写面８に到達した画素表示光Ｌdの鏡像Ｉmが単位領域Ａuの全域にわたって移動するように奥行き値Ｃzごとに定められる。例えば、調整用反射部材４１を振動させなくても図７（ａ）のように画素表示光Ｌdの鏡像Ｉmが単位領域Ａuの全域に行き渡る場合の奥行き値Ｃzには振幅Ａmとして「ゼロ」が対応づけられ、図７（ｂ）のように画素表示光Ｌdの鏡像Ｉmが単位領域Ａuの一部分のみにしか行き渡らない場合の奥行き値Ｃzに対しては、鏡像Ｉmが移動に伴なって単位領域Ａuの周縁を超えない限度で、当該奥行き値Ｃzに応じた振幅Ａmが対応づけられる。
【００３２】
このように、本実施形態によれば、反射体５１における反射回数に拘わらず、画素表示光Ｌdの鏡像Ｉmを単位領域Ａuの全域に行き渡らせることができるから、画素表示光Ｌdの光束断面積の縮小化に起因した表示品位の低下を抑制することができる。
【００３３】
＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る投写型表示システムＤＳの構成を説明する。この投写型表示システムＤＳの構成は、光路長制御手段４の態様を除いて上記第１実施形態と共通する。そこで、本実施形態の構成要素のうち第１実施形態と共通するものについては同一の符号を付してその説明を適宜に省略する。
【００３４】
図８は、本実施形態における光路長制御手段４の構成を示す図である。同図に示される調整用反射部材４２は、上記第１実施形態における調整用反射部材４１と同様に、光出射手段３から出射された画素表示光Ｌdを反射して反射体５１に導くための部材である。この調整用反射部材４２は、回転軸４２２を中心として回転し得るように略水平に支持された円板状の部材であり、その表面に到達した画素表示光Ｌdを鏡面反射させる鏡面４２１を有する。制御手段４５は、回転軸４２２を中心として奥行き値Ｃzに応じた角度だけ調整用反射部材４２を回転させる手段である。例えば、制御手段４５は、出力軸が回転軸４２２に連結されたモータと、この出力軸の回転角度を奥行き値Ｃzに応じた角度に制御する回路とを有する。
【００３５】
調整用反射部材４２の表面は、水平面に対する角度が周方向の位置に応じて連続的に変化する略螺旋状の形状となっている。すなわち、図８のIXa−IXa線からみた断面においては、鏡面４２１は図９（ａ）に示されるように水平面Ｌsに対して角度θ1をもって傾斜する一方、図８のIXb−IXb線からみた断面においては、鏡面４２１は図９（ｂ）に示されるように水平面Ｌsに対して角度θ1よりも小さい角度θ2をもって傾斜する。さらに、図８のIXc−IXc線からみた断面においては、鏡面４２１は図９（ｃ）に示されるように水平面Ｌsに対して角度θ2よりも小さい角度θ3をもって傾斜する。一方、光出射手段３から画素表示光Ｌdが出射する位置は調整用反射部材４２の回転角度に拘わらず固定されており、画素表示光Ｌdは鉛直方向の下向きに進行して調整用反射部材４２に到達する。したがって、鏡面４２１に対して画素表示光Ｌdが入射する角度は、図９（ａ）ないし図９（ｃ）に示されるように、奥行き値Ｃzに基づいて定められた調整用反射部材４２の回転角度に応じて変化することとなる。この結果、画素表示光Ｌdは、上記第１実施形態と同様に、調整用反射部材４２の回転角度に応じた方向（すなわち奥行き値Ｃzに応じた方向）に進行して反射体５１に入射する。
【００３６】
制御手段４５は、奥行き値Ｃzが大きいほど反射体５１における画素表示光Ｌdの反射回数が多くなるように、奥行き値Ｃzに応じて調整用反射部材４２の回転角度を変化させる。さらに詳述すると、本実施形態におけるテーブルTBLにおいては、各奥行き値Ｃzに対応する駆動内容（図５参照）として調整用反射部材４２の回転角度が指定されている。制御手段４５は、取得手段２から入力された奥行き値Ｃzに対応づけられた回転角度をテーブルTBLから検索し、この検索した回転角度だけ調整用反射部材４２を回転させるのである。なお、画素表示光Ｌdの鏡像Ｉmを単位領域Ａuの全域に行き渡らせるために調整用反射部材４２が奥行き値Ｃzに応じて微細に振動させられる（すなわち回転軸４２２を中心として微細に回転させられる）点は上記第１実施形態と同様である。
【００３７】
このように、本実施形態においても画素表示光Ｌdの反射回数が奥行き値Ｃzに応じて制御されるから、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、調整用反射部材４２の回転角度を制御することによって反射回数を変化させることができるから、上記第１実施形態よりも簡易な構成により、画素表示光Ｌdが進行する方向を高精度かつ確実に調整することができるという利点がある。
【００３８】
＜Ｃ：第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る投写型表示システムＤＳの構成を説明する。なお、本実施形態に係る投写型表示システムＤＳの構成は、テーブルTBLの内容を除いて上記第１実施形態と共通する。そこで、本実施形態の構成要素のうち第１実施形態と共通するものについては同一の符号を付してその説明を適宜に省略する。
【００３９】
上記第１実施形態に係る構成のもとでは、画素表示光Ｌdが出力用反射部材５８から投写面８に到達するまでの光路長（以下「出射光路長」という）Ｌbは、投写面８のうち画素表示光Ｌdが投写される単位領域Ａuと出力用反射部材５８との位置関係に応じて相違する。例えば、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示されるように、投写面８における水平方向の中央部の斜め上方に投写型表示装置Ｄが配置された場合を想定する。なお、図１０（ｂ）は投写面８を図１０（ａ）の左側からみた図に相当する。この場合、投写面８の最下部のうち左右の端部に位置する単位領域Ａu1（すなわち出力用反射部材５８から最も遠くに位置する単位領域Ａu）に画素表示光Ｌdが到達するまでの出射光路長Ｌbmaxは、投写面８の最上部のうち中央部に位置する単位領域Ａu（すなわち出力用反射部材５８から最も近くに位置する単位領域Ａu）に画素表示光Ｌdが到達するまでの出射光路長Ｌbminよりも長い。このため、たとえ反射体５１における反射回数を奥行き値Ｃzに応じて変化させたとしても、画素表示光Ｌdが光出射手段３から投写面８に到達するまでの光路長（すなわち出射光路長を含む全体の光路長）は、この画素表示光Ｌdが投写される位置に応じて、奥行き値Ｃzに応じた光路長とは相違してしまう場合が生じ得る。この場合には、奥行き値Ｃzをそのまま反映させた自然な奥行き感を観察者が知覚できないという問題が生じ得る。特に、投写面８が大型であるほど最長の出射光路長Ｌbmaxと最短の出射光路長Ｌbminとの差異が増大することになるから、この問題はいっそう顕著となる。本実施形態は、この問題を解消するための態様である。
