(57)【要約】【課題】より臨場感のある画像を観客に提供するとともに、多彩な映像表現を行うことを可能とする。【解決手段】射出光の偏光方向の違いを利用して第１の画像を３次元画像として表示する第１の表示部と、光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成され、前記第１の表示部によって前記第１の画像が投影される投影板と、を備え、前記投影板は、前記第１の画像の投影面が前記第１の表示部の前記第１の画像の射出面に対して所定の角度で傾斜されて配設されるとともに、前記投影面と逆側の面からの光の少なくとも一部を透過する、画像投影装置を提供する。【選択図】図２
2015007734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出光の偏光方向の違いを利用して第１の画像を３次元画像として表示する第１の表示部と、
光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成され、前記第１の表示部によって前記第１の画像が投影される投影板と、
を備え、
前記投影板は、前記第１の画像の投影面が前記第１の表示部の前記第１の画像の射出面に対して所定の角度で傾斜されて配設されるとともに、前記投影面と逆側の面からの光の少なくとも一部を透過する、画像投影装置。
【請求項２】
前記第１の画像の前記第１の表示部からの投影方向とは異なる方向から前記投影板に投影される第２の画像を表示する第２の表示部、
を更に備える、
請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項３】
前記第２の表示部は、前記第１の画像の前記投影面と逆側の面から前記投影板に前記第２の画像を投影する、
請求項２に記載の画像投影装置。
【請求項４】
前記投影板の厚さは、前記投影板の材料の屈折率と前記第１の表示部の前記射出面における画素間隔とに少なくとも基づいて決定される、
請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項５】
前記投影板の材料の屈折率と、前記投影板の前記投影面と前記第１の表示部の前記射出面とがなす角の角度と、に応じて、前記投影板での画像の表示状態が制御される、
請求項１項に記載の画像投影装置。
【請求項６】
前記投影板での画像の表示状態は、前記投影板におけるｐ偏光の反射率及びｓ偏光の反射率に応じて制御される、
請求項５に記載の画像投影装置。
【請求項７】
前記投影板の材料はアクリル系樹脂である、
請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項８】
前記投影板の前記投影面の前記第１の表示部の前記射出面に対する配設角度は、４５度である、
請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項９】
前記投影板の厚さは約１ｍｍ〜５ｍｍである、
請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項１０】
前記投影板の材料がアクリル系樹脂であり、前記第１の表示部の表示画面における画素間隔が約４ｍｍである場合、
前記投影板の厚さは約２ｍｍである、
請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項１１】
射出光の偏光方向の違いを利用して第１の画像を３次元画像として表示する第１の表示装置と、
光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成され、前記第１の表示装置によって前記第１の画像が投影される投影板と、
を備え、
前記投影板は、前記第１の画像の投影面が前記第１の表示装置の前記第１の画像の射出面に対して所定の角度で傾斜されて配設されるとともに、前記投影面と逆側の面からの光の少なくとも一部を透過する、画像投影システム。
【請求項１２】
射出光の偏光方向の違いを利用して３次元画像である第１の画像を表示する第１の表示装置から、光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成される投影板に当該第１の画像を投影すること、
を含み、
前記投影板は、前記第１の画像の投影面が前記第１の表示装置の前記第１の画像の射出面に対して所定の角度で傾斜されて配設されるとともに、前記投影面と逆側の面からの光の少なくとも一部を透過する、画像投影方法。
【請求項１３】
射出面から偏光方向の異なる光を射出することにより３次元画像である第１の画像を表示するとともに、
前記射出面に対して所定の角度で傾斜されて配設される投影面を有し、光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成されるとともに、当該投影面と逆側の面からの光の少なくとも一部を透過する投影板の当該投影面、に向かって、当該第１の画像を投影する、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像投影装置、画像投影システム、画像投影方法及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の催事やアトラクション等において、実像とスクリーン等へのプロジェクタからの投影像とを重ね合わせて観客に対して提示する、ペッパーズゴースト（Ｐｅｐｐｅｒ’ｓ  Ｇｈｏｓｔ）と呼ばれる技法が知られている。ペッパーズゴースト技法を用いることにより、あたかも空間に像が浮かんでいるかのような錯覚を観客に与えることができ、多様な演出や表現が可能となる。例えば、特許文献１には、枠に固定された少なくとも部分的に透明なフォイルスクリーンを、プロジェクタからの光の投影方向に対して所定の角度を有するように配置し、当該プロジェクタからの投影光が当該フォイルスクリーンの一面に投影されることにより、空間上に当該プロジェクタからの投影像を表示させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５３１０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、近年、上記のような空間上への像の投影において、観客により臨場感のある映像体験を提供するとともに多彩な映像表現を行うために、３次元画像（３Ｄ画像）を投影像として用いることに対する要求が高まっている。また、催事やアトラクションという、多数の人間があらゆる方向から投影像を見ることが想定される状況においては、３Ｄ画像を生成するための方式として、３Ｄ画像の見え方についてスクリーンに対する観客の位置の依存性が比較的少なく、観客に装着される３Ｄ画像用の眼鏡を比較的安価に提供可能な、偏光方式が用いられることが好ましい。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、フォイルスクリーンにプロジェクタから像が投影された際に、当該フォイルスクリーンでの反射によって投影像を構成する光の偏光方向が乱れてしまう可能性がある。このように、特許文献１に記載の技術では、投影像における偏光の制御が困難であり、３Ｄ画像を上手く生成できない恐れがあった。
【０００６】
そこで、本開示では、より臨場感のある画像を観客に提供するとともに、多彩な映像表現を行うことが可能な、新規かつ改良された画像投影装置、画像投影システム、画像投影方法及び表示装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示によれば、射出光の偏光方向の違いを利用して第１の画像を３次元画像として表示する第１の表示部と、光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成され、前記第１の表示部によって前記第１の画像が投影される投影板と、を備え、前記投影板は、前記第１の画像の投影面が前記第１の表示部の前記第１の画像の射出面に対して所定の角度で傾斜されて配設されるとともに、前記投影面と逆側の面からの光の少なくとも一部を透過する、画像投影装置が提供される。
【０００８】
また、本開示によれば、射出光の偏光方向の違いを利用して第１の画像を３次元画像として表示する第１の表示装置と、光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成され、前記第１の表示装置によって前記第１の画像が投影される投影板と、を備え、前記投影板は、前記第１の画像の投影面が前記第１の表示装置の前記第１の画像の射出面に対して所定の角度で傾斜されて配設されるとともに、前記投影面と逆側の面からの光の少なくとも一部を透過する、画像投影システムが提供される。
【０００９】
射出光の偏光方向の違いを利用して３次元画像である第１の画像を表示する第１の表示装置から、光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成される投影板に当該第１の画像を投影すること、を含み、前記投影板は、前記第１の画像の投影面が前記第１の表示装置の前記第１の画像の射出面に対して所定の角度で傾斜されて配設されるとともに、前記投影面と逆側の面からの光の少なくとも一部を透過する、画像投影方法が提供される。
【００１０】
射出面から偏光方向の異なる光を射出することにより３次元画像である第１の画像を表示するとともに、前記射出面に対して所定の角度で傾斜されて配設される投影面を有し、光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成されるとともに、当該投影面と逆側の面からの光の少なくとも一部を透過する投影板の当該投影面、に向かって、当該第１の画像を投影する、表示装置が提供される。
【００１１】
