JP2000221430A

JP2000221430A - 投影表示装置

Info

Publication number: JP2000221430A
Application number: JP11023158A
Authority: JP
Inventors: Koji Ito; 孝治伊藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2000-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】周囲が明るい状況でも、背景を暗くして高い
コントラストで画像を表示できる投影表示装置を提供す
ること。【解決手段】投影表示装置１は、レーザスキャナ部１
０と、制御部４０と、画像入力部４７と、散乱板駆動回
路４５と、マイクロシャッターアレイ３０及び光吸収体
５２を備えたスクリーン５０とから構成される。レーザ
スキャナ部１０は、画像データに基づいて変調されたレ
ーザブームＬＢをスクリーン５０に走査投影する。この
とき、レーザビームＬＢの当たった部分のシャッター３
７のみを反射位置にして、それ以外のシャッター３７は
透過位置にする。投影されるシャッター３７以外のシャ
ッターを透過位置にすることで、外部からの入射光は、
光吸収体５２に吸収されて黒レベルの低い締まった背景
でレーザビームＬＢのみの画像を鮮やかに表示できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光線により走査す
ることによりスクリーンに画像を表示する投影表示装置
に関し、詳しくは画面のコントラストを高める技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光等による投影表示装置では、表
示用にスクリーンを必要とする。この表示用のスクリー
ンは、視野角の広い明るい映像を見ることができるよう
に、投射された光線を効率よく反射する無指向性の白色
散乱板等のスクリーン等を用いていた。このようなスク
リーンを用いることで投影表示装置から投射した光線を
無駄なく且つ広い角度に反射させ、明るく視野角の広い
画面を形成することができた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、周囲が
明るい場合、周囲の光もスクリーンの散乱板に差込んで
反射するため、反射した光によりスクリーンが白く光っ
てしまい、画像を表示する背景が白くなってしまう。そ
のためいくらレーザ光線のようなパワー密度の高い強い
光線で画像を投射しても、背景が白っぽくなってしまう
ためコントラストを上げることができず、視認性や色彩
の再現性が悪くなるという問題があった。

【０００４】この発明は上記課題を解決するものであ
り、周囲が明るい状況でも、背景を暗くして高いコント
ラストで画像を表示できる投影表示装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に係る発明の投影表示装置では、走査用の
光線を発光させる発光手段と、前記発光手段により発光
される光量を画像データに基づき制御して変調する発光
制御手段と、前記発光手段で発光した光線を走査して投
射する走査手段と、その表面に走査光を反射させる反射
面を有し、走査光を透過させる透過位置と走査光を反射
させる反射位置とに走査に同期して変位可能な可動部材
と、複数の前記可動部材により構成され前記走査手段に
より投射された光線を受けて画像を表示するスクリーン
と、スクリーンを透過した光線を吸収する光吸収体とを
備えたことを特徴とする。

【０００６】この構成に係る投影表示装置では、スクリ
ーンが走査光により走査される場合のみ、可動部材を反
射位置にして走査光を反射させ、走査光を受けていない
部分は可動部材を透過位置にしておくことができる。そ
のため、走査光を受けていない部分に差し込んだ光をス
クリーン背面に配置された光吸収体にスクリーンを透過
させて光を吸収させ、走査光が当たっている部分以外で
はスクリーンに差し込んだ周囲からの光を反射させない
ようにすることができる。従って、走査光が当たってい
る部分以外の背景部分の黒レベルを低くでき、走査光の
当たっている部分に表示される画像のみが認識されるた
め、周囲が明るい状態でも、背景となる黒レベルが低く
きわめてコントラストの高い画像を表示することがで
き、視認性、色再現のよい画像を表示できる。

【０００７】また、請求項２に係る発明の投影表示装置
では、請求項１に記載の投影表示装置の構成に加え、前
記スクリーンは、前記可動部材が、画素に対応して配設
された、静電駆動の機械的マイクロシャッターアレイか
ら構成されていることを特徴とする。

【０００８】この構成に係る投影表示装置では、走査光
を反射させるための可動部材をマイクロシャッターアレ
イのシャッターで構成したことで、走査光を反射する部
分を極めて小さな面積とし、走査光の当たらない部分の
可動部材を透過位置にすることで、不要な光の反射を少
なくすることができる。従って、差し込んだ周囲の光の
反射を少なくすることでよりコントラストを高め、より
視認性、色再現のよい画像を表示できる。

【０００９】また、可動部材の質量を小さなものとする
ことができるため、省エネルギー・低騒音・低振動とす
ることができる。また、駆動速度も比較的容易に高める
ことができるため、ちらつきのない動画の表示も可能で
ある。

【００１０】請求項３に係る発明の投影表示装置では、
請求項１に記載の投影表示装置の構成に加え、前記スク
リーンは、前記可動部材が、画素に対応して配設され
た、電磁駆動の揺動式の機械的シャッターから構成され
ていることを特徴とする。

【００１１】この構成に係る投影表示装置では、簡易で
低コストの装置で、可動部材を駆動させることができ
る。

【００１２】請求項４に係る発明の投影表示装置では、
請求項１に記載の投影表示装置の構成に加え、前記スク
リーンは、前記可動部材が、画素に対応して配設された
モータにより駆動される回転式シャッターからなる可動
部材から構成されていることを特徴とする。

【００１３】この構成に係る投影表示装置では、可動部
材を回転運動により駆動させるため騒音が少なく簡易で
低コストの装置で、可動部材を駆動させることができ
る。

【００１４】請求項５に係る発明の投影表示装置では、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の投影表示装置
の構成に加え、前記可動部材は、その大きさが１画素に
対応した大きさであるをこと特徴とする。

【００１５】この構成に係る投影表示装置では、可動部
材が必要最小限の面積である１画素に対応しているた
め、走査光の当たる画素以外の可動部材を透過位置にで
き、透過位置にできる可動部材の面積を最大限に大きく
できるので、不要な光の反射を少なくすることができ
る。従って、差し込んだ周囲の光の反射を少なくするこ
とでよりコントラストを高め、より視認性、色再現のよ
い画像を表示できる。

【００１６】請求項６に係る発明の投影表示装置では、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の投影表示装置
の構成に加え、前記可動部材は、その大きさが１又は複
数回の主走査により表示される画面の画素に対応した大
きさであることを特徴とする。

【００１７】この構成に係る投影表示装置では、可動部
材を１回の主走査あるいは複数回の主走査分の画素に対
応した大きさで可動部材が形成されているため、画素ご
とに可動部材を駆動する場合等に比べて、可動部材を動
かす回数が少なくなり、低騒音・低振動のスクリーンと
することができる。

【００１８】請求項７に係る発明の投影表示装置では、
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の投影表示装置
の構成に加え、前記発光手段は、レーザ発振器を備えた
ことを特徴とする。

