(57)【要約】【課題】両面ディスプレイで同一コンテンツを表示する場合に、両面方向用に各々スピーカが必要であったという問題を解決することを第１の目的とする。【解決手段】映像を表示するディスプレイが両面に配置された両面ディスプレイを備えた両面映像ディスプレイ装置であって、前記両面ディスプレイの各々の面に同一のコンテンツの映像を表示するように構成され、前記両面ディスプレイの映像に対応する音声出力装置が、両面方向に音波を放射する少なくとも１つの両面開放型の超音波スピーカで構成されたことを特徴とする両面映像ディスプレイ装置。【選択図】図１
2007251331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を表示するディスプレイが両面に配置された両面ディスプレイを備えた両面映像ディスプレイ装置であって、
前記両面ディスプレイの各々の面に同一のコンテンツの映像を表示するように構成され、
前記両面ディスプレイの映像に対応する音声出力装置が、両面方向に音波を放射する少なくとも１つの両面開放型の超音波スピーカで構成されたこと
を特徴とする両面映像ディスプレイ装置。
【請求項２】
映像を表示するディスプレイが両面に配置された両面ディスプレイを備えた両面映像ディスプレイ装置であって、
前記両面ディスプレイの各々の面に別々のコンテンツを表示するように構成され、
前記両面ディスプレイの各々の面に対応して音声出力装置が設けられ、
前記音声出力装置の両方が、指向性を有する超音波スピーカで構成されたこと
を特徴とする両面映像ディスプレイ装置。
【請求項３】
前記超音波スピーカが静電型の超音波トランスデューサで構成されたこと
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の両面映像ディスプレイ装置。
【請求項４】
前記両面ディスプレイにテレビション放送の映像が表示されるように構成されたこと
を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の両面映像ディスプレイ装置。
【請求項５】
前記両面ディスプレイに広告用の映像が表示されるように構成されたこと
を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の両面映像ディスプレイ装置。
【請求項６】
映像を表示するディスプレイが両面に配置された両面ディスプレイを備えた両面映像ディスプレイ装置における音声出力方法であって、
前記両面ディスプレイの各々の面に同一のコンテンツの映像を表示する手順と、
前記両面ディスプレイの映像に対応する音声出力装置を、両面方向に音波を放射する少なくとも１つの両面開放型の超音波スピーカで構成する手順と
を含むこと特徴とする音声出力方法。
【請求項７】
映像を表示するディスプレイが両面に配置された両面ディスプレイを備えた両面映像ディスプレイ装置における音声出力方法であって、
前記両面ディスプレイの各々の面に別々のコンテンツを表示する手順と、
前記両面ディスプレイの各々の面に対応して音声出力装置を設ける手順と、
前記音声出力装置の両方を、指向性を有する超音波スピーカで構成する手順と
を含むことを特徴とする音声出力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像を表示するディスプレイが両面に配置された両面ディスプレイを備えた両面映像ディスプレイ装置、および該両面映像ディスプレイ装置の音声出力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイ装置の薄型化にともない、両面にディスプレイを配置した両面ディスプレイが開発され、この両面ディスプレイを使用したテレビジョン（単に「テレビ」とも言う）や広告装置が提案されてきている。しかし、両面で同一コンテンツを表示する場合、両面方向用に各々スピーカが必要であった。また、両画面で別々のコンテンツを表示する場合、その音声は同時に複数の通常のスピーカから出力されるため、映像は分離されていても音声が混ざってしまうという問題を有していた。
【０００３】
なお、従来技術の両面型平板状映像表示装置があり（特許文献１を参照）、また、従来技術のマルチメディア看板がある（特許文献２を参照）。また、表裏の両面で画像表示が可能なデュアルエミッションのアクティブ型有機ＥＬの開発が発表されている（非特許文献１を参照）。しかしながら、これらの従来技術では、両面ディスプレイの両面で同一コンテンツを表示する場合に、両面方向用に各々スピーカが必要となるという問題や、両画面で別々のコンテンツを表示する場合に、その音声は同時に複数の通常のスピーカから出されるため、映像は分離されていても音声が混ざってしまうという問題を解決しようとするものではなかった。
