JP2010060745A - ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プロジェクタからの画像光をスクリーンに照射するタイプのディスプレイ装置において、スペックルノイズを生じないようにする。
【解決手段】 複数のスクリーン１２、１６のうちの一部のスクリーン１６を固定にし、他のスクリーン１２を可動にし、そのスクリーン１２を、振動発生手段、例えばスピーカ４、４、・・・により例えば垂直方向(上下方向に）振動（単振動）させる。
振動は、振幅が例えば０．０５〜０．３ｍｍ、周波数が例えば２０〜４５Ｈｚが好適である。
スピーカ４、４、・・・はオーディオ信号の音波をも発生するようにすると良い。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スペックルノイズ及びシンチレーションを生じないようにしたプロジェクタからの画像光をスクリーンに照射するタイプのディスプレイ装置に関する。

プロジェクション型ディスプレイ装置は、一般に、スクリーンを略垂直方向に配置し、そのスクリーンの正面側又は裏面側に、そのスクリーンに対して光軸を例えば斜め下向きに或いは斜め上向きに画像光を照射するようにプロジェクタを配置し、そのプロジェクタからの画像光をそのスクリーンに照射してスクリーンの正面側又は裏面側から画像を視認するようにしたものである（特許文献１）。
そして、そのようなディスプレイ装置の進歩は著しく、種々の技術が開発されている。

特に、最近注目されているのは、ディスプレイ光源としてレーザー、例えば半導体レーザーを用いる技術である（非特許文献１）。
というのは、この技術によれば、光線の単色性が高く、広い色域が得られる、集光性に優れ、高い解像度が得られ得る、寿命が従来のもの、即ち各種ランプ、例えばＵＨＰ等のランプよりも寿命が長い、エタンデューが小さいこと、偏光性を活用して光の利用効率を改善することができる、という各種利点が得られるからである。

ところで、上述したようにディスプレイ光源としてレーザーを用いたプロジェクション型ディスプレイ装置には、レーザー光のコヒーレント性により、スペックルノイズが生じるという問題があった（上記非特許文献１参照）。
即ち、従来の例えばＵＨＰランプを用いたプロジェクション型ディスプレイ装置には、スクリーン上でシンチレーションと称される不自然なぎらぎらが生じ、視認性が害されるという問題があったが、ディスプレイ光源としてレーザーを用いたプロジェクション型ディスプレイ装置にもスペックルノイズにより視認性が著しく阻害されるのである。

というのは、レーザーを用いたプロジェクション型ディスプレイ装置においては、スクリーンで拡散されたレーザー光がコヒーレント性を有するが故に、スクリーン近傍にてランダムな位相関係で重なり合い、その結果、不規則な粒状の干渉パターンが生じる。これが画像ノイズとなり、スクリーン上の画像の良好な視認の大きな妨げとなるのである。
従って、プロジェクタの光源としてレーザー光源を用いたことによる上述した多くの利点があるにも拘わらず、実用化が極めて難しかった。

そこで、そのスペックルノイズを低減する技術の開発が各メーカーにより盛んに行われている。
そして、従来開発されたスペックルノイズ低減技術の主流の技術は、重ねた二つのスクリーンのうちの一方のスクリーンを例えばステップモータ等のモータを用いて緩やかに揺動させることにより、スペックルを時間的に変化させ、目の残像を利用した積分効果によりスペックルを見えにくくするという揺動スクリーン方式の技術である。

図１７はそのような従来技術に係るスクリーンの斜視図である。ａは固定スクリーン、ｂはその固定スクリーンａに稍離間して重ねて平面方向に移動可能に配置された揺動スクリーン、ｃ、ｃ、ｃ、ｃは上記揺動スクリーンｂの４つの隅角部に対応して設けられた揺動モータで、各々の主軸は揺動スクリーンｂの４つの隅角部にそれを一定の半径の円を描いて回転(回転数例えば１〜５ｒｐｓ程度）するようにする部材を介して固定されている。
上記揺動モータｃ、ｃ、ｃ、ｃは一斉に互いに同期して回転するので、揺動スクリーンｂは図１７の矢印ｄに示すように揺動する。従って、スペックルを時間的に変化させ、目の残像を利用した積分効果によりスペックルを見えにくくすることができる。

このようなスペックルノイズ低減技術によれば、二つのスクリーンによるスペックルノイズパターンが重畳し、時間積分によるスペックル効果の低減を図ることができるという効果を得ることができる。
尚、スクリーン方式のスペックルノイズ低減技術の別の従来例として、一方のスクリーンに対して別のスクリーンをスクリーンの法線方向に駆動する技術（特許文献２）もある。

このような技術によっても、二つのスクリーンによるスペックルノイズパターンが重畳し、時間積分によるスペックル効果の若干の低減を図ることができるという効果を得ることができると一応は言える。
特開２００８−０２０４８５号公報 特開２００５−１０７１５０号公報 レーザー開発２００８年４月Ｐ１７８〜１８２「赤色半導体レーザとプロジェクター」

ところで、上述した従来のスペックルノイズ低減技術を駆使したディスプレイ装置のうち、先ず、非特許文献１の技術、或いは図１６に示す従来の技術によれば、モーターを用いてスクリーンを駆動するので、ディスプレイ装置の機構が大がかりになり、ディスプレイ装置の大型化を招き、更に、スクリーンの駆動に要する動力が相当に大きくなるという問題があった。
特に、ディスプレイ装置は画面の大きさ（対角長）が数十インチから数百インチ、更には数千インチへと大きくなる傾向にあり、大型化する程、用いるモータの馬力を大きくする必要があり、大型化、高性能化が困難になるという問題になる。

次に、特許文献２の技術によれば、二重に配置されたスクリーン間の相対的位置関係を単に法線方向に変動させているに過ぎないので、時間積分によるスペックル効果の低減は少なく、そのため、スペックルノイズによるぎらつきが生じることを避けることができないのが実状である。

本発明は、このような課題を解決すべく為されたもので、第１の目的は、スクリーンを多重に設けたディスプレイ装置において、装置の大型化、複雑化を伴うことなくスペックルノイズの低減を図ることにあり、第２の目的は、複数個のスクリーンからなる円筒状マルチスクリーン部の中心軸上に、全方位投写型光源プロジェクタが配置されたディスプレイ装置、或いは、複数個のスクリーンからなる略球面状マルチスクリーン部の北極と南極を通る一つの中心軸上に全方位投写型光源プロジェクタが配置されたディスプレイ装置において、スペックルノイズの低減を図ることにある。

請求項１に記載のディスプレイ装置は、積層又は略密着させた拡散フィルムからなる複数枚のスクリーンを有し、このスクリーンの一部又は全部に対して、これ等スクリーンが相対的に振動方向、振幅、位相のうちの少なくとも一つが異なり略スクリーンの面方向に振動する振動を、与えるようにしたことを特徴とする。
請求項２に記載のディスプレイ装置は、請求項１に記載のディスプレイ装置において、上記複数枚のうちの１枚のスクリーンの振幅をＡ、他の一枚のスクリーンの振幅をＢ（Ａ＝Ｂであってもよい。）、角振動数をω、時間をｔとしたとき、上記２枚のスクリーンに対して、上記一枚のスクリーンの変位が略A sinωt 、上記他の１枚のスクリーンの変位が略B cosωt となり、この２枚のスクリーンの振動方向が互いに直交し、かつスクリーン面内方向に単振動する振動を、与えるようにしたことを特徴とする。

請求項３に記載のディスプレイ装置は、請求項１又は２に記載のディスプレイ装置において、前記複数枚のスクリーンの少なくとも一枚の位置を固定にしたことを特徴とする。
請求項４に記載のディスプレイ装置は、請求項１又は２に記載のディスプレイ装置において、前記スクリーンに与える前記振動の周波数（振動周波数）を、このスクリーン自身の固有振動数乃至それに近い値にしてなることを特徴とする。
請求項５のディスプレイ装置は、請求項３又は４に記載のディスプレイ装置において、前記スクリーンに対してバネを介して振動を与えるバネタイプであって、そのスクリーンに与える前記振動の周波数（振動周波数）ｆは、振動エレメントをｍ、バネ定数をｋ、としたとき、ｆ≒１／［２π（ｍ／ｋ）１／２］で表されることを特徴とする。

請求項６に記載のディスプレイ装置は、請求項３又は４に記載のディスプレイ装置において、前記スクリーンに対して振り子のように振動する振動を与える振り子タイプであって、前記スクリーンに与える前記振動の周波数（振動周波数）ｆは、振動中心から振動エレメント中心までの長さをｌ、重力加速度をｇとしたとき、ｆ≒１／［２π（ｌ／ｇ）１／２］で表されることを特徴とする。
請求項７に記載のディスプレイ装置は、請求項１、２、３、４、５又は６に記載のディスプレイ装置において、前記スクリーンに与える振動の周波数が、人間の目がちらつきを感じない周波数２０〜４５Ｈｚであることを特徴とする。