【００１９】この構成に係る投影表示装置では、発光手
段にレーザ発振器を用いることで、パワー密度の高い光
線で画像を表示できるため、可動部材により背景の黒レ
ベルが低くなったのと相俟って、コントラストを高め、
より視認性、色再現のよい画像を表示できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る投影表示装置
を好ましい１の実施の形態により、添付図面を参照して
説明する。ここで図１は、本発明に係る第１の実施の形
態である投影表示装置１の主要構成を図示した模式図で
ある。まず、図１を参照しながら投影表示装置１の構成
の概略について説明する。

【００２１】投影表示装置１は、本体２とスクリーン５
０Ａとから構成される。本体２は、レーザスキャナー部
１０と、制御部４０と、画像入力部４７と、散乱板駆動
回路４５とを備えて構成される。また、スクリーン５０
Ａは、マイクロシャッターアレイ３０と、光吸収体５２
と、これを支持する支持体５６からなり、マイクロシャ
ッターアレイ３０が本発明のスクリーンに相当する。

【００２２】ここで、図２は、投影表示装置１の本体２
の構成を示した模式図である。以下、図２に沿って本体
２を説明する。

【００２３】図２に示すように、制御部４０は、ＣＰＵ
４１とＲＯＭ４２とＲＡＭ４３とインタフェイス４４と
がバスにより接続されて構成される周知のコンピュータ
から構成されている。ＣＰＵ４１はプログラムに基づい
て各種の演算や命令を行い、ＲＯＭ４２は、読み出し専
用の不揮発性メモリからなり、投影表示装置１全体を制
御する為のプログラムが格納されており、このプログラ
ムは、入力処理・データ展開を行ってデータ展開された
データによりレーザ発振器１３（図３参照）に変調信号
を送って画像データに基づいて変調しながら投射させ、
散乱板駆動回路４５によりスクリーン５０Ａのマイクロ
シャッターアレイ３０を駆動しながらスクリーン５０Ａ
の画面を２次元走査してスクリーン５０Ａ上に画像を表
示する一連の処理の他、図示しない電源部や他のハード
ウエアの制御を行うプログラムである。ＲＡＭ４３は、
読み書き自由な揮発性メモリからなり各種の一時的なバ
ッファ、カウンタ、フラグ他のレジスタ情報等を記憶す
る記憶手段である。

【００２４】画像入力部４７は、インタフェイス４８と
画像処理部４９から構成される。入力データとしては、
一般のＲＧＢビデオ信号がインタフェイス４８を介して
入力される。尚、入力信号はこれに限らず各種の方式の
信号を入力するものが考えられる。また、画像処理部４
９は、入力された画像データをそのまま、あるいは必要
に応じて投影すべき画像データに変換して記憶しておく
バッファを備えた処理部であり、これを展開する展開場
所でもある記憶手段を有するが、制御部４０のＲＡＭ４
３で記憶されてもよい。

【００２５】レーザスキャナ部１０は、走査手段に相当
し、スキャナ１１及びスキャナ制御部１２から構成され
る。スキャナ制御部１２は、発光制御手段であるレーザ
発振器制御部１５と、ポリゴンミラー制御部１６とから
構成されている。レーザ発振器制御部１５は、制御部４
０から送出された微弱な信号に基づいて、駆動信号を発
生させてレーザ発振器１３（図３参照）に送出する駆動
回路である。また、ポリゴンミラー制御部１６は、制御
部４０からの微弱な制御信号に基づいて駆動信号を発生
させて、主走査ポリゴンミラー１７及び副走査のポリゴ
ンミラー１８を回転させるモータに送出する駆動回路で
ある。

【００２６】ここで、図３は投影表示装置１のレーザビ
ームＬＢを走査する構成を表した模式図である。以下、
図３によりレーザスキャナ部１０他によりレーザビーム
ＬＢを走査する構成と、その作用を説明する。

【００２７】まず、レーザ発振器１３は、加法混色の３
原色である赤色レーザ発振器１３Ｒ、緑色レーザ発振器
１３Ｇ、青色レーザ発振器１３Ｂから構成され、赤色光
を発光する赤色レーザ発振器１３Ｒには、Ｈｅ−Ｎｅレ
ーザが、緑色光を発光する緑色レーザ発振器１３Ｇに
は、Ａｒレーザが、青色光を発光する青色レーザ発振器
１３Ｂには、Ｈｅ−Ｃｄレーザが好適に用いられる。ま
た、これらの３つのレーザ発振器１３からそれぞれ発光
されるレーザビームＬＢＲ，ＬＢＧ，ＬＢＢは第１レー
ザビーム合成器１４Ａ及び第２レーザビーム合成器１４
Ｂ（以下レーザビーム合成器１４という）により１つの
光軸をもつレーザビームＬＢに合成される。まず赤色レ
ーザ発振器１３Ｒと緑色レーザ発振器１３Ｇが第１レー
ザビーム合成器１４Ａにより合成される。第１レーザビ
ーム合成器１４Ａは、特定の波長の光線を選択的に反射
又は透過させるダイクロイックミラー（半透明反射板）
から構成されており、赤色レーザ発振器１３Ｒから照射
されたレーザビームＬＢＲは透過させるが、緑色レーザ
発振器１３Ｇから照射された緑色レーザビームＬＢＧは
出力光の波長の違いにより反射させる材質から構成され
る。そのため第１レーザビーム合成器１４Ａに、直交し
て配設された赤色レーザ発振器１３Ｒと緑色レーザ発振
器Ｇからそれぞれ射出された赤色レーザビームＬＢＲ及
び緑色レーザビームＬＢＧは、赤色レーザビームＬＢＲ
がダイクロイックミラーを透過して直進し、緑色レーザ
ビームＬＢＧがダイクロイックミラーにより反射してそ
の光軸が直角に偏向されるため、両者の光軸は同一方向
に揃えられ、同一の光軸をもつように調整される。同様
に、赤色レーザビームＬＢＲと緑色レーザビームＬＢＧ
が合成されたものに第２のレーザビーム合成器により、
さらに青色レーザ発振器１３Ｂにより発光された青色レ
ーザビームＬＢＢが合成され、本来の入力された色彩を
再現できる。尚、これら３本のレーザビームＬＢＲ，Ｌ
ＢＧ，ＬＢＢの合成は波長による屈折率の差を利用して
プリズムにより光束を合成するような構成のものであっ
ても良く、３つの光束を１つにまとめられるものであれ
ばよい。

【００２８】レーザ発振器１３により射出され、レーザ
ビーム合成器１４により１つの光束にまとめられたレー
ザビームＬＢは、高速で回転する主走査ポリゴンミラー
（回転多面鏡）１７に投射される。主走査ポリゴンミラ
ー１７は、図３に示すように底面に対して高さの低い正
六角柱形状で、側面に６つの平面鏡を備える。回転軸が
水平且つ、レーザビームＬＢに対して垂直な線を上方に
平行移動した位置に配置されているため、レーザビーム
ＬＢは、この回転軸を中心に回転する６つの平面鏡によ
り下方に反射され、その光軸の向きは主走査ポリゴンミ
ラー１７の回転により反射前のレーザビームＬＢの光軸
との内角を大きくするように変化する。

