JPWO2016171266A1 - スクリーン、表示装置、スクリーンの使用方法、粒子、粒子層、粒子シート、および光制御シート - Google Patents
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Abstract
Description
第1部分及び第2部分を含んだ複数の粒子と、
前記複数の粒子を有した粒子層と、
前記粒子層に電圧を印加されることによって、前記粒子層の前記粒子を駆動するための電場を形成する電極と、を備える、スクリーンが提供される。
前記第1部分は透明であり、
前記粒子層は、前記電極間に印加される交流電圧により、前記複数の粒子のうち少なくとも一部の粒子について、前記第1部分および前記第2部分を回転させてもよい。
前記第2部分の前記界面に接する表面は、凹面形状であってもよい。
前記第2部分の前記界面に接する表面は、凸面形状であってもよい。
前記粒子は、前記コヒーレント光の波長帯域内の光の反射率が前記コヒーレント光の波長帯域外の光の反射率より高くなるように構成されていてもよい。
前記粒子は、前記コヒーレント光の波長帯域内の光の透過率が前記コヒーレント光の波長帯域外の光の透過率より高くなるように構成されていてもよい。
前記第1部分および前記第2部分は、透明であり、
前記粒子層は、前記電極に印加される交流電圧により、前記複数の粒子のうち少なくとも一部の粒子について、前記第1乃至第3部分を回転させてもよい。
前記第3部分の前記第1面と前記第2面との間の厚さは、前記第3部分の前記第2面の法線方向における最大厚さよりも薄くてもよい。
前記第3部分は、円板、楕円板、円筒体、または楕円筒体であってもよい。
前記複数の粒子の少なくとも一部は、前記第1部分及び前記第2部分に分散された複数の拡散成分を含んでいてもよい。
それぞれが第1部分及び第2部分を含んだ複数の粒子と、
前記複数の粒子を有した粒子層と、
前記粒子層に電圧を印加されることによって、前記粒子層の前記粒子を駆動するための電場を形成する電極と、を備え、
前記電場によって前記粒子が回転可能であってもよい。
複数の粒子と、前記粒子を保持する保持部とを有し、前記保持部が有するキャビティ内に前記粒子が収納されている粒子層と、
前記粒子層に電圧を印加されることによって、前記粒子層の前記粒子を駆動するための電場を形成する電極と、を備えてもよく、
単一の前記キャビティには、単一の前記粒子が収納されていてもよい。
前記スクリーンの表示側面とは反対側に配置され、前記スクリーンを透過した前記光が照射される光電変換パネルと、
を有する、光電変換パネル付きスクリーンが提供されてもよい。
前記スクリーンに並んで配置され、前記プロジェクタから光が照射される光電変換パネルと、
を有する、光電変換パネル付きスクリーンが提供されてもよい。
前記光電変換パネルには、前記プロジェクタから、前記第1の光の波長帯と異なる波長帯の第2の光が照射され、
前記光電変換パネルの変換効率は、前記第2の光の波長帯において最大になっていてもよい。
前記印加電圧を制御する制御装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記粒子層で前記粒子を動作させるよう、前記印加電圧を制御してもよい。
上述したスクリーンと、を備える表示装置が提供されてもよい。
前記電力源から前記電極に印加される印加電圧を制御する制御装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記粒子層で前記粒子を動作させるよう、前記電力源の印加電圧を制御してもよい。
上述した光電変換パネル付きスクリーンと、を備える表示装置が提供されてもよい。
レーザー光によって形成された第1の光を前記スクリーンに照射すると同時に、前記第1の光の波長帯と異なる波長帯の第2の光を前記光電変換パネルに照射するプロジェクタと、を備え、
前記光電変換パネルの変換効率は、前記第2の光の波長帯において最大になっている、表示装置が提供されてもよい。
前記スクリーンに光が照射されている間、前記粒子層で前記粒子を動作させる、スクリーンの使用方法が提供されてもよい。
前記第1部分は透明であってもよい。
前記第2部分の前記界面に接する表面は、凸面形状であってもよい。
前記第2部分の前記界面に接する表面は、凹面形状であってもよい。
透明な第1部分と、