請求項８に記載のディスプレイ装置は、請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載のディスプレイ装置において、前記スクリーンに与える前記振動が、略一方向のみの単振動であることを特徴とする。
請求項９に記載のディスプレイ装置は、請求項８に記載のディスプレイ装置において、前記スクリーンが曲面（円筒面の一部若しくは全部、又は、曲がる方向が一方向のみの一次元自由任意曲面）であり、前記振動方向が、曲がっていない一方向であることを特徴とする。

請求項１０に記載のディスプレイ装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９に記載のディスプレイ装置において、前記スクリーンに与える前記振動の振幅が、ピクセルサイズ（ドットピッチ）程度か或いはそれ以下であることを特徴とする。
請求項１１に記載のディスプレイ装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０に記載のディスプレイ装置において、前記スクリーンに前記振動を連続的に与えるための起振力（連続振動維持力）が、スピーカ等によって発生した音波により与えられるようにしたことを特徴とする。

請求項１２に記載のディスプレイ装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０に記載のディスプレイ装置において、前記スクリーンに前記振動を連続的に与えるための起振力（連続振動維持力）が、振動発生手段によって直接そのスクリーンに伝えられるようにしたことを特徴とするディスプレイ装置。
請求項１３に記載のディスプレイ装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０に記載のディスプレイ装置において、前記スクリーンに前記振動を連続的に与えるための起振力（連続振動維持力）が、電磁力によりそのスクリーンに伝えられるようにしたことを特徴とする。

請求項１４に記載のディスプレイ装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０に記載のディスプレイ装置において、前記スクリーンに前記振動を連続的に与えるための起振力（連続振動維持力）が、ピエゾ素子（圧電素子）によりそのスクリーンに伝えられるようにしたことを特徴とする。
請求項１５に記載のディスプレイ装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０に記載のディスプレイ装置において、前記スクリーンに前記振動を連続的に与えるための起振力（連続振動維持力）が、その振動を与えるスクリーンに固定された振動モータによりそのスクリーンに伝えられるようにしたことを特徴とする。

請求項１６に記載のディスプレイ装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４又は１５に記載のディスプレイ装置において、前記スクリーンが、光の偏光状態を保持するようにされたことを特徴とする。
請求項１７に記載のディスプレイ装置は、請求項１６に記載のディスプレイ装置において、一つのスクリーンに右目用画像と左目用画像が前記スクリーンに照射されて立体画像が生じるようにされたことを特徴とする。

請求項１８に記載のディスプレイ装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６又は１７に記載のディスプレイ装置において、光源としてビームステアリングスキャン方式のレーザー光源を用いてなることを特徴とする。
請求項１９に記載のディスプレイ装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６１７又は１８に記載のディスプレイ装置を構成するスクリーンを、複数個スクリーン面内方向に配置してマルチスクリーン構成にしたことを特徴とする。

請求項２０に記載のディスプレイ装置は、請求項１９に記載のディスプレイ装置において、個々のスクリーンに振動を与える各振動発生手段が、振動を与えるスクリーンの正面又は背面から視た占有エリアから食み出さないように形成されたことを特徴とする。
請求項２１に記載のディスプレイ装置は、請求項１９又は２０に記載のディスプレイ装置において、前記複数個のスクリーン各々は平板状であり、その複数個のスクリーンにより構成されたマルチスクリーン全体としての画面が、曲面（円筒面の一部若しくは全部、又は、曲がる方向が一方向のみの一次元自由任意曲面）であることを特徴とする。

請求項２２に記載のディスプレイ装置は、複数個のスクリーンからなる円筒状マルチスクリーンが複数個一つの中心軸を中心にして多重に配置されて多重マルチスクリーン部が構成され、上記多重マルチスクリーン部の中心軸上に、この多重マルチスクリーン部に映像光を照射する全方位投写型光源プロジェクタが配置されたディスプレイ装置において、少なくとも一部の略球状マルチスクリーンが他の略球状マルチスクリーンに対して、上記中心軸を中心として相対的に回転させるようにしたことを特徴とする。

請求項２３に記載のディスプレイ装置は、複数個のスクリーンからなる略球面状マルチスクリーンを複数個その北極と南極を通る一つの中心軸を中心にして多重に配置されて多重マルチスクリーン部が構成され、この多重マルチスクリーン部の上記中心軸上に、この多重マルチスクリーン部に映像光を照射する全方位投写型光源プロジェクタが配置されたディスプレイ装置において、少なくとも一部の略球面状マルチスクリーンが他の略球面状マルチスクリーンに対して、上記中心軸を中心として相対的に回転させるようにしたことを特徴とする。

請求項２４に記載のディスプレイ装置は、請求項２２又は２３に記載のディスプレイ装置において、前記多重マルチスクリーン部の一部の前記マルチスクリーンが固定され、他のマルチスクリーンが回転するようにされたことを特徴とする。
請求項２５に記載のディスプレイ装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３又は２４に記載のディスプレイ装置において、前記スクリーンが、拡散角度領域と透明角度領域とを有することを特徴とする。

請求項１に記載のディスプレイ装置によれば、積層又は略密着させた拡散フィルムからなる複数枚のスクリーンの一部又は全部に対してこれ等スクリーンが相対的に振動方向、振幅、位相のうちの少なくとも一つが異なり略スクリーンの面方向における振動を与えるようにしたので、それにより各スクリーンに対するスペックルノイズパターンの時間積分によるスペックル効果の低減を図ることができる。
そして、単に、複数のスクリーンを相対的に振動方向、振幅、位相のうちの少なくとも一つが異なり略スクリーンの面方向における振動を与えるに過ぎない手段によりスペックル効果の低減を図ることができるので、大型で重いモーター等を使用することは必ずしも必要では無く、装置の大型化、複雑化を伴うことなくスペックルノイズの低減を図ることができる。

請求項２に記載のデスプレイ装置によれば、請求項１に記載のディスプレイ装置において、１枚のスクリーンを略A sinωt 、他の１枚のスクリーンを略B cosωt で（但し、Ａ、Ｂは振幅、ωは角振動数、ｔは時間）、この２枚のスクリーンの振動方向が互いに直交し、かつスクリーン面内方向に単振動する振動（例えば１枚のスクリーンを略A sinωt でスクリーンの縦方向に単振動させ、他の１枚のスクリーンを略B cosωt でスクリーン横方向に単振動させる）を、与えるようにしたので、ωが人間がちらつきを感じる小さな振動数になっても、この２枚のスクリーンの相対的運動は、Ａ≠Ｂの場合楕円運動であり、Ａ＝Ｂの場合円運動となる。
依って、どんなにωが小さくなっても、相対的運動ベクトルの大きさは０にならず、方向が変化するだけである。特にＡ＝Ｂの円運動の場合には相対的運動ベクトルの大きさは変化せず、方向のみが変化するだけである。よって、相対的に静止することがないので非常に小さなωであっても、スペックルノイズの低減を図ることができる。特に大型スクリーンに振動を与える場合の効果は大きい。

請求項３に記載のディスプレイ装置によれば、請求項１、２に記載のディスプレイ装置において、互いに積層又は略密着させた複数のスクリーンのうちの一部を固定にしたので、全スクリーン毎に振動を与える必要が無く、より装置の小型化、簡単化、軽量化を図ることができる。
請求項４に記載のディスプレイ装置によれば、スクリーンに与える前記振動の周波数（振動周波数）を、この複数枚のスクリーン自身の固有振動数乃至それに近い値にしたので、振動を与えるスクリーンの重量が重くても小さい振動力で共振させることができる。従って、極めて微弱な力でそのスクリーンを振動をさせることができる。

請求項５に記載のディスプレイ装置によれば、スクリーンがバネを介して振動を受けるバネタイプであって、スクリーンに与える振動の周波数ｆを１／［２π（ｍ／ｋ）１／２］又はそれに近似した値にしたので、スクリーンを共振乃至略共振させることができる。
なぜならば、１／［２π（ｍ／ｋ）１／２］はバネタイプのスクリーンの共振周波数であるからである（尚、ｍ：振動エレメント、ｋ：バネ定数）。
故に、振動を与えるスクリーンの重量が重くても共振により小さな力で振動をさせることができる。

請求項６に記載のディスプレイ装置によれば、スクリーンが振り子にように駆動された振動する振り子タイプであって、スクリーンに与える振動の周波数ｆを１／［２π（ｌ／ｇ）１／２］又はそれに近似した値にしたので、スクリーンを共振乃至略共振させることができる。
なぜならば、１／［２π（ｌ／ｇ）１／２］は振り子タイプのスクリーンの共振周波数であるからである（尚、ｌ：振動中心から振動エレメント中心までの距離、ｋ：重力加速度）。
故に、振動を与えるスクリーンの重量が重くても共振により小さな力で振動をさせることができる。

