KR100965470B1 - 투사형 표시 장치 및 투사형 표시 시스템 - Google Patents

Abstract

투사형 표시 장치 D는, 화상을 구성하는 각 화소의 화소값 Cg 및 심도값 Cz를 취득하는 취득 수단(2)과, 화소값에 따른 화소 표시 광 Ld를 화소마다 출사하는 광 출사 수단(3)과, 화소 표시 광 Ld를 투사면(8) 중 해당 화소에 대응하는 위치로 안내하는 도광체(5)와, 화소 표시 광 Ld가 투사면(8)에 도달할 때까지의 광로 길이를 해당 화소의 심도값 Cz에 따라 변화시킨다. 도광체(5)는, 서로 대향하는 경면(511a)을 가지는 반사체(51)를 가진다. 광로 길이 제어 수단(3)은, 화소 표시 광이 반사체(51)의 경면(511a)에서 반사되는 횟수를 해당 화소의 심도값 Cz에 따라 변화시킨다.

입체시, 투사, 화상, 화소, 계조, 광, 시차, 도광체, 반사체, 심도

Description

투사형 표시 장치 및 투사형 표시 시스템{PROJECTION DISPLAY AND PROJECTION DISPLAY SYSTEM}

본 발명은, 화상을 입체시(stereoscopic vision)하기 위한 기술에 관한 것이다.

관찰자에게 화상을 입체시시키기 위한 각종 방법이 종래부터 제안되고 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에는, 서로 시차(視差)를 가지는 우안용 화상과 좌안용 화상이 합성된 화상을 표시 장치에 표시시키고, 이 중에서 우안용 화상을 관찰자의 우안에만 인식시키면서, 좌안용 화상을 관찰자의 좌안에 인식시키는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에 의하면, 관찰자는, 우안용 화상과 좌안용 화상의 시차(이하 「좌우 시차」라고 한다)의 크기에 따른 심도감(안길이감)을 지각할 수 있다.

[특허 문헌 1] 일본국 특개 2002-123842(단락 0002 및 단락 0005)

그러나, 전술한 바와 같은 기술의 경우에는 좌우 시차를 특정한 범위 내로 제한할 필요가 있다. 좌우 시차가 너무 크면, 화상을 인식하는 관찰자가 안정(眼精)피로(asthenopia)를 느끼거나 배멀미와 같이 속이 메스꺼워지거나, 좌안용 화상과 우안용 화상이 별개의 화상으로서 인식되고, 결과적으로 관찰자가 입체감을 지각할 수 없는 경우가 생길 수 있기 때문이다. 보다 구체적으로는, 관찰자가 입체감을 지각할 수 있는 좌우 시차가 최대라 하더라도 표시 장치의 화면에서는 8mm정도(프로젝터가 스크린에 투사함으로써 화상을 확대하여 표시하는 경우에는 6.5cm정도)이다. 따라서, 이 한계를 넘는 좌우 시차에 대응하는 심도감을 관찰자에게 지각시킬 수 없다. 예를 들면, 길이 1mm의 범위에 3개 내지 4개의 화소가 배열된 표시 장치에서 입체감을 지각할 수 있는 화상을 표시시키려고 하면, 좌우 시차의 최소단위는 표시 장치의 1화소(1픽셀)이므로, 입체감의 단계수(이용자가 지각하는 심도의 단계수)는 24 내지 32단계로 제한되게 된다. 이와 같이, 좌우 시차를 가지는 화상을 관찰자에게 인식시키는 방법으로는, 충분한 심도감을 관찰자에게 지각시킬 수 없는 문제점이 있었다. 본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 심도감이 풍부한 화상을 관찰자에게 지각시킬 수 있는 기구를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

전술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 투사형 표시 장치는, 화상을 구성하는 각 화소의 화소값 및 심도값을 취득하는 취득 수단과, 상기 화소값에 따른 광을 화소마다 출사하는 광 출사 수단과, 상기 광 출사 수단으로부터의 화소마다의 출사광을 투사체의 해당 화소에 대응한 위치로 안내하는 도광체와, 상기 광 출사 수단으로부터의 화소마다의 출사광이 상기 투사체에 도달할 때까지의 광로 길이를 해당 화소의 상기 심도값에 따라 변화시키는 제어 수단을 구비한다. 예를 들면, 심도값이 클수록 관찰자(이용자)가 지각할 수 있는 심도가 커지도록 심도값이 정해진 구성에서는, 광로 길이 제어 수단은, 심도값이 클수록 광 출사 수단으로부터 투사체에 도달할 때까지의 광로 길이가 길어지도록 화소마다 광로 길이를 제어한다. 이와 같은 구성에 의하면, 광 출사 수단으로부터의 출사광이 투사체에 도달할 때까지의 광로 길이가 심도값에 따라 화소마다 조정되므로, 투사체에 투사된 화상을 인식하는 관찰자는 심도값에 따른 심도감을 지각할 수 있다. 또한, 이러한 구성의 경우, 종래의 기술과 같은 화상의 좌우 시차는 원리적으로 불필요하다. 따라서, 좌우 시차에 제한되지 않고 충분한 심도감을 가진 화상을 관찰자에게 지각시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 투사형 표시 장치는, 화상을 구성하는 각 화소의 화소값 및 심도값을 취득하는 취득 수단과, 상기 화소값에 따른 광을 화소마다 출사하는 광 출사 수단과, 서로 대향하는 광 반사면을 가지는 반사체로서, 상기 광 출사 수단으로부터의 화소마다의 출사광을 상기 각 반사면에서 반사시켜서 투사체의 해당 화소에 대응하는 위치에 안내하는 반사체와, 상기 광 출사 수단으로부터의 화소마다의 출사광이 상기 반사체의 광 반사면에서 반사되는 횟수를 해당 화소의 상기 심도값에 따라 변화시키는 제어 수단을 구비한다. 예를 들면, 심도값이 클수록 관찰자에게 지각되는 심도가 커지도록 심도값이 정해진 구성에서는, 제어 수단은, 심도값이 클수록 반사체 에서의 반사 횟수가 많아지도록 반사 횟수를 제어한다. 이와 같은 구성에 의하면, 광 출사 수단으로부터의 출사광이 투사체에 도달할 때까지의 반사 횟수가 많을수록 관찰자가 지각하는 심도는 커진다. 또한, 이러한 구성의 경우, 반사체에서의 반사 횟수에 따른 심도를 관찰자가 지각하게 되기 때문에, 종래의 기술과 같이 화상의 좌우 시차는 원리적으로 불필요하다. 따라서, 좌우 시차에 제한되지 않고 충분한 심도감을 가지는 화상을 관찰자에게 지각시킬 수 있다.

반사체에서의 반사 횟수를 제어하기 위한 구성으로서는, 광 출사 수단으로부터의 출사광이 반사체에 입사하는 위치나 각도를 변화시키는 구성이 채용될 수 있다. 이와 같은 구성으로서는, 광 출사 수단의 자세(특히 각도)를 심도값에 따라 변화시키는 구성을 고려할 수 있다. 그러나, 광 출사 수단은, 예를 들면 광원이나 광원으로부터의 출사광을 화소값에 따라 변조하는 기기와 같은 각종 요소로 이루어지는 경우가 많기 때문에, 이 각도를 변화시키기 위하여 복잡하면서 대규모로 구성할 필요가 있다. 그래서, 본 발명의 바람직한 태양에 있어서는, 상기 광 출사 수단으로부터의 출사광을 반사시켜서 상기 반사체에 안내하는 반사 부재를 설치하고, 제어 수단이, 상기 반사 부재에 의한 반사광이 상기 반사체의 광 반사면에 입사하는 각도가 상기 심도값에 따른 각도가 되도록 상기 반사 부재를 구동한다. 본 태양에 있어서는, 반사 부재에 의해 반사한 광 출사 수단으로부터의 출사광이 반사체에 입사되는 각도는 제어 수단에 의해 변화되고, 이 입사각에 따른 횟수만큼 반사체에서 반사한 후에 투사체에 도달한다. 이러한 구성에서는, 광반사성을 가지는 반사 부재를 구동시키면 충분하므로, 광 제어 수단의 자세를 제어하는 경우와 비교하여 구성의 간략화나 소형화를 도모할 수 있는 이점이 있다. 다만, 광 제어 수단의 자세가 제어되는 구성이나, 상기 구성과 반사 부재를 구동하는 구성을 조합한 구성도 본 발명에서는 채용될 수 있다.

광 출사 수단으로부터의 출사광을 반사 부재에서 반사시키는 태양으로서는, 상기 광 출사 수단으로부터의 출사광의 방향에 대한 각도가 변화될 수 있도록 지지된 부재를 반사 부재로서 이용하고, 상기 제어 수단이, 상기 심도값에 따라 상기 반사 부재의 각도를 제어하는 태양이 채용될 수 있다. 이와 같은 반사 부재로서는, 예를 들면 공지의 마이크로 미러 디바이스가 채용된다. 또한 다른 태양에 있어서는, 상기 반사 부재가, 회전축을 중심으로 하여 회전할 수 있도록 지지되고, 또한, 상기 광 출사 수단으로부터의 출사광의 방향에 대한 각도가 상기 회전축의 주위 방향으로 변화되는 반사면을 가지는 부재이며, 상기 제어 수단이, 상기 반사 부재를 상기 심도값에 따른 각도로 회전시킨다.

그런데, 본 발명에 있어서는, 투사체를 구획한 각 영역(이하 「단위 영역」이라 한다)에 대해서 각 화소에 대응한 광이 조사되게 된다. 이러한 구성의 경우, 반사체에서의 반사 횟수가 많을수록 광 출사 수단으로부터 출사된 광속의 단면적(이하 「광속 단면적」이라 한다)이 작아지므로, 투사체에 도달된 광의 광속 단면적이 단위 영역의 면적보다 작아지는 경우가 있다(도 7b 참조). 이 경우에는, 단위 영역 중 광속이 조사된 영역의 주위에 광이 조사되지 않는 영역이 생기므로, 표시 품위의 저하를 초래할 수도 있다. 그래서, 본 발명의 바람직한 태양에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 반사 부재에 의한 반사광이 상기 반사체의 광 반사면에 입사되는 각도가 상기 심도값에 따른 각도가 되도록 상기 반사 부재를 구동시키는 동시에, 그 상태로부터 상기 반사 부재를 요동시킨다. 본 태양에 의하면, 반사 부재를 요동시킴으로써, 단위 영역으로 조사되는 광속을 해당 단위 영역 내에서 미세하게 이동시키는(말하자면 단위 영역 전체를 광속에 의해 메움) 것이 가능하므로, 반사체에서의 반사 횟수가 많은 경우라도, 관찰자에게는 단위 영역 전체에 광이 조사되도록 인식된다. 따라서, 반사 횟수가 과다하게 된 경우라도 이에 기인한 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다.

또는, 반사 횟수가 많을수록 투사체에서의 광속의 단면적이 작아지기 때문에, 반사 횟수가 많은 경우일 수록(즉 심도값이 클수록), 광 출사 수단으로부터의 출사광의 광속 단면적을 미리 크게 조정하여 두는 구성도 채용될 수 있다. 즉, 본 태양에 있어서는, 상기 광 출사 수단으로부터의 출사광의 광속 단면적을 상기 심도값에 따라 변화시키는 광속 조정 수단이 설치된다. 예를 들면, 상기 제어 수단이, 상기 심도값이 클수록 상기 반사체에서의 반사 횟수가 많아지도록 해당 반사 횟수를 변화시키는 구성에서는, 상기 광속 조정 수단은, 상기 심도값이 클수록 상기 광 출사 수단으로부터의 출사광의 광속 단면적이 커지도록 해당 광속 단면적을 변화시킨다. 본 태양에 의하면, 투사체에 도달한 광속을 단위 영역의 전체에 걸쳐서 널리 퍼지게 할 수 있으므로, 반사체에서의 반사와 더불어 광속 단면적이 축소된다 하더라도, 이로 인한 표시 품위의 저하는 억제된다.

또한, 투사형 표시 장치로부터 투사체까지의 광로 길이는 화소의 위치에 따라 상이하다. 따라서, 비록 반사체에서의 반사 횟수를 심도값에 따라 변화시킨다 하더라도, 광 출사 수단으로부터 출사되어 투사체에 도달할 때까지의 광로 길이는, 상기 광로 길이의 상이로 인하여 심도값에 따른 광로 길이로부터 벗어날 가능성이 있다. 그래서, 본 발명의 바람직한 태양에 있어서는, 상기 각 화소의 심도값을 상기 투사체에서의 해당 화소에 대응한 위치에 따라 보정하는 보정 수단이 설치되고, 상기 제어 수단은, 상기 광 출사 수단으로부터의 출사광이 상기 반사체의 광 반사면에서 반사되는 횟수를 상기 보정 수단에 의한 보정 후의 심도값에 따라 제어한다. 예를 들면, 상기 보정 수단은, 하나의 화소와 다른 화소에 대하여 동일한 심도값이 주어질 때, 상기 광 출사 수단으로부터의 출사광이 상기 투사체에 도달할 때까지의 광로 길이가 상기 하나의 화소와 상기 다른 화소에서 거의 동일하게 되도록 상기 심도값을 보정한다. 본 태양에 의하면, 투사체에서의 투사 위치에 따라 심도값이 보정되므로, 심도값을 고정밀도로 반영시킨 화상의 표시가 실현된다.

