(57)【要約】【課題】投写画像のむらを低減することが可能となるとともに、装置の大型化を抑制することができ、非常に簡易な構造からなるスクリーン形成装置を提供する。【解決手段】超音波からなる音響波を発振することにより空間に定在波を形成する複数の音響波発振部１２と、空間に向けて微細粒子（水粒子）を放出する微細粒子放出部２０と、空間を挟んで音響波発振部１２とは反対側の位置に配置され、音響波発振部１２から発振される音響波を音響波発振部１２に向けて反射する反射部材としての上板３０とを備えるスクリーン形成装置１。【選択図】図１
2009103779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波からなる音響波を発振することにより空間に定在波を形成する複数の音響波発振部と、
前記空間に向けて微細粒子を放出する微細粒子放出部とを備えることを特徴とするスクリーン形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスクリーン形成装置において、
前記空間を挟んで前記音響波発振部とは反対側の位置に配置され、前記音響波発振部から発振される前記音響波を前記音響波発振部に向けて反射する反射部材をさらに備えることを特徴とするスクリーン形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載のスクリーン形成装置において、
前記複数の音響波発振部は、所定の周波数及び波長の進行波を発振する第１の音響波発振部と、前記第１の音響波発振部から発振される進行波とは同じ周波数及び波長でかつ位相が１８０°ずれた進行波を発振する第２の音響波発振部とが対となって構成されていることを特徴とするスクリーン形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のスクリーン形成装置において、
前記空間を密閉するように配置される透明部材をさらに備えることを特徴とするスクリーン形成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のスクリーン形成装置において、
前記複数の音響波発振部のそれぞれは、発振される前記音響波の周波数が略同一となるように設定されていることを特徴とするスクリーン形成装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載のスクリーン形成装置において、
前記複数の音響波発振部のそれぞれは、発振される前記音響波の周波数がランダムとなるように設定されていることを特徴とするスクリーン形成装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のスクリーン形成装置において、
前記複数の音響波発振部から発振される前記音響波の波長は、前記空間に投影される画像における画素ピッチの１／１０以下であることを特徴とするスクリーン形成装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のスクリーン形成装置において、
前記複数の音響波発振部は、圧電素子からなることを特徴とするスクリーン形成装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のスクリーン形成装置において、
前記空間に放出された微細粒子を回収する微細粒子回収部をさらに備えることを特徴とするスクリーン形成装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載のスクリーン形成装置において、
前記微細粒子は、水粒子であることを特徴とするスクリーン形成装置。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれかに記載のスクリーン形成装置において、
前記微細粒子は、光を拡散させる拡散剤であることを特徴とするスクリーン形成装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載のスクリーン形成装置において、
前記空間内に配置される透明板をさらに備え、
前記複数の音響波発振部は、前記音響波を発振することにより前記透明板に定在波を形成するように構成されていることを特徴とするスクリーン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、何も無い空間に画像を映すために用いる装置として、空間に霧状の微細粒子（水粒子又はドライアイスを昇華させることにより発生する二酸化炭素の粒子）を散布することによりスクリーンを形成するスクリーン形成装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照。）。従来のスクリーン形成装置は、霧状の微細粒子を生成する微細粒子生成部と、霧状の微細粒子を空間に向けて散布する（吹き出す）ための散布装置と、空間に散布された霧状の微細粒子を回収する（吸入する）ための回収装置とを備える。
【０００３】
従来のスクリーン形成装置によれば、空間内に霧状の微細粒子からなるスクリーンを形成することができ、当該スクリーンにプロジェクタからの画像光を投写することにより、何も無い空間に画像を映し出すことが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４７４９０号公報
【特許文献２】特開平４−２８７０３２号公報