請求項７に記載のディスプレイ装置によれば、スクリーンに与える振動の周波数が人間の目にちらつきを感じさせない周波数、２０Ｈｚ〜４５Ｈｚなので、スペックルノイズパターンの時間積分によるスペックル効果の低減を極めて有効に図ることができる。
尚、一方向、例えば上下方向に単振動させる場合、動く方向が上から下へ、或いは下から上に切り換わるときに振動スクリーンが停止する時間が一時的に生じ、その時間内はスペックルノイズ防止効果が得られないとは理論的に言える。しかし、２０Ｈｚ〜４５Ｈｚの周波数で振動する場合、その振動スクリーンの方向が切り換わるときの停止時間は人の視覚能力の面からは無視できる程度の短さである。従って、スペックルノイズは視認されず、スペックル効果の低減効果が実質的に損なわれる虞は全くない。
また、音波が外部に漏れない装置でスクリーンを振動させる場合、及び、音波によらない振動装置でスクリーンを振動させる場合、人間がちらつきを感じない周波数２０Ｈｚ以上でスクリーンを振動させると全く問題は生じない。

請求項８に記載のディスプレイ装置によれば、スクリーンに与える振動が略一方向の単振動なので、振動発生手段として回転力を得るモーターを用いる必要が無く、簡単な振動発生手段を用いることができ、延いては、装置の大型化、複雑化を伴うことなくスペックルノイズの低減を図ることができる。
請求項９に記載のディスプレイ装置によれば、本発明を、スクリーンを、曲面（円筒面の一部若しくは全部、又は、曲がる方向が一方向のみの一次元自由任意曲面）にしたタイプの大画面のものに適用することができる。
従って、巨大な画面のディスプレイ装置において、スペックルノイズ低減を図ることができる。
また、前記振動方向を曲がっていない一方向に一致させるので、曲面の画面のスクリーンに対してスペックルノイズ低減用の振動を簡単に与えることができる。

請求項１０に記載のディスプレイ装置によれば、スクリーンに与える振動の振幅を、ピクセルサイズ（ビットピッチ）以下にするので、複数のスクリーンをスクリーン面内方向に並べて、大画面スクリーンを構成する場合、継ぎ目をピクセルピッチ（ドットピッチ）以下にできるため、継ぎ目を目立たなく構成して、スペックル効果の低減を図ることができる。
請求項１１に記載のディスプレイ装置によれば、スピーカ等が発生する音波によりスクリーンを振動させる起振力を得るので、スピーカ等の起振力を発生する手段をスクリーンに直接接触させることなく、スクリーンに振動を与えることができる。
従って、スクリーンの重量がスピーカ等に加わらないようにすることができる。

請求項１２に記載のディスプレイ装置によれば、スピーカ等の起振力を発生する手段をスクリーンに直接接触させることによりスクリーンに与えるので、スクリーンとスピーカ等との間に部品を介在させる必要が無く、ディスプレイ装置の構成を簡単にできる。
請求項１３に記載のディスプレイ装置によれば、電磁力によりスクリーンを振動させるので、スピーカ等の他、電磁リニアアクチュエータ等を用いてスペックル効果の低減を図ることができる。

請求項１４に記載のディスプレイ装置によれば、ピエゾ素子によりスクリーンを振動させるので、ピエゾ素子を用いてスペックル効果の低減を図ることができる。
請求項１５に記載のディスプレイ装置によれば、スクリーンに固定された振動モータにより振動をスクリーンに対して与えるので、振動モータを用いてスペックル効果の低減を図ることができる。

請求項１６に記載のディスプレイ装置によれば、スクリーンが光の偏光状態を保つので、偏光された光による複数の画像光をスクリーンに照射することができ、延いては、立体表示が可能となる。
請求項１７に記載のディスプレイ装置によれば、請求項１５に記載のディスプレイ装置において、右目用画像と左目用画像をスクリーンに表示するので、右目用画像用（円）偏光子を有する眼鏡と左目用画像用（円）偏光子を有する眼鏡からなる立体眼鏡により立体画像を視認することが可能となる。

請求項１８に記載のディスプレイ装置によれば、プロジェクタの光源がビームステアリングスキャン方式のレーザー光源なので、スクリーンに画像を表示させる光はレーザービームである。
従って、普通の光を用いた場合のようにスクリーンに光をレンズ等の集光手段によりフォーカスして照射する必要はないので、ピント合わせをする必要はなく、所謂、ピンぼけというトラブルが生じる余地はない。特に曲面スクリーンへの表示にピンボケが発生しない長所がある。

請求項１９に記載のディスプレイ装置によれば、マルチスクリーンタイプにしたので、極めて大きな画面を得ることができ、巨大画面スクリーンのディスプレイ装置を提供できる。
請求項２０に記載のディスプレイ装置によれば、請求項１９の記載のディスプレイ装置において、個々のスクリーンに振動を与える振動発生手段が、そのスクリーンの正面又は背面から視た占有エリアから食み出さないように形成されているので、各スクリーンを間隔を設けること無く、即ち完全なフレームレスで敷き詰めることができる。

請求項２１に記載のディスプレイ装置によれば、マルチスクリーン全体としては曲面であっても、そのマルチスクリーンを構成する個々のスクリーンは平板状なので、個々のスクリーンを曲面に形成する必要はなく、マルチスクリーン全体としては曲面のディスプレイ装置の各スクリーンは平板状に形成できるので、製造コストを徒に高めることなくマルチスクリーン全体としては曲面のディスプレイ装置を得ることができる。
請求項２２に記載のディスプレイ装置によれば、円筒状マルチスクリーンに画像を表示するタイプのディスプレイ装置に本発明を適用して円筒状のマルチスクリーンを回転させるという簡単な手段によりスペックル効果の低減を図ることができる。

請求項２３に記載のディスプレイ装置によれば、略球面状のマルチスクリーンに画像を表示させるタイプのディスプレイ装置に本発明を適用して、その球面の北極と南極を結ぶ中心軸を中心として略球面状のマルチスクリーンを回転させるという簡単な手段によりスペックル効果の低減を図ることができる。
請求項２４に記載のディスプレイ装置によれば、請求項２１、２２のディスプレイ装置において、一部の円筒状マルチスクリーン又は略球面状マルチスクリーンのみを回転させることによって全部のマルチスクリーンを回転させる必要が無く、より装置の小型化、簡単化、軽量化を図ることができる。

請求項２５に記載のディスプレイ装置によれば、スクリーンが拡散角度領域と透明角度領域と透明角度を有するので、プロジェクタからの画像光はスクリーンの拡散角度領域にて観客が視認できるように拡散し、照明用光源等による光、即ち、外光は透明角度領域にて透過させて観客から逸れた方向に進ませるようにすることができ、外光が観客に見えてしまうことを回避することができる。
依って、明所でも高コントラスト表示が可能となる。

本発明の第１のものは、基本的に、平板状或いはそれに近いスクリーン或いはマルチスクリーンを多重にし、多重のスクリーン或いはマルチスクリーンに相対的に例えば一方向の振動(単振動）を与えることにより、或いは振動方向、振幅、位相が異なる振動を与えることにより、スペックルノイズの低減を図るものであり、第２のものは、基本的に円筒状或いは球面状のマルチスクリーンを多重にし、マルチスクリーンを相対的に一回転方向に回転させることによりスペックル効果の低減を図るものである。
そこで、第１のものについての最良の実施形態について述べると、多重にしたスクリーン又はマルチスクリーンの一部を固定にし、他に振動を与えるようにすると良い。

そして、与える振動の振動周波数は、振動を受けるスクリーン又はマルチスクリーンへの振動の与えやすさという点からは、そのスクリーン又はマルチスクリーン固有振動数と同一乃至それに近い値にすると良いといえる。というのは、共振により振動をさせることができ、スクリーン又はマルチスクリーンに対して極めて小さな力で振動させることができるからである。
その共振周波数は、バネタイプと振り子タイプで異なり、請求項５はバネタイプのものについて、請求項６は振り子タイプのものについて示している。

そして、振動の付与は、スピーカ等を用い、音波によりスクリーンを振動させる手段が非常に好ましい。というのは、ディスプレイ装置には音声の発生を伴うのが普通であり、音声発生のためにスピーカを用いられ、そのスピーカをスペックルノイズ低減用振動の発生手段としても用いることができからである。
具体的には、普通の音声回路の出力信号と、スペックルノイズ低減用振動付与用の信号とを合成したものをスピーカに与えると、そのスピーカからは音声用の音波と、スペックルノイズ低減用振動用の音波とが発生する。
従って、スペックルノイズ低減用振動専用の振動発生手段を用いる必要がない。

また、振動周波数は、人間の目の特性の面からは、ちらつきを感じない周波数、具体的には２０〜４５Ｈｚ程度が好ましいといえる。というのは、２０Ｈｚ以上にしないとスペックルノイズ低減効果が弱く、４５Ｈｚ以下にしないと、可聴音波帯域（５０〜１８０００Ｈｚ）の下限の周波数５０Ｈｚとオーバーラップするおそれがあり、スピーカにより音声を発生する場合、音声中に振動用信号による音声が雑音として混入する可能性があるからである。
振動の方向は、一方向にのみ曲がった曲面のスクリーン又はマルチスクリーンの場合は、曲がっていない方向、具体的には上記一方向と直交する方向にすることが好ましい。