본 발명은, 이상 설명한 투사형 표시 장치를 사용한 투사형 표시 시스템으로서도 특정된다. 즉, 이 시스템은, 투사체를 가지는 스크린과 해당 스크린에 화상을 투사하는 투사형 표시 장치를 구비하고, 투사형 표시 장치는, 화상을 구성하는 각 화소의 화소값 및 심도값을 취득하는 취득 수단과, 상기 화소값에 따른 광을 화소마다 출사하는 광 출사 수단과, 상기 광 출사 수단으로부터의 화소마다의 출사광을 투사체의 해당 화소에 대응한 위치에 안내하는 도광체와, 상기 광 출사 수단으로부터의 화소마다의 출사광이 상기 투사체에 도달할 때까지의 광로 길이를 해당 화소의 상기 심도값에 따라 변화시키는 제어 수단을 구비한다. 이 구성에 의하면, 본 발명에 따른 투사형 표시 장치와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 상기 스크린의 투사면은, 상기 투사형 표시 장치로부터의 출사광을 반사시키는 제1 반사면과 상기 제1 반사면에 의한 반사광을 관찰 측에 반사시키는 제2 반사면을 면형태로 배열하여 이루어지는 것이 바람직하다. 본 태양에 의하면, 투사형 표시 장치로부터의 출사광을 확실하게 관찰 측에 출사시킬 수 있다. 특히, 상기 제1 반사면을 거의 수평면으로 하고, 또한 상기 제2 반사면은 상기 제1 반사면에 대해서 소정 각도(예를 들면 45°)를 이루는 면이라 하면, 관찰자가 투사면에 비치는 것(즉 관찰자가 자신의 모습을 투사면에서 인식되는 것)이 회피된다. 또한, 제2 반사면을 구분한 복수개의 단위부의 각각을, 해당 단위부의 중앙부가 주위둘레보다 돌출된 곡면이라 하면, 제2 반사면에서의 반사광을 넓은 범위에 출사시킬 수 있으므로, 많은 관찰자가 대형 스크린에서 화상을 인식하는 경우에 특히 적합하다. 제2 반사면을 거의 평면이라 하면, 이 반사면의 각 단위부가 곡면으로 형성된 경우와 비교하여, 스크린의 제조 공정의 간략화나 제조 비용의 저감이 도모된다. 또한, 상기 제1 반사면을 구분한 복수개의 단위부의 수평면에 대한 각도를, 상기 투사형 표시 장치로부터의 출사광이 해당 각 단위부에 도달하는 각도에 따라 상기 단위부마다 선정하면, 투사체의 위치에 따른 화상의 표시가 고르지 못한 것이 억제된다.

[발명의 효과]

본 발명에 의하면, 심도감이 풍부한 화상을 관찰자에게 지각시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투사형 표시 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2는 상기 투사형 표시 시스템에 의해 표시되는 화상의 구성을 나타내는 도면이다.

도 3은 상기 투사형 표시 시스템의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.

도 4는 광로 길이 제어 수단의 구체적인 구성을 나타내는 블록도이다.

도 5는 광로 길이 제어 수단에서 참조되는 테이블의 내용을 나타내는 도면이다.

도 6은 스크린의 구성을 나타내는 정면도이다.

도 7a는 화소 표시 광의 상이 단위 영역의 전역에 널리 퍼진 모습을 나타내는 도면이다.

도 7b는 화소 표시 광의 상이 단위 영역의 일부분에만 널리 퍼진 모습을 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에서의 광로 길이 제어 수단의 구성을 나타내는 도면이다.

도 9a는 도 8에서의 IXa－IXa선으로부터 보았을 때의 단면도이다.

도 9b는 도 8에서의 IXb－IXb선으로부터 보았을 때의 단면도이다.

도 9c는 도 8에서의 IXc－IXc선으로부터 보았을 때의 단면도이다.

도 10a는 투사형 표시 장치와 투사체의 위치 관계를 나타내는 정면도이다.

도 10b는 투사형 표시 장치와 투사체의 위치 관계를 나타내는 측면도이다.

도 11은 본 발명의 제3 실시예의 다른 태양에서의 광로 길이 제어 수단의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 투사형 표시 시스템 중 광 출사 수단의 구성을 나타내는 도면이다.

도 13a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 투사형 표시 시스템 중 스크린의 구성을 나타내는 정면도이다.

도 13b는 상기 스크린의 각 부의 확대도이다.

도 14a는 본 발명의 제6 실시예에 따른 투사형 표시 시스템 중 스크린에서의 제2 경면의 구성을 나타낸 정면도 및 단면도(端面圖)이다.

도 14b는 제6 실시예에서의 제2 경면의 다른 구성을 나타내는 정면도 및 단면도(端面圖)이다.

도 14c는 제6 실시예에서의 제2 경면의다른 구성을 나타내는 정면도 및 단면도(端面圖)이다.

도 15는 본 발명의 제7 실시예에 따른 투사형 표시 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 16은 제7 실시예의 제1 태양에 따른 투사형 표시 시스템에 사용되는 화상이 촬상되는 모습을 나타내는 도면이다.

도 17은 제7 실시예의 제2 태양에 따른 투사형 표시 시스템의 구성을 나타내는 사시도이다.

도 18a는 변형예 1에 따른 반사체의 구성을 나타내는 사시도이다.

도 18b는 변형예 1에 따른 반사체의 구성을 나타내는 사시도이다.

도 18c는 변형예 1에 따른 반사체의 구성을 나타내는 사시도이다.

도 19는 변형예 4에 따른 투사형 표시 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.

도 20은 변형예 4에 따른 투사형 표시 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.

[부호의 설명]

DS: 투사형 표시 시스템 D: 투사형 표시 장치

1: 기억 수단 2: 취득 수단

3: 광 출사 수단 31: 광원

32: 렌즈 35: 광속 조정 수단

351: 판형 부재 351a: 슬릿

352: 회전축 355: 제어 수단

4: 광로 길이 제어 수단 41, 42: 조정용 반사 부재

411, 421: 경면 412: 지점(支點)

413: 금속판 422: 회전축

45: 제어 수단 47: 보정 수단

451: 지시 수단 452: 자장 발생기

5: 도광체 51, 52, 53, 54: 반사체

511: 반사 부재 511a: 경면

58: 출력용 반사 부재 581: 경면

S: 스크린

6(6-1, 6-2, 6-3, 6-4, 6-5, 6-6, 6-7, 6-8, 6-9): 촬상 장치

70: 하우징 8: 투사면

81: 제1 경면 82: 제2 경면

TBL: 테이블 Ld: 화소 표시 광

Au: 단위 영역 Pu: 단위부

Pu, Ls: 수평면 Im: 상

Cg: 화소값 Cz……심도값.

도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 설명한다. 그리고, 이하에 나타내는 각 도면에서는, 설명의 편의를 도모하기 위해서, 각 구성 요소의 치수나 비율을 실제와는 상이하게 나타낸다.

A: 제1 실시예

도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 투사형 표시 시스템 DS의 구성을 나타낸 블록도이다. 도면에서 나타내는 바와 같이, 상기 투사형 표시 시스템 DS는, 투사형 표시 장치 D와 투사면(8)을 가지는 스크린 S를 가진다. 그리고, 도 1에서는, 광의 경로가 실선의 화살표에서 나타내는 한편, 전기 신호(데이터)의 경로가 파선의 화살표로 나타나 있다.

투사형 표시 장치 D는, 복수의 색채로 이루어지는 컬러 화상(이하 「표시 화상」이라 한다)을 스크린 S의 투사면(8)에 투사하기 위한 장치이며, 기억 수단(1), 취득 수단(2), 광 출사 수단(3), 광로 길이 제어 수단(4) 및 도광체(5)를 가진다. 이 중 기억 수단(1)은, 표시 화상을 구성하는 화소마다 화소값 Cg 및 심도값 Cz를 기억하는 수단이다. 예를 들면, 자기 디스크를 내장한 하드 디스크 장치나, CD-ROM으로 대표되는 이동식 기록 매체를 구동하는 장치, 또는 RAM 등의 반도체 메모리와 같은 각종 장치가 기억 수단(1)으로서 채용될 수 있다.

화소값 Cg는, 각 화소에 의한 표시 내용을 나타내는 수치이며, 예를 들면, 적색, 녹색 및 청색의 각 색의 계조치가 화소값 Cg로서 지정된다. 심도값 Cz(Z치) 는, 관찰자 U가 각 화소에 대하여 지각해야 할 심도를 나타내는 수치이며, 심도값 Cz가 클수록 관찰자 U에 지각되는 심도가 커지도록(즉, 보다 안쪽에 위치하면 관찰자 U에 지각되도록) 정해져 있다. 환언하면, 관찰자 U에 지각되는 심도가 작아질수록 심도값 Cz로서 작은 수치가 정해진다. 화상을 그레이 스케일(gray scale)로서 표현했을 때의 각 화소의 계조치, 또는 상기 계조치에 대하여 각종 보정을 행함으로써 산정되는 수치가 심도값 Cz로서 이용된다. 본 실시예에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 세로 m행 × 가로 n열로 배열된 화소에 의해 표시 화상이 구성되는 경우를 상정한다(m 및 n는 모두 자연수). 그러므로, 합계 「m×n」개의 화소의 각각에 대하여 화소값 Cg와 심도값 Cz가 기억 수단(1)에 기억되어 있다. 취득 수단(2)은, 각 화소의 화소값 Cg 및 심도값 Cz를 화소마다 차례로 기억 수단(1)으로부터 판독하고, 화소값 Cg를 광 출사 수단(3)에 출력하는 한편, 심도값 Cz를 광로 길이 제어 수단(4)에 출력한다.

광 출사 수단(3)은, 취득 수단(2)으로부터 입력된 화소값 Cg에 따른 광을 화소마다 출사하는 수단이다. 도 1에서 나타내는 바와 같이, 상기 광 출사 수단(3)은, 광원(31)과 렌즈(32)를 가진다. 이 중 광원(31)은, 적색, 녹색 및 청색의 각 색에 대응하는 파장의 성분이 화소값 Cg에 의해 지정된 광량으로 된 광(이하 「화소 표시 광」이라 한다) Ld를 화소마다 출사한다. 보다 구체적으로는, 광원(31)은, 적색, 녹색 및 청색의 각 색에 대응하는 발광 다이오드를 가지고, 이들 각 색의 발광 다이오드의 발광 량을 화소값 Cg에 의해 각 색마다 지정되는 계조치에 따라 제어한다. 렌즈(32)는, 광원(31)으로부터 출사된 화소 표시 광 Ld를 대략 평행 광으로 변환하기 위한 볼록 렌즈(컨덴서 렌즈)이다. 이러한 구성에 의하여, 광 출사 수단(3)은, 복수개의 화소의 각각에 대응하는 화소 표시 광 Ld를 소정의 기간(이하 「단위 기간」이라 한다)마다 순서대로 출력한다. 본 실시예에서는, 도 2에서 화살표로 나타낸 바와 같이, 화소 표시 광 Ld의 출력의 대상이 되는 화소가 각 행마다 좌측으로부터 우측 방향으로 단위 시간마다 전환되면서, 그 대상이 되는 행이 상부에서 하부 방향으로 전환되도록 되어 있다. 즉, 도 3에서 나타낸 바와 같이, 첫번째 단위 시간에는 제1 행에 속하는 첫번째의 화소에 대응하는 화소 표시 광 Ld가 해당 기간의 시점에서 종점에 걸쳐서 출력되고, 2번째의 단위 시간에는 제1 행에 속하는 2번째의 화소에 대응하는 화소 표시 광 Ld가 출력되고, 제1 행에 속하는 합계 n개의 화소의 각각에 대하여 화소 표시 광 Ld가 출력되면, 이번에는 제2 행에 속하는 첫번째 화소로부터 n번째까지의 화소의 각각에 대하여 차례대로 화소 표시 광 Ld가 출력되고, 이후는 이와 같은 출력 동작이 하나의 화상(1프레임)에 걸쳐서 반복되게 된다. 복수개의 정지 화상을 시간축 상에 배열하여 이루어지는 동화상이 표시 화상이 되는 경우에는, 이러한 일련의 동작이 표시 화상마다 반복된다.

도 1에서 나타낸 바와 같이, 광 출사 수단(3)으로부터 출사된 화소 표시 광 Ld는 광로 길이 제어 수단(4)을 경유하여 도광체(5)에 입사된다. 상기 도광체(5)는, 광 출사 수단(3)으로부터 화소마다 출사하는 화소 표시 광 Ld를 스크린 S의 투사면(8) 중 해당 화소에 대응하는 위치까지 인도하기 위한 수단이다. 스크린 S의 투사면(8)에는, 표시 화상을 구성하는 화소의 각각에 대응한 단위 영역 Au가 확정 된다. 즉, 투사면(8)에는 표시 화상에서의 화소의 배열에 대응하도록 세로 m행 × 가로 n열에 걸쳐서 단위 영역 Au가 확정된다. 제i행(i는 1 ≤ i ≤ m을 만족시키는 자연수)에 속하는 제j번째(j는 1 ≤ j ≤ n을 만족시키는 자연수)의 화소에 대응하는 화소 표시 광 Ld는, 도광체(5)에 의해, 투사면(8)에서의 제i행의 제j번째의 단위 영역 Au로 안내된다.

도 1에서 나타낸 바와 같이, 도광체(5)는 반사체(51)와 출력용 반사 부재(58)를 가진다. 이 중 반사체(51)는, 서로 대향하는 한쌍의 반사 부재(511)를 각각의 판면이 대략 평행이 되도록 이격된 상태에서 배치한 구성으로 되어 있다. 각 반사 부재(511)중 다른 쪽의 반사 부재(511)와 대향하는 판면에는 경면(511a)이 형성되어 있다. 각 경면(511a)은 그 표면에 도달된 광을 경면 반사(전반사)시킨다. 이러한 구성에 의하여, 광로 길이 제어 수단(4)으로부터 입사된 화소 표시 광 Ld는, 각 경면(511a)에서 교대로 반사를 반복한 후에 상기 반사체(51)로부터 출사된다. 출력용 반사 부재(58)는, 반사체(51)로부터 출사된 화소 표시 광 Ld를 스크린 S의 투사면(8)에 반사시키기 위한 부재이며, 그 표면에 도달된 화소 표시 광 Ld를 경면 반사시키는 경면(581)을 가진다. 전술한 바와 같이, 출력용 반사 부재(58)에 의해 반사된 화소 표시 광 Ld는 투사면(8)중 대응하는 단위 영역 Au에 조사된다.

