(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロジェクタと、前記プロジェクタからの映像を、プロジェクタとは反対側の面に映す１次スクリーンと、前記１次スクリーン上に映された映像を反射することができる透明な２次スクリーンとを備え、
前記１次スクリーンは、間隔をあけて設置された複数の液晶スクリーンで構成されており、該複数の液晶スクリーンは、選択的にそのうちの１つが前記プロジェクタからの映像をプロジェクタとは反対側の面に映すことが可能な状態となり、他の液晶スクリーンは透明状態となることを特徴とするプロジェクション型映像投影装置。
【請求項２】
少なくとも前記プロジェクタと前記１次スクリーンとが傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１記載のプロジェクション型映像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクション型映像投影装置に関し、特に、スクリーンがない空間に映像を映し出すことが可能な投影装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来の投射映像では、プロジェクタで直接スクリーンに映像を投影することにより、映されたスクリーン上の映像を見ている。このようにこの方式では、かならずスクリーン上に投影するので、投影面のない空間に映像を形成することができない。
空間に映像を形成することができる技術としては、例えば、液晶シャッタ付きの眼鏡を用いるものがある。これは、各個人が着用した液晶シャッタ付き眼鏡の開閉と同期して、右目と左目用の映像をスクリーン上に交互に投影し、これにより三次元映像を生成することにより、仮想的に空間内に映像を得ることができる。しかし、各聴視者が着用する液晶シャッタ付き眼鏡や、この眼鏡にシャッタの開閉に同期した映像を送り出すための装置等高価な設備が必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、簡単な設備で、射影面（スクリーン等）が存在しない空間上に映像を形成することができる映像投影装置を提供することが目的である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、プロジェクタと、前記プロジェクタからの映像を、プロジェクタとは反対側の面に映す１次スクリーンと、前記１次スクリーン上に映された映像を反射することができる透明な２次スクリーンとを備え、前記１次スクリーンは、間隔をあけて設置された複数の液晶スクリーンで構成し、前記複数の液晶スクリーンは、選択的にそのうちの１つが前記プロジェクタからの映像をプロジェクタとは反対側の面に映すことが可能な状態となり、他の液晶スクリーンは透明状態となるように制御して、映像の映される位置を奥行き方向に動かすことを特徴とする映像投影装置である。
この構成により、プロジェクタからの映像を１次スクリーン上に映し、透明な２次スクリーンで反射することにより、スクリーンのない空間上に映像を映し出すことが可能となる。
本発明は、例えば、博物館、テーマパーク、美術館、ショーウインドウなど、ガラス等のケース内にあるディスプレイや展示品に対してや、水族館の水槽中の水中に映像を映すことが可能であるので、これを利用して説明的な映像を映したり、特殊効果を演出したりするのに用いることができる。
【０００５】
また、少なくとも前記プロジェクタと前記１次スクリーンとが傾斜して設けることにより、設置位置等をある程度自由にすることもできる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の原理を図１を用いて説明する。図１において、１０はプロジェクタで、再生した動画や静止画を投影することができる。２０は半透過面を有する１次スクリーンで、プロジェクタ１０から投影された映像を投影された面の裏側でも鮮明に見ることができる。４０は反射も行う透過面を有するガラス等で構成された２次スクリーンである。プロジェクタ１０は、図示しないビデオ等の再生装置や、全体を制御するコンピュータ・システム等に接続されている。
【０００７】
１次スクリーンは、プロジェクタ１０から投影された映像が、１次スクリーン２０のプロジェクタの設置されている面の裏側からも鮮明に見える半透明の構成である。１次スクリーンの構成例は、図２に示している。図２において、ガラス２２のプロジェクタ側の表面には、乳白色のシート２４を貼りつけている。また、乳白色のシート２４を貼りつけていない面は、不要な光が散乱したい仕上げを行っている。このような構成で、裏側にも投影された映像が鮮明に見えるスクリーンを構成することができる。
【０００８】
このような構成例で、本発明の動作を説明する。図１において、プロジェクタ１０からの映像は、１次スクリーン２０に投影される。この映像は１次スクリーンの裏面にも映像３０として鮮明に映される。映像３０は、２次スクリーン４０の表面で反射されて、２次スクリーンの設置されている方向を見ている人６０にも見ることができる。２次スクリーン４０は透明なので、見ている人６０に対しては、２次スクリーンから反射された映像は、２次スクリーンを介して見える景色等と一緒に、スクリーンのない空間上に虚像５０として見えることになる。この虚像５０は、２次スクリーンから１次スクリーンまでの距離ｌだけ、２次スクリーンから離れた空間上に見える。プロジェクタからの映像を１次スクリーン上に映すことで、例えばＣＲＴのような画像を映し出す映像装置が視聴者に見えないので、映像のみが空間上に映されているように見える。このように、本発明の構成により、スクリーンのない空間上に映像を映し出すことが可能となる。
【０００９】
