(57)【要約】      （修正有）【課題】眼前の外景を眺めつつ外光が明るくても、それに重ねてプロジェクタの反射映像が鮮明に見てとれる狭指向性反射型半透過スクリーンを提供する。【解決手段】鏡面１のいずれもが、反射光群７Ａを疑似水平線および／または疑似垂直線として観察者３に視認させるべく、プロジェクタ４から光線が照射される微細な球面状もしくは疑似球面状の狭指向性反射面であって、これらの鏡面１はスクリーン母材２の表面下もしくは表面上で相互に離隔して配置される。そして、鏡面間の離隔域１０は、外景を観察者３に向けて透過させる非鏡面平坦透明部１３とする。【選択図】図１
2016164613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察者の背後もしくは側方などからの照射光を観察者に向けて指向的に反射させる鏡面が多数配置されているプロジェクタ投影用スクリーンにおいて、
前記鏡面のいずれも、反射光群を疑似水平線もしくは疑似垂直線として観察者に視認させるべく、プロジェクタから光線が照射される微細な球面状もしくは疑似球面状の狭指向性反射面であって、これらの鏡面はスクリーン母材の表面下もしくは表面上で相互に離隔して配置され、
前記鏡面間に存する離隔域は、外景を観察者に向けて透過させる非鏡面平坦透明部であることを特徴とする狭指向性反射型半透過スクリーン。
【請求項２】
前記鏡面は球面もしくは疑似球面を形成させるための凹面状もしくは凸面状の造形部の全域に施されていることを特徴とする請求項１に記載された狭指向性反射型半透過スクリーン。
【請求項３】
前記鏡面は球面もしくは疑似球面を形成させるための凹面状もしくは凸面状の造形部中の一部分である局部域に施されていることを特徴とする請求項１に記載された狭指向性反射型半透過スクリーン。
【請求項４】
前記局部域の鏡面が形成されている凹面状の造形部にはスクリーン母材と同質の接着剤が充填され、該造形部内にも前記スクリーン母材の表面と同一面をなして連続する非鏡面平坦透明埋設部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載された狭指向性反射型半透過スクリーン。
【請求項５】
前記鏡面は球面もしくは疑似球面を形成させるための仮想凹面の一部における局部域に施され、該局部域以外は前記スクリーン母材の表面と同一面をなして連なる非鏡面平坦透明連続部とされていることを特徴とする請求項１に記載された狭指向性反射型半透過スクリーン。
【請求項６】
前記凹面状の造形部は押圧成形によりスクリーン母材表面下に形成されていることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか一項に記載された狭指向性反射型半透過スクリーン。
【請求項７】
前記凸面状の造形部は肉盛り成形によりスクリーン母材表面上に形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載された狭指向性反射型半透過スクリーン。
【請求項８】
前記鏡面が形成されているスクリーン母材にはこの母材と同質のプレートまたはフィルムが重ね合わされ、前記スクリーン母材と同質の接着剤により該プレートまたはフィルムがスクリーン母材に貼り合わされていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載された狭指向性反射型半透過スクリーン。
【請求項９】
前記鏡面が形成されているスクリーン母材にはこの母材と同質のプレートまたはフィルムが重ね合わされ、前記母材と同じ屈折率を有する透明液が合わせ面に充満されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載された狭指向性反射型半透過スクリーン。
【請求項１０】
前記スクリーン母材はアクリル樹脂であることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載された狭指向性反射型半透過スクリーン。
【請求項１１】
前記凹面状の造形部は、スクリーン母材表面に押圧されたボールもしくは疑似ボールで形成されていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載された狭指向性反射型半透過スクリーン。
