JPH02162389A - 光パターンの投影方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光源からの走査され二次元または三次元変調さ
れた光パターンを投影する方法および装置に関する。こ
のような光パターンはＣＲＴビデオ・プロジェクタから
の映像でありうる。特に、本発明は周囲光の影響が軽減
されるようになされたこの種の方法および装置に関する
。

英国特許第１６０４３７５号は映像と、それぞれの点が
その映像のそれぞれの要素を表す電気映像信号との間で
変換するための電気光学的走査装置を開示している。そ
の開示された装置は主として映像を走査するのに使用す
るためのものであるが、映像を形成するように修正され
ることができる。そのように修正された場合には、その
装置は、それぞれ個々にアドレス指定可能な発光ダイオ
ードの直線アレイと、液晶装置を具備する。動作時には
、その液晶装置の一本のラインが活性化され、透明にな
ると、上記発光ダイードのそれぞれが上記アレイの長さ
に沿って順次アドレス指定され、液晶の上記ライン上に
放出された光の映像が形成される。このラインがその後
で非活性化され、そして次のラインがアドレス指定され
るという具合に、全体の映像が形成されるまでこれが続
けられる。

全体の映像は、光を放出する発光ダイオードの相互作用
と、垂直方向の走査を生ずるための電気光学的シャッタ
として作用する液晶装置のラインの活性化および非活性
化とによって発生される。

ヨーロッパ特許第０４２２号はデイスプレィ・フェース
上に映像を形成するためにそのデイスプレィ・フェース
の多数の平行ライン上を電子ビームが迅速に移動される
形式の陰極線管に対して特に使用するするための光学ス
クリーンを開示している。その光学スクリーンは書込み
移動の方向に対して平行に整列されかつそれぞれ電気光
学物質を含んだ多数のストリップを具備している。電子
ビムの直前のストリップは透明であるが、他のストリッ
プは光吸収性で非反射性である。電子ビームがスクリー
ン上を下方に移動しかつ透明なストリップの背後におけ
る発光が減退すると、このストリップは都合の良い時点
で光吸収性で非反射性に切換えられうる。このような光
学スクリーンはデイスプレィ・フェース上に形成される
映像のコントラストを高める。しかし、投影される映像
を形成するためにこのような方式を用いるということは
開示されていない。

本発明の１つの目的は１つの光源からの走査され二次元
または三次元変調された光パターンを投影するための方
法および装置を提供することである。

本発明の第１の態様によれば、光源から発してピクセル
のマトリクスによって表されており走査され二次元また
は三次元変調された光パターンを投影する方法において
、 前記パターンを画定された表面上にまたは前記光源から
離れた画定された領域内に投影し、光を変調するための
複数の手段を少なくとも第１のモードと第２のモードと
の間で動作させ、それらの変調手段のそれぞれを複数の
ピクセルに関連させ、そのピクセルのマトリクスの走査
と前記複数の変調手段の動作を同期させて、ａ）前記各
変調手段はそれに関連した複数のピクセルが走査されて
いる時に前記第１のモードにあり、ｂ）各複数のピクセ
ルはそれに関連した前記変調手段が前記第２のモードに
ある時には走査されていないようになし、 前記第１のモードにおける各変調手段が前記画定された
表面または前記画定された領域から光を分布させ、そし
て前記第２のモードにおける各変調手段が前記画定され
た表面上にまたは前記画定された領域内に入射した光の
作用を軽減させるようにすることよりなる光パターンの
投影方法が提供される。

この方法によれば、改善されたコントラストを有する映
像を生ずる被投影光パターンが形成される。

本発明の第２の態様によれば、光源から発してピクセル
のマトリクスによって表されており走査され二次元また
は三次元変調された光パターンを投影する装置において
、 前記パターンを画定された表面上にまたは前記光源から
離れた画定された領域内に投影する手段と、 少なくとも第１のモードと第２のモードを有し、それぞ
れを複数のピクセルに関連された複数の光変調手段と、 前記変調手段を前記第１のモードと前記第２のモードと
の間で動作させる手段と、 前記ピクセルのマトリクスの走査と前記複数の変調手段
の動作を同期させて、ａ）前記各変調手段はそれに関連
した複数のピクセルが走査されている時に前記第１のモ
ードにあり、ｂ）各複数のピクセルはそれに関連した前
記変調手段が前記第２のモードにある時には走査されて
いないようにする手段を具備し、 前記第１のモードにおける各変調手段が前記画定された
表面または前記画定された領域から光を分布させ、そし
て前記第２のモードにおける各変調手段が前記画定され
た表面上にまたは前記画定された領域内に入射した光の
作用を軽減させるようになされている光パターンの投影
装置が提供される。