【００２９】このとき、主走査ポリゴンミラー１７に反
射されたレーザビームＬＢは、所定角度の範囲外には投
射されないように、図２の示すスキャナ制御部１２に備
えられたレーザ発振器制御部１５とポリゴンミラー制御
部１６により制御される。又、このレーザ発振器制御部
１５とポリゴンミラー制御部１６による制御を調和させ
るため、主走査ポリゴンミラー１７により反射されたレ
ーザビームＬＢの光軸が、主走査開始の位置のレーザビ
ームＬＢの光束が通過する位置の近傍に、主走査ビーム
センサ１９を設けて、レーザビームＬＢの実際の位置を
検出し、主走査ポリゴンミラー１７の回転にレーザ発振
器１３の発光のタイミングを合わせている。ここで、主
走査ビームセンサ１９が受光した光は、信号として制御
部４０に送られるが、この信号を以下主走査ＳＯＳ（Ｓ
ｔａｒｔＯｆＳｃａｎｎｉｎｇ）信号と呼ぶ。この
主走査ＳＯＳ信号を検知した制御部４０は、この信号に
基づいて、主走査ポリゴンミラー１７の回転速度に基づ
いて演算された走査開始位置に基づいてレーザ発振器制
御部１５に、画像データに基づいて変調されたレーザ発
光の為の制御信号を送出する。このようにして一行分の
画像データに基づいて変調された信号が、レーザ発振器
１３の駆動回路であるレーザ発振器制御部１５によりレ
ーザ発振器１３に駆動信号が送出され、レーザ発振器１
３により発光されたレーザビームＬＢは、主走査ポリゴ
ンミラー１７で反射され、副走査ポリゴンミラー１８に
反射されてスクリーン５０Ａの図３のＸ方向に走査さ
れ、スクリーン上に一行分の画像が投影される。

【００３０】主走査ポリゴンミラー１７に反射されて偏
向したレーザビームＬＢは、上述のように図３において
その下方に位置する副走査ポリゴンミラー１８に向かっ
て反射される。この副走査ポリゴンミラー１８は６枚の
平面鏡を側面に有し、底面に対して高さの大きい細長の
正六角柱の形状で、その回転軸は水平で、スクリーン５
０Ａと平行に、且つ主走査ポリゴンミラー１７よりスク
リーン５０Ａに対して反対方向に若干変位された位置に
配置され、主走査ポリゴンミラー１７により偏向される
方向と同じ方向に平面鏡の長手方向が配置される。そし
て、この副走査ポリゴンミラー１８は上端がスクリーン
５０Ａに近づく方向に回転する。そのため主走査ポリゴ
ンミラー１７から反射されてきたレーザビームＬＢは、
さらにスクリーン５０Ａの方向に偏向されて、時間の経
過とともに、偏向される内角が大きくなるように、即ち
スクリーン５０Ａの上方から下方にレーザビームＬＢが
移動する方向に方向が変化する。

【００３１】以上のように、水平の主走査を行いながら
垂直方向に副走査を行う。これはＣＲＴの水平走査及び
垂直走査と同様の走査である。このようにしてＸ方向に
６４０画素、Ｙ方向に４８０画素がマトリクス状配置さ
れた画面を走査を行うと１画面が表示されるが、副走査
ポリゴンミラー１８は一定の速度で回転するので、主走
査においては制御部４０で適当な間隔をおいて制御信号
を送出する。そうすれば、回転する副走査ポリゴンミラ
ー１８の次の鏡面で次の画面の副走査を行うことができ
る。この副走査は電流により角度を制御するガルバノメ
ータ（揺動一面鏡）を用いても可能であるが、ガルバノ
メータを用いた場合より、ポリゴンミラーを用いた方が
角速度に変化がないためポリゴンミラーを用いることが
好ましい。

【００３２】なお、さらに厳密にいえば、主走査ポリゴ
ンミラー１７により主走査の１ライン分を走査する間に
副走査ポリゴンミラー１８が回転するので、これを補正
するように本実施の形態では副走査ポリゴンミラー１８
の主走査方向側がやや下がった方向に傾けてセットされ
ている。

【００３３】ここで、本実施の形態の投影表示装置１で
は、本体２に対して、スクリーン５０Ａの相対的な位置
が固定されておらず、本体２の投影するレーザビームＬ
Ｂと、スクリーン５０Ａ上のマイクロシャッターアレイ
３０の位置を合わせなければ、マイクロシャッターアレ
イ３０の動きと、レーザビームＬＢの投影される位置と
同期させることができない。そのため、鉛直方向及び水
平方向の走査の開始位置Ｓを検出するために、本来のス
クリーン上での走査開始位置Ｓの僅かに上方よりレーザ
発振器１３を点灯し、無変調でレーザビームＬＢを射出
して主走査及び副走査を開始する。そして、スクリーン
５０Ａ上の（Ｘ，Ｙ）＝（１，１）の座標の走査開始位
置Ｓの近傍に配置された副走査ビームセンサ２０にレー
ザビームＬＢが入射されると、副走査ビームセンサ２０
から副走査ＳＯＳ信号が制御部４０に送出され、制御部
４０では、予め位置が分かっている副走査ビームセンサ
２０に位置を基準として、この信号から実際の走査開始
位置Ｓである座標（Ｘ，Ｙ）＝（１，１）までの時間を
演算し、演算により算出された所定時間後にレーザスキ
ャナ部１０のスキャナ制御部１２に画像情報に基づいた
制御信号が送出され、スキャナ制御部１２はレーザ発振
器１３に変調された駆動信号を送出して、画像を表示す
るための主走査及び副走査が開始される。

【００３４】なお、この副走査ＳＯＳ信号を受信した制
御部４０は、レーザビームＬＢが座標（Ｘ，Ｙ）＝
（１，１）の点Ｓから走査を始めるタイミングと同期さ
せて、同時に、散乱板駆動回路４５に制御信号を送っ
て、マイクロシャッターアレイ３０の座標（Ｘ，Ｙ）＝
（１，１）の点Ｓに対応する散乱板であるシャッター３
７をレーザビームＬＢの光軸と略垂直になる位置である
反射位置に変位させてレーザビームＬＢを反射させ、レ
ーザビームＬＢが次の座標（Ｘ，Ｙ）＝（２，１）を走
査するときは、同じ座標のシャッター３７を反射位置に
変位させる。このようにして、レーザビームＬＢで走査
する座標のシャッター３７を反射位置に変位させる。