【請求項１２】
前記局部域に形成された鏡面は、プロジェクタを挟んで横並びの二人の観察者が前記直線を視認することができるように一つの凹面状もしくは凸面状の造形部の中に二つ設けられることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載された狭指向性反射型半透過スクリーン。
【請求項１３】
前記局部域に形成された鏡面は、プロジェクタを挟んで横並びの二人の観察者が前記直線を視認することができる広幅状となっていることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載された狭指向性反射型半透過スクリーン。
【請求項１４】
前記スクリーン母材には、プロジェクタを挟んで横並びの二人のうちの一方の観察者が前記直線を視認することができる局部域を持つ凹面状もしくは凸面状の造形部と、他方の観察者が前記直線を視認することができる局部域を持つ凹面状もしくは凸面状の造形部とが混在して配置されていることを特徴とする請求項１に記載された狭指向性反射型半透過スクリーン。
【請求項１５】
前記鏡面のいずれもが、ロータのダウンウォッシュによるホワイトアウトやブラウンアウトなどによる視界不良時に、ヘリコプタの姿勢制御の指針を与える疑似地平線もしくは疑似鉛直線を画像情報として照射するプロジェクタからの光を受ける反射面であることを特徴とする請求項１に記載された狭指向性反射型半透過スクリーン。
【請求項１６】
前記スクリーンはパイロットの前方だけでなく視野の大部分をカバーすべく側方領域にまで延設されていることを特徴とする請求項１に記載された狭指向性反射型半透過スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は狭指向性反射型半透過スクリーンに係り、詳しくは、外景を透過して視認することができると同時に、例えば背後から投射された映像も外景に向かった姿勢で視認できるスクリーンに関する。これは、例えばヘリコプタの姿勢と前方視界とを同時に把握できるようにするため、キャノピィそれ自体もしくはキャビンの手前に立設してパイロットの二重視認を可能にし、また、ホワイトアウトなどによる視界不良が生じたとき、パイロットがバーティゴ（空間識失調）を起こすことなく機体の現姿勢（実姿勢）を把握し、必要に応じて立て直し操縦などできるようにするため使用されるスクリーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投影された照射光を反射して観察者に映像を鮮明に見せることができるスクリーンが、例えば特許文献１に提案されている。これはフレネルレンズスクリーンとレンチキュラーレンズスクリーンを主体にしたものであり、多重像の発生を回避できるようにしている。しかし、この種のスクリーンはプロジェクタからの反射による画像を観察者に送り届けることを目的としたものであり、スクリーンの向こう側の光景の透過は完全に遮断されている。
【０００３】
プロジェクタの照射光の一部を反射させて観察者が視認できるようにするとともに、照射光の残部を透過させて向こう側の観察者にも視認させることができるようにしたスクリーンが、特許文献２に開示されている。このスクリーンは半透過型ではあるが、スクリーンの向こう側のプロジェクタ照射光以外の光景を透視することができない。
【０００４】
上記のいずれのスクリーンも、冒頭で触れたような例えばパイロットによるスクリーンを通した外景把握、ならびにパイロット席の横もしくは後部に配置のプロジェクタから外光の進入に逆らって照射された光の反射映像によるヘリコプタの現姿勢把握のためには、全く機能しえないものである。すなわち、プロジェクタ照射光の反射により所望する情報を得つつ外景をも視認して、ヘリコプタの姿勢を制御するといった操縦に供するに到るものでない。
【０００５】
スクリーンを透過する外光とスクリーンからの反射光を同時に把握しようとすると、外光（太陽光）が反射光をぼかせ、結局は両光ともに鮮明度が劣った白濁したものとなり、外景を見るにも反射情報を得るにも把握度は低下したものとならざるを得ない。なお、航空機に搭載して二重写しを可能にしようとした表示装置が特許文献３に記載されている。これには、ヘッドアップディスプレイに映しだされるＩＮＳ等姿勢基準装置による疑似地平線を、広幅映像化できると述べられている。しかし、ぼやけ回避や広幅映像化を可能にするスクリーンの具体的構成は開示されるところでない。