このような装置は本発明の第１の態様に従って提供され
る方法を実施するために用いられうる。

以下図面を参照して本発明の実施例について説明しよう
。

第１の光源によって画定された表面すなわちスクリーン
上に投影される映像と、第２の光源からの周囲光によっ
て生ずるノイズとの間のコントラストを高める第１の方
法の第１の実施例が第１図に示されている。従来のＬＣ
Ｄ　（例えば活性マトリクス、マルチプレクスド・ツィ
ステッド・ネマチックまたは強誘電体カラーＴＶ　ＬＣ
Ｄ）のような光源映像２、写真透明、または映画フィル
ム・フレムがキセノン・ストローブ・ランプ４または輝
度を変化させうる他の光源を用いてプロジェクタ３から
投影される。このプロジェクタは他の点では従来型であ
り、あるいは例えばリンネバック（Ｌｉｎｎｅｂａｃｈ
）型（すなわち拡大されたカラー・シャドウ映像をスク
リーンに投影するために「点」光源を用いる）レンズレ
ス・シャドウ・プロジェクタであってもよい。

ランプ４は所定の周波数、典型的には５０Ｈｚでフラッ
シュされ、この場合、各フラッシュは１マイクロ秒〜数
ミリ秒のオーダーの範囲内の期間の間継続する。連続に
見える、すなわちフリッカのない映像を形成するために
は、その所定周波数は臨界融合周波数に等しいかあるい
はそれより高くなければならないが、これは映像の輝度
とサイズとの両方によって影響される。そのようにして
形成される連続映像の輝度はフラッシュ映像の平均輝度
に等しい。

フラッシュランプ４からの光は光学的コリメト機構６と
投影レンズ８を通じて投影され、そして光を変調する手
段１０が配置されている平面Ｐ、上で集束される。変調
手段１０は画定された表面を与え、かつ第１のモードと
第２のモードとの間で動作しうるちのであり、その動作
は光強度の変化に同期して行なわれ、変調手段１０が第
１のモードにある場合に上記平面上に映像を投影するた
めに、より多くの光が放出されるようになされている。

変調手段１０は、例えばコレステリック・ネマチック相
変化セルのような液晶を含んだ電気光学的層、あるいは
好ましくは第２図に示されているように、ネマチック液
晶物質（アメリカ合衆国カリフォルニア州すニーベイル
所在のタリク・コーポレーションによってＮＣＡＰとい
う商品名で製造されている）のマイクロカプレル化され
たドロップレットを含んだプラスチック材料のシート１
２を具備している。このシート１２の両側には、表面に
透明な酸化すずインジウム電極を有するプラスチック箔
が積層されている。これにより、電位差が印加された場
合に半透明から透明になる例えばｌｍＸ２ｍの大面積の
電気光学的シャッタが形成される。

従って、その物質は、変調手段１ｏが半透明である第１
のモードと変調手段１０が透明である第２のモードとの
間で電気的に迅速に（約１ｍｓ〜５ｍｓの応答時間で）
切換えられ得る。

第１のモードにおける変調手段１０は映像９（すなわち
所要のビジュアル信号）が変調手段のプロジェクタ３と
同じ側における観察者（１７で示されている）によって
直接観察されるように反射される（すなわち正面投影）
半透明スクリーンを形成する。第２のモードでは、変調
手段ｌｏは透明であり、従って、平面Ｐ、から観察者に
拡散的に反射される光は殆とない。このようにして、変
調手段の画定された表面に入射する周囲光の影響が軽減
される。変調手段が透明である場合に観察者１７によっ
て観察されているその変調手段１ｏの背後に到達する周
囲光を阻止するために変調手段１ｏの背後に１つ以上の
層１８．２０が設けられている。層１８の一方に対して
は、それに入射する周囲光を吸収するために黒色物質が
適しているであろう。観察者によって見られている変調
手段の背後に到達する光をさらに阻止するために、ルー
バード・シート（ｌｏｕｖｒｅｄ　５ｈｅｅｔ）２０が
その変調手段の背後に用いられ得る。好ましい実施例で
は、層１８はフロント正面鍍銀ミラー（ｆｒｏｎｔ−ｓ
ｉｌｖｅｒｅｄ　ｍ１ｒｒｏｒ）であり、ルーバード・
シート２０と共に用いられる。正面鍍銀ミラー１８は、
例えば変調手段が第２のモードにある場合には暗い壁の
映像を反射し、そして変調手段が第１のモードにある場
合には、その映像の主として前方の散乱光を反射して、
より明るい反射映像を生ずる。

あるいはそれに代えて、１つまたはそれ以上の予め定め
られた角度範囲内で入射した光を反射し、その１つ以上
の角度範囲外で入射した光は吸収する方向性リフレクタ
を用いてもよい。このような場合には、プロジェクタは
前記１つ以上の予め定められた角度範囲内の角度で変調
手段と方向性リフレクタに光を投写するように配置され
、これに対して、観察者１７はその１つ以上の予め定め
られた角度範囲外で変調手段１０を見るように位置づけ
られる。従って、変調手段が第１の（散乱）モードにあ
る場合には、この変調手段１０から反射された映像が、
観察者１７の方に変調手段によって散乱され得る方向性
リフレクタからの光によって改善され、一方、変調手段
１０が第２の（透明）モードにある場合には、方向性リ
フレクタに入射した光は吸収されるかあるいは観察者１
７から離れる方向に反射される。１つの形式の方向性リ
フレクタが米国特許第４７２６６６２号に開示されてい
る。他の形式の方向性リフレクタ２１が第３ａ図に示さ
れている。リフレクタ２１は、−側に一連の均一な平行
プリズムを浮彫りされたプラスチック材料のシート２２
と、このプリズム・シート２２の他方の表面に沿って延
長しかつこの表面から分離された光吸収層２３を具備し
ている。プリズム・シートの浮彫りされた側では、１つ
おきの面が反射層２４ａと吸収層２４ｂとを両方とも被
覆されている。図示された光線と反射率の極性図で示さ
れているように（軸線２３′は表面２３を示す）、予め
定められた角度範囲内でリフレクタ２１に入射した光は
反射され、その角度範囲外で入射した光は吸収される。