前記第1部分とは比誘電率が異なる透明な第2部分と、
前記第1部分および前記第2部分に面接触しており、前記第1部分からの入射光を制御する第3部分と、を備える、粒子が提供される。
前記第3部分の前記第1面と前記第2面との間の厚さは、前記第3部分の前記第2面の法線方向における最大厚さよりも薄くてもよい。
前記第3部分は、円板、楕円板、円筒体、または楕円筒体であってもよい。
複数の粒子を有する粒子層を備え、
前記粒子は、
透明な第1部分と、
前記第1部分とは比誘電率が異なる透明な第2部分と、
前記第1部分および前記第2部分に面接触しており、前記第1部分からの入射光を制御する第3部分と、を有する光制御シートが提供されてもよい。
前記第3部分の前記第1面と前記第2面との間の厚さは、前記第3部分の前記第2面の法線方向における最大厚さよりも薄くてもよい。
前記第3部分は、円板、楕円板、円筒体、または楕円筒体であってもよい。
前記粒子層は、前記電極に印加される交流電圧により、前記複数の粒子のうち少なくとも一部の粒子について、前記第1乃至第3部分を回転させてもよい。
図1〜図6は、本開示の第1の実施形態を説明するための図である。図1は、表示装置を示す図であり、図2は、スクリーンを示す縦断面図であり、図3は、スクリーンへの画像光の照射方法を説明するための図である。図4〜図6は、スクリーンの動作を説明するための図であり、図7は、電力源からスクリーンへ印加される電圧の一例を示すグラフである。
図11〜図14は、本開示の第2の実施形態を説明するための図である。図11は第2の実施形態によるスクリーン40の縦断面図である。図12〜図14は図11のスクリーン40の動作を説明する図である。
第2の実施形態では、粒子60内に、表面が凸面形状の第2部分62を設けて拡散範囲を広げる例を示したが、第3の実施形態では、第2部分62の形状を変えて拡散範囲を狭めるものである。
第4の実施形態によるスクリーンは、上述した第1〜第3の実施形態によるスクリーンとは粒子60が異なっている。第4の実施形態における粒子60は、コヒーレント光源21から発振されるコヒーレント光の波長帯域内の光の反射率が、当該コヒーレント光の波長帯域外の光の反射率より高くなるように構成されている。
図20〜図23は、本開示の第5の実施形態を説明するための図である。第5の実施形態による表示装置1は、図1と同様の構成を有する。図20は第5の実施形態によるスクリーン40の縦断面図である。図21〜図23は図1のスクリーン40の動作を説明する図である。
第5の実施形態では、反射型のスクリーン40の例を説明したが、第6の実施形態は、透過型のスクリーン40に適用する例を示している。
第1乃至第6の実施形態では、反射型または透過型のスクリーン40に適用する例を示したが、第7の実施形態は、窓や採光フィルムなどの光制御シートに適用するものである。
第8の実施形態による表示装置10は、透過型スクリーン40を備えている。表示装置10の全体構成は例えば図19と同様である。また、透過型スクリーン40の縦断面図は、例えば図2と同様である。図27〜図29は、透過型スクリーンの動作を説明するための図である。電力源30から透過型スクリーン40へ印加される電圧波形は、例えば図7のようなグラフで表される。
図30〜図33は、本開示の第9の実施形態を説明するための図である。図30は本実施形態による表示装置を示す図であり、図31は、スクリーンへの画像光の照射方法を説明するための図である。
Claims (70)
- プロジェクタから光を照射されて画像を表示するスクリーンであって、
第1部分及び第2部分を含んだ複数の粒子と、
前記複数の粒子を有した粒子層と、
前記粒子層に電圧を印加されることによって、前記粒子層の前記粒子を駆動するための電場を形成する電極と、を備える、スクリーン。 - 前記粒子の前記第1部分及び前記第2部分の比誘電率が異なる、請求項1に記載のスクリーン。
- 前記粒子は、単一色である、請求項1または2に記載のスクリーン。
- 前記粒子の前記第1部分及び前記第2部分のいずれか一方が、透明である、請求項1または2に記載のスクリーン。
- 前記粒子の前記第1部分の体積比率は、当該粒子の前記第2部分の体積比率よりも大きい、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のスクリーン。