【特許文献１】特開平７−４４１０９号公報
【特許文献２】登録実用新案第３１００４５６号公報
【非特許文献１】２００３年、ファインテック・ジャパン展示会、東北パイオニア、半導体エネルギー研究所、エルディス、［２００６年２月２３日検索］インターネット<URL:http//www.watch.impress.co.jp/av/docs/20030702/ftj.htm>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、両面ディスプレイの両面で同一コンテンツを表示する場合に、両面方向用に各々スピーカが必要になるという問題があった。また、両画面で別々のコンテンツを表示する場合に、その音声は同時に複数の通常のスピーカから出力されるため、映像は分離されていても音声が混ざってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、本発明の両面映像ディスプレイ装置、および音声出力方法は、両面ディスプレイで同一コンテンツを表示する場合に、両面方向用に各々スピーカが必要になるという問題の解決を第１の目的とし、両画面で別々のコンテンツを表示する場合に、映像は分離されていても音声が混ざってしまうという問題の解決を第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の両面映像ディスプレイ装置は、映像を表示するディスプレイが両面に配置された両面ディスプレイを備えた両面映像ディスプレイ装置であって、前記両面ディスプレイの各々の面に同一のコンテンツの映像を表示するように構成され、前記両面ディスプレイの映像に対応する音声出力装置が、両面方向に音波を放射する少なくとも１つの両面開放型の超音波スピーカで構成されたことを特徴とする。
このような構成により、両面ディスプレイの両面に同一のコンテンツを表示する場合に、両面方向に音波を放射する両面開放型の超音波スピーカを少なくとも１つ使用する。
これにより、両面ディスプレイの各面に対応して音声出力装置を別々に設ける必要がなくなり、最低１つの両面開放型の超音波スピーカを設けるだけで済む。
【０００７】
また、本発明の両面映像ディスプレイ装置は、映像を表示するディスプレイが両面に配置された両面ディスプレイを備えた両面映像ディスプレイ装置であって、前記両面ディスプレイの各々の面に別々のコンテンツを表示するように構成され、前記両面ディスプレイの各々の面に対応して音声出力装置が設けられ、前記音声出力装置の両方が、指向性を有する超音波スピーカで構成されたことを特徴とする。
このような構成により、両面ディスプレイの各々の面に別々のコンテンツを表示する場合に、各面に対応する音声出力装置として、指向性を有する超音波スピーカを使用する。
これにより、両面ディスプレイの両面に別々のコンテンツを表示する場合に、各々の映像の音声が混ざることなく独立して聞こえようになり、映像も音声も混在することなく鑑賞することができるようになる。
【０００８】
また、本発明の両面映像ディスプレイ装置は、前記超音波スピーカが静電型の超音波トランスデューサで構成されたことを特徴とする。
このような構成により、両面ディスプレイの同一のコンテンツを表示する構成の場合に、両面方向に音波を放射する両面開放型の静電型超音波スピーカを使用する。また、両面ディスプレイに別々のコンテンツを表示する構成の場合は、各面に対応する音声出力装置に静電型の超音波スピーカを使用する。
これにより、両面ディスプレイの同一のコンテンツを表示する構成の場合には、各面に対応する音声出力装置を別々に設ける必要がなくなる。また、両面ディスプレイの別々のコンテンツを表示する構成の場合には、各々の映像の音声が混ざることなく独立して聞こえようになり、映像も音声も混在することなく鑑賞することができるようになる。また、静電型超音波スピーカは広帯域特性を有しており、再生する音声の品質を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の両面映像ディスプレイ装置は、前記両面ディスプレイにテレビション放送の映像が表示されるように構成されたことを特徴とする。
このような構成の両面映像ディスプレイ装置においては、両面ディスプレイに同一のテレビション画像を表示する構成の場合は、両面開放型の超音波スピーカを使用することで、両面向の音声出力装置を個々に設ける必要がなくなる。また、両面ディスプレイに別々のテレビジョン画像を表示する構成の場合は、各面に対して指向性を有する超音波スピーカを使用することで、各々の映像の音声が混ざることなく独立して聞こえようになる。
