表示装置、及び、表示制御方法
【課題】シンプルな構成により、高解像度のホログラムによる立体画像を表示することが可能な表示装置、及び、表示制御方法を提供する。
【解決手段】可撓性を有する表示シート１に複数の表示領域１ａを並べて設け、各表示領域１ａは、外部から入射した光のファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって、入射光のうち所定波長の光を反射するよう構成され、特定の表示領域１ａの反射率を制御して干渉縞を形成させる制御部１０と、表示領域１ａに形成された干渉縞に参照光を照射する光源ユニット２と、を備え、複数の表示領域１ａは複数の群に分けられ、制御部１０によって一つの群の表示領域１ａを用いて一つの画像を構成する干渉縞を形成し、光源ユニット２によって、群毎に、表示領域１ａに形成された干渉縞に参照光を照射する。
【解決手段】可撓性を有する表示シート１に複数の表示領域１ａを並べて設け、各表示領域１ａは、外部から入射した光のファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって、入射光のうち所定波長の光を反射するよう構成され、特定の表示領域１ａの反射率を制御して干渉縞を形成させる制御部１０と、表示領域１ａに形成された干渉縞に参照光を照射する光源ユニット２と、を備え、複数の表示領域１ａは複数の群に分けられ、制御部１０によって一つの群の表示領域１ａを用いて一つの画像を構成する干渉縞を形成し、光源ユニット２によって、群毎に、表示領域１ａに形成された干渉縞に参照光を照射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム技術を用いて立体画像を表示する表示装置、及び、この表示装置により立体画像を表示するための表示制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ホログラム技術を用いて立体画像を表示する装置としては、例えば、ホログラムスクリーン上に予め複数の画像の干渉パターンを記録しておき、このホログラムスクリーンの各画像をレーザー光により順次再生することにより、動画像を投影する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、例えば、回折型ＭＥＭＳで構成される光回折アレイを駆動してホログラムを変化させることにより動画像を投影する装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６６１３６号公報
【特許文献２】特開２００４−２７２０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、動画像を表示する装置に対しては高画質化の要求が常に存在し、立体画像についても例外ではない。しかしながら、例えば上述したように、一つのホログラムスクリーン上に複数の画像の干渉パターンを記録する方法では、一つの画像の高解像度化には限界がある。また、例えば上述したように光回折アレイを駆動してホログラムを変化させる方法では、光回折アレイの高解像度化と高速化を達成しなければならず、技術的な障壁が大きい。さらに、上記のいずれの装置においても、複雑で大がかりな装置となることは避けなかった。
そこで本発明は、シンプルな構成により、高解像度のホログラムによる立体画像を表示することが可能な表示装置、及び、表示制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、可撓性を有するシートに、干渉縞を形成する複数の表示領域を並べて設け、各表示領域は、外部から入射した光のファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって、入射光のうち所定波長の光を反射する反射層と、周囲の電界に応じて変形して前記反射層の反射率を変化させる圧電体と、を備えて構成され、特定の前記表示領域に対応する前記圧電体を選択する選択部と、前記選択部により特定の前記圧電体を選択させ、該圧電体に電界を加えて変形させることにより、前記反射層における反射率の差によって前記表示領域に干渉縞を形成させる制御部と、前記表示領域に形成された干渉縞に参照光を照射する光源と、を備え、複数の前記表示領域は複数の群に分けられており、前記制御部によって一つの群の表示領域を用いて一つの画像を構成する干渉縞を形成し、前記光源によって群毎に、表示領域に形成された干渉縞に参照光を照射すること、を特徴とする。
この構成によれば、光波の干渉現象を正確に発生させるための物理的な構造体の特質を有する原理と同一の原理であるファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって所定波長の光を反射する機能を備えたシートの表示領域を、複数の群に分け、群毎に干渉縞を形成して光源から参照光を照射するので、参照光を照射する群を切り替えることで、異なる立体画像を次々と投影できる。このため、一つの群を用いて一つの画像のホログラムを投影した後、他の群を用いて別の画像のホログラムを投影することで、ホログラムを順次変化させて、ホログラムによる立体映像を表示できる。この場合、複数の群を切り替えることにより、一つの群で干渉縞を形成する時間を長く確保できるので、高解像度化が容易である。すなわち、他の群によりホログラムを投影している間に干渉縞を形成すればよいので、高解像度化により干渉縞の形成に時間がかかったとしても、干渉縞の形成が追いつかないという事態が生じない。これにより、高解像度で緻密な干渉縞を形成できる。また、短い時間でホログラムを切り替えることが可能なため、高速にホログラムを変化させることができ、滑らかな立体映像を表示できる。特に、ホログラムは残像が残りやすい特性を有するので、先に投影したホログラムの残像を残しつつ次のホログラムを投影することで、より滑らかに変化する立体映像を表示・再生できる。さらに、干渉縞の形成自体を高速化する特別な仕組みを必要とせず、シンプルな構成によって容易に実現できる。
【０００６】
上記構成において、前記制御部により、一つの群の表示領域を用いて一つの画像を構成する干渉縞を形成する動作を、対象の群を切り替えながら連続して実行し、前記制御部によって各群の表示領域に干渉縞が形成される毎に、前記光源によって参照光を照射する群を切り替えてもよい。
また、前記シートは矩形で構成され、この矩形の前記シートにおいて、複数の前記表示領域は前記シートの一辺に沿って並ぶ複数の帯状の領域に分けられ、各群は複数の帯状の領域によって構成され、前記帯状の領域は、異なる群を構成する領域が隣り合うよう配置された構成としてもよい。
【０００７】
また、本発明は、可撓性を有するシートに、干渉縞を形成する複数の表示領域を並べて設け、各表示領域は、外部から入射した光のファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって、入射光のうち所定波長の光を反射する反射層と、周囲の電界に応じて変形して前記反射層の反射率を変化させる圧電体と、を備えて構成される表示装置を制御して、特定の前記表示領域に対応する前記圧電体を選択し、選択した特定の前記圧電体に電界を加えて変形させることにより、前記反射層における反射率の差によって前記表示領域に干渉縞を形成させ、複数の前記表示領域を複数の群に分け、一つの群の表示領域を用いて一つの画像を構成する干渉縞を形成し、群毎に、表示領域に形成された干渉縞に光源から参照光を照射すること、を特徴とする。
この方法によれば、光波の干渉現象を正確に発生させるための物理的な構造体の特質を有する原理と同一の原理であるファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって所定波長の光を反射する機能を備えたシートの表示領域を、複数の群に分け、群毎に干渉縞を形成して光源から参照光を照射するので、参照光を照射する群を切り替えることによって異なる立体画像を次々と投影することができ、ホログラムによる立体映像を表示できる。この場合、複数の群を切り替えることにより、一つの群において干渉縞を形成する時間を長く確保できるので、高解像度化が容易であり、干渉縞の形成に要する時間に比べて著しく短い時間でホログラムを切り替えることが可能なため、シンプルな構成によって高速にホログラムを変化させて、滑らかな立体映像を表示できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、参照光を照射する群を切り替えることでホログラムによる立体映像を高速に変化させて立体映像を表示するので、干渉縞を形成する時間を長く確保できるため高解像度化が容易であり、滑らかな立体映像を表示でき、干渉縞の形成自体を高速化する特別な仕組みを必要としないためシンプルな構成によって容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る映像表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】映像表示装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】表示シートを用いた表示動作を示すフローチャートである。
【図４】表示シートの構成を示す要部断面図である。
【図５】表示シートの各部の配置状態を示す要部斜視図である。
【図６】分極用ピエゾ素子と配線の配置状態を示す要部平面図である。
【図７】駆動用ピエゾ素子の変形の様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施形態に係る映像表示装置１００の構成を示す図である。
この図１に示す映像表示装置１００は、表示シート１（シート）と、光源ユニット２（光源）と、表示シート１及び光源ユニット２を制御する制御部１０とを備えて構成される。
図１には表示シート１の外観を示す。表示シート１は矩形のシートであり、その表面に、多数の表示領域１ａが、表示シート１の各辺に平行になるよう、マトリクス状に配置されている。
表示領域１ａは、制御部１０の制御により、後述するように表示シート１の内部に設けられた駆動用ピエゾ素子１４０（図４）等が駆動することで、外光を反射する反射率が変化する。各々の表示領域１ａにおける反射率は、制御部１０の制御によって独立して変化させることが可能である。そして、制御部１０の制御により、複数の表示領域１ａの反射率を個々に調整することで、表示シート１に、表示面から離れた空間に光干渉現象に基づく干渉縞を形成することができる。この干渉縞に光源ユニット２によって参照光を照射すれば、ホログラムが投影される。
【００１１】
表示シート１のほぼ全面に並べて設けられた表示領域１ａは、複数の群に割り当てられている。本実施形態では一例として、２つの群（第１群、第２群）に割り当てた場合について説明する。
表示シート１においては、表示シート１の短辺方向（図１中横方向）に延びる複数の帯状領域１ｂ（帯状の領域）が設定される。各々の帯状領域１ｂは、縦横に並ぶ多数の表示領域１ａを含んでおり、帯状領域１ｂ全体では矩形である。そして、これら複数の帯状領域１ｂは表示シート１の長辺方向（図１中縦方向）に並んでおり、第１群に属する帯状領域１ｂと、第２群に属する帯状領域１ｂとが交互に並んでいる。また、第１群に属する帯状領域１ｂの数と第２群に属する帯状領域１ｂの数とは同数となっている。
【００１２】
制御部１０は、後述するように個々の表示領域１ａの反射率を変化させることにより、帯状領域１ｂに干渉縞を形成する。表示領域１ａは、ファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって、所定波長の外光を反射するよう構成され、少なくとも、反射率が高い状態と、反射率が非常に低い状態との２つの状態を切り替え可能である。また、表示領域１ａの反射率を多段階で変化させる構成としてもよい。
表示シート１において、上記の干渉縞は群毎に形成される。すなわち、一つの群を構成する帯状領域１ｂ全体を使って、一つの画像のホログラムを投影するための干渉縞が形成される。
表示シート１の周縁には選択回路１１が設けられ、制御部１０は選択回路１１に接続されている。選択回路１１は、制御部１０の制御に従って、表示シート１に設けられた多数の表示領域１ａの中から、特定の表示領域１ａを選択する回路であり、制御部１０は、選択回路１１により選択された表示領域１ａの反射率を調整する。
【００１３】
制御部１０は、表示シート１に設けられた表示領域１ａの反射率を、群毎に調整する。すなわち、制御部１０は、選択回路１１によって表示領域１ａを選択して反射率を調整する動作を、第１群に属する帯状領域１ｂを構成する全ての表示領域１ａに対して行う。これにより、制御部１０は、第１群に属する帯状領域１ｂに一つの画像を表示する。
第１群に属する帯状領域１ｂは、図１に示すように隙間をあけて表示シート１の全体に配置されているので、この多数の帯状領域１ｂに一つの画像を表示すれば、いわゆるインターレース表示と同様に、違和感なく表示シート１の全体に画像が表示されたように見える。
【００１４】
また、制御部１０は、制御対象の群を第１群から第２群に切り替えることもできる。すなわち、制御部１０は、選択回路１１によって表示領域１ａを選択して反射率を調整する動作を、第２群に属する帯状領域１ｂを構成する全ての表示領域１ａに対して行う。これにより、制御部１０は、第２群に属する帯状領域１ｂに一つの画像を表示する。
第１群と同様、第２群に属する帯状領域１ｂは、図１に示すように隙間をあけて表示シート１の全体に配置されているので、この多数の帯状領域１ｂに一つの画像を表示すれば、いわゆるインターレース表示と同様に、違和感なく表示シート１の全体に画像が表示されたように見える。