- 前記粒子の前記第1部分は、光拡散機能を有し、前記粒子の前記第2部分は、光吸収機能を有する、請求項5に記載のスクリーン。
- 前記第1部分および前記第2部分は、曲面形状の界面にて互いに接し、
前記第1部分は透明であり、
前記粒子層は、前記電極間に印加される交流電圧により、前記複数の粒子のうち少なくとも一部の粒子について、前記第1部分および前記第2部分を回転させる、請求項1に記載のスクリーン。 - 前記第1部分は、前記第2部分よりも当該スクリーンの観察者に近い側に配置される、請求項7に記載のスクリーン。
- 前記粒子層は、前記電極間に印加される交流電圧の周波数に応じて、前記複数の粒子のうち少なくとも一部の粒子について、前記第1部分および前記第2部分を180度未満の回転角度範囲内で回転させる、請求項8に記載のスクリーン。
- 前記第1部分と前記第2部分の体積は互いに異なる、請求項7乃至9のいずれか一項に記載のスクリーン。
- 前記第1部分は、前記第2部分よりも体積が大きく、
前記第2部分の前記界面に接する表面は、凹面形状である請求項10に記載のスクリーン。 - 前記第1部分は、前記第2部分よりも体積が小さく、
前記第2部分の前記界面に接する表面は、凸面形状である請求項10に記載のスクリーン。 - 前記第2部分は、光拡散機能または光吸収機能を有する請求項7乃至12のいずれか一項に記載のスクリーン。
- 前記第2部分は、球体または楕円体である請求項7乃至13のいずれか一項に記載のスクリーン。
- 前記プロジェクタは、コヒーレント光を射出し、
前記粒子は、前記コヒーレント光の波長帯域内の光の反射率が前記コヒーレント光の波長帯域外の光の反射率より高くなるように構成されている、請求項1に記載のスクリーン。 - 前記プロジェクタは、コヒーレント光を射出し、
前記粒子は、前記コヒーレント光の波長帯域内の光の透過率が前記コヒーレント光の波長帯域外の光の透過率より高くなるように構成されている、請求項1に記載のスクリーン。 - 前記コヒーレント光の波長帯域外の光を吸収する吸収層をさらに備える、請求項15または16に記載のスクリーン。
- 前記粒子は、前記コヒーレント光の波長帯域内の光を選択的に散乱する顔料を含有している、請求項15乃至17のいずれか一項に記載のスクリーン。
- 前記粒子は、前記コヒーレント光の波長帯域外の光を吸収する顔料または染料を含有している、請求項15乃至17のいずれか一項に記載のスクリーン。
- 当該スクリーンに含まれる少なくとも1つの層が、前記コヒーレント光の波長帯域外の光を吸収する顔料または染料を含有している、請求項15乃至18のいずれか一項に記載のスクリーン。
- 前記第1部分および前記第2部分に面接触しており、前記第1部分からの入射光を制御する第3部分を有し、
前記第1部分および前記第2部分は、透明であり、
前記粒子層は、前記電極に印加される交流電圧により、前記複数の粒子のうち少なくとも一部の粒子について、前記第1乃至第3部分を回転させる、請求項1に記載のスクリーン。 - 前記粒子層は、前記電極に印加される交流電圧の周波数に応じて、前記複数の粒子のうち少なくとも一部の粒子について、前記第1乃至第3部分を180度未満の回転角度範囲内で回転させる、請求項21に記載のスクリーン。
- 前記第3部分は、前記第1部分からの入射光を散乱または反射する、請求項21または22に記載のスクリーン。
- 前記第3部分の前記第1面と前記第2面との間の厚さは、前記第1部分の前記第1面の法線方向における最大厚さよりも薄く、
前記第3部分の前記第1面と前記第2面との間の厚さは、前記第3部分の前記第2面の法線方向における最大厚さよりも薄い、請求項21乃至23のいずれか一項に記載のスクリーン。 - 前記第3部分は、前記第1部分および前記第2部分よりも可視光透過率が低い、請求項21乃至24のいずれか一項に記載のスクリーン。
- 前記第1面および前記第2面は、円形または楕円形であり、
前記第3部分は、円板、楕円板、円筒体、または楕円筒体である請求項21乃至25のいずれか一項に記載のスクリーン。 - 前記プロジェクタから光を照射されて画像を表示するスクリーンであって、
前記複数の粒子の少なくとも一部は、前記第1部分及び前記第2部分に分散された複数の拡散成分を含む、請求項1に記載のスクリーン。 - 前記粒子層の前記光が入射する面側に配置されたフレネルレンズ層を備える、請求項27に記載のスクリーン。