【００１０】
また、本発明の両面映像ディスプレイ装置は、前記両面ディスプレイに広告用の映像が表示されるように構成されたことを特徴とする。
このような構成の両面映像ディスプレイ装置においては、両面ディスプレイに同一の広告画像を表示する構成の場合に、両面開放型の超音波スピーカを使用することで、両面向の音声出力装置を個々に設ける必要がなくなる。また、両面ディスプレイの別々の広告画像を表示する構成の場合は、各面に対して指向性を有する超音波スピーカを使用することで、映像は分離されていても音声が混ざってしまうという問題を解決できる。
【００１１】
また、本発明の音声出力方法は、映像を表示するディスプレイが両面に配置された両面ディスプレイを備えた両面映像ディスプレイ装置における音声出力方法であって、前記両面ディスプレイの各々の面に同一のコンテンツの映像を表示する手順と、前記両面ディスプレイの映像に対応する音声出力装置を、両面方向に音波を放射する少なくとも１つの両面開放型の超音波スピーカで構成する手順とを含むこと特徴とする。
このような方法により、両面ディスプレイの両面に同一のコンテンツを表示する場合に、両面方向に音波を放射する両面開放型の超音波スピーカを少なくとも１つ使用する。
これにより、両面ディスプレイの各面に対応して音声出力装置を別々に設ける必要がなくなり、最低１つの両面開放型の超音波スピーカを設けるだけで済む。
【００１２】
また、本発明の音声出力方法は、映像を表示するディスプレイが両面に配置された両面ディスプレイを備えた両面映像ディスプレイ装置における音声出力方法であって、前記両面ディスプレイの各々の面に別々のコンテンツを表示する手順と、前記両面ディスプレイの各々の面に対応して音声出力装置を設ける手順と、前記音声出力装置の両方を、指向性を有する超音波スピーカで構成する手順とを含むことを特徴とする。
このような方法により、両面ディスプレイの各々の面に別々のコンテンツを表示する場合に、各面に対応する音声出力装置として、指向性を有する超音波スピーカを使用する。
これにより、両面ディスプレイの両面に別々のコンテンツを表示する場合に、各々の映像の音声が混ざることなく独立して聞こえようになり、映像も音声も混在することなく鑑賞することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［本発明の概要の説明］
次に本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
最初に、本発明の概要について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の両面映像ディスプレイ装置の第１の実施の形態の概要を説明するための図である。図１に示す両面映像ディスプレイ装置１において、両面ディスプレイ１０は、テレビ放送や広告情報を表示するためのディスプレイ面として、テレビ／広告ディスプレイ（１）１１とテレビ／広告ディスプレイ（２）１２の２つのディスプレイ面を有している。そして、テレビ／広告ディスプレイ（１）１１と、テレビ／広告ディスプレイ（２）１２の両方には同一コンテンツ（映像／画像）が表示されるように構成されている。
【００１５】
この場合に、テレビ／広告ディスプレイ（１）１１に対応して設けられた１つのスピーカ（１）２１を両面開放型の静電型超音波スピーカとする。この静電型超音波スピーカの詳細について後述するが、１つのスピーカで、矢印Ａ、Ｂに示すように、両面方向に超音波を放射することができる。
【００１６】
これにより、視聴者１３は、テレビ／広告ディスプレイ（１）１１の映像を見ながら、超音波スピーカ（１）２１から放射される超音波の再生音（パラメトリックアレイ効果による再生される可聴音）を聴取できる。また、視聴者１４は、テレビ／広告ディスプレイ（２）１２の映像を見ながら、同じ超音波スピーカ（１）２１から放射される超音波の再生音を聴取できる。
【００１７】
また、図２に示す両面映像ディスプレイ装置２は、図１に示した両面開放型の超音波スピーカ（１）２１の位置を変更した例を示しており、超音波スピーカ（１）２１を両面ディスプレイ１０の上方に配置した例を示している。図２に示す例では、超音波スピーカ（１）２１の超音波放射面の中心位置と、両面ディスプレイ１０の表示面の中心位置を（紙面に垂直方向に）揃えることができる。なお、超音波スピーカ（１）２１の位置は、両面ディスプレイ１０の下方に配置してもよい。
【００１８】