【００１５】
このように、表示シート１の構成では、第１群、第２群のいずれを用いても、表示シート１の全体に画像が表示されるように見せることが可能である。
そこで、映像表示装置１００は、第１群を用いた表示と第２群を用いた表示とを交互に行うことで、動画像を表示する。
すなわち、映像表示装置１００は、図示しない外部の装置から映像データ（例えば、３０フレーム／秒）が入力された場合に、この映像データを構成する各フレームの画像を抽出し、連続するフレームの画像を第１群と第２群によって交互に表示する。この例では、第１群の帯状領域１ｂには毎秒１５回の表示が行われ、第２群も同様である。これにより、帯状領域１ｂの各表示領域１ａの表示状態を調整するために必要な時間が、映像データのフレームレート（この例では３０フレーム／秒）の半分（１５フレーム／秒）となるので、表示領域１ａの表示状態の調整に必要な時間を確保しながら、表示シート１全体では３０フレーム／秒の滑らかな表示を行うことができる。
【００１６】
映像表示装置１００は、表示シート１に画像そのものを表示するものではなく、各表示領域１ａにおける反射率を調整することにより、ホログラムを構成する干渉縞を形成する。表示シート１の全体に干渉縞を形成する処理は、後述するように圧電体に電界を印加して変形させる動作であるから高速に実行可能であるが、それでも、ある程度の時間を要すると考えられる。映像表示装置１００は、映像を構成する複数のフレームに対応する干渉縞を、複数の群の帯状領域１ｂを切り替えながら形成することで、短時間に多数の干渉縞を形成し、高フレームレートの滑らかな映像（動画像）のホログラムを実現できる。
【００１７】
光源ユニット２は、コヒーレント光を表示シート１に向けて照射する光源であり、本実施形態では一例として、レーザー光源２１を備え、このレーザー光源２１から発した参照光２２を、表示シート１の任意の領域に照射する。
光源ユニット２は、制御部１０に接続され、制御部１０によって照射開始／停止のタイミング、及び、表示シート１における被照射範囲が制御される。光源ユニット２は、表示シート１に構成された各々の表示領域１ａを走査して、各表示領域１ａに順次参照光２２を照射することが可能である。
制御部１０は、光源ユニット２を制御して、第１群の帯状領域１ｂを走査する動作と、第２群の帯状領域１ｂを走査する動作とを、帯状領域１ｂに干渉縞を形成するタイミングに合わせて実行する。詳細には、第１群の帯状領域１ｂに干渉縞が形成された後、制御部１０は、第１群の帯状領域１ｂを構成する表示領域１ａを走査するように光源ユニット２から参照光２２を照射させる。この間、制御部１０は、第２群の帯状領域１ｂに干渉縞を形成する動作を実行する。そして、第２群の帯状領域１ｂへの干渉縞の形成が完了したら、制御部１０は光源ユニット２を制御して第２群の帯状領域１ｂに参照光２２を照射させる。このように干渉縞の形成と参照光２２の照射とを、第１群と第２群とを交互に切り替えながら連続して実行することで、制御部１０は、表示シート１によって次々とホログラムを投影し、ホログラムによる立体映像を表示する。
【００１８】
図２は、映像表示装置１００の構成を示す機能ブロック図である。
上述したように、表示シート１は、表示シート１に設けられた多数の表示領域１ａの中から、特定の表示領域１ａを選択する選択回路１１を備えている。ここで、各々の表示領域１ａは第１群または第２群のいずれかに割り当てられており、群ごとに制御される。このため、選択回路１１は、第１群に属する表示領域１ａの中から特定の表示領域１ａを選択する選択部１１ａと、第２群に属する表示領域１ａの中から特定の表示領域１ａを選択する選択部１１ｂとを備えている。
【００１９】
制御部１０は、選択部１１ａに接続された第１制御部２１０と、選択部１１ｂに接続された第２制御部２２０とを備える。
制御部１０は、外部の装置（図示略）に接続される外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）２０１と、外部インターフェース２０１を介して入力された映像データを処理して一画面分の画像データを生成し、生成した画像データを第１制御部２１０と第２制御部２２０との各々に出力する表示情報処理部２０２とを備えている。
より詳細には、表示情報処理部２０２は、入力された映像データを構成するフレームを抽出し、各フレームを構成する一画面分の画像データを生成する。この画像データは、例えば、映像データのフレームを切り出し、解像度を表示シート１における表示領域１ａの数に合わせて変換したデータである。また、表示情報処理部２０２は、入力された画像データがフルカラーのデータであった場合、抽出したフレームのデータを２値のデータあるいはグレースケールのデータに変換（減色）して、第１制御部２１０、第２制御部２２０に出力する。
【００２０】
第１制御部２１０は、表示領域１ａを駆動するためのパルスを生成するパルス発生部２１１と、表示情報処理部２０２から入力された画像データを取得して、この画像データを構成する画素（ピクセル）を表示シート１における表示領域１ａに割り当てる処理を行う表示情報供給部２１２と、を備えている。表示情報供給部２１２は、表示情報処理部２０２から入力された画像データに対応する干渉縞を、第１群を構成する全ての帯状領域１ｂを使って形成するために、各表示領域１ａの反射状態を決定する。表示領域１ａの反射状態は、例えば、上記のように２段階に切り替え可能であるため、表示情報供給部２１２は、入力された画像データから各々の表示領域１ａの反射率を算出し、決定する。この表示情報供給部２１２により決定された各表示領域１ａの反射率を示す情報は、パルス発生部２１１が生成したパルスとともにピエゾ信号発生部２１３に入力される。ここで、表示情報供給部２１２からピエゾ信号発生部２１３には、パルス発生部２１１が生成したパルスに同期して、各表示領域１ａの反射率を示す情報が一つの表示領域１ａ毎に順次入力されてもよい。
【００２１】
ピエゾ信号発生部２１３は、パルス発生部２１１から入力されるパルスに従って、選択部１１ａに対して制御信号を送出することにより、第１群の表示領域１ａを順次選択させる。そして、ピエゾ信号発生部２１３は、選択部１１ａが選択している表示領域１ａの反射率を、表示情報供給部２１２から入力される情報に従って制御する。
具体的には、ピエゾ信号発生部２１３には、表示領域１ａの反射率を変化させるために表示領域１ａに電界を印加するのに必要な電圧が、ピエゾ振動電圧部２１４から供給されている。ピエゾ信号発生部２１３は、選択部１１ａにより選択されている表示領域１ａの反射率を、表示情報供給部２１２により決定された反射率にするため、ピエゾ振動電圧部２１４から供給される電圧をもとに表示領域１ａに電界を印加する。
その後、ピエゾ信号発生部２１３は、パルス発生部２１１から入力されるパルスに同期したタイミングで選択部１１ａを制御し、次の表示領域１ａを選択させ、新たに選択された表示領域１ａの反射率を、表示情報供給部２１２により決定された反射率にするため電界を印加する。以上の動作を、第１群の帯状領域１ｂを構成する全ての表示領域１ａに対して行うことで、一つの画像データに対応する干渉縞が形成される。
【００２２】
また、第２制御部２２０は、第１制御部２１０と同様に構成される。
第２制御部２２０は、パルス発生部２１１と同様に表示領域１ａを駆動するためのパルスを生成するパルス発生部２２１と、表示情報供給部２１２と同様に、表示情報処理部２０２から入力された画像データを取得して、この画像データを構成する画素を表示シート１における表示領域１ａに割り当てる処理を行う表示情報供給部２２２と、を備えている。表示情報供給部２２２は、表示情報処理部２０２から入力された画像データに対応する干渉縞を、第２群を構成する全ての帯状領域１ｂを使って形成するため、各表示領域１ａの反射状態を決定する。表示領域１ａの反射状態は、例えば、上記のように２段階に切り替え可能であるため、表示情報供給部２２２は、入力された画像データから各々の表示領域１ａの反射率を算出し、決定する。表示情報供給部２２２により決定された各表示領域１ａの反射率を示す情報は、パルス発生部２２１が生成したパルスとともにピエゾ信号発生部２２３に入力される。ここで、表示情報供給部２２２からピエゾ信号発生部２２３には、パルス発生部２２１が生成したパルスに同期して、各表示領域１ａの反射率を示す情報が一つの表示領域１ａ毎に順次入力されてもよい。
【００２３】
ピエゾ信号発生部２２３は、ピエゾ信号発生部２１３と同様、パルス発生部２２１から入力されるパルスに従って、選択部１１ｂに対して制御信号を送出することにより、第１群の表示領域１ａを順次選択させる。そして、ピエゾ信号発生部２２３は、選択部１１ｂが選択している表示領域１ａの反射率を、表示情報供給部２２２から入力される情報に従って制御する。
具体的には、ピエゾ信号発生部２２３には、表示領域１ａの反射率を変化させるために表示領域１ａに電界を印加するのに必要な電圧が、ピエゾ振動電圧部２２４から供給されている。ピエゾ信号発生部２２３は、選択部１１ｂにより選択されている表示領域１ａの反射率を、表示情報供給部２２２により決定された反射率にするため、ピエゾ振動電圧部２２４から供給される電圧をもとに表示領域１ａに電界を印加する。
その後、ピエゾ信号発生部２２３は、パルス発生部２２１から入力されるパルスに同期したタイミングで選択部１１ｂを制御し、次の表示領域１ａを選択させ、新たに選択された表示領域１ａの反射率を、表示情報供給部２１２により決定された反射率にするため電界を印加する。以上の動作を、第２群の帯状領域１ｂを構成する全ての表示領域１ａに対して行うことで、一つの画像データに対応する干渉縞が形成される。
【００２４】
さらに、制御部１０は、光源ユニット２を制御する光源制御部２０３を備えている。光源制御部２０３は、表示情報処理部２０２が映像データから１フレーム分の画像データを生成し、この画像データを第１制御部２１０及び第２制御部２２０に出力するタイミングに基づいて、光源ユニット２が参照光２２（図１）を照射する範囲を、第１群とするか第２群とするかを決定する。そして、光源制御部２０３は、光源ユニット２に制御情報を出力することで、第１制御部２１０及び第２制御部２２０がそれぞれ帯状領域１ｂに干渉縞を形成するタイミングで、光源ユニット２が参照光２２を照射する範囲を切り替えさせる。光源ユニット２は、光源制御部２０３から入力される制御情報に従って、第１群を構成する帯状領域１ｂ、或いは第２群を構成する帯状領域１ｂを走査するよう参照光２２を照射する。
【００２５】
これにより、表示シート１が有する第１群の帯状領域１ｂと、第２群の帯状領域１ｂとに、交互に１フレーム分の画像データに対応する干渉縞が形成され、これら第１群の干渉縞と第２群の干渉縞とに交互に参照光２２が照射されるので、表示シート１の前方には、映像データの各フレームのホログラムが順次投影され、結果、ホログラムを利用して立体映像を投影することができる。
【００２６】
図３は、映像表示装置１００の動作を示すフローチャートである。
この図３に示すように、映像表示装置１００の制御部１０は、まず、外部インターフェース２０１を介して映像データを取得し、この映像データを表示情報処理部２０２に入力する（ステップＳ１１）。
制御部１０は、表示情報処理部２０２によって、入力された映像データを構成する各フレームを抽出し、このうち先頭フレームを選択し（ステップＳ１２）、さらに、表示対象の群（以下、表示群とする)として第１群を選択する（ステップＳ１３）。
制御部１０は、表示情報処理部２０２から第１制御部２１０または第２制御部２２０のうち表示群に対応する側に対し、映像データから抽出した１フレーム分の画像データを出力し、第１制御部２１０または第２制御部２２０によって、表示群の帯状領域１ｂに干渉縞を形成する（ステップＳ１４）。また、制御部１０は、光源制御部２０３の機能により光源ユニット２の照射範囲を切り替えさせ、表示群の帯状領域１ｂを走査するように参照光２２を照射させる（ステップＳ１５）。これにより、表示シート１に干渉縞が形成され、この干渉縞に参照光２２が照射されて、ホログラムを利用した立体画像が投影される。
【００２７】
ここで、制御部１０は、映像データの最終フレームまで投影したか否かを判別し（ステップＳ１６）、まだ最終フレームまで投影していない場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、映像データから抽出したフレームのうち次のフレームを選択し（ステップＳ１７）、さらに、現在選択中の表示群とは別の群を表示群として選択し（ステップＳ１８）、ステップＳ１４に戻る。これにより、映像データを構成する複数のフレームが、表示群を切り替えながら順次立体画像として投影される。
そして、映像データの最終フレームまで投影されると（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、制御部１０は、本処理を終了する。
【００２８】
なお、制御部１０は、ステップＳ１４で表示群の帯状領域１ｂに干渉縞を形成する際に、いったん全ての表示領域１ａの反射率を、初期状態にリセットする動作を行ってもよい。この動作を行うことで、全ての表示領域１ａが同一の状態となるので、その後に各表示領域１ａの反射率を制御する動作において、それ以前の表示領域１ａの状態を考慮する必要がなく、高速化及び効率化を図ることができるという利点がある。
【００２９】
続いて、映像表示装置１００において干渉縞が形成される表示シート１の構成について詳細に説明する。
図４は表示シート１の構成を示す要部断面図である。
表示シート１は、可撓性を有するシートとして構成され、例えば図１に示すように屈曲させることも可能であり、折り曲げることもできる。表示シート１の縁には選択回路１１が設けられ、この選択回路１１に、表示シート１の表示状態を制御する制御部１０が接続されている。