第１図は変調手段１０の正面に入射する周囲光の入射を
軽減するための変調手段の正面における反射防止膜２５
をも示している。従って、変調手段が第１のモードにあ
る場合にはフラッシュ映像は観察者１７の目に最大限向
けられ、他方、フラッシュ間の期間の間には周囲光が減
衰される。従って、投影された映像すなわち所要のビジ
ュアル信号と、第２の光源からの散乱周囲光によって発
生されるノイズとの間のコントラストが改善される。

このようにして、従来技術により投影された映像と同じ
コントラストを有する投影映像が、より小さい平均パワ
ーの光源を用いて本発明の方法により形成されうる。あ
るいは、それと同じ平均パワーの光源を用いて、それよ
り優れたコントラストを有する投影映像が形成されうる
。

第１図はこの方法で用いられる電気回路をも概略的に示
している。必要に応じて手段２８によって修正されたソ
ース２６からの波形がパルス発生器３０を制御する。ソ
ース２６は５０Ｈｚ交流電源または例えばＬＣＤ　ＴＶ
のようなテレビジョンからのフィールド同期パルスであ
ってもよく、その場合、発生された波形は余波整流器お
よび比較器のような手段２８によって修正される。ある
いは、ソース２６は脈動性の周囲光を測定する光検知器
でありうるものであり、この光検知器は、周囲光が最小
強度の場合にランプ４と変調手段１０をトリガーする比
較器のような手段２８の入力に接続される。

ソース２６とパルス発生器３０はランプ４に電力を供給
するための回路と変調手段１０を切換えるための回路と
の双方に共通であり、かつランプ４のフラッシングと変
調手段１０の切換えを同期させる。

ランプ４のための回路はパルス駆動ユニット３２と、例
えばストローブ・ランプに対する標準駆動ユニットのよ
うなフラッシュランプ駆動電子装置３４をさらに具備し
ている。変調手段を切換えるための回路はパルス遅延ユ
ニット３６と、駆動波形発生器３８（例えばウェーブチ
ック・リミテッドによって製造されている任意波形発生
器）と、電極１４．１６を通じてシートに電位差を印加
するための増幅器４０をさらに具備している。パルス遅
延ユニット３２．３６は、ランプ４をフラッシュさせる
ために電力が印加された場合には変調手段を第１のモー
ド、すなわち半透明に切換えるためにゼロかあるいは小
さい電位差が印加され、またランプ４に電力が供給され
ない場合には変調手段を１０を第２のモードすなわち透
明に切換えることができるように例えば６０■の電位差
が印加されるように、ランプ４をフラッシュさせかつ変
調手段１０を切換えるために印加されるパルスに影響を
及ぼす。

ソース２６として光検知器を用いることにより、映像と
周囲光によって生ずるノイズとの間のコントラストがさ
らに改善されうる。この光検知器は例えば蛍光チューブ
または放電ランプからの周囲光を測定し、その蛍光チュ
ーブの光出力が最小になる時点を検知する。この情報は
比較器２８に送られ、この比較器は、パルス発生器３０
にパルスを発生させ、蛍光チューブの光出力が最小の時
に変調手段１０が第１のモードとなるように、すなわち
スクリーンとして作用しうるようにする。従って、変調
手段から反射された周囲光がさらに減衰される。

本発明によれば、第１のモードと第２のモードとの間の
変調手段１０の動作を周囲光だけの強度の変化とを同期
させ、変調手段が第１のモードにある場合よりも第２の
モードにある場合にほうが周囲光が多くなるようにする
ことによって被投影映像のコントラストの改善が得られ
るものと考えられている。周囲光の光源が商用交流電源
で働く蛍光チューブまたは放電ランプである場合には、
このような強度の変化を伴う。あるいは、周囲光が例え
ば窓からの昼光のように連続している場合には、その窓
はＮＣＡＰまたは染色したＮＣＡＰで作成されることが
でき、周囲光に最小値を生ずるように切換えられる。