【特許文献３】実開平２−５２０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のスクリーン形成装置においては、プロジェクタの投写領域全体にわたって霧状の微細粒子を均一に分布させることは容易ではないため、投写画像のむらが目立ってしまうという問題がある。
【０００６】
なお、上記の問題を解決する方法として、スクリーンサイズに対応する大きさの散布装置及び回収装置を配置して、プロジェクタの投写領域全体にわたって霧状の微細粒子を均一に分布させる構成とすることも考えられるが、装置が非常に大掛かりなものとなってしまうため好ましくない。
【０００７】
また、従来のスクリーン形成装置においては、スクリーン上に画像を投影し続けるために、霧状の微細粒子を散布し続ける必要があるが、水粒子を用いてスクリーンを形成するスクリーン形成装置においては、霧状の水粒子を散布し続けるために、回収装置によって回収された水粒子を一旦水滴化し、送水管やポンプ等によって水を微細粒子生成部に送って再利用することとしている。この場合、水粒子を再利用するための構成が必要となることから、装置の大型化を招くとともに装置が非常に複雑なものとなってしまう。なお、水粒子を再利用せず、微細粒子生成部に水を供給し続けるとともに回収装置から水を排水し続ける構成とすることも考えられるが、この場合も、給水装置及び排水装置が必要となるなど、装置の大型化や複雑化を避けることは難しい。
すなわち、従来のスクリーン形成装置においては、霧状の微細粒子を散布し続ける必要があることに起因して、装置の大型化や複雑化を招く場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、投写画像のむらを低減することが可能となるとともに、装置の大型化を抑制することができ、非常に簡易な構造からなるスクリーン形成装置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】
本発明のスクリーン形成装置は、超音波からなる音響波を発振することにより空間に定在波を形成する複数の音響波発振部と、前記空間に向けて微細粒子を放出する微細粒子放出部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
音響波発振部から発振された超音波からなる音響波は、天井又は壁面で反射されることによって進行波と反射波とが重なり、定在波が形成されることとなる。このとき、空間に放出された微細粒子は、この定在波の節の部分に集まって、音響波の周波数に応じて激しく振動することとなる。微細粒子の振動速度は粒子の大きさによって異なる（相対的に小さな粒子は大きな粒子に比べて振動速度が速い。）ことから、相対的に小さな粒子は大きな粒子と衝突し、合体を繰り返すことで次第に微細粒子が肥大化する。つまり、定在波の節の部分において微細粒子が凝集されることとなる。このとき、定在波の周期がスクリーンサイズに対して十分に短くなるようにすれば、プロジェクタの投写領域全体にわたって微細粒子が細かいピッチで分布するようになる。
【００１１】
すなわち、本発明のスクリーン形成装置によれば、上記の構成からなる音響波発振部と微細粒子放出部とを備えているため、プロジェクタの投写領域全体にわたって霧状の微細粒子を略均一に分布させることが可能となる。その結果、投写画像のむらを低減することが可能となる。
【００１２】
また、本発明のスクリーン形成装置によれば、一旦微細粒子放出部から微細粒子を放出してしまえば、音響波発振部から音響波を発振している間は、微細粒子を放出しなくてもスクリーン上に画像を投影し続けることが可能である。つまり、微細粒子を放出し続ける必要がないため、従来のスクリーン形成装置の場合のように装置の大型化や複雑化を招くことも無くなる。
【００１３】
したがって、本発明のスクリーン形成装置は、投写画像のむらを低減することが可能となるとともに、装置の大型化を抑制することができ、非常に簡易な構造からなるスクリーン形成装置となる。
【００１４】
本発明のスクリーン形成装置においては、前記空間を挟んで前記音響波発振部とは反対側の位置に配置され、前記音響波発振部から発振される前記音響波を前記音響波発振部に向けて反射する反射部材をさらに備えることが好ましい。
【００１５】
このように構成することにより、音響波発振部と反射部材との距離が固定的に決まるとともに、音響波発振部からの音響波を確実に反射することができるため、空間に確実に定在波を形成することが可能となる。
【００１６】
本発明のスクリーン形成装置においては、前記複数の音響波発振部は、所定の周波数及び波長の進行波を発振する第１の音響波発振部と、前記第１の音響波発振部から発振される進行波とは同じ周波数及び波長でかつ位相が１８０°ずれた進行波を発振する第２の音響波発振部とが対となって構成されていることが好ましい。
【００１７】
超音波は、その性質上到達距離が比較的短いが、上記のように構成することにより、さほど高い発振出力で超音波からなる音響波を発振しなくても、空間に確実に定在波を形成することが可能となる。
【００１８】
本発明のスクリーン形成装置においては、前記空間を密閉するように配置される透明部材をさらに備えることが好ましい。
【００１９】
このように構成することにより、空間に放出された微細粒子が空間外に飛び出すことが無くなる。このため、例えば、観察者側に微細粒子が飛散して、観察者側の環境に悪影響を与えてしまうのを抑制することが可能となる。また、微細粒子を再利用するような構成を設けた場合には、画像を投影する（スクリーン形成装置を起動する）たびに微細粒子を補充する手間等を省くことが可能となる。