しかし、スピーカ等の振動発生手段を直接スクリーンに接触させ、音波を解することなく直接スクリーンに対して振動を与えるようにしても良い。
尚、振動発生手段としては、スピーカが好適であるが、それ以外の電磁力を利用した手段、ピエゾ素子（圧電素子）も好適である。

また、スクリーンとして、光の偏光状態を保持できるものを用いれば、立体画像の表示が可能になる。
具体的には、右目用画像と左目用画像を例えば二つのプロジェクタにより一つのスクリーン或いはマルチスクリーンへ照射し、各観客が右目用画像用(円)偏光子を有する眼鏡と左目用画像用(円)偏光子を有する眼鏡からなる立体眼鏡をかけてスクリーンを視ることにより立体画像を視認することができる。

また、スクリーンとして、拡散角度領域と透明角度領域と透明角度を有するものを用いると、スクリーンの斜め下側プロジェクタからの画像光をスクリーンの拡散角度領域にて観客が視認できるように拡散させ、野外の場合の太陽光、室内における照明用光源等による光、即ち、外光は透明角度領域にて透過させて観客から逸れた方向に進ませるようにすることができる。
従って、野外の場合の太陽或いは月、室内における照明用光源等による外光が観客に見えて画像の視認性が害されてしまうことを回避することができる。依って、明所でも高コントラスト表示が可能となる。

プロジェクタ用光源として、レーザー光源が種々の点で好ましいが、特に、ビームステアリングスキャン方式を用いると、スクリーンに光をレンズ等の集光手段によりフォーカスして照射する必要はない。
従って、ピント合わせをする必要はなく、所謂、ピンぼけというトラブルが生じる余地はなく、好ましい。特に曲面スクリーンへの表示にピンボケが発生しない長所がある。

本発明は、一画面を構成するスクリーンが１枚のみのものに適用できるのみならず、一画面を敷き詰められた複数枚のスクリーンにより構成されたマルチスクリーンタイプのものにも適用できるが、マルチスクリーンタイプのものに適用した場合、スクリーンを振動させる振動付与手段は、各スクリーンが大きい場合は、各スクリーン毎に設けることが好ましい。
そして、各スクリーン毎に振動付与手段を設けた場合、その各振動付与手段はスクリーンの背後に、正面から視てスクリーンのエリアから食み出さないように設けることが好ましい。というのは、各スクリーンを間に隙間無く敷き詰めることができるからであり、マルチスクリーンにより切れ目のない良好な一巨大画面を形成することができるのである。

マルチスクリーンにより曲面、球面を形成する場合、そのマルチスクリーンを構成する個々のスクリーンとして曲面、球面状のものを用いることができるが、個々のスクリーンとして平板状のものを用いつつ、マルチスクリーン全体として曲面、球面が形成されるようにすると、製造コストを徒に高めることなくマルチスクリーン全体としては曲面のディスプレイ装置の製造コストの低減を図ることができる。

本発明の第２のものは、前述のように、基本的に円筒状或いは球面状（１軸回転対称自由曲面状）のマルチスクリーンを多重にし、マルチスクリーンを相対的に一回転方向に回転させることによりスペックル効果の低減を図るものであるが、多重に形成された複数のマルチスクリーンの一部を固定にし、他のマルチスクリーンのみを回転するようにすると、全部のマルチスクリーンを回転させる必要が無く、より装置の小型化、簡単化、軽量化を図ることができる。

以下、本発明の詳細を図示実施例に基づいて説明する。
図１（Ａ）〜(Ｃ)は本発明の第１の実施例(：実施例１)を示すものであり、（Ａ）は要部の斜視図、（Ｂ）は要部の側面図、（Ｃ）はバネタイプの共振の説明図である。
この第１の実施例は、本発明をシングルスクリーンバネタイプのディスプレイ装置に適用したものである。

２は筐体、４、４、・・・は筐体２の表面に上向きで配置されたスピーカである。
本スピーカ４、４、・・・はオーディオ用の音波（５０〜１８０００Ｈｚ）と、スペックルノイズ低減用振動用の音波（２０〜４０Ｈｚ、例えば４０Ｈｚ）とを発生する。
６は断面コ状の板バネで、例えばアクリル、ステンレス等からなり、垂直の向きにて平行に位置されている一対の支持部８、８と、その一対の支持部８、８の上端間に形成されたバネ本体部１０とからなり、このバネ本体部１０が上記スピーカ４、４、・・・上方に稍離間して位置する。

従って、スピーカ４、４，・・・から発生したスペックルノイズ低減用振動用の音波（２０〜４５Ｈｚ、例えば４０Ｈｚ）によってバネ本体部１０が振動する。この振動は、単振動であり、その向きは、スピーカの発生する音波の向きである垂直方向である。この振動方向はスクリーン面内方向の単振動であり効率的にスペックルノイズ低減効果を得ることができる。
１２は垂直に向けられた拡散フィルムからなる振動スクリーンで、その下端がバネ本体部１０の幅方向における略中央部に固定されている。１４は上側従動板バネで、例えばアクリル、ステンレス等からなり、その両側端は図示しない上側板バネ保持部により保持され、その下面の幅方向における中央部には上記振動スクリーン１２の上端が固定されている。

１６は上記振動スクリーン１２の後側に配置された拡散フィルムからなる固定スクリーンであり、図示しない位置固定手段により筐体に対する位置が固定されている。
尚、図１においてプロジェクタは図示しないが、好適なのはレーザー光源であり、特に、ビームステアリングスキャン方式のレーザー光源によれば、フォーカスが必要ではなく、ピンぼけという問題の発生する余地はないので、好ましいといえる。

この振動スクリーン１２の振動を図１（Ｃ）を参照して説明する。
本実施例は、動作中、スピーカ４、４、・・・が常に一定の周波数（例えば４０Ｈｚ）のスペックルノイズ低減用の振動発生用の信号を受けるので、それによりその周波数の音波を発生し続ける。そして、その音波により上記バネ本体部１０が振動し、それに下端が固定された振動スクリーン１２がそのバネ本体部１０によって振動する。その際に、その振動に伴って上記上側従動板バネ１４も振動する。

その振動による変位を、時間ｔによる関数Ｓ（ｔ）とすると、そのＳ（ｔ）は次式（１）で表される。
Ｓ（ｔ）＝Ａsinωｔ ・・・（１）
尚、Ａは定数、ωは角振動数（角周波数）である。ちなみに、その振動の周期Ｔは次式（２）で表される。
Ｔ＝２π／ω ・・・（２）

上記式（１）を時間ｔで微分して速度ｖ（ｔ）を求めると、その速度ｖ（ｔ）は次式（３）で表される。
ｖ（ｔ）＝ｄＳ（ｔ）／ｄｔ＝Ａωcosωｔ ・・・（３）
上記式（３）を更に時間ｔで微分して加速度α（ｔ）を求めると、その加速度α（ｔ）は次式（４）で表される。
α（ｔ）＝ｄｖ（ｔ）／ｄｔ＝ｄ２S(t)／ｄｔ２＝−Aω２S（ｔ） ・・・（４）

上記式（４）に振動スクリーン１２側の質量ｍを乗算して復元力（起振力）F（ｔ）を求めると、その復元力F（ｔ）は次式（５）で表される。
F（ｔ）＝ｍα（ｔ）＝−ｍω２S（ｔ） ・・・（５）
この式（５）から、復元力（起振力）Fが変位Sに比例することが明らかである。
従って、次式（６）が成立する。尚、ｍω２ をｋとする。
F＝−ｋS＝−ｍω２S（ｔ） ・・・（６）

従って、ｋ＝ｍω２であることから、ω＝√（ｋ／ｍ）となる。
そして、以上のことから、振動の周期Tを求めると、その周期Tは次式（７）２π／ωで表される。
T=２π／ω＝２π√（ｍ／ｋ）となる。
この周期Ｔの逆数ｆがこの板バネタイプの振動スクリーン１２の共振周波数であり、この共振周波数ｆと同じ周波数或いはそれに近似した周波数の振動をスピーカ４、４、・・・により与えると、そこから発生する音波と振動スクリーン１２とが共振し、音波の力がどんなに弱くても（極端に言えば０でない限り）振動スクリーン１２を振動させることができ、振動スクリーン１２の質量（重量）は小さい方が共振周波数が大きくなり、ちらつきを感じにくくなるため、より好ましいといえる。