광로 길이 제어 수단(4)은, 광 출사 수단(3)으로부터 출사된 화소 표시 광 Ld가 투사면(8)에 도달하기까지 경유하는 광로 길이를 해당 화소의 심도값 Cz에 따라 변화시키기 위한 수단이다. 본 실시예와 같이 관찰자 U에 지각시켜야 할 심도 가 커질수록 심도값 Cz로서 큰 수치가 정해져 있는 경우, 광로 길이 제어 수단(4)은, 취득 수단(2)으로부터 입력되는 심도값 Cz가 클수록 광로 길이가 길어지도록 화소 표시 광 Ld의 광로 길이를 변화시킨다. 보다 상세하게 설명하면, 광로 길이 제어 수단(4)은, 광 출사 수단(3)으로부터 화소마다 출사하는 화소 표시 광 Ld가 반사체(51)의 각 경면(511a)에서 반사하는 횟수(이하 「반사 횟수」라 한다)를 상기 화소의 심도값 Cz에 따라 변화시킨다. 여기서, 각 경면(511a)의 위치 관계는 고정되어 있으므로, 반사 횟수는 화소 표시 광 Ld가 반사체(51)에 입사되는 각도 또는 위치에 따라 상이하게 된다. 본 실시예에서의 광로 길이 제어 수단(4)은, 화소 표시 광 Ld가 반사체(51)에 입사되는 각도를 심도값 Cz에 따라 변화시킨다. 보다 구체적으로는, 광로 길이 제어 수단(4)은, 취득 수단(2)으로부터 입력되는 심도값 Cz가 클수록 반사 횟수가 많아지도록(심도값 Cz가 작을수록 반사 횟수가 적어지도록) 화소 표시 광 Ld의 반사체(51)에 대한 입사각을 변화시킨다.

도 4는, 광로 길이 제어 수단(4)의 구체적인 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 광로 길이 제어 수단(4)은, 조정용 반사 부재(41)와 제어 수단(45)을 가진다. 이 중 조정용 반사 부재(41)는, 광 출사 수단(3)으로부터 출사된 화소 표시 광 Ld를 반사시켜서 반사체(51)에 인도하는 대략 직사각형의 판형 부재이며, 그 표면에 도달한 화소 표시 광 Ld를 경면 반사시키는 경면(411)을 가진다. 상기 조정용 반사 부재(41)는, 지점(412, 支點)을 통하여 투사형 표시 장치 D의 하우징(도시 생략)에 지지되어 있고, 상기 지점(412)을 중심으로 하여 X 방향 및 Y 방향(각 방향은 서로 직교한다)에 회동될 수 있도록 되어 있 다. 또한, 조정용 반사 부재(41) 중 지점(412)의 반대측에는 자성체로 이루어지는 금속판(413)이 설치되어 있다.

제어 수단(45)은, 취득 수단(2)으로부터 입력되는 심도값 Cz에 따라 조정용 반사 부재(41)의 자세를 제어하기 위한 수단이며, 도 4에 나타내는 바와 같이, 지시 수단(451)과 복수개의 자장 발생기(452)를 가진다. 각 자장 발생기(452)는, 지시 수단(451)에 의한 제어에 기초하여 자장을 발생하는 수단이며, 인가된 전압에 따른 세기의 자장을 발생하는 코일을 포함하여 구성된다. 지시 수단(451)은, 취득 수단(2)으로부터 입력되는 심도값 Cz에 따른 전압을 각 자장 발생기(452)에 공급함으로써, 상기 심도값 Cz에 따른 세기의 자장을 각 자장 발생기(452)에 의해 발생시킨다. 이와 같이 하여 발생된 자장에 의해 조정용 반사 부재(41)의 금속판(413)에 자력이 작용하고, 결과적으로, 수평면 Ls에 대한 조정용 반사 부재(41)의 각도가 심도값 Cz에 따른 각도 θ가 되도록 상기 조정용 반사 부재(41)가 구동된다.

전술한 바와 같은 구동을 실행하기 위해, 지시 수단(451)은, 기억 수단(도시 생략)에 기억된 테이블 TBL을 참조한다. 상기 테이블 TBL에서는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 취득 수단(2)으로부터 입력될 수 있는 심도값 Cz(Cz1, Cz2, …)마다, 각 화소의 위치와, 조정용 반사 부재(41)에 대한 구동의 내용(이하 「구동 내용」이라 한다)과, 조정용 반사 부재(41)를 진동시킬 때의 진폭 Am(Am1, Am2, …)이 대응되어 있다. 본 실시예에 있어서는 자장 발생기(452)에 의해 발생된 자장에 의해 조정용 반사 부재(41)가 구동되므로, 테이블 TBL의 각 구동 내용으로서는, 각 자장 발생기(452)에 대해서 공급되어야 할 전압이 지정되어 있다. 상기 테이블 TBL의 내용은, 화소마다의 화소 표시 광 Ld가 투사면(8) 중 해당 화소에 대응하는 단위 영역 Au에 도달하고, 또한, 반사체(51)에서의 화소 표시 광 Ld의 반사 횟수가 심도값 Cz에 따른 횟수가 되도록 사전에 정해져 있다. 지시 수단(451)은, 첫째로, 취득 수단(2)으로부터 입력된 심도값 Cz를 테이블 TBL로부터 검색하면서, 이 검색된 심도값 Cz와 대응하는 구동 내용 중 이번 심도값 Cz의 대상이 되는 화소와 대응하는 것을 판독한다. 여기서, 지시 수단(451)은, 하나의 표시 화상을 구성하는 각 화소의 심도값 Cz가 입력될 때마다 카운터(도시 생략)의 계수치를 하나씩 증가시키고, 상기 계수치에 기초하여 화소의 위치를 특정한다. 또는, 취득 수단(2)이 심도값 Cz와 함께 화소의 위치를 지시 수단(451)에 통지하도록 구성해도 된다. 둘째로, 지시 수단(451)은, 먼저 판독한 구동 내용에서 지정되어 있는 전압을 각 자장 발생기(452)에 공급함으로써 조정용 반사 부재(41)를 구동시킨다. 이 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, 조정용 반사 부재(41)의 각도 θ는, 화소 표시 광 Ld의 출력과 동기하여 단위시간마다 심도값 Cz에 따른 각도로 변화한다. 그리고, 조정용 반사 부재(41)의 각도 θ가 단위 기간중에 미세하게 변동하는 것이나 테이블 TBL에서 각 심도값 Cz와 대응하는 진폭 Am에 대해서는 후술한다.

다음에, 스크린 S의 구성을 설명한다. 도 6은, 스크린 S를 투사면(8)의 정면으로부터 보았을 때의 구성을 나타낸 평면도이다. 도 6에서의 I-I선으로부터 보았을 때의 단면이 도 1에 도시된 스크린 S의 단면에 해당한다. 도 1 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 스크린 S는, 투사형 표시 장치 D로부터 출사된 화소 표시 광 Ld를 관찰측(즉 관찰자 U가 소재하는 측)으로 반사하기 위한 투사면(8)을 가진다. 상기 투사면(8)은, 제1 경면(81)과 제2 경면(82)이 수직 방향으로 걸쳐 교대로 배치된 평면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 투사형 표시 장치 D로부터 출사된 화소 표시 광 Ld는 먼저 제1 경면(81)에서 반사되고, 이어서 제2 경면(82)에서 반사됨으로써 관찰 측으로 출사된다. 제1 경면(81)은 수평면과 거의 평행을 이루어 수평 방향으로 연장되는 평면이며, 제2 경면(82)은 제1 경면(81)과 소정 각도 α를 이루어 수평 방향으로 연장되는 평면이다. 따라서, 투사면(8)은, 제1 경면(81)과 이 면에 대해서 각도 α를 이루는 제2 경면(82)의 교차에 해당하는 다수의 세구(細構)가 수평 방향으로 연장되는 평면으로서도 파악된다. 본 실시예에서는, 제1 경면(81)과 제2 경면(82)이 이루는 각도 α가 약 45°인 구성을 상정한다. 이 구성에 의하면, 관찰자 U가 투사면(8)에 자기 자신의 거울상을 인식하지는 않는다. 그리고, 제1 경면(81) 및 제2 경면(82)의 치수는, 표시 화상의 각 화소의 배열(또는 각 단위 영역 Au의 배열)과는 관계없이 선정된다. 예를 들면, 도 1에 나타내는 제1 경면(81)과 제2 경면(82)의 피치 P와, 단위 영역 Au의 피치(즉 단위 영역 Au의 에지 변과 이에 인접하는 단위 영역 Au 중 해당 에지 변에 대응하는 에지 변과의 거리)는 반드시 일치하지는 않는다.

이상에서 설명한 구성의 경우, 도 1에서 나타낸 바와 같이, 광 출사 수단(3)으로부터 화소마다 출사된 화소 표시 광 Ld는, 광로 길이 제어 수단(4)을 경유함으로써 심도값 Cz에 따른 각도로 반사체(51)에 입사되고, 상기 반사체(51)의 각 경면(511a)에서 심도값 Cz에 따른 횟수에 걸쳐서 경면 반사를 반복한다. 그리고, 상기 화소 표시 광 Ld는, 출력용 반사 부재(58)에 의한 반사를 거친 투사면(8)에 도 달되고, 제1 경면(81) 및 제2 경면(82)에서 차례로 경면 반사하고 관찰자 U에 도달한다. 따라서, 투사면(8)(보다 상세하게는 투사면(8) 중 제2 경면(82))에 투영된 화소 표시 광 Ld의 상이 관찰자 U가 눈으로 볼 수 있다. 또한, 투사면(8) 중 각 화소의 화소 표시 광 Ld가 조사되는 위치(단위 영역 Au)는 관찰자 U가 인식할 수 없을 정도의 주기에서 화소마다 차례로 전환할 수 있기 때문에, 관찰자 U는, 표시 화상의 상을 투사면(8)으로 인식하게 된다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 심도값 Cz에 따른 횟수의 반사를 거친(즉 광로 길이가 심도값 Cz에 따라 조정된) 화소 표시 광 Ld의 상이 투사면(8)에 투영되므로, 심도값 Cz에 따른 심도감을 가진 화상을 관찰자에게 지각시킬 수 있다. 이러한 구성에서는, 종래의 입체시 기술과 같이 좌우 시차를 가진 입체시 화상은 원리적으로 불필요하다. 따라서, 좌우 시차에 제한되지 않고 충분한 심도감을 가진 화상(예를 들면 현실 풍경과 동등한 심도감을 가진 화상)을 관찰자에게 지각시킬 수 있다. 또한, 좌우 시차를 가지는 복수개의 화상을 생성하기 위해서는, 복수회에 걸쳐서 각도를 바꾸어 피사체를 촬영한 후에 각 촬영 화상을 합성하여 입체시 화상을 생성하거나, 혹은 특허 문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이 평면 화상에 대해서 입체화를 위한 각종 처리를 가하여 입체시 화상을 생성할 필요가 있지만, 본 실시예에 따르면 이들 작업이 불필요하게 된다. 또한, 좌안용 화상과 우안용 화상을 합성한 입체시 화상을 이용하는 경우, 관찰자가 입체시에서 인식하는 하나의 화소를 우안용 화상 및 좌안용 화상의 양쪽에 포함시킬 필요가 있기 때문에, 실제로 관찰자가 인식하는 화상의 해상도는 원래의 입체시 화상의 해상도의 약 절반이 된다. 이에 비해, 본 실시예에 따르면, 표시 화상에 좌우 시차를 갖게 할 필요가 없기 때문에, 해상도가 높은 고정밀 화상을 표시할 수 있다.

종래의 입체시 기술(예를 들면 렌티큘러 렌즈(lenticular lens)나 패럴랙스 배리어(parallax barrier) 기구를 이용함으로써 나안으로 심도감을 지각시키는 기술)에 있어서는, 자연스러운 심도감을 지각할 수 있는 관찰 위치가 한정된다. 그러므로, 그 이외의 위치에서는 관찰자가 지각하는 심도감이 부자연스럽게 되는 문제점이나, 자연스러운 심도감을 지각할 수 있는 인원수가 극소수에 한정되는 문제점이 있다. 또한, 화상의 일부분(예를 들면 중앙부)에 대해서는 관찰자 U에 충분한 입체감을 지각시킬 수가 있다 하더라도, 화면의 단부에 대해서는 관찰자 U가 지각하는 입체감이 부자연스럽게 되는 경우가 있다. 이에 비해, 본 실시예에서는, 심도값 Cz에 따른 횟수의 반사를 거친 화소 표시 광 Ld의 상이 관찰자 U가 인식할 수 있으므로, 관찰자 U의 위치에 관계없이 자연스러운 심도감을 지각시킬 수 있다. 또한, 대형의 투사면(8)에 화상을 표시시킨 경우라도 상기 투사면(8)에서의 관찰 위치에 관계없이 자연스러운 심도감을 얻을 수 있기 때문에, 다수의 관찰자 U가 동시에 화상을 관찰할 수 있는 환경(예를 들면 극장 등)에서 화상을 표시하기에 특히 매우 적합하다고 할 수 있다.

그런데, 투사면(8)의 단위 영역 Au에 투영되어 관찰자가 인식할 수 있는 화소 표시 광 Ld의 상의 면적(즉 화소 표시 광 Ld의 광속 단면적)은, 화소 표시 광 Ld가 투사면(8)에 도달하기까지 경유한 광로 길이가 클수록, 즉 반사체(51)에서의 반사 횟수가 많을수록 작아진다. 예를 들면, 반사체(51)에서의 반사 횟수가 적은 경우에는, 도 7a에 나타낸 바와 같이 화소 표시 광 Ld의 상 Im이 단위 영역 Au의 전역으로 널리 퍼진다 하더라도, 반사체(51)에서 여러번에 걸쳐서 경면 반사한 결과로서 화소 표시 광 Ld의 광속 단면적이 실질적으로 축소된 경우에는, 도 7b에 나타낸 바와 같이 화소 표시 광 Ld의 상 Im이 단위 영역 Au의 전역으로 널리 퍼지지 않을 경우(즉 화소 표시 광 Ld가 단위 영역 Au의 일부분에만 조사될 경우)가 있다. 이럴 경우, 서로 인접하는 단위 영역 Au의 경계를 따라 광이 조사되지 않는 부분이 생기므로, 관찰자 U가 인식하는 화상의 표시 품위를 저하시키는 원인이 될 수 있다. 이 문제를 해소하기 위해, 본 실시예에서는, 화소 표시 광 Ld의 진행 방향이 단위시간 내에 미세하게 변화되도록 되어 있다.