本開示によれば、偏光方式によって第１の画像を３次元画像として表示する第１の表示部と、光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成され、当該第１の表示部によって第１の画像が投影される投影板と、が備えられる。また、当該投影板は、当該第１の画像が投影される投影面が、当該第１の表示部の当該第１の画像の射出面に対して所定の角度で傾斜されて配設されるとともに、当該投影面と逆側の面からの光の少なくとも一部を透過する。従って、当該投影板に投影された３次元画像である第１の画像が当該第１の画像を構成する光の偏光方向が保たれたまま所定の角度で反射され、その反射方向から当該投影板を観察する観客に対して３次元画像である第１の投影像として提供される。また、当該第１の画像の投影面と逆側の面の方向に位置する実像が、当該投影板を透過した透過像として当該投影板を観察する観客に対して提供される。従って、当該投影板を観察する観客に対して、３次元画像である第１の投影像と、当該投影板の向こう側に存在する実像とが重ね合わされた画像が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本開示によれば、より臨場感のある画像を観客に提供するとともに、多彩な映像表現を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の第１の実施形態に係る画像投影装置の一構成例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す画像投影装置を側面から見た様子を示す側面図である。
【図３Ａ】第１の実施形態に係る画像投影装置の一適用例について説明するための説明図である。
【図３Ｂ】第１の実施形態に係る画像投影装置の一適用例について説明するための説明図である。
【図３Ｃ】第１の実施形態に係る画像投影装置の一適用例について説明するための説明図である。
【図４】第１の実施形態に係る投影板の厚さを決定する方法について説明するための説明図である。
【図５】投影板における第１の画像の反射率について説明するための説明図である。
【図６】本開示の第２の実施形態に係る画像投影装置の一構成例を示す側面図である。
【図７Ａ】第２の実施形態に係る画像投影装置の一適用例について説明するための説明図である。
【図７Ｂ】第２の実施形態に係る画像投影装置の一適用例について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１５】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施形態
１−１．画像投影装置の構成
１−２．適用例
１−３．投影板の構成について
１−４．投影板での画像の表示制御について
２．第２の実施形態
２−１．画像投影装置の構成
２−２．適用例
３．まとめ
【００１６】
＜１．第１の実施形態＞
［１−１．画像投影装置の構成］
まず、図１及び図２を参照して、本開示の第１の実施形態に係る画像投影装置の一構成例について説明する。図１は、本開示の第１の実施形態に係る画像投影装置の一構成例を示す斜視図である。図２は、図１に示す画像投影装置を側面から見た様子を示す側面図である。なお、以下では、ステージ上で行われる各種のアトラクションに対して、第１の実施形態に係る画像投影装置が適用される場合を例に挙げて説明を行う。従って、図１及び図２では、第１の実施形態に係る画像投影装置とともに当該ステージも図示している。また、図２では、ステージ上でアトラクションを実演する演者や当該ステージ上で行われるアトラクションを観察する観客も図示している。
【００１７】
図１及び図２を参照すると、本開示の第１の実施形態に係る画像投影装置１０は、表示部１１０及び投影板１２０を備える。また、画像投影装置１０は、ステージ３０と観客４０との間に設けられる。このように、第１の実施形態においては、観客４０は画像投影装置１０を介してステージ３０上のアトラクションを観察する。図２では、観客４０の視線の方向を模式的に破線の矢印で示している。
【００１８】
表示部１１０は、各種の情報を画像、文字、グラフ等あらゆる形式でユーザに対して視覚的に表示する表示手段であり、例えばディスプレイ装置等の表示装置によって構成される。以下の説明では、表示部１１０のことを表示装置１１０とも呼称する。また、後述する本開示の第２の実施形態に係る画像投影装置が他の表示部を更に備えることから、以下の説明では、これら複数の表示部を区別するために、図１及び図２に示す表示部１１０のことを、第１の表示部１１０又は第１の表示装置１１０とも呼称する。
【００１９】
図１及び図２に示すように、表示部１１０は、画像を構成する光を射出する（以下、「画像を射出する」とも呼称する。）射出面１１１を上方に向けた状態で床面（地面）に載置される。ここで、以下の説明では、図１及び図２に示すように、表示部１１０が画像を射出する方向（図１及び図２における上下方向）をｚ軸方向と定義し、観客４０がステージ３０を見る方向をｘ軸方向と定義し、ｘ軸方向及びｚ軸方向と互いに直交する方向をｙ軸方向と定義する。また、ｚ軸方向において、第１の表示部１１０から第１の画像が射出される方向をｚ軸の正方向と定義する。更に、ｘ軸方向において、ステージ３０から観客４０に向かう方向をｘ軸の正方向と定義する。なお、表示部１１０の射出面１１１は、表示部１１０において画像を構成する光が射出される仮想的な面であり、ｘ軸とｙ軸とで規定される平面（ｘ−ｙ平面）と平行な面を示している。表示部１１０の表示画面が平面であり、ｘ−ｙ平面と平行な面であれば、射出面１１１は当該表示画面と同一の面であってもよい。
【００２０】
第１の表示部１１０は、射出面１１１からの射出光の偏光方向の違いを利用した、いわゆる偏光方式によって３次元画像（３Ｄ画像）を表示することが可能なディスプレイ装置等によって構成される。例えば、第１の表示部１１０は、偏光方式によって３Ｄ画像を表示することが可能なＬＥＤディスプレイ装置であってよい。なお、以下の説明では、第１の表示部１１０が表示する画像のことを第１の画像と呼称する。すなわち、第１の表示部１１０は、射出光の偏光方向の違いを利用して第１の画像を３Ｄ画像として表示する機能を有する。なお、当該第１の画像には、第１の表示部１１０がその表示画面に表示し得るあらゆる表示が含まれる。例えば、第１の実施形態においては、第１の画像には、画像だけでなく文字やグラフ等も含まれ得る。
【００２１】
ここで、ディスプレイ装置等の表示装置において３Ｄ画像を表示させるための一方式である偏光方式について説明する。偏光方式においては、表示画面に位相差板や偏光板が設けられ、表示画面からの射出光の偏光方向が制御される。その際、表示画面が２つの領域に分割され、第１の領域からは第１の偏光方向（例えばｓ偏光の偏光方向）を有する光が射出され、第２の領域からは当該第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向（例えばｐ偏光の偏光方向）を有する光が射出されるように、第１及び第２の領域に位相差板や偏光板等が適宜設けられる。ｓ偏光とｐ偏光の代わりに、右円偏光と左円偏光が用いられてもよい。そして、第１の領域と第２の領域とは、例えば表示画面における画素の１ラインごとに交互に設けられる（ラインバイライン方式）。例えば、表示画面を構成する画素のラインのうち、偶数番目のラインの画素からは第１の偏光方向を有する光が射出され、奇数番目のラインの画素からは第２の偏光方向を有する光が射出されるように、偶数番目及び奇数番目のラインの画素に位相差板や偏光板等の構成が適宜設けられる。このような構成を有することにより、表示画面からは、偶数番目のラインの画素と奇数番目のラインの画素とから、互いに異なる偏光方向を有する光が射出される。
【００２２】
一方、視聴者は、所定の偏光方向の光のみを透過させる偏光グラス（偏光眼鏡）を掛けた状態で当該表示画面の画像を視聴する。ここで、当該偏光グラスにおいては、視聴者の左右の目に対して、一方の目には第１の偏光方向を有する光のみを入射させ、他方の目には第２の偏光方向を有する光のみを入射させるように、位相差板や偏光板が設けられている。従って、例えば視聴者の右目には偶数番目のラインの画素からの射出光のみが入射し、視聴者の左目には奇数番目のラインの画素からの射出光のみが入射する。よって、偶数番目のラインの画素によって右目用の画像を表示し、奇数番目のラインの画素によって左目用の画像を表示するように、表示画面における表示を制御することにより、ユーザの左右の目にそれぞれ異なる画像を認識させることができる。従って、右目用の画像と左目用の画像として、ユーザの視差を考慮した画像を表示させることにより、ユーザに対して３Ｄ画像を表示することが可能となる。
【００２３】
第１の実施形態においては、第１の表示部１１０は、上述したラインバイライン方式が適用された、偏光方式によって３Ｄ画像を表示することが可能なＬＥＤディスプレイ装置であってよい。なお、第１の表示部１１０として適用可能な、偏光方式によって３Ｄ画像を表示するＬＥＤディスプレイ装置としては、例えば、本願出願人による先行特許出願である特開２０１２−２４２５６４号公報や特開２０１２−２５２１０４号公報を参照することができる。ただし、第１の実施形態に係る第１の表示部１１０はかかる構成に限定されない。第１の表示部１１０における偏光方式はラインバイライン方式でなくてもよいし、第１の表示部１１０はＬＥＤディスプレイ装置以外の他のディスプレイ装置（例えば液晶ディスプレイ装置や有機ＥＬディスプレイ装置等）によって構成されてもよい。第１の実施形態においては、第１の表示部１１０は偏光方式によって３Ｄ画像を表示する機能を有すればよく、その具体的な構成や表示制御の方法については、偏光方式によって３Ｄ画像を表示可能な一般的な表示装置における各種の公知の構成や技術が適用され得る。また、図１及び図２では、簡単のため、第１の表示部１１０の詳細な構成は図示を省略しているが、第１の表示部１１０は、一般的な公知の表示装置が有する各種の構成を備えてよい。
【００２４】
投影板１２０は、光学的に等方体な材料によって所定の厚さで形成され、投影板１２０の一面である投影面１２１には、第１の表示部１１０によって第１の画像が投影される。図１及び図２に示すように、投影板１２０は、投影面１２１が第１の表示部１１０の第１の画像の射出面１１１に対して、所定の角度Ｒで傾斜されて配設される。図２に示す例では、投影面１２１に投影された第１の画像がｘ軸の正方向に向かって反射されるように、当該所定の角度Ｒは、ｘ軸とｚ軸とで規定される平面（ｘ−ｚ平面）内における角度として規定される。このように第１の表示部１１０及び投影板１２０が配設されることにより、ｘ軸の正方向に位置する観客４０は、投影板１２０の投影面１２１に投影されている第１の画像を視聴することができる。なお、以下の説明では、投影板１２０に投影されている画像のことを投影像とも呼称する。また、第１の画像の投影板１２０への投影像のことを第１の投影像とも呼称する。
【００２５】