本発明は、例えば、博物館、テーマパーク、美術館、ショーウインドウなど、ガラス等のケース内にあるディスプレイや展示品に対してや、水族館の水槽中の水中に映像を映すことが可能であるので、これを利用して説明的な映像を映したり、特殊効果を演出したりするのに用いることができる。
また、本発明の構成を、科学的な研究の際に観察対象の傍らに可視化データを映すことに応用することができる。
【００１０】
図１の構成は、１次スクリーンおよび２次スクリーンが直立している場合で説明している。しかし、例えば図３に示すように、１次スクリーン２０や２次スクリーンを傾けることも可能である。この場合、視聴者６０に対する、２次スクリーンへの映像の入射角度が、２次スクリーンを構成するガラスが全反射する角度内となる必要がある。このような構成で、プロジェクタ等の位置をある程度自由に設定することができる。
【００１１】
さて、前述のように、図１において、空間に虚像５０が見える位置は、１次スクリーン２０と２次スクリーン４０との間の距離ｌに依存している。したがって、図１や図３のように１次スクリーン２０の位置が固定されている構成では、奥行き方向には虚像５０を動かすことができない。
【００１２】
図４に、奥行き方向に映像を動かすことができる構成例を示す。図４において、１次スクリーンとしては、複数の液晶スクリーン２５を間隔を持って設置した構成を有している。この複数の液晶スクリーンは、それぞれの液晶に印加する電圧を制御することにより、選択的に１つのみ白濁状態とし、他の液晶スクリーンは透明状態とすることができる。選択的に、複数の液晶スクリーン２５の１つにプロジェクタ１０からの映像を映し、これを２次スクリーン４０で反射する。これにより、より手前にある存在するように映したい映像は、２次スクリーン４０に近い液晶スクリーン２５に映す。このようにして、液晶スクリーン２５の異なる位置に対応した虚像５５を空間上に見える様にする。
【００１３】
この液晶スクリーンの構成の例を図５に示す。図５において、液晶スクリーン２５は、透明電極１５３および１５７を有する２枚のガラス板１５２および１５６の間に液晶シート１５４を挟んだ構成である。この構成において、透明電極１５３および１５７の間に電圧をかけることにより、液晶シート１５４を透明状態から白濁状態へと状態を変えることができる。液晶シートの種類により、電圧をかけないとき白濁状態である場合と、透明状態である場合とがある。電圧をかけることにより、液晶シートの状態を変化させることができる。
【００１４】
図４に戻り、複数設けた液晶スクリーン２５を制御することにより、虚像５５の見える位置を変化させることができる。すなわち、例えば液晶スクリーン２５のうち液晶スクリーンＡ上に映された映像は、虚像Ａ’として液晶スクリーンＡの位置と対応した位置に見える。同様に、液晶スクリーンＢ〜Ｄ上の映像は、虚像Ｂ’〜Ｄ’として液晶スクリーンＢ〜Ｄに対応した位置にそれぞれ見ることができる。この様にして、奥行き方向にも映像を動くように見せることができるように構成することができる。勿論、１次スクリーン自体を動く様に構成して奥行き方向の動きを実現してもよい。これらの液晶スクリーンの制御は、前述の図示しない制御装置を用いて行うことができる。
【００１５】
図６は、図４に示した本発明の構成を、例えば、水族館に適用した例を示している。図６において、プロジェクタ１０、液晶スクリーン２５は、図４と同じものである。２次スクリーンとして、水槽２００の壁面２２０に設けた窓２１０のガラス面を利用している。この窓に反射された映像は、虚像５５として水槽２００中に映されたように見える。これを利用して、例えば、魚２３０の説明を水中に映し出したように見せることが可能になる。しかも、魚が動いても、奥行き方向の動きにもある程度追随することが可能である。
【００１６】
上述の構成において、プロジェクタから映し出す映像は、テレビ信号を再生した静止画でも動画でもよい。また、ＣＧグラフィクスのようなコンピュータが作成した画像でもよい。映画やスライド写真等からの映像でもよい。
また、映像に同期して、複数の液晶スクリーンを制御することにより、擬似的に３次元画像を得ることも可能である。
【００１７】
【発明の効果】
上記の説明のように、本発明は、半透過面を有する１次スクリーン、透過面を有する２次スクリーンを組み合わせることにより、簡単な構成で、映写面が存在しない空間に映像を再生したように見せることが可能である。
【００１８】
本発明は、例えば、博物館、テーマパーク、美術館、ショーウインドウなど、ガラス等のケース内にあるディスプレイや展示品に対してや、水族館の水槽中の水中に映像を映すことが可能であるので、これを利用して説明的な映像を映したり、特殊効果を演出したりするのに用いることができる。
また、科学的な研究の際に観察対象の傍らに可視化データを映すことに応用することができる。
【００１９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の１次スクリーンの構成を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の奥行き方向の動きを実現するための構成例を示す図である。
【図５】本発明で用いている液晶スクリーンの構成を示す断面図である。
【図６】水族館に本発明を摘要した場合の示した図である。
【符号の説明】
１０  プロジェクタ
２０  １次スクリーン
２２  ガラス
２４  シート
２５  液晶スクリーン
３０  映像
４０  ２次スクリーン
５０  虚像
５５  虚像
６０  視聴者
１５２  ガラス板
１５３  透明電極
１５４  液晶シート
２００  水槽
２１０  窓
２２０  壁面
２３０  魚
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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