図１および図２に示す構成により、両面ディスプレイ１０の両面に同一のコンテンツを表示する場合に、音声出力装置としては、両面方向に音波を放射する両面開放型の超音波スピーカ（１）２１を最低１つ使用するだけで済む。これにより、両面ディスプレイ１０の各面に対応して音声出力装置を別々に設ける必要がなくなる。
【００１９】
また、図３は、本発明の第２の実施の形態の概要を説明する図である。図３に示す両面映像ディスプレイ装置３は、両面ディスプレイ１０の両面に同一コンテンツ（映像／画像）を表示するように構成されると共に、両面ディスプレイ１０の両側に、超音波スピーカ（１）２１と超音波スピーカ（２）２２の２つの指向性を有する超音波スピーカを配置した例である。
【００２０】
これにより、視聴者１３は、テレビ／広告ディスプレイ（１）１１の映像を見ながら、超音波スピーカ（１）２１から放射される超音波の再生音（パラメトリックアレイ効果による再生される可聴音）を聴取する。また、視聴者１４は、テレビ／広告ディスプレイ（２）１２の映像を見ながら、静電型超音波スピーカ（２）２２から放射される超音波の再生音を聴取する。
【００２１】
なお、超音波スピーカ（１）２１から再生される音声と、超音波スピーカ（２）２２から再生される音声は同じものであるため、超音波スピーカ（１）２１と超音波スピーカ（２）２２の一方のスピーカだけを超音波スピーカとし、他方を通常のラウドスピーカする構成も可能である。
【００２２】
また、図４は、本発明の両面映像ディスプレイ装置の第３の実施の形態の概要を説明するための図である。図４に示す両面映像ディスプレイ装置４では、テレビ／広告ディスプレイ（１）１１とテレビ／広告ディスプレイ（２）１２のコンテンツ（映像／画像）が異なる場合の例を示している。
【００２３】
この両面映像ディスプレイ装置４においては、テレビ／広告ディスプレイ（１）１１に対応して、ステレオ用の左側（Ｌ）の超音波スピーカ（１Ｌ）２３と、右側（Ｒ）の超音波スピーカ（１Ｒ）２４とが設けられている。また、テレビ／広告ディスプレイ（２）１２に対応して、ステレオ用の左側（Ｌ）の超音波スピーカ（２Ｌ）２５と、右側（Ｒ）の超音波スピーカ（２Ｒ）２６とが設けられている。
【００２４】
この場合に、超音波スピーカ（１Ｌ）２３および超音波スピーカ（１Ｒ）２４の後ろに、それぞれ遮音蓋２３Ａ、２４Ａを設け、テレビ／広告ディスプレイ（１）１１の画面の音声が、テレビ／広告ディスプレイ（２）１２側に漏れないようにする。同様に、超音波スピーカ（２Ｌ）２５および超音波スピーカ（２Ｒ）２６の後ろに、それぞれ遮音蓋２５Ａ、２６Ａを設け、テレビ／広告ディスプレイ（２）１２の画面の音声が、テレビ／広告ディスプレイ（１）１１側に漏れないようにする。なお、図４に示す例では、ステレオ用のため４つのスピーカを使用しているが、モノラル用であれば最低２個のスピーカがあれば機能を果たす。
【００２５】
また、図５は、ディスプレイとスピーカの他の配置例を示す図であり、図４示すスピーカの配置を変形した例を示すものである。図５の両面映像ディスプレイ装置５に示すように、遮音蓋２７Ａ、２７Ｂを境にスピーカを重ねることも可能である。また、超音波スピーカをディスプレイの横ではなく上下に配置するようにしても良い（図示せず）。
【００２６】
なお、図１、図２、図３、および図４に示す例のいずれの場合においても、必要最小数のスピーカ仕様であればモノラル音声であるが、スピーカ数を増やす事で音量を向上させたり、ステレオなどのマルチチャンネル音声を提供することができる。
【００２７】
［本発明で使用される超音波スピーカについての説明］
本発明の両面映像ディスプレイ装置では、指向性を有する超音波スピーカを使用することに特徴があるが、ここで、この超音波スピーカの構成と動作について説明しておく。
【００２８】
超音波スピーカは超音波トランスデューサを有しており、この超音波トランスデューサにより、超音波帯域の搬送波を可聴帯域の音声信号によって変調した変調波を出力することで、鋭い指向性を有する音を再生することができる。
【００２９】
図６は、本発明の両面映像ディスプレイ装置で使用される超音波トランスデューサの構成例を示す図である。図６に示す静電型超音波トランスデューサは、両面開放型の静電型超音波トランスデューサの概略構成を示すものである。
【００３０】
図６に示す静電型超音波トランスデューサは、電極として機能する導電性材料で形成された導電部材を含む一対の固定電極３０、３１と、一対の固定電極に挟持され、振動電極（導電層）３２Ａを有する振動膜３２とを有している。振動膜３２は、絶縁層となる誘電体３２Ｂと、導電性材料で形成された振動電極３２Ａとを有しており、該振動電極３２Ａには、直流バイアス電源３６により単一極性（正極性でも負極性のいずれでもよい）の直流バイアス電圧が印加されるようになっている。