なお、投影板１２０の投影面１２１と第１の表示部１１０の射出面１１１とのなす角の角度Ｒは、具体的には略４５度であってよい。角度Ｒが略４５度である場合、第１の表示部１１０から投影された第１の画像が投影面１２１において観客４０に向かって略直角に反射されるため、第１の画像に対して特段の補正を施す必要がなく、第１の表示部１１０の表示画面に表示された第１の画像とほぼ同様の画像が、投影板１２０上の画像として観客４０によって視認され得る。なお、第１の実施形態はかかる例に限定されず、当該角度Ｒは略４５度以外の角度であってもよい。ただし、当該角度Ｒが略４５度以外の角度である場合、投影板１２０上の第１の投影像は、観客にとっては歪んだ画像となり得る。従って、当該角度Ｒの値に応じて、第１の表示部１１０の表示を適宜制御することにより、第１の投影像の歪みを補正する処理が行われてもよい。このように、第１の実施形態においては、投影板１２０の投影面１２１と第１の表示部１１０の射出面１１１とのなす角の角度Ｒの値に応じて、第１の表示部１１０における表示が適宜制御されてもよい。
【００２６】
一方、投影板１２０は、可視光に対して透明な材料によって形成され、投影面１２１と逆側の面１２２からの光の少なくとも一部を透過する。また、図１及び図２に示すように、投影板１２０は、当該逆側の面１２２がステージ３０の方を向くように設けられる。従って、投影板１２０においては、ステージ３０からの可視光が当該逆側の面１２２からｘ軸の正方向に向かって透過する。従って、ｘ軸の正方向に位置する観客４０は、ステージ３０上の演者３１０やステージ３０上で行われるアトラクション等の実像を、投影板１２０を通して観察することができる。このようなステージ３０上の実像も投影板１２０への投影像とみなすことができるため、第１の実施形態で言う「投影像」にはステージ３０上の実像も含まれる。なお、以下の説明では、投影板１２０の投影面１２１と逆側の面１２２のことを、ステージ３０上の実像がｘ軸の正方向に透過する面であることから、便宜的に透過面１２２とも呼称する。
【００２７】
また、投影板１２０は、上述したように、光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成される。例えば、投影板１２０は、光学的に等方体であるアクリル製の樹脂によって形成される。投影板１２０がアクリル系の樹脂によって形成される場合、その屈折率は約１．４９である。ただし、本実施形態に係る投影板１２０の材料はかかる例に限定されず、投影板１２０は、光学的に等方体であれば他の材料によって形成されてもよい。例えば、投影板１２０は、光学的に等方体である各種のガラスやポリカーボネートとアクリルとの複合材によって形成されてもよい。
【００２８】
また、例えば、具体的には、投影板１２０は１ｍｍ〜５ｍｍ程度の厚さで形成される。より好ましくは、投影板１２０の厚さは約２ｍｍである。投影板１２０の厚さが１ｍｍよりも薄いと、図１及び図２に示すように第１の表示部１１０の射出面１１１に対して所定の角度Ｒだけ傾けて設置された際に、その材質によっては、たわんだり破損したりしてしまう可能性がある。また、同じく投影板１２０の厚さが１ｍｍ以下であると、その材質によっては、製造過程で所定の面精度を保てない可能性がある。更に、投影板１２０の厚さがより薄く、例えば数μｍ以下であると、第１の表示部１１０から第１の画像が投影された際に投影板１２０の投影面１２１における反射光と透過面１２２における反射光との間で光の干渉が生じてしまったり、ステージ３０上からの光（すなわち実像）が投影された際に投影板１２０の透過面１２２における反射光と投影面１２１における反射光との間で光の干渉が生じてしまったりする可能性がある。このようなたわみや破損、面精度の低下、干渉の発生は、投影板１２０における投影像の品質の低下につながる。従って、投影板１２０は、第１の表示部１１０の射出面１１１に対して所定の角度Ｒだけ傾けて設置された際に、たわみや破損が生じない程度の厚さを有するように形成されてよい。また、投影板１２０は、第１の表示部１１０から第１の画像が投影された際に、投影板１２０の投影面１２１における反射光と透過面１２２における反射光との間で光の干渉が生じない程度の厚さを有するように形成されてよい。また、投影板１２０は、投影像の品質（画質）の観点から、製造過程で所定の面精度を保てる程度の厚さを有するように形成されてよい。
【００２９】
また、投影板１２０の厚さが５ｍｍよりも厚いと、第１の表示部１１０から第１の画像が投影された際に、投影板１２０の投影面１２１における反射光と透過面１２２における反射光の、ｘ軸の正方向に向かう光路がずれてしまい、第１の投影像が観客によって二重の像として（ぶれた像として）観察されてしまう可能性がある。従って、投影板１２０の厚さは、このような第１の投影像が重なって観察される現象を抑えるように決定されてもよい。なお、観客によって第１の投影像が重なって観察されるかどうかは、投影板１２０の材料の屈折率と第１の表示部１１０の射出面における画素間隔に依存している。従って、第１の実施形態においては、投影板１２０の厚さは、投影板１２０の材料の屈折率と第１の表示部１１０の射出面における画素間隔とに少なくとも基づいて決定されてもよい。投影板１２０の厚さの設計方法については、下記［１−３．投影板の構成について］で詳しく説明する。
【００３０】
以上、図１及び図２を参照して、本開示の第１の実施形態に係る画像投影装置１０の概略構成について説明した。以上説明したように、第１の実施形態に係る画像投影装置においては、偏光方式によって第１の画像を３次元画像として表示する第１の表示部１１０と、光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成され、第１の表示部１１０によって第１の画像が投影される投影板１２０と、が備えられる。また、投影板１２０は、当該第１の画像が投影される投影面１２１が、第１の表示部１１０の当該第１の画像の射出面１１１に対して所定の角度で傾斜されて配設されるとともに、投影面１２１と逆側の面からの光の少なくとも一部を透過する。従って、投影板１２０の投影面１２１に第１の表示部１１０によって表示される３Ｄ画像である第１の画像が投影され、当該第１の画像を構成する光の偏光方向が保たれたままｘ軸の正方向に向かって反射される。また、投影板１２０の投影面１２１とは逆側の面である透過面１２２からは、ステージ３０上の実像がｘ軸の正方向に向かって透過される。従って、ｘ軸の正方向に位置する観客４０は、第１の表示部１１０から投影面１２１に投影される３Ｄ画像である第１の投影像と、透過面１２２を透過した実像とが重ね合わされた画像を観察することができる。従って、より臨場感のある画像を観客に対して提供するとともに、より多彩な映像表現を行うことが可能となる。なお、以下の説明では、投影板１２０に表示され、観客４０によって観察され得るそれぞれの画像及びこれらの画像が重ね合わされた画像のことを、投影板１２０での画像又は投影板１２０上の画像等とも呼称する。また、観客４０によって観察される投影板１２０での画像の具体的な例については、下記［１−２．適用例］で詳しく説明する。
【００３１】
ここで、本発明者らが、上記特許文献１に示すような既存の構成を有する画像投影装置について検討した結果について説明する。既存の画像投影装置においては、フォイル（薄板）又はフィルム（薄膜）によって形成されたスクリーン（以下、フォイル又はフィルムスクリーンと呼称する。）に対してプロジェクタから画像が投影される。また、当該フォイル又はフィルムスクリーンは、円柱に巻き付けられる程度に薄く形成されることを特徴としている。
【００３２】
まず、本発明者らは、既存の構成におけるフォイル又はフィルムスクリーンへの投影像の明るさについて検討した。一般的に、プロジェクタからの射出光の明るさは２０００〜１００００ルーメン（ｌｍ：ｌｕｍｅｎ）程度であることが知られている。観客に対して表示される画像は、プロジェクタから射出された光のフォイル又はフィルムスクリーンでの反射光の成分であるため、実際に観客によって観察される画像の明るさは、上記の値（２０００〜１００００（ｌｍ））よりも更に小さなものとなる。例えば、約１００００（ｌｍ）の明るさを有する光をプロジェクタから射出して１００インチのスクリーンに画像を投影したとすると、スクリーン上における当該画像の明るさは、面発光の明るさを表す単位であるニト（ｎｔ：ｎｉｔ、ｎｔ＝ｃｄ／ｍ２）を用いて表すと、約１００（ｎｔ）であることが知られている。更に、３Ｄ画像の表示においては表示画面の画像が右目用の画像と左目用の画像とに空間的又は時間的に分割されて視聴者に提示されるため、一般的に、同一の装置によって表示される場合には、３Ｄ画像は２次元画像（２Ｄ画像）に比べて暗くなることが知られている。従って、上記特許文献１に示すような既存の構成においてプロジェクタから３Ｄ画像を投影しようとすると、投影像の明るさは更に暗くなってしまう。以上の事情から、既存の構成においては、投影像の明るさを十分確保することが難しい。よって、投影像の明るさとの整合性を取るために、ステージ上を照らす照明の明るさも比較的暗いものとせざるを得ず、ステージ上で行われるアトラクションの演出が明るさの点から制限されてしまう可能性があった。
【００３３】
次に、本発明者らは、既存の構成におけるフォイル又はフィルムスクリーンへの投影像の偏光方向の変化について検討した。フォイル又はフィルムスクリーンに画像を投影した際に、当該フォイル又はフィルムの材料によっては、透過光及び反射光の偏光方向が乱れてしまう可能性がある。本発明者らは、既存の一般的な空間上への画像投影技術において用いられている薄膜からなるスクリーンを用いて、当該スクリーンに光を照射し、その透過光及び反射光の偏光方向について調べる実験を行った。当該実験の結果、当該スクリーンでの透過光、反射光ともに、照射光からの偏光方向の変化が確認された。従って、当該スクリーンに偏光方式による３Ｄ画像を投影しようとする場合、投影された画像の偏光方向が変化してしまい、投影像が３Ｄ画像として表示されない恐れがあった。
【００３４】
更に、本発明者らは、上述した既存の構成に対してプロジェクタの代わりにＬＥＤディスプレイ装置を使用する構成について検討した。当該構成では、フォイル又はフィルムスクリーンに対してＬＥＤディスプレイ装置から画像が投影される。ここで、上述したように、当該フォイルスクリーン又はフィルムスクリーンは、円柱に巻き付けられる程度に薄く形成されている。ＬＥＤが発するような単色光（すなわち、波長帯域の狭い光）を、このような薄膜のフォイルスクリーン又はフィルムスクリーンに照射すると、その表面及び裏面での反射によって干渉縞が生じてしまうことが懸念される。本発明者らは、既存の一般的な空間上への画像投影技術において用いられている薄膜からなるスクリーンを用いて、当該スクリーンに光を照射し、そのスクリーン上での光の干渉について調べる実験を行った。当該実験の結果、当該スクリーンでの透過光、反射光ともに、スクリーン上での干渉縞が確認された。従って、既存のフォイル又はフィルムスクリーンに対してＬＥＤディスプレイ装置から画像が投影される構成においては、スクリーン上に干渉縞が生じてしまい、投影像の品質が低下する可能性があった。