【００３５】さらに、図３に示すように、画面の右下の
座標（Ｘ，Ｙ）＝（６４０，４８０）の点Ｅの近傍に配
置された補助副走査ビームセンサ２１によりレーザビー
ムＬＢを受光し、補助副走査ビームセンサ２１は、補助
副走査ＳＯＳ信号を制御部４０に送出する。そして、制
御部４０は、この補助副走査ＳＯＳ信号と先に受信した
副走査ＳＯＳ信号とに基づいて、画面の走査の始点と終
点を認識し、投影すべき画面の拡大率を演算する。そし
て、デフォルト値あるいは任意に設定している投影拡大
率等の画面の設定値を、この点Ｓを始点にし、点Ｅを終
点にするように演算して、再設定する。このような操作
によりレーザビームＬＢの走査位置とマイクロシャッタ
ーアレイ３０に配列されたシャッター３７との位置関係
を一致させることができる。なお、さらに望ましくは、
図示しない第３あるいは第４の副走査ビームセンサによ
り、レーザビームＬＢをさらに受光してその結果を加え
て演算し、その位置や拡大率を補正すれば、画面の傾き
等を補正した精度の高い補正をしてレーザビームＬＢの
走査位置とシャッター３７の位置合わせをすることがで
きる。

【００３６】ここで、スクリーン５０Ａについて詳説す
る。図１に示すように、本体２のレーザスキャナ部１０
から射出されたレーザビームＬＢは、スクリーン５０Ａ
に投射される。スクリーン５０Ａは、マイクロシャッタ
ーアレイ３０と、光吸収体５２を備えて構成される。マ
イクロシャッターアレイ３０は、上述のように、レーザ
ビームＬＢの走査位置に合わせて、本発明の可動部材に
相当する散乱板であるシャッター３７を閉じて、レーザ
ビームＬＢを反射させて画像を表示する。

【００３７】まず、このスクリーン５０Ａに用いられて
いるマイクロシャッターアレイ３０の説明をする。ここ
で、図４は、投影表示装置１のマイクロシャッターアレ
イ３０の動作原理を示す模式断面図である。また図５
は、投影表示装置１のマイクロシャッターアレイ３０の
一部を斜視した模式図である。

【００３８】本願においてマイクロシャッターとは、任
意に開閉自由な微細な機械式シャッターをアレイ状に複
数配列したものをいう。例えば、微小機械式シャッター
アレイの技術として、特表昭６１−５０３０５６号公報
に記載の「静電作動２進シャタ装置のアレイ」が知られ
ている。この発明は、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）薄膜が、静電駆動により基板に垂直に立ち上がる
ことにより光の透過が可能になるという機械式シャッタ
ーである。以下、この従来例の構造を図４及び図５を参
照して説明する。

【００３９】図５に示すように、上下のガラス基板３１
には、ＸＹのお互いに直交する方向に導電性の透明Ｘ方
向の電極３４，３５とＹ方向の電極３２とが内側の表面
上に設けられている。図４には、上側のガラス３０にＹ
方向の電極３２が設けられており、他方、下側のガラス
３１には、Ｙ電極３２に直交するＸ方向に電極３３，３
４，３５が設けられている構造が示されている。ここで
ＰＥＴ膜３６は、Ｘ電極３３，３４，３５の上に配置さ
れている。今、Ｙ電極３２とＸ電極の１つ３４との間に
静電界が印加されたとき、ＰＥＴ膜３６の誘電率が周囲
の空気よりも大きいために、静電界の向きに配向しよう
とする力がＰＥＴ膜３６に働く。この結果、ＰＥＴ膜３
６は、図４に示すようにガラス基板３１に垂直な方向に
立ち上がることになる。上側のガラス基板３１の上面よ
り照射する光があるとき、ＰＥＴ膜３６が立ち上がった
領域だけが透過孔３８が形成され光を透過するため、
（Ｘ，Ｙ）の特定の位置に光が透過する領域と透過しな
い領域の２つの状態を設定することができる。この性質
は、表示デバイスとして役立つものである。

【００４０】投影表示装置１においては、このマイクロ
シャッターを、シャッターとしてではなく、微細な投影
用の散乱板として用いている。すなわち、図４、図５に
示すようにシャッター３７を閉じた部分にレーザビーム
ＬＢを当てる。このシャッター３７は、不透明な白色に
着色されたＰＥＴ等の樹脂により製作され、表面を化学
エッチングを施した微細な凹凸を形成されることによ
り、微細な反射型の散乱板として機能する。従って、シ
ャッター３７が閉じた状態では、照射されたレーザビー
ムＬＢを拡散して反射し、無指向性の反射板としてスク
リーン５０Ａにおいて観察者に対して画像として認識さ
せる。

【００４１】一方、シャッター３７を開放した状態で
は、透過孔３８から周囲から差し込む光を透過させ、図
１に示すようにマイクロシャッターアレイ３０の背面に
配設された光吸収体５２にこの光を当てる。この光吸収
体５２は、反射率がきわめて低い、例えば表面に植毛し
た黒色の繊維などにより形成され、光吸収体５２に当た
った光は、この光吸収体５２に吸収されるため、観察者
は、スクリーン５０Ａにおいて画像とは認識されず、黒
い背景の一部としてしか認識されない。なお、光吸収体
５２は、反射率の低い材質でさえあればよく、繊維の層
に限らず、単に塗装することにより形成されたようなも
のであってもよい。

【００４２】このようにして、形成されたマイクロシャ
ッターアレイ３０を備えたスクリーン５０Ａは、図１に
示すように、レーザビームＬＢの当たるシャッター３７
のみを閉じた状態にし、画像を形成するレーザビームＬ
Ｂの光は反射させる。それ以外のシャッター３７は開放
して、レーザビームＬＢ以外の周囲から差し込む光を光
吸収体５２に吸収させる。このように、シャッター３７
を開閉するように制御することで、画像を形成するレー
ザビームＬＢの反射光のみが観察者に認識され、それ以
外の光は光吸収体５２に吸収されるため、観察者は、引
き締まった黒い背景にレーザビームＬＢにより投射され
た鮮やかな画像観察することになる。

【００４３】そして、このレーザビームＬＢを、図３の
走査開始位置Ｓから、Ｘ方向に主走査するとともに、Ｙ
方向に副走査する。ここでは、投影して表示する画面
は、画素は１行６４０画素で、４８０行から構成され
る。尚、これらの画素は、図３のＸ方向、Ｙ方向をＸ
軸、Ｙ軸とした座標系を取り、（Ｘ，Ｙ）の座標で位置
を示す。前述のマイクロシャッターアレイ３０は、横に
６４０枚、縦に４８０列のシャッターを備え、この画素
の配列に対応している。従って走査終了位置Ｅは、座標
が（Ｘ，Ｙ）＝（６４０，４８０）と表される。

【００４４】このように画素が配列されたスクリーン５
０Ａのマイクロシャッターアレイ３０に対してスキャナ
１１によりレーザビームＬＢが走査されると、レーザビ
ームＬＢが走査する画素に対応したスクリーン５０Ａの
シャッター３７のみが順番に閉じてレーザビームＬＢを
反射させて画像を表示する。

【００４５】なお、以上のようにして、レーザビームＬ
Ｂにより、スクリーン５０Ａ上に表示された画像は両側
部が糸巻き状の歪みを示したり、上下方向に走査線間の
間隔の不一致を生じる。そのため、制御部４０におい
て、中央部の走査のための変調時間を延長するか、上
端、下端部の変調時間を短縮することで、ソフト制御的
に歪み補正をすることが好ましく、或いは、図２に示す
ようなｆθレンズ５１などを用いて光学的に歪みを補正
することが望ましい。