また、風等の影響を受けることが無くなり、良好な画像を維持することが可能となる。
さらにまた、透明な部材を用いていることから、空間に映し出される画像に対しほとんど影響を及ぼすこともない。
【００２０】
本発明のスクリーン形成装置においては、前記複数の音響波発振部のそれぞれは、発振される前記音響波の周波数が略同一となるように設定されていることが好ましい。
【００２１】
このように構成することにより、複数の音響波発振部によって形成される各定在波の節の位置をほぼ同じ位置に揃えることが可能となり、微細粒子の集合体が規則的な位置に配置されることとなる。その結果、良好な画像を実現することが可能となる。
【００２２】
本発明のスクリーン形成装置においては、前記複数の音響波発振部のそれぞれは、発振される前記音響波の周波数がランダムとなるように設定されていることが好ましい。
【００２３】
このように構成することにより、複数の音響波発振部によって形成される各定在波の節の位置がランダムな位置となり、微細粒子の集合体がランダムな位置に配置されることとなる。この場合も、観察者から見て模様として認識できないほどランダム化されていれば、良好な画像を実現することが可能となる。
【００２４】
本発明のスクリーン形成装置においては、前記複数の音響波発振部から発振される前記音響波の波長は、前記空間に投影される画像における画素ピッチの１／１０以下であることが好ましい。
【００２５】
本発明者が実験したところによると、音響波発振部から発振される音響波の波長が空間に投影される画像における画素ピッチの１／１０以下であれば、ある程度の大きさのスクリーンサイズであっても観察者において十分満足のいく画像を投影することが可能となる。
【００２６】
本発明のスクリーン形成装置においては、前記複数の音響波発振部は、圧電素子からなることが好ましい。
【００２７】
このように構成することにより、超音波からなる音響波を安定して発振することが可能となる。また、圧電素子は、素子自体が伸縮するものであることから、複雑な機構を必要としない。その結果、信頼性の高いスクリーン形成装置となる。
【００２８】
本発明のスクリーン形成装置においては、前記空間に放出された微細粒子を回収する微細粒子回収部をさらに備えることが好ましい。
【００２９】
このように構成することにより、微細粒子を再利用するような構成を比較的容易に実現可能となる。また、観察者側に微細粒子が飛散して、観察者側の環境に悪影響を与えてしまうのを抑制することが可能となる。
【００３０】
本発明のスクリーン形成装置においては、前記微細粒子は、水粒子であることが好ましい。
【００３１】
このように構成することにより、比較的安価でかつ容易に本発明のスクリーン形成装置を実現することが可能となる。
【００３２】
本発明のスクリーン形成装置においては、前記微細粒子は、光を拡散させる拡散剤であることが好ましい。
【００３３】
拡散剤は、水粒子に比べて拡散性が高いことから、上記のように構成することにより、比較的広い空間にスクリーンを形成することができ、視野角の広いスクリーンを実現することが可能となる。
【００３４】
拡散剤としては、例えば、水の屈折率（約１．３３）よりも高い屈折率を有するエチルアルコール（約１．３６）を好適に用いることができる。
【００３５】
本発明のスクリーン形成装置においては、前記空間内に配置される透明板をさらに備え、前記複数の音響波発振部は、前記音響波を発振することにより前記透明板に定在波を形成するように構成されていることが好ましい。
【００３６】
本発明のスクリーン形成装置は、上述したように、空間に定在波を形成することによって何も無い空間に画像を形成することが可能であるが、上記のように構成することにより、透明板に定在波を形成して当該透明板上に画像を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明のスクリーン形成装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００３８】
［実施形態１］
まず、実施形態１に係るスクリーン形成装置１の構成について、図１及び図２を用いて説明する。
【００３９】
図１及び図２は、実施形態１に係るスクリーン形成装置１を説明するために示す図である。図１（ａ）はスクリーン形成装置１及びプロジェクタＰＪの斜視図であり、図１（ｂ）はスクリーン形成装置１の構成を示す正面図である。なお、図１（ａ）において、複数の音響波発振部１２及び微細粒子放出部２０の図示を省略している。また、図１（ｂ）に示す定在波や微細粒子としての水粒子については、理解を容易にするために簡略化して示している。
【００４０】
実施形態１に係るスクリーン形成装置１は、図１及び図２に示すように、複数の音響波発振部１２及び微細粒子放出・回収部２０を有する下側筐体１０と、下側筐体１０の両側部に立設される側板３２，３４と、側板３２，３４に連接して配置される上板３０と、透明部材としての２枚の透明ガラス４０，４２と、撮像装置５０と、定在波状態検出部５２と、複数の音響波発振部１２及び微細粒子放出・回収部２０を制御する制御部５４とを備える。
【００４１】
複数の音響波発振部１２は、圧電素子からなり、超音波からなる音響波を発振することにより空間に定在波を形成する。なお、この場合における空間とは、下側筐体１０と側板３２，３４と上板３０と２枚の透明ガラス４０，４２とによって囲まれた空間を意味する。音響波発振部１２の発振周波数は、例えば２０万Ｈｚである。