즉, 광로 길이 제어 수단(4)의 제어 수단(45)은, 전술한 바와 같이 조정용 반사 부재(41)의 각도를 심도값 Cz에 따른 각도 θ로 구동한 후에, 단위 시간중에 심도값 Cz에 따른 진폭 Am으로 조정용 반사 부재(41)를 X 방향 및 Y 방향으로 진동시킨다. 즉, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제어 수단(45)은, 취득 수단(2)으로부터 입력되는 심도값 Cz가 클수록(즉 도 7b에 나타낸 바와 같이 반사체(51)에서의 반사 횟수가 많을 수록), 큰 진폭 Am으로 조정용 반사 부재(41)를 진동시킨다. 여기서, 전술한 바와 같이, 테이블 TBL에는 각 심도값 Cz에 대해서 진폭 Am이 대응되어 있다. 제어 수단(45)을 구성하는 지시 수단(451)은, 테이블 TBL을 참조함으로써 심도값 Cz 및 화소의 위치에 따른 진폭 Am을 특정하고, 조정용 반사 부재(41)가 이 진폭 Am으로 진동하도록 각 자장 발생기(452)의 전압을 제어한다. 지금, 조정용 반사 부재(41)를 X 방향으로 회전시켰을 경우에 투사면(8)에서의 화소 표시 광 Ld 의 상 Im이 도 7b의 x 방향으로 이동하는 한편, 조정용 반사 부재(41)을 Y 방향으로 회전시켰을 경우에 화소 표시 광 Ld의 상 Im이 도 7b의 y 방향으로 이동하는 구성을 상정한다. 이러한 구성에서 조정용 반사 부재(41)를 X 방향 및 Y 방향에 걸쳐서 미세하게 진동시키면, 도 7b에 화살표에서 나타낸 바와 같이, 화소 표시 광 Ld의 상 Im은 단위 영역 Au의 전역에 걸쳐서 이동하게 된다. 상기 화소 표시 광 Ld의 상 Im이 이동하는 속도는 관찰자 U가 전술한 이동을 인식할 수 없을 정도로 고속이 된다. 그러므로, 순간적으로 보면 상 Im은 도 7b에 나타낸 바와 같이 단위 영역 Au의 일부분에 조사되어 있는 것에 지나지 않음에도 불구하고, 관찰자 U에는 상 Im이 단위 영역 Au의 전역에 널리 퍼져 있는 것처럼 지각되는 것이다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 화소 표시 광 Ld의 광로 길이(즉 반사체(51)에서의 반사 횟수)에 관계없이 양호한 표시 품위가 실현된다. 그리고, 이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 테이블 TBL에서의 진폭 Am의 수치는, 투사면(8)에 도달한 화소 표시 광 Ld의 상 Im이 단위 영역 Au의 전역에 걸쳐서 이동하도록 심도값 Cz마다 정해진다. 예를 들면, 조정용 반사 부재(41)를 진동시키지 않아도 도 7a와 같이 화소 표시 광 Ld의 상 Im이 단위 영역 Au의 전역에 널리 퍼지는 경우의 심도값 Cz에는 진폭 Am으로서 「제로'0'」가 대응되고, 도 7b과 같이 화소 표시 광 Ld의 상 Im이 단위 영역 Au의 일부분에만 널리 퍼지지 않는 경우의 심도값 Cz에 대해서는, 상 Im이 이동에 수반하여 단위 영역 Au의 주위에지를 넘지 않는 한도 내에서, 상기 심도값 Cz에 따른 진폭 Am이 대응된다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 반사체(51)에서의 반사 횟수에 관계없이, 화소 표시 광 Ld의 상 Im을 단위 영역 Au의 전역에 널리 퍼지게 할 수 있으므로, 화소 표시 광 Ld의 광속 단면적의 축소화에 기인한 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다.

B: 제2 실시예

다음에, 본 발명의 제2 실시예에 따른 투사형 표시 시스템 DS의 구성을 설명한다. 상기 투사형 표시 시스템 DS의 구성은, 광로 길이 제어 수단(4)의 태양을 제외하고 상기 제1 실시예와 공통된다. 그래서, 본 실시예의 구성 요소 중 제1 실시예와 공통되는 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그에 대한 설명은 생략한다.

도 8은, 본 실시예에서의 광로 길이 제어 수단(4)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 8에 나타내는 조정용 반사 부재(42)는, 상기 제1 실시예어서의 조정용 반사 부재(41)와 마찬가지로, 광 출사 수단(3)으로부터 출사된 화소 표시 광 Ld를 반사시켜서 반사체(51)에 인도하기 위한 부재이다. 상기 조정용 반사 부재(42)는, 회전축(422)을 중심으로 회전할 수 있도록 대략 수평으로 지지된 원판형 부재이며, 그 표면에 도달된 화소 표시 광 Ld를 경면 반사시키는 경면(421)을 가진다. 제어 수단(45)은, 회전축(422)을 중심으로 심도값 Cz에 따른 각도만큼 조정용 반사 부재(42)를 회전시키는 수단이다. 예를 들면, 제어 수단(45)은, 출력축이 회전축(422)에 연결되는 모터와, 상기 출력축의 회전각을 심도값 Cz에 따른 각도로 제어하는 회로를 가진다.

조정용 반사 부재(42)의 표면은, 수평면에 대한 각도가 주위 방향의 위치에 따라 연속적으로 변화하는 대략 나선형의 형상으로 되어 있다. 즉, 도 8의 IXa-IXa선으로부터 보았을 때의 단면에서는, 경면(421)은 도 9a에 나타낸 바와 같이 수평면 Ls에 대해서 각도 θ1으로 경사지는 한편, 도 8의 IXb-IXb선으로부터 보았을 때의 단면에 있어서는, 경면(421)은 도 9b에 나타낸 바와 같이 수평면 Ls에 대해서 각도 θ1보다 작은 각도 θ2로 경사진다. 또한, 도 8의 IXc-IXc선으로부터 보았을 때의 단면에서는, 경면(421)은 도 9c에 나타낸 바와 같이 수평면 Ls에 대해서 각도 θ2보다 작은 각도 θ3로 경사진다. 광 출사 수단(3)으로부터 화소 표시 광 Ld가 출사되는 위치는 조정용 반사 부재(42)의 회전각에 관계없이 고정되어 있고, 화소 표시 광 Ld는 수직 하방으로 진행되어 조정용 반사 부재(42)에 도달한다. 따라서, 경면(421)에 대해서 화소 표시 광 Ld가 입사되는 각도는, 도 9a 내지 도 9c에 나타낸 바와 같이, 심도값 Cz에 따라 정해진 조정용 반사 부재(42)의 회전각에 따라 변화하게 된다. 이 결과, 화소 표시 광 Ld는, 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 조정용 반사 부재(42)의 회전각에 따른 방향(즉 심도값 Cz에 따른 방향)으로 진행하여 반사체(51)에 입사된다.

제어 수단(45)은, 심도값 Cz가 클수록 반사체(51)에서의 화소 표시 광 Ld의 반사 횟수가 많아지도록, 심도값 Cz에 따라 조정용 반사 부재(42)의 회전각를 변화시킨다. 보다 상세하게 설명하면, 본 실시예어서의 테이블 TBL에서는, 각 심도값 Cz에 대응하는 구동 내용(도 5 참조)으로서 조정용 반사 부재(42)의 회전각이 지정되어 있다. 제어 수단(45)은, 취득 수단(2)으로부터 입력된 심도값 Cz에 대응한 회전각를 테이블 TBL로부터 검색하고, 이 검색한 회전각만큼 조정용 반사 부재(42) 를 회전시킨다. 그리고, 화소 표시 광 Ld의 상 Im을 단위 영역 Au의 전역에 널리 퍼지게 하기 위하여, 조정용 반사 부재(42)가 심도값 Cz에 따라 미세하게 진동되는(즉 회전축(422)를 중심으로 하여 미세하게 회전되는) 것은 상기 제1 실시예와 동일하다.

이와 같이, 본 실시예에서도 화소 표시 광 Ld의 반사 횟수가 심도값 Cz에 따라 제어되므로, 상기 제1 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시예에 따르면, 조정용 반사 부재(42)의 회전각를 제어함으로써 반사 횟수를 변화시킬 수 있으므로, 상기 제1 실시예보다 간편한 구성에 의해, 화소 표시 광 Ld가 진행할 방향을 고정밀도로 또한 확실하게 조정할 수 있는 이점이 있다.

C: 제3 실시예

다음에, 본 발명의 제3 실시예에 따른 투사형 표시 시스템 DS의 구성을 설명한다. 그리고, 본 실시예에 따른 투사형 표시 시스템 DS의 구성은, 테이블 TBL의 내용을 제외하고 상기 제1 실시예와 공통된다. 그래서, 본 실시예의 구성 요소 중 제1 실시예와 공통되는 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그에 대한 설명은 생략한다.

상기 제1 실시예에 따른 구성에서는, 화소 표시 광 Ld가 출력용 반사 부재(58)로부터 투사면(8)에 도달할 때까지의 광로 길이(이하 「출사 광로 길이」라 한다) Lb는, 투사면(8) 중 화소 표시 광 Ld가 투사되는 단위 영역 Au와 출력용 반사 부재(58)의 위치 관계에 따라 상이하다. 예를 들면, 도 10a 및 도 10b에 나타낸 바와 같이, 투사면(8)에서의 수평 방향의 중앙부의 상측 경사방향으로 투사형 표시 장치 D가 배치된 경우를 상정한다. 그리고, 도 10b는 투사면(8)을 도 10a의 좌측으로부터 보았을 때의 도면에 해당한다. 이 경우, 투사면(8)의 최하부 중 좌우의 단부에 위치하는 단위 영역 Au1(즉 출력용 반사 부재(58)로부터 가장 멀리 위치하는 단위 영역 Au)에 화소 표시 광 Ld가 도달할 때까지의 출사 광로 길이 Lbmax는, 투사면(8)의 최상부 중 중앙부에 위치하는 단위 영역 Au(즉 출력용 반사 부재(58)로부터 가장 가까이에 위치하는 단위 영역 Au)에 화소 표시 광 Ld가 도달할 때까지의 출사 광로 길이 Lbmin보다 길다. 그러므로, 비록 반사체(51)에서의 반사 횟수를 심도값 Cz에 따라 변화시킨다 하더라도, 화소 표시 광 Ld가 광 출사 수단(3)으로부터 투사면(8)에 도달할 때까지의 광로 길이(즉 출사 광로 길이를 포함하는 전체의 광로 길이)은, 이 화소 표시 광 Ld가 투사된 위치에 따라, 심도값 Cz에 따른 광로 길이과는 상이하게 될 경우가 발생할 수 있다. 이 경우에는, 심도값 Cz를 그대로 반영시킨 자연스러운 심도감을 관찰자가 지각할 수 없는 문제점이 생길 수 있다. 특히, 투사면(8)이 대형일수록 최장의 출사 광로 길이 Lbmax와 최단의 출사 광로 길이 Lbmin의 차이가 커지기 때문에, 이 문제는 더 한층 현저하게 된다. 본 실시예는, 전술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위한 태양이다.

제1 실시예에 대하여 전술한 바와 같이, 제어 수단(45)의 테이블 TBL에는, 반사체(51)에서의 반사 횟수가 심도값 Cz에 따른 횟수가 되도록 심도값 Cz마다 구동 내용이 기억되어 있다. 본 실시예에서는, 또한, 각 화소의 화소 표시 광 Ld의 투사 위치에 따른 출사 광로 길이가 상이하게 되지만, 이를 보상할 수 있도록 테이블 TBL의 구동 내용이 선정되어 있다. 그에 대하여 상세하게 설명하면 이하와 같 다.

지금, 출사 광로 길이 Lb가 상이한 것을 반영시키지 않고 심도값 Cz에만 비례하도록 선정된 광로 길이(상기 제1 실시예에서의 광 출사 수단(3)으로부터 투사면(8)까지의 광로 길이)를 「L(Cz)」라 하고, 제i행에 속하는 제j번째의 화소의 출사 광로 길이(즉 출력용 반사 부재(58)로부터 제i행 제j열의 단위 영역 Au까지의 거리) Lb를 「Lbij」라 한다. 본 실시예에서는, 광 출사 수단(3)으로부터 조정용 반사 부재(41)와 반사체(51)를 경유하여 출력용 반사 부재(58)에 도달할 때까지의 광로 길이(이하 「투사전 광로 길이」라 한다) La가, 심도값 Cz에 따른 광로 길이 L(Cz)와, 최장의 출사 광로 길이 Lbmax로부터 화소에 따른 출사 광로 길이 Lbij를 감산한 광로 길이의 차이 ΔL을 가산한 광로 길이가 되도록, 테이블 TBL의 구동 내용이 선정되어 있다. 즉, (투사전 광로 길이 La) = (심도값 Cz에 따른 광로 길이 L(Cz)) + (광로 길이의 차이 ΔL) = (심도값 Cz에 따른 광로 길이 L(Cz)) +｛(최장의 출사 광로 길이 Lbmax) - (각 화소의 출사 광로 길이 Lbij)｝

가 되도록 조정용 반사 부재(41)의 각도 θ가 정해지고, 상기 각도 θ에 따른 입사각으로 화소 표시 광 Ld가 반사체(51)에 입사하게 된다.