【００４０】
第１実施形態について上述したように、制御手段４５のテーブルTBLには、反射体５１における反射回数が奥行き値Ｃzに応じた回数となるように奥行き値Ｃzごとに駆動内容が記憶されている。本実施形態においては、さらに、各画素の画素表示光Ｌdの投写位置に応じた出射光路長の相違が補償されるようにテーブルTBLの駆動内容が選定されている。詳述すると以下の通りである。
【００４１】
いま、出射光路長Ｌbの相違を反映させず奥行き値Ｃzのみに比例するように選定された光路長（上記第１実施形態における光出射手段３から投写面８までの光路長）を「Ｌ(Cz)」とし、第ｉ行に属する第ｊ列目の画素の出射光路長（すなわち出力用反射部材５８から第ｉ行第ｊ列の単位領域Ａuまでの距離）Ｌbを「Ｌbij」とする。本実施形態においては、光出射手段３から調整用反射部材４１と反射体５１とを経由して出力用反射部材５８に到達するまでの光路長（以下「投写前光路長」という）Ｌaが、奥行き値Ｃzに応じた光路長Ｌ(Cz)と、最長の出射光路長Ｌbmaxから画素に応じた出射光路長Ｌbijを減算した光路長差ΔＬとを加算した光路長となるように、テーブルTBLの駆動内容が選定されている。すなわち、
（投写前光路長Ｌa）＝（奥行き値Ｃzに応じた光路長Ｌ(Ｃz)）＋（光路長差ΔＬ）
＝（奥行き値Ｃzに応じた光路長Ｌ(Ｃz)）＋｛（最長の出射光路長Ｌbmax）−（各画素の出射光路長Ｌbij）｝
となるように調整用反射部材４１の角度θが定められ、この角度θに応じた入射角をもって画素表示光Ｌdが反射体５１に入射することになる。
この構成によれば、各画素の画素表示光Ｌdが光出射手段３から出射して投写面８に到達するまでの光路長（以下「全光路長」という）Ｌは、
（全光路長Ｌ）＝（投写前光路長Ｌa）＋（各画素の出射光路長Ｌbij）
＝（奥行き値Ｃzに応じた光路長Ｌ(Ｃz)）＋｛（最長の出射光路長Ｌbmax）−（各画素の出射光路長Ｌbij）｝＋（各画素の出射光路長Ｌbij）
＝（奥行き値Ｃzに応じた光路長Ｌ(Ｃz)）＋（最長の出射光路長Ｌbmax）
となる。このように、全光路長Ｌは、画素表示光Ｌdが投写される単位領域Ａuの位置に拘わらず、奥行き値Ｃzに応じた光路長Ｌ(Ｃz)と最長の出射光路長Ｌbmaxとの和となるから、各画素ごとの出射光路長Ｌbの相違は補償される。すなわち、例えば各画素について同一の奥行き値Ｃzが与えられた場合、各画素表示光Ｌdが投写される単位領域Ａuの位置に拘わらず、各画素表示光Ｌdの全光路長Ｌは略同一となるから、観察者Ｕは、各画素の位置に拘わらず共通の奥行き感を知覚することになる。すなわち、本実施形態における制御手段４５は、各画素に対応した画素表示光Ｌdの光路長（より具体的には反射体５１における反射回数）を当該画素表示光Ｌdが投写される位置に応じて補正する手段として機能する。
【００４２】
本実施形態によっても、上記各実施形態と同様の効果が得られる。加えて、本実施形態によれば、投写型表示装置Ｄと投写面８との位置関係に応じた出射光路長Ｌbの相違が補償されるから、各画素の奥行き値Ｃzをそのまま反映させた奥行きを観察者Ｕに知覚させることができる。なお、ここでは第１実施形態に係る投写型表示装置Ｄを例示したが、第２実施形態に係る投写型表示装置Ｄにおいても同様の構成により出射光路長Ｌbの相違を補償することができる。
【００４３】
ところで、出射光路長Ｌbは投写型表示装置Ｄと投写面８との位置関係（特に出力用反射部材５８と各単位領域Ａuとの距離）に応じて定まる。したがって、例えば、投写型表示装置Ｄと投写面８とが所定の位置関係となるように配置されることを前提としたうえで各画素の出射光路長Ｌbijや最長の出射光路長Ｌbmaxが予め選定され、これらの光路長に応じてテーブルTBLの各駆動内容が選定される。ただし、この構成のもとでは、投写型表示装置Ｄと投写面８との位置関係が所期の位置関係と相違する場合に、出射光路長Ｌbの相違を適切に補償することができない。そこで、制御手段４５が投写型表示装置Ｄと投写面８との位置関係を特定し、この特定した位置関係にあるときの各画素の出射光路長Ｌbijや最長の出射光路長Ｌmaxを算定したうえで、これらの光路長に応じてテーブルTBLの各駆動内容を選定する構成も採用され得る。例えば、観察者Ｕからの指示に基づいて投写型表示装置Ｄと投写面８との位置関係を制御手段４５が特定する構成が採用され得る。この構成によれば、投写型表示装置Ｄと投写面８との位置関係を問わず、出射光路長Ｌbの相違を適切に補償することができる。
【００４４】
なお、本実施形態においては、各画素の出射光路長の相違が補償されるようにテーブルTBLの駆動内容が選定された構成を例示したが、出射光路長の相違を補償するための構成は任意である。例えば、各画素の画素表示光Ｌdが投写される単位領域Ａuの位置に応じて奥行き値Ｃzを補正する構成も採用され得る。例えば、図１１に示されるように、取得手段２から出力された奥行き値Ｃzを画素の位置に応じて補正する補正手段４７を制御手段４５の前段に設けてもよい。この補正手段４７は、出射光路長Ｌbが大きい画素ほど奥行き値Ｃzが小さくなるように（すなわち出射光路長Ｌbが小さい画素ほど奥行き値Ｃzが大きくなるように）、取得手段２から入力された各奥行き値Ｃzを補正する。すなわち、投写型表示装置Ｄから遠い単位領域Ａuに投写される画素表示光Ｌdは、出射光路長Ｌbが大きい分だけ実質的には奥行き値Ｃzが増大する（観察者Ｕにより知覚される奥行きが大きくなる）と把握することができる。そこで、図１１に示された構成においては、画素表示光Ｌdが出射光路長Ｌbを進行することによる奥行き感の増加分を予め当該画素の奥行き値Ｃzから減算しておくのである。この構成によっても、各画素の出射光路長Ｌbの相違を補償して自然な奥行き感を実現することができる。
【００４５】
＜Ｄ：第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る投写型表示システムＤＳの構成を説明する。上記第１実施形態においては、奥行き値Ｃzが大きい場合に、画素表示光Ｌdの進行方向を微細に振動させることによって、画素表示光Ｌdの鏡像Ｉmを単位領域Ａuの全域に行き渡らせる構成を例示した。これに対し、本実施形態においては、鏡像Ｉmを単位領域Ａuの全域に行き渡らせるために、光出射手段３から出射する画素表示光Ｌdの光束断面積が奥行き値Ｃzに応じて調整されるようになっている。なお、本実施形態に係る投写型表示システムＤＳの構成は、画素表示光Ｌdの光路長に光束断面積の縮小化を解消する構成を除いて上記第１実施形態と共通する。そこで、本実施形態の構成要素のうち第１実施形態と共通するものについては同一の符号を付してその説明を適宜に省略する。