【００３５】
一方、以上説明したように、本開示の第１の実施形態に係る画像投影装置１０は、偏光方式によって第１の画像を３Ｄ画像として表示する第１の表示部１１０と、光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成され、第１の表示部１１０によって第１の画像が投影される投影板と、を備える。ここで、第１の表示部１１０は、ＬＥＤディスプレイ装置であってもよい。イベント等に用いられる業務用のＬＥＤディスプレイ装置であれば、その表示画面からの射出光の明るさは約２０００（ｎｔ）に達する。ここで、上述したように、約１００００（ｌｍ）の明るさを有する光をプロジェクタから射出して１００インチのスクリーンに画像を投影したとすると、スクリーン上における当該画像の明るさは、約１００（ｎｔ）であった。このように、第１の実施形態においては、第１の表示部１１０としてより明るい光を射出可能なＬＥＤディスプレイ装置を用いることにより、プロジェクタから光を照射する場合と比べて、投影板１２０への投影像の明るさを増加させることができる。また、第１の表示部１１０としてプロジェクタよりも明るい光を射出可能なＬＥＤディスプレイ装置を用いることにより、投影板１２０に投影される第１の画像が３Ｄ画像であっても、投影板１２０への投影像の明るさを確保することができる。よって、第１の実施形態においては、ステージ上で行われるアトラクションでの照明の明るさについての制限が緩和され、当該アトラクションについてより多様な演出を行うことが可能となる。
【００３６】
また、第１の実施形態においては、投影板１２０が、反射光及び透過光の偏光方向を変化させない光学的に等方体である材料によって形成されため、第１の画像が投影板１２０に投影される場合に、投影板１２０での反射による当該第１の画像の偏光方向の乱れが抑制される。従って、第１の投影像が高品質な３Ｄ画像として観客４０に対して提供され得る。よって、より臨場感のある画像を観客に提供するとともに、多彩な映像表現を行うことが可能となる。また、第１の実施形態において用いられる偏光方式では、他の方式である時分割方式や色分離方式等と比較して、観客に装着される３Ｄ画像用の眼鏡（３Ｄ用眼鏡）の構成が簡易であり、当該３Ｄ用眼鏡をより低いコストで製作することができる。従って、ステージ上で行われるアトラクションのような多数の観客が存在する状況においては、第１の実施形態のように、第１の表示部１１０として３Ｄ画像を偏光方式によって表示する表示装置を用いることにより、より低コストで３Ｄ画像を観客に提供することが可能となる。また、時分割方式においては、３Ｄ用眼鏡に備えられるシャッターが、画像の表示に合わせて観客の左右の視界を交互に遮るように操作される必要があり、３Ｄ用眼鏡と例えば３Ｄ画像が表示される表示装置とが赤外線等による通信を行うことにより、３Ｄ用眼鏡におけるシャッター操作のタイミングの同期が取られる構成となっている。従って、多数の観客があらゆる方向からステージを観察するような状況においては、上述したような同期を取るための通信を安定的に行うことが難しく、時分割方式によって高品質な３Ｄ画像を得ることは困難である可能性がある。一方、第１の実施形態において用いられている偏光方式においては、上述したような同期を取るための通信は不要である。よって、第１の実施形態においては、観客に対して第１の投影像を３Ｄ画像として安定的に提供することが可能となる。
【００３７】
更に、第１の実施形態においては、投影板１２０の厚さは、例えば約１ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは約２ｍｍであり、第１の表示部１１０から第１の画像が投影された際に、投影面１２１における反射光と透過面１２２における反射光との間で光の干渉が生じない程度の厚さを有するように設計される。従って、ＬＥＤディスプレイ装置のような光源が単色光を発するディスプレイ装置によって第１の画像が投影される場合であっても、投影板１２０における干渉縞の発生が抑制される。よって、第１の投影像として、観客４０に対してより高品質な画像を提供することが可能となる。
【００３８】
［１−２．適用例］
次に、図３Ａ−図３Ｃを参照して、第１の実施形態に係る画像投影装置１０の一適用例について説明する。図３Ａ−図３Ｃは、第１の実施形態に係る画像投影装置１０の一適用例について説明するための説明図である。図３Ａ−図３Ｃは、第１の実施形態に係る画像投影装置１０がステージ３０上で行われているアトラクション（例えば演劇）に適用される場合に、観客４０によって観察される投影板１２０上の画像を模式的に示している。すなわち、図３Ａ−図３Ｃでは、図１及び図２における観客４０が、ｘ軸の正方向から投影板１２０を通してステージ３０上を観察している状態における観客４０の視界が表現されている。
【００３９】
図３Ａは、観客４０によって観察される、ステージ３０上の実像を示している。図３Ａを参照すると、表示領域５１０に実像５１１が表示されている。実像５１１は、例えば図１及び図２に示す演者３１０である。また、図３Ａは、第１の表示部１１０が第１の画像を表示していない場合における、観客４０によって観察される投影板１２０上の画像に対応している。この場合、第１の表示部１１０から投影板１２０に第１の画像が投影されないため、観客４０は、投影板１２０を通してステージ３０上の物体である実像５１１を観察することができる。
【００４０】
なお、表示領域５１０は、観客４０の視界のうち、少なくとも投影板１２０への投影像が含まれる所定の領域を便宜的に示すものである。以下では、図３Ｂ及び図３Ｃ並びに後述する図７Ａ及び図７Ｂにおいても同様の概念である表示領域５１０を図示し、表示領域５１０内の画像を例に挙げて説明を行う。
【００４１】
図３Ｂは、観客４０によって観察される、第１の表示部１１０から投影板１２０に投影される第１の投影像５１２を示している。図３Ｂを参照すると、表示領域５１０に３次元画像である第１の投影像５１２が表示されている。図３Ｂに示す例では、第１の投影像５１２はクマを模したキャラクターの像であり、例えば動きを伴うアニメーション画像であってもよい。なお、図３Ｂでは、説明のため、第１の投影像５１２のみを図示し、実際には観客４０によって観察されるはずのステージ３０上の物体については図示を省略している。
【００４２】
図３Ｃは、第１の表示部１１０が第１の画像を表示している場合における、観客４０によって実際に観察される投影板１２０上の画像を示している。図３Ｃを参照すると、表示領域５１０に、実像５１１と第１の投影像５１２とがともに表示されている。このように、図３Ｃは、図３Ａに示す表示領域５１０内の画像と、図３Ｂに示す表示領域５１０内の画像とが合成された画像に対応している。観客４０は、投影板１２０を通してステージ３０上の実像５１１を観察するとともに、第１の表示部１１０から投影板１２０に投影された第１の投影像５１２を観察することができる。
【００４３】
以上、図３Ａ−図３Ｃを参照して、第１の実施形態に係る画像投影装置１０の一適用例について説明した。以上説明したように、第１の実施形態においては、観客４０は、投影板１２０を通して投影板１２０の向こう側に存在する実像５１１（例えばステージ３０上の物体）を観察するとともに、第１の表示部１１０から投影板１２０に投影された３次元画像である第１の投影像５１２を観察することができる。従って、実像５１１（例えばステージ上の演者）と第１の投影像５１２（例えばアニメーションのキャラクター）とが組み合わされた投影板１２０上の画像が観客に対して提供されるため、多彩な映像表現を行うことが可能となる。また、第１の投影像５１２が３Ｄ画像として表示されるため、より臨場感のある画像を観客４０に対して提供することが可能となる。
【００４４】
［１−３．投影板の構成について］
次に、画像投影装置１０の投影板１２０の構成についてより詳細に説明する。上述したように、投影板１２０は、光学的に等方体な材料によって所定の厚さで形成される。ここでは、投影板１２０の厚さを決定する際の設計思想について説明する。
【００４５】
第１の実施形態において、投影板１２０の厚さは様々なパラメータによって決定され得る。例えば、上述したように、投影板１２０は、図１及び図２に示すように、第１の表示部１１０の射出面に対して所定の角度だけ傾けて設置された際に、たわみや破損が生じない程度の厚さの厚さを有するように形成される。投影板１２０にたわみや破損が生じると、当該たわみや破損によって投影板１２０への投影像に歪みや欠損が生じてしまい、観客に提供される投影板１２０への投影像の品質が低下する原因となり得る。このようなたわみや破損の発生の有無は、投影板１２０の強度や靱性に関連するため、投影板１２０の厚さは、その材料が有するヤング率や靱性値等のパラメータに基づいて決定されてもよい。
【００４６】
また、投影板１２０は、第１の表示部１１０から第１の画像が投影された際に又はステージ３０上からの光（すなわち実像からの光）が投影された際に、投影板１２０の投影面１２１における反射光と透過面１２２における反射光との間で光の干渉が生じない程度の厚さを有してもよい。投影板１２０において光の干渉による干渉縞等が観察されると、投影板１２０への投影像の品質が低下する原因となり得る。このような干渉は、投影される第１の画像及びステージ３０上からの光に含まれる光の波長帯域に関連するため、投影板１２０の厚さは、例えば可視光帯域の光に対して発生する干渉が投影板１２０への投影像の品質に影響を与えない範囲で決定されてもよい。
【００４７】
また、投影板１２０は、製造工程において所定の面精度を保てる程度の厚さを有してもよい。投影板１２０の材料やその製造方法によっては、投影板１２０を薄く形成したときにその面精度を所定の値以下に保つことが困難になる場合がある。投影板１２０の面精度が所定の値よりも大きくなる（粗くなる）と、投影面１２１及び透過面１２２における光の反射方向や屈折方向が面内で均一にならなくなり、投影板１２０への投影像の品質が低下する原因となり得る。従って、投影板１２０の厚さは、例えば投影板１２０の材料やその製造方法に応じて、投影板１２０への投影像が所定の品質を有するような面精度を確保できる範囲で決定されてもよい。