表示シート１の表面は、透光性を有する表面層１５０により覆われ、表示シート１の裏面側は可撓性を有するベースシート１０１で構成され、これらベースシート１０１と表面層１５０との間に各部を収めた構成となっている。
【００３０】
表面層１５０は、透明または半透明の透光性を有する層であり、有色（白色を含む）または無色のいずれであってもよい。表面層１５０は、例えば合成樹脂により構成される。表面層１５０の下側、すなわちベースシート１０１側の面は平滑で高い反射率を有するハーフミラーとして機能し、下方から入射した光を反射する。
ベースシート１０１は、可撓性を有するとともに、後述する各部を支持可能な所定の引っ張り強度を有するシートである。ベースシート１０１の透明度は任意であるが、表示シート１の表面（表面層１５０側）の表示を妨げないように、不透明または半透明であることが好ましい。ベースシート１０１には、合成樹脂製のシート或いはガラス等の無機材料からなるシートを用いることができる。
なお、以下の説明においては、便宜上、表面層１５０側を上、ベースシート１０１側を下として説明する。勿論、表示シート１の使用時における表示シート１の設置状態や設置の向きは何ら制限されない。
【００３１】
ベースシート１０１の上側には、複数の分極用ピエゾ素子１２０が配置される。分極用ピエゾ素子１２０は、強誘電体（例えば、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム等）で構成される板または膜或いは層である。分極用ピエゾ素子１２０は、下側に配置されたＸ方向配線１１１と、上側に配置されたＹ方向配線１１２とに接続されている。
【００３２】
図５は、Ｘ方向配線１１１、Ｙ方向配線１１２、分極用ピエゾ素子１２０及び駆動用ピエゾ素子１４０の配置状態を示す要部斜視図であり、図６は、分極用ピエゾ素子１２０と各配線の接続状態を示す要部平面図である。
図５及び図６に示すように、本実施形態の分極用ピエゾ素子１２０は、正方形に形成され、表示シート１のほぼ全面に、縦方向及び横方向に所定間隔をあけてマトリクス状に並んでいる。
分極用ピエゾ素子１２０の下側には、表示シート１の幅方向に延びるＸ方向配線１１１が配置されている。Ｘ方向配線１１１は金属やカーボン等の導体材料からなる膜或いは層であり、分極用ピエゾ素子１２０に電気的に接続されている。Ｘ方向配線１１１は、所定間隔をあけて並ぶ分極用ピエゾ素子１２０に対応して、表示シート１の長手方向に平行に並べて複数設けられている。１本のＸ方向配線１１１には、Ｘ方向配線１１１に沿って一列に並ぶ複数の分極用ピエゾ素子１２０が接続されている。
【００３３】
また、分極用ピエゾ素子１２０の上側には、表示シート１の長手方向に延びるＹ方向配線１１２が、表示シート１の幅方向に並べて配置されている。Ｙ方向配線１１２はＸ方向配線１１１と同様、金属やカーボン等の導体材料からなる薄膜であり、分極用ピエゾ素子１２０に電気的に接続されている。Ｙ方向配線１１２は、所定間隔をあけて並ぶ分極用ピエゾ素子１２０に対応して、表示シート１の幅方向に平行に並べて複数設けられている。１本のＹ方向配線１１２には、Ｙ方向配線１１２に沿って一列に並ぶ複数の分極用ピエゾ素子１２０が接続されている。
Ｙ方向配線１１２は、Ｘ方向配線１１１及び後述する透明配線１１３とともに、配線部１１０を構成する。
ここで、Ｘ方向配線１１１及びＹ方向配線１１２は、保持用配線部を構成し、Ｙ方向配線１１２及び透明配線１１３は駆動用配線部を構成する。
【００３４】
全てのＸ方向配線１１１及びＹ方向配線１１２は、それぞれ選択回路１１（図１）に接続されている。
選択回路１１は、制御部１０の制御に従って、複数のＸ方向配線１１１の中から１または複数のＸ方向配線１１１を選択し、選択したＸ方向配線１１１を制御部１０に接続する。また、選択回路１１は、複数のＹ方向配線１１２の中から１または複数のＹ方向配線１１２を選択し、選択したＹ方向配線１１２を制御部１０に接続する。制御部１０は、選択回路１１により選択されたＸ方向配線１１１、Ｙ方向配線１１２の電位を制御し、Ｘ方向配線１１１とＹ方向配線１１２との間に電圧を印加する。
【００３５】
図４に示すように、分極用ピエゾ素子１２０の下側に位置するＸ方向配線１１１と表面層１５０との間には、絶縁層１３１が配されている。絶縁層１３１は、絶縁性を有する合成樹脂等であり、Ｘ方向配線１１１とＸ方向配線１１１との間、及び、Ｘ方向配線１１１と表面層１５０との間の空間を満たしており、Ｘ方向配線１１１や分極用ピエゾ素子１２０と表面層１５０とを絶縁及び保護する役目がある。
絶縁層１３１の色について特に制限は無いが、例えば遮光性を有する材料を用いた場合には、表面層１５０から余分な反射光が放射されるのを防ぐことができる。すなわち、後述する駆動用ピエゾ素子１４０は透光性の材料であっても遮光性の材料であっても良いが、透光性の材料を用いた場合、表面層１５０から入射した光が駆動用ピエゾ素子の下方に位置するＸ方向配線１１１に達し、このＸ方向配線１１１で反射する可能性がある。ここで、絶縁層１３１が遮光性を有する材料、或いは、透光性の低い材料で構成されている場合、Ｘ方向配線１１１に外光が殆ど達しない上、Ｘ方向配線１１１の反射光が表面層１５０へ放射されないので、駆動用ピエゾ素子１４０の動作に関係なく放射される余分な放射光を防止できるという利点がある。
【００３６】
分極用ピエゾ素子１２０の上方には、駆動用ピエゾ素子１４０（圧電体）が、分極用ピエゾ素子１２０に対応するようにマトリクス状に並べて配置されている。
一つの駆動用ピエゾ素子１４０は、一つの表示領域１ａ（図１）に相当する。
駆動用ピエゾ素子１４０は、圧電体で構成され、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム等の無機圧電体材料、或いは、ポリフッ化ビニリデン等の有機圧電体材料で構成される板または膜或いは層である。図５に示すように、本実施形態の駆動用ピエゾ素子１４０は、正方形に形成され、表示シート１の縦方向及び横方向に所定間隔をあけてマトリクス状に並んでいる。
【００３７】
駆動用ピエゾ素子１４０の上面には、透明配線１１３が敷設されている。透明配線１１３は、酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide）や、酸化亜鉛系透明導電材料、水酸化マグネシウム−炭素系透明導電材料等の、透光性を有する導体の膜（層）で構成されている。透明配線１１３は、所定間隔を開けて並ぶ駆動用ピエゾ素子１４０に対応して、例えばＸ方向配線１１１と同じく表示シート１の幅方向に延びるように、平行に並べて複数設けられている。全ての透明配線１１３は選択回路１１（図１）に接続され、これら複数の透明配線１１３の中から任意の１本を、選択回路１１によって選択できる。
【００３８】
透明配線１１３はＸ方向配線１１１と同方向に並べて配設されているので、１本の透明配線１１３と１本のＹ方向配線１１２とが選択されると、その交差する場所に位置する一つの駆動用ピエゾ素子１４０が特定される。選択回路１１（図１）は、制御部１０の制御に従って１または複数の透明配線１１３を選択し、選択した透明配線１１３を制御部１０に接続する。制御部１０は、選択回路１１により接続された透明配線１１３を接地させる。
【００３９】
隣接する駆動用ピエゾ素子１４０と駆動用ピエゾ素子１４０との間には、スペーサー１４１が配設されている。スペーサー１４１の厚みは、合成樹脂等の絶縁材料で構成され、電界が印加されていない状態の駆動用ピエゾ素子１４０と透明配線１１３とを合わせた厚みに相当し、駆動用ピエゾ素子１４０、透明配線１１３及びスペーサー１４１が一つの層を形成している。この層とＹ方向配線１１２との間、及び、Ｙ方向配線１１２とＹ方向配線１１２との間に形成される空間は、絶縁層１３２により満たされている。絶縁層１３２は、絶縁層１３１と同様に構成される絶縁体の層である。また、スペーサー１４１は隣り合う透明配線１１３の間も区分する。
【００４０】
駆動用ピエゾ素子１４０の上方には、透明配線１１３の上に誘電体ミラー１４２が設けられている。誘電体ミラー１４２は、１層または多層の誘電体の膜で構成され、ハーフミラーとして機能する。すなわち、誘電体ミラー１４２は、表面層１５０を通して表示シート１内部に入射した外光を表面層１５０へ反射する。本実施形態の誘電体ミラー１４２はアルミニウムで構成されており、酸化防止のため、誘電体ミラー１４２の上面（表面）は酸化膜１４３により覆われている。
【００４１】
誘電体ミラー１４２と表面層１５０の下面は、いずれもハーフミラーであるため、これらの２つの面のファブリ・ペロー干渉の干渉効果により、外部から表面層１５０を透過して入射した光のうち特定の波長の光が、反射光として外部に放射される。つまり、誘電体ミラー１４２は表面層１５０と組み合わされて反射層を構成し、入射光に含まれる所定波長の光を反射する。ここで、反射される光の波長は、誘電体ミラー１４２と表面層１５０との間の空間１４４の厚み（ギャップ）によって決まるので、表示シート１により表示する色の波長に合わせて上記ギャップの大きさが予め設定されている。本実施形態では、ギャップの大きさは、光源ユニット２から照射される参照光２２の波長に合わせて設定されている。
【００４２】
誘電体ミラー１４２の下面（裏面）は、透明配線１１３に密着しており、透明配線１１３は駆動用ピエゾ素子１４０の上面に固定されている。このため、後述するように駆動用ピエゾ素子１４０が変形すると、駆動用ピエゾ素子１４０の変形に伴って透明配線１１３とともに誘電体ミラー１４２が変位し、誘電体ミラー１４２と表面層１５０との間のギャップが拡大する。ギャップが拡大すると、誘電体ミラー１４２における反射率が著しく低下するので、この位置では表示シート１の表面への反射光がほぼ無くなる。これを表示シート１の表面側から見れば、所定波長の光を反射する部分と、殆ど反射しない部分とが存在するので、各部分を制御することによって所定の色で画像を表示できる。
以下、駆動用ピエゾ素子１４０を変形させる動作について説明する。
【００４３】
図５に示すように、一つの駆動用ピエゾ素子１４０に対しては１本のＹ方向配線１１２と１本の透明配線１１３とが接続されているので、選択回路１１によって１本ずつＹ方向配線１１２と透明配線１１３とを選択することで、この１組のＹ方向配線１１２、透明配線１１３に接続された唯一の駆動用ピエゾ素子１４０を選択できる。従って、選択回路１１によって一組のＹ方向配線１１２、透明配線１１３を選択して制御部１０に接続し、制御部１０においてＹ方向配線１１２に正又は負の電圧を印加するとともに透明配線１１３を接地させると、特定の駆動用ピエゾ素子１４０に対して電界が印加される。この駆動用ピエゾ素子１４０はＹ方向配線１１２と透明配線１１３との間の電界を受けて変形する。
【００４４】
図７は、駆動用ピエゾ素子１４０の変形（駆動）の様子を説明する図である。図７（Ａ）は駆動用ピエゾ素子１４０の非駆動時を示す駆動用ピエゾ素子１４０近傍の要部断面図であり、図７（Ｂ）は駆動時における要部断面図である。
Ｙ方向配線１１２と透明配線１１３との間に電界が印加されていない状態では、図７（Ａ）に示すように、駆動用ピエゾ素子１４０は透明配線１１３とともにスペーサー１４１と同じ厚みを保持している。この場合の、表面層１５０の下面と誘電体ミラー１４２とのギャップは予め設定された値ｄ１である。
ここで、Ｙ方向配線１１２と透明配線１１３との間に電界が印加されると、図７（Ｂ）に示すように、駆動用ピエゾ素子１４０が厚み方向に変形し、この変形に伴って誘電体ミラー１４２が下方に変位する。この状態における表面層１５０の下面と誘電体ミラー１４２とのギャップは拡大し、最も大きい場所で、図中ｄ２で示す大きさになる。
【００４５】
図７（Ｂ）に示すようにギャップが拡大した場合、誘電体ミラー１４２における反射率が低下し、外光が吸収されるため、表面層１５０から放射される反射光の光量が低減する。従って、駆動用ピエゾ素子１４０に電界を印加するか否かに応じて反射光の光量を大きく異ならせることができるので、表示シート１を表面側から見た場合に所定色の光を反射する部分と暗い部分とを混在させることができ、表示シート１全体で画像を表示できる。
このように、表示シート１は、ファブリ・ペロー干渉による光干渉効果により、入射光に含まれる所定波長の光を反射する機能を備え、一部の駆動用ピエゾ素子１４０に電界を印加して変形させることにより、駆動用ピエゾ素子１４０の位置毎に反射光を変化させて、反射光の強弱或いは有無による表示を行える。この場合、各々の駆動用ピエゾ素子１４０は表示単位（いわゆる画素）として機能し、外光（参照光）を利用して、表示シート１に文字や画像等を自在に表示できる。
【００４６】
ここで、駆動用ピエゾ素子１４０に対して電界を印加した場合、駆動用ピエゾ素子１４０は透明配線１１３及びＹ方向配線１１２と静電結合するので、Ｙ方向配線１１２及び透明配線１１３は駆動用ピエゾ素子１４０に対して電気的に直接接続されている必要はない。また、駆動用ピエゾ素子１４０に対して直接電圧を印加する場合には、Ｙ方向配線１１２及び透明配線１１３を駆動用ピエゾ素子１４０に電気的に接続した構成とすればよい。
【００４７】
また、図５に示すように、一つの分極用ピエゾ素子１２０に対しては１本のＸ方向配線１１１と１本のＹ方向配線１１２とが接続されているので、１本のＸ方向配線１１１と１本のＹ方向配線１１２とを選択した場合、この１組のＸ方向配線１１１、Ｙ方向配線１１２に接続された唯一の分極用ピエゾ素子１２０に対して、Ｘ方向配線１１１及びＹ方向配線１１２を介して電圧を印加することができる。