【００４６】
図１２に示されるように、本実施形態における光出射手段３は、上記第１実施形態と同様の光源３１およびレンズ３２のほか、光束調整手段３５を備えている。この光束調整手段３５は、レンズ３２から出射した平行光たる画素表示光Ｌdの光束断面積を、取得手段２から出力される奥行き値Ｃzに応じて調整する手段である。さらに詳述すると、光束調整手段３５は、板状部材３５１と制御手段３５５とを有する。このうち板状部材３５１は、回転軸３５２を中心として回転し得るように略水平に支持された円板状の部材であり、少なくともレンズ３２に対向する板面は光を透過させない材料（光反射性または光吸収性を有する材料）からなる。さらに、板状部材３５１は、回転軸３５２を中心とした周方向に沿って延在するスリット３５１ａを有する。このスリット３５１ａは、スリット幅Ｗが周方向の位置に応じて連続的に変化するように形成されている。例えば、図１２に示されるように、スリット３５１ａの一端におけるスリット幅Ｗaは他端におけるスリット幅Ｗbよりも大きい。一方、制御手段３５５は、回転軸３５２を中心として奥行き値Ｃzに応じた角度だけ板状部材３５１を回転させる手段である。例えば、制御手段３５５は、出力軸が回転軸３５２に連結されたモータと、この出力軸の回転角度を奥行き値Ｃzに応じた角度に制御する回路とを有する。
【００４７】
本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、光源３１およびレンズ３２から画素表示光Ｌdが出射する位置は固定されているが、レンズ３２から出射する画素表示光Ｌdの光束断面積は上記第１実施形態よりも大きい。一方、板状部材３５１は、レンズ３２から出射した画素表示光Ｌdを横切るように設けられており、回転軸３５２を中心とした半径方向においてレンズ３２の光軸が通過する位置にスリット３５１ａが形成されている。したがって、レンズ３２から板状部材３５１に照射された画素表示光Ｌdは、その一部が選択的にスリット３５１ａを通過して光路長制御手段４に入射する一方、その他の光は板状部材３５１の表面にて吸収または反射される。上述したようにスリット幅Ｗは周方向に沿って連続的に変化するから、スリット３５１ａを通過して光路長制御手段４に入射する画素表示光Ｌdの光束断面積は、板状部材３５１の回転角度に応じて変化することとなる。
【００４８】
この構成のもと、制御手段３５５は、光路長制御手段４に入射する画素表示光Ｌdの光束断面積が奥行き値Ｃzに応じた面積となるように板状部材３５１の回転角度を変化させる。例えば、制御手段３５５は、奥行き値Ｃzが大きいほど画素表示光Ｌdの光束断面積が大きくなるように（すなわち奥行き値Ｃzが小さいほど画素表示光Ｌdの光束断面積が小さくなるように）、奥行き値Ｃzに応じて板状部材３５１を回転させる。ここで、スリット３５１ａの最大幅Ｗaは、奥行き値Ｃzが最大である場合（すなわち反射体５１における反射回数が最多である場合）に、この部分を透過して投写面８に到達した画素表示光Ｌdの鏡像Ｉmが単位領域Ａuの全域に行き渡るように選定されている。一方、スリット３５１ａの最小幅Ｗbは、奥行き値Ｃzが最小である場合（すなわち反射体５１における反射回数が最少である場合）に、この部分を透過して投写面８に到達した画素表示光Ｌdの鏡像Ｉmが単位領域Ａu内に収まるように選定されている。したがって、板状部材３５１の回転角度が奥行き値Ｃzに応じて制御されることにより、投写面８に到達した画素表示光Ｌdの鏡像Ｉmは、奥行き値Ｃzに拘わらず（すなわち反射体５１における反射回数に拘わらず）単位領域Ａuの全域に行き渡ることとなる。なお、制御手段３５５が板状部材３５１の回転角度を奥行き値Ｃzに応じて制御するための構成は任意である。例えば、奥行き値Ｃzと回転角度とが対応づけられたテーブルを予め保持しておき、取得手段２から入力された奥行き値Ｃzに対応づけられた回転角度となるように板状部材３５１を制御する構成も採用され得るし、取得手段２から入力された奥行き値Ｃzに対して所定の演算を施すことによって板状部材３５１の回転角度を算定し、この算定した回転角度となるように板状部材３５１を駆動する構成も採用され得る。
【００４９】
本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果に加えて、反射体５１における反射回数に拘わらず画素表示光Ｌdの鏡像Ｉmを単位領域Ａuの全域に行き渡らせることができるから表示品位の低下が抑制されるという効果が得られる。また、上記第１実施形態においては調整用反射部材４１を微細に振動させるための構成が必要となるところ、本実施形態によれば、板状部材３５１の回転角度を奥行き値Ｃzに応じて制御するという簡易な構成によって上記効果が奏されるという利点がある。なお、ここでは第１実施形態に係る投写型表示装置Ｄを例示したが、第２および第３実施形態に係る投写型表示装置Ｄにおいても、同様の構成によって表示品位の低下が抑制される。また、上記第１実施形態のように調整用反射部材４１（あるいは第１実施形態における調整用反射部材４２）を奥行き値に応じて揺動させる構成に加えて、本実施形態に係る光束調整手段３５を設けてもよい。
【００５０】
＜Ｅ：第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る投写型表示システムＤＳの構成を説明する。本実施形態に係る投写型表示システムＤＳの構成は、スクリーンＳの構成を除いて上記第１実施形態と共通する。そこで、本実施形態の構成要素のうち第１実施形態と共通するものについては同一の符号を付してその説明を適宜に省略する。
【００５１】
出力用反射部材５８により反射された画素表示光Ｌdが投写面８の第１の鏡面８１に入射する角度は、投写型表示装置Ｄと投写面８との位置関係に応じて異なる。例えば、投写型表示装置Ｄと投写面８とが図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示す位置関係にある場合、投写面８のうち最下部の左右端部に位置する単位領域Ａu1の第１の鏡面８１に画素表示光Ｌdが入射する角度（第１の鏡面８１の法線と入射方向とがなす角度）は、投写面８のうち左右方向の中央部にある単位領域Ａu2の第１の鏡面８１に画素表示光Ｌdが入射する角度よりも大きい。このため、上記第１実施形態のように第１の鏡面８１が一律に水平面と略平行な平面とされた構成のもとでは、第１の鏡面８１から第２の鏡面８２を介して出射する画素表示光Ｌdの進行方向が投写面８の位置に応じて相違する場合が生じ得る。この場合には、観察側に出射する光量および方向が投写面８の位置ごとにばらつくから、観察者Ｕによって画像の表示ムラとして認識されるという問題がある。特に、大画面のスクリーンＳを利用した場合には、第１の鏡面８１に対する画素表示光Ｌdの入射角度が投写面８の各位置に応じて大幅にばらつくこととなるから、この問題はいっそう顕著となる。本実施形態は、この問題を解消するための態様である。なお、以下の説明においては、投写型表示装置ＤとスクリーンＳとが図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示す位置関係にある場合を想定している。