上述した方法は第１および第２のモードで他の透過特性
を有する変調手段に対しても用いられ得る。この方法の
本質的な特徴は、変調手段が第１のモードで反射スクリ
ーンとして作用し、第１のモードよりも第２のモードの
方が反射光が少ないことである。従って、所要のビジュ
アル信号、すなわち第１のモードにおいて変調手段から
反射されかつ観察者によって見られる映像は観察者の目
に最大限送られるフラッシュ映像の一体的な効果であり
、他方、変調手段が第２のモードにある場合には、変調
手段の正面または背面に入射した周囲光はフラッシュ間
の期間の間に減衰される。

スクリーン上に投影された映像と周囲光によって生ずる
ノイズとの間のコントラストを向上させる方法を示す第
２の実施例が第４図に示されている。使用される装置は
第１の方法で用いられたものと同様であり、従って対応
する部分は同一符号で示されている。

第２の方法はパックプロジェクション（ｂａｃｋｐｒｏ
ｊｅｃｔｉｏｎ）に使用するためのものである点て第１
の方法と異なる。映像を形成するための光は、光を変調
するための手段５０が配置された平面Ｐ２上に集束され
る。変調手段５０は画定された表面を提供しており、こ
れは染色ＮＣＡＰ材料と半透明シートとの組合せよりな
り、第１のモードと第２のモードとの間で動作しうる。

第１のモードでは、変調手段５０は半透明であり、この
変調手段５０の他側で観察者（５１で示されている）に
見える映像を生ずるように光が前方に散乱される散乱ス
クリーンを構成する。第２のモードでは、変調手段５０
は不透明で光吸収性であり、従ってそれに入射した光は
前方に散乱されることも観察者５１の方に反射されるこ
ともない。従って、第１の方法の場合と同様に、変調手
段５０が第１のモードにある場合には、フラッシュ映像
が観察者５１の目に最大限送られ、他方、フラッシュ間
の期間のあいだには周囲光が観察者５１の方に散乱され
ることはない。従って、被投影映像、すなわち所要のビ
ジュアル信号と散乱周囲光によるノイズとの間のコント
ラストが改善される。変調手段５０の正面における反射
防止膜が変調手段５０の正面に入射する周囲光の反射を
軽減する。

第１の方法の場合と同様に、変調手段の動作を第２の光
源からの周囲光の強度の変化だけと、またはそれとプロ
ジェクタからの光の強度の変化とに同期させることによ
っても、被投影映像のコントラストの改善が得られるも
のと考えられる。

あるいは、他の実施例（図示されていない）では、変調
手段は第１のモードでは透明であり、第２のモードでは
不透明で光吸収性である。フレネルレンズとレンズ状ス
クリーン（従来のバックプロジェクション・システムで
一般に用いられている）よりなる構体がプロジェクタと
変調手段との間に設けられる。変調手段とこの構体のと
組合せは、変調手段が第１のモードにあるときにその変
調手段に入射した光を分配し、そしてその変調手段が第
２のモードにあうるときには光がそれから分配されるの
を防止する。

スクリーン上に投影される映像と周囲光によるノイズと
の間のコントラストを改善する第３の方法が第５図およ
び第６図に示された本発明の実施例によって例示されて
いる。この方法は第１図および第２図に示されたものと
同様の装置を用いているので、対応する部分は同一の符
号で示されている。

この第３の方法はフロントプロジェクション・システム
に使用するためのものである。映像を形成するための光
は、アルミペイント、ガラスビドあるいはペンチキュラ
のような半透明材料または不透明で反射性の材料で作成
された反射スクリン６０が配置された平面Ｐ３上に集束
される。反射スクリーン６０は画定された表面を提供す
る。光を変調するための手段６１がプロジェクタ３とス
クリン６０との間に設けられる。変調手段６１は電気光
学的シャッタとして作用し、これはそれが透明である第
１のモードと光吸収性すなわち不透明である第２のモー
ドとの間で動作する。第１のモードでは、変調手段６１
はフラッシュランプ４からの光を反射スクリーン上に入
射させ、この変調手段の正面で観察者（６２で示されて
いる）が観察できる映像を形成する。第２のモードでは
、変調手段は光吸収性であり、従って、この変調手段６
１の正面に入射した周囲光が観察者６２の方に反射され
るのを防止するとともに、変調手段６１の背面に到達し
た光が観察者６２の方に伝送されるのを防止する。

このようにして、変調手段の画定された表面に入射した
光の作用が軽減される。

第６図に示されているように、変調手段は、溶存二色染
料（アメリカ合衆国カリフォルニア州すニーベイル所在
のタリク・コーポレーションによって製造されている染
色ＮＣＡＰ）を含んだネマチック液晶物質のマイクロカ
プセル化ドロップレットを含有したプラスチック材料の
シート６３よりなっている。このような材料は２つの透
明電極１４および１６間に電位差が印加された場合に光
吸収性から透明に変る。

第５図は変調手段６０の正面に入射した周囲光の反射を
軽減するためのその変調手段の正面における反射防止膜
２２と、周囲光がスクリーンの背面に入射するのを防止
する材料よりなる不透明層６４を示している。このよう
な層のための適当な材料としてはフロント・シルバード
材料と光吸収性黒色材料がある。このようにして、第１
および第２の方法と同様に、この第３の方法は被投影映
像すなわち所要のビジュアル信号と周囲光によるノイズ
との間のコントラストを改善する。