分極用ピエゾ素子１２０は強誘電体で構成されるから、Ｘ方向配線１１１とＹ方向配線１１２とに電圧を印加すると、分極用ピエゾ素子１２０に分極が生じる。例えば、Ｘ方向配線１１１を低電圧側とし、Ｙ方向配線１１２を高電圧側として、分極用ピエゾ素子１２０に電圧を印加すると、分極が生じて分極用ピエゾ素子１２０の上面に負電荷が局在し、分極用ピエゾ素子１２０の下面に正電荷が局在した状態となる。
【００４８】
図５に示すように、一つの分極用ピエゾ素子１２０の真上には一つの駆動用ピエゾ素子１４０が位置しているから、分極用ピエゾ素子１２０に分極が生じると、その真上の駆動用ピエゾ素子１４０が分極用ピエゾ素子１２０の表面の電荷の影響を受ける。例えば、分極用ピエゾ素子１２０の上面に負電荷が局在する場合、駆動用ピエゾ素子１４０の周囲には透明配線１１３から分極用ピエゾ素子１２０に向かう電界が生じる。このとき透明配線１１３が制御部１０によって接地されていれば、より強い電界が生じる。そして、分極用ピエゾ素子１２０の電荷により生じた電界の影響で、圧電体である駆動用ピエゾ素子１４０は変形する。
また、Ｙ方向配線１１２に電圧を印加して駆動用ピエゾ素子１４０を変形させた状態で、分極用ピエゾ素子１２０の電荷により電界が生じた場合、駆動用ピエゾ素子１４０は、分極用ピエゾ素子１２０の電荷によって変形した状態を保つ。このため、Ｙ方向配線１１２への電圧の印加を止めても、駆動用ピエゾ素子１４０が変形したままになる。
【００４９】
制御部１０（図２）の第１制御部２１０及び第２制御部２２０が、選択部１１ａ、１１ｂにより選択した表示領域１ａの反射率を調整する動作は、以下の通りである。
まず、対象の表示領域１ａの駆動用ピエゾ素子１４０に繋がる一組のＹ方向配線１１２及び透明配線１１３を、選択部１１ａ、１１ｂによって選択させる。
対象の表示領域１ａにおける反射率を低下させる場合、制御部１０は、選択されたＹ方向配線１１２及び透明配線１１３の間に、ピエゾ振動電圧部２１４、２２４から供給される電圧により、電界を印加する。これにより、駆動用ピエゾ素子１４０に電界が印加されて変形し、表示領域１ａにおける反射率が低い状態となる。
続いて、制御部１０は、選択部１１ａ、１１ｂにより、選択中の駆動用ピエゾ素子１４０の直下に位置する分極用ピエゾ素子１２０に繋がるＸ方向配線１１１を選択させ、このＸ方向配線１１１と、先に選択したＹ方向配線１１２との間に電圧を印加する。これにより、変形した駆動用ピエゾ素子１４０の直下の分極用ピエゾ素子１２０が分極して、駆動用ピエゾ素子１４０の変形を保持できるようになる。
このように、制御部１０の第１制御部２１０は、選択部１１ａによって第１群の表示領域１ａの各々を、反射率の高い状態と、反射率の低い状態とのどちらにも自在に切り替えることができる。
【００５０】
なお、制御部１０は、上述したように、第１群または第２群の帯状領域１ｂに干渉縞を形成する際に、いったん全ての表示領域１ａの反射率を初期状態にリセットする動作を行ってもよい。この動作は、選択部１１ａ或いは選択部１１ｂによって、処理対象の群の表示領域１ａに相当する分極用ピエゾ素子１２０に繋がるＸ方向配線１１１及びＹ方向配線１１２を順次選択し、このＸ方向配線１１１及びＹ方向配線１１２を介して、分極用ピエゾ素子１２０に蓄積されている電荷を放出させればよい。この動作を、対象の群を構成する全ての表示領域１ａについて行えば、その群の表示領域１ａの反射率は初期状態に戻る。
【００５１】
また、例えば、選択部１１ａ、１１ｂが、それぞれ、全てのＸ方向配線１１１及びＹ方向配線１１２を同時に選択する機能を備えた構成としてもよい。この場合、選択部１１ａ、１１ｂのうち、対象の群に接続された側において、全てのＸ方向配線１１１及びＹ方向配線１１２を選択して接地させると、その群の全ての表示領域１ａに対応する分極用ピエゾ素子１２０の分極が解消する。この構成では、簡単かつ高速に、多くの表示領域１ａを初期状態に戻すことができる。
この動作を行うことで、各表示領域１ａの反射率を調整して干渉縞を形成する動作において、それ以前の表示領域１ａの状態を考慮する必要がなく、高速化及び効率化を図ることができる。
【００５２】
以上のように、本発明を適用した実施形態に係る映像表示装置１００によれば、光波の干渉現象を正確に発生させるための物理的な構造体の特質を有する原理と同一の原理であるファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって所定波長の光を反射する機能を備えた表示シート１の表示領域１ａを複数の群に分け、表示領域１ａで構成される帯状領域１ｂに群毎に干渉縞を形成して、光源ユニット２から参照光を照射するので、複数の群を切り替えながら異なる立体画像を次々と投影することができ、一つの群によりホログラムを投影した後、他の群により別の画像のホログラムを投影することで、ホログラムを順次変化させて、ホログラムによる立体映像を表示できる。
この場合、第１群と第２群とを切り替えることにより、一つの群において干渉縞を形成する時間を長く確保できるので、高解像度化が容易である。第１群の帯状領域１ｂに参照光２２を照射している間に、第２群の干渉縞を形成すればよいので、解像度を高めて干渉縞の形成に時間がかかったとしても、干渉縞の形成が追いつかないという事態が生じない。これにより、高解像度で緻密な干渉縞を形成できる。また、短い時間でホログラムを切り替えることが可能なため、高速にホログラムを変化させることができ、滑らかな立体映像を表示できる。特に、ホログラムは残像が残りやすい特性を有するので、先に投影したホログラムの残像を残しつつ次のホログラムを投影することで、より滑らかに変化する立体映像を表示・再生できる。さらに、干渉縞の形成自体を高速化する特別な仕組みを必要とせず、シンプルな構成によって容易に実現できる。特に、映像表示装置１００は、可撓性を有する薄型の表示シート１を用いているため、設置場所の確保が容易であり、例えば壁掛け型としても、吊り下げ型としても、床面に立設された台座に固定してもよく、設置スペースはわずかで済むという利点がある。
【００５３】
また、制御部１０により、一つの群の表示領域１ａを用いて１フレームの画像を構成する干渉縞を形成する動作を、対象の群を切り替えながら連続して実行し、制御部１０によって各群の表示領域１ａに干渉縞が形成される毎に、光源ユニット２によって参照光を照射する群を切り替えるので、ホログラムを連続的にかつ高速に変化させることで、滑らかな立体映像の投影を可能とし、かつ、高解像度化が容易である。
また、表示シート１は矩形で構成され、この矩形の表示シート１において、複数の表示領域１ａは表示シート１の一辺に沿って並ぶ複数の帯状領域１ｂに分けられ、各群は複数の帯状領域１ｂによって構成され、帯状領域１ｂは、異なる群を構成する帯状領域１ｂが隣り合うよう配置された構成であるため、第１群、第２群のいずれにおいても、表示シート１全体とほぼ同じサイズの干渉縞を形成できるので、表示シート１の表示領域１ａを効率よく使って、大きなサイズで緻密なホログラムを投影できる。また、群を切り替えた場合に干渉縞のサイズと位置とが殆ど変わらないため、群を切り替えた場合のホログラムの変化を微少な変化とすることができ、立体映像をより滑らかに変化させることができる。
【００５４】
また、駆動用ピエゾ素子１４０の変形量は、駆動用ピエゾ素子１４０に加わる電界の強度によって変化する。このため、駆動用ピエゾ素子１４０に印加する電界、分極用ピエゾ素子１２０に印加する電圧を調整することで、駆動用ピエゾ素子１４０の変形量を調整し、誘電体ミラー１４２により反射される光の反射率、或いは、誘電体ミラー１４２による反射と吸収を任意に変化させることができる。つまり、各表示領域１ａにおける反射率を複数段階に異ならせて、階調表現を実現することも可能である。
【００５５】
表示シート１は、分極用ピエゾ素子１２０に蓄積された電荷により駆動用ピエゾ素子１４０の変形を保持できるので、表示状態の保持に要する電力量が小さくて済み、給電しなくても長時間にわたって表示状態を保持できる。このため、制御部１０によって形成された干渉縞を、外部から給電せずに長時間保持できる。また、一般に圧電体の変形は極めて迅速であるため、制御部１０の制御により各表示領域１ａの駆動用ピエゾ素子１４０が変形するまでの応答時間が非常に短い。このため、表示シート１に干渉縞を形成する処理も短時間で高速に実行できる。この表示シート１は、例えば、インクジェットプリンターと同様に構成される装置を用い、ベースシート１０１に対して、配線部１１０や分極用ピエゾ素子１２０、駆動用ピエゾ素子１４０等を構成する流体材料を噴射することにより、容易に低コストで製造可能である。
【００５６】
なお、上述した実施形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施形態に限定されない。
上記実施形態では、表示シート１の表示領域１ａを第１群と第２群とに分けた構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３以上の群に分けて、群ごとに干渉縞を形成してホログラムを投影することも勿論可能である。群が多くなれば、干渉縞の形成に要する時間に比べて著しく短い時間でホログラムを切り替えることが可能なため、より滑らかに変化する立体映像を実現できる。
また、上記実施形態では、矩形の表示シート１に、マトリクス状に矩形の表示領域１ａを並べた構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、表示領域１ａの形状、及び、表示領域１ａの配列状態は任意に変更可能である。例えば、六角形の表示領域１ａをハニカム型の平面充填構造となるよう並べてもよいし、円形の表示領域１ａを並べてもよい。この場合、表示領域１ａどうしの間に隙間を生じても、この隙間から表示シート１の表側に光が漏れなければ、特に不都合はない。
【００５７】
また、上記実施形態では、分極用ピエゾ素子１２０を分極させることにより電荷を蓄積する構成としたが、分極用ピエゾ素子１２０に代えて、圧電体以外の材料を用いた電荷蓄積素子を形成し、この電荷蓄積素子に蓄積した電荷により駆動用ピエゾ素子１４０の周囲に電界を生成させてもよい。また、表示シート１は、表面層１５０と誘電体ミラー１４２との間のファブリ・ペロー干渉により特定波長の光を反射するものであればよいので、誘電体ミラー１４２に代えて、誘電体に該当しない材料によりハーフミラーを設けてもよい。さらに、表示シート１における分極用ピエゾ素子１２０、駆動用ピエゾ素子１４０の数や配置方向は任意であり、六角形の分極用ピエゾ素子１２０及び駆動用ピエゾ素子１４０をハニカム状に配置してもよいし、円形の分極用ピエゾ素子１２０、駆動用ピエゾ素子１４０を用いてもよい。隣接する駆動用ピエゾ素子１４０の間にスペーサー１４１を設けたように、分極用ピエゾ素子１２０どうしの間に絶縁体のスペーサーを設けてもよい。そして、表示シート１における表示色も任意であり、制御部１０から表示シート１へ通電しておらず、全ての分極用ピエゾ素子１２０が分極していない状態における表示シート１の色は、白色であってもよいが、他の色であってもよく、その他の細部構成についても任意に変更可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１…表示シート（シート）、１ａ…表示領域、１ｂ…帯状領域（帯状の領域）、２…光源ユニットＩ（光源）、１０…制御部、１１…選択回路、１１ａ、１１ｂ…選択部、１００…映像表示装置（表示装置）、１４０…駆動用ピエゾ素子（圧電体）、１４２…誘電体ミラー（反射層）、１４３…酸化膜、１５０…表面層(反射層)。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム技術を用いて立体画像を表示する表示装置、及び、この表示装置により立体画像を表示するための表示制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ホログラム技術を用いて立体画像を表示する装置としては、例えば、ホログラムスクリーン上に予め複数の画像の干渉パターンを記録しておき、このホログラムスクリーンの各画像をレーザー光により順次再生することにより、動画像を投影する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、例えば、回折型ＭＥＭＳで構成される光回折アレイを駆動してホログラムを変化させることにより動画像を投影する装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６６１３６号公報
【特許文献２】特開２００４−２７２０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、動画像を表示する装置に対しては高画質化の要求が常に存在し、立体画像についても例外ではない。しかしながら、例えば上述したように、一つのホログラムスクリーン上に複数の画像の干渉パターンを記録する方法では、一つの画像の高解像度化には限界がある。また、例えば上述したように光回折アレイを駆動してホログラムを変化させる方法では、光回折アレイの高解像度化と高速化を達成しなければならず、技術的な障壁が大きい。さらに、上記のいずれの装置においても、複雑で大がかりな装置となることは避けなかった。