尚、振動スクリーン１２にスピーカ４、４、・・・に与える振動の周波数として、駆動力が少なくて済むようにするという視点からは、共振周波数乃至それに近い周波数が好ましいといえるが、与える振動により視認性が害されないという視点からは、人間の目にちらつきを感じさせない周波数であることが好ましい。
また、スピーカからの音声に振動成分がオーバーラップせず、振動成分によるノイズが生じないようにするという点では４５Ｈｚ以下であることが好ましい。
以上のことから、振動周波数は２０〜４５Ｈｚが好ましいといえる。
従って、スクリーン１２側の共振周波数をその２０〜４５Ｈｚ内に納まるように設計し、その周波数の音声信号をスピーカ４、４、・・・にスペックルノイズ低減用振動をさせるものとして、与えればよい。勿論、このような振動は人間の可聴周波数範囲よりも下方なのであるので、音声的にも観客に一切影響しない。

また、２０〜４５Ｈｚ程度の周波数の振動だと、従来の１〜５Ｈｚ程度で揺動する場合に比較して充分に高い周波数の振動なので、振動が単振動であるために停止時間が生じてもスペックルパターンは見えず、良好な視認性が阻害されるというおそれはない。
即ち、本実施例においては、単振動であるので、前述の如く、理論上、上昇から下降に、下降から上昇に移動方向が逆転する際に停止時間が生じる。そして、理論上、当然のことながら、その停止時間中は、スペックルノイズ低減効果は得られないと言える。
しかし、振動周波数は２０〜４５Ｈｚは視覚的にはかなり高い周波数であり、停止時間はスペックルノイズが視認できない極めて短い時間なので、停止時間が生じてもそれにより視認性が害されるおそれは全くない。

図２（Ａ）〜（Ｄ）はバネタイプのディスプレイ装置の各別の変形例を示すものである。
図２（Ａ）に示す変形例は振動スクリーン１２の４つの隅角部を各々バネ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄにて保持したものである。
具体的には、筐体上部１６ａの下面にバネ１５ａ、１５ｂの一端が固定され、それらバネ１５ａ、１５ｂの他端がスクリーン１２上辺の両端に固定されている。

振動スクリーン１２の下辺の両端と筐体下部１６ｂとの間に上記バネ１５ｃ、１５ｄが設けられ、筐体下部１６ｂ上であって振動スクリーン１２中央部の下側に当たる部分には振動発生手段である例えばスピーカ４が上向きに配置されている。尚、１２ａは振動スクリーン１２の下部に設けられた音波受け片で、スピーカ４から発生した音波を有効に受けてスクリーン１２を確実に振動するようにするためのものである。尚、スピーカ４以外の振動発生手段、例えばピエゾ素子等）を用い、その振動発生手段を直接振動スクリーン１２に接触させて音波を介さずに振動を伝える場合には、音波受け片１２ａは不要である。

図２（Ｂ）は上の部分が斜視図、下の部分が側面図である。
この図２（Ｂ）に示す変形例においては、振動スクリーン１２の上辺の両端部は筐体上部１６ａの下面に固定された断面コ字状に曲折した曲折バネ１８ａ、１８ｂの他端に固定されている。そして、振動スクリーン１２の下辺両端部には後方を向いた風圧受け片２０ａ、２０ｂが形成されている。
２２ａ、２２ｂはＬ字状の音波伝達片で、一片にてスピーカ４ａ、４ｂからの音波を受けてその音波により回動し、他片にて上記風圧圧受け片２０ａ、２０ｂに下側から風圧を与えて振動スクリーン１２を上下方向に振動させるようにされている。

図２（Ｃ）に示す変形例は、筐体上部１６ａに上部が固定された断面コ字状バネ１８の下部先端に振動スクリーン１２の上端を、筐体下部１６ｂに下部が固定された断面コ字状バネ２４の上部片先端に振動スクリーン１２の下端を固定し、例えば、断面コ字状バネ２４の上部の上方にスピーカ４を下向きに配置したものである。
スピーカ４がスペックルノイズ軽減用の音波を発生すると、その音波を断面コ字状バネ２４の上部が受けて上下方向に振動し、スクリーン１２を上下方向に振動させる。

図２（Ｄ）は図２（Ｃ）に示す変形例のスピーカ４に代えて振動発生手段として用いるモータによる回転振動発生手段４０を示す斜視図である。
４２はモータの回転軸、４４は回転軸先端部で、先端部を半円柱状に切り欠くことにより生じた残部からなる。４６は回転中心部である。

上記回転振動発生手段４０は、例えば、回転軸先端部４４が図２（Ｃ）に示す上記断面コ字状バネ２４の上部に上側から接するように設置する。そして、モータが回転すると、回転軸先端部４４がコ字状バネ２４の上部に接しているときはＦが大で、スクリーン１２が下降せしめられる。そして、切欠部がコ字状バネ２４の上部に接する状態になると、Ｆが小となり、スクリーン１２は上昇せしめられる。Ｆの大小は、モーターの回転速度の変化による半円筒型の重りの遠心力(F=mrω2)の変化によっても得られる。
このような動作がモータが１回転する毎に繰り返され、その回転数が振動周波数となる。

図３（Ａ）〜（Ｄ）はバネタイプのディスプレイ装置の振動発生手段の各別の例５０ａ〜５０ｄを示すものである。
図３（Ａ）に示す例５０ａはスピーカ５２を用いたもので、このスピーカ５２は上向きに設けられており、その上にスピーカ５２の音波を受けて振動する円盤状の板バネ５４が位置せしめられている。５６は板バネ５４上に設けられた振動伝達手段である。

図３（Ｂ）に示す例５０ｂはピエゾ素子５８を用いて振動を得るようにしたものである。
図３（Ｃ）に示す例５０ｃは電磁リニアアクチュエータ６０を用いて振動を得るようにしたものである。
図３（Ｄ）に示す例５０ｄはモータ６２により上下方向の振動を得るようにしたものである。６４は半円柱状の重りである。
この図３（Ａ）〜（Ｄ）に示す例５０ａ〜５０ｄは総てバネタイプであり、一方向の振動、即ち、単振動を発生する。

図４は本発明の第２の実施例（：実施例２）であるフレームレスマルチスクリーンを一つのスクリーンとして用いたタイプを示す斜視図である。
１２ｍは複数枚のスクリーンを縦横にフレームレスに配設することに形成された可動マルチスクリーン、１６ｍはその前方に重ねて配置された固定マルチスクリーンで、複数枚のスクリーンを縦横にフレームレスに配設することに形成されている。尚、図４においては、可動マルチスクリーン１２ｍ、振動マルチスクリーン１６ｍを構成する個々のスクリーンの図示は省略する。

６６、６６は可動マルチスクリーン１２ｍの両側縁に後方に延びるように配設されたスクリーン保持片で、音波を受ける音波受けバネ６６ａ、６６ａを有する。
４、４は上記音波受けバネ６６ａ、６６ａの下側に上向きに配置されたスピーカで、スペックルノイズ低減用音波を発生する。
６８は天井ミラーで、上記可動マルチスクリーン１２ｍの上辺から後方へ延びるように配置されており、下面が反射面である。

７０ｒは大角度入射型リアプロジェクタで、光源としてレーザー光源を用いている。このプロジェクタ７０ｒは可動マルチスクリーン１２ｍの下部中央の稍後方に位置されており、画像光を上記天井ミラー６８に上向きに投射すると、その画像光が天井ミラー６８にて可動マルチスクリーン１２ｍの裏面に反射される。
その結果、正面から視認できる画像がスクリーン１２ｍ、１６ｍによって表示される状態になる。

そして、上記スピーカ４、４はスペックルノイズ低減用音波を発生する２０〜４５Ｈｚ、周波数、例えば４０Ｈｚ、振幅、例えば０．１〜０．３ｍｍ程度の低周波信号をうけてスペックルノイズ低減用音波を発生する。
尚、このスピーカ４、４は画像に伴うオーディオ信号も合わせて発生するようにしても良いことはいうまでもない。

図５は図４に示すディスプレイ装置の一つの変形例を示す斜視図である。本ディスプレイ装置は、図４に示すディスプレイ装置とは、基本的に、板バネとして多重構造板バネ７２、７２を用いた点で異なっているが、それ以外には大きな相違点が無いので、相違点についてのみ説明する。
７４は図示しない筐体に固定された柱で、上記多重構造板バネ７２、７２を構成するバネ片７２ａ、７２ａ、・・・の一方の片は上記柱７４、７４に固定され、他方の片は振動マルチスクリーン１２ｍに固定されたスクリーン保持片６６、６６に固定されている。
尚、７６、７６は振動発生手段（図面には一方の振動発生手段７６のみ現れる。）であり、必ずしもスピーカである必要はなく、スピーカ以外の振動発生手段を用いても良い。

図６（Ａ）〜（Ｃ）は単振動をスクリーン（ここではマルチスクリーン含む）に与えるのに用いることのできるバネの各別の例７８ａ〜７８ｃを示す斜視図である。図６（Ａ）、（Ｂ）に示すもの７８ａ、７８ｂは、共に一枚の板材を複雑に曲折して形成した板バネであり、図６（Ｃ）に示すものは、一本の線材を部分的にコイルスプリング状に曲折して形成したトーションバネ７８ｃである。