- プロジェクタから光を照射されて画像を表示するスクリーンであって、
それぞれが第1部分及び第2部分を含んだ複数の粒子と、
前記複数の粒子を有した粒子層と、
前記粒子層に電圧を印加されることによって、前記粒子層の前記粒子を駆動するための電場を形成する電極と、を備え、
前記電場によって前記粒子が回転可能であるスクリーン。 - プロジェクタから光を照射されて画像を表示するスクリーンであって、
複数の粒子と、前記粒子を保持する保持部とを有し、前記保持部が有するキャビティ内に前記粒子が収納されている粒子層と、
前記粒子層に電圧を印加されることによって、前記粒子層の前記粒子を駆動するための電場を形成する電極と、を備え、
単一の前記キャビティには、単一の前記粒子が収納されているスクリーン。 - 請求項1に記載されたスクリーンと、
前記スクリーンの表示側面とは反対側に配置され、前記スクリーンを透過した前記光が照射される光電変換パネルと、
を有する、光電変換パネル付きスクリーン。 - 請求項1に記載されたスクリーンと、
前記スクリーンに並んで配置され、前記プロジェクタから光が照射される光電変換パネルと、
を有する、光電変換パネル付きスクリーン。 - 前記スクリーンには、前記プロジェクタから第1の光が照射され、
前記光電変換パネルには、前記プロジェクタから、前記第1の光の波長帯と異なる波長帯の第2の光が照射され、
前記光電変換パネルの変換効率は、前記第2の光の波長帯において最大になっている、
請求項32に記載の光電変換パネル付きスクリーン。 - 前記第2の光は不可視光である、請求項33に記載の光電変換パネル付きスクリーン。
- 前記光電変換パネルで発電された電力に基づいて印加電圧を生成し、当該印加電圧を前記電極に印加する電源装置と、
前記印加電圧を制御する制御装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記粒子層で前記粒子を動作させるよう、前記印加電圧を制御する、
請求項31乃至34のいずれか一項に記載の光電変換パネル付きスクリーン。 - 前記制御装置は、180°未満の角度範囲内で前記粒子を繰り返し回転させるよう、前記印加電圧を制御する、請求項35に記載の光電変換パネル付きスクリーン。
- 前記制御装置は、前記スクリーンの法線方向に沿って観察者側から前記第1部分が前記第2部分の少なくとも一部分を覆うよう、前記印加電圧により、前記粒子の向き及び位置の少なくとも一方を制御する、請求項35又は36に記載の光電変換パネル付きスクリーン。
- コヒーレント光を射出するプロジェクタと、
請求項1乃至30のいずれか一項に記載のスクリーンと、を備える表示装置。 - 前記スクリーンの前記電極に電圧を印加する電力源と、
前記電力源から前記電極に印加される印加電圧を制御する制御装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記粒子層で前記粒子を動作させるよう、前記電力源の印加電圧を制御する、請求項38に記載の表示装置。 - 前記制御装置は、180°未満の角度範囲内で前記粒子を繰り返し回転させるよう、前記電力源の印加電圧を制御する、請求項39に記載の表示装置。
- 前記制御装置は、前記スクリーンの法線方向に沿って観察者側から前記第1部分が前記第2部分の少なくとも一部分を覆うよう、前記電力源の印加電圧により、前記粒子の向き及び位置の少なくとも一方を制御する、請求項39又は40に記載の表示装置。
- レーザー光によって形成された光を照射するプロジェクタと、
請求項31乃至37のいずれか一項に記載の光電変換パネル付きスクリーンと、を備える表示装置。 - 請求項32に記載の光電変換パネル付きスクリーンと、
レーザー光によって形成された第1の光を前記スクリーンに照射すると同時に、前記第1の光の波長帯と異なる波長帯の第2の光を前記光電変換パネルに照射するプロジェクタと、を備え、
前記光電変換パネルの変換効率は、前記第2の光の波長帯において最大になっている、表示装置。 - 請求項1乃至30のいずれか一項に記載されたスクリーンの使用方法であって、
前記スクリーンに光が照射されている間、前記粒子層で前記粒子を動作させる、スクリーンの使用方法。 - 前記スクリーンに光が照射されている間、180°未満の角度範囲内で前記粒子を繰り返し回転させる、請求項44に記載の前記スクリーンの使用方法。