【００４６】本実施の形態では、Ｘ方向への主走査線
（水平走査線）４８０本の主走査を１／３０秒の副走査
（垂直走査）の間に行って一画面を表示しており、人間
の残像によりちらつきの少ないスムーズな画面が投影可
能となっている。

【００４７】また、このように、画像を反射するシャッ
ター３７のみを閉じ、他のシャッター３７開放すること
により、観察者の目は、２／４８０×６４０＝１／１５
３６００の時間だけ反射位置のシャッターを見ることに
なる。このとき、レーザビームＬＢの光はすべて反射し
ているので、レーザビームＬＢが反射される光は減衰す
ることがない。一方、周囲から射し込む光は、光が射し
込んだ時間の１／１５３６００しか反射されないので、
その光量は著しく少なくなることが分かる。その結果、
レーザビームＬＢの光に対して、周囲から射し込む光の
量の割合が極端に小さくなり、Ｓ／Ｎ比が向上する。従
って、光の刺激としては、ほとんどレーザビームＬＢの
光の刺激しか届かず、この観察者に届いたレーザビーム
ＬＢの光は残像として残り、一方シャッター３７を開放
して光吸収体５２に吸収された周囲から差し込んだ光
は、観察者の目には光の刺激としてはほとんど残らない
ため、観察者は、周囲が明るい状況で、スクリーン５０
Ａに周囲の光が射し込むようなことがあっても、画像の
ない黒レベルが低い引き締まった背景で、レーザビーム
ＬＢにより表示された鮮やかな動画を観察することがで
きる。

【００４８】以上のように構成された投影表示装置１
は、以下のような作用がある。ここで図９は、投影表示
装置１の処理の手順を説明するためのフローチャートで
ある。以下この図９に沿って、第１の実施の形態の投影
表示装置１の作用を説明する。

【００４９】処理が開始されると（スタート）、まずシ
ャッター３７を図４に示すようにすべて開、つまり開放
して透過位置にする（ステップ１（以下ステップをＳと
略記してＳ１のように表記する。）。この段階では、ス
クリーン５０Ａは、光吸収体５２が観察されるため黒く
見える。次に、主走査ポリゴンミラー１７および副走査
ポリゴンミラー１８の回転を開始してレーザ発振器１３
を点灯してレーザビームＬＢを射出する（Ｓ３）。

【００５０】ここで、投影表示のループが開始される
（Ｓ５〜Ｓ３１）。前述のように、投影表示装置１の本
体とスクリーン５０Ａの相対的位置関係は、ずれる可能
性があるのでレーザビームＬＢとスクリーン５０Ａの位
置合わせをする必要がある。そこで副走査ＳＯＳを制御
部４０が受け取るのを待ち（Ｓ７：ＮＯ→Ｓ７）、副走
査ＳＯＳを制御部４０が受け取ったら（Ｓ７：ＹＥ
Ｓ）、次に補助副走査ＳＯＳを制御部４０が受け取るの
を待ち（Ｓ９：ＮＯ→Ｓ９）、補助副走査ＳＯＳを制御
部４０が受け取ったら（Ｓ９：ＹＥＳ）、投影位置及び
投影サイズを制御部４０で演算し、レーザビームＬＢと
スクリーン５０Ａの位置合わせをするように、レーザ発
振器１３の点灯・変調タイミングを変更する（Ｓ１
１）。

【００５１】このようにレーザビームＬＢとスクリーン
５０Ａの位置合わせが終了すると、レーザビームＬＢに
よる画面の走査の手順のループが実行される（Ｓ１３〜
Ｓ２７）。ここでは図３のＹ方向に第１行目から第４８
０行目まであるので、Ｙ＝１からＹ＝４８０までＹの増
分を１として処理を繰り返す。まず第１行目の主走査の
処理であるＹ＝１のときの処理から始める（Ｓ１３）。
前述のＳ１１において修正された走査開始位置Ｓからレ
ーザビームＬＢの走査が始まるが、レーザビームＬＢが
主走査ビームセンサ１９に入射するのを待ち（Ｓ１５：
ＮＯ→Ｓ１５）、レーザビームＬＢが主走査ビームセン
サ１９に入射したら（Ｓ１５：ＹＥＳ）、座標（Ｘ，
Ｙ）＝（１，１）から（Ｘ，Ｙ）＝（６４０，１）ま
で、Ｘ＝１からＸ＝６４０までＸの増分を１として、画
素の位置をあわせるため図３のＸ方向に走査されるレー
ザビームＬＢの移動の合わせてシャッター３７の開閉の
処理を開始する（Ｓ１７）。まず第１列目の主走査の始
点である座標（Ｘ，Ｙ）＝（１，１）の散乱板であるシ
ャッター３７を閉じて、反射位置にする（Ｓ１９）。そ
して、次に前に閉じられたシャッター３７を開放する
（Ｓ２１）。但し、このステップにおいては、初回のみ
は（Ｘ，Ｙ−１）＝（１，−１）は存在しないシャッタ
ーであるので、この処理を行わないものとする。

【００５２】このように座標（Ｘ，Ｙ）＝（１，１）の
閉ざされたシャッター３７に、画像信号で変調されたレ
ーザビームＬＢが投影され、ここに投影されたレーザビ
ームＬＢを反射させて観察者に画像を表示する（Ｓ２
３）。座標（Ｘ，Ｙ）＝（１，１）へのレーザビームＬ
Ｂによる投影が終了したら次の画素の主走査の処理を行
う（Ｓ２５→Ｓ１７）。次の画素は、Ｘ＝１をインクリ
メントしてＸ＝２とし、座標（Ｘ，Ｙ）＝（２，１）の
シャッター３７を閉じ（Ｓ１９）、すでにレーザビーム
ＬＢを投影した座標（Ｘ，Ｙ）＝（２，１）のシャッタ
ー３７を再び開放する（Ｓ２１）。そして、閉じた座標
（Ｘ，Ｙ）＝（２，１）のシャッター３７に画像信号で
変調されたレーザビームＬＢを投影し（Ｓ２３）、２画
素目の表示の処理を終了し（Ｓ２５）、３画素目の処理
に移行する。（Ｓ１７）。このようにして、Ｘ＝６４０
になるまでＳ１７からＳ２５までの処理を繰り返し、Ｘ
＝６４０になったら、第１行目の主走査の処理のループ
を終了する（Ｓ２５）。