第５図および第６図の実施例の変形では、乳化されたま
たは分散されたコレステリック・ドロップレットの液晶
ポリマー層またはプリント層の形態をなしたコレステリ
ック液晶物質を含有した６つのグイクロイック層を有し
た反射スクリーンが用いられている。コレステリック物
質の特性により、反射スクリーンの層はスペクトルの赤
、緑および青の部分における狭いスペクトルバンド内の
波長を有する光を反射するようになされている。

（逆符号のピッチを有する２つの層が所要の各スペクト
ルバンドに対して用いられ、円偏波の左偏波および右偏
波が両方とも反射される。）従って、広いスペクトル分
布を有する昼光または通常の人工的光のような周囲光が
スクリーンに入射すると、搬送されるエネルギーの大部
分がスクリーンで反射されずに透過されてしまう。周囲
光のうちの比較的小さな割合の部分だけが反射されるに
すぎない。このようなスクリーンは、このスクリーンに
よって反射される狭いスペクトルバンド内の波長の光を
放出する光源を有したプロジェクタとともに用いられる
。被投影映像の輝度は周囲光の効果が軽減された状態で
プロジェクタからコントロールできるので、このスクリ
ーンを用いることによって被投影映像と周囲光との間の
コントラストが高められる。

第１および第２の方法と同様に、変調手段の動作を、第
２の光源からの周囲光の強度だけと、あるいはそれとプ
ロジェクタからの光の強度の変化とに同期させることに
よって、被投影映像のコントラストの改善が得られるも
のと考えられる。

この方法の他の変形では、変調手段は観察者が着用する
一対の眼鏡またはゴーグルの形で提供される。

上述した本発明の実施例は単一の変調手段に映像を投影
するために単一の光源を用いた。製作または操作を容易
にするために、変調手段は両側に複数の電極を有し、必
要に応じてそれ自体の電子的駆動回路を有するＮＣＡＰ
材料のシートとして構成されうる。

このようにして得られた映像の解像度は、変調手段は、
整合した平均輝度を有した複数のインクリーブしたまた
は隣接しかつ当接した映像を変調手段に形成するために
複数のプロジェクタを用いることによって高められ得る
。第７図は、ＭＸＮ箇、この場合には４×３箇のプロジ
ェクタのアレイによって１つの映像として投影されるべ
きセクションに分割されたソース・ピクチャ７０を示し
ている。各プロジェクタはそのソース・ピクチャの各セ
クションを変調手段に投影して映像を形成する。このよ
うにして形成された複合映像７２は間にギャップを有し
ない映像のマトリクスである。

上述した方法の第１の変更例は複合映像を形成するため
にこのようなプロジェクタのアレイを用いる。これは第
１のモードと第２のトートとの間で切換えられてその第
１のモードでスクリーンとして作用することができる変
調手段上で形成される。プロジェクタの光源は変調手段
の切換えに同期して同時にフラッシュされ、変調手段が
第１のモードにある場合に映像が投影されるようになさ
れる。

第２の変更倒せは、第８図に示されているように、ソー
ス・ピクチャ７６がＭＸＮ箇のプロジェクタのアレイに
よって映像を形成するために投影されるべきセクション
７６ａａ、　７６ａｂ、・・・７６ｍｎに分割される。

各変調手段（全体として７８ｘｙで示されている）はそ
れぞれのプロジェクタとフラッシュ光源に関連されてお
り、各プロジェクタの光源がオンして映像を投影してい
る場合に変調手段７８ｘｙが第１のモードにあってスク
リーンを構成するようになされている。

変調手段７８ｘｙは互いに独立に切換えられうる。

このようにして、特定の変調手段の透光特性が各プロジ
ェクタによって形成される映像の輝度に整合するように
調節され得る。これに代えて、またはこれに加えて、変
調手段７８ｘｙは、各プロジェクタの光源のフラッシン
グを伴って、順次的に切換えられ得る。これによってフ
リッカが軽減されるとともに、フラッシュのパワートレ
ーン（ｐｏｗｅｒｔｒａｉｎ）が時間的に均一に分散さ
れる。

第８図はソース・ピクチャ７６の各セクションに対する
変調手段７８ｘｙを示している。映像が投影されるべき
スクリーンは、それに複数の行または列を形成するよう
に整列された複数の変調手段を具備していてもよい。

第９図は、光源から発して被投影パターンまたは映像を
形成するためのピクセルのマトリクスによって表される
走査され二次元または三次元変調された光パターンを投
影するために用いられ得る方法の他の変更例を示してい
る。このようなパタンは被走査レーザー、カラービデオ
・プロジェクタあるいは陰極線管（ＣＲＴ）によるビデ
オ・プロジェクタ（図示せず）を用いて形成され得る。