【００５２】
図１３（ａ）は本実施形態におけるスクリーンＳを投写面８の正面からみた構成を示す平面図である。また、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）における破線で囲まれた各部分を拡大して示す図である。なお、図１３（ｂ）においては投写面８の中心線から左側の部分のみが示されているが、投写面８の右側の部分は中心線Ｃlを基準として対称の構成となっている。これらの図に示されるように、本実施形態におけるスクリーンＳは、第１の鏡面８１と第２の鏡面８２とが交互に配置された投写面８を有する点で上記第１実施形態のスクリーンＳと共通するが、第１の鏡面８１と水平面Ｌsとのなす角度が投写面８内における位置に応じて相違する。
【００５３】
図１３（ｂ）に示されるように、第１の鏡面８１は、水平方向にわたって複数の部分（以下「単位部」という）Ｐuに区分されている。なお、第１の鏡面８１を単位領域Ａuごとに区分した部分を単位部Ｐuとしてもよいが、単位部Ｐuの寸法は単位領域Ａuと無関係に選定されてもよい。各単位部Ｐuの表面（すなわち第１の鏡面８１）が水平面Ｌsとなす角度β（例えばβb、βc）は、各単位部Ｐuに対する画素表示光Ｌdの入射角度に応じて単位部Ｐuごとに選定されている。より具体的には、各単位部Ｐuにおける反射光が第２の鏡面８２にて反射して観察側に平行に出射するように、水平面Ｌsとなす角度βが単位部Ｐuごとに選定されている。例えば、投写面８に垂直な方向からみて、第１の鏡面８１における反射光が垂直方向に進行して第２の鏡面８２に到達する場合を想定する。図１３（ａ）の部分Ａに示された単位部Ｐuには水平面Ｌsと略垂直な方向から画素表示光Ｌdが入射するから、この単位部Ｐuは図１３（ｂ）の部分Ａに示されるように水平面Ｌsと略平行な平面とされる。また、図１３（ａ）における部分Ｂに示された単位部Ｐuには、図１３（ｂ）の部分Ｂに示されるように、水平面Ｌsの法線と角度γbをなす方向から画素表示光Ｌdが入射する。このため、部分Ｂの単位部Ｐuは水平面Ｌsと角度βbをなす平面とされている。図１３（ｂ）から明らかなように部分Ｂの角度βbは画素表示光Ｌdの角度γbの略半分である。同様の理由により、図１３（ｂ）の部分Ｃに示された単位部Ｐuが水平面Ｌsとなす角度βcは、この部分に到達する画素表示光Ｌdが水平面Ｌsの法線となす角度γcの略半分とされている。各単位部Ｐuに到達する画素表示光Ｌdが水平面Ｌsの法線となす角度γ（例えばγb、γc）は投写面８の中心線Ｃlから離れた位置ほど大きくなるから、各単位部Ｐuが水平面Ｌsとなす角度βは投写面８の中心線Ｃlから離れた位置ほど大きくなるように選定される。なお、ここでは投写面８の左右方向における各単位部Ｐuの傾斜について例示したが、投写面８の前後方向における各単位部Ｐuの傾斜も同様の観点に基づいて選定される。すなわち、本実施形態のように投写面８の斜め上方に投写型表示装置Ｄが配置された場合、各単位部Ｐuが水平面Ｌsとなす前後方向の角度は、投写面８の下部に近づくほど大きくなるように（投写面８の上部に近づくほど小さくなるように）選定される。
【００５４】
このように、本実施形態においては、投写面８における位置に拘わらず画素表示光Ｌdを観察側の所期の方向に出射させることができるから、観察者Ｕが視認する画像の表示品位を投写面８の総ての部分において均一化することができる。換言すると、表示ムラが抑制された高水準の表示品位を維持しながら投写面８の大型化を図ることができる。なお、ここでは第１実施形態に係る投写型表示装置Ｄを例示したが、第２ないし第４実施形態に係る投写型表示装置Ｄにおいても、同様の構成によって表示ムラが抑制される。
【００５５】
ところで、投写型表示装置Ｄと投写面８とが所期の位置関係にあることを前提としたうえで各単位部Ｐuの角度が予め固定されている構成を例示したが、この構成のもとでは、投写型表示装置Ｄと投写面８との位置関係が所期の位置関係と相違する場合に表示ムラが適切に抑制されないという問題が生じ得る。そこで、投写面８における各単位部Ｐuの角度が任意に調整される構成としてもよい。例えば、多数のマイクロミラー素子を面状に配列して投写面８を構成し、図示しない制御手段が各マイクロミラー素子の微小ミラーの角度を個別に制御する構成が採用され得る。この構成のもとでは、観察者が投写型表示装置Ｄと投写面８との位置関係を入力すると、制御手段は、入力された位置関係に基づいて投写面８の各単位部Ｐuごとに画素表示光Ｌdの入射角度を算定し、これらの入射角度に応じて各微小ミラーの角度を調整する。この構成によれば、投写型表示装置Ｄと投写面８との位置関係を問わず、投写面８における表示ムラを適切に抑制することができる。
【００５６】
＜Ｆ：第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係る投写型表示システムＤＳの構成を説明する。本実施形態に係る投写型表示システムＤＳの構成は、スクリーンＳの構成を除いて上記第１実施形態と共通する。そこで、本実施形態の構成要素のうち第１実施形態と共通するものについては同一の符号を付してその説明を適宜に省略する。
【００５７】
上記第１実施形態に示したように第２の鏡面８２を平面とした構成のもとでは（図１参照）、第１の鏡面８１からの入射光が投写面８の法線の方向に反射して観察者に到達するから、スクリーンＳの正面に位置する観察者は立体感をもって所期の画像を視認することができる。しかしながら、観察者がスクリーンＳによる表示画像を斜め方向（斜め左右方向や斜め上下方向）から視認する場合には、スクリーンＳによる反射光がこの方向に出射しないか光量が少ないために観察者が画像を視認できない場合が生じ得る。
【００５８】