【００５３】このようにＹ＝１として第１行目の主走査
の処理のループが終了したら、（Ｓ２７）、Ｙ＝１をＹ
＝２に１インクリメントして、第２行目の主走査の処理
に移行する（Ｓ１３）。ここで、２回目の主走査ＳＯＳ
を待ち（Ｓ１５：ＮＯ→Ｓ１５）、主走査ＳＯＳを制御
部４０で検知したら（Ｓ１５：ＹＥＳ）、第２行目の主
走査の処理のループに移行する（Ｓ１７〜Ｓ２５）。こ
こでは上述の第１列目のと同様の処理が行われ（Ｓ１７
〜Ｓ２５）、第２行目の主走査が終了する（Ｓ２７）。
そして、第３行目の主走査を行うため、Ｙ＝２を１イン
クリメントしてＹ＝３とし（Ｓ１３）、第３行目の主走
査の処理が行われる（Ｓ１３〜Ｓ２７）。このように主
走査を繰り返してＹ＝４８０の４８０行目の主走査の処
理が終了したら、画面すべての走査が完了するので、走
査の手順のループ（Ｓ１３〜Ｓ２７）が終了するが、最
後にレーザビームＬＢを投影したシャッターである座標
（Ｘ，Ｙ）＝（６４０，４８０）のシャッターを閉じ
て、１画面の投影表示のループ（Ｓ５〜Ｓ３１）を終了
する（Ｓ３１）。この場合、終了スイッチが押されてな
ければ、２度目の投影表示のループの処理が行われる
（Ｓ３１→Ｓ５）。なお、この際、次の画面を表示する
ようにするステップを付加すれば動画を投影表示するこ
とも可能である。このように、終了スイッチが押される
までは、Ｓ５〜Ｓ３１までの処理が１／３０秒ごとに繰
り返されて残像により静止画と認識される。終了スイッ
チを押せばすべての処理が終了する（Ｓ２５→終了）。

【００５４】本実施の形態では、以上述べたような構成
及び作用を備えるため、以下のような効果を有する。即
ち、この構成に係る投影表示装置１は、スクリーン５０
ＡがレーザビームＬＢにより走査される場合のみ、シャ
ッター３７を反射位置にして走査光を反射させ、走査光
を受けていない部分はシャッター３７を透過位置にして
おくことができる。そのため、レーザビームＬＢを受け
ていない部分に差し込んだ光をスクリーン５０Ａ背面に
配置された光吸収体５２に透過光３８から透過させた光
を吸収させ、レーザビームＬＢが当たっている部分以外
ではスクリーン５０Ａに差し込んだ周囲からの光を反射
させないようにすることができる。従って、レーザビー
ムＬＢが当たっている部分以外の背景部分の黒レベルを
低くでき、レーザビームＬＢの当たっている部分に表示
される画像のみが認識されるため、周囲が明るい状態で
も、背景となる黒レベルが低くきわめてコントラストの
高い画像を表示することができ、視認性、色再現のよい
画像を表示できる。

【００５５】特に、レーザビームＬＢを反射させる散乱
板を１画素に対応するように、マイクロシャッターアレ
イ３０で構成したことで、レーザビームＬＢを反射する
部分を小さな面積とし、レーザビームＬＢの当たらない
部分のシャッター３７を透過位置にすることで、不要な
光の反射を少なくすることができる。従って、差し込ん
だ周囲の光の反射を少なくすることでよりコントラスト
を高め、より視認性、色再現のよい画像を表示できる。

【００５６】さらに、散乱板を構成する可動部分である
シャッター３７の質量を小さなものとすることができる
ため、低騒音・低振動とすることができる。また、駆動
速度も比較的容易に高めることができるため、ちらつき
のない動画の表示も可能である。

【００５７】次に、本発明の投影表示装置の第２の実施
の形態を説明する。ここで図６は、第２の実施の形態の
スクリーン５０Ｂを表示面側から見た模式図である。
又、図７は、第２の実施の形態のスクリーン５０Ｂの模
式断面図である。第２の実施の形態は、散乱板として揺
動式の散乱板５３を用い、且つ揺動式の散乱板５３を画
像を形成する画素１行分に対応させて、レーザビームＬ
Ｂが１回の主走査で走査する、１水平走査線に相当する
大きさで形成する。

【００５８】図６に示すように、スクリーン５０Ｂは、
Ｘ方向に連続した揺動式の散乱板５３が配設され、この
揺動式の散乱板５３の大きさは、レーザビームＬＢが１
回で主走査する画素に対応している。

【００５９】また、図７に示すように、揺動式の散乱板
５３は、スクリーン５０Ｂ奥側（図７左方）に配置され
た指示軸５５により揺動可能に支持され、この支持軸５
５を回転中心として上方に跳ね上がるように構成され
る。そして、図示しない駆動手段により跳ね上げられる
ことで、反射位置になりレーザビームＬＢを反射可能に
する。尚、この駆動手段は、周知の電磁駆動式のソレノ
イドとリンクしたアーム等により各散乱板が揺動される
ように構成される。これらの駆動手段は、制御部４０の
散乱板駆動装置４５により駆動・制御されることは第１
の実施の形態と同様である。

【００６０】ここで、図１０は、第２の実施形態である
投影表示装置の処理の手順を説明するためのフローチャ
ートである。以下、図６及び図７を適宜参照して、この
図１０に沿って第２の実施の形態の説明する。

【００６１】処理が開始されると（スタート）、まず散
乱板５３をすべて開（開放位置）にして透過位置にする
（Ｓ１０１）。この段階では、スクリーン５０Ｂは、光
吸収体５２が観察されるため黒く見える。主走査ポリゴ
ンミラー１７および副走査ポリゴンミラー１８の回転を
開始してレーザ発振器１３を点灯してレーザビームＬＢ
を射出する（Ｓ１０３）。

【００６２】ここで、投影表示のループが開始される
（Ｓ１０５〜Ｓ１２３）。副走査ＳＯＳを制御部４０が
受け取るのを待ち（Ｓ１０７：ＮＯ→Ｓ１０７）、副走
査ＳＯＳを制御部４０が受け取ったら（Ｓ１０７：ＹＥ
Ｓ）レーザビームＬＢによる画面の走査の手順のループ
が実行される（Ｓ１０９〜Ｓ１１９）。ここでは図６の
Ｙ方向に第１番目から第５２５番目まで散乱板５３があ
るので、Ｎ＝１からＮ＝５２５までＮの増分を１として
処理を繰り返す。ここでは、まず第１番目の散乱板への
主走査の処理であるＮ＝１のときの処理から始める（Ｓ
１０９）。走査開始位置ＳからレーザビームＬＢの走査
が始まるが、レーザビームＬＢが主走査ビームセンサ１
９（図３参照）に入射するのを待ち（Ｓ１１１：ＮＯ→
Ｓ１１１）、レーザビームＬＢが主走査ビームセンサ１
９に入射したら（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、Ｎ番目、ここで
は１番目の散乱板を閉じて反射位置にする（Ｓ１１
３）。次に、Ｎ−１番目の散乱板を開放して透過位置に
するが（Ｓ１１５）、ここでは該当する散乱板５３がな
いのでここでの処理は無視される。そして、画像信号に
より変調されたレーザビームＬＢで１行分の走査を終え
たら（Ｓ１１７）、第１番目の散乱板５３の主走査のル
ープを終了する（Ｓ１１９）。