이 구성에 의하면, 각 화소의 화소 표시 광 Ld가 광 출사 수단(3)으로부터 출사하여 투사면(8)에 도달할 때까지의 광로 길이(이하 「전 광로 길이」라 한다) L은, (전 광로 길이 L) = (투사전 광로 길이 La + 각 화소의 출사 광로 길이 Lbij) = (심도값 Cz에 따른 광로 길이 L(Cz)) +｛(최장의 출사 광로 길이 Lbmax) - (각 화소의 출사 광로 길이 Lbij)｝+ (각 화소의 출사 광로 길이 Lbij) = (심도값 Cz에 따른 광로 길이 L(Cz)) + (최장의 출사 광로 길이 Lbmax)

가 된다. 이와 같이, 전 광로 길이 L은, 화소 표시 광 Ld가 투사되는 단위 영역 Au의 위치에 관계없이, 심도값 Cz에 따른 광로 길이 L(Cz)와 최장의 출사 광로 길이 Lbmax의 합이 되므로, 각 화소마다의 출사 광로 길이 Lb의 상이한 것이 보상된다. 즉, 예를 들면 각 화소에 대하여 동일한 심도값 Cz가 주어진 경우, 각 화소 표시 광 Ld가 투사되는 단위 영역 Au의 위치에 관계없이, 각 화소 표시 광 Ld의 전 광로 길이 L은 대략 동일하게 되므로, 관찰자 U는, 각 화소의 위치에 관계없이 공통의 심도감을 지각하게 된다. 즉, 본 실시예에서의 제어 수단(45)은, 각 화소에 대응한 화소 표시 광 Ld의 광로 길이(보다 구체적으로는 반사체(51)에서의 반사 횟수)를 상기 화소 표시 광 Ld가 투사되는 위치에 따라 보정하는 수단으로서 기능한다.

본 실시예에 의해도, 상기 각 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 거기에 더하여, 본 실시예에 따르면, 투사형 표시 장치 D와 투사면(8)의 위치 관계에 따른 출사 광로 길이 Lb가 상이한 것이 보상되므로, 각 화소의 심도값 Cz를 그대로 반영시킨 심도를 관찰자 U에 지각시킬 수 있다. 그리고, 여기서는 제1 실시예에 따른 투사형 표시 장치 D를 예시하였지만, 제2 실시예에 따른 투사형 표시 장치 D에서도 동일한 구성에 의해 출사 광로 길이 Lb의 상이를 보상할 수 있다.

그런데, 출사 광로 길이 Lb는 투사형 표시 장치 D와 투사면(8)의 위치 관계(특히 출력용 반사 부재(58)와 각 단위 영역 Au의 거리)에 따라 정해진다. 따라서, 예를 들면, 투사형 표시 장치 D와 투사면(8)이 소정의 위치 관계가 되도록 배 치되는 것을 전제로 각 화소의 출사 광로 길이 Lbij나 최장의 출사 광로 길이 Lbmax가 미리 선정되고, 이들 광로 길이에 따라 테이블 TBL의 각 구동 내용이 선정된다. 단, 이러한 구성에서는, 투사형 표시 장치 D와 투사면(8)의 위치 관계가 소기의 위치 관계와 상이한 경우에, 출사 광로 길이 Lb가 상이한 것을 적절히 보상할 수 없다. 그래서, 제어 수단(45)이 투사형 표시 장치 D와 투사면(8)의 위치 관계를 특정하고, 이렇게 특정한 위치 관계에 있을 때의 각 화소의 출사 광로 길이 Lbij나 최장의 출사 광로 길이 Lmax를 산정하고, 이들 광로 길이에 따라 테이블 TBL의 각 구동 내용을 선정하는 구성도 채용될 수 있다. 예를 들면, 관찰자 U로부터의 지시에 따라 투사형 표시 장치 D와 투사면(8)의 위치 관계를 제어 수단(45)이 특정하는 구성이 채용될 수 있다. 이 구성에 의하면, 투사형 표시 장치 D와 투사면(8)의 위치 관계에 관계없이, 출사 광로 길이 Lb이 상이한 것을 적절히 보상할 수 있다.

그리고, 본 실시예에서는, 각 화소의 출사 광로 길이가 상이한 것이 보상되도록 테이블 TBL의 구동 내용이 선정된 구성을 예시하였지만, 출사 광로 길이의 상이를 보상하기 위한 구성은 임의로 할 수 있다. 예를 들면, 각 화소의 화소 표시 광 Ld가 투사되는 단위 영역 Au의 위치에 따라 심도값 Cz를 보정하는 구성도 채용될 수 있다. 예를 들면, 도 11에 나타낸 바와 같이, 취득 수단(2)으로부터 출력된 심도값 Cz를 화소의 위치에 따라 보정하는 보정 수단(47)을 제어 수단(45)의 전단에 설치해도 된다. 상기 보정 수단(47)은, 출사 광로 길이 Lb가 큰 화소일수록 심도값 Cz가 작아지도록(즉 출사 광로 길이 Lb가 작은 화소일수록 심도값 Cz가 커지 도록), 취득 수단(2)으로부터 입력된 각 심도값 Cz를 보정한다. 즉, 투사형 표시 장치 D로부터 먼 단위 영역 Au에 투사되는 화소 표시 광 Ld는, 출사 광로 길이 Lb가 큰만큼 실질적으로는 심도값 Cz가 증대하는 것(관찰자 U에 의해 지각되는 심도가 커지는 것)으로 파악할 수 있다. 그래서, 도 11에 나타낸 구성에서는, 화소 표시 광 Ld가 출사 광로 길이 Lb를 진행함에 따른 심도감의 증가분을 사전에 해당 화소의 심도값 Cz에서 감산하여 두는 것이다. 이 구성에 의하여도, 각 화소의 출사 광로 길이 Lb가 상이한 것을 보상하여 자연스러운 심도감을 실현할 수 있다.

D: 제4 실시예

다음에, 본 발명의 제4 실시예에 따른 투사형 표시 시스템 DS의 구성을 설명한다. 상기 제1 실시예에서는, 심도값 Cz가 큰 경우에, 화소 표시 광 Ld의 진행 방향을 미세하게 진동시킴으로써, 화소 표시 광 Ld의 상 Im을 단위 영역 Au의 전역에 널리 퍼지게 하는 구성을 예시하였다. 이에 비하여, 본 실시예에서는, 상 Im을 단위 영역 Au의 전역에 널리 퍼지게 하기 위하여, 광 출사 수단(3)으로부터 출사되는 화소 표시 광 Ld의 광속 단면적이 심도값 Cz에 따라 조정되도록 되어 있다. 그리고, 본 실시예에 따른 투사형 표시 시스템 DS의 구성은, 화소 표시 광 Ld의 광로 길이에 광속 단면적의 축소화를 해소하는 구성을 제외하고 상기 제1 실시예와 공통된다. 그래서, 본 실시예의 구성 요소 중 제1 실시예와 공통되는 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그에 대한 설명은 생략한다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서의 광 출사 수단(3)은, 상기 제1 실시예와 마찬가지의 광원(31) 및 렌즈(32) 외에, 광속 조정 수단(35)을 구비하고 있다. 상기 광속 조정 수단(35)는, 렌즈(32)로부터 출사된 평행광인 화소 표시 광 Ld의 광속 단면적을, 취득 수단(2)으로부터 출력되는 심도값 Cz에 따라 조정하는 수단이다. 보다 상세하게 설명하면, 광속 조정 수단(35)은, 판형 부재(351)와 제어 수단(355)을 가진다. 이 중 판형 부재(351)는, 회전축(352)을 중심으로 회전할 수 있도록 대략 수평으로 지지된 원판형의 부재이며, 적어도 렌즈(32)에 대향하는 판면은 광을 투과시키지 않는 재료(광반사성 또는 광 흡수성을 가지는 재료)로 이루어진다. 또한, 판형 부재(351)는, 회전축(352)을 중심으로 하여 주위 방향을 따라 연장되는 슬릿(351a)을 가진다. 상기 슬릿(351a)는, 슬릿폭 W가 주위 방향의 위치에 따라 연속적으로 변화되도록 형성되어 있다. 예를 들면, 도 12에 나타낸 바와 같이, 슬릿(351a)의 일단에서의 슬릿폭 Wa는 타단에서의 슬릿폭 Wb보다 크다. 제어 수단(355)은, 회전축(352)을 중심으로 심도값 Cz에 따른 각도만큼 판형 부재(351)를 회전시키는 수단이다. 예를 들면, 제어 수단(355)은, 출력축이 회전축(352)에 연결되는 모터와, 상기 출력축의 회전각를 심도값 Cz에 따른 각도로 제어하는 회로를 가진다.

본 실시예에서도, 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 광원(31) 및 렌즈(32)로부터 화소 표시 광 Ld가 출사되는 위치는 고정되어 있지만, 렌즈(32)로부터 출사되는 화소 표시 광 Ld의 광속 단면적은 상기 제1 실시예보다 크다. 판형 부재(351)는, 렌즈(32)로부터 출사된 화소 표시 광 Ld를 횡단하도록 설치되어 있고, 회전축(352)을 중심으로 하는 반경 방향에서 렌즈(32)의 광축이 통과하는 위치에 슬릿(351a)이 형성되어 있다. 따라서, 렌즈(32)로부터 판형 부재(351)에 조사된 화소 표시 광 Ld는, 그 일부가 선택적으로 슬릿(351a)을 통과하여 광로 길이 제어 수단(4)에 입사되는 한편, 그 외의 광은 판형 부재(351)의 표면에서 흡수 또는 반사된다. 전술한 바와 같이 슬릿폭 W는 주위 방향을 따라 연속적으로 변화하기 때문에, 슬릿(351a)을 통과하여 광로 길이 제어 수단(4)에 입사되는 화소 표시 광 Ld의 광속 단면적은, 판형 부재(351)의 회전각에 따라 변화하게 된다.

이러한 구성에서, 제어 수단(355)은, 광로 길이 제어 수단(4)에 입사되는 화소 표시 광 Ld의 광속 단면적이 심도값 Cz에 따른 면적이 되도록 판형 부재(351)의 회전각를 변화시킨다. 예를 들면, 제어 수단(355)은, 심도값 Cz가 클수록 화소 표시 광 Ld의 광속 단면적이 커지도록(즉 심도값 Cz가 작을수록 화소 표시 광 Ld의 광속 단면적이 작아지도록), 심도값 Cz에 따라 판형 부재(351)를 회전시킨다. 여기서, 슬릿(351a)의 최대폭 Wa는, 심도값 Cz가 최대인 경우(즉 반사체(51)에서의 반사 횟수가 최다인 경우)에, 이 부분을 투과하여 투사면(8)에 도달한 화소 표시 광 Ld의 상 Im이 단위 영역 Au의 전역에 널리 퍼지도록 선정되어 있다. 슬릿(351a)의 최소폭 Wb는, 심도값 Cz가 최소인 경우(즉 반사체(51)에서의 반사 횟수가 최소인 경우)에, 이 부분을 투과하여 투사면(8)에 도달한 화소 표시 광 Ld의 상 Im이 단위 영역 Au 내에 들어가도록 선정되어 있다. 따라서, 판형 부재(351)의 회전각이 심도값 Cz에 따라 제어됨으로써, 투사면(8)에 도달한 화소 표시 광 Ld의 상 Im은, 심도값 Cz에 관계없이(즉 반사체(51)에서의 반사 횟수에 관계없이) 단위 영역 Au의 전역에 널리 퍼지게 된다. 그리고, 제어 수단(355)이 판형 부재(351)의 회전각을 심도값 Cz에 따라 제어하기 위한 구성은 임의로 할 수 있다. 예를 들면, 심도값 Cz와 회전각이 대응한 테이블을 미리 기억하여 두고, 취득 수단(2)으로부터 입력된 심도값 Cz에 대응한 회전각이 되도록 판형 부재(351)을 제어하는 구성도 채용될 수 있고, 취득 수단(2)으로부터 입력된 심도값 Cz에 대해서 소정의 연산을 행함에 따라서 판형 부재(351)의 회전각를 산정하고, 이렇게 산정된 회전각이 되도록 판형 부재(351)를 구동하는 구성도 채용될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 제1 실시예와 마찬가지의 효과에 더하여, 반사체(51)에서의 반사 횟수에 관계없이 화소 표시 광 Ld의 상 Im을 단위 영역 Au의 전역에 널리 퍼지도록 할 수 있으므로, 표시 품위의 저하가 억제되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 제1 실시예에서는 조정용 반사 부재(41)를 미세하게 진동시키기 위한 구성이 필요하면, 본 실시예에 따르면, 판형 부재(351)의 회전각를 심도값 Cz에 따라 제어하는, 간편한 구성에 의해 상기 효과를 얻을 수 있는 이점이 있다. 그리고, 여기서는 제1 실시예에 따른 투사형 표시 장치 D를 예시하였지만, 제2 및 제3 실시예에 따른 투사형 표시 장치 D에서도, 동일한 구성에 의해 표시 품위의 저하가 억제된다. 또, 상기 제1 실시예와 같이 조정용 반사 부재(41)(또는 제1 실시예에서의 조정용 반사 부재(42))를 심도값에 따라 요동시키는 구성에 더하여, 본 실시예에 따른 광속 조정 수단(35)을 설치해도 된다.

E: 제5 실시예

다음에, 본 발명의 제5 실시예에 따른 투사형 표시 시스템 DS의 구성을 설명한다. 본 실시예에 따른 투사형 표시 시스템 DS의 구성은, 스크린 S의 구성을 제외하고 상기 제1 실시예와 공통된다. 그래서, 본 실시예의 구성 요소 중 제1 실시 예와 공통되는 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그에 대한 설명은 생략한다.

출력용 반사 부재(58)에 의해 반사된 화소 표시 광 Ld가 투사면(8)의 제1 경면(81)에 입사되는 각도는, 투사형 표시 장치 D와 투사면(8)의 위치 관계에 따라 상이하다. 예를 들면, 투사형 표시 장치 D와 투사면(8)이 도 10a 및 도 10b에 나타내는 위치 관계에 있는 경우, 투사면(8) 중 최하부의 좌우 단부에 위치하는 단위 영역 Au1의 제1 경면(81)에 화소 표시 광 Ld가 입사되는 각도(제1 경면(81)의 법선과 입사 방향이 이루는 각도)는, 투사면(8) 중 좌우 방향의 중앙부에 있는 단위 영역 Au2의 제1 경면(81)에 화소 표시 광 Ld가 입사되는 각도보다 크다. 그러므로, 상기 제1 실시예와 같이 제1 경면(81)이 일률적으로 수평면과 대략 평행한 평면으로 된 구성에서는, 제1 경면(81)으로부터 제2 경면(82)을 통하여 출사되는 화소 표시 광 Ld의 진행 방향이 투사면(8)의 위치에 따라 상이한 경우가 발생될 수 있다. 이 경우에는, 관찰 측에 출사하는 광량 및 방향이 투사면(8)의 위치마다 편차가 생기기 때문에, 관찰자 U에 의해 화상의 표시 편차로 인식되는 문제가 있다. 특히, 대화면의 스크린 S를 이용한 경우에는, 제1 경면(81)에 대한 화소 표시 광 Ld의 입사각이 투사면(8)의 각 위치에 따라 편차가 커지기 때문에, 이 문제는 더욱 현저하게 된다. 본 실시예는, 이 문제를 해소하기 위한 태양이다. 그리고, 이하의 설명에 있어서는, 투사형 표시 장치 D와 스크린 S가 도 10a 및 도 10b에 나타내는 위치 관계에 있는 경우를 상정하고 있다.