このような不都合を解消するために、本実施形態においては、図１４（ａ）に示されるように、第２の鏡面８２が単位領域Ａuごとに曲面とされている。なお、図１４（ａ）は、投写面８の垂直方向（すなわち水平方向）から第１の鏡面８１および第２の鏡面８２をみた正面図と、これを鉛直方向の断面（Ｂ−Ｂ'線の断面）にて破断した端面図および水平方向の断面（Ｃ−Ｃ’線の断面）からみた端面図とが併せて図示されている。この図に示されるように、各単位領域Ａuに対応した第２の鏡面８２は、その中央部の近傍が周縁部よりも観察側に突出した滑らかな曲面（すなわち水平方向および鉛直方向の何れにおいても断面の周縁が曲線をなす面）となっている。この構成によれば、第１の鏡面８１からの入射光がスクリーンＳの法線の方向だけではなく広い範囲にわたって（例えばスクリーンＳからみて斜め方向）にも分散的に出射することになるから、スクリーンＳを斜め方向から視認する観察者に対しても充分に表示画像に応じた反射光を到達させることができる。
【００５９】
なお、ここではスクリーンＳの法線に対して斜め左右方向と斜め上下方向から画像を視認する場合を想定したが、例えば、スクリーンＳに対して上下方向における観察者の位置が略一定であるとすれば、スクリーンＳの法線に対して上下方向に光を反射させる必要性は少ないと言える。そこで、この場合には、図１４（ａ）に示した構成に代えて、図１４（ｂ）に示されるように、第２の鏡面８２の表面を、水平方向にのみ曲率をもった曲面（すなわち水平方向における断面（Ｃ−Ｃ’線の断面）の周縁のみが曲線をなし、鉛直方向における断面（Ｄ−Ｄ’線の断面）の周縁は直線である面）としてもよい。この構成によれば、スクリーンＳの法線と水平方向に角度をなす方向（すなわちスクリーンＳからみて斜め左右方向）にも第１の鏡面８１からの入射光を分散させることができるから、スクリーンＳを斜め左右方向から視認する観察者に対しても充分に表示画像に応じた反射光を到達させることができる。また、スクリーンＳの法線に対して斜め上下方向に光を出射させる場合には、図１４（ｃ）に示されるように、第２の鏡面８２の表面を、鉛直方向にのみ曲率をもった曲面（すなわち鉛直方向における断面（Ｆ−Ｆ’線の断面）の周縁のみが曲線をなし、水平方向における断面（Ｅ−Ｅ’線の断面）の周縁は直線である面）としてもよい。
【００６０】
＜Ｇ：第７実施形態＞
上記各実施形態においては、ひとつの投写型表示装置Ｄによってひとつの投写面８に画像を投写する構成を例示したが、投写型表示装置Ｄと投写面８との対応関係は任意である。本実施形態における投写型表示システムＤＳは、図１５に示されるように、ひとつの投写面８（スクリーンＳ）に対して複数の投写型表示装置Ｄが画像を投写する構成となっている。なお、本実施形態の構成要素のうち第１実施形態と共通するものについては同一の符号を付してその説明を適宜に省略する。
【００６１】
この構成においては、投写面８を区分した複数の領域の各々に対して各投写型表示装置Ｄが画像を投写する。この構成によれば、ひとつの投写型表示装置Ｄのみを用いた場合と比較して、より投写面８を大型化することが可能となる。なお、各投写型表示装置Ｄが図１に示された総ての構成要素を独立に備えている構成も採用され得るが、図１５に示されるように、各投写型表示装置Ｄの動作を統括的に管理する管理装置８６を設けた構成としてもよい。この管理装置８６は、図１に示された構成要素のうち記憶手段１、取得手段２および制御手段４５を備えており、各投写型表示装置Ｄに対して画素値Ｃgおよび奥行き値Ｃzを出力する。一方、図１５に示された各投写型表示装置Ｄは、光出射手段３、調整用反射部材４１および導光体５を有する。この構成によれば、投写型表示装置Ｄごとに独立して記憶手段１、取得手段２および制御手段４５を配設する必要がないから、構成の簡素化や製造コストの低減が図られる。また、スクリーンＳは総てが一体に構成されている必要は必ずしもない。例えば、複数の部分を相互に連結してなるスクリーンＳを用いれば、投写面８を容易に大型化することができる。図１５のようにひとつの投写面８に対して複数の投写型表示装置Ｄが画像を投写する構成を応用すれば、例えば以下に示す各態様により画像を表示する投写型表示システムＤＳも実現される。
【００６２】
＜Ｇ−１：第１の態様＞
本態様においては、被写体（オブジェクト）が共通する９種類の画像を合計９台の投写型表示装置ＤからそれぞれスクリーンＳの投写面８に投写する構成となっている。この９種類の画像は、図１６に示されるように、合計９台の撮像装置６（６-1、６-2、６-3、６-4、６-5、６-6、６-7、６-8および６-9）によって共通の被写体Ｏbを撮像することによって生成されたものである。これらの撮像装置６は、被写体Ｏbからみて互いに相違する位置（特に被写体Ｏbからみた方向が互いに相違する位置）に配置されている。すなわち、撮像装置６-1は被写体Ｏbに向かって当該被写体Ｏbの左斜め上方、撮像装置６-2は被写体Ｏbの斜め上方、撮像装置６-3は被写体Ｏbの右斜め上方、撮像装置６-4は被写体Ｏbの斜め右方、撮像装置６-5は被写体Ｏbの正面、撮像装置６-6は被写体Ｏbの斜め左方、撮像装置６-7は被写体Ｏbの左斜め下方、撮像装置６-8は被写体Ｏbの斜め下方、撮像装置６-9は被写体Ｏbの右斜め下方にそれぞれ配置されている。このような各撮像装置６によって撮像された画像はそれぞれ異なる投写型表示装置Ｄに入力されて投写面８に投写される。各投写型表示装置Ｄは、撮像装置６の撮像時の位置に対応する位置から投写面８に画像を投写する。すなわち、撮像装置６-1によって撮像された画像が入力された投写型表示装置Ｄは投写面８の左斜め上方から当該画像を投写し、撮像装置６-2によって撮像された画像が入力された投写型表示装置Ｄは投写面８の斜め上方から当該画像を投写し、撮像装置６-3によって撮像された画像が入力された投写型表示装置Ｄは投写面８の右斜め上方から当該画像を投写するといった具合である。その他の投写型表示装置Ｄの位置も撮像装置６の位置に応じて同様に選定される。本態様に係る投写型表示システムＤＳによれば、投写面８に対する各位置の観察者に対し、当該位置から被写体Ｏbを撮像した画像の反射光が投写面８から到達することになるから、投写面８に対する観察者の位置に拘わらず自然な立体感をもった画像を観察者に知覚させることができる。
【００６３】
なお、ここでは共通の被写体Ｏbを撮像した画像を各投写型表示装置Ｄから投写面８に投写する構成を例示したが、各投写型表示装置Ｄから別個の画像を投写する構成としてもよい。例えば、テレビジョン放送にて提供される各チャンネルの番組の画像や、ビデオテープレコーダなどの画像再生装置から出力される画像といった種々の画像をそれぞれ別個の投写型表示装置から投写面８に投写する構成としてもよい。この構成によれば、投写面８に対する観察者の位置に応じて異なる画像を視認することができる。また、図１６においては９台の撮像装置６から被写体Ｏbを撮像した構成を例示したが、この撮像装置６の台数は任意である。したがって、撮像装置６によって撮像された画像をスクリーンＳに投写する投写型表示装置Ｄの台数も任意である。