【０００６】
ところで、照射された光の反射により鮮明な情報を得ようとすれば、その反射面は鏡面でなければならない。その鏡面からの反射光の拡散を抑えてぼやけのない情報とし、また外光の影響を受けても白濁させることなく外景とともに取り込もうとすれば、鏡面は指向性反射型であることが望まれる。反射の集光性がもっとも高いのは再帰反射型であるが、照射源であるプロジェクタと観察者の位置関係の融通性が極めて乏しくなり、本発明の対象分野では実用に供し難い。
【０００７】
指向性反射は集光性の点からみれば拡散反射の比でない。拡散反射ではあらゆる方向に反射して、特定の目だけに届けるということは不可能であって、何処からでも見えることになる。指向性反射はその目だけに届けることができるので効率がよい。例えば開き角の小さな円弧状の鏡面では反射光の散らばりが抑えられる。究極的には円弧幅を狭くして得られる可及的超微細な鏡面、すなわち、誇張しまた拡大して描かれた図２２を見ても分かるように、実質的に平面鏡６１にまでなれば指向性は高い。しかし、その鏡面が小さければ反射光７の光軸が観察者３から外れやすく、鏡面位置と観察眼の位置を厳格に規定しておく必要があり、スクリーンとしての実用性は低くならざるを得ない。鏡面の角度が微妙に異なっただけでも照射光５からの所定反射は散ってしまい、却って所望外の外光反射を受けて、その部分をぼやけさせる。
【０００８】
ディンプル状鏡面を並べて反射の集光性を上げた例として、スクリーン母材に多数のディンプルを成形したものが、「バーチャルリアリティ表示用スクリーンの微細加工技術」とし題して２００１年頃に発表されている。これはプロジェクタからの照射光の反射で再現される画像に臨場感を与えようとするスクリーンの提案であり、図２３の（ａ）のごとくプロジェクタ４からの照射光５をディンプル状鏡面６２によって反射させ、聴衆の多少にかかわらず（図示は一人であるが）鮮明な反射光による映像を送り届けようとするものである。しかも、指向性反射の場合はプロジェクタから来た光のみを反射し、別の方角から入ってきた外光は観察者に至らない別の方向へ散らすことができる。その結果、映像は白っぽくならず、自然光や人工光を問わずまた観察者の周囲に光や明かりがあっても、その影響を受けない鮮明な画像を発現させることができる。
【０００９】
図２３の（ｂ）は同図（ａ）のディンプル８ｐを平面的に見て、その周縁を実線で表したものである（一列だけであるが）。これはディンプルが間隔をおいて配列されているかのように見えるが、図２３の（ｂ）を破線で再掲した図２４の（ｂ）に対応させている同図（ａ）の平面図から分かるように、非ディンプル鏡面部が生じないようにディンプル８ｐを相互に干渉させている。このスクリーンは向こう側の外景を透過して視認しようとする意図は全くないので、鏡面ばかりを形成させるように配慮されたからである。結果的には、図２４の（ｃ）のごとくディンプル周囲の円弧状部６３が切除された平面視六角形の鏡面となる。
【００１０】
なお、ディンプルを干渉させて非ディンプル鏡面が生じないようにすることができるのは六角形化する場合のほかに、図示しないが三角形化や四角形化もある。切除面積が少ないのは六角形化であって残存鏡面率はディンプル平面視面積の約８３％になる。四角形の場合が約６３％、三角形の場合は約４１％であり、その比でない。当然に六角形化が採用されて、鏡面が可及的に広くなるように配慮される。
【００１１】
このような鏡面のみで覆われるスクリーンは半透過スクリーンとはなり得なく、したがって、ヘリコプタ搭載の半透過スクリーンとしての適用は不可能である。パイロットである観察者の背後もしくは側方などからの照射光を観察者に向けて狭指向的に反射させる鏡面が多数配置されている投影用スクリーンにしたとしても、鮮明なのは映像だけであって外景はスクリーン枠から目を外した視界によらなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−２２１６０２
【特許文献２】特開２０１４−１９７１６３