図７は図４に示すディスプレイ装置の別の変形例を示す縦断面図である。
本変形例は、バネ手段としてトーションバネ７８ｃ（図６参照）を用いたものであり、図４に示すディスプレイ装置とは、バネとしてトーションバネ７８ｃを用ている点以外にスピーカ４の向きが異なる点を有するが、それ以外の点では共通し、共通点については既に説明済みなので、説明は省略する。
スピーカ４、４（図面には一方のスピーカ４のみ現れる。）は筐体に固定された柱７４、７４（図面には一方のスピーカ７４のみ現れる。）に固定され、向きは前方を向くようにされている。

８０、８０は板バネ（一方の板バネ８０のみ図面に現れる。）で、下端が筐体下部に、上端がスクリーン保持片６６の下端に固定されており、その向きは垂直である。そして、その位置はスピーカ４、４の前方であり、スピーカ４、４が発生した音波を受けると、その板バネ８０、８０はその音波によって前後方向に振動する。
上記トーションバネ７８はその一部が上記柱７４、７４に固定され、他部がスクリーン保持片６６に固定されており、板バネ８０、８０の振動により前後して板バネ８０、８０上端の位置が上下すると、それに応じて上記マルチスクリーン１２ｍが上下するようにされている。

図８は本発明を凹曲面スクリーンタイプのディスプレイ装置に適用した第３の実施例（：実施例３）を示す斜視図である。
９０ｍ、９０ｓは共に正面から視て凹曲した反射型曲面スクリーンであり、稍離間して重ねて配置され、後方のスクリーン９０ｓは固定され、前方のスクリーン９０ｍは一方向（上下方向）に振動起振する振動発生手段９２、９２、・・・により下端にて支持されており、その振動発生手段９２、９２、・・・により一定の周波数（例えば４０Ｈｚ）で振動せしめられスペックルノイズ低減を図られる。
この振動発生手段９２、９２、・・・は一方向（上下方向）に２０〜４５Hｚ程度の起振する機能があればどのような手段でも良いこと前述の通りである。

７０ｆは画像光を発生するフロント型プロジェクタで、レーザー光源、特に、ビームステアリングスキャン方式のレーザー光源を光源として用いている。ビームステアリングスキャン方式のレーザー光源を用いるのは、フォーカスが必要ではなく、ピンぼけという問題の発生する余地はない等の多くの利点があるからである。

図９は本発明をフレームレス凹曲面マルチスクリーンタイプのディスプレイ装置に適用した第４の実施例（：実施例４）を示す斜視図である。
本実施例は、振動凹曲マルチスクリーン１２ｍを構成するスクリーン１２、１２、・・・各々にスペックルノイズ低減用振動を発生する振動発生手段１００を設けるようにしたものであり、１６ｍは固定凹曲マルチスクリーンで、それを構成する多数のスクリーン（１６）は図面に現れない。７０ｆはフロント型映像プロジェクタである。
このディスプレイ装置は、個々のスクリーン毎に振動発生手段１００を設けた点で、マルチスクリーン１２ｍに対して一つのスペックルノイズ低減用振動を発生する振動発生手段を設けるようにした図４、図５に示すディスプレイ装置とは大きく異なる。

各振動発生手段１００、１００、・・・は互いに同期して作動するようにしても良いし、互いに独立して作動するようにしても良い。
本実施例は、各スクリーン１２、１２、・・・が相当に大きく、それによって構成されるマルチスクリーン１２ｍが巨大である場合に好適である。

また、各スクリーン１２、１２、・・・毎に設けられる振動発生手段は、そのスクリーンの正面又は背面から視た占有エリアから食み出さないように設けるようにすることが好ましい。
なぜならば、マルチスクリーン１２ｍをより完全なフレームレス（マルチスクリーン１２ｍを構成する各隣接スクリーン１２・１２間の間隙がないこと）に形成できるからである。
尚、個々のスクリーン１２、１２、・・・が凹曲面形状を有しているという態様でも本実施例を実施できるが、図１０に示すように、個々のスクリーン１２、１２、・・・は平板状であるが、マルチスクリーン１２ｍ全体としては凹曲面形状を有するという態様でも本発明を実施することができる。

図１１は本発明を立体画像表示ディスプレイ装置に適用した第５の実施例（：実施例５）を示す斜視図である。
１２０は偏光状態保持振動マルチスクリーンで、本例では凹曲している。１６０は偏光状態保持固定マルチスクリーンで、本例では凹曲しており、マルチスクリーン１２０に適宜離間して重ねられている。勿論、マルチスクリーン１２０、１６０は平板状であっても良い。

７００Ｒは右目用画像リアプロジェクタ、２００Ｒはその右円偏光子、７００Ｌは左目用画像リアプロジェクタ、２００Ｌはその左円偏光子であり、プロジェクタ７００Ｒ、７００Ｌにより右目用画像光及び左目用画像光をマルチスクリーン１６０、１２０に照射する。
人は、左円偏光子２１０Ｌ及び右円偏光子からなる立体画像視認用眼鏡２１０をかけてマルチスクリーン１２０を視ることにより立体画像を視認することができる。
そして、上記マルチスクリーン１２０は振動発生手段９２、９２、・・・により上下方向に振動せしめられてスペックルノイズ低減を図る。

図１２は本発明の第６の実施例（：実施例６）である、重ねて配置された２枚のスクリーンを互いに直交する方向に単振動するようにしたディスプレイ装置を示す斜視図である。
１３０は一面が開口した略箱状の例えばステンレスからなる筐体で、左右両側辺１３１、１３１の底面からの高さと上下両側辺１３２、１３２の底面からの高さとが互いに異ならしめらており、本例では、上側辺１３２が、左右両側辺１３１、１３１より高く、下側辺１３２が、左右両側辺１３１、１３１より低くされている。これにより上下振動スクリーン１３４と、左右振動スクリーン１３３が、振動時にぶつかり合うことがない。

そして、左右両側辺１３１、１３１の先端上に一方のスクリーン１３３が、上下両側辺１３２、１３２の先端上に他方のスクリーン１３４がそれぞれ固定されている。
１３５、１３５は左側辺１３１の上下両部分に形成された一対のスリットで、その一対のスリット１３５・１３５間の部分１３７が弾性を帯びてバネとして機能するようにされている。
そして、そのバネとして機能する部分に対向してスピーカ４１が配置されている。

１３６、１３６は上側辺１３２の左右両部分に形成された一対のスリットで、その一対のスリット１３６・１３６間の部分１３８が弾性を帯びてバネとして機能するようにされている。
そして、そのバネとして機能する部分１３８に対向してスピーカ４２が配置されている。
上記スピーカ４１及び４２にはスペックルノイズ低減用振動をさせるための電気信号を互いに独立して与え、スピーカ４１により一方のスクリーン１３３を左右方向に振動させ、スピーカ４２により他方のスクリーン１３４を上下方向に振動させる。
即ち、スクリーン１３３と１３４を互いに直交する方向に単振動させるのである。

そして、上記スクリーン１３４を略A sinωt 、他の１枚のスクリーン１３３を略B cosωt で変位するようにするのである。尚、Ａはスクリーン１３４の振動の振幅、Ｂは１３３の振動の振幅、ωは角振動数（角周波数）、ｔは時間である。
このようなディスプレイ装置によれば、ω（角振動数）が人間がちらつきを感じる小さな振動数になっても、この２枚のスクリーンの相対的運動は、Ａ≠Ｂの場合楕円運動であり、Ａ＝Ｂの場合円運動となる。依って、どんなにωが小さくなっても、相対的運動ベクトルの大きさは０にならず、方向が変化するだけである。特にＡ＝Ｂの円運動の場合には相対的運動ベクトルの大きさは変化せず、方向のみが変化するだけである。よって、相対的に静止することがないので非常に小さなωであっても、スペックルノイズの低減を図ることができる。特に大型スクリーンに振動を与える場合の効果は大きい。

図１３（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第７の実施例（：実施例７）である振り子タイプのディスプレイ装置を示すもので、（Ａ）は概略構成説明図、（Ｂ）は原理説明図である。本発明はバネタイプのディスプレイ装置のみならず、振り子タイプのディスプレイ装置にも適用できるのである。
先ず、図１３（Ａ）を参照して振り子タイプのディスプレイ装置の基本的構成を固定スクリーンを捨象して説明する。
１７０は振動スクリーンで、上辺の両端が図示しない筐体天井に吊り手段１７２ｕ、１７２ｕ、１７２ｕ、１７２ｕにより面と略直角の方向への振り子状移動可能に吊下されており、下辺の両端が図示しない筐体床部に一端が固定された保持手段１７２ｄ、１７２ｄ、１７２ｄ、１７２ｄの他端と固定されている。