【００６３】このようにＮ＝１として第１行目の主走査
の処理のループが終了したら、（Ｓ１１９）、Ｎ＝１を
Ｎ＝２に１インクリメントして、第２番目の散乱板５３
に対する主走査の処理に移行する。ここで、２回目の主
走査ＳＯＳを待ち（Ｓ１１１：ＮＯ→Ｓ１１１）、主走
査ＳＯＳを制御部４０で検知したら（Ｓ１１１：ＹＥ
Ｓ）、第２番目の散乱板５３の主走査の処理のループに
移行する（Ｓ１０９〜Ｓ１１９）。ここでは上述の第１
番目の散乱板と同様の処理が行われ（Ｓ１１１〜Ｓ１１
９）、第２番目の散乱板５３の主走査が終了する（Ｓ１
１９）。なお、２番目の散乱板の処理においては、Ｓ１
１５において、第１番目の散乱板５３の走査の時に開放
した散乱板５３を閉じる処理をする。そして、第３番目
の散乱板に対する主走査を行うため、Ｎ＝２を１インク
リメントしてＮ＝３とし（Ｓ１０９）、第３番目の散乱
板への主走査の処理が行われる（Ｓ１０９〜Ｓ１１
９）。このように主走査を繰り返してＮ＝５２５の５２
５番目の散乱板５３に対する主走査の処理が終了した
ら、画面すべての走査が完了するので、走査の手順のル
ープ（Ｓ１０９〜Ｓ１１９）が終了するが、最後にレー
ザビームＬＢを投影した５２５番目の散乱板５３は、閉
じたままであるので、この５２５番目の散乱板５３を開
放して（Ｓ１２１）、１度目の投影表示のループ（Ｓ１
０５〜Ｓ１２３）を終了する（Ｓ１２３）。この場合、
終了スイッチが押されてなければ、２度目の投影表示の
ループの処理が行われる（Ｓ１２３→Ｓ１０５）。この
ように、終了スイッチが押されるまでは、Ｓ１０５〜Ｓ
１２３までの処理が繰り返され、終了スイッチを押せば
すべての処理が終了する（Ｓ１２３→終了）。

【００６４】本発明の第２の実施の形態の投影表示装置
では、上記のような構成及び作用を有するため、以下の
ような作用を有する。即ち、スクリーン５０Ｂは、散乱
板５３が、１回の主走査で走査できる画素に対応して配
設された電磁駆動の揺動式の機械的シャッターである揺
動式の散乱板５３から構成されていることを特徴とする
ため、簡易で低コストの装置で、レーザビームＬＢを反
射させる散乱板を駆動させことができる。そのため、レ
ーザビームＬＢを受けていない部分に差し込んだ光をス
クリーン５０Ｂの背面に配置された光吸収体５２にスク
リーン５０Ｂを透過させた光を吸収させ、レーザビーム
ＬＢが当たっている部分以外ではスクリーン５０Ｂに差
し込んだ周囲からの光を反射させないようにすることが
できる。従って、レーザビームＬＢが当たっている部分
以外の背景部分の黒レベルを低くでき、レーザビームＬ
Ｂの当たっている部分に表示される画像のみが認識され
るため、周囲が明るい状態でも、背景となる黒レベルが
低くきわめてコントラストの高い画像を表示することが
でき、視認性、色再現のよい画像を表示できる。

【００６５】さらに本発明の第３の実施の形態として、
第２の実施の形態の投影表示装置のスクリーン５０Ｂの
揺動式の散乱板５３を回転式の散乱板５４に変えたスク
リーン５０Ｃに変えたような構成のものでも、本発明を
実施することができる。

【００６６】ここで、図８は、第３の実施の形態のスク
リーン５０Ｃの模式断面図である。図８に示すように、
散乱板５４は、第２の実施の形態の散乱板５３と同様の
大きさの散乱板５４から構成されるが、この回転式の散
乱板５４は、支持軸５５が散乱板５４の中央部に設けら
れ、この支持軸５５を中心に回転可能に構成されてい
る。この支持軸５５は、それぞれ図示しないモータを備
え、このモータにより、レーザスキャナ部１０により走
査されるレーザビームＬＢに同期するように駆動されて
いる。また、１方向への回転のみならず、回動して反射
位置と透過位置に変位するようなものであってもよい。
また、モータは、各支持軸５５毎に配設されているよう
なもののほか、１つのモータの駆動力を、カムやプー
リ、ギヤ、ベルト等の動力伝達手段で、各拡散板５４に
伝え、順次変位させていくような構成のものであっても
よい。

【００６７】上記のように構成された第３の実施の形態
の投影表示装置では、第２の実施の形態の作用と同様の
作用を備え、特に、スクリーン５０Ｃが、散乱板５４
が、モータにより駆動される回転式シャッターから構成
されることを特徴とする。

【００６８】従って、第３の実施の形態の投影表示装置
では、散乱板５４を回転運動により駆動させるため騒音
が少なく簡易で低コストの装置で、可動部材を駆動させ
ることができる。

【００６９】以上、実施の形態に基づき本発明を説明し
たが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるもの
ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良
ができることは容易に推察できるものである。

【００７０】例えば、光源は、カラーのレーザ発振器に
限定されるものではなく、モノクロームの光源や、他の
方式の光源であっても、走査により画像を形成できるよ
うなものであればよい。

【００７１】又、本実施の形態では、１画素単位や１主
走査線の単位で散乱板３７，５３，５４を駆動している
が、複数画素、例えばＸ方向に２画素、Ｙ方向に２画素
ずつの計４画素を１枚の散乱板に投影したり、或いは複
数の散乱板を同時に駆動してもよく、又、複数主走査線
を１枚の散乱板に投影するように構成してもよい。さら
に、Ｘ方向やＹ方向に適宜マージン分の散乱板を反射位
置にしておき、レーザビームＬＢが本来の光軸を多少そ
れて投影された場合でも、画像を形成できるようにして
もよく、この場合に反射位置にする散乱板の範囲を、重
なりを持って移動させるように構成することもできる。

【００７２】さらに、マイクロシャッターアレイも、本
実施の形態のマイクロシャッターアレイ３０に限定され
るものではなく他の構成のものであってもよいことも言
うまでもなく、名称に拘わらず同様の機能を有するもの
であれば本発明の実施が可能である。

【００７３】

【発明の効果】上記説明から明らかなように、請求項１
に係る発明の投影表示装置によれば、走査用の光線を発
光させる発光手段と、発光手段により発光される光量を
画像データに基づき制御して変調する発光制御手段と、
発光手段で発光した光線を走査して投射する走査手段
と、その表面に走査光を反射させる反射面を有し、走査
光を透過させる透過位置と走査光を反射させる反射位置
とに走査に同期して変位可能な可動部材と、複数の可動
部材により構成され、走査手段により投射された光線を
受けて画像を表示するスクリーンと、スクリーンを透過
した光線を吸収する光吸収体とを備えたことを特徴とす
るため、スクリーンが走査光により走査される場合の
み、可動部材を反射位置にして走査光を反射させ、走査
光を受けていない部分は可動部材を透過位置にしておく
ことができるという効果がある。そのため、走査光を受
けていない部分に差し込んだ光をスクリーン背面に配置
された光吸収体にスクリーンを透過させて光を吸収さ
せ、走査光が当たっている部分以外ではスクリーンに差
し込んだ周囲からの光を反射させないようにすることが
できる。従って、走査光が当たっている部分以外の背景
部分の黒レベルを低くでき、走査光の当たっている部分
に表示される画像のみが認識されるため、周囲が明るい
状態でも、背景となる黒レベルが低くきわめてコントラ
ストの高い画像を表示することができ、視認性、色再現
のよい画像を表示できるという効果を奏する。