例えば、ＣＲＴによるビデオ・プロジェクタ（ビーム・
インデックス型のカラーＣＲＴのような）では、電子ビ
ームが迅速に移動されてラスタ（デイスプレィフェース
上における多数の被走査平行線）を形成する。そのデイ
スプレィフェースは、電子ビムによって励起されて光を
放出する１以上の蛍光体によて覆われている。ピクセル
のマトリクスによって表され得るこの光パターンが変調
手段８０によって提供される画定された表面上に投影さ
れる。

第１０図に示されているように、変調手段８０は、電位
差を印加された場合に半透明から透明に変るＮＣＡＰ材
料のシート８２を具備している。このＮＣＡＰシトの一
側には、複数の水平方向ストリップ酸化すずインジウム
電極８６が設けられている。従って、変調手段８０は複
数の水平方向のス）　ＩＪツブ変調手段８８に分割され
、これらのストリップ変調手段８８はそれぞれ複数のピ
クセルに関連されており、互いに独立に第１のモードと
第２のモードとの間で動作され得る。

ストリップ変調手段８８の動作と、プロジェクタのデイ
スプレィ・フェース上の各ピクセルをフラッシュ光源と
して作用させるラスタ走査の動きとが同期される。この
構成は、ａ）各変調手段８８はそれに関連した複数のピ
クセルが走査されている場合には第１のモードにあり、
そしてｂ）各複数のピクセルはそれに関連した変調手段
８８が第２のモードにある場合には走査されないように
なされている。

ピクセルが発光すると、この光が投影され、第１のモー
ドにあり、すなわち半透明で反射性スクリーンを形成し
ている特定のストリップ変調手段８８に入射する。各ス
トリップ変調手段の切換えは各ストリップ電極８６に接
続された各駆動電子回路９０によって行なわれる。これ
は、レーザーまたはＣＲＴプロジェクタからの同期信号
９４を（赤外線リンクを介して）入力として受取る駆動
波形検知器およびセレクタ９２と、必要に応じて、プロ
ジェクタからの変調手段８０の間隔に依存して変化され
得るサイズ／距離制御器９５とによって制御される。

サイズ／距離制御器９５はマニュアルの制御器または超
音波あるいは赤外線レンジファインダを用い３〇　− た自動制御器でありえ、変調手段８０とプロジェクタの
異なる間隔で得られた異なるサイズの画像を補償するよ
うに異なる変調手段８８の切換えのタイミングを調節す
る。あるいは、プロジェクタがズム機能を有していて、
異なる間隔で同じ画像サイズを得るころができようにし
てもよい。プロジェクタからスクリーンのスピーカにオ
ーディオ信号を搬送するために、赤外線リンクを用いて
もよい。

ＣＲＴプロジェクタからの光が入射しないストリップ変
調手段８８の少なくとも大部分は第２のモードにあり、
透明である。従って、変調手段８０のプロジェクタと同
じ側では（フロントプロジェクション）、それらのスト
リップ変調手段８８から観察者へは光は反射されない。

好ましい実施例でも、上述した実施例１と同様に、変調
手段８０の背後における材料の層が変調手段８０の正面
に入射する周囲光を吸収するとともに、この変調手段の
背後からの周囲光が、透明な状態にある段を通じて観察
者に見えないようにする。このようにして、ＣＲＴプロ
ジェクタからの光によって利用されていあに変調手段８
０の面積の大部分は光を観察者に反射させる作用をしな
い。従って、周囲光によるノイズが軽減され、かつ所要
のビジュアル信号すなわち被投影映像とこのノイズとの
間のコントラストが改善される。

この変更例は実施例１のものと同様の変調手段に関して
説明された。この変更例は上述した他の実施例にも適用
できることは明らかである。

本発明の方法は後述するように被投影映像以外のビジュ
アル信号を作成するためにも有益である。

第２の方法は、第１１図に示されているように、例えば
バックライト型広告板、ＬＣＤまたは道路標識の情報の
ような層上の透明または半透明の事項の現出である所要
のビジュアル信号を発生するために用いられ得る。装置
は第４図のものと同様であるから、対応部分は同一符号
で示されている。

情報はスクリーン６０の画定された表面上に与えられる
。第１のモードでは、変調手段５０は半透明の層１０２
によって拡散されたフラッシュランプ４からの光をスク
リーン１００に入射させ、上記情報を照明する。第２の
モードでは、変調手段は光吸収性であり、従ってこの変
調手段の正面および背面に入射した周囲光が観察者の方
へと反射されて伝送されるのを防止しする。従って、上
記照明された情報すなわち所要のビジュアル信号と周囲
光によるノイズとの間のコントラストが改善される。

特に照明光のカラーを変更する必要がある場合に、スク
リーンを正面から照明するために第３の方法を用いて同
様の効果を発生させることもできる。

実施例１についての関連した用途は、マツプのような印
刷された情報上に投影された映像よりなるビジュアル信
号の生である。現在では、このような信号の発生は、使
用したインクと、そのインクが印刷された物質の相対的
な反射率によって影響される。本発明の方法は、半透明
であるか不透明で反射性であるかのいずれかである第１
のモードと、透明である第２のモードを有する変調手段
を提供する。これは所要の印刷された情報を担持した不
透明材料上に配置される。