１７４は振動スクリーン１７０をスクリーン面内方向に移動させて振り子状の振動を与える振動発生手段で、例えばモータを用いた図２（Ｄ）に示すような手段を用いることができるが、振動スクリーン１７０をスクリーン面内方向に振動させることができれば他の手段を用いても良い。
次に、図１３（Ｂ）を参照して原理説明をする。
復元力（起振力）をＦ、スクリーンの下端の変位量（垂下して変位していないときの下端の位置からの変位量）をS、振り子移動するスクリーンの質量をｍ、スクリーンの垂直に対する角度をθ、ｌをスクリーンの上下方向における長さ（縦長）、時間をｔ、加速度をｇ、角速度をωとすると、復元力（起振力）Ｆは次式（７）で表される。
Ｆ＝ｍｇsinθ＝−ｍｇS（ｔ）／ｌ＝−ｍω２S（ｔ） ・・・（７）
従って、ω＝√（ｇ／ｌ）

依って、振動の周期Ｔは次式（８）で表される。
Ｔ＝２π／ω＝２π√（ｌ／ｇ） ・・・（８）
この周期Ｔの逆数ｆがこの振り子タイプのスクリーン１７０の固有振動数であり、これと等しい、或いは近似した周波数の振動を振動発生手段１７４により与えると、共振させることができ、極めて微弱な力の振動でスクリーン１７０を振り子状にスクリーン面内方向に振動させることができる。

図１４は本発明を円筒状マルチスクリーンに全方位投写型プロジェクタから画像光を照射するディスプレイ装置に適用した第８の実施例（：実施例８）を示す斜視図である。
２６０は円筒状の固定マルチスクリーン、２２０はこの固定マルチスクリーン２６０の外側に離間して配置された回転マルチスクリーンであり、図示しない回転手段により自身の中心軸を中心として一回転方向、例えば左回転方向に回転せしめられ、それによりスペックルノイズ低減が図られる。
上記回転の回転速度ｖ（＝ｒω）は例えば０．５〜２cm／sec程度が好適である。尚、rは円筒状の回転スクリーン２２０の半径、ωは角速度である。

３００は上記マルチスクリーン２２０、２６０の中心軸上に位置せしめられた全方位投写型プロジェクタであり、レーザー光源を光源としている。この全方位投写型プロジェクタ３００はマルチスクリーン２２０、２６０の内側の面に全方位画像光を投射する。
このようなディスプレイ装置によれば、回転マルチスクリーン２２０が固定マルチスクリーン２６０に対して例えば０．５〜２cm／sec程度で回転するので、スペックルノイズを有効に低減できる。

図１５は本発明を略球状マルチスクリーンに全方位投写型プロジェクタから画像光を照射するディスプレイ装置に適用した第９の実施例（：実施例９）を示す斜視図である。
３６０は略球状の固定マルチスクリーン、３２０はこの固定マルチスクリーン３６０の外側に離間して配置された略球状の回転マルチスクリーンであり、共に、北極部分（上側部分）及南極部分（下側部分）が切り欠かれている。そして、回転マルチスクリーン３２０は図示しない回転手段により、南極と北極を結ぶ中心軸を中心として一回転方向、例えば左回転方向に回転せしめられ、それによりスペックルノイズ低減が図られる。
上記回転の回転速度ｖ（＝ｒω）は例えば０．５〜２cm／sec程度が好適である。尚、rは円筒状の回転スクリーン３２０の半径、ωは角速度である。

３００は上記マルチスクリーン３２０の北極と南極を結ぶ中心軸上に位置せしめられた全方位投写型プロジェクタであり、レーザー光源を光源としている。この全方位投写型プロジェクタ３００はマルチスクリーン３２０、３６０の内側の面に全方位画像光を投射する。
３８０はマルチスクリーン３２０、３６０の内側にて全方位画像を視られるように設けた台であり、人はこの台３８０上にて画像を視る。
このようなディスプレイ装置によれば、回転マルチスクリーン３２０が固定マルチスクリーン３６０に対して例えば０．５〜２cm／sec程度で回転するので、スペックルノイズを有効に低減できる。

図１６は本発明の野外光或いは室内照明によるノイズ成分が観客の目に入るのを防止することができる第１０の実施例（：実施例１０）を示す断面図である。
図１６において、４００はその実施例の固定スクリーン或いはそれに重ねて配置される振動スクリーンで、例えば拡散シートからなる拡散層４０４と、この拡散層４０４の裏面に積層された光透過層４０６と、この光透過層４０６の裏面に積層された屈折率調整膜４１６と、この屈折率調整膜４１６の裏面に積層された光吸収膜４１８からなる。

上記光透過層４０６の裏面は、下に行く程後側に寄るように緩やかに傾斜した拡散角度領域４１４と、その拡散角度領域４１４の下端から下側に行く程前側に寄るように急激に傾斜した透明角度領域４２０とが上から下に沿って交互に配置されている。
そして、各拡散角度領域４１４、４１４、・・・には、後述するプロジェクタ（４２２）からの斜め下側からの画像光を前方へ有効に反射するための反射膜が形成されている。

上記屈折率調整膜４１６は、光透過層４０６と同程度の屈折率を有し、その互いに接する部分では光の反射が生ぜず、光が透過するようにするために形成されたものであり、上記光吸収膜４１８は屈折率調整膜４１６を吸収するために形成されたものである。
４２２はフロント型画像プロジェクタで、スクリーン４００に斜め下側から画像光を照射するように配置されており、このプロジェクタ４２２からの画像光はスクリーン４００の各拡散角度領域４１４、４１４、・・・にて反射膜により観客の存在する正面側（Ｅは観客の目）に拡散するようにされている。

一方、例えば太陽Ｓ等の野外光（或いは室内の照明光）は、斜め上から上記各透明角度領域４２０、４２０、・・・を通じて屈折率調整膜４１６内に入り、観客の居る正面側には進まない。
従って、本実施例によれば、野外光（或いは室内の照明光）等によるノイズ成分が観客の目Ｅが入るおそれをなくすことができる。

本発明は、スペックルノイズを生じないようにしたプロジェクタからの画像光をスクリーンに照射するタイプのディスプレイ装置に産業上の利用可能性がある。

（Ａ）〜(Ｃ)は本発明の第１の実施例(：実施例１)を示すものであり、（Ａ）は要部の斜視図、（Ｂ）は要部の側面図、（Ｃ）はバネタイプの共振の説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）はバネタイプのディスプレイ装置の各別の変形例を示す （Ａ）〜（Ｄ）はバネタイプのディスプレイ装置の振動発生手段の各別の例５０ａ〜５０ｄを示すものである。 本発明の第２の実施例（：実施例２）であるフレームレスマルチスクリーンを一つのスクリーンとして用いたタイプを示す斜視図である。 図４に示すディスプレイ装置の一つの変形例を示す斜視図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は単振動をスクリーン（ここではマルチスクリーン含む）に与えるのに用いることのできるバネの各別の例を示す斜視図である。 図４に示すディスプレイ装置の別の変形例を示す縦断面図である。 本発明を凹曲面スクリーンタイプのディスプレイ装置に適用した第３の実施例（：実施例３）を示す斜視図である。 本発明をフレームレス凹曲面マルチスクリーンタイプのディスプレイ装置に適用した第４の実施例（：実施例４）を示す斜視図である。 図９に示すディスプレイ装置の変形例を示す斜視図である。 本発明を立体画像表示ディスプレイ装置に適用した第５の実施例（：実施例５）を示す斜視図である。 本発明の第６の実施例（：実施例６）である、重ねて配置された２枚のスクリーンを互いに直交する方向に単振動するようにしたディスプレイ装置を示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は本発明の第７の実施例（：実施例７）である振り子タイプのディスプレイ装置を示すもので、（Ａ）は概略構成説明図、（Ｂ）は原理説明図である。 本発明を円筒状マルチスクリーンに全方位投写型プロジェクタから画像光を照射するディスプレイ装置に適用した第８の実施例（：実施例８）を示す斜視図である。 本発明を略球状マルチスクリーンに全方位投写型プロジェクタから画像光を照射するディスプレイ装置に適用した第９の実施例（：実施例９）を示す斜視図である。 野外光或いは室内照明によるノイズ成分が観客の目に入るのを防止することができる第１０の実施例（：実施例１０）を示す断面図である。 スペックルノイズ低減技術のスクリーンの一つの従来例を示す斜視図である。