【００３１】
また、一対の固定電極３０、３１は振動膜３２を介して対向する位置に同数かつ複数の貫通孔３４を有しており、一対の固定電極３０、３１間には信号源３７Ａ、３７Ｂにより交流信号が印加されるようになっている。固定電極３０と振動電極３２Ａ、固定電極３１と振動電極３２Ａには、それぞれコンデンサが形成されている。
【００３２】
上記構成において、静電型超音波トランスデューサは、振動膜３２の振動電極３２Ａに、直流バイアス電源３６により単一極性の（本例では正極性の）直流バイアス電圧が印加される。一方、一対の固定電極３０、３１には、信号源３７Ａ、３７Ｂにより交流信号が印加される。この結果、信号源３７Ａ、３７Ｂから出力される交流信号の正の半サイクルでは、固定電極３０に正の電圧が印加されるために、振動膜３２の固定電極で挟持されていない表面部分３３Ａには、静電反発力が作用し、表面部分３３Ａは、図６上、下方に引っ張られる。また、このとき、対向する固定電極３１には、負の電圧が印加されるために、振動膜３２の前記表面部分３３Ａの裏面側である裏面部分３３Ｂには、静電吸引力が作用し、裏面部分３３Ｂは、図６上、さらに下方に引っ張られる。
【００３３】
したがって、振動膜３２の一対の固定電極３０、３１により挟持されていない膜部分は、同方向に静電反発力と静電斥力を受ける。これは、信号源３７Ａ、３７Ｂから出力される交流信号の負の半サイクルについても同様に、振動膜３２の表面部分３３Ａには、図６上、上方に静電吸引力が、また裏面部分３３Ｂには、図６上、上方に静電反発力が作用し、振動膜３２の一対の固定電極３０、３１により挟持されていない膜部分は、同方向に静電吸引力と静電斥力を受ける。このようにして、交流信号の極性の変化に応じて振動膜３２が同方向に静電吸引力と静電斥力を受けながら、交互に静電力が働く方向が変化するので、大きな膜振動、すなわち、パラメトリックアレイ効果を得るのに十分な音圧レベルの音声信号を発生することができる。
【００３４】
このように図６に示す超音波トランスデューサは、振動膜３２が一対の固定電極３０、３１から力を受けて振動することからプッシュプル（Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ）型の静電型超音波トランスデューサと呼ばれている。また、この静電型超音波トランスデューサを使用した超音波スピーカを両面開放型の静電型超音波スピーカと呼ぶ。
【００３５】
上述したように、プッシュプル型の静電型超音波トランスデューサにおいては、振動膜には高電圧の直流バイアス電圧が印加され、固定電極には交流電圧が印加されることにより、固定電極−振動膜に働く静電力（吸引力及び斥力）により膜部分が振動する。この場合、超音波帯の振動を実現するためには振動部分の孔径を数ｍｍ以下にする必要があり、図６（Ｂ）に示すように、多数の貫通孔（振動孔）３４を設けることにより、追従性が高くて出力が大きいトランスデューサを構成することができる。
【００３６】
また、固定電極３０、３１の形状としては、円形状貫通穴タイプ、２段貫通穴、テーパー状貫通穴などが可能である。固定電極３０、３１の材質は導電性であればよく、例えばＳＵＳや真鍮、鉄、ニッケルの単体構成も可能である。また、軽量化をはかる必要があるため、回路基板などで一般的に用いられるガラスエポシキ基板や紙フェノール基板に所望の穴加工を施した後、ニッケルや金、銀、銅などでメッキ処理をすることなども可能である。またこの場合成型後のソリを防止するために基板へのメッキ加工は両面に施すなどの工夫も有効である。ただし、両面電極蒸着膜やエレクトレットフイルムを使う場合は、各々の固定電極３０、３１の振動膜側には何らかの絶縁処理が必要となる。例えばアルミナ、珪素ポリマ一系材料、アモルファス・カーボン膜、ＳｉＯ２などで絶縁薄膜処理を施すなどの必要がある。
【００３７】
次に振動膜３２については、上述したように、膜の機能は常に同極の電荷を蓄積しておき（＋でも−でもかまわない）、交流電圧で変化する固定電極間で静電力により振動するものである。構造としては、両面電極蒸着膜、電極層を絶縁高分子フイルムで挟み込んだ構造、片面電極膜を電極面が接触するように２枚張り合わせた構造などが考えられる。
【００３８】