【００４８】
また、投影板１２０の厚さは、投影板１２０の材料の屈折率と第１の表示部１１０の射出面における画素間隔とに少なくとも基づいて決定されてもよい。このような投影板１２０の厚さの設計方法について、図４を参照して詳しく説明する。
【００４９】
図４は、第１の実施形態に係る投影板１２０の厚さを決定する方法について説明するための説明図である。図４は、図２に示す画像投影装置１０の側面図において、投影板１２０の一部を抜き出して拡大した図に対応している。また、図４では、投影板１２０の抜き出した部分に対応する、第１の表示部１１０の一部も同時に図示している。また、第１の表示部１１０において「ｎ」及び「ｎ＋１」で示す領域は、第１の表示部１１０の射出面１１１における、第１の表示部１１０の表示画面を構成する各画素に対応する領域を示している。図４では、第１の表示部１１０の表示画面を構成する画素配列のうちの１つの画素ラインに注目しており、「ｎ」が付された領域は当該画素ラインにおけるｎ番目（ｎはライン内の画素数よりも小さい任意の整数）の画素に対応する領域（以下、領域ｎと呼称する。）を表し、「ｎ＋１」が付された領域は当該画素ラインにおけるｎ＋１番目の画素に対応する領域（以下、領域ｎ＋１と呼称する。）を表している。
【００５０】
また、領域ｎからｚ軸方向に延伸される矢印は、第１の画像表示時にｎ番目の画素から発せられる射出光Ｅｎの光路を模式的に示している。同様に、領域ｎ＋１からｚ軸方向に延伸される矢印は、第１の画像表示時にｎ＋１番目の画素から発せられる射出光Ｅｎ＋１の光路を模式的に示している。第１の実施形態においては、第１の表示部１１０はＬＥＤディスプレイ装置であり、各画素は複数のＬＥＤ（例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のＬＥＤ）によって構成されるため、実際には各画素が発する光は所定の広がりを持って射出されるはずである。ただし、図４では、ｎ番目の画素及びｎ＋１番目の画素が発する光の代表的な進行方向を、それぞれ１本の矢印によって模式的に示している。
【００５１】
また、図４では、投影板１２０の厚さを厚さＤとし、第１の表示部１１０の射出面１１１における画素間隔を画素間隔ｄとしている。また、図４に示す例では、投影板１２０の投影面１２１と第１の表示部１１０の射出面１１１とのなす角の角度Ｒは４５度としている。
【００５２】
図４を参照すると、領域ｎからの射出光Ｅｎは、ｚ軸の正方向に矢印で示す光路を辿り、投影板１２０の投影面１２１に照射される。射出光Ｅｎの一部は、投影面１２１で略直角に反射され、ｘ軸の略正方向に向かって伝播する。また、射出光Ｅｎの一部は投影板１２０に入射するとともに所定の角度ｒで屈折し、透過面１２２に達する。透過面１２２に達した光は透過面１２２で反射され、投影板１２０と外界（空気）との界面で所定の屈折角ｒで再度屈折されて、ｘ軸の略正方向に向かって伝播する。従って、ｘ軸の正方向に位置している観客には、領域ｎからの射出光Ｅｎのうち、投影面１２１で反射された成分と透過面１２２で反射された成分とが、間隔ｔだけずれた状態で伝播されることとなる。このように、ｘ軸の正方向から投影板１２０を観察している観客にとっては、領域ｎからの射出光Ｅｎは、間隔ｔだけずれた二重の光として観察され得る。
【００５３】
領域ｎ＋１からの射出光Ｅｎ＋１についても同様に、投影面１２１で反射された成分と透過面１２２で反射された成分とが、間隔ｔだけずれた状態で、ｘ軸の正方向に位置する観客に伝播される。全ての画素について同様の現象が生じると考えられるため、投影板１２０を観察している観客にとっては、投影板１２０上で、位置がずれて表示された２つの第１の投影像が二重に重なった状態で観察され得ることとなる。このずれ量が観客によって知覚され得る大きさであると、観客にとっては輪郭がぶれた不鮮明な像が第１の投影像として観察されることになる。
【００５４】
また、図４に示すように、領域ｎからの射出光Ｅｎのうち透過面１２２によって反射された成分と、領域ｎ＋１からの射出光Ｅｎ＋１のうち投影面１２１によって反射された成分との間の間隔を便宜的に間隔ｄｔと表すことができる。上述したように、図４に示す矢印は、光の進行方向を代表的に示すものであり、実際の光は、所定の広がりを持って各矢印の方向に伝播すると考えられる。従って、間隔ｄｔの値が小さ過ぎると、隣接する画素からの射出光Ｅｎと射出光Ｅｎ＋１との重なりが大きくなり、やはり観客にとって第１の投影像が二重に重なって観察されてしまう状況が生じ得る。
【００５５】
従って、第１の実施形態においては、第１の投影像の投影板１２０上での位置のずれ量を規定する間隔ｔ及び間隔ｄｔが、観客によって当該ずれ量が知覚され得る所定のしきい値（以下、間隔ｔのしきい値をしきい値Ｔｔ、間隔ｄｔのしきい値をしきい値Ｔｄｔと呼称する。）よりも小さい値に抑えられることが望ましい。図４を参照すると、間隔ｔ及び間隔ｄｔは、投影板１２０の厚さＤ及び屈折角の角度ｒに基づいて決定される。また、間隔ｄｔは、画素間隔ｄに更に基づいて決定される。更に、間隔ｔ及び間隔ｄｔは、射出光Ｅｎ、Ｅｎ＋１の波長にも依存する。従って、投影板１２０の厚さＤは、投影板１２０の屈折率（すなわち屈折角の角度ｒ）や第１の画像に含まれる光の波長帯域、射出面１１１上での画素間隔ｄ等のパラメータに基づいて、上述した強度、靱性、干渉、面精度等の条件を満たす範囲で、間隔ｔ及び間隔ｄｔが、しきい値Ｔｔ及びしきい値Ｔｄｔよりもそれぞれ小さくなるように決定されてよい。なお、しきい値Ｔｔ及びしきい値Ｔｄｔは、観客によって第１の投影像が二重に観察され得る限界の間隔ｔ及び間隔ｄｔの値として設定されてよく、観客の主観や画像投影装置１０が適用される状況に基づいて設定されてよい。例えば、しきい値Ｔｔ及びしきい値Ｔｄｔは、観客と投影板１２０との距離や、第１の画像やステージ上を照らす照明の明るさに基づいて設定されてよい。例えば、観客と投影板１２０との距離が比較的近い場合や第１の画像やステージ上を照らす照明の明るさが比較的明るい場合には、観客は第１の投影像のずれに敏感に反応しやすいと考えられるため、しきい値Ｔｔ及びしきい値Ｔｄｔは比較的小さい値に設定されてよい。逆に、観客と投影板１２０との距離が比較的遠い場合や第１の画像やステージ上を照らす照明の明るさが比較的暗い場合には、観客は第１の投影像のずれに気付きにくいと考えられるため、しきい値Ｔｔ及びしきい値Ｔｄｔは比較的大きい値に設定されてよい。このように、投影板１２０の厚さＤを決定するための、間隔ｔ及び間隔ｄｔのしきい値Ｔｔ及びしきい値Ｔｄｔの値は、画像投影装置１０が適用される状況に応じて、観客の主観を考慮して適宜設定されてよい。
【００５６】
なお、第１の実施形態に係る画像投影装置１０の構成の一具体例として、投影板１２０の材料としてアクリル系樹脂（屈折率約１．４９）を用い、第１の表示部１１０として、射出面における画素間隔が約４ｍｍ（より詳細には約４．４ｍｍ）であるＬＥＤディスプレイ装置を用いた場合、投影板１２０の厚さを約２ｍｍとすること（すなわち、画素間隔の約１／２とすること）により、良好な投影像を得ることができることが確認された。
【００５７】
また、上述したように、投影板１２０の厚さを決定するためのパラメータである強度、靱性、干渉、面精度等の条件は、投影板１２０への投影像の品質に基づいて決定され得るが、当該投影板１２０への投影像の品質も、当該投影像を観察する観客の主観や画像投影装置１０が適用される状況に基づいて設定されてよい。例えば、投影板１２０への投影像に求められる品質は、観客が投影板１２０への投影像を観察する状況、すなわち、画像投影装置１０が適用される状況（例えば、ステージ３０上で行われるアトラクションの種類や内容等）に応じて様々に変化すると考えられる。従って、投影板１２０の厚さは、強度、靱性、干渉、面精度等の条件に基づいて、投影板１２０への投影像が、画像投影装置１０が適用される状況及び観客が当該投影像を観察する状況に応じた所定の品質を保つように決定されてよい。
【００５８】
［１−４．投影板での画像の表示制御について］
次に、投影板１２０での画像の表示制御についてより詳細に説明する。図１及び図２を参照して説明したように、第１の実施形態においては、最終的に観客によって観察される画像は、投影板１２０に表示される画像である。従って、投影板１２０に表示される画像が観客に対して適切に提示されるように、投影板１２０の構成に応じて、その表示が制御されてよい。具体的には、投影板１２０の材料の屈折率と、投影板１２０の投影面１２１と第１の表示部１１０の射出面１１１とがなす角の角度Ｒと、に応じて、投影板１２０での画像の表示状態が制御されてよい。
【００５９】
ここで、第１の実施形態においては、第１の表示部１１０が表示する第１の画像が投影板１２０に投影され、第１の投影像として投影板１２０に表示される。従って、第１の実施形態では、第１の表示部１１０の表示制御に応じて、投影板１２０での画像の表示状態が制御されることになる。従って、実際には、投影板１２０の構成に応じて、第１の表示部１１０における第１の画像の表示が適宜制御されることにより、投影板１２０での画像の表示が状態されてよい。
【００６０】
具体的には、投影板１２０の材料の屈折率と、投影板１２０の投影面１２１と第１の表示部１１０の射出面１１１とがなす角の角度Ｒとに応じて、投影板１２０の投影面１２１における第１の画像の反射率が変化する。当該反射率が比較的大きい場合には、第１の画像に含まれる光のうち観客に対して伝播する光の割合が大きいため、観客は比較的明るい像として第１の投影像を観察することが可能となる。従って、この場合、第１の表示部１１０が第１の画像を表示する際の明るさは、比較的小さい値に制御されてよい。一方、当該反射率が比較的小さい場合には、第１の画像に含まれる光のうち観客に対して伝播する光の割合が小さいため、観客によって観察される第１の投影像の明るさは比較的暗いものとなってしまう。従って、この場合、第１の表示部１１０が第１の画像を表示する際の明るさは、比較的大きい値に制御されてよい。
【００６１】
このように、第１の実施形態においては、投影板１２０の材料の屈折率と、投影板１２０の投影面１２１と第１の表示部１１０の射出面１１１とがなす角の角度Ｒとに基づいて決定される投影板１２０における第１の画像の反射率に応じて、第１の表示部１１０が第１の画像を表示する明るさが制御されることにより、投影板１２０での画像の表示が状態されてよい。