そこで本発明は、シンプルな構成により、高解像度のホログラムによる立体画像を表示することが可能な表示装置、及び、表示制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、可撓性を有するシートに、干渉縞を形成する複数の表示領域を並べて設け、各表示領域は、外部から入射した光のファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって、入射光のうち所定波長の光を反射する反射層と、周囲の電界に応じて変形して前記反射層の反射率を変化させる圧電体と、を備えて構成され、特定の前記表示領域に対応する前記圧電体を選択する選択部と、前記選択部により特定の前記圧電体を選択させ、該圧電体に電界を加えて変形させることにより、前記反射層における反射率の差によって前記表示領域に干渉縞を形成させる制御部と、前記表示領域に形成された干渉縞に参照光を照射する光源と、を備え、複数の前記表示領域は複数の群に分けられており、前記制御部によって一つの群の表示領域を用いて一つの画像を構成する干渉縞を形成し、前記光源によって群毎に、表示領域に形成された干渉縞に参照光を照射すること、を特徴とする。
この構成によれば、光波の干渉現象を正確に発生させるための物理的な構造体の特質を有する原理と同一の原理であるファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって所定波長の光を反射する機能を備えたシートの表示領域を、複数の群に分け、群毎に干渉縞を形成して光源から参照光を照射するので、参照光を照射する群を切り替えることで、異なる立体画像を次々と投影できる。このため、一つの群を用いて一つの画像のホログラムを投影した後、他の群を用いて別の画像のホログラムを投影することで、ホログラムを順次変化させて、ホログラムによる立体映像を表示できる。この場合、複数の群を切り替えることにより、一つの群で干渉縞を形成する時間を長く確保できるので、高解像度化が容易である。すなわち、他の群によりホログラムを投影している間に干渉縞を形成すればよいので、高解像度化により干渉縞の形成に時間がかかったとしても、干渉縞の形成が追いつかないという事態が生じない。これにより、高解像度で緻密な干渉縞を形成できる。また、短い時間でホログラムを切り替えることが可能なため、高速にホログラムを変化させることができ、滑らかな立体映像を表示できる。特に、ホログラムは残像が残りやすい特性を有するので、先に投影したホログラムの残像を残しつつ次のホログラムを投影することで、より滑らかに変化する立体映像を表示・再生できる。さらに、干渉縞の形成自体を高速化する特別な仕組みを必要とせず、シンプルな構成によって容易に実現できる。
【０００６】
上記構成において、前記制御部により、一つの群の表示領域を用いて一つの画像を構成する干渉縞を形成する動作を、対象の群を切り替えながら連続して実行し、前記制御部によって各群の表示領域に干渉縞が形成される毎に、前記光源によって参照光を照射する群を切り替えてもよい。
また、前記シートは矩形で構成され、この矩形の前記シートにおいて、複数の前記表示領域は前記シートの一辺に沿って並ぶ複数の帯状の領域に分けられ、各群は複数の帯状の領域によって構成され、前記帯状の領域は、異なる群を構成する領域が隣り合うよう配置された構成としてもよい。
【０００７】
また、本発明は、可撓性を有するシートに、干渉縞を形成する複数の表示領域を並べて設け、各表示領域は、外部から入射した光のファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって、入射光のうち所定波長の光を反射する反射層と、周囲の電界に応じて変形して前記反射層の反射率を変化させる圧電体と、を備えて構成される表示装置を制御して、特定の前記表示領域に対応する前記圧電体を選択し、選択した特定の前記圧電体に電界を加えて変形させることにより、前記反射層における反射率の差によって前記表示領域に干渉縞を形成させ、複数の前記表示領域を複数の群に分け、一つの群の表示領域を用いて一つの画像を構成する干渉縞を形成し、群毎に、表示領域に形成された干渉縞に光源から参照光を照射すること、を特徴とする。
この方法によれば、光波の干渉現象を正確に発生させるための物理的な構造体の特質を有する原理と同一の原理であるファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって所定波長の光を反射する機能を備えたシートの表示領域を、複数の群に分け、群毎に干渉縞を形成して光源から参照光を照射するので、参照光を照射する群を切り替えることによって異なる立体画像を次々と投影することができ、ホログラムによる立体映像を表示できる。この場合、複数の群を切り替えることにより、一つの群において干渉縞を形成する時間を長く確保できるので、高解像度化が容易であり、干渉縞の形成に要する時間に比べて著しく短い時間でホログラムを切り替えることが可能なため、シンプルな構成によって高速にホログラムを変化させて、滑らかな立体映像を表示できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、参照光を照射する群を切り替えることでホログラムによる立体映像を高速に変化させて立体映像を表示するので、干渉縞を形成する時間を長く確保できるため高解像度化が容易であり、滑らかな立体映像を表示でき、干渉縞の形成自体を高速化する特別な仕組みを必要としないためシンプルな構成によって容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る映像表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】映像表示装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】表示シートを用いた表示動作を示すフローチャートである。
【図４】表示シートの構成を示す要部断面図である。
【図５】表示シートの各部の配置状態を示す要部斜視図である。
【図６】分極用ピエゾ素子と配線の配置状態を示す要部平面図である。
【図７】駆動用ピエゾ素子の変形の様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施形態に係る映像表示装置１００の構成を示す図である。
この図１に示す映像表示装置１００は、表示シート１（シート）と、光源ユニット２（光源）と、表示シート１及び光源ユニット２を制御する制御部１０とを備えて構成される。
図１には表示シート１の外観を示す。表示シート１は矩形のシートであり、その表面に、多数の表示領域１ａが、表示シート１の各辺に平行になるよう、マトリクス状に配置されている。
表示領域１ａは、制御部１０の制御により、後述するように表示シート１の内部に設けられた駆動用ピエゾ素子１４０（図４）等が駆動することで、外光を反射する反射率が変化する。各々の表示領域１ａにおける反射率は、制御部１０の制御によって独立して変化させることが可能である。そして、制御部１０の制御により、複数の表示領域１ａの反射率を個々に調整することで、表示シート１に、表示面から離れた空間に光干渉現象に基づく干渉縞を形成することができる。この干渉縞に光源ユニット２によって参照光を照射すれば、ホログラムが投影される。
【００１１】
表示シート１のほぼ全面に並べて設けられた表示領域１ａは、複数の群に割り当てられている。本実施形態では一例として、２つの群（第１群、第２群）に割り当てた場合について説明する。
表示シート１においては、表示シート１の短辺方向（図１中横方向）に延びる複数の帯状領域１ｂ（帯状の領域）が設定される。各々の帯状領域１ｂは、縦横に並ぶ多数の表示領域１ａを含んでおり、帯状領域１ｂ全体では矩形である。そして、これら複数の帯状領域１ｂは表示シート１の長辺方向（図１中縦方向）に並んでおり、第１群に属する帯状領域１ｂと、第２群に属する帯状領域１ｂとが交互に並んでいる。また、第１群に属する帯状領域１ｂの数と第２群に属する帯状領域１ｂの数とは同数となっている。
【００１２】
制御部１０は、後述するように個々の表示領域１ａの反射率を変化させることにより、帯状領域１ｂに干渉縞を形成する。表示領域１ａは、ファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって、所定波長の外光を反射するよう構成され、少なくとも、反射率が高い状態と、反射率が非常に低い状態との２つの状態を切り替え可能である。また、表示領域１ａの反射率を多段階で変化させる構成としてもよい。
表示シート１において、上記の干渉縞は群毎に形成される。すなわち、一つの群を構成する帯状領域１ｂ全体を使って、一つの画像のホログラムを投影するための干渉縞が形成される。
表示シート１の周縁には選択回路１１が設けられ、制御部１０は選択回路１１に接続されている。選択回路１１は、制御部１０の制御に従って、表示シート１に設けられた多数の表示領域１ａの中から、特定の表示領域１ａを選択する回路であり、制御部１０は、選択回路１１により選択された表示領域１ａの反射率を調整する。
【００１３】
制御部１０は、表示シート１に設けられた表示領域１ａの反射率を、群毎に調整する。すなわち、制御部１０は、選択回路１１によって表示領域１ａを選択して反射率を調整する動作を、第１群に属する帯状領域１ｂを構成する全ての表示領域１ａに対して行う。これにより、制御部１０は、第１群に属する帯状領域１ｂに一つの画像を表示する。
第１群に属する帯状領域１ｂは、図１に示すように隙間をあけて表示シート１の全体に配置されているので、この多数の帯状領域１ｂに一つの画像を表示すれば、いわゆるインターレース表示と同様に、違和感なく表示シート１の全体に画像が表示されたように見える。
【００１４】
また、制御部１０は、制御対象の群を第１群から第２群に切り替えることもできる。すなわち、制御部１０は、選択回路１１によって表示領域１ａを選択して反射率を調整する動作を、第２群に属する帯状領域１ｂを構成する全ての表示領域１ａに対して行う。これにより、制御部１０は、第２群に属する帯状領域１ｂに一つの画像を表示する。
第１群と同様、第２群に属する帯状領域１ｂは、図１に示すように隙間をあけて表示シート１の全体に配置されているので、この多数の帯状領域１ｂに一つの画像を表示すれば、いわゆるインターレース表示と同様に、違和感なく表示シート１の全体に画像が表示されたように見える。
【００１５】
このように、表示シート１の構成では、第１群、第２群のいずれを用いても、表示シート１の全体に画像が表示されるように見せることが可能である。
そこで、映像表示装置１００は、第１群を用いた表示と第２群を用いた表示とを交互に行うことで、動画像を表示する。
すなわち、映像表示装置１００は、図示しない外部の装置から映像データ（例えば、３０フレーム／秒）が入力された場合に、この映像データを構成する各フレームの画像を抽出し、連続するフレームの画像を第１群と第２群によって交互に表示する。この例では、第１群の帯状領域１ｂには毎秒１５回の表示が行われ、第２群も同様である。これにより、帯状領域１ｂの各表示領域１ａの表示状態を調整するために必要な時間が、映像データのフレームレート（この例では３０フレーム／秒）の半分（１５フレーム／秒）となるので、表示領域１ａの表示状態の調整に必要な時間を確保しながら、表示シート１全体では３０フレーム／秒の滑らかな表示を行うことができる。
【００１６】
映像表示装置１００は、表示シート１に画像そのものを表示するものではなく、各表示領域１ａにおける反射率を調整することにより、ホログラムを構成する干渉縞を形成する。表示シート１の全体に干渉縞を形成する処理は、後述するように圧電体に電界を印加して変形させる動作であるから高速に実行可能であるが、それでも、ある程度の時間を要すると考えられる。映像表示装置１００は、映像を構成する複数のフレームに対応する干渉縞を、複数の群の帯状領域１ｂを切り替えながら形成することで、短時間に多数の干渉縞を形成し、高フレームレートの滑らかな映像（動画像）のホログラムを実現できる。
【００１７】
光源ユニット２は、コヒーレント光を表示シート１に向けて照射する光源であり、本実施形態では一例として、レーザー光源２１を備え、このレーザー光源２１から発した参照光２２を、表示シート１の任意の領域に照射する。
光源ユニット２は、制御部１０に接続され、制御部１０によって照射開始／停止のタイミング、及び、表示シート１における被照射範囲が制御される。光源ユニット２は、表示シート１に構成された各々の表示領域１ａを走査して、各表示領域１ａに順次参照光２２を照射することが可能である。
制御部１０は、光源ユニット２を制御して、第１群の帯状領域１ｂを走査する動作と、第２群の帯状領域１ｂを走査する動作とを、帯状領域１ｂに干渉縞を形成するタイミングに合わせて実行する。詳細には、第１群の帯状領域１ｂに干渉縞が形成された後、制御部１０は、第１群の帯状領域１ｂを構成する表示領域１ａを走査するように光源ユニット２から参照光２２を照射させる。この間、制御部１０は、第２群の帯状領域１ｂに干渉縞を形成する動作を実行する。そして、第２群の帯状領域１ｂへの干渉縞の形成が完了したら、制御部１０は光源ユニット２を制御して第２群の帯状領域１ｂに参照光２２を照射させる。このように干渉縞の形成と参照光２２の照射とを、第１群と第２群とを交互に切り替えながら連続して実行することで、制御部１０は、表示シート１によって次々とホログラムを投影し、ホログラムによる立体映像を表示する。
【００１８】
図２は、映像表示装置１００の構成を示す機能ブロック図である。
上述したように、表示シート１は、表示シート１に設けられた多数の表示領域１ａの中から、特定の表示領域１ａを選択する選択回路１１を備えている。ここで、各々の表示領域１ａは第１群または第２群のいずれかに割り当てられており、群ごとに制御される。このため、選択回路１１は、第１群に属する表示領域１ａの中から特定の表示領域１ａを選択する選択部１１ａと、第２群に属する表示領域１ａの中から特定の表示領域１ａを選択する選択部１１ｂとを備えている。
【００１９】
制御部１０は、選択部１１ａに接続された第１制御部２１０と、選択部１１ｂに接続された第２制御部２２０とを備える。