上記絶縁フイルムは高分子材料、例えばポリ・エチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ・エステル、ポリ・エチレン・ナフタレート（ＰＥＮ）、ポリ・フェニレン・サルファイド（ＰＰＳ）などが伸縮性、電気耐圧的に好ましい。電極蒸着材料はアルミ（Ａｌ）が最も一般的で、その他、Ｎｉ、Ｃｕ、ＳＵＳ、Ｔｉなどが上記高分子材料との相性、コストなどの面から望ましい。絶縁高分子膜の厚みは駆動周波数や固定電極穴サイズなどにより最適値が異なるため一意には決めかねるが、一般には１μｍ以上１００μｍ以下の範囲でおおよそ十分である。電極蒸着厚みも４０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲が望ましい。電極厚みは薄すぎると電荷がほとんど蓄積できず、また厚すぎると膜が硬くなって振幅が小さくなるという問題につながってしまう。また、電極材料としては透明導電膜ＩＴＯ／Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ酸化物などでも良い。
【００３９】
上記電極膜厚みも４０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲が望ましい。またそれを挟む絶縁高分子フイルムの材質厚さも両面電極蒸着膜と同様に、ポリ・エチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ・エステル、ポリ・エチレン・ナフタレート（ＰＥＮ）、ポリ・フェニレン・サルファイド（ＰＰＳ）などで、厚さ１μｍ以上１００μｍ以下が望ましい。
【００４０】
片面電極膜を電極面が接触するように２枚張り合わせた構造の場合、絶縁膜および電極部の条件は上述した他の振動膜と同様の条件が望ましい。
【００４１】
また、振動膜には数百ボルトの直流バイアス電圧が必要となるが、膜ユニット作製時に膜に張力をかけて固定することにより、前記バイアス電圧は低減できる。これはあらかじめ膜に張力をかけておくことで、従来バイアス電圧が担っていた引っ張り張力と同様の作用をもたらすためであり、低電圧化のためには非常に有効な手段である。この場合も膜電極材料としては、Ａｌが最も一般的で、その他、Ｎｉ、Ｃｕ、ＳＵＳ、Ｔｉ、などが上記高分子材料との相性、コストなどの面から望ましい。さらに透明導電膜ＩＴＯ／Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ酸化物などでも良い。
【００４２】
次に上記固定電極あるいは振動膜の固定材料（ケース）であるが、アクリル、ベークライト、ポリアセタール（ポリオキシメチレン）樹脂（ＰＯＭ）などのプラスチック系材料が、軽量、非導電性という観点から好ましい。
【００４３】
以上、プッシュプル型の静電型超音波トランスデューサについて説明したが、本発明の両面映像ディスプレイ装置で使用できる超音波トランスデューサとしては、静電型の超音波トランスデューサの他に、圧電型のトランスデューサを使用することもできる。ただし、図１および図２に示すような両面開放型の超音波スピーカが必要な場合は、使用できないが、図３、図４および図５に示すように各ディスプレイ画面に対応して超音波スピーカを設ける場合には使用できる。
【００４４】
図７は、圧電型トランスデューサの構成例を示す図であり、振動素子として圧電セラミックを用いて電気信号から超音波への変換と、超音波から電気信号への変換（超音波の送信と受信）の両方を行う圧電型の超音波トランスデューサの構成例を示している。なお、図７（Ａ）は、バイモルフ型の超音波トランスデューサを示し、図７（Ｂ）は、ユニモルフ型の超音波トランスデューサを示している。
【００４５】
図７（Ａ）に示すバイモルフ型の超音波トランスデューサは、２枚の圧電素子（圧電セラミック）４１および４２と、コーン４３と、ケース４４と、リード４５および４６と、スクリーン４７とから構成されている。圧電素子４１および４２は、互いに貼り合わされていて、その貼り合わせ面と反対側の面にそれぞれリード４５とリード４６が接続されている。なお、図７（Ｂ）に示すユニモルフ型の超音波トランスデューサでは、圧電素子４８の構成がバイモルフ型と異なるが、基本的には同じ動作原理のものである。
【００４６】
図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示す圧電型の超音波トランスデューサは、圧電セラミックの共振現象を利用しているので、超音波の送信および受信の特性がその共振周波数周辺の比較的狭い周波数帯域で良好となる。しかし、圧電型のトランスデューサは素子の鋭い共振特性を利用していることから、高い音圧が得られるが周波数帯域は非常に狭い。このため、圧電型のトランスデューサを用いた超音波スピーカでは再生可能な周波数帯域が狭く、ラウドスピーカと比較して再生音質が悪いという傾向がある。