【００６２】
ここで、図５を参照して、投影板１２０における第１の画像の反射率についてより詳細に説明する。図５は、投影板１２０における第１の画像の反射率について説明するための説明図である。
【００６３】
図５は、異なる種類の媒質間の界面における光の反射と屈折について示す図であり、光の進行方向が模式的に矢印で示されている。図５を参照すると、屈折率がＮ０である媒質Ａの中を伝播してきた光が、屈折率がＮ１である媒質Ｂとの界面に入射角ａ０で入射している。入射光のうちの一部は、当該界面で反射され、入射角と同じ角度である反射角ａ０で反射される。また、入射光のうちの一部は、当該界面で屈折角ａ１で屈折され、媒質Ｂの中を伝播する。図５に示す例では、媒質Ａ、Ｂの屈折率の大小関係はＮ０＜Ｎ１であり、入射角ａ０と屈折角ａ１との大小関係は入射角ａ０＞屈折角ａ１となるように図示されている。
【００６４】
ここで、屈折率Ｎ０、屈折率Ｎ１、入射角ａ０及び屈折角ａ１の間には、いわゆるスネルの法則と呼ばれる、下記数式（１）で示す関係があることが知られている。
【００６５】
【数１】
2015007734.tif 000003
【００６６】
また、垂直入射時（すなわち、ａ０＝ａ１＝０度のとき）の反射率Ｉｒは、下記数式（２）で記述される。なお、垂直入射時の透過率は１−Ｉｒとして算出できる。
【００６７】
【数２】
2015007734.tif 000004
【００６８】
また、斜め入射（すなわち、０度＜ａ０＜９０度）時の反射率は、ｐ偏光成分とｓ偏光成分とで異なる。ｐ偏光成分の反射率Ｉｒｐ及びｓ偏光成分の反射率Ｉｒｓは、下記数式（３）、（４）で記述される。なお、斜め入射時のｐ偏光成分の透過率及びｓ偏光成分の透過率は、それぞれ、１−Ｉｒｐ、１−Ｉｒｓとして算出できる。
【００６９】
【数３】
2015007734.tif 000005
【００７０】
ここで、図５において媒質Ａを空気、媒質Ｂを投影板１２０の材料とみなすことにより、図５は、第１の実施形態に係る画像投影装置１０における第１の表示部１１０から投影板１２０への射出光の挙動を模式的に示すものとみなすことができる。従って、上記数式（１）〜（４）を用いることにより、画像投影装置１０における第１の表示部１１０から投影板１２０への入射光、反射光及び屈折光の挙動を、簡易的に解析することが可能となる。
【００７１】
例えば、上記数式（１）〜（４）において、空気の屈折率としてＮ０≒１．０を代入し、アクリル系樹脂の屈折率としてＮ１≒１．４９を代入する。また、入射角ａ０として、図１及び図２に示す投影板１２０の投影面１２１と第１の表示部１１０の射出面１１１とのなす角Ｒの値（例えば４５度）を代入する。これらの条件の下、上記数式（１）から、屈折角ａ１の値を算出することができる。また、ａ０＝４５度のときは第１の表示部１１０から投影板１２０への入射は斜め入射であるから、算出された屈折角ａ１の値を用いて、上記数式（３）、（４）から、斜め入射における投影面１２１における第１の画像の反射率Ｉｒｐ及びＩｒｓを算出することができる。
【００７２】
図２を参照すれば、反射率Ｉｒｐ及びＩｒｓは、観客４０に向かって第１の画像に含まれる光が反射される割合を示す指標であるから、反射率Ｉｒｐ及びＩｒｓの値が大きければ観客４０によって観察される第１の投影像の明るさは比較的明るくなり、反射率Ｉｒｐ及びＩｒｓの値が小さければ観客４０によって観察される第１の投影像の明るさは比較的暗くなる。また、ｐ偏光成分の反射率Ｉｒｐとｓ偏光成分の反射率Ｉｒｓとの間の差が大きいと、観客４０に向けて反射されるｐ偏光成分の光の明るさとｓ偏光成分の光の明るさとに大きな差が生じてしまうため、第１の投影像が３Ｄ画像として適切に表示されない可能性がある。
【００７３】
従って、第１の実施形態においては、上記数式（２）〜（４）から算出される、投影面１２１における第１の画像の反射率Ｉｒ、Ｉｒｐ及びＩｒｓの少なくともいずれかに応じて、投影板１２０での画像の表示が制御されてよい。具体的には、投影面１２１における第１の画像の反射率Ｉｒ、Ｉｒｐ及びＩｒｓの少なくともいずれかに応じて、第１の表示部１１０が第１の画像を表示する際の明るさが制御されることにより、投影板１２０における第１の投影像の明るさが制御されてよい。また、投影板１２０における第１の投影像の明るさは、観客によって投影板１２０を透過して観察される実像（例えば図１及び図２に示すステージ３０上の物体）に応じて制御されてもよい。例えば、投影板１２０における第１の投影像の明るさは、ステージ３０上の実像を照らす照明の明るさに合わせて調整される。観客によって観察される画像は、ステージ３０上の実像と投影板１２０上の第１の投影像とが合成された画像であるから、両者の明るさを同程度に調整することにより、より一体感のある自然な画像が観客に対して提供される。また、ステージ３０上で行われるアトラクションにおける演出によっては、ステージ３０上の実像を照らす照明の明るさと投影板１２０における第１の投影像の明るさとにあえて大きな差が設けられてもよい。また、投影板１２０での画像の表示の制御は、アトラクションの内容や進行具合に応じて、動的に制御されてもよい。
【００７４】
以上、図５を参照して、第１の実施形態における、投影板１２０での画像の表示制御について説明した。以上説明したように、本実施形態においては、投影板１２０の材料の屈折率と、投影板１２０の投影面１２１と第１の表示部１１０の射出面１１１とがなす角の角度とに応じて、投影板１２０での画像の表示が制御されてよい。具体的には、投影板１２０の材料の屈折率と、投影板１２０の投影面１２１と第１の表示部１１０の射出面１１１とがなす角の角度と、に基づいて算出される、投影面１２１における第１の画像の反射率Ｉｒ、Ｉｒｐ及びＩｒｓの少なくともいずれかに応じて、投影板１２０での画像の表示が制御されてよい。このように、第１の実施形態においては、観客に対して表示される第１の投影像の明るさを考慮した表示制御が実現されるため、より自由度の高い映像表現が実現される。なお、図５では模式的に１つの界面だけを想定し、投影板１２０の投影面１２１における光の反射について検討したが、実際に投影板１２０に第１の画像が投影される場合には、投影板１２０の内部に入射した光が透過面１２２によって反射された成分も、第１の投影像として観客によって観察され得る。このように、実際に観客に対して表示される第１の投影像の明るさは、投影面１２１及び透過面１２２の双方による反射を考慮したものとなる。従って、投影板１２０での画像の表示制御は、投影面１２１における反射率だけでなく、透過面１２２における反射率も考慮して行われてもよい。なお、第１の実施形態に係る画像投影装置１０の構成の一具体例として、投影板１２０の材料としてアクリル系樹脂（屈折率約１．４９）を用い、投影板１２０の投影面１２１と第１の表示部１１０の射出面１１１とがなす角の角度を４５度とした場合、斜め入射の反射率は１０数％程度であり、実際にヒトの目から見た際に第１の投影像が実効的な明るさを有することが確認された。
【００７５】
なお、本実施形態においては、投影板１２０の透過面１２２にＡＲ（Ａｎｔｉ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）コート等の反射防止層が設けられてもよい。透過面１２２に反射防止層が設けられることにより、透過面１２２における第１の画像の反射が抑制されるため、上記［１−３．投影板の構成について］で説明したような、第１の投影像が観客に対して二重に表示され得る状況を防止することができる。ただし、透過面１２２に反射防止層が設けられると、透過面１２２における第１の画像の反射が抑制されるため、上述したような透過面１２２での反射による第１の投影像の明るさへの寄与が得られ難くなり、第１の投影像の明るさは低減してしまう。従って、上記［１−３．投影板の構成について］で説明したように、第１の投影像が二重に表示される現象が投影板１２０の厚さを適切な値とすることにより十分抑制されている場合であれば、第１の投影像の明るさを確保するために透過面１２２には反射防止層が設けられないことが好ましい。透過面１２２に反射防止層を設けるかどうかは、画像投影装置１０が適用される状況及び観客が投影板１２０への投影像を観察する状況に応じて適宜決定されてよい。
【００７６】
＜２．第２の実施形態＞
次に、図６を参照して、本開示の第２の実施形態に係る画像投影装置の一構成例について説明する。図６は、本開示の第２の実施形態に係る画像投影装置の一構成例を示す側面図である。なお、以下では、第１の実施形態と同様、図６では、ステージ上で行われる各種のアトラクションに対して、第２の実施形態に係る画像投影装置が適用される場合を例に挙げて説明を行う。従って、図６では、第２の実施形態に係る画像投影装置とともに、当該ステージ、当該ステージ上で行われるアトラクションを観察する観客、及び、ステージ上でアトラクションを実演する演者も併せて図示している。図６は、第１の実施形態に係る画像投影装置１０の側面図である図２と対応する図である。
【００７７】
図６を参照すると、本開示の第２の実施形態に係る画像投影装置２０は、第１の表示部１１０、投影板１２０及び第２の表示部２１０を備える。ここで、第２の実施形態に係る画像投影装置２０は、図１及び図２に示す第１の実施形態に係る画像投影装置１０に対して第２の表示部２１０が追加されたものに対応している。すなわち、画像投影装置２０の第１の表示部１１０及び投影板１２０の機能及び構成は、上記＜１．第１の実施形態＞で説明した第１の実施形態に係る画像投影装置１０の第１の表示部１１０及び投影板１２０の機能及び構成と同様である。従って、以下の第２の実施形態についての説明では、第１の実施形態と重複する構成については詳細な説明を省略し、新たに追加された第２の表示部２１０の機能及び構成について主に説明する。
【００７８】
第２の表示部２１０は、各種の情報を画像、文字、グラフ等あらゆる形式でユーザに対して視覚的に表示する表示手段であり、例えばディスプレイ装置等の表示装置によって構成される。以下の説明では、第２の表示部２１０のことを第２の表示装置２１０とも呼称する。
【００７９】