【特許文献３】特開平９−１１９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記の問題に鑑みなされたもので、その目的は、眼前の外景を眺めつつそれが明るくても、その外光に重ねてプロジェクタの反射映像が鮮明に見えること、すなわち、屋外光景の視認性とスクリーン投影映像の視認性との両立が図られること、ホワイトアウトなどによって機外に突如視界不良が発生し、にもかかわらず依然として外光に明るさが残っている状況下でもプロジェクタ反射像が視認できること、かつ視認領域が広くとれること、したがって、広幅な映像をもとにしての不安感誘起の抑制、すなわちパイロットがバーティゴに陥ることを回避し、ヘリコプタの姿勢変更や着陸操作の安全を確保しえる情報を提供できるようにした狭指向性反射型半透過スクリーンを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、観察者の背後もしくは側方などからの照射光を観察者に向けて指向的に反射させる鏡面が多数配置されているプロジェクタ投影用スクリーンに適用される。その特徴とするところは、図１（ａ）を参照して、鏡面１のいずれもが、反射光群７Ａを疑似水平線１１（図２０を参照）および／または疑似垂直線として観察者３に視認させるべく、プロジェクタ４から光線が照射される微細な球面状もしくは疑似球面状の狭指向性反射面であって、これらの鏡面１はスクリーン母材２の表面下もしくは表面上で相互に離隔して配置される。そして、鏡面間の離隔域１０は、外景を観察者３に向けて透過させる非鏡面平坦透明部１３としたことである。
【００１５】
鏡面１は球面もしくは疑似球面を形成させるための凹面状もしくは凸面状の造形部１ｚの全域に施される。図１０のように、造形部中の一部分である局部域３１に施されることもある。
【００１６】
図１６（ａ）のごとく、局部域３１に鏡面１が形成されている凹面状の造形部１ｚにはスクリーン母材２と同質の接着剤３４が充填され、その造形部内にもスクリーン母材２の表面と同一面をなして連続する非鏡面平坦透明埋設部２Ａが形成される。同図（ｄ）のように、鏡面１は球面もしくは疑似球面を形成させるための仮想凹面４１の一部における局部域３１ｄに施され、この局部域以外はスクリーン母材２の表面と同一面をなして連なる非鏡面平坦透明連続部２Ｂとされる。
【００１７】
図８（ａ）のように、凹面状の造形部１ｚは、押圧成形によりスクリーン母材表面下に形成される。もしくは、同図（ｄ）のごとく凸面状の造形部は肉盛り成形により、スクリーン母材表面上に形成されることもある。また、鏡面１が形成されているスクリーン母材２にはこの母材と同質のプレート２１またはフィルムが重ね合わされ、スクリーン母材２と同質の接着剤２２によりこのプレートまたはフィルムがスクリーン母材２に貼り合わされる。もしくは、鏡面１が形成されているスクリーン母材２にはこの母材と同質のプレートまたはフィルムが重ね合わされ、母材と同じ屈折率を有する透明液２４が合わせ面に充満される。
【００１８】
スクリーン母材２にはアクリル樹脂が好適である。凹面状の造形部は、スクリーン母材２の表面に押圧されたボール１７（図５の（ａ）を参照）もしくは疑似ボールで形成される。図１２を参照して、局部域に形成された鏡面１は、プロジェクタ４を挟んで横並びの二人の観察者３が直線を視認することができるように、一つの凹面状もしくは凸面状の造形部中の局部域３１ａ，３１ｂの二箇所に設けられる。図１５に示すように、局部域３１ｃに形成された鏡面１は、プロジェクタを挟んで横並びの二人の観察者が直線を視認することができる広幅状となっている。また、図１４のごとく、スクリーン母材２には、プロジェクタを挟んで横並びの二人のうちの一方の観察者が直線を視認することができる局部域３１ａを持つ凹面状もしくは凸面状の造形部１ｚM と、他方の観察者が直線を視認することができる局部域３１ｂを持つ凹面状もしくは凸面状の造形部１ｚC とが混在して配置される。
【００１９】