制御部１０は、外部の装置（図示略）に接続される外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）２０１と、外部インターフェース２０１を介して入力された映像データを処理して一画面分の画像データを生成し、生成した画像データを第１制御部２１０と第２制御部２２０との各々に出力する表示情報処理部２０２とを備えている。
より詳細には、表示情報処理部２０２は、入力された映像データを構成するフレームを抽出し、各フレームを構成する一画面分の画像データを生成する。この画像データは、例えば、映像データのフレームを切り出し、解像度を表示シート１における表示領域１ａの数に合わせて変換したデータである。また、表示情報処理部２０２は、入力された画像データがフルカラーのデータであった場合、抽出したフレームのデータを２値のデータあるいはグレースケールのデータに変換（減色）して、第１制御部２１０、第２制御部２２０に出力する。
【００２０】
第１制御部２１０は、表示領域１ａを駆動するためのパルスを生成するパルス発生部２１１と、表示情報処理部２０２から入力された画像データを取得して、この画像データを構成する画素（ピクセル）を表示シート１における表示領域１ａに割り当てる処理を行う表示情報供給部２１２と、を備えている。表示情報供給部２１２は、表示情報処理部２０２から入力された画像データに対応する干渉縞を、第１群を構成する全ての帯状領域１ｂを使って形成するために、各表示領域１ａの反射状態を決定する。表示領域１ａの反射状態は、例えば、上記のように２段階に切り替え可能であるため、表示情報供給部２１２は、入力された画像データから各々の表示領域１ａの反射率を算出し、決定する。この表示情報供給部２１２により決定された各表示領域１ａの反射率を示す情報は、パルス発生部２１１が生成したパルスとともにピエゾ信号発生部２１３に入力される。ここで、表示情報供給部２１２からピエゾ信号発生部２１３には、パルス発生部２１１が生成したパルスに同期して、各表示領域１ａの反射率を示す情報が一つの表示領域１ａ毎に順次入力されてもよい。
【００２１】
ピエゾ信号発生部２１３は、パルス発生部２１１から入力されるパルスに従って、選択部１１ａに対して制御信号を送出することにより、第１群の表示領域１ａを順次選択させる。そして、ピエゾ信号発生部２１３は、選択部１１ａが選択している表示領域１ａの反射率を、表示情報供給部２１２から入力される情報に従って制御する。
具体的には、ピエゾ信号発生部２１３には、表示領域１ａの反射率を変化させるために表示領域１ａに電界を印加するのに必要な電圧が、ピエゾ振動電圧部２１４から供給されている。ピエゾ信号発生部２１３は、選択部１１ａにより選択されている表示領域１ａの反射率を、表示情報供給部２１２により決定された反射率にするため、ピエゾ振動電圧部２１４から供給される電圧をもとに表示領域１ａに電界を印加する。
その後、ピエゾ信号発生部２１３は、パルス発生部２１１から入力されるパルスに同期したタイミングで選択部１１ａを制御し、次の表示領域１ａを選択させ、新たに選択された表示領域１ａの反射率を、表示情報供給部２１２により決定された反射率にするため電界を印加する。以上の動作を、第１群の帯状領域１ｂを構成する全ての表示領域１ａに対して行うことで、一つの画像データに対応する干渉縞が形成される。
【００２２】
また、第２制御部２２０は、第１制御部２１０と同様に構成される。
第２制御部２２０は、パルス発生部２１１と同様に表示領域１ａを駆動するためのパルスを生成するパルス発生部２２１と、表示情報供給部２１２と同様に、表示情報処理部２０２から入力された画像データを取得して、この画像データを構成する画素を表示シート１における表示領域１ａに割り当てる処理を行う表示情報供給部２２２と、を備えている。表示情報供給部２２２は、表示情報処理部２０２から入力された画像データに対応する干渉縞を、第２群を構成する全ての帯状領域１ｂを使って形成するため、各表示領域１ａの反射状態を決定する。表示領域１ａの反射状態は、例えば、上記のように２段階に切り替え可能であるため、表示情報供給部２２２は、入力された画像データから各々の表示領域１ａの反射率を算出し、決定する。表示情報供給部２２２により決定された各表示領域１ａの反射率を示す情報は、パルス発生部２２１が生成したパルスとともにピエゾ信号発生部２２３に入力される。ここで、表示情報供給部２２２からピエゾ信号発生部２２３には、パルス発生部２２１が生成したパルスに同期して、各表示領域１ａの反射率を示す情報が一つの表示領域１ａ毎に順次入力されてもよい。
【００２３】
ピエゾ信号発生部２２３は、ピエゾ信号発生部２１３と同様、パルス発生部２２１から入力されるパルスに従って、選択部１１ｂに対して制御信号を送出することにより、第１群の表示領域１ａを順次選択させる。そして、ピエゾ信号発生部２２３は、選択部１１ｂが選択している表示領域１ａの反射率を、表示情報供給部２２２から入力される情報に従って制御する。
具体的には、ピエゾ信号発生部２２３には、表示領域１ａの反射率を変化させるために表示領域１ａに電界を印加するのに必要な電圧が、ピエゾ振動電圧部２２４から供給されている。ピエゾ信号発生部２２３は、選択部１１ｂにより選択されている表示領域１ａの反射率を、表示情報供給部２２２により決定された反射率にするため、ピエゾ振動電圧部２２４から供給される電圧をもとに表示領域１ａに電界を印加する。
その後、ピエゾ信号発生部２２３は、パルス発生部２２１から入力されるパルスに同期したタイミングで選択部１１ｂを制御し、次の表示領域１ａを選択させ、新たに選択された表示領域１ａの反射率を、表示情報供給部２１２により決定された反射率にするため電界を印加する。以上の動作を、第２群の帯状領域１ｂを構成する全ての表示領域１ａに対して行うことで、一つの画像データに対応する干渉縞が形成される。
【００２４】
さらに、制御部１０は、光源ユニット２を制御する光源制御部２０３を備えている。光源制御部２０３は、表示情報処理部２０２が映像データから１フレーム分の画像データを生成し、この画像データを第１制御部２１０及び第２制御部２２０に出力するタイミングに基づいて、光源ユニット２が参照光２２（図１）を照射する範囲を、第１群とするか第２群とするかを決定する。そして、光源制御部２０３は、光源ユニット２に制御情報を出力することで、第１制御部２１０及び第２制御部２２０がそれぞれ帯状領域１ｂに干渉縞を形成するタイミングで、光源ユニット２が参照光２２を照射する範囲を切り替えさせる。光源ユニット２は、光源制御部２０３から入力される制御情報に従って、第１群を構成する帯状領域１ｂ、或いは第２群を構成する帯状領域１ｂを走査するよう参照光２２を照射する。
【００２５】
これにより、表示シート１が有する第１群の帯状領域１ｂと、第２群の帯状領域１ｂとに、交互に１フレーム分の画像データに対応する干渉縞が形成され、これら第１群の干渉縞と第２群の干渉縞とに交互に参照光２２が照射されるので、表示シート１の前方には、映像データの各フレームのホログラムが順次投影され、結果、ホログラムを利用して立体映像を投影することができる。
【００２６】
図３は、映像表示装置１００の動作を示すフローチャートである。
この図３に示すように、映像表示装置１００の制御部１０は、まず、外部インターフェース２０１を介して映像データを取得し、この映像データを表示情報処理部２０２に入力する（ステップＳ１１）。
制御部１０は、表示情報処理部２０２によって、入力された映像データを構成する各フレームを抽出し、このうち先頭フレームを選択し（ステップＳ１２）、さらに、表示対象の群（以下、表示群とする)として第１群を選択する（ステップＳ１３）。
制御部１０は、表示情報処理部２０２から第１制御部２１０または第２制御部２２０のうち表示群に対応する側に対し、映像データから抽出した１フレーム分の画像データを出力し、第１制御部２１０または第２制御部２２０によって、表示群の帯状領域１ｂに干渉縞を形成する（ステップＳ１４）。また、制御部１０は、光源制御部２０３の機能により光源ユニット２の照射範囲を切り替えさせ、表示群の帯状領域１ｂを走査するように参照光２２を照射させる（ステップＳ１５）。これにより、表示シート１に干渉縞が形成され、この干渉縞に参照光２２が照射されて、ホログラムを利用した立体画像が投影される。
【００２７】
ここで、制御部１０は、映像データの最終フレームまで投影したか否かを判別し（ステップＳ１６）、まだ最終フレームまで投影していない場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、映像データから抽出したフレームのうち次のフレームを選択し（ステップＳ１７）、さらに、現在選択中の表示群とは別の群を表示群として選択し（ステップＳ１８）、ステップＳ１４に戻る。これにより、映像データを構成する複数のフレームが、表示群を切り替えながら順次立体画像として投影される。
そして、映像データの最終フレームまで投影されると（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、制御部１０は、本処理を終了する。
【００２８】
なお、制御部１０は、ステップＳ１４で表示群の帯状領域１ｂに干渉縞を形成する際に、いったん全ての表示領域１ａの反射率を、初期状態にリセットする動作を行ってもよい。この動作を行うことで、全ての表示領域１ａが同一の状態となるので、その後に各表示領域１ａの反射率を制御する動作において、それ以前の表示領域１ａの状態を考慮する必要がなく、高速化及び効率化を図ることができるという利点がある。
【００２９】
続いて、映像表示装置１００において干渉縞が形成される表示シート１の構成について詳細に説明する。
図４は表示シート１の構成を示す要部断面図である。
表示シート１は、可撓性を有するシートとして構成され、例えば図１に示すように屈曲させることも可能であり、折り曲げることもできる。表示シート１の縁には選択回路１１が設けられ、この選択回路１１に、表示シート１の表示状態を制御する制御部１０が接続されている。
表示シート１の表面は、透光性を有する表面層１５０により覆われ、表示シート１の裏面側は可撓性を有するベースシート１０１で構成され、これらベースシート１０１と表面層１５０との間に各部を収めた構成となっている。
【００３０】
表面層１５０は、透明または半透明の透光性を有する層であり、有色（白色を含む）または無色のいずれであってもよい。表面層１５０は、例えば合成樹脂により構成される。表面層１５０の下側、すなわちベースシート１０１側の面は平滑で高い反射率を有するハーフミラーとして機能し、下方から入射した光を反射する。
ベースシート１０１は、可撓性を有するとともに、後述する各部を支持可能な所定の引っ張り強度を有するシートである。ベースシート１０１の透明度は任意であるが、表示シート１の表面（表面層１５０側）の表示を妨げないように、不透明または半透明であることが好ましい。ベースシート１０１には、合成樹脂製のシート或いはガラス等の無機材料からなるシートを用いることができる。
なお、以下の説明においては、便宜上、表面層１５０側を上、ベースシート１０１側を下として説明する。勿論、表示シート１の使用時における表示シート１の設置状態や設置の向きは何ら制限されない。
【００３１】
ベースシート１０１の上側には、複数の分極用ピエゾ素子１２０が配置される。分極用ピエゾ素子１２０は、強誘電体（例えば、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム等）で構成される板または膜或いは層である。分極用ピエゾ素子１２０は、下側に配置されたＸ方向配線１１１と、上側に配置されたＹ方向配線１１２とに接続されている。
【００３２】
図５は、Ｘ方向配線１１１、Ｙ方向配線１１２、分極用ピエゾ素子１２０及び駆動用ピエゾ素子１４０の配置状態を示す要部斜視図であり、図６は、分極用ピエゾ素子１２０と各配線の接続状態を示す要部平面図である。
図５及び図６に示すように、本実施形態の分極用ピエゾ素子１２０は、正方形に形成され、表示シート１のほぼ全面に、縦方向及び横方向に所定間隔をあけてマトリクス状に並んでいる。
分極用ピエゾ素子１２０の下側には、表示シート１の幅方向に延びるＸ方向配線１１１が配置されている。Ｘ方向配線１１１は金属やカーボン等の導体材料からなる膜或いは層であり、分極用ピエゾ素子１２０に電気的に接続されている。Ｘ方向配線１１１は、所定間隔をあけて並ぶ分極用ピエゾ素子１２０に対応して、表示シート１の長手方向に平行に並べて複数設けられている。１本のＸ方向配線１１１には、Ｘ方向配線１１１に沿って一列に並ぶ複数の分極用ピエゾ素子１２０が接続されている。
【００３３】
また、分極用ピエゾ素子１２０の上側には、表示シート１の長手方向に延びるＹ方向配線１１２が、表示シート１の幅方向に並べて配置されている。Ｙ方向配線１１２はＸ方向配線１１１と同様、金属やカーボン等の導体材料からなる薄膜であり、分極用ピエゾ素子１２０に電気的に接続されている。Ｙ方向配線１１２は、所定間隔をあけて並ぶ分極用ピエゾ素子１２０に対応して、表示シート１の幅方向に平行に並べて複数設けられている。１本のＹ方向配線１１２には、Ｙ方向配線１１２に沿って一列に並ぶ複数の分極用ピエゾ素子１２０が接続されている。
Ｙ方向配線１１２は、Ｘ方向配線１１１及び後述する透明配線１１３とともに、配線部１１０を構成する。
ここで、Ｘ方向配線１１１及びＹ方向配線１１２は、保持用配線部を構成し、Ｙ方向配線１１２及び透明配線１１３は駆動用配線部を構成する。
【００３４】
全てのＸ方向配線１１１及びＹ方向配線１１２は、それぞれ選択回路１１（図１）に接続されている。