【００４７】
次に、図８に、超音波スピーカの一般的構成例を示す。超音波スピーカは、キャリア波と呼ばれる超音波にオーディオ信号（可聴領域信号）でＡＭ変調をかけ、これを空中に放出すると空気の非線形により、空中で元のオーディオ信号が自己再生される、というものである。つまり音波は空気を媒体として伝播する粗密波であるので、変調された超音波が伝播する過程で、空気の密な部分と疎な部分な顕著に表れ、密な部分は音速が速く、疎な部分は音速が遅くなるので変調波自身に歪が生じ、その結果キャリア波（超音波）と可聴波（元オーディオ信号）に波形分離され、我々人間は２０ｋＨｚ以下の可聴音（元オーディオ信号）のみを聴くことができるという原理であり、一般にはパラメトリックアレイ効果と呼ばれている。
【００４８】
図８に示す超音波スピーカ５０は、可聴波周波数帯の信号波を生成する音源（オーディオ信号）５１と、超音波周波数帯のキャリア波を生成し、出力する搬送波信号源５２と、変調器５３と、パワーアンプ５４と、超音波トランスデューサ５５とを有している。
【００４９】
上記構成において、音源５１より出力されるオーディオ信号により、搬送波信号源５２から出力される超音波周波数帯のキャリア波を変調器５３により変調し、パワーアンプ５４で増幅した変調信号により超音波トランスデューサ５５を駆動する。この結果、上記変調信号が超音波トランスデューサ５５により有限振幅レベルの音波に変換され、この音波は媒質中（空気中）に放射されて媒質（空気）の非線形効果によって元の可聴周波数帯の信号音が自己再生される。
【００５０】
［本発明の両面映像ディスプレイ装置の構成例の説明］
次に、本発明の両面映像ディスプレイ装置の構成例について説明する。
【００５１】
図９は、本発明の両面映像ディスプレイ装置の第１の実施の形態の構成例を示す図である。図９に示す構成例は、図１および図２に示した、両面ディスプレイ１０に同一のコンテンツ（テレビ放送や広告画像）を表示すると共に、両面開放型の超音波スピーカ（１）２１を１つのみ使用した場合の構成例を示している。
【００５２】
図９において、チューナー／入力回路１０１は、映像信号と音声信号で変調されたテレビ電波の信号を入力し、所望の放送局からのテレビ電波の信号を選択する。チューナー／入力回路１０１で選択されたテレビ放送の信号は、音声信号分離回路１０２と映像信号処理回路１０３に送られる。なお、図９に示す構成例では、ソースとしてテレビ放送の他に、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）／ＣＤ（Compact Disc）／ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などのコンテンツを利用するため、入力部はチューナー／入力回路１０１となっている。
【００５３】
音声信号分離回路１０２では、チューナー／入力回路１０１から送られたテレビ放送信号から音声信号を分離し、テレビ音声信号を検波、復調する。映像信号処理回路１０３では、チューナー／入力回路１０１から受信したテレビ放送信号から両面ディスプレイ１０に映像を表示するための映像信号を復調する。この映像信号処理回路１０３には、映像信号を増幅する映像増幅回路、色信号を分離する色回路、色信号を色搬送波と特定の位相関係をもった波を用いて同期検波する同期検波回路などが含まれる。
【００５４】
音声信号分離回路１０２から出力された音声信号は変調回路１０５に送られる。変調回路１０５では、音声信号分離回路１０２から出力された音声信号により、超音波発生回路１０４で生成された超音波周波数帯のキャリア信号を変調する。変調回路１０５で生成された変調信号はパワーアンプ１０６により増幅されて、音声（１）を出力する両面開放型の超音波スピーカ（１）２１を駆動する。
【００５５】
一方、映像信号処理回路１０３で生成された映像信号により、両面ディスプレイ１０の一方のディスプレイ（１）１１で映像（１）が表示され、また他方のディスプレイ（２）１２で映像（２）が表示される。なお、ここで映像（１）、（２）は同じ映像である。
【００５６】
図１０は、本発明の両面映像ディスプレイ装置の第２の実施の形態の構成例を示す図である。図１０に示す構成例は、図３に示した、両面ディスプレイ１０に同一のコンテンツ（テレビ放送や広告画像）を表示すると共に、両面ディスプレイ１０の両側に超音波スピーカ（１）２１と超音波スピーカ（２）２２を設けた場合の構成例である。
【００５７】