【００６４】
＜Ｇ−２：第２の態様＞
上記各実施形態においてはスクリーンＳの投写面８が略平面である構成を例示したが、本態様に係る投写型表示システムＤＳは、図１７に示されるように投写面８が曲面とされた略円筒状のスクリーンＳを備え、全体として略円柱状の外形となっている。同図に示されるように、投写型表示システムＤＳは中空の筐体７０を有する。この筐体７０は、床面に設置される略円板状の支持底部７１と、略円環状をなす一方の端面が支持底部７１における上面の周縁に沿うように当該支持底部７１に固定されて鉛直方向に起立する略円筒状の保護部材７３と、保護部材７３の開口を閉塞するように当該保護部材７３の他方の端面に固定された支持蓋部７５とからなる。このうち保護部材７３は光透過性を有する（すなわち透明な）材料によって形成された部材であり、観察者は外部から保護部材７３を介して筐体７０の内部を視認できるようになっている。一方、支持底部７１と支持蓋部７５とは光透過性を有さない（すなわち不透明な）部材である。支持蓋部７５のうち支持底部７１と対向する板面（すなわち鉛直方向の下方を向く板面）は光反射性を有する反射面７５１となっている。例えば、支持蓋部７５のうち支持板部７１に対向する板面には反射板が貼着されている。
【００６５】
この筐体７０の内部には略円筒状に整形されたスクリーンＳが収容されており、このスクリーンＳの外面（すなわち保護部材７３に対向する板面）が投写面８とされている。さらに、略円筒状をなすスクリーンＳの内側には複数の投写型表示装置Ｄが配置されている。各投写型表示装置Ｄは、出射用反射部材５８からの出射光が支持蓋部７５の反射面７５１に到達するように支持底部７１の上面に配置されている。この構成のもと、各投写型表示装置Ｄからの出射光は、図１７に矢印で示されるように、支持蓋部７５の反射面７５１にて反射したうえでスクリーンＳの投写面８に至り、ここから保護部材７３を透過して筐体７０の外部に出射する。筐体７０の外部に居る観察者は、この出射光を視認することによって立体感を伴なう画像を知覚する。ここで、複数の投写型表示装置Ｄの各々の位置および姿勢は、各々の出射光がスクリーンＳの投写面８に対して分散的に照射されるように、より望ましくはスクリーンＳの投写面８の全域に光が照射されるように選定されている。この構成によれば、利用者は、筐体７０の周り３６０度にわたって立体感のある画像を視認することができる。
【００６６】
なお、図１７においては、筐体７０の側面を構成する保護部材７３の全部を透明な部材としたが、保護部材７３のうちスクリーンＳの上端面から支持蓋部７５までの区間に対応した部分７３１を不透明としてもよい。例えば、図１７に示された構成のうち部分７３１を、光透過性を持たない部材（すなわち遮光性を有する部材）によって被覆する構成が採用され得る。この構成によれば、反射面７５１にて反射して投写面８を経由することなく筐体７０の外部に進行する光を遮ることができるから、投写面８における表示画像の視認性を向上させることができる。
【００６７】
また、ここではスクリーンＳの外側から画像を視認する構成を例示したが、スクリーンＳをその内側に観察者が入れる程度の大きさとしたうえで観察者が当該スクリーンＳの内側から画像を視認する構成も採用され得る。この構成においては、スクリーンの内面（すなわち保護部材に対向する板面とは反対側の板面）が投写面８とされ、各投写型表示装置Ｄからの出射光が反射面を経由して当該投写面８に到達するように複数の投写型表示装置Ｄが配置される。なお、各投写型表示装置ＤがスクリーンＳの外側（すなわちスクリーンＳの外面と保護部材とに挟まれた空間）に配置された構成としてもよい。また、本態様においてはスクリーンＳが筐体に収容された構成を例示したが、この筐体は適宜に省略され得る。
【００６８】
＜Ｈ：変形例＞
上記各実施形態に対しては種々の変形が加えられ得る。具体的な変形の態様を挙げれば以下の通りである。なお、上述した各実施形態や以下の各態様を適宜に組み合わせた構成も採用され得る。
【００６９】
＜Ｈ−１：変形例１＞
上記第１実施形態においては反射部材５１１を対向して配置してなる反射体５１を例示したが、本発明における反射体の構成は任意である。例えば、図１８（ａ）に示されるように、内面に鏡面５１１ａが形成された筒状（ここでは円筒状）の部材を反射体５２として採用してもよい。この構成においては、光路長制御手段４から出射した画素表示光Ｌdが反射体５２の内部に入射し、その内面に形成された鏡面５１１ａにおいて順次に反射した後に出力用反射部材５８に到達する。また、反射体のうち対向する鏡面５１１ａが相互に平行である必要は必ずしもない。例えば、図１８（ｂ）に示されるように、位置に応じて間隔が異なるように各反射部材５１１が対向させられた反射体５３（すなわち一方の反射部材５１１が他方の反射部材５１１に対して傾斜する反射体５３）も採用され得るし、図１８（ｃ）に示されるように、一方の終端から他方の終端に向けて直径が連続的に変化する（テーパ状の）筒状の部材を反射体５４として利用してもよい。すなわち、本発明における反射体は、相互に対向する光反射面（鏡面５１１ａ）を有する構成であれば足り、その具体的な態様の如何は不問である。また、上記各実施形態においては反射体５１（あるいは５２、５３、５４）からの出射光が出力用反射部材５８を経由してスクリーンＳに出射される構成を例示したが、反射体５１からの出射光が直接的に（すなわち出力用反射部材５８などの他の部材を経由することなく）スクリーンＳに到達する構成としてもよい。
【００７０】
＜Ｈ−２：変形例２＞
上記各実施形態においては各色の発光ダイオードが光源３１として採用された光出射手段３を例示したが、この手段の構成は任意である。例えば、白色光を出射する照明器（バックライト）と、赤色、緑色および青色の各色に対応する部分の光量を画素値Ｃgにより指定される光量に調整する液晶パネルとからなる機器を光源３１として採用してもよい。要するに、光源３１は、各色に対応する波長の成分が画素値Ｃgに応じた光量とされた画素表示光Ｌdを出射する手段であれば足り、その具体的な構成の如何は不問である。なお、白黒の画像を表示する投写型表示装置Ｄにおいては各色ごとに光量を調整する構成が不要であり、単に、画素値Ｃgとして指定された階調に応じた光量の画素表示光Ｌdを出射する構成であればよい。このことからも明らかなように、「画素値」とは、カラー画像を表示する構成においては各色の光量を示す情報に相当し、白黒画像を表示する構成においては階調を示す情報に相当する。また、上記各実施形態に示されたレンズ３２は本発明に必須の要素ではなく適宜に省略される。