符号の説明

４、４ａ、４ｂ、４１、４２・・・スピーカ(振動発生手段の一例）、
６・・・板バネ、１２・・・振動スクリーン、１２ｍ・・・振動マルチスクリーン、
１５ａ〜１５ｄ・・・バネ、１６・・・固定スクリーン、
１６ｍ・・・固定マルチスクリーン、４０、５０ａ〜５０ｄ・・・振動発生手段、
５８・・・ピエゾ素子(振動発生手段の一種）、
７０、７０ｒ、７０ｆ・・・プロジェクタ、７６・・・振動発生手段、
７８ａ〜７８ｃ、８０・・・バネ、９０ｍ・・・振動マルチスクリーン、
９０ｓ・・・固定マルチスクリーン、９２、１００・・・振動発生手段、
１２０・・・偏光状態保持振動マルチスクリーン、
１３３、１３４・・・互いに直交する方向に単振動するスクリーン、
１６０・・・偏光状態保持固定マルチスクリーン、
１７０・・・振り子タイプの振動スクリーン、１７２ｕ・・・吊り手段、
１７４・・・振動発生手段、２１０・・・立体画像視認用眼鏡、
２２０・・・回転マルチスクリーン、２６０・・・固定マルチスクリーン、
３００・・・全方位投写型プロジェクタ、
３２０・・・略球状の回転マルチスクリーン、
３６０・・・略球状の固定マルチスクリーン、４００・・・スクリーン、
４０４・・・スクリーン、４０４・・・拡散層、４０６・・・光透過層、
４１４・・・拡散角度領域、４２０・・・透明角度領域、
４２２・・・プロジェクタ。

Claims (25)

1. 積層又は略密着させた拡散フィルムからなる複数枚のスクリーンを有し、
   上記スクリーンの一部又は全部に対して、これ等スクリーンが相対的に振動方向、振幅、位相のうちの少なくとも一つが異なり略スクリーンの面方向に振動する振動を、与えるようにした
   ことを特徴とするディスプレイ装置。
2. 請求項１に記載のディスプレイ装置において、
   上記複数枚のうちの１枚のスクリーンの振幅をＡ、他の一枚のスクリーンの振幅をＢ（Ａ＝Ｂであってもよい。）、角振動数をω、時間をｔとしたとき、
   上記２枚のスクリーンに対して、上記一枚のスクリーンの変位が略A sinωt 、上記他の１枚のスクリーンの変位が略B cosωt となり、この２枚のスクリーンの振動方向が互いに直交し、かつスクリーン面内方向に単振動する振動を、与えるようにした
   ことを特徴とするディスプレイ装置。
3. 請求項１又は２に記載のディスプレイ装置において、
   前記複数枚のスクリーンの少なくとも一枚の位置を固定した
   ことを特徴とするディスプレイ装置。
4. 請求項１、２又は３に記載のディスプレイ装置において、
   前記スクリーンに与える前記振動の周波数（振動周波数）を、このスクリーン自身の固有振動数乃至それに近い値にしてなる
   ことを特徴とするディスプレイ装置。
5. 請求項４に記載のディスプレイ装置において、
   前記スクリーンに対してバネを介して振動を与えるバネタイプであって、
   スクリーンに与える前記振動の周波数（振動周波数）ｆは、
   振動エレメントをｍ、バネ定数をｋ、としたとき、
   ｆ≒１／［２π（ｍ／ｋ）１／２］
   で表される
   ことを特徴とするディスプレイ装置。
6. 請求項４に記載のディスプレイ装置において、
   前記スクリーンに対して振り子のように振動する振動を与える振り子タイプであって、
   前記スクリーンに与える前記振動の周波数（振動周波数）ｆは、
   振動中心から振動エレメント中心までの長さをｌ、重力加速度をｇとしたとき、
   ｆ≒１／［２π（ｌ／ｇ）１／２］
   で表される
   ことを特徴とするディスプレイ装置。
7. 請求項１、２、３、４、５又は６に記載のディスプレイ装置において、
   前記スクリーンに与える振動の周波数が、人間の目がちらつきを感じなく、かつ音波でスクリーンを振動させる場合、聞こえ難い周波数２０〜４５Ｈｚであるか、又は音波が外部に漏れない装置でスクリーンを振動させる場合、或いは、音波によらない振動装置でスクリーンを振動させる場合、人間がちらつきを感じない周波数２０Ｈｚ以上でスクリーンを振動させる
   ことを特徴とするディスプレイ装置。
8. 請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載のディスプレイ装置において、
   前記スクリーンに与える前記振動が、略一方向のみの単振動である
   ことを特徴とするディスプレイ装置。
9. 請求項７に記載のディスプレイ装置において、
   前記スクリーンが曲面（円筒面の一部若しくは全部、又は、曲がる方向が一方向のみの一次元自由任意曲面）であり、
   前記振動方向が、曲がっていない一方向である
   ことを特徴とするディスプレイ装置。
10. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９に記載のディスプレイ装置において、
    前記スクリーンに与える前記振動の振幅が、ピクセルサイズ（ドットピッチ）程度か或いはそれ以下である
    ことを特徴とするディスプレイ装置。
11. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０に記載のディスプレイ装置において、
    前記スクリーンに前記振動を連続的に与えるための起振力（連続振動維持力）が、スピーカによって発生した音波により与えられるようにした
    ことを特徴とするディスプレイ装置。
12. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０に記載のディスプレイ装置において、
    前記スクリーンに前記振動を連続的に与えるための起振力（連続振動維持力）が、振動発生手段によって直接そのスクリーンに伝えられるようにした
    ことを特徴とするディスプレイ装置。
13. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１２に記載のディスプレイ装置において、
    前記スクリーンに前記振動を連続的に与えるための起振力（連続振動維持力）が、電磁力によりそのスクリーンに伝えられるようにした
    ことを特徴とするディスプレイ装置。
14. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０に記載のディスプレイ装置において、
    前記スクリーンに前記振動を連続的に与えるための起振力（連続振動維持力）が、ピエゾ素子（圧電素子）によりそのスクリーンに伝えられるようにした
    ことを特徴とするディスプレイ装置。
15. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０に記載のディスプレイ装置において、
    前記スクリーンに前記振動を連続的に与えるための起振力（連続振動維持力）が、その振動を与えるスクリーンに固定された振動モータによりそのスクリーンに伝えられるようにした
    ことを特徴とするディスプレイ装置。
16. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４又は１５に記載のディスプレイ装置において、
    前記スクリーンが、光の偏光状態を保持するようにされた
    ことを特徴とするディスプレイ装置。
17. 請求項１６に記載のディスプレイ装置において、
    互いに異なる（回転）方向に偏光された右目用画像と左目用画像が前記スクリーンに照射されて立体画像が生じるようにされた
    ことを特徴とするディスプレイ装置。
18. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６又は１７に記載のディスプレイ装置において、
    光源としてビームステアリングスキャン方式のレーザー光源を用いてなる
    ことを特徴とするディスプレイ装置。
19. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７又は１８に記載のディスプレイ装置を構成するスクリーンを、複数個スクリーン面内方向に配置してマルチスクリーン構成にした
    ことを特徴とするディスプレイ装置。
20. 請求項１９に記載のディスプレイ装置において、
    個々のスクリーンに振動を与える各振動発生手段が、振動を与えるスクリーンの正面又は背面から視た占有エリアから食み出さないように形成された
    ことを特徴とするディスプレイ装置。
21. 請求項１９又は２０に記載のディスプレイ装置において、
    前記複数個のスクリーン各々は平板状であり、
    その複数個のスクリーンにより構成されたマルチスクリーン全体としての画面が、曲面（円筒面の一部若しくは全部、又は、曲がる方向が一方向のみの一次元自由任意曲面）である
    ことを特徴とするディスプレイ装置。
22. 複数個のスクリーンからなる円筒状マルチスクリーンが複数個一つの中心軸を中心にして多重に配置されて多重マルチスクリーン部が構成され、
    上記多重マルチスクリーン部の中心軸上に、この多重マルチスクリーン部に映像光を照射する全方位投写型光源プロジェクタが配置されたディスプレイ装置において、
    少なくとも一部の円筒状マルチスクリーンが他の円筒状マルチスクリーンに対して、上記中心軸を中心として相対的に回転させるようにした
    ことを特徴とするディスプレイ装置。
23. 複数個のスクリーンからなる略球面状（１軸回転対称自由曲面状）マルチスクリーンを複数個その北極と南極を通る一つの中心軸を中心にして多重に配置されて多重マルチスクリーン部が構成され、
    上記多重マルチスクリーン部の上記中心軸上に、この多重マルチスクリーン部に映像光を照射する全方位投写型光源プロジェクタが配置されたディスプレイ装置において、
    少なくとも一部の略球面状（１軸回転対称自由曲面状）マルチスクリーンが他の略球面状（１軸回転対称自由曲面状）マルチスクリーンに対して、上記中心軸を中心として相対的に回転させるようにした
    ことを特徴とするディスプレイ装置。
24. 請求項２２又は２３に記載のディスプレイ装置において、
    前記多重マルチスクリーン部の一部の前記マルチスクリーンが固定され、
    他のマルチスクリーンが回転するようにされた
    ことを特徴とするディスプレイ装置。
25. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１８、１９、２０、２１、２２、２３又は２４に記載のディスプレイ装置において、
    前記スクリーンが、拡散角度領域と透明角度領域とを有する
    ことを特徴とするディスプレイ装置。

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