図１０において、チューナー／入力回路１０１、音声信号分離回路１０２、映像信号処理回路１０３、超音波発生回路１０４、変調回路１０５、パワーアンプ１０６、超音波スピーカ（１）２１、および両面ディスプレイ１０等は図９で同じ符号で示したものと同じである。図１０に示す構成例は、図９と比較して、超音波スピーカ（２）２２と、それを駆動するパワーアンプ１１６が追加された点だけが異なる。なお、ここで音声（１）と音声（２）は同じ音声である。
【００５８】
図１１は、本発明の両面映像ディスプレイ装置の第３の実施の形態の構成例を示す図である。図１１に示す構成例は、図４に示した、両面ディスプレイに異なるコンテンツ（テレビ放送や広告画像）を表示する場合の構成例を示している。
【００５９】
図１１に示す構成例では、両面ディスプレイ１０の一方のディスプレイ（１）１１に対応する音声出力装置をステレオとし、超音波スピーカ（１Ｌ）２３と超音波スピーカ（１Ｒ）２４を設けている。同様に、ディスプレイ（２）１２に対応する音声出力装置をステレオとし、超音波スピーカ（２Ｌ）２５と超音波スピーカ（２Ｒ）２６を設けている。
【００６０】
このため、音声回路は、音声信号分離回路１０２と、変調回路１０５と、パワーアンプ１０６の系統と、音声信号分離回路１１２と、変調回路１１５と、パワーアンプ１１６の系統の２つの系統で構成されている。また、音声信号分離回路１０２、１１２、変調回路１０５、１１５、およびパワーアンプ１０６、１１６は、それぞれステレオの左右の信号（Ｌ、Ｒ）を別々に処理するように２重に構成されている。
【００６１】
また、映像回路についても、ディスプレイ（１）１１に映像を表示するための映像信号処理回路１０３と、ディスプレイ（２）１２に映像を表示するための映像信号処理回路１０３とが別々に設けられている。
【００６２】
以上説明したように、本発明の両面映像ディスプレイ装置においては、両面ディスプレイ１０で同一コンテンツを表示する場合には、両面開放型の超音波スピーカを使用することにより、最低１個のスピーカを備えれば済む。
【００６３】
また、両面ディスプレイ１０の両画面で別々のコンテンツを表示する場合には、各々の映像に対応させて指向性を有する超音波スピーカを使用することにより、各々の映像の音声が混ざることなく独立して聞こえるようにすることができる。
【００６４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の両面映像ディスプレイ装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】両面映像ディスプレイ装置の第１の実施の形態の概要を示す図。
【図２】第１の実施の形態におけるスピーカの他の配置例を示す図。
【図３】両面映像ディスプレイ装置の第２の実施の形態の概要を示す図。
【図４】両面映像ディスプレイ装置の第３の実施の形態の概要を示す図。
【図５】第３の実施の形態におけるスピーカの他の配置例を示す図。
【図６】静電型超音波トランスデューサの構成例を示す図。
【図７】圧電型超音波トランスデューサの構成例を示す図。
【図８】超音波スピーカの一般的構成例を示す図。
【図９】両面映像ディスプレイ装置の第１の実施の形態の構成例を示す図。
【図１０】両面映像ディスプレイ装置の第２の実施の形態の構成例を示す図。
【図１１】両面映像ディスプレイ装置の第３の実施の形態の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００６６】
１、２、３、４、５…両面映像ディスプレイ装置、１０…両面ディスプレイ、１１、１２…テレビ／広告ディスプレイ、２１…超音波スピーカ（１）、２２…超音波スピーカ（２）、２３…超音波スピーカ（１Ｌ）、２４…超音波スピーカ（１Ｒ）、２５…超音波スピーカ（２Ｌ）、２６…超音波スピーカ（２Ｒ）、２３Ａ、２４Ａ、２５Ａ、２６Ａ、２７Ａ、２７Ｂ…遮音蓋、３０、３１…固定電極、３２…振動膜、３２Ａ…振動電極、３２Ｂ…誘電体、３４…貫通孔、３６…直流バイアス電源、３７Ａ、３７Ｂ…信号源、４１、４２、４８…圧電素子、４３…コーン、４４…ケース、４５、４６…リード、４７…スクリーン、５０…超音波スピーカ、５１…音源（オーディオ信号）、５２…搬送波信号源、５３…変調器、５４…パワーアンプ、５５…超音波トランスデューサ、１０１…チューナー／入力回路、１０２、１１２…音声信号分離回路、１０３、１１３…映像信号処理回路、１０４…超音波発生回路、１０５、１１５…変調回路、１０６、１１６…パワーアンプ
【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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