【００７１】
＜Ｈ−３：変形例３＞
上記各実施形態においては、取得手段２が画素値Ｃgと奥行き値Ｃzとを記憶手段１から読み出す構成を例示したが、取得手段２が画素値Ｃgと奥行き値Ｃzとを取得するための構成はこれに限られない。例えば、各画素の画素値Ｃgのみを記憶手段１に記憶しておき、この画素値Ｃgに基づいて取得手段２が奥行き値Ｃzを算定する構成としてもよい。例えば、画素値Ｃgにより指定された赤色、緑色および青色の階調値を適宜に重み付けしたうえで加算してグレースケールを算定し、これを奥行き値Ｃzとして光路長制御手段４（あるいは第４実施形態の制御手段３５５）に出力する構成としてもよい。さらに、グレースケールに対して種々の補正を施し、この補正後の数値を奥行き値Ｃzとして採用してもよい。この構成において奥行き値Ｃzを算定する方法は任意である。また、画素値Ｃgおよび奥行き値Ｃzの取得先は記憶手段１に限られない。例えば、外部から入力された画素値Ｃgおよび奥行き値Ｃzを取得手段２が取得する構成としてもよい。例えば、ネットワークを介して接続された他の通信装置から取得手段２が画素値Ｃgおよび奥行き値Ｃzを受信する構成としてもよい。このように、本発明における取得手段２は各画素の画素値Ｃgおよび奥行き値Ｃzを取得する手段であれば足り、その取得先や取得方法の如何は不問である。
【００７２】
＜Ｈ−４：変形例４＞
上記各実施形態においては、スクリーンＳに対して観察側に投写型表示装置Ｄを配置して画像を投写する構成を例示したが、図１９に示されるように、観察側とは反対側（以下「背面側」という）に投写型表示装置Ｄを配置してもよい。同図に示される構成においては、スクリーンＳの背面側に投写面８が設けられ、この投写面８のうち第２の鏡面８２はハーフミラー（半透過反射層）となっている。したがって、スクリーンＳの背面側から第２の鏡面８２に到達した画素表示光Ｌdは、その一部が選択的に第２の鏡面８２を透過する（残りは反射される）。一方、第１の鏡面８１は上記各実施形態に示したような略水平の鏡面である。この構成によれば、第２の鏡面８２を透過した画素表示光Ｌdは第１の鏡面８１にて反射して第２の鏡面８２に至り、このうちの一部が再び第２の鏡面８２にて反射して観察側に出射する。
【００７３】
また、図２０に示されるように、投写型表示装置ＤとスクリーンＳとは一体に構成されていてもよい。図２０に示される構成においては、ひとつの面（観察側の面）に開口部６１が設けられた略直方体状の筐体６を有し、上記各実施形態に示したような投写型表示システムＤＳが筐体６に収容されている。この投写型表示システムＤＳは、図１９を参照して説明したように、スクリーンＳの背面側から画像を投写するものである。スクリーンＳは、開口部６１を塞ぐように筐体６の内部に固定されており、反射部材８２と透過部材８３と複数の照明装置８５とを有する。このうち透過部材８３は、光透過性を有する板状部材であり、その終端の近傍が開口部６１の周縁に沿って固定されている。反射部材８２は、透過部材８３のうち背面側の板面に設けられて投写面８を構成する部材であり、第１の鏡面８１と第２の鏡面８２とが交互に配列された構成となっている。このうち第１の鏡面８１は、画素表示光Ｌdを鏡面反射させる略水平の鏡面である。一方、第２の鏡面８２は、画素表示光Ｌdの一部のみを透過させて他を反射させるハーフミラーであり、第１の鏡面８１と所定の角度（例えば４５度）をなすように設けられる。また、複数の照明装置８５の各々は、白色光を投写面８の中央部に向けて出射する手段である。これらの照明装置８５は、観察側からみて、透過部材８３のうち筐体６によって覆われた箇所に投写面８を包囲するように埋設されている。この構成のもと、投写型表示装置Ｄから出射して第２の鏡面８２を透過した画素表示光Ｌdは、第１の鏡面８１にて反射して第２の鏡面８２に至り、ここで再び反射して透過部材８３を透過したうえで観察側に出射して観察者Ｕに視認される。このとき、各照明装置８５からは白色光が出射されているから、画像の明るさを高い水準に維持することができる。
【００７４】
＜Ｈ−５：変形例５＞
上記各実施形態においては、制御手段４５が調整用反射部材４１または４２を駆動することにより、画素表示光Ｌdが反射体５１（または５２、５３、５４）にて反射する回数を制御する構成を例示したが、画素表示光Ｌdが光出射手段３から投写面８に到達するまでの光路長を奥行き値Ｃzに応じて制御するための構成はこれに限られない。例えば、調整用反射部材４１の角度を固定したうえで（あるいは上記各実施形態のように姿勢を可変としたうえで）光出射手段３の姿勢を奥行き値Ｃzに応じて制御することにより、画素表示光Ｌdが反射体５１に入射する角度を変化させ、これにより反射体５１における反射回数を奥行き値Ｃzに応じて変化させる構成も採用され得る。
【００７５】
また、上記各実施形態においては、光源３１から投写面８までの光路長を制御することにより立体感をもった画像を表示させる構成を例示したが、これに加えて、光路長を奥行き値Ｃzに応じて制御せずに画像を表示することを可能した構成も採用され得る。例えば、立体表示モードおよび通常表示モードの何れかを入力装置への利用者による操作に応じて切り替え、立体表示モードにおいては上記各実施形態に示したように光源３１から投写面８までの光路長を奥行き値Ｃzに応じて制御して画像（利用者に立体感が知覚される画像）を表示する一方、通常表示モードにおいては光路長を奥行き値Ｃzに応じて制御せずに画像（すなわち利用者に立体感が知覚されない画像）を表示する構成としてもよい。通常表示モードにおける動作は任意であるが、例えば、反射体５１における反射回数が奥行き値Ｃzに拘わらず一定となるように調整用反射部材４１を駆動する構成や、調整用反射部材４１による反射光が反射体５１における反射を経由することなく出力用反射部材５８に到達するように調整用反射部材４１を駆動する構成が採用され得る。
【００７６】
＜Ｈ−６：変形例６＞