도 13a는 본 실시예에서의 스크린 S를 투사면(8)의 정면으로부터 보았을 때 의 구성을 나타내는 평면도이다. 또한, 도 13b는, 도 13a에서 파선으로 둘러싸인 각 부분을 확대하여 나타낸 도면이다. 그리고, 도 13b에 있어서는 투사면(8)의 중심선으로부터 좌측 부분만 나타나 있지만, 투사면(8)의 우측 부분은 중심선 C1을 기준으로 하여 대칭으로 구성되어 있다. 이들 도면에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서의 스크린 S는, 제1 경면(81)과 제2 경면(82)가 교대로 배치된 투사면(8)을 가지는 점에서 상기 제1 실시예의 스크린 S와 공통되지만, 제1 경면(81)과 수평면 Ls가 이루는 각도가 투사면(8) 내에서의 위치에 따라 상이하다.

도 13b에 나타내는 바와 같이, 제1 경면(81)은, 수평 방향에 걸쳐 복수개의 부분(이하 「단위부」라 한다) Pu로 구분되어 있다. 그리고, 제1 경면(81)을 단위 영역 Au마다 구분한 부분을 단위부 Pu로 할 수도 있지만, 단위부 Pu의 치수는 단위 영역 Au와 관계없이 선정되어도 된다. 각 단위부 Pu의 표면(즉 제1 경면(81))이 수평면 Ls과 이루는 각도 β(예를 들면βb, βc)는, 각 단위부 Pu에 대한 화소 표시 광 Ld의 입사각에 따라 단위부 Pu마다 선정되어 있다. 보다 구체적으로는, 각 단위부 Pu에서의 반사광이 제2 경면(82)에서 반사되어 관찰 측으로 평행으로 출사되도록, 수평면 Ls가 이루는 각도 β가 단위부 Pu마다 선정되어 있다. 예를 들면, 투사면(8)과 수직인 방향에서 보아서, 제1 경면(81)에서의 반사광이 수직 방향으로 진행하여 제2 경면(82)에 도달하는 경우를 상정한다. 도 13a의 부분 A에 나타낸 단위부 Pu에는 수평면 Ls와 대략 수직인 방향으로부터 화소 표시 광 Ld가 입사되므로, 상기 단위부 Pu는 도 13b의 부분 A에 나타낸 바와 같이 수평면 Ls와 대략 평행한 평면이 된다. 또한, 도 13a에서의 부분 B에 나타낸 단위부 Pu에는, 도 13b의 부분 B에 나타낸 바와 같이, 수평면 Ls의 법선과 각도γb를 이루는 방향으로부터 화소 표시 광 Ld가 입사된다. 그러므로, 부분 B의 단위부 Pu는 수평면 Ls와 각도 βb를 이루는 평면이 되어 있다. 도 13b으로부터 명백한 바와 같이, 부분 B의 각도 βb는 화소 표시 광 Ld의 각도 γb의 대략 절반이다. 마찬가지의 이유에 의해, 도 13b의 부분 C에 나타낸 단위부 Pu가 수평면 Ls과 이루는 각도βc는, 이 부분에 도달하는 화소 표시 광 Ld가 수평면 Ls의 법선이 이루는 각도 γc의 대략 절반이 되어 있다. 각 단위부 Pu에 도달되는 화소 표시 광 Ld가 수평면 Ls의 법선과 이루는 각도γ(예를 들면 γb, γc)는 투사면(8)의 중심선 C1으로부터 먼 위치일수록 커지므로, 각 단위부 Pu가 수평면 Ls와 이루는 각도 β는 투사면(8)의 중심선 C1으로부터 먼 위치일수록 커지도록 선정된다. 그리고, 여기서는 투사면(8)의 좌우방향에서의 각 단위부 Pu의 경사에 대하여 예시하였지만, 투사면(8)의 전후방향에서의 각 단위부 Pu의 경사도 마찬가지의 관점에 기초하여 선정된다. 즉, 본 실시예와 같이 투사면(8)의 상측 경사 방향으로 투사형 표시 장치 D가 배치된 경우, 각 단위부 Pu가 수평면 Ls과 이루는 전후 방향의 각도는, 투사면(8)의 하부에 가까워지는 만큼 커지도록(투사면(8)의 상부에 가까워지는 만큼 작아지도록) 선정 된다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 투사면(8)에서의 위치에 관계없이 화소 표시 광 Ld를 관찰 측의 소기의 방향으로 출사시킬 수 있으므로, 관찰자 U가 인식하는 화상의 표시 품위를 투사면(8)의 모든 부분에서 균일화할 수 있다. 환언하면, 표시 편차가 억제된 고수준의 표시 품위를 유지하면서 투사면(8)의 대형화를 도모할 수 있다. 그리고, 여기서는 제1 실시예에 따른 투사형 표시 장치 D를 예시하였지 만, 제2 내지 제4 실시예에 따른 투사형 표시 장치 D에 있어서도, 동일한 구성에 의해 표시 편차가 억제된다.

그런데, 투사형 표시 장치 D와 투사면(8)이 소기의 위치 관계에 있는 것을 전제로 하고, 각 단위부 Pu의 각도가 미리 고정되어 있는 구성을 예시하였지만, 이 구성에서는, 투사형 표시 장치 D와 투사면(8)의 위치 관계가 소기의 위치 관계와 상이한 경우에 표시 편차가 적절하게 억제되지 않는 문제점이 생길 수 있다. 그래서, 투사면(8)에서의 각 단위부 Pu의 각도가 임의로 조정되도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 다수의 마이크로 미러 소자를 면 형상으로 배열하여 투사면(8)을 구성하고, 도시하지 않은 제어 수단이 각 마이크로 미러 소자의 미소 미러의 각도를 개별적으로 제어하는 구성이 채용될 수 있다. 이러한 구성에서는, 관찰자가 투사형 표시 장치 D와 투사면(8)의 위치 관계를 입력하면, 제어 수단은, 입력된 위치 관계에 기초하여 투사면(8)의 각 단위부 Pu마다 화소 표시 광 Ld의 입사각를 산정하고, 이들 입사각에 따라 각 미소 미러의 각도를 조정한다. 이 구성에 의하면, 투사형 표시 장치 D와 투사면(8)의 위치 관계에 관계없이, 투사면(8)에서의 표시 편차를 적절하게 억제할 수 있다.

F: 제6 실시예

다음에, 본 발명의 제6 실시예에 따른 투사형 표시 시스템 DS의 구성을 설명한다. 본 실시예에 따른 투사형 표시 시스템 DS의 구성은, 스크린 S의 구성을 제외하고 상기 제1 실시예와 공통된다. 그래서, 본 실시예의 구성 요소 중 제1 실시예와 공통되는 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그에 대한 설명은 생략한 다.

상기 제1 실시예에 나타낸 바와 같이 제2 경면(82)을 평면으로 구성하면(도 1 참조), 제1 경면(81)으로부터의 입사광이 투사면(8)의 법선 방향으로 반사되어 관찰자에 도달하기 때문에, 스크린 S의 정면에 위치하는 관찰자는 입체감을 가지고 소기의 화상을 육안으로 관찰할 수 있다. 그러나, 관찰자가 스크린 S에 의한 표시 화상을 경사 방향(좌우 경사 방향이나 상하 경사 방향)으로부터 인식하는 경우에는, 스크린 S에 의한 반사광이 이 방향으로 출사되지 않거나 광량이 적기 때문에 관찰자가 화상을 육안으로 볼 수 없는 경우가 생길 수 있다

이와 같은 문제를 해소하기 위해, 본 실시예에서는, 도 14a에 나타낸 바와 같이, 제2 경면(82)가 단위 영역 Au마다 곡면이 되어 있다. 그리고, 도 14a는, 투사면(8)의 수직 방향(즉 수평 방향)으로부터 제1 경면(81) 및 제2 경면(82)을 본 정면도와 이것을 수직 방향의 단면(B-B'선의 단면)으로 파단한 단면도((端面圖)) 및 수평 방향의 단면(C-C＇선의 단면)으로부터 보았을 때의 단면도(端面圖)가 병행하여 도시되어 있다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 각 단위 영역 Au에 대응한 제2 경면(82)은, 그 중앙부의 근방이 주위 에지부보다 관찰 측으로 돌출된 매끄러운 곡면(즉 수평 방향 및 수직 방향의 어느 쪽에서도 단면의 주위에지가 곡선을 이루는 면)으로 되어 있다. 이 구성에 의하면, 제1 경면(81)으로부터의 입사광이 스크린 S의 법선 방향뿐만 아니라 넓은 범위에 걸쳐서(예를 들면 스크린 S로부터 보았을 때의 경사 방향)으로도 분산적으로 출사되므로, 스크린 S를 경사 방향으로부터 인식하는 관찰자에 대해서도 충분하게 표시 화상에 따른 반사광을 도달시킬 수 있다.

그리고, 여기서는 스크린 S의 법선에 대해서 좌우 경사 방향과 상하 경사 방향으로부터 화상을 인식하는 경우를 상정하였지만, 예를 들면, 스크린 S에 대해서 상하 방향에서의 관찰자의 위치가 거의 일정하다고 하면, 스크린 S의 법선에 대해서 상하 방향으로 광을 반사시킬 필요성은 적다고 할 수 있다. 그래서, 이 경우에는, 도 14a에 나타낸 구성 대신, 도 14b에 나타낸 바와 같이, 제2 경면(82)의 표면을, 수평 방향으로 만 곡율을 가진 곡면(즉 수평 방향에서의 단면(C-C＇선의 단면)의 주위에지만 곡선을 이루고, 수직 방향에서의 단면(D-D＇선의 단면)의 주위에지는 직선인 면)으로 하여도 된다. 이 구성에 의하면, 스크린 S의 법선과 수평 방향으로 각도를 이룰 방향(즉 스크린 S로부터 봐 좌우 경사 방향)에도 제1 경면(81)으로부터의 입사광을 분산시킬 수 있으므로, 스크린 S를 좌우 경사 방향으로부터 인식하는 관찰자에도 충분히 표시 화상에 따른 반사광을 도달시킬 수 있다. 또, 스크린 S의 법선에 대해서 상하 경사 방향으로 광을 출사시키는 경우에는, 도 14c에 나타낸 바와 같이, 제2 경면(82)의 표면을, 수직 방향으로만 곡율을 가진 곡면(즉 연직 방향에서의 단면(F-F＇선의 단면)의 주위에지에만 곡선을 이루고, 수평 방향에서의 단면(E-E＇선의 단면)의 주위에지는 직선인 면)으로 해도 된다.

G: 제7 실시예

상기 각 실시예에서는, 하나의 투사형 표시 장치 D에 의해 하나의 투사면(8)에 화상을 투사하는 구성을 예시하였지만, 투사형 표시 장치 D와 투사면(8)의 대응 관계는 임의이다. 본 실시예에서의 투사형 표시 시스템 DS는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 하나의 투사면(8)(스크린 S)에 대해서 복수개의 투사형 표시 장치 D가 화 상을 투사하는 구성으로 되어 있다. 그리고, 본 실시예의 구성 요소 중 제1 실시예와 공통되는 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 그에 대한 설명은 생략한다.

이 구성에서는, 투사면(8)을 구분한 복수개의 영역의 각각에 대해서 각 투사형 표시 장치 D가 화상을 투사한다. 이 구성에 의하면, 하나의 투사형 표시 장치 D만 사용하는 경우와 비교하여, 투사면(8)을 보다 대형화할 수 있다. 그리고, 각 투사형 표시 장치 D가 도 1에 나타낸 모든 구성 요소를 독립적으로 구비하고 있는 구성도 채용될 수 있지만, 도 15에 나타낸 바와 같이, 각 투사형 표시 장치 D의 동작을 통괄적으로 관리하는 관리 장치(86)를 설치하는 구성으로 해도 된다. 상기 관리 장치(86)는, 도 1에 나타낸 구성 요소 중 기억 수단(1), 취득 수단(2) 및 제어 수단(45)을 구비하고 있고, 각 투사형 표시 장치 D에 대해서 화소값 Cg 및 심도값 Cz를 출력한다. 도 15에 나타낸 각 투사형 표시 장치 D는, 광 출사 수단(3), 조정용 반사 부재(41) 및 도광체(5)를 가진다. 이 구성에 의하면, 투사형 표시 장치 D마다 독립적으로 기억 수단(1), 취득 수단(2) 및 제어 수단(45)을 설치할 필요가 없기 때문에, 구성의 간소화나 제조 비용의 저감이 도모된다. 또, 스크린 S는 모두가 반드시 일체로 구성되어 있을 필요는 없다. 예를 들면, 복수개의 부분을 서로 연결하여 이루어지는 스크린 S를 이용하면, 투사면(8)을 용이하게 대형화할 수 있다. 도 15와 같이 하나의 투사면(8)에 대해서 복수개의 투사형 표시 장치 D가 화상을 투사하는 구성을 응용하면, 예를 들면 이하에서 나타내는 각 태양에 의해 화상을 표시하는 투사형 표시 시스템 DS도 실현된다.