- 前記スクリーンに光が照射されている間、前記スクリーンの法線方向に沿って観察者側から前記第1部分が前記第2部分の少なくとも一部分を覆うよう、前記粒子の向き及び位置の少なくとも一方を制御する、請求項44又は45に記載の前記スクリーンの使用方法。
- プロジェクタから光を照射されて画像を表示するスクリーンに用いられる粒子であって、比誘電率の異なる第1部分及び第2部分を備える、粒子。
- 前記粒子は、単一色である、請求項47に記載の粒子。
- 前記第1部分及び前記第2部分のいずれか一方が、透明である、請求項47に記載の粒子。
- 前記第1部分の体積比率は、前記第2部分の体積比率よりも大きい、請求項47乃至49のいずれか一項に記載の粒子。
- 前記第1部分は、光拡散機能を有し、前記第2部分は、光吸収機能を有する、請求項50に記載の粒子。
- 曲面形状の界面にて互いに接している、前記第1部分および前記第2部分を備え、
前記第1部分は透明である、請求項47に記載の粒子。 - 前記第1部分と前記第2部分の体積は互いに異なる、請求項52に記載の粒子。
- 前記第1部分は、前記第2部分よりも体積が大きく、
前記第2部分の前記界面に接する表面は、凸面形状である請求項53に記載の粒子。 - 前記第1部分は、前記第2部分よりも体積が小さく、
前記第2部分の前記界面に接する表面は、凹面形状である請求項53に記載の粒子。 - 前記第2部分は、光の散乱または反射機能を有する請求項52乃至55のいずれか一項に記載の粒子。
- 前記第2部分は、球体または楕円体である請求項52乃至56のいずれか一項に記載の粒子。
- プロジェクタからの照射光を用いて画像を表示するスクリーンに用いられる粒子であって、
透明な第1部分と、
前記第1部分とは比誘電率が異なる透明な第2部分と、
前記第1部分および前記第2部分に面接触しており、前記第1部分からの入射光を制御する第3部分と、を備える、粒子。 - 前記第3部分は、前記第1部分からの入射光を散乱または反射する、請求項58に記載の粒子。
- 前記第3部分の前記第1面と前記第2面との間の厚さは、前記第1部分の前記第1面の法線方向における最大厚さよりも薄く、
前記第3部分の前記第1面と前記第2面との間の厚さは、前記第3部分の前記第2面の法線方向における最大厚さよりも薄い、請求項58または59に記載の粒子。 - 前記第3部分は、前記第1部分および前記第2部分よりも可視光透過率が低い、請求項58乃至60のいずれか一項に記載の粒子。
- 前記第1面および前記第2面は、円形または楕円形であり、
前記第3部分は、円板、楕円板、円筒体、または楕円筒体である請求項58乃至61のいずれか一項に記載の粒子。 - 請求項47乃至62のいずれか一項に記載された粒子を含む、粒子層。
- 請求項47乃至62のいずれか一項に記載された粒子を含む、粒子シート。
- 光を制御する光制御シートであって、
複数の粒子を有する粒子層を備え、
前記粒子は、
透明な第1部分と、
前記第1部分とは比誘電率が異なる透明な第2部分と、
前記第1部分および前記第2部分に面接触しており、前記第1部分からの入射光を制御する第3部分と、を有する光制御シート。 - 前記第3部分は、前記第1部分からの入射光を散乱、反射または吸収する、請求項65に記載の光制御シート。
- 前記第3部分の前記第1面と前記第2面との間の厚さは、前記第1部分の前記第1面の法線方向における最大厚さよりも薄く、
前記第3部分の前記第1面と前記第2面との間の厚さは、前記第3部分の前記第2面の法線方向における最大厚さよりも薄い、請求項65または66に記載の光制御シート。 - 前記第3部分は、前記第1部分および前記第2部分よりも可視光透過率が低い、請求項65乃至67のいずれか一項に記載の光制御シート。
- 前記第1面および前記第2面は、円形または楕円形であり、
前記第3部分は、円板、楕円板、円筒体、または楕円筒体である請求項61乃至64のいずれか一項に記載の光制御シート。 - 前記粒子層の内部に電場を形成する電極を備え、
前記粒子層は、前記電極に印加される交流電圧により、前記複数の粒子のうち少なくとも一部の粒子について、前記第1乃至第3部分を回転させる、請求項65乃至69のいずれか一項に記載の光制御シート。
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