鏡面のいずれもが、ロータのダウンウォッシュによるホワイトアウトやブラウンアウトなどの視界不良時に、ヘリコプタの姿勢制御の指針を与える地平線もしくは鉛直線を画像情報として照射するプロジェクタからの光を受ける反射面となっている。スクリーンはパイロットの前方だけでなく視野の大部分をカバーすべく、側方領域にまで延設されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、鏡面のいずれもがプロジェクタ照射光を反射する微細な球面状もしくは疑似球面状の狭指向性反射面であり、それがスクリーン母材上に離隔して配置され、その離隔域は非鏡面平坦透明部とされているので、観察者は非鏡面平坦透明部を通して外景を透視できるとともに、球面状もしくは疑似球面状の反射面からの反射光群を疑似水平線（もしくは疑似垂直線）として把握できる。鏡面は狭指向性反射力が高く、外光によってぼやけたり白濁することは可及的に少なくなる。
【００２１】
反射面は球面状もしくは疑似球面状であり、狭指向性反射といえども観察者の目の位置が横ずれなどしても鏡面が平坦な場合に比べ、画像を見失うことは少なくなる。また、画像反射領域を広くとれることから前面視野に連なる側方視界においても疑似水平線を視認することができ、左右短小な表示に比べて疑似水平線の拡幅表示は観察者の心理的安定を維持しやすくなる。
【００２２】
反射面はスクリーン母材に離隔して配置されるから、球面状もしくは疑似球面状であっても相互の干渉が生じなく、凹面状もしくは凸面状の造形部の全域まで使用することもできる。反射面をスクリーン母材の表面下に配置する場合は外光の入射の蔭に位置することになることから、スクリーンの白濁がますます抑えられる。狭指向性反射面とされていることもあって表面上に配置された場合も、観察者の視認性を低下させることが少ない。凹面状もしくは凸面状のいずれであってもよく、造形部の成形要領は熱可塑性樹脂ゆえ多様な中から選択することができる。
【００２３】
鏡面が球面もしくは疑似球面を形成させるための凹面状もしくは凸面状の造形部の全域に施されるなら、観察者の視認範囲が増大し、また並存する観察者がいる場合に、その人のための視認性も確保しやすくなる。
【００２４】
鏡面は球面もしくは疑似球面を形成させるための凹面状もしくは凸面状の造形部の中の一部分である局部域に施されているなら、局部域だけの鏡面加工となって鏡面形成剤の消費量を抑えることができる。その局部域以外の領域は離隔域と同様に非鏡面平坦透明部としておくことができ、外景の視界が可及的に広くなる。
【００２５】
凹面状の造形部にスクリーン母材と同質の接着剤が充填され、その表面をスクリーン母材の表面と同一面をなして連続させておけば、局部域以外の領域を非鏡面平坦透明埋設部とすることができ、外景の視認性が向上する。
【００２６】
鏡面が球面もしくは疑似球面を形成させるための仮想凹面の一部における局部域に施され、その局部域以外はスクリーン母材の表面と同一面をなして連なる非鏡面平坦透明連続部とされていれば、外光の取り込みを増大させることができる。
【００２７】
凹面状の造形部がスクリーン母材表面下に形成される場合、押圧成形によることにすれば、加熱された熱可塑性樹脂製母材への凹面成形が容易となる。
【００２８】
凸面状の造形部がスクリーン母材表面上に形成される場合、肉盛り成形を液滴化させた熱可塑性材の滴下操作によることにすれば、スクリーン母材への凸面成形が容易なものとなる。
【００２９】
鏡面が形成されているスクリーン母材にはこの母材と同質のプレートまたはフィルムが重ね合わされ、母材と同質の接着剤によりプレートまたはフィルムがスクリーン母材に貼り合わされているなら、その貼り合わせ体の屈折率は層ごとに相違することがなく、外景の取り込みに際して外光の散乱が抑えられ、白濁のきたすことが可及的に少なくなる。
【００３０】
鏡面が形成されているスクリーン母材にはこの母材と同質のプレートまたはフィルムが重ね合わされ、母材と同じ屈折率を有する透明液が合わせ面に充満されている場合も、その重ね合わせ体の屈折率は各層で変わらず、外景の取り込みに際して外光の散乱が生じなく、白濁を抑えられる。
【００３１】
スクリーン母材にアクリル樹脂を適用しておけば、熱可塑性樹脂の中でも透明性が極めて高く、外景の取り込みがよい。ヘリコプタなどのキャノピィに適用することができる樹脂であり、キャノピィ自体をスクリーン母材に充てることもできる。すなわち、キャノピィをウインドウディスプレイといったごとくに機能させることが可能となる。
【００３２】
凹面状の造形部をスクリーン母材表面に押圧されたボールもしくは疑似ボールで形成することにすれば、凹面部位の成形操作が単純化される。
【００３３】