第２の表示部２１０は、図６に示すように、ステージ３０上に配設される。また、第２の表示部２１０は、投影板１２０に向かって画像（以下、第２の画像と呼称する）を投影するように、当該第２の画像の射出面２１１を投影板１２０に向けた状態で配設される。このように、第２の表示部２１０は、投影板１２０の投影面１２１と逆側の面１２２（透過面１２２）から投影板１２０に第２の画像を投影する。なお、以下の説明では、第２の画像の投影板１２０への投影像のことを第２の投影像とも呼称する。また、第２の表示部２１０の射出面２１１は、表示部１１０の射出面１１１と同様、第２の表示部２１０において画像を構成する光が射出される仮想的な面であり、ｙ軸とｚ軸とで規定される平面（ｙ−ｚ平面）と平行な面を示している。表示部１１０の表示画面が平面であり、ｙ−ｚ平面と平行な面であれば、射出面２１１は当該表示画面と同一の面であってもよい。
【００８０】
以上、図６を参照して、第２の実施形態に係る画像投影装置２０の一構成例について説明した。第２の実施形態によれば、第１の実施形態において得られる効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
【００８１】
図６を参照して説明したように、第２の実施形態においては、第１の実施形態に示す構成に対して、第２の表示部２１０が、投影板１２０の投影面１２１と逆側の面１２２（透過面１２２）から投影板１２０に第２の画像を投影するように配設される。第２の表示部２１０がこのように配設されることにより、第２の表示部２１０から投影される第２の投影像は、投影板１２０をｘ軸の正方向に透過し、観客４０によって観察される。従って、ｘ軸の正方向に位置する観客４０は、第１の表示部１１０から投影板１２０の投影面１２１に投影される第１の投影像と、投影板１２０の透過面１２２を透過した実像と、第２の表示部２１０から投影板１２０の透過面１２２に投影される第２の投影像とが、重ね合わされた画像を観察することができる。このように、第２の実施形態においては、第１の実施形態において観客４０に対して提供される投影板１２０での画像に対して、更に第２の投影像を重ね合わせることが可能となる。従って、第２の実施形態においては、より多くの画像によって形成される合成画像を観客４０に対して提供することができるため、より多彩な映像表現を行うことが可能となる。なお、観客４０によって観察される画像の具体的な例については、下記［２−２．適用例］で詳しく説明する。
【００８２】
ここで、第２の表示部２１０は、第１の表示部１１０と同様の機能及び構成を有してもよい。例えば、第２の表示部２１０は、偏光方式によって第２の画像を３次元画像として表示してもよい。上記［１−１．画像投影装置の構成］で説明したように、投影板１２０は、透過光に対しても、その偏光方向を変化させず、透過面１２２での反射光と投影面１２１での反射光との干渉を発生させないように構成される。従って、第２の表示部２１０が偏光方式によって第２の画像を３次元画像として表示する場合には、第２の投影像はその偏光方向が保持されたまま投影板１２０を透過するため、観客４０は第２の投影像を３Ｄ画像として観察することが可能となる。
【００８３】
また、例えば、第２の表示部２１０は、ＬＥＤディスプレイ装置によって構成されてもよい。第２の表示部２１０がＬＥＤディスプレイ装置によって構成される場合、第１の表示部１１０と同様に、プロジェクタによる投影像に比べてより明るい画像を投影することができるため、ステージ３０上を照らす照明の明るさや第１の投影像の明るさと整合性の取れた画像を提供することが可能となる。
【００８４】
ここで、画像投影装置２０の投影板１２０の構成は、上記［１−３．投影板の構成について］で説明したように決定されてよい。また、画像投影装置２０の投影板１２０での画像の表示制御は、上記［１−４．投影板での画像の表示制御について］で説明したように制御されてよい。ただし、第２の実施形態においては、第１の実施形態に示す状況に加えて、投影板１２０に更に第２の画像が投影される。従って、画像投影装置２０の投影板１２０の構成は、上記［１−３．投影板の構成について］で説明した内容に対して、第２の投影像の投影板１２０上での明るさや、第２の投影像の投影板１２０上での観客４０による見え方（第２の画像に含まれる光が投影板１２０を透過する際の反射や屈折に起因する画像の表示のずれ量等）等が更に考慮されて決定されてよい。また、画像投影装置２０の投影板１２０での画像の表示制御は、上記［１−４．投影板での画像の表示制御について］で説明した内容に対して、第２の投影像の投影板１２０の反射率及び透過率（すなわち、第２の投影像の投影板１２０上での明るさ）や、第２の投影像の投影板１２０上での観客４０による見え方等が更に考慮されて決定されてよい。
【００８５】
なお、本技術は、第１及び第２の実施形態において説明した構成に限定されず、より多くの数の表示部が備えられてもよい。例えば、第２の実施形態に係る画像投影装置２０の構成に対して、更に表示部（表示装置）が追加され、投影板１２０に他の方向から更なる画像が投影されてもよい。この場合には、追加された表示部からの更なる投影像の投影板１２０上での明るさや、当該更なる投影像の投影板１２０上での観客４０による見え方等が更に考慮されて、投影板１２０の構成や投影板１２０での画像の表示制御が決定されてよい。このように、本技術における投影板１２０の構成や投影板１２０での画像の表示制御は、上記［１−３．投影板の構成について］及び［１−４．投影板での画像の表示制御について］で説明した内容に基づいて、ステージ３０上の実像、第１の投影像、第２の投影像及び／又は更なる他の投影像等の投影板１２０に投影される各種の像の投影板１２０上での表示状態（例えば画像の表示の明るさやずれ量等）に応じて、適宜設定され得る。
【００８６】
［２−２．適用例］
次に、図７Ａ及び図７Ｂを参照して、第２の実施形態に係る画像投影装置２０の一適用例について説明する。図７Ａ及び図７Ｂは、第２の実施形態に係る画像投影装置２０の一適用例について説明するための説明図である。図７Ａ及び図７Ｂは、第２の実施形態に係る画像投影装置２０がステージ３０上で行われているアトラクション（例えば演劇）に適用される場合に、観客４０によって観察される投影板１２０上の画像を模式的に示している。すなわち、図７Ａ及び図７Ｂは、図６における観客４０が、ｘ軸の正方向から投影板１２０を通してステージ３０上を観察している状態における観客４０の視界が表現されている。
【００８７】
ここで、上述したように、第２の実施形態においては、ｘ軸の正方向に位置する観客４０に対して、第１の表示部１１０から投影板１２０の投影面１２１に投影される第１の投影像と、投影板１２０の透過面１２２を透過した実像と、第２の表示部２１０から投影板１２０の透過面１２２に投影される第２の投影像とが、重ね合わされた画像が提供される。このうち、投影板１２０の透過面１２２を透過した実像は、例えば図３Ａに図示されるように観客４０によって観察される。また、第１の表示部１１０から投影板１２０の投影面１２１に投影される第１の投影像は、例えば図３Ｂに図示されるように観客４０によって観察される。従って、ここでは、第２の実施形態においても、当該実像及び当該第１の投影像として、図３Ａ及び図３Ｂに示す画像と同様の画像が表示されるものとし、当該実像及び当該第１の投影像についての詳細な説明は省略する。
【００８８】
図７Ａは、観客４０によって観察される、第２の表示部２１０から投影板１２０の透過面１２２に投影される第２の投影像を示している。図７Ａを参照すると、表示領域５１０に第２の投影像５１３が表示されている。図７Ａは、第１の表示部１１０が第１の画像を表示しておらず、第２の表示部２１０が第２の画像を表示している場合における、観客４０によって観察される画像に対応している。この場合、投影板１２０には、第２の表示部２１０から投影される第２の投影像が表示される。図７Ａに示す例では、第２の投影像５１３は、海外の著名な観光地が写された風景画像であり、表示領域５１０の全面に渡って表示されている。このように、第２の投影像５１３としては、例えば演劇における背景となる画像が表示されてもよい。なお、図７Ａでは、説明のため、第２の投影像５１３のみを図示し、実際には観客４０によって観察されるはずのステージ３０上の物体については図示を省略している。
【００８９】
図７Ｂは、観客４０によって観察される、第１の表示部１１０から投影板１２０の投影面１２１に投影される第１の投影像と、投影板１２０の透過面１２２を透過した実像と、第２の表示部２１０から投影板１２０の透過面１２２に投影される第２の投影像とが、重ね合わされた画像を示している。図７Ｂを参照すると、表示領域５１０に、実像５１１と、第１の投影像５１２と、第２の投影像５１３とがともに表示されている。図７Ｂは、第１の表示部１１０が第１の画像を表示し、第２の表示部２１０が第２の画像を表示している場合における、観客４０によって観察される画像を示している。このように、観客４０は、投影板１２０を通してステージ３０上の実像５１１を観察するとともに、第１の表示部１１０から投影板１２０に投影された第１の投影像５１２及び第２の表示部２１０から投影板１２０に投影された第２の投影像５１３を観察することができる。
【００９０】
以上、図７Ａ及び図７Ｂを参照して、第２の実施形態に係る画像投影装置２０の一適用例について説明した。以上説明したように、第２の実施形態においては、観客４０は、投影板１２０を通して投影板１２０の向こう側に存在する実像５１１（例えばステージ３０上の物体）を観察するとともに、投影板１２０に第１の表示部１１０から投影された３次元画像である第１の投影像５１２と、投影板１２０に第２の表示部２１０から投影された第２の投影像５１３と、を観察することができる。このように、実像５１１（例えばステージ上の演者）と第１の投影像５１２（例えばアニメーションのキャラクター）と第２の投影像５１３（例えば背景となる画像）が組み合わされた画像が観客に対して提供されるため、第１の実施形態に比べてより多彩な映像表現を行うことが可能となる。また、第２の実施形態においては、第１の投影像５１２とともに第２の投影像５１３も３Ｄ画像として表示されてもよい。第１の投影像５１２及び第２の投影像５１３が３Ｄ画像として表示されることにより、より臨場感のある画像を観客４０に対して提供することが可能となる。
【００９１】
＜３．まとめ＞