この方法が第１２図に概略的に示されている。第１２ａ
図は変調手段１０６が第１のモードにあって映像１０７
が投影される画定された表面を提供するスクリーンとし
て作用する状態を示している。第１２ｂ図は変調手段が
透明な第２のモードであり、不透明な材料１０９上の印
刷された事項が観察者に見える状態を示している。変調
手段１０８が第１よび第２モード間で切換えられると、
被投影映像１０７と印刷された事項が等しく目に見え、
従って、観察者に見える映像が第１２ｃ図に示された組
合せになる。第１のモードでは被投影映像１０７は不透
明なスクリーン上ではなく変調手段のスクリーン上に投
影されるので、不透明なスクリーンと印刷された事項と
の相対反射率はその被投影映像の外観には影響しない。

本発明の他の用途は一般的に［ワンウェイ・ウィンドー
Ｊ　（ｏｎｅ−ｗａｙ　ｗｉｎｄｏｗｓ）という概念の
下で考察され得る。

この概念が第１３図に示されている。第１のセフジョン
１１２と第２のセクション１１４の間の隔壁１１０は少
なくとも部分的に変調手段１１６を具備している。この
変調手段１１６はＮＣＡＰ物質よりなっており、透明な
モードと非透明たとえば半透明のモードとの間で切換え
可能である。第１のセクションにおける第１の光源１１
７はその第１のセクションを照明し、第２のセクション
１１４における第２の光源１１８はフリッカを除去する
のに十分高い周波数でフラッシュする。

変調手段１１６の動作と第２の光源１１８のフラッシン
グとが同期され、その変調手段が透明の時は第２の光源
１１８はオフ、変調手段が非透明モードの時は第２の光
源１１８はオフとなるようになされている。従って、第
２のセクション１１４における観察者１２０は変調手段
が透明の時には、第２のセクション１１４の照明された
環境にあるままで、第１のセクション１１２の外観を観
察することができる。

従って、観察者１２２に見える総合的効果はフロステッ
ド・ランド−（ｆｒｏｓｔｅｄ　ｗｉｎｄｏｗｓ）であ
る。

このようなワンウェイ・ランド−の効果は変調手段の外
に半鍍銀ミラーを設けることによって改善され得る。こ
れに代えてまたはこれに加えて、非透明モードにおける
変調手段は光吸収性となり得る。染色されたＮＣＡＰシ
ートと通常のＮＣＡＰシートとの組合せを用いてもよく
、これら２つのシートは同時に透明である。

このようなワンウェイ・ランド−は多くの領域で用いら
れ得る。１つの領域は、ガードマンが見られることなし
に部屋の中を見たいというセキュリティ　（警備保障）
に対するものである。他の領域は、乗客は見えるのに十
分な光が欲しいがドライバは近くの窓から外が見えるよ
うに暗い乗客領域を通して見えることを望む夜間の自動
車であり、その場合には、変調手段は非透明モードでは
不透明で光吸収性であり、ドライバと乗客領域との間に
配置されるであろう。同様に、自動車のフラッシュ光源
と一緒に外部の窓に用いられたこの種の変調手段は、車
内からの光が他の車のドライバを眩惑させるようなこと
がないようにする。

この概念の変更例が第４図に示されている。それぞれ少
なくとも部分的に各変調手段１３４ａ、　１３４ｂを具
備した第１の隔壁１３２ａおよび第２の隔壁１３２ｂに
よって回廊が画定されている。隔壁１３２ａ。

１３２ｂの他側における各セクション１３６ａ、　１３
６ｂはそれぞれフリッカを除去するのに十分なだけ高い
周波数でフラッシングする光源１３８ａ、　１３８ｂに
よって照明される。各変調手段は透明モードと非透明モ
ードとの間で動作し得る。

各変調手段１３４ａ、１３４ｂの切換えが各光源１３８
ａ、　１３８ｂのフラッシングと同期され、変調手段１
３４ａ、　１３４ｂが透明の時に光がオンし、非透明の
ときにはオフするようになされている。従って、各セク
ション１３６ａ、　１３６ｂは連続的に照明されている
ように見える。しかし、光源１３８ａ、　１３８ｂのフ
ラッシングが互いに逆相であるから、第２の隔壁１３２
ｂの変調手段１３４ｂが透明の時に第１の隔壁１３２ａ
の変調手段１３４ａが非透明となり、そしてその逆も生
ずるようになされている。回廊内の観察者、例えば看護
婦は回廊から２つのセクション１３６ａ、　１３６ｂの
外観を観察することができる。しかし、２つの変調手段
１３４ａ、　１３４ｂが同時に透明となることはないの
で、これら２つのセクション１３６ａ、　１３６ｂ内の
人間のプライバシーは保持される。