選択回路１１は、制御部１０の制御に従って、複数のＸ方向配線１１１の中から１または複数のＸ方向配線１１１を選択し、選択したＸ方向配線１１１を制御部１０に接続する。また、選択回路１１は、複数のＹ方向配線１１２の中から１または複数のＹ方向配線１１２を選択し、選択したＹ方向配線１１２を制御部１０に接続する。制御部１０は、選択回路１１により選択されたＸ方向配線１１１、Ｙ方向配線１１２の電位を制御し、Ｘ方向配線１１１とＹ方向配線１１２との間に電圧を印加する。
【００３５】
図４に示すように、分極用ピエゾ素子１２０の下側に位置するＸ方向配線１１１と表面層１５０との間には、絶縁層１３１が配されている。絶縁層１３１は、絶縁性を有する合成樹脂等であり、Ｘ方向配線１１１とＸ方向配線１１１との間、及び、Ｘ方向配線１１１と表面層１５０との間の空間を満たしており、Ｘ方向配線１１１や分極用ピエゾ素子１２０と表面層１５０とを絶縁及び保護する役目がある。
絶縁層１３１の色について特に制限は無いが、例えば遮光性を有する材料を用いた場合には、表面層１５０から余分な反射光が放射されるのを防ぐことができる。すなわち、後述する駆動用ピエゾ素子１４０は透光性の材料であっても遮光性の材料であっても良いが、透光性の材料を用いた場合、表面層１５０から入射した光が駆動用ピエゾ素子の下方に位置するＸ方向配線１１１に達し、このＸ方向配線１１１で反射する可能性がある。ここで、絶縁層１３１が遮光性を有する材料、或いは、透光性の低い材料で構成されている場合、Ｘ方向配線１１１に外光が殆ど達しない上、Ｘ方向配線１１１の反射光が表面層１５０へ放射されないので、駆動用ピエゾ素子１４０の動作に関係なく放射される余分な放射光を防止できるという利点がある。
【００３６】
分極用ピエゾ素子１２０の上方には、駆動用ピエゾ素子１４０（圧電体）が、分極用ピエゾ素子１２０に対応するようにマトリクス状に並べて配置されている。
一つの駆動用ピエゾ素子１４０は、一つの表示領域１ａ（図１）に相当する。
駆動用ピエゾ素子１４０は、圧電体で構成され、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム等の無機圧電体材料、或いは、ポリフッ化ビニリデン等の有機圧電体材料で構成される板または膜或いは層である。図５に示すように、本実施形態の駆動用ピエゾ素子１４０は、正方形に形成され、表示シート１の縦方向及び横方向に所定間隔をあけてマトリクス状に並んでいる。
【００３７】
駆動用ピエゾ素子１４０の上面には、透明配線１１３が敷設されている。透明配線１１３は、酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide）や、酸化亜鉛系透明導電材料、水酸化マグネシウム−炭素系透明導電材料等の、透光性を有する導体の膜（層）で構成されている。透明配線１１３は、所定間隔を開けて並ぶ駆動用ピエゾ素子１４０に対応して、例えばＸ方向配線１１１と同じく表示シート１の幅方向に延びるように、平行に並べて複数設けられている。全ての透明配線１１３は選択回路１１（図１）に接続され、これら複数の透明配線１１３の中から任意の１本を、選択回路１１によって選択できる。
【００３８】
透明配線１１３はＸ方向配線１１１と同方向に並べて配設されているので、１本の透明配線１１３と１本のＹ方向配線１１２とが選択されると、その交差する場所に位置する一つの駆動用ピエゾ素子１４０が特定される。選択回路１１（図１）は、制御部１０の制御に従って１または複数の透明配線１１３を選択し、選択した透明配線１１３を制御部１０に接続する。制御部１０は、選択回路１１により接続された透明配線１１３を接地させる。
【００３９】
隣接する駆動用ピエゾ素子１４０と駆動用ピエゾ素子１４０との間には、スペーサー１４１が配設されている。スペーサー１４１の厚みは、合成樹脂等の絶縁材料で構成され、電界が印加されていない状態の駆動用ピエゾ素子１４０と透明配線１１３とを合わせた厚みに相当し、駆動用ピエゾ素子１４０、透明配線１１３及びスペーサー１４１が一つの層を形成している。この層とＹ方向配線１１２との間、及び、Ｙ方向配線１１２とＹ方向配線１１２との間に形成される空間は、絶縁層１３２により満たされている。絶縁層１３２は、絶縁層１３１と同様に構成される絶縁体の層である。また、スペーサー１４１は隣り合う透明配線１１３の間も区分する。
【００４０】
駆動用ピエゾ素子１４０の上方には、透明配線１１３の上に誘電体ミラー１４２が設けられている。誘電体ミラー１４２は、１層または多層の誘電体の膜で構成され、ハーフミラーとして機能する。すなわち、誘電体ミラー１４２は、表面層１５０を通して表示シート１内部に入射した外光を表面層１５０へ反射する。本実施形態の誘電体ミラー１４２はアルミニウムで構成されており、酸化防止のため、誘電体ミラー１４２の上面（表面）は酸化膜１４３により覆われている。
【００４１】
誘電体ミラー１４２と表面層１５０の下面は、いずれもハーフミラーであるため、これらの２つの面のファブリ・ペロー干渉の干渉効果により、外部から表面層１５０を透過して入射した光のうち特定の波長の光が、反射光として外部に放射される。つまり、誘電体ミラー１４２は表面層１５０と組み合わされて反射層を構成し、入射光に含まれる所定波長の光を反射する。ここで、反射される光の波長は、誘電体ミラー１４２と表面層１５０との間の空間１４４の厚み（ギャップ）によって決まるので、表示シート１により表示する色の波長に合わせて上記ギャップの大きさが予め設定されている。本実施形態では、ギャップの大きさは、光源ユニット２から照射される参照光２２の波長に合わせて設定されている。
【００４２】
誘電体ミラー１４２の下面（裏面）は、透明配線１１３に密着しており、透明配線１１３は駆動用ピエゾ素子１４０の上面に固定されている。このため、後述するように駆動用ピエゾ素子１４０が変形すると、駆動用ピエゾ素子１４０の変形に伴って透明配線１１３とともに誘電体ミラー１４２が変位し、誘電体ミラー１４２と表面層１５０との間のギャップが拡大する。ギャップが拡大すると、誘電体ミラー１４２における反射率が著しく低下するので、この位置では表示シート１の表面への反射光がほぼ無くなる。これを表示シート１の表面側から見れば、所定波長の光を反射する部分と、殆ど反射しない部分とが存在するので、各部分を制御することによって所定の色で画像を表示できる。
以下、駆動用ピエゾ素子１４０を変形させる動作について説明する。
【００４３】
図５に示すように、一つの駆動用ピエゾ素子１４０に対しては１本のＹ方向配線１１２と１本の透明配線１１３とが接続されているので、選択回路１１によって１本ずつＹ方向配線１１２と透明配線１１３とを選択することで、この１組のＹ方向配線１１２、透明配線１１３に接続された唯一の駆動用ピエゾ素子１４０を選択できる。従って、選択回路１１によって一組のＹ方向配線１１２、透明配線１１３を選択して制御部１０に接続し、制御部１０においてＹ方向配線１１２に正又は負の電圧を印加するとともに透明配線１１３を接地させると、特定の駆動用ピエゾ素子１４０に対して電界が印加される。この駆動用ピエゾ素子１４０はＹ方向配線１１２と透明配線１１３との間の電界を受けて変形する。
【００４４】
図７は、駆動用ピエゾ素子１４０の変形（駆動）の様子を説明する図である。図７（Ａ）は駆動用ピエゾ素子１４０の非駆動時を示す駆動用ピエゾ素子１４０近傍の要部断面図であり、図７（Ｂ）は駆動時における要部断面図である。
Ｙ方向配線１１２と透明配線１１３との間に電界が印加されていない状態では、図７（Ａ）に示すように、駆動用ピエゾ素子１４０は透明配線１１３とともにスペーサー１４１と同じ厚みを保持している。この場合の、表面層１５０の下面と誘電体ミラー１４２とのギャップは予め設定された値ｄ１である。
ここで、Ｙ方向配線１１２と透明配線１１３との間に電界が印加されると、図７（Ｂ）に示すように、駆動用ピエゾ素子１４０が厚み方向に変形し、この変形に伴って誘電体ミラー１４２が下方に変位する。この状態における表面層１５０の下面と誘電体ミラー１４２とのギャップは拡大し、最も大きい場所で、図中ｄ２で示す大きさになる。
【００４５】
図７（Ｂ）に示すようにギャップが拡大した場合、誘電体ミラー１４２における反射率が低下し、外光が吸収されるため、表面層１５０から放射される反射光の光量が低減する。従って、駆動用ピエゾ素子１４０に電界を印加するか否かに応じて反射光の光量を大きく異ならせることができるので、表示シート１を表面側から見た場合に所定色の光を反射する部分と暗い部分とを混在させることができ、表示シート１全体で画像を表示できる。
このように、表示シート１は、ファブリ・ペロー干渉による光干渉効果により、入射光に含まれる所定波長の光を反射する機能を備え、一部の駆動用ピエゾ素子１４０に電界を印加して変形させることにより、駆動用ピエゾ素子１４０の位置毎に反射光を変化させて、反射光の強弱或いは有無による表示を行える。この場合、各々の駆動用ピエゾ素子１４０は表示単位（いわゆる画素）として機能し、外光（参照光）を利用して、表示シート１に文字や画像等を自在に表示できる。
【００４６】
ここで、駆動用ピエゾ素子１４０に対して電界を印加した場合、駆動用ピエゾ素子１４０は透明配線１１３及びＹ方向配線１１２と静電結合するので、Ｙ方向配線１１２及び透明配線１１３は駆動用ピエゾ素子１４０に対して電気的に直接接続されている必要はない。また、駆動用ピエゾ素子１４０に対して直接電圧を印加する場合には、Ｙ方向配線１１２及び透明配線１１３を駆動用ピエゾ素子１４０に電気的に接続した構成とすればよい。
【００４７】
また、図５に示すように、一つの分極用ピエゾ素子１２０に対しては１本のＸ方向配線１１１と１本のＹ方向配線１１２とが接続されているので、１本のＸ方向配線１１１と１本のＹ方向配線１１２とを選択した場合、この１組のＸ方向配線１１１、Ｙ方向配線１１２に接続された唯一の分極用ピエゾ素子１２０に対して、Ｘ方向配線１１１及びＹ方向配線１１２を介して電圧を印加することができる。
分極用ピエゾ素子１２０は強誘電体で構成されるから、Ｘ方向配線１１１とＹ方向配線１１２とに電圧を印加すると、分極用ピエゾ素子１２０に分極が生じる。例えば、Ｘ方向配線１１１を低電圧側とし、Ｙ方向配線１１２を高電圧側として、分極用ピエゾ素子１２０に電圧を印加すると、分極が生じて分極用ピエゾ素子１２０の上面に負電荷が局在し、分極用ピエゾ素子１２０の下面に正電荷が局在した状態となる。
【００４８】
図５に示すように、一つの分極用ピエゾ素子１２０の真上には一つの駆動用ピエゾ素子１４０が位置しているから、分極用ピエゾ素子１２０に分極が生じると、その真上の駆動用ピエゾ素子１４０が分極用ピエゾ素子１２０の表面の電荷の影響を受ける。例えば、分極用ピエゾ素子１２０の上面に負電荷が局在する場合、駆動用ピエゾ素子１４０の周囲には透明配線１１３から分極用ピエゾ素子１２０に向かう電界が生じる。このとき透明配線１１３が制御部１０によって接地されていれば、より強い電界が生じる。そして、分極用ピエゾ素子１２０の電荷により生じた電界の影響で、圧電体である駆動用ピエゾ素子１４０は変形する。
また、Ｙ方向配線１１２に電圧を印加して駆動用ピエゾ素子１４０を変形させた状態で、分極用ピエゾ素子１２０の電荷により電界が生じた場合、駆動用ピエゾ素子１４０は、分極用ピエゾ素子１２０の電荷によって変形した状態を保つ。このため、Ｙ方向配線１１２への電圧の印加を止めても、駆動用ピエゾ素子１４０が変形したままになる。
【００４９】
制御部１０（図２）の第１制御部２１０及び第２制御部２２０が、選択部１１ａ、１１ｂにより選択した表示領域１ａの反射率を調整する動作は、以下の通りである。
まず、対象の表示領域１ａの駆動用ピエゾ素子１４０に繋がる一組のＹ方向配線１１２及び透明配線１１３を、選択部１１ａ、１１ｂによって選択させる。
対象の表示領域１ａにおける反射率を低下させる場合、制御部１０は、選択されたＹ方向配線１１２及び透明配線１１３の間に、ピエゾ振動電圧部２１４、２２４から供給される電圧により、電界を印加する。これにより、駆動用ピエゾ素子１４０に電界が印加されて変形し、表示領域１ａにおける反射率が低い状態となる。
続いて、制御部１０は、選択部１１ａ、１１ｂにより、選択中の駆動用ピエゾ素子１４０の直下に位置する分極用ピエゾ素子１２０に繋がるＸ方向配線１１１を選択させ、このＸ方向配線１１１と、先に選択したＹ方向配線１１２との間に電圧を印加する。これにより、変形した駆動用ピエゾ素子１４０の直下の分極用ピエゾ素子１２０が分極して、駆動用ピエゾ素子１４０の変形を保持できるようになる。
このように、制御部１０の第１制御部２１０は、選択部１１ａによって第１群の表示領域１ａの各々を、反射率の高い状態と、反射率の低い状態とのどちらにも自在に切り替えることができる。
【００５０】
なお、制御部１０は、上述したように、第１群または第２群の帯状領域１ｂに干渉縞を形成する際に、いったん全ての表示領域１ａの反射率を初期状態にリセットする動作を行ってもよい。この動作は、選択部１１ａ或いは選択部１１ｂによって、処理対象の群の表示領域１ａに相当する分極用ピエゾ素子１２０に繋がるＸ方向配線１１１及びＹ方向配線１１２を順次選択し、このＸ方向配線１１１及びＹ方向配線１１２を介して、分極用ピエゾ素子１２０に蓄積されている電荷を放出させればよい。この動作を、対象の群を構成する全ての表示領域１ａについて行えば、その群の表示領域１ａの反射率は初期状態に戻る。
【００５１】
また、例えば、選択部１１ａ、１１ｂが、それぞれ、全てのＸ方向配線１１１及びＹ方向配線１１２を同時に選択する機能を備えた構成としてもよい。この場合、選択部１１ａ、１１ｂのうち、対象の群に接続された側において、全てのＸ方向配線１１１及びＹ方向配線１１２を選択して接地させると、その群の全ての表示領域１ａに対応する分極用ピエゾ素子１２０の分極が解消する。この構成では、簡単かつ高速に、多くの表示領域１ａを初期状態に戻すことができる。