【００４２】
複数の音響波発振部１２のそれぞれは、発振される音響波の周波数が略同一となるように設定されている。また、複数の音響波発振部１２から発振される音響波の波長は、空間に投影される画像における画素ピッチの１／１０以下である。
【００４３】
微細粒子放出・回収部２０は、水粒子の素となる水を収容する収容部２２と、収容部２２に収容された水に超音波振動を加えて霧状の水粒子を発生させる超音波振動子２４（図示せず。）と、放出・回収口２６と、ファン２８とを有する。ファン２８は、図示しないモータに接続されており、モータの駆動によりファン２８が回転するように構成されている。
【００４４】
なお、微細粒子放出・回収部２０は、空間に向けて水粒子を放出する微細粒子放出部としての機能と、空間に放出された水粒子を回収する微細粒子回収部としての機能の両方を併せ持っている。空間に向けて水粒子を放出する場合には、収容部２２に収容された水に超音波振動を加えて霧状の水粒子を発生させた後、例えば、ファン２８を所定方向に回転させて放出・回収口２６から霧状の水粒子を放出する。一方、空間に放出された水粒子を回収する場合には、例えばファン２８を水粒子を放出したときとは逆方向に回転させて、空間に放出された水粒子を収容部２２へと回収する。
【００４５】
上板３０は、音響波発振部１２から発振される音響波を音響波発振部１２に向けて反射する反射部材としての機能を有する。
【００４６】
透明ガラス４０，４２は、スクリーン形成装置１における前面及び背面に配置されている。上記した下側筐体１０、側板３２，３４、上板３０及び２枚の透明ガラス４０，４２により、空間は密閉されている。
【００４７】
撮像装置５０は、図１においては図示を省略しているが、スクリーン形成装置１の前面側（プロジェクタＰＪ側）の所定位置に配置され、空間に投影される画像又は空間に放出された水粒子の分布状態を撮影する。
【００４８】
定在波状態検出部５２は、撮像装置５０によって撮影された画像又は水粒子の分布状態に基づいて、空間に形成されている定在波の状態を検出する機能を有する。
【００４９】
制御部５４は、定在波状態検出部５２による検出結果に基づいて、複数の音響波発振部１２の駆動を制御する（例えば、発振周波数や発振波長を調整する。）機能を有する。
【００５０】
次に、空間にスクリーンが形成されるメカニズムについて、図３及び図４を用いて詳細に説明する。
図３は、空間にスクリーンが形成されるメカニズムを説明するために示す図である。図３（ａ）は空間に水粒子が放出される前の様子を示す図であり、図３（ｂ）は空間に水粒子が放出されたときの様子を示す図であり、図３（ｃ）は音響波発振部１２から音響波（進行波）を発振した様子を示す図であり、図３（ｄ）は空間に定在波が形成された様子を示す図であり、図３（ｅ）は定在波の節の部分に水粒子が凝集された様子を示す図であり、図３（ｆ）は音響波発振部１２からの音響波の発振を停止した後の様子を示す図である。
図４は、定在波の節の部分に水粒子が凝集される様子を説明するために示す図である。図４（ａ）は空間に形成される定在波を模式的に示す図であり、図４（ｂ）は定在波の節の部分において水粒子が凝集される様子を模式的に示す図である。
【００５１】
空間にスクリーンを形成するために、まず、微細粒子放出・回収部２０によって、空間に向けて水粒子を放出する（図３（ｂ）参照。）。次に、複数の音響波発振部１２から超音波からなる音響波（進行波）を発振する（図３（ｃ）参照。）。この音響波は上板３０によって反射され、当該進行波と反射波とが重なることによって、空間に定在波が形成される（図３（ｄ）参照。）。
【００５２】
このとき、空間に放出された水粒子は、この定在波の節の部分に集まって、音響波の周波数に応じて激しく振動することとなる（図４（ｂ）参照。）。水粒子の振動速度は粒子の大きさによって異なる（相対的に小さな粒子は大きな粒子に比べて振動速度が速い。）ことから、相対的に小さな粒子は大きな粒子と衝突し、合体を繰り返すことで次第に水粒子が肥大化する。つまり、定在波の節の部分において水粒子が凝集されることとなる（図３（ｅ）参照。）。このとき、定在波の周期がスクリーンサイズに対して十分に短くなるように設定されているため、プロジェクタＰＪの投写領域全体にわたって水粒子が細かいピッチで分布する。
【００５３】
音響波発振部１２から音響波の発振を停止すると、定在波の節の部分に凝集された水粒子は落下し（図３（ｆ）参照。）、やがて微細粒子放出・回収部２０によって収容部２２へと回収される。
【００５４】
以上のように構成された実施形態１に係るスクリーン形成装置１によれば、上記の構成からなる音響波発振部１２と微細粒子放出・回収部２０とを備えているため、プロジェクタＰＪの投写領域全体にわたって霧状の水粒子を略均一に分布させることが可能となる。その結果、投写画像のむらを低減することが可能となる。
【００５５】
また、実施形態１に係るスクリーン形成装置１によれば、一旦微細粒子放出・回収部２０から水粒子を放出してしまえば、音響波発振部１２から音響波を発振している間は、水粒子を放出しなくてもスクリーン上に画像を投影し続けることが可能である。つまり、水粒子を放出し続ける必要がないため、従来のスクリーン形成装置の場合のように装置の大型化や複雑化を招くことも無くなる。
【００５６】