上記各実施形態に係る投写型表示装置Ｄのうち取得手段２および制御手段４５（より詳細には指示手段４５１）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェア装置とプログラムとの協働によって実現されてもよいし、投写型表示装置Ｄへの搭載を前提として製造された専用の回路によって実現されてもよい。また、上記各実施形態においては、調整用反射部材４１（または４２）の駆動内容がテーブルTBLに基づいて特定される構成を例示したが、この駆動内容を奥行き値Ｃzに応じて特定するための方法（したがって反射体５１における反射回数を特定するための方法）は任意である。例えば、取得手段２から出力された奥行き値Ｃzに対して所定の演算式を用いた演算を施すことによって調整用反射部材４１の角度あるいは調整用反射部材４２の回転角度を特定する構成も採用され得る。また、調整用反射部材４１の構成は任意である。例えば、マイクロミラー素子を配列した公知のデジタルマイクロミラーデバイスを調整用反射部材４１として用いた構成も採用され得る。この構成においては、各マイクロミラー素子の微小ミラーの角度が奥行き値Ｃzに応じて制御される構成とすれば、上記各実施形態と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施形態に係る投写型表示システムの構成を示すブロック図である。
【図２】同投写型表示システムにより表示される画像の構成を示す図である。
【図３】同投写型表示システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】光路長制御手段の具体的な構成を示すブロック図である。
【図５】光路長制御手段において参照されるテーブルの内容を示す図である。
【図６】スクリーンの構成を示す正面図である。
【図７（ａ）】画素表示光の鏡像が単位領域の全域に行き渡った様子を示す図である。
【図７（ｂ）】画素表示光の鏡像が単位領域の一部分のみに行き渡った様子を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態における光路長制御手段の構成を示す図である。
【図９（ａ）】図８におけるIXa−IXa線からみた断面図である。
【図９（ｂ）】図８におけるIXb−IXb線からみた断面図である。
【図９（ｃ）】図８におけるIXc−IXc線からみた断面図である。
【図１０（ａ）】投写型表示装置と投写面との位置関係を示す正面図である。
【図１０（ｂ）】投写型表示装置と投写面との位置関係を示す側面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態の他の態様における光路長制御手段の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る投写型表示システムのうち光出射手段の構成を示す図である。
【図１３（ａ）】本発明の第５実施形態に係る投写型表示システムのうちスクリーンの構成を示す正面図である。
【図１３（ｂ）】同スクリーンの各部の拡大図である。
【図１４（ａ）】本発明の第６実施形態に係る投写型表示システムのうちスクリーンにおける第２の鏡面の構成を示す正面図および端面図である。
【図１４（ｂ）】同実施形態における第２の鏡面の他の構成を示す正面図および端面図である。
【図１４（ｃ）】同実施形態における第２の鏡面の他の構成を示す正面図および端面図である。
【図１５】本発明の第７実施形態に係る投写型表示システムの構成を示すブロック図である。
【図１６】同実施形態の第１の態様に係る投写型表示システムに用いられる画像が撮像される様子を示す図である。
【図１７】同実施形態の第２の態様に係る投写型表示システムの構成を示す斜視図である。
【図１８（ａ）】変形例１に係る反射体の構成を示す斜視図である。
【図１８（ｂ）】変形例１に係る反射体の構成を示す斜視図である。
【図１８（ｃ）】変形例１に係る反射体の構成を示す斜視図である。
【図１９】変形例４に係る投写型表示システムの構成を示す図である。
【図２０】変形例４に係る投写型表示システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
ＤＳ……投写型表示システム、Ｄ……投写型表示装置、１……記憶手段、２……取得手段、３……光出射手段、３１……光源、３２……レンズ、３５……光束調整手段、３５１……板状部材、３５１ａ……スリット、３５２……回転軸、３５５……制御手段、４……光路長制御手段、４１，４２……調整用反射部材、４１１，４２１……鏡面、４１２……支点、４１３……金属板、４２２……回転軸、４５……制御手段、４７……補正手段、４５１……指示手段、４５２……磁場発生器、５……導光体、５１，５２，５３，５４……反射体、５１１……反射部材、５１１ａ……鏡面、５８……出力用反射部材、５８１……鏡面、Ｓ……スクリーン、６（６-1，６-2，６-3，６-4，６-5、６-6，６-7，６-8，６-9）……撮像装置、７０……筐体、８……投写面、８１……第１の鏡面、８２……第２の鏡面、TBL……テーブル、Ｌd……画素表示光、Ａu……単位領域、Ｐu……単位部Ｐu、Ｌs……水平面、Ｉm……鏡像、Ｃg……画素値、Ｃz……奥行き値。
【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（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図８】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図９（ｃ）】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３（ａ）】
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【図１３（ｂ）】
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【図１４（ａ）】
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【図１４（ｂ）】
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【図１４（ｃ）】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８（ａ）】
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【図１８（ｂ）】
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【図１８（ｃ）】
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【図１９】
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【図２０】
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