この動作を行うことで、各表示領域１ａの反射率を調整して干渉縞を形成する動作において、それ以前の表示領域１ａの状態を考慮する必要がなく、高速化及び効率化を図ることができる。
【００５２】
以上のように、本発明を適用した実施形態に係る映像表示装置１００によれば、光波の干渉現象を正確に発生させるための物理的な構造体の特質を有する原理と同一の原理であるファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって所定波長の光を反射する機能を備えた表示シート１の表示領域１ａを複数の群に分け、表示領域１ａで構成される帯状領域１ｂに群毎に干渉縞を形成して、光源ユニット２から参照光を照射するので、複数の群を切り替えながら異なる立体画像を次々と投影することができ、一つの群によりホログラムを投影した後、他の群により別の画像のホログラムを投影することで、ホログラムを順次変化させて、ホログラムによる立体映像を表示できる。
この場合、第１群と第２群とを切り替えることにより、一つの群において干渉縞を形成する時間を長く確保できるので、高解像度化が容易である。第１群の帯状領域１ｂに参照光２２を照射している間に、第２群の干渉縞を形成すればよいので、解像度を高めて干渉縞の形成に時間がかかったとしても、干渉縞の形成が追いつかないという事態が生じない。これにより、高解像度で緻密な干渉縞を形成できる。また、短い時間でホログラムを切り替えることが可能なため、高速にホログラムを変化させることができ、滑らかな立体映像を表示できる。特に、ホログラムは残像が残りやすい特性を有するので、先に投影したホログラムの残像を残しつつ次のホログラムを投影することで、より滑らかに変化する立体映像を表示・再生できる。さらに、干渉縞の形成自体を高速化する特別な仕組みを必要とせず、シンプルな構成によって容易に実現できる。特に、映像表示装置１００は、可撓性を有する薄型の表示シート１を用いているため、設置場所の確保が容易であり、例えば壁掛け型としても、吊り下げ型としても、床面に立設された台座に固定してもよく、設置スペースはわずかで済むという利点がある。
【００５３】
また、制御部１０により、一つの群の表示領域１ａを用いて１フレームの画像を構成する干渉縞を形成する動作を、対象の群を切り替えながら連続して実行し、制御部１０によって各群の表示領域１ａに干渉縞が形成される毎に、光源ユニット２によって参照光を照射する群を切り替えるので、ホログラムを連続的にかつ高速に変化させることで、滑らかな立体映像の投影を可能とし、かつ、高解像度化が容易である。
また、表示シート１は矩形で構成され、この矩形の表示シート１において、複数の表示領域１ａは表示シート１の一辺に沿って並ぶ複数の帯状領域１ｂに分けられ、各群は複数の帯状領域１ｂによって構成され、帯状領域１ｂは、異なる群を構成する帯状領域１ｂが隣り合うよう配置された構成であるため、第１群、第２群のいずれにおいても、表示シート１全体とほぼ同じサイズの干渉縞を形成できるので、表示シート１の表示領域１ａを効率よく使って、大きなサイズで緻密なホログラムを投影できる。また、群を切り替えた場合に干渉縞のサイズと位置とが殆ど変わらないため、群を切り替えた場合のホログラムの変化を微少な変化とすることができ、立体映像をより滑らかに変化させることができる。
【００５４】
また、駆動用ピエゾ素子１４０の変形量は、駆動用ピエゾ素子１４０に加わる電界の強度によって変化する。このため、駆動用ピエゾ素子１４０に印加する電界、分極用ピエゾ素子１２０に印加する電圧を調整することで、駆動用ピエゾ素子１４０の変形量を調整し、誘電体ミラー１４２により反射される光の反射率、或いは、誘電体ミラー１４２による反射と吸収を任意に変化させることができる。つまり、各表示領域１ａにおける反射率を複数段階に異ならせて、階調表現を実現することも可能である。
【００５５】
表示シート１は、分極用ピエゾ素子１２０に蓄積された電荷により駆動用ピエゾ素子１４０の変形を保持できるので、表示状態の保持に要する電力量が小さくて済み、給電しなくても長時間にわたって表示状態を保持できる。このため、制御部１０によって形成された干渉縞を、外部から給電せずに長時間保持できる。また、一般に圧電体の変形は極めて迅速であるため、制御部１０の制御により各表示領域１ａの駆動用ピエゾ素子１４０が変形するまでの応答時間が非常に短い。このため、表示シート１に干渉縞を形成する処理も短時間で高速に実行できる。この表示シート１は、例えば、インクジェットプリンターと同様に構成される装置を用い、ベースシート１０１に対して、配線部１１０や分極用ピエゾ素子１２０、駆動用ピエゾ素子１４０等を構成する流体材料を噴射することにより、容易に低コストで製造可能である。
【００５６】
なお、上述した実施形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施形態に限定されない。
上記実施形態では、表示シート１の表示領域１ａを第１群と第２群とに分けた構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３以上の群に分けて、群ごとに干渉縞を形成してホログラムを投影することも勿論可能である。群が多くなれば、干渉縞の形成に要する時間に比べて著しく短い時間でホログラムを切り替えることが可能なため、より滑らかに変化する立体映像を実現できる。
また、上記実施形態では、矩形の表示シート１に、マトリクス状に矩形の表示領域１ａを並べた構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、表示領域１ａの形状、及び、表示領域１ａの配列状態は任意に変更可能である。例えば、六角形の表示領域１ａをハニカム型の平面充填構造となるよう並べてもよいし、円形の表示領域１ａを並べてもよい。この場合、表示領域１ａどうしの間に隙間を生じても、この隙間から表示シート１の表側に光が漏れなければ、特に不都合はない。
【００５７】
また、上記実施形態では、分極用ピエゾ素子１２０を分極させることにより電荷を蓄積する構成としたが、分極用ピエゾ素子１２０に代えて、圧電体以外の材料を用いた電荷蓄積素子を形成し、この電荷蓄積素子に蓄積した電荷により駆動用ピエゾ素子１４０の周囲に電界を生成させてもよい。また、表示シート１は、表面層１５０と誘電体ミラー１４２との間のファブリ・ペロー干渉により特定波長の光を反射するものであればよいので、誘電体ミラー１４２に代えて、誘電体に該当しない材料によりハーフミラーを設けてもよい。さらに、表示シート１における分極用ピエゾ素子１２０、駆動用ピエゾ素子１４０の数や配置方向は任意であり、六角形の分極用ピエゾ素子１２０及び駆動用ピエゾ素子１４０をハニカム状に配置してもよいし、円形の分極用ピエゾ素子１２０、駆動用ピエゾ素子１４０を用いてもよい。隣接する駆動用ピエゾ素子１４０の間にスペーサー１４１を設けたように、分極用ピエゾ素子１２０どうしの間に絶縁体のスペーサーを設けてもよい。そして、表示シート１における表示色も任意であり、制御部１０から表示シート１へ通電しておらず、全ての分極用ピエゾ素子１２０が分極していない状態における表示シート１の色は、白色であってもよいが、他の色であってもよく、その他の細部構成についても任意に変更可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１…表示シート（シート）、１ａ…表示領域、１ｂ…帯状領域（帯状の領域）、２…光源ユニットＩ（光源）、１０…制御部、１１…選択回路、１１ａ、１１ｂ…選択部、１００…映像表示装置（表示装置）、１４０…駆動用ピエゾ素子（圧電体）、１４２…誘電体ミラー（反射層）、１４３…酸化膜、１５０…表面層(反射層)。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有するシートに、干渉縞を形成する複数の表示領域を並べて設け、
各表示領域は、外部から入射した光のファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって、入射光のうち所定波長の光を反射する反射層と、周囲の電界に応じて変形して前記反射層の反射率を変化させる圧電体と、を備えて構成され、
特定の前記表示領域に対応する前記圧電体を選択する選択部と、
前記選択部により特定の前記圧電体を選択させ、該圧電体に電界を加えて変形させることにより、前記反射層における反射率の差によって前記表示領域に干渉縞を形成させる制御部と、
前記表示領域に形成された干渉縞に参照光を照射する光源と、を備え、
複数の前記表示領域は複数の群に分けられており、前記制御部によって一つの群の表示領域を用いて一つの画像を構成する干渉縞を形成し、前記光源によって群毎に、表示領域に形成された干渉縞に参照光を照射すること、
を特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記制御部により、一つの群の表示領域を用いて一つの画像を構成する干渉縞を形成する動作を、対象の群を切り替えながら連続して実行し、
前記制御部によって各群の表示領域に干渉縞が形成される毎に、前記光源によって参照光を照射する群を切り替えること、
を特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記シートは矩形で構成され、この矩形の前記シートにおいて、複数の前記表示領域は前記シートの一辺に沿って並ぶ複数の帯状の領域に分けられ、各群は複数の帯状の領域によって構成され、
前記帯状の領域は、異なる群を構成する領域が隣り合うよう配置されたこと、
を特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
【請求項４】
可撓性を有するシートに、干渉縞を形成する複数の表示領域を並べて設け、
各表示領域は、外部から入射した光のファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって、入射光のうち所定波長の光を反射する反射層と、周囲の電界に応じて変形して前記反射層の反射率を変化させる圧電体と、を備えて構成される表示装置を制御して、
特定の前記表示領域に対応する前記圧電体を選択し、選択した特定の前記圧電体に電界を加えて変形させることにより、前記反射層における反射率の差によって前記表示領域に干渉縞を形成させ、
複数の前記表示領域を複数の群に分け、一つの群の表示領域を用いて一つの画像を構成する干渉縞を形成し、群毎に、表示領域に形成された干渉縞に光源から参照光を照射すること、
を特徴とする表示制御方法。
【請求項１】
可撓性を有するシートに、干渉縞を形成する複数の表示領域を並べて設け、
各表示領域は、外部から入射した光のファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって、入射光のうち所定波長の光を反射する反射層と、周囲の電界に応じて変形して前記反射層の反射率を変化させる圧電体と、を備えて構成され、
特定の前記表示領域に対応する前記圧電体を選択する選択部と、
前記選択部により特定の前記圧電体を選択させ、該圧電体に電界を加えて変形させることにより、前記反射層における反射率の差によって前記表示領域に干渉縞を形成させる制御部と、
前記表示領域に形成された干渉縞に参照光を照射する光源と、を備え、
複数の前記表示領域は複数の群に分けられており、前記制御部によって一つの群の表示領域を用いて一つの画像を構成する干渉縞を形成し、前記光源によって群毎に、表示領域に形成された干渉縞に参照光を照射すること、
を特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記制御部により、一つの群の表示領域を用いて一つの画像を構成する干渉縞を形成する動作を、対象の群を切り替えながら連続して実行し、
前記制御部によって各群の表示領域に干渉縞が形成される毎に、前記光源によって参照光を照射する群を切り替えること、
を特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記シートは矩形で構成され、この矩形の前記シートにおいて、複数の前記表示領域は前記シートの一辺に沿って並ぶ複数の帯状の領域に分けられ、各群は複数の帯状の領域によって構成され、
前記帯状の領域は、異なる群を構成する領域が隣り合うよう配置されたこと、
を特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
【請求項４】
可撓性を有するシートに、干渉縞を形成する複数の表示領域を並べて設け、
各表示領域は、外部から入射した光のファブリ・ペロー干渉による光干渉効果によって、入射光のうち所定波長の光を反射する反射層と、周囲の電界に応じて変形して前記反射層の反射率を変化させる圧電体と、を備えて構成される表示装置を制御して、
特定の前記表示領域に対応する前記圧電体を選択し、選択した特定の前記圧電体に電界を加えて変形させることにより、前記反射層における反射率の差によって前記表示領域に干渉縞を形成させ、
複数の前記表示領域を複数の群に分け、一つの群の表示領域を用いて一つの画像を構成する干渉縞を形成し、群毎に、表示領域に形成された干渉縞に光源から参照光を照射すること、
を特徴とする表示制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１３４５６（Ｐ２０１１−１３４５６Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５７５４０（Ｐ２００９−１５７５４０）
【出願日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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