したがって、実施形態１に係るスクリーン形成装置１は、投写画像のむらを低減することが可能となるとともに、装置の大型化を抑制することができ、非常に簡易な構造からなるスクリーン形成装置となる。
【００５７】
また、実施形態１に係るスクリーン形成装置１によれば、一旦微細粒子放出・回収部２０から水粒子を放出してしまえば、音響波発振部１２から音響波を発振している間は、必ずしもファン２８を駆動し続ける必要がないため、ファン２８の駆動に起因する騒音の発生を抑制することが可能となる。
【００５８】
実施形態１に係るスクリーン形成装置１においては、反射部材としての上板３０を備えているため、音響波発振部１２と上板３０との距離が固定的に決まるとともに、音響波発振部１２からの音響波を確実に反射することができ、空間に確実に定在波を形成することが可能となる。
【００５９】
実施形態１に係るスクリーン形成装置１においては、空間を密閉するように配置される２枚の透明ガラス４０，４２を備えているため、空間に放出された水粒子が空間外に飛び出すことが無くなる。このため、例えば、観察者側に水粒子が飛散して観察者の付近が濡れたりするなど、観察者側の環境に悪影響を与えてしまうのを抑制することが可能となる。また、画像を投影する（スクリーン形成装置１を起動する）たびに水粒子を補充する手間等を省くことが可能となる。また、風等の影響を受けることが無くなり、良好な画像を維持することが可能となる。さらにまた、透明ガラス４０，４２は透明であることから、空間に映し出される画像に対しほとんど影響を及ぼすこともない。
【００６０】
実施形態１に係るスクリーン形成装置１においては、複数の音響波発振部１２のそれぞれは、発振される音響波の周波数が略同一となるように設定されている。これにより、複数の音響波発振部１２によって形成される各定在波の節の位置をほぼ同じ位置に揃えることが可能となり、水粒子の集合体が規則的な位置に配置されることとなる（図１（ｂ）参照。）。その結果、良好な画像を実現することが可能となる。
【００６１】
実施形態１に係るスクリーン形成装置１においては、複数の音響波発振部１２から発振される音響波の波長は、空間に投影される画像における画素ピッチの１／１０以下であるため、ある程度の大きさのスクリーンサイズであっても観察者において十分満足のいく画像を投影することが可能となる。
【００６２】
実施形態１に係るスクリーン形成装置１においては、複数の音響波発振部１２は、圧電素子からなるため、超音波からなる音響波を安定して発振することが可能となる。また、圧電素子は、素子自体が伸縮するものであることから、複雑な機構を必要としない。その結果、信頼性の高いスクリーン形成装置となる。
【００６３】
実施形態１に係るスクリーン形成装置１においては、空間に放出された水粒子を回収する機能を有する微細粒子放出・回収部２０を備えているため、水粒子を再利用するような構成を比較的容易に実現可能となる。また、観察者側に水粒子が飛散して観察者の付近が濡れたりするなど、観察者側の環境に悪影響を与えてしまうのを抑制することが可能となる。
【００６４】
実施形態１に係るスクリーン形成装置１においては、微細粒子は、水粒子であるため、比較的安価でかつ容易に本発明のスクリーン形成装置を実現することが可能となる。
【００６５】
実施形態１に係るスクリーン形成装置１においては、撮像装置５０によって撮影された画像又は水粒子の分布状態に基づいて、空間に形成されている定在波の状態を検出し、当該検出結果に基づいて、制御部５４が複数の音響波発振部１２の駆動を制御することとしているため、霧状の水粒子を略均一に分布させ、かつ、その分布状態を維持することが可能となる。その結果、良好な投写画像を得ることが可能となる。
【００６６】
［実施形態２］
図５は、実施形態２に係るスクリーン形成装置２を説明するために示す図である。図５（ａ）はスクリーン形成装置２及びプロジェクタＰＪの斜視図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、図５において、図１と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６７】
実施形態２に係るスクリーン形成装置２は、基本的には実施形態１に係るスクリーン形成装置１と同様の構成を有するが、空間内に配置される透明板をさらに備える点で、実施形態１に係るスクリーン形成装置１とは異なる。
【００６８】
実施形態２に係るスクリーン形成装置２においては、図５に示すように、空間内に配置される透明板としての透明ガラス６０をさらに備えている。複数の音響波発振部１２は、超音波からなる音響波を発振することにより透明ガラス６０に定在波を形成するように構成されている。この場合、水粒子は、静電気によって透明ガラス６０に吸着されており、スクリーン形成装置２の電源ＯＦＦ時には除電することとしている。
【００６９】
このように、実施形態２に係るスクリーン形成装置２は、実施形態１に係るスクリーン形成装置１とは、空間内に配置される透明板をさらに備える点で異なるが、音響波発振部１２と微細粒子放出・回収部２０（図示せず。）とを備えているため、実施形態１に係るスクリーン形成装置１の場合と同様に、投写画像のむらを低減することが可能となるとともに、装置の大型化を抑制することができ、非常に簡易な構造からなるスクリーン形成装置となる。
【００７０】
実施形態２に係るスクリーン形成装置２においては、複数の音響波発振部１２は、音響波を発振することにより透明ガラス６０に定在波を形成するように構成されているため、透明ガラス６０上に画像を形成することが可能となる。