【００７４】また、請求項２に係る発明の投影表示装置
では、請求項１に記載の投影表示装置の効果に加え、前
記スクリーンは、前記可動部材が、画素に対応して配設
された、静電駆動の機械的マイクロシャッターアレイか
ら構成されていることを特徴とするため、走査光を反射
させるための可動部材をマイクロシャッターアレイのシ
ャッターで構成したことで、走査光を反射する部分を極
めて小さな面積とし、走査光の当たらない部分の可動部
材を透過位置にすることで、不要な光の反射を少なくす
ることができるという効果がある。従って、差し込んだ
周囲の光の反射を少なくすることでよりコントラストを
高め、より視認性、色再現のよい画像を表示できるとい
う効果を奏する。

【００７５】また、可動部材の質量を小さなものとする
ことができるため、省エネルギー・低騒音・低振動とす
ることができるという効果があり、また、駆動速度も比
較的容易に高めることができるため、ちらつきのない動
画の表示も可能であるという効果を奏する。

【００７６】請求項３に係る発明の投影表示装置では、
請求項１に記載の投影表示装置の効果に加え、スクリー
ンの可動部材が、画素に対応して配設された、電磁駆動
の揺動式の機械的シャッターから構成されていることを
特徴とするため、簡易で低コストの装置で、可動部材を
駆動させることができるという効果がある。

【００７７】請求項４に係る発明の投影表示装置では、
請求項１に記載の投影表示装置の効果に加え、スクリー
ンの可動部材が、画素に対応して配設された、モータに
より駆動される回転式シャッターからなる可動部材から
構成されていることを特徴とするため、可動部材を回転
運動により駆動させるため騒音が少なく簡易で低コスト
の装置で、可動部材を駆動させることができるという効
果がある。

【００７８】請求項５に係る発明の投影表示装置では、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の投影表示装置
の効果に加え、可動部材が必要最小限の面積である１画
素に対応しているため、走査光の当たる画素以外の可動
部材を透過位置にできるため、透過位置にできる可動部
材の面積を最大限に大きくできるので、不要な光の反射
を少なくすることができるという効果がある。従って、
差し込んだ周囲の光の反射を少なくすることでよりコン
トラストを高め、より視認性、色再現のよい画像を表示
できるという効果を奏する。

【００７９】請求項６に係る発明の投影表示装置では、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の投影表示装置
の効果に加え、可動部材の大きさが１又は複数回の主走
査により表示される画面の画素に対応した大きさである
ことを特徴とするため、画素ごとに可動部材を駆動する
場合に比べて、可動部材を動かす回数が少なくなり、低
騒音・低振動のスクリーンとすることができるという効
果がある。

【００８０】請求項７に係る発明の投影表示装置では、
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の投影表示装置
の効果に加え、発光手段が、レーザ発振器を備えたこと
を特徴とするため、発光手段にレーザ発振器を用いるこ
とで、パワー密度の高い光線で画像を表示でき、可動部
材により背景の黒レベルが低くなったのと相俟って、コ
ントラストを高め、より視認性、色再現のよい画像を表
示できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施の形態である投影表示装置１
の主要構成を図示した模式図である。

【図２】投影表示装置１の本体２の構成を示した模式図
である。

【図３】投影表示装置１のレーザビームＬＢを走査する
構成を表した模式図である。

【図４】投影表示装置１のマイクロシャッターアレイ３
０の動作原理を示す模式断面図である。

【図５】投影表示装置１のマイクロシャッターアレイ３
０の一部を斜視した模式図である。

【図６】第２の実施の形態のスクリーン５０Ｂを表示面
側から見た模式図である。

【図７】第２の実施の形態のスクリーン５０Ｂの模式断
面図である。

【図８】第３の実施の形態のスクリーン５０Ｃの模式断
面図である。

【図９】投影表示装置１の処理の手順を説明するための
フローチャートである。

【図１０】第２の実施形態である投影表示装置の処理の
手順を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１投影表示装置２本体１０レーザスキャナ部１１スキャナ１２スキャナ制御部１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂレーザ発振器１４Ａ，１４Ｂレーザビーム合成器１５レーザ発振器制御部（発光制御手段）１６ポリゴンミラー制御部１７主操作ポリゴンミラー１８副走査ポリゴンミラー１９主操作ビームセンサ２０副走査ビームセンサ２１補助副走査ビームセンサ３０マイクロシャッターアレイ３１ガラス基板３２Ｙ方向の電極３３、３４，３５Ｘ方向の電極３６ＰＥＴ膜３７シャッター（散乱板）３８透過孔４０制御部４１ＣＰＵ４２ＲＯＭ４３ＲＡＭ４４インタフェイス４５散乱板駆動回路５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃスクリーン５１ｆθレンズ５２光吸収体５３、５４散乱板５５支持軸Ｓ走査開始位置Ｅ走査終了位置ＬＢレーザビームＸ主走査方向Ｙ副走査方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走査用の光線を発光させる発光手段と、前記発光手段により発光される光量を画像データに基づ
き制御して変調する発光制御手段と、前記発光手段で発光した光線を走査して投射する走査手
段と、その表面に走査光を反射させる反射面を有し、走査光を
透過させる透過位置と走査光を反射させる反射位置とに
走査に同期して変位可能な可動部材と、複数の前記可動部材により構成され、前記走査手段によ
り投射された光線を受けて画像を表示するスクリーン
と、スクリーンを透過した光線を吸収する光吸収体とを備え
たことを特徴とする投影表示装置。
【請求項２】前記スクリーンは、前記可動部材が、画素に対応して配設された、静電駆動
の機械的マイクロシャッターアレイから構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の投影表示装置。
【請求項３】前記スクリーンは、前記可動部材が、画素に対応して配設された、電磁駆動
の揺動式の機械的シャッターから構成されていることを
特徴とする請求項１に記載の投影表示装置。
【請求項４】前記スクリーンは、前記可動部材が、画素に対応して配設された、モータに
より駆動される回転式シャッターからなる可動部材から
構成されていることを特徴とする請求項１に記載の投影
表示装置。
【請求項５】前記可動部材は、その大きさが１画素に
対応した大きさであることを特徴とする請求項１乃至請
求項４のいずれかに記載の投影表示装置。
【請求項６】前記可動部材は、その大きさが１又は複数回の主走査により表示される画
面の画素に対応した大きさであることを特徴とする請求
項１乃至請求項４のいずれかに記載の投影表示装置。
【請求項７】前記発光手段は、レーザ発振器を備えた
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記
載の投影表示装置。