G-1: 제1 태양

본 태양에서는, 피사체(오브젝트)가 공통되는 9종류의 화상을 합계 9대의 투사형 표시 장치 D로부터 각각 스크린 S의 투사면(8)에 투사하는 구성으로 되어 있다. 이 9종류의 화상은, 도 16에 나타낸 바와 같이, 합계 9대의 촬상 장치(6)(6-1, 6-2, 6-3, 6-4, 6-5, 6-6, 6-7, 6-8 및 6-9)가 공통의 피사체 Ob를 촬상함으로써 생성된 것이다. 이들 촬상 장치(6)는, 피사체 Ob로부터 보았을 때 상이한 위치(특히 피사체 Ob로부터 보았을 때의 방향이 서로 상이한 위치)에 배치되어 있다. 즉, 촬상 장치(6-1)는 피사체 Ob 방향으로 상기 피사체 Ob의 좌측 경사 상측, 촬상 장치(6-2)는 피사체 Ob의 경사 상측, 촬상 장치(6-3)는 피사체 Ob의 우측 경사 상측, 촬상 장치(6-4)는 피사체 Ob의 경사 우측, 촬상 장치(6-5)는 피사체 Ob의 정면, 촬상 장치(6-6)는 피사체 Ob의 경사 좌측, 촬상 장치(6-7)는 피사체 Ob의 좌측 경사 하측, 촬상 장치(6-8)는 피사체 Ob의 경사 하측, 촬상 장치(6-9)는 피사체 Ob의 우측 경사 하측에 각각 배치되어 있다. 이와 같은 각 촬상 장치(6)에 의해 촬상된 화상은 각각 상이한 투사형 표시 장치 D에 입력되어 투사면(8)에 투사된다. 각 투사형 표시 장치 D는, 촬상 장치(6)의 촬상 시의 위치에 대응하는 위치로부터 투사면(8)에 화상을 투사한다. 즉, 촬상 장치(6-1)에 의해 촬상된 화상이 입력된 투사형 표시 장치 D는 투사면(8)의 좌측 경사 상측으로부터 해당 화상을 투사하고, 촬상 장치(6-2)에 의해 촬상된 화상이 입력된 투사형 표시 장치 D는 투사면(8)의 경사 상측으로부터 해당 화상을 투사하고, 촬상 장치(6-3)에 의해 촬상된 화상이 입력된 투사형 표시 장치 D는 투사면(8)의 우측 경사 상측으로부터 해당 화 상을 투사하는 방식이다. 그 외의 투사형 표시 장치 D의 위치도 촬상 장치(6)의 위치에 따라 마찬가지로 선정된다. 본 태양에 따른 투사형 표시 시스템 DS에 의하면, 투사면(8)에 대한 각 위치의 관찰자에 대해, 해당 위치로부터 피사체 Ob를 촬상한 화상의 반사광이 투사면(8)으로부터 도달되기 때문에, 투사면(8)에 대한 관찰자의 위치에 관계없이 자연스러운 입체감을 가지는 화상을 관찰자에게 지각시킬 수 있다.

그리고, 여기서는 공통의 피사체 Ob를 촬상한 화상을 각 투사형 표시 장치 D로부터 투사면(8)에 투사하는 구성을 예시하였지만, 각 투사형 표시 장치 D로부터 별개의 화상을 투사하도록 구성해도 된다. 예를 들면, 텔레비전 방송에서 제공되는 각 채널의 프로그램의 화상이나, 비디오 테이프 레코더 등의 화상 재생 장치로부터 출력되는 화상과 같은 각종 화상을 각각 별개의 투사형 표시 장치로부터 투사면(8)에 투사하도록 구성해도 된다. 이 구성에 의하면, 투사면(8)에 대한 관찰자의 위치에 따라 상이한 화상을 육안으로 관찰할 수 있다. 또, 도 16에서는 9대의 촬상 장치(6)로부터 피사체 Ob를 촬상한 구성을 예시하였지만, 이 촬상 장치(6)의 대수는 임의로 할 수 있다. 따라서, 촬상 장치(6)에 의해 촬상된 화상을 스크린 S에 투사하는 투사형 표시 장치 D의 대수도 임의로 할 수 있다.

G-2: 제2 태양

상기 각 실시예에서는 스크린 S의 투사면(8)이 대략 평면인 구성을 예시하였지만, 본 태양에 따른 투사형 표시 시스템 DS는, 도 17에 나타낸 바와 같이 투사면(8)이 곡면으로 된 대략 원통형의 스크린 S를 구비하고, 전체적으로 대략 원기둥 형의 외형으로 되어 있다. 도 17에 나타낸 바와 같이, 투사형 표시 시스템 DS는 중공의 하우징(70)을 가진다. 상기 하우징(70)은, 바닥면에 설치되는 대략 원판형의 지지 저부(71)와 대략 원환형을 이루는 한편의 단면이 지지 저부(71)에서의 상면의 주위에지를 따르도록 상기 지지 저부(71)에 고정되어 수직 방향으로 기립하는 대략 원통형의 보호 부재(73)와, 보호 부재(73)의 개구를 폐색하도록 상기 보호 부재(73)의 다른 쪽의 단면에 고정된 지지 커버부(75)로 이루어진다. 이 중 보호 부재(73)는 광투과성을 가지는(즉 투명한) 재료에 의해 형성된 부재이며, 관찰자는 외부로부터 보호 부재(73)를 통하여 하우징(70)의 내부를 육안으로 관찰할 수 있도록 되어 있다. 지지 저부(71)와 지지 커버부(75)는 광투과성을 갖지 않는(즉 불투명한) 부재이다. 지지 커버부(75) 중 지지 저부(71)와 대향하는 판면(즉 수직 방향의 하방을 향하는 판면)은 광반사성을 가지는 반사면(751)으로 되어 있다. 예를 들면, 지지 커버 부(75) 중 지지 판부(71)에 대향하는 판면에는 반사판이 접착되어 있다.

상기 하우징(70)의 내부에는 대략 원통형으로 정형된 스크린 S가 수용되어 있고, 상기 스크린 S의 외면(즉 보호 부재(73)와 대향하는 판면)이 투사면(8)으로 되어 있다. 또한, 대략 원통형을 이루는 스크린 S의 내측에는 복수개의 투사형 표시 장치 D가 배치되어 있다. 각 투사형 표시 장치 D는, 출사용 반사 부재(58)로부터의 출사광이 지지 커버부(75)의 반사면(751)에 도달하도록 지지 저부(71)의 상면에 배치되어 있다. 이러한 구성에서, 각 투사형 표시 장치 D로부터의 출사광은, 도 17에 화살표에 의해 나타낸 바와 같이, 지지 커버부(75)의 반사면(751)에서 반 사된 후에 스크린 S의 투사면(8)에 도달되어, 여기서부터 보호 부재(73)를 투과하여 하우징(70)의 외부로 출사된다. 하우징(70)의 외부에 있는 관찰자는, 이 출사광을 인식함으로써 입체감을 수반하는 화상을 지각한다. 여기서, 복수개의 투사형 표시 장치 D의 각각의 위치 및 자세는, 각각 의 출사광이 스크린 S의 투사면(8)에 대해서 분산적으로 조사되도록, 보다 바람직하게는 스크린 S의 투사면(8)의 전역에 광이 조사되도록 선정되어 있다. 이 구성에 의하면, 이용자는, 하우징(70)의 주위 360°에 걸쳐서 입체감이 있는 화상을 육안으로 관찰할 수 있다.

그리고, 도 17에서는, 하우징(70)의 측면을 구성하는 보호 부재(73)의 전부를 투명한 부재로 형성하였으나, 보호 부재(73) 중 스크린 S의 상단면으로부터 지지 커버 부(75)까지의 구간에 대응하는 부분(731)을 불투명하게 해도 된다. 예를 들면, 도 17에 나타낸 구성의 내측 부분(731)을, 광투과 성을 가지지 않는 부재(즉 차광성을 가지는 부재)에 의해 피복하는 구성이 채용될 수 있다. 이 구성에 의하면, 반사면(751)에서 반사되어 투사면(8)을 경유하지 않고 하우징(70)의 외부로 진행하는 광을 차단할 수 있으므로, 투사면(8)에서의 표시 화상의 시인성을 향상시킬 수 있다.

또한, 여기서는 스크린 S의 외측으로부터 화상을 인식하는 구성을 예시하였지만, 스크린 S를 그 내측에 관찰자가 들어갈 수 있는 정도의 크기로 한 후에, 관찰자가 상기 스크린 S의 내측으로부터 화상을 인식하는 구성도 채용될 수 있다. 이 구성에서는, 스크린의 내면(즉 보호 부재에 대향하는 판면과 반대측의 판면)이 투사면(8)이 되고, 각 투사형 표시 장치 D로부터의 출사광이 반사면을 경유하여 상 기 투사면(8)에 도달하도록 복수개의 투사형 표시 장치 D가 배치된다. 그리고, 각 투사형 표시 장치 D가 스크린 S의 외측(즉 스크린 S의 외면과 보호 부재 사이의 공간)에 배치되도록 구성해도 된다. 또한, 본 태양에서는 스크린 S가 하우징에 수용된 구성을 예시하였지만, 상기 하우징은 적절하게 생략될 수 있다.

H: 변형예

상기 각 실시예에 대하여는 각종 변형이 더하여질 수 있다. 구체적인 변형의 태양은 이하와 같다. 그리고, 전술한 각 실시예나 이하의 각 태양을 적절하게 조합한 구성도 채용될 수 있다.

(1) 상기 제1 실시예에서는 반사 부재(511)를 대향하여 배치하여 이루어지는 반사체(51)를 예시하였지만, 본 발명에서의 반사체는 임의로 구성될 수 있다. 예를 들면, 도 18a에 나타낸 바와 같이, 내면에 경면(511a)이 형성된 통형(여기서는 원통형)의 부재를 반사체(52)로서 채용해도 된다. 이 구성에서는, 광로 길이 제어 수단(4)으로부터 출사된 화소 표시 광 Ld가 반사체(52)의 내부에 입사되고, 그 내면에 형성된 경면(511a)에서 차례로 반사된 후에 출력용 반사 부재(58)에 도달한다. 또한, 반사체 중 대향하는 경면(511a)이 반드시 서로 평행일 필요는 없다. 예를 들면, 도 18b에 나타낸 바와 같이, 위치에 따라 간격이 상이하도록 각 반사 부재(511)가 대향되는 반사체(53)(즉 한쪽의 반사 부재(511)가 다른 쪽의 반사 부재(511)에 대해서 경사지는 반사체(53))도 채용될 수 있고, 도 18c에 나타낸 바와 같이, 한쪽의 종단으로부터 다른 쪽의 종단 방향으로 직경이 연속적으로 변화하는(테이퍼형의) 통형 부재를 반사체(54)로서 이용하여도 된다. 즉, 본 발명에서의 반사체는, 서로 대향하는 광 반사면(경면(511a))을 가지는 구성이면 되고, 그 구체적인 태양은 묻지 않는다. 또한, 상기 각 실시예에서는 반사체(51)(또는(52, 53, 54))로부터의 출사광이 출력용 반사 부재(58)를 경유하여 스크린 S에 출사되는 구성을 예시하였지만, 반사체(51)로부터의 출사광이 직접적으로(즉 출력용 반사 부재(58) 등의 다른 부재를 경유하지 않고) 스크린 S에 도달되도록 구성해도 된다.

(2) 상기 각 실시예에서는 다양한 색의 발광 다이오드가 광원(31)으로서 채용된 광 출사 수단(3)을 예시하였지만, 이 수단의 구성은 임의이다. 예를 들면, 백색광을 출사하는 조명기(백라이트)와 적색, 녹색 및 청색의 각 색에 대응하는 부분의 광량을 화소값 Cg에 의해 지정되는 광량으로 조정하는 액정 패널로 이루어지는 기기를 광원(31)으로서 채용해도 된다. 요컨데, 광원(31)은, 각 색에 대응하는 파장의 성분이 화소값 Cg에 따른 광량으로 된 화소 표시 광 Ld를 출사하는 수단이면 충분하고, 그 구체적인 구성은 묻지않는다. 그리고, 흑백의 화상을 표시하는 투사형 표시 장치 D에서는 각 색마다 광량을 조정하는 구성이 불필요하고, 단지, 화소값 Cg로서 지정된 계조에 따른 광량의 화소 표시 광 Ld를 출사하도록 구성되면 된다. 이로부터도 명백한 바와 같이, 「화소값」이란, 컬러 화상을 표시하는 구성에서는 각 색의 광량을 나타내는 정보에 해당하고, 흑백 화상을 표시하는 구성에서는 계조를 나타내는 정보에 해당한다. 또한, 상기 각 실시예에 나타낸 렌즈(32)는 본 발명에서 필수적인 요소는 아니고 적절하게 생략할 수 있다.

(3) 상기 각 실시예에서는, 취득 수단(2)이 화소값 Cg와 심도값 Cz를 기억 수단(1)으로부터 판독하는 구성을 예시하였지만, 취득 수단(2)이 화소값 Cg와 심도 값 Cz를 취득하기 위한 구성은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 각 화소의 화소값 Cg 만을 기억 수단(1)에 기억시켜 두고, 상기 화소값 Cg에 따라 취득 수단(2)이 심도값 Cz를 산정하도록 구성해도 된다. 예를 들면, 화소값 Cg에 의해 지정된 적색, 녹색 및 청색의 계조치를 적절하게 가중치를 부여한 후에 가산하여 그레이 스케일을 산정하고, 이것을 심도값 Cz로서 광로 길이 제어 수단(4)(또는 제4 실시예의 제어 수단(355))에 출력하도록 구성해도 된다. 또한, 그레이 스케일에 대해서 각종 보정을 행하고, 상기 보정 후의 수치를 심도값 Cz로서 채용해도 된다. 이러한 구성에서 심도값 Cz를 산정하는 방법은 임의이다. 또한, 화소값 Cg 및 심도값 Cz의 취득처는 기억 수단(1)에 한정되지 않는다. 예를 들면, 외부로부터 입력된 화소값 Cg 및 심도값 Cz를 취득 수단(2)이 취득하도록 구성해도 된다. 예를 들면, 네트워크를 통하여 접속된 다른 통신 장치로부터 취득 수단(2)이 화소값 Cg 및 심도값 Cz를 수신하도록 구성해도 된다. 이와 같이, 본 발명에서의 취득 수단(2)은 각 화소의 화소값 Cg 및 심도값 Cz를 취득하는 수단이면 충분하고, 그 취득처나 취득 방법은 묻지않는다.