本発明は広範囲の方法と概念をカバーしている。

本発明の範囲内における他の実施例が当業者には明らか
となるであろう。

特に、スクリーンの画定された表面上に投影される映像
と、その画定された表面から散乱された周囲光によるノ
イズとの間のコントラストを改善するための上述した３
つの方法は画定された領域内に例えばホログラムのよう
な三次元映像を形成するように修正でもよいと考えられ
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は被投影映像を形成する第１の方法を示す図、第
２図は第１図の方法で用いられる変調手段を示す図、第
３図は第１図の方法で用いられる方向性リフレクタを示
す図、第４図および第５図は被投影映像を形成する第２
および第３の方法を示す図、第６図は第５図の方法で用
いられる変調手段を示す図、第７図および第８図は第１
図、第４図および第５図の方法の変更例を示す図、第９
図は陰極線管ラスク走査を用いて被投影映像を形成する
方法を示す図、第１０図は第９図の方法で使用される変
調手段を示す図、第１１図は背面照明されたスクリーン
を形成するための第４図の方法の変更例を示す図、第１
２図は印刷された事項に重畳された被投影映像を形成す
る方法を示す図、第１３図および第１４図は「ワンウェ
イ」ウィンドーを提供するために本発明を用いたばあい
を示す図である。 ２・・・光源映像；３・・・プロジェクタ；４・・・フ
ラッシュランプ；６・・・光学的コリメート機構；１０
・・・変調手段；１２・・・シート；　１８，２０・・
層：２１・・・リフレクタ；２２・・・プリズムシート
；２３・・・光吸収層；２４・・・反射層；２６・・・
ソース；２８・・・比較器；３０・・・パルス発生器；
５０・・・変調手段；６０・・・反射スクリーン；６１
・・・変調手段；６３・・・シート；７６・・・セクシ
ョン；７８・・・変調手段；８０・・・変調手段；８６
・・・電極；８８・・・ストリップ変調手段−８６・・
・ストリップ電極・１０６，１０８・・・変調手段；　
１１２，１１４・・・セクション、１】６・・・変調手
段；１１７．１１８・・・光源

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源から発してピクセルのマトリクスによって表さ
   れており走査され二次元または三次元変調された光パタ
   ーンを投影する方法において、前記パターンを画定され
   た表面上にまたは前記光源から離れた画定された領域内
   に投影し、光を変調するための複数の手段を少なくとも
   第１のモードと第２のモードとの間で動作させ、それら
   の変調手段のそれぞれを複数のピクセルに関連させ、そ
   のピクセルのマトリクスの走査と前記複数の変調手段の
   動作を同期させて、 ａ）前記各変調手段はそれに関連した複数のピクセルが
   走査されている時に前記第１のモードにあり、 ｂ）各複数のピクセルはそれに関連した前記変調手段が
   前記第２のモードにある時には走査されていないように
   なし、 前記第１のモードにおける各変調手段が前記画定された
   表面または前記画定された領域から光を分布させ、そし
   て前記第２のモードにおける各変調手段が前記画定され
   た表面上にまたは前記画定された領域内に入射した光の
   作用を軽減させるようにすることよりなる光パターンの
   投影方法。 ２、光源から発してピクセルのマトリクスによって表さ
   れており走査され二次元または三次元変調された光パタ
   ーンを投影する装置において、前記パターンを画定され
   た表面上にまたは前記光源から離れた画定された領域内
   に投影する手段と、 少なくとも第１のモードと第２のモードを有し、それぞ
   れを複数のピクセルに関連された複数の光変調手段と、 前記変調手段を前記第１のモードと前記第２のモードと
   の間で動作させる手段と、 前記ピクセルのマトリクスの走査と前記複数の変調手段
   の動作を同期させて、 ａ）前記各変調手段はそれに関連した複数のピクセルが
   走査されている時に前記第１のモードにあり、 ｂ）各複数のピクセルはそれに関連した前記変調手段が
   前記第２のモードにある時には走査されていないように
   する手段を具備し、 前記第１のモードにおける各変調手段が前記画定された
   表面または前記画定された領域から光を分布させ、そし
   て前記第２のモードにおける各変調手段が前記画定され
   た表面上にまたは前記画定された領域内に入射した光の
   作用を軽減させるようになされている光パターンの投影
   装置。 ３、前記第１のモードにおける前記変調手段がそれぞれ
   前記画定された表面を提供する散乱スクリーンを構成す
   る請求項２の装置。 ４、前記第１のモードにおける前記変調手段が反射スク
   リーンを構成する請求項３の装置。 ５、前記複数の変調手段の前記ピクセルのマトリクスと
   は反対側に１つの層をさらに具備している請求項４の装
   置。 ６、前記層は１つの方向から見た場合には反射性であり
   、他の方向から見た場合には光吸収性である請求項５の
   装置。 ７、前記層がルーバード・パネルと反射層を具備してい
   る請求項６の装置。 ８、前記画定された表面を提供する光分配スクリーンを
   さらに具備しており、前記変調手段のそれぞれが光学的
   シャッタを構成し、前記第１のモードでは透光性であり
   、前記第２のモードでは非透光性である請求項２の装置
   。 ９、前記変調手段が液晶物質を含んだ層である請求項２
   〜８の装置。 １０、前記変調手段が前記液晶物質のマイクロドロップ
   レットを含んだポリマーフィルムよりなる請求項９の装
   置。