以上説明したように、本開示の第１の実施形態においては、以下の効果を得ることができる。第１の実施形態においては、偏光方式によって第１の画像を３次元画像として表示する第１の表示部１１０と、光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成され、第１の表示部１１０によって第１の画像が投影される投影板１２０と、が備えられる。また、投影板１２０は、当該第１の画像が投影される投影面１２１が、第１の表示部１１０の当該第１の画像の射出面１１１に対して所定の角度で傾斜されて配設されるとともに、投影面１２１と逆側の面１２２からの光の少なくとも一部を透過する。従って、投影板１２０に投影された３次元画像である第１の画像が当該第１の画像を構成する光の偏光方向が保たれたまま所定の角度で反射され、その反射方向から投影板１２０を観察する観客に対して３次元画像である第１の投影像として提供される。また、当該第１の画像の投影面１２１と逆側の面１２２の方向に位置する実像が、投影板１２０を透過した透過像として投影板１２０を観察する観客に対して提供される。従って、投影板１２０を観察する観客に対して、３次元画像である第１の投影像と、投影板１２０の向こう側に存在する実像とが重ね合わされた画像が提供される。従って、より臨場感のある画像を観客に対して提供するとともに、より多彩な映像表現を行うことが可能となる。
【００９２】
また、第２の実施形態においては、第１の実施形態によって得られる効果に加えて、以下の効果を更に得ることができる。第２の実施形態においては、第１の実施形態に示す構成に対して、第２の表示部２１０が、投影板１２０の投影面１２１と逆側の面１２２（透過面１２２）から投影板１２０に第２の画像を投影するように配設される。第２の表示部２１０がこのように配設されることにより、第２の表示部２１０から投影される第２の投影像は、実像と同様の方向に投影板１２０を透過し、投影板１２０を透過した透過像として投影板１２０を観察する観客に対して提供される。従って、投影板１２０を観察する観客４０は、第１の表示部１１０から投影板１２０の投影面１２１に投影される第１の投影像と、投影板１２０の透過面１２２を透過した実像と、第２の表示部２１０から投影板１２０の透過面１２２に投影される第２の投影像とが、重ね合わされた画像を観察することができる。このように、第２の実施形態においては、第１の実施形態において観客４０に対して提供される投影板１２０での画像に対して、更に第２の投影像を重ね合わせることが可能となる。従って、第２の実施形態においては、より多くの画像によって形成される合成画像を観客４０に対して提供することができるため、より多彩な映像表現を行うことが可能となる。
【００９３】
なお、上記の説明では、本技術を実現するための第１及び第２の実施形態に係る画像投影装置１０、２０の構成について説明したが、本技術はかかる例に限定されない。上記［１−１．画像投影装置の構成］及び［２−１．画像投影装置の構成］で説明したように、第１の表示部１１０及び第２の表示部２１０は、第１の画像及び第２の画像を表示可能な表示装置によって構成されるものであり、第１の表示装置１１０及び第２の表示装置２１０とみなすことも可能である。従って、第１の実施形態においては、画像投影装置１０を、第１の表示装置１１０及び投影板１２０を備える画像投影システム１０とみなすことも可能である。また、第２の実施形態においては、画像投影装置２０を、第１の表示装置１１０、投影板１２０及び第２の表示装置２１０を備える画像投影システム２０とみなすことも可能である。
【００９４】
また、上記＜１．第１の実施形態＞で説明した構成においては、第１の表示部１１０から第１の画像が投影板１２０に投影されることにより、投影板１２０上に、投影板１２０を透過した実像（投影板１２０における第１の表示部１１０から第１の画像が投影される面の逆側の面の方向に存在する物体の実像）と第１の投影像とが重ね合わされた画像が表示される。従って、上記＜１．第１の実施形態＞で説明した内容は、本開示の第１の実施形態に係る画像投影方法について説明したものであるとも言える。なお、本開示の第１の実施形態に係る画像投影方法には、上記［１−４．投影板での画像の表示制御について］で説明したような、当該画像投影方法が適用される対象であるアトラクションの内容や進行具合に応じた、投影板１２０での画像の表示の動的な制御も含まれてもよい。
【００９５】
同様に、上記＜２．第２の実施形態＞で説明した構成においては、第１の表示部１１０から第１の画像が投影板１２０に投影されるとともに第２の表示部２１０から第２の画像が投影板１２０に投影されることにより、投影板１２０上に、投影板１２０を透過した実像（投影板１２０における第１の表示部１１０から第１の画像が投影される面の逆側の面の方向に存在する物体の実像）と第１の投影像と第２の投影像とが重ね合わされた画像が表示される。従って、上記＜２．第２の実施形態＞で説明した内容は、本開示の第２の実施形態に係る画像投影方法について説明したものであるとも言える。なお、本開示の第２の実施形態に係る画像投影方法には、上記［１−４．投影板での画像の表示制御について］で説明したような、当該画像投影方法が適用される対象であるアトラクションの内容や進行具合に応じた、投影板１２０での画像の表示の動的な制御も含まれてもよい。
【００９６】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９７】
例えば、上記実施形態では、第１の投影像及び第２の投影像がキャラクターや風景画像である場合について説明したが、本技術はかかる例に限定されない。第１の投影像及び第２の投影像は、例えば、文字（テキスト）や所定の色の光等であってもよい。具体的には、第１の投影像及び第２の投影像として所定のメッセージをテキストの形式で表示してもよいし、各種の演出のために所定の色を有する光を投影板１２０の所定の領域に表示させてもよい。
【００９８】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）射出光の偏光方向の違いを利用して第１の画像を３次元画像として表示する第１の表示部と、光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成され、前記第１の表示部によって前記第１の画像が投影される投影板と、を備え、前記投影板は、前記第１の画像の投影面が前記第１の表示部の前記第１の画像の射出面に対して所定の角度で傾斜されて配設されるとともに、前記投影面と逆側の面からの光の少なくとも一部を透過する、画像投影装置。
（２）前記第１の画像の前記第１の表示部からの投影方向とは異なる方向から前記投影板に投影される第２の画像を表示する第２の表示部、を更に備える、前記（１）に記載の画像投影装置。
（３）前記第２の表示部は、前記第１の画像の前記投影面と逆側の面から前記投影板に前記第２の画像を投影する、前記（２）に記載の画像投影装置。
（４）前記投影板の厚さは、前記投影板の材料の屈折率と前記第１の表示部の前記射出面における画素間隔とに少なくとも基づいて決定される、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の画像投影装置。
（５）前記投影板の材料の屈折率と、前記投影板の前記投影面と前記第１の表示部の前記射出面とがなす角の角度と、に応じて、前記投影板での画像の表示状態が制御される、前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の画像投影装置。
（６）前記投影板での画像の表示状態は、前記投影板におけるｐ偏光の反射率及びｓ偏光の反射率に応じて制御される、前記（５）に記載の画像投影装置。
（７）前記投影板の材料はアクリル系樹脂である、前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の画像投影装置。
（８）前記投影板の前記投影面の前記第１の表示部の前記射出面に対する配設角度は、４５度である、前記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の画像投影装置。
（９）前記投影板の厚さは約１ｍｍ〜５ｍｍである、前記（１）〜（８）のいずれか１項に記載の画像投影装置。
（１０）前記投影板の材料がアクリル系樹脂であり、前記第１の表示部の表示画面における画素間隔が約４ｍｍである場合、前記投影板の厚さは約２ｍｍである、前記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の画像投影装置。
（１１）射出光の偏光方向の違いを利用して第１の画像を３次元画像として表示する第１の表示装置と、光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成され、前記第１の表示装置によって前記第１の画像が投影される投影板と、を備え、前記投影板は、前記第１の画像の投影面が前記第１の表示装置の前記第１の画像の射出面に対して所定の角度で傾斜されて配設されるとともに、前記投影面と逆側の面からの光の少なくとも一部を透過する、画像投影システム。
（１２）射出光の偏光方向の違いを利用して３次元画像である第１の画像を表示する第１の表示装置から、光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成される投影板に当該第１の画像を投影すること、を含み、前記投影板は、前記第１の画像の投影面が前記第１の表示装置の前記第１の画像の射出面に対して所定の角度で傾斜されて配設されるとともに、前記投影面と逆側の面からの光の少なくとも一部を透過する、画像投影方法。
（１３）射出面から偏光方向の異なる光を射出することにより３次元画像である第１の画像を表示するとともに、前記射出面に対して所定の角度で傾斜されて配設される投影面を有し、光学的に等方体である材料によって所定の厚さで形成されるとともに、当該投影面と逆側の面からの光の少なくとも一部を透過する投影板の当該投影面、に向かって、当該第１の画像を投影する、表示装置。
【符号の説明】
【００９９】
１０、２０    画像投影装置（画像投影システム）
３０    ステージ
４０    観客
１１０    第１の表示部
１１１    射出面
１２０    投影板
１２１    投影面
１２２    透過面
２１０    第２の表示部
２１１    射出面
３１０、５１１    実像
５１０    表示領域
５１２    第１の投影像
５１３    第２の投影像
【図１】
2015007734.tif 000006
【図２】
2015007734.tif 000007
【図３Ａ】
2015007734.tif 000008
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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