(4) 상기 각 실시예에서는, 스크린 S에 대해서 관찰 측에 투사형 표시 장치 D를 배치하여 화상을 투사하는 구성을 예시하였지만, 도 19에 나타낸 바와 같이, 관찰측과 반대측(이하 「배면측」이라 한다)에 투사형 표시 장치 D를 배치하여도 된다. 도 19에 나타내는 구성에서는, 스크린 S의 배면측에 투사면(8)이 설치되고, 상기 투사면(8) 중 제2 경면(82)은 하프 미러(반투과 반사층)으로 되어 있다. 따라서, 스크린 S의 배면측으로부터 제2 경면(82)에 도달한 화소 표시 광 Ld는, 그 일부가 선택적으로 제2 경면(82)을 투과한다(나머지는 반사된다). 제1 경면(81)은 상기 각 실시예에 나타낸 바와 같이 대략 수평의 경면이다. 이 구성에 의하면, 제2 경면(82)을 투과한 화소 표시 광 Ld는 제1 경면(81)에서 반사하여 제2 경면(82)에 도달하고, 이 중의 일부가 다시 제2 경면(82)에서 반사되어 관찰 측으로 출사된다.

또한, 도 20에 나타낸 바와 같이, 투사형 표시 장치 D와 스크린 S는 일체로 구성되어 있어도 된다. 도 20에 나타내는 구성에서는, 하나의 면(관찰 측의 면)에 개구부(61)가 설치된 대략 직육면체형의 하우징(6)을 가지고, 상기 각 실시예에 나타낸 바와 같은 투사형 표시 시스템 DS가 하우징(6)에 수용되어 있다. 상기 투사형 표시 시스템 DS는, 도 19를 참조하여 설명한 바와 같이, 스크린 S의 배면측으로부터 화상을 투사한다. 스크린 S는, 개구부(61)를 막도록 하우징(6)의 내부에 고정되어 있고, 반사 부재(82)와 투과 부재(83) 및 복수개의 조명 장치(85)를 가진다. 이 중 투과 부재(83)는, 광투과성을 가지는 판형 부재이며, 그 종단의 근방이 개구부(61)의 주위에지에 따라 고정되어 있다. 반사 부재(82)는, 투과 부재(83) 중 배면측의 판면에 설치되어 투사면(8)을 구성하는 부재이며, 제1 경면(81)과 제2 경면(82)이 교대로 배열되어 구성되어 있다. 이 중 제1 경면(81)은, 화소 표시 광 Ld를 경면 반사시키는 대략 수평의 경면이다. 제2 경면(82)은, 화소 표시 광 Ld의 일부만을 투과 시키고 다른 것을 반사시키는 하프 미러이며, 제1 경면(81)과 소정 각도(예를 들면 45°)를 이루도록 설치된다. 또한, 복수개의 조명 장치(85)는, 각각 백색광을 투사면(8)의 중앙부 방향으로 출사하는 수단이다. 이들 조명 장 치(85)는, 관찰 측으로부터 보았을 때, 투과 부재(83) 중 하우징(6)에 의해 덮인 부분에 투사면(8)을 포위하듯이 내장되어 있다. 이러한 구성에서, 투사형 표시 장치 D로부터 출사되어 제2 경면(82)을 투과한 화소 표시 광 Ld는, 제1 경면(81)에서 반사되어 제2 경면(82)에 도달하고, 여기서 다시 반사되어 투과 부재(83)를 투과한 후에 관찰 측으로 출사되어 관찰자 U가 인식할 수 있다. 이 때, 각 조명 장치(85)로부터는 백색광이 출사되어 있으므로 , 화상의 밝기를 높은 수준으로 유지할 수 있다.

(5) 상기 각 실시예에서는, 제어 수단(45)이 조정용 반사 부재(41 또는 42)를 구동함으로써, 화소 표시 광 Ld가 반사체(51 또는 52, 53, 54))에서 반사하는 횟수를 제어하는 구성을 예시하였지만, 화소 표시 광 Ld가 광 출사 수단(3)으로부터 투사면(8)에 도달할 때까지의 광로 길이를 심도값 Cz에 따라 제어하기 위한 구성은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 조정용 반사 부재(41)의 각도를 고정한 후에(또는 상기 각 실시예와 같이 자세를 가변으로 한 후에) 광 출사 수단(3)의 자세를 심도값 Cz에 따라 제어함으로써, 화소 표시 광 Ld가 반사체(51)에 입사되는 각도를 변화시키고, 이로써 반사체(51)에서의 반사 횟수를 심도값 Cz에 따라 변화시키는 구성도 채용될 수 있다.

또한, 상기 각 실시예에서는, 광원(31)으로부터 투사면(8)까지의 광로 길이를 제어함으로써 입체감을 가진 화상을 표시하게 하는 구성을 예시하였지만, 이에 더하여, 광로 길이를 심도값 Cz에 따라 제어하지 않고 화상을 표시할 수 있는 구성도 채용될 수 있다. 예를 들면, 입체 표시 모드 및 통상 표시 모드 중 어느 하나 를 입력 장치 이용자가 조작하여 절환하고, 입체 표시 모드에서는 상기 각 실시예에서 나타낸 바와 같이 광원(31)으로부터 투사면(8)까지의 광로 길이를 심도값 Cz에 따라 제어하여 화상(이용자에게 입체감이 지각되는 화상)을 표시하는 한편, 통상 표시 모드에서는 광로 길이를 심도값 Cz에 따라 제어하지 않고 화상(즉 이용자에게 입체감이 지각되지 않는 화상)을 표시하도록 구성해도 된다. 통상 표시 모드에서의 동작은 임의이지만, 예를 들면, 반사체(51)에서의 반사 횟수가 심도값 Cz에 관계없이 일정하게 되도록 조정용 반사 부재(41)를 구동하는 구성이나, 조정용 반사 부재(41)에 의한 반사광이 반사체(51)에서의 반사를 경유하지 않고 출력용 반사 부재(58)에 도달하도록 조정용 반사 부재(41)를 구동하는 구성이 채용될 수 있다.

(6) 상기 각 실시예에 따른 투사형 표시 장치 D 중 취득 수단(2) 및 제어 수단(45)(보다 상세하게는 지시 수단(451))은, CPU(Central Processing Unit) 등의 하드웨어 장치와 프로그램의 협동에 의해 실현되어도 되고, 투사형 표시 장치 D의 탑재되는 것을 전제로 하여 제조된 전용 회로에 의해 실현되어도 된다. 또한, 상기 각 실시예에서는, 조정용 반사 부재(41 또는 42)의 구동 내용이 테이블 TBL에 기초하여 특정되는 구성을 예시하였지만, 이 구동 내용을 심도값 Cz에 따라 특정하기 위한 방법(따라서 반사체(51)에서의 반사 횟수를 특정하기 위한 방법)은 임의이다. 예를 들면, 취득 수단(2)으로부터 출력된 심도값 Cz에 대해서 소정의 연산식을 사용한 연산을 행함에 따라서 조정용 반사 부재(41)의 각도 또는 조정용 반사 부재(42)의 회전각를 특정하는 구성도 채용될 수 있다. 또한, 조정용 반사 부재(41)의 구성은 임의이다. 예를 들면, 마이크로 미러 소자를 배열한 공지의 디지 털 마이크로 미러 디바이스를 조정용 반사 부재(41)로서 사용한 구성도 채용될 수 있다. 이 구성에 있어서는, 각 마이크로 미러 소자의 미소 미러의 각도가 심도값 Cz에 따라 제어되도록 구성하면, 상기 각 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면, 우수한 심도감을 가지는 화상을 관찰자에게 제공할 수 있다.

Claims (17)

1. 표시 화상을 구성하는 각 화소마다 화소값 및 심도값을 기억하는 기억 수단과,

   상기 기억 수단에 기억된 각 화소의 상기 화소값 및 상기 심도값을 취득하는 취득 수단과,

   상기 화소값에 따른 광을 순차적으로 화소마다 출사하는 광 출사 수단과,

   상기 광 출사 수단으로부터 순차적으로 화소마다 출사되는 출사광을 반사하는 반사 부재와,

   상기 반사 부재로부터 반사되는 반사광을 반복적으로 반사시키는 광 반사면을 가지는 동시에, 해당 광을 투사면의 각 화소에 대응하는 위치로 안내하는 도광체(導光體)와,

   각 화소의 상기 심도값에 따라 상기 반사 부재를 구동함으로써, 상기 반사 부재로부터 반사되는 반사광이 상기 도광체에 입사하는 각도를 변화시키고, 반복적으로 반사되는 반복 반사 횟수로부터 정해지는 상기 투사면에 도달할 때까지의 광로 길이를 각각의 상기 화소의 심도값에 따라 변화시키는 제어 수단

   을 구비하는 투사형 표시 장치.
2. 제1항에 있어서,

   각 화소마다 기억되는 심도값이, 상기 화소의 화소값로부터 산정되어 기억되는, 투사형 표시 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제어 수단은, 상기 심도값이 클수록 상기 반복 반사 횟수가 많아지도록 상기 반사 부재를 구동하는, 투사형 표시 장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 반사 부재는, 상기 광 출사 수단으로부터의 출사광을 반사하고, 또한, 상기 출사광의 방향에 대한 각도를 변경시킬 수 있는 반사면을 가지고,

   상기 제어 수단은, 상기 심도값에 따라서 상기 반사면의 각도를 제어하는, 투사형 표시 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 반사 부재는, 회전축을 중심으로 하여 회전될 수 있도록 지지되고, 또한, 상기 광 출사 수단으로부터의 출사광의 방향에 대한 각도가 상기 회전축의 주위 방향으로 변화되는 반사면을 가지는 부재이며,

   상기 제어 수단은, 상기 반사 부재를 상기 심도값에 따른 각도로 회전시키는, 투사형 표시 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 제어 수단은, 또한 상기 심도값에 따른 진폭으로 상기 반사 부재를 진동시키는, 투사형 표시 장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 광 출사 수단으로부터 출사된 출사광의 광속 단면적을 각 화소의 심도값에 따라 변화시키는 광속 조정 수단을 더 구비하는, 투사형 표시 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 제어 수단은, 각 화소의 심도값이 클수록 상기 반복 반사 횟수가 많아지도록 상기 반사 부재를 구동시키는 동시에,

   상기 광속 조정 수단은, 상기 심도값이 클수록 상기 광 출사 수단으로부터 출사된 출사광의 광속 단면적이 커지도록 상기 광속 단면적을 변화시키는, 투사형 표시 장치.
10. 제1항에 있어서,

    상기 각 화소의 심도값을 상기 투사면에서의 상기 화소에 대응한 위치에 따라 보정하는 보정 수단을 구비하고,

    상기 제어 수단은, 상기 반복 반사 횟수를 상기 보정 수단에 의한 보정 후의 심도값에 따라 제어하는, 투사형 표시 장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 보정 수단은, 하나의 화소와 다른 하나의 화소에 대하여 동일한 심도값이 주어질 때, 상기 광 출사 수단으로부터의 출사광이 상기 투사면에 도달할 때까지의 광로 길이가 상기 하나의 화소와 상기 다른 하나의 화소에서 동일하게 되도록 상기 심도값을 보정하는, 투사형 표시 장치.
12. 투사면을 가지는 스크린과, 상기 스크린에 화상을 투사하는 투사형 표시 장치를 구비하는 투사형 표시 시스템에 있어서,

    상기 투사형 표시 장치는,

    표시 화상을 구성하는 화소마다 화소값 및 심도값을 기억하는 기억 수단과,

    상기 기억 수단에 기억된 각 화소의 상기 화소값 및 상기 심도값을 취득하는 취득 수단과,

    상기 화소값에 따른 광을 순차적으로 화소마다 출사하는 광 출사 수단과,

    상기 광 출사 수단으로부터의 출사광을 반사시켜서 도광체로 안내하는 반사 부재와,

    상기 광 출사 수단으로부터 순차적으로 화소마다 출사되는 출사광을 반복적으로 반사시키는 광 반사면을 가지면서, 상기 투사면의 상기 화소에 대응한 위치로 안내하는 도광체와,

    상기 반사 부재에 의한 반사광이 상기 도광체로 안내되는 각도가 상기 심도값에 따른 각도가 되도록 상기 반사 부재를 구동시키면서, 상기 광 출사 수단으로부터 순차적으로 화소마다 출사되는 출사광이 상기 광 반사면에서 반복적으로 반사되는 반사 횟수를 상기 화소의 상기 심도값에 따라 변화시킴으로써 상기 투사면에 도달할 때까지의 광로 길이를 상기 화소의 상기 심도값에 따라 변화시키는 제어 수단

    을 구비하는 투사형 표시 시스템.
13. 제12항에 있어서,

    상기 스크린의 투사면은, 상기 투사형 표시 장치로부터의 출사광을 반사시키는 제1 반사면과, 상기 제1 반사면에 의한 반사광을 관찰 측으로 반사시키는 제2 반사면을 면형상으로 배열하여 이루어지는, 투사형 표시 시스템.
14. 제13항에 있어서,

    상기 제1 반사면은 수평면이며,

    상기 제2 반사면은 상기 제1 반사면에 대하여 소정의 각도를 이루는 면이며, 상기 제2 반사면은 관찰측과 정면으로 마주보지 않는, 투사형 표시 시스템.
15. 삭제
16. 제13항에 있어서,

    상기 제2 반사면은 구분된 복수개의 단위부로 구성되며, 각 단위부는 중앙부가 주위보다 돌출된 곡면인, 투사형 표시 시스템.
17. 제13항에 있어서,

    상기 제1 반사면은 구분된 복수개의 단위부로 구성되며, 각 단위부의 수평면에 대한 각도는, 상기 투사형 표시 장치로부터의 출사광이 상기 각 단위부에 도달하는 각도에 따라 상기 단위부마다 선정되어 있는, 투사형 표시 시스템.

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