【００７１】
実施形態２に係るスクリーン形成装置２は、空間内に配置される透明板をさらに備える点以外の点では、実施形態１に係るスクリーン形成装置１と同様の構成を有するため、実施形態１に係るスクリーン形成装置１が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００７２】
［実施形態３］
図６は、実施形態３に係るスクリーン形成装置３の斜視図である。なお、図６において、図１と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７３】
実施形態３に係るスクリーン形成装置３は、基本的には実施形態１に係るスクリーン形成装置１と同様の構成を有するが、空間を密閉するための２枚の透明ガラス（透明部材）を備えていない点で、実施形態１に係るスクリーン形成装置１とは異なる。
【００７４】
このように、実施形態３に係るスクリーン形成装置３は、実施形態１に係るスクリーン形成装置１とは、空間を密閉するための２枚の透明ガラス（透明部材）を備えていない点で異なるが、音響波発振部１２と微細粒子放出・回収部２０（ともに図示せず。）とを備えているため、実施形態１に係るスクリーン形成装置１の場合と同様に、投写画像のむらを低減することが可能となるとともに、装置の大型化を抑制することができ、非常に簡易な構造からなるスクリーン形成装置となる。
【００７５】
実施形態３に係るスクリーン形成装置３は、空間を密閉するための２枚の透明ガラス（透明部材）を備えていない点以外の点では、実施形態１に係るスクリーン形成装置１と同様の構成を有するため、実施形態１に係るスクリーン形成装置１が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００７６】
［実施形態４］
図７は、実施形態４に係るスクリーン形成装置４を説明するために示す図である。図７（ａ）はスクリーン形成装置４の配置例を示す側面図であり、図７（ｂ）はスクリーン形成装置４の他の配置例を示す側面図である。なお、図７において、図１と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７７】
実施形態４に係るスクリーン形成装置４は、基本的には実施形態１に係るスクリーン形成装置１と同様の構成を有するが、上板、側板及び２枚の透明ガラス（透明部材）を備えていない点で、実施形態１に係るスクリーン形成装置１とは異なる。
【００７８】
図７（ａ）に示すようにスクリーン形成装置４を配置した場合、音響波発振部１２から発振された超音波からなる音響波は、天井Ｃで反射されることによって進行波と反射波とが重なり、定在波が形成されることとなる。そして、定在波の節の部分において水粒子が凝集されることとなる。このとき、定在波の周期がスクリーンサイズに対して十分に短くなるように設定されているため、プロジェクタＰＪの投写領域全体にわたって水粒子が細かいピッチで分布する。
【００７９】
図７（ｂ）に示すようにスクリーン形成装置４を配置した場合、音響波発振部１２から発振された超音波からなる音響波は、壁面に設けられた庇Ｅで反射されることによって進行波と反射波とが重なり、定在波が形成されることとなる。そして、定在波の節の部分において水粒子が凝集されることとなる。このとき、定在波の周期がスクリーンサイズに対して十分に短くなるように設定されているため、プロジェクタＰＪの投写領域全体にわたって水粒子が細かいピッチで分布する。
【００８０】
このように、実施形態４に係るスクリーン形成装置４は、実施形態１に係るスクリーン形成装置１とは、上板、側板及び２枚の透明ガラス（透明部材）を備えていない点で異なるが、音響波発振部１２と微細粒子放出・回収部２０（図示せず。）とを備えているため、実施形態１に係るスクリーン形成装置１の場合と同様に、投写画像のむらを低減することが可能となるとともに、装置の大型化を抑制することができ、非常に簡易な構造からなるスクリーン形成装置となる。
【００８１】
実施形態４に係るスクリーン形成装置４は、上板、側板及び２枚の透明ガラス（透明部材）を備えていない点以外の点では、実施形態１に係るスクリーン形成装置１と同様の構成を有するため、実施形態１に係るスクリーン形成装置１が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００８２】
［実施形態５］
図８は実施形態５に係るスクリーン形成装置５の配置例を示す側面図である。
図９は、実施形態５に係るスクリーン形成装置５を説明するために示す図である。図９（ａ）はスクリーン形成装置５の構成を示す正面図であり、図９（ｂ）は第１の音響波発振部１４から発振される進行波を示す図であり、図９（ｃ）は第２の音響波発振部１６から発振される進行波を示す図である。なお、図９において、図１と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８３】
実施形態５に係るスクリーン形成装置５は、基本的には実施形態１に係るスクリーン形成装置１と同様の構成を有するが、複数の音響波発振部の構成が、実施形態１に係るスクリーン形成装置１とは異なる。
【００８４】
実施形態５に係るスクリーン形成装置５においては、図９に示すように、複数の音響波発振部は、所定の周波数及び波長の進行波を発振する第１の音響波発振部１４と、第１の音響波発振部１４から発振される進行波とは同じ周波数及び波長でかつ位相が１８０°ずれた進行波を発振する第２の音響波発振部１６とが対となって構成されている。