局部域に形成された鏡面が一つの造形部の中に二つ設けられているなら、プロジェクタを挟んで横並びの二人の観察者が反射光群からなる疑似直線を同時に認識することができる。ヘリコプタなどにおいてはパイロットのみならずコパイロットも同時に観察が可能となる。
【００３４】
局部域に形成された鏡面が広幅であれば、プロジェクタを挟んで横並びの二人の観察者が反射光群からなる疑似直線を同時に視認することができる。
【００３５】
スクリーン母材に、プロジェクタを挟んで横並びの二人のうちの一方の観察者が反射光群からなる疑似直線を認識することができる局部域を持つ凹面状もしくは凸面状の造形部と、他方の観察者が反射光群からなる疑似直線を認識することができる局部域を持つ凹面状もしくは凸面状の造形部とが混在して配置されているなら、プロジェクタを挟んだ二人の観察者が反射光群からなる疑似直線を一枚のスクリーンで同時に認識することができて都合がよい。
【００３６】
鏡面のいずれもがヘリコプタの姿勢制御の指針を与える地平線もしくは鉛直線を画像情報として照射するプロジェクタからの光を受ける反射面であれば、ロータのダウンウォッシュによるホワイトアウトやブラウンアウトなどによる視界不良時には反射光群を疑似地平線もしくは疑似鉛直線としてパイロットに視認させ、操縦中の心理的不安の除去が図られる。
【００３７】
スクリーンがキャノピィそれ自体もしくはキャビンの前部に立設されても、パイロットの前方だけでなく視野の大部分をカバーする側方領域にまで延設されていれば、狭指向性反射による疑似地平線の拡幅を可能にし、パイロットは広角的に水平バランスを把握してバーティゴに陥ることなく操縦に専念することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は本発明に係る狭指向性反射型半透過スクリーンにおける照射光に対する観察者の目に入る鏡面ごとの反射光群の模式図、（ｂ）はスクリーン母材の表面下に形成された微細な球面状の狭指向性反射面の拡大誇張図、（ｃ）は過剰沈下位置反射面の一例。
【図２】スクリーン母材の表面に、鏡面群をその面積が非鏡面平坦透明部の面積と等しくなるように配列した場合のスクリーンの拡大部分平面図。
【図３】平坦鏡面、凹球面鏡面、凸球面鏡面それぞれにおける反射光領域の広狭を説明する誇張図。
【図４】観察者がプロジェクタを挟んで横並びの二人である場合の各自の目に入る鏡面ごとの反射光群の模式図。
【図５】（ａ）は加熱されたボールにより凹面状の造形部を熱可塑性樹脂製のスクリーン母材表面に形押しする状態の説明図、（ｂ）は銀箔シートを押圧しながらの凹面成形施工状態図。
【図６】ＩＮＳ等姿勢基準装置による疑似地平線を広幅映像化するため、プロジェクタからの照射光の反射光群で形成される機体の傾きを表示した飛行前方視界不良時図。
【図７】傾斜した疑似地平線をもとにして前方視界が不良時の機体の姿勢を水平となるように操縦されたときの反射光群による疑似地平線が表示された状態図。
【図８】（ａ）は凹球鏡面の形成されているスクリーン母材にこの母材と同質のプレートが重合され、スクリーン母材と同質の接着剤によりプレートがスクリーン母材に貼り合わされたスクリーンの断面図、（ｂ）は鏡面が形成されているスクリーン母材にこの母材と同質のプレートが重ね合わされ、母材と同じ屈折率を有する透明液を合わせ面に充満させておいた場合の断面図、（ｃ）は凸面状の造形部をスクリーン母材の表面上に形成した場合であって、同質プレートの貼り合わせをスクリーン母材と同質の接着剤によったスクリーンの断面図。
【図９】スクリーン母材の表面に鏡面群をその面積が非鏡面平坦透明部の面積の１／２となるように配列した場合のスクリーンの拡大部分図。
【図１０】鏡面を凹面状造形部中の局部域に形成した狭指向性反射型半透過スクリーンにおける照射光に対する観察者の目に入る鏡面ごとの反射光群の模式図。
【図１１】局部域に鏡面が形成された造形部を表面に配列したスクリーンの拡大部分図。
【図１２】観察者がプロジェクタを挟んで横並びの二人である場合の各自の目に入る局部域鏡面ごとの反射光群模式図。
【図１３】二人の観察者のために二つの局部域を設けた造形部を表面に配列したスクリーンの拡大部分図。
【図１４】一つの造形部に一つの局部域を形成し、一方の観察者および他方の観察者のために独立した造形部として混在配