【００８５】
このように、実施形態５に係るスクリーン形成装置５は、実施形態１に係るスクリーン形成装置１とは、複数の音響波発振部の構成が異なるが、上記した第１の音響波発振部１４及び第２の音響波発振部１６と微細粒子放出・回収部２０とを備えているため、実施形態１に係るスクリーン形成装置１の場合と同様に、投写画像のむらを低減することが可能となるとともに、装置の大型化を抑制することができ、非常に簡易な構造からなるスクリーン形成装置となる。
【００８６】
実施形態５に係るスクリーン形成装置５においては、上述したように、第１の音響波発振部１４と第２の音響波発振部１６とが対となって構成されているため、さほど高い発振出力で超音波からなる音響波を発振しなくても、空間に確実に定在波を形成することが可能となる。
【００８７】
実施形態５に係るスクリーン形成装置５は、複数の音響波発振部の構成が異なる点以外の点では、実施形態１に係るスクリーン形成装置１と同様の構成を有するため、実施形態１に係るスクリーン形成装置１が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００８８】
［実施形態６］
図１０は、実施形態６に係るスクリーン形成装置６を説明するために示す図である。図１０（ａ）は水粒子が霧化される前の様子を示す図であり、図１０（ｂ）は水粒子が霧化されたときの様子を示す図であり、図１０（ｃ）は空間に定在波が形成された様子を示す図であり、図１０（ｄ）は定在波の節の部分に水粒子が凝集された様子を示す図であり、図１０（ｅ）は音響波発振部１２からの音響波の発振を停止した後の様子を示す図である。
【００８９】
実施形態６に係るスクリーン形成装置６は、基本的には実施形態１に係るスクリーン形成装置１と同様の構成を有するが、微細粒子放出・回収部を備えていない点で、実施形態１に係るスクリーン形成装置１とは異なる。
【００９０】
実施形態６に係るスクリーン形成装置６においては、図１０に示すように、実施形態１で説明した微細粒子放出・回収部が配設されていない。複数の音響波発振部１２が音響波を発振する前においては、図１０（ａ）に示すように、音響波発振部１２上に水が存在している。つまり、図示による説明を省略するが、下側筐体１０、側板３２，３４、上板３０及び２枚の透明ガラス４０，４２によって密閉された空間に、水粒子の素となる水が入れられている。
【００９１】
スクリーン形成装置６を用いて空間にスクリーンを形成するためには、まず、複数の音響波発振部１２を駆動させて水粒子を霧化させる（図１０（ｂ）参照。）。このとき、制御部５４（図示せず。）は、水粒子を霧化させるのに最適な条件（周波数や波長など）で音響波発振部１２を振動させている。
【００９２】
次に、複数の音響波発振部１２から超音波からなる音響波（進行波）を発振し、空間に定在波を形成する（図１０（ｃ）参照。）。このとき、制御部は、定在波を形成するのに最適な条件（周波数や波長など）で音響波発振部１２を振動させている。なお、このときの振動条件と水粒子を霧化させたときの振動条件とは、異なっていてもよいし同じであってもよい。
【００９３】
このとき、霧化された水粒子は、定在波の節の部分に凝集する（図１０（ｄ）参照。）。定在波の周期がスクリーンサイズに対して十分に短くなるように設定されているため、プロジェクタの投写領域全体にわたって水粒子が細かいピッチで分布する。
【００９４】
音響波発振部１２から音響波の発振を停止すると、定在波の節の部分に凝集された水粒子は落下し（図１０（ｅ）参照。）、音響波発振部１２上で水粒子から水へと戻ることとなる。
【００９５】
このように、実施形態６に係るスクリーン形成装置６は、実施形態１に係るスクリーン形成装置１とは、微細粒子放出・回収部を備えていない点で異なるが、上記の構成からなる音響波発振部１２を備えていることによって、実施形態１に係るスクリーン形成装置１の場合と同様に、プロジェクタの投写領域全体にわたって霧状の水粒子を略均一に分布させることが可能となる。その結果、投写画像のむらを低減することが可能となる。
【００９６】
また、実施形態６に係るスクリーン形成装置６によれば、音響波発振部１２によって一旦水を霧状の水粒子にしてしまえば、空間に定在波が形成されている間は、スクリーン上に画像を投影し続けることが可能である。つまり、水粒子を放出し続ける必要がないため、従来のスクリーン形成装置の場合のように装置の大型化や複雑化を招くことも無くなる。
【００９７】
したがって、実施形態６に係るスクリーン形成装置６は、投写画像のむらを低減することが可能となるとともに、装置の大型化を抑制することができ、非常に簡易な構造からなるスクリーン形成装置となる。
【００９８】
なお、実施形態６に係るスクリーン形成装置６においては、実施形態１〜５に係るスクリーン形成装置１〜５の場合とは異なり、微細粒子放出・回収部を備えていないため、さらに簡易な構造からなるスクリーン形成装置となる。また、実施形態６に係るスクリーン形成装置６においては、ファンを備えていないため、静音性に優れたスクリーン形成装置となる。
【００９９】
実施形態６に係るスクリーン形成装置６は、微細粒子放出・回収部を備えていない点以外の点では、実施形態１に係るスクリーン形成装置１と同様の構成を有するため、実施形態１に係るスクリーン形成装置１が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【０１００】
以上、本発明のスクリーン形成装置を上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０１０１】
（１）上記各実施形態においては、微細粒子が水粒子である場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、エチルアルコールなどの光を拡散させる拡散剤を用いてもよいし、ドライアイスを昇華させることにより発生する二酸化炭素の粒子を微細粒子として用いてもよい。
【０１０２】
（２）上記実施形態１〜４及び６においては、複数の音響波発振部のそれぞれから発振される音響波の周波数が略同一となるように設定された場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の音響波発振部のそれぞれから発振される音響波の周波数がランダムとなるように設定されていてもよい。
【０１０３】
（３）上記各実施形態においては、定在波状態検出部がスクリーンが形成装置に配設されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。定在波状態検出部は、例えば、プロジェクタに配設されていてもよい。この場合は、プロジェクタ及びスクリーン形成装置に、定在波状態検出部による検出結果を送受信する送受信装置が設けられていることが好ましい。
【０１０４】
（４）上記各実施形態においては、撮像装置によって撮影された画像又は水粒子の分布状態に基づいて、空間に形成されている定在波の状態を検出する場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。実施形態１に係るスクリーン形成装置１の構成をもとに説明すると、例えば、音響波発振部１２の近傍にレーザ光源を配設し、上板３０におけるレーザ光源の配置位置に対応する位置にレーザ光の透過量を測定する測定手段を配設して、レーザ光の透過量の測定値から水粒子の集まり濃度を算出して、定在波の状態を検出することとしてもよい。
【０１０５】
（５）上記実施形態１、２及び６においては、空間を密閉するように配置される透明部材として透明ガラスを用い、上記実施形態２においては、空間内に配置される透明板として透明ガラスを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、透明アクリル板を用いてもよい。
【０１０６】
（６）上記実施形態１〜５においては、空間に向けて微細粒子を放出する機能と、空間に放出された微細粒子を回収する機能の両機能を有する微細粒子放出・回収部を備える場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、空間に向けて微細粒子を放出する微細粒子放出部と空間に放出された微細粒子を回収する微細粒子回収部とが、別体として構成されていてもよい。
【０１０７】
（７）上記各実施形態においては、下方に配置された複数の音響波発振部から上方向に向けて音響波が発振される構成を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、上方に配置された複数の音響波発振部から下方向に向けて音響波が発振される構成としてもよいし、右方又は左方に配置された複数の音響波発振部から反対方向に向けて音響波が発振される構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】実施形態１に係るスクリーン形成装置１を説明するために示す図。
【図２】実施形態１に係るスクリーン形成装置１を説明するために示す図。
【図３】空間にスクリーンが形成されるメカニズムを説明するために示す図。
【図４】定在波の節の部分に水粒子が凝集される様子を説明するために示す図。
【図５】実施形態２に係るスクリーン形成装置２を説明するために示す図。
【図６】実施形態３に係るスクリーン形成装置３の斜視図。
【図７】実施形態４に係るスクリーン形成装置４を説明するために示す図。
【図８】実施形態５に係るスクリーン形成装置５を説明するために示す図。
【図９】実施形態５に係るスクリーン形成装置５を説明するために示す図。
【図１０】実施形態６に係るスクリーン形成装置６を説明するために示す図。
【符号の説明】
【０１０９】
１，２，３，４，５，６…スクリーン形成装置、１０…下側筐体、１２…音響波発振部、１４…第１の音響波発振部、１６…第２の音響波発振部、２０…微細粒子放出・回収部、２２…収容部、２６…放出・回収口、２８…ファン、３０…上板、３２，３４…側板、４０，４２…透明ガラス、５０…撮像装置、５２…定在波状態検出部、５４…制御部、６０…透明ガラス、Ｃ…天井、Ｅ…庇、Ｆ…床、ＰＪ…プロジェクタ
【図２】
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【図４】
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【図１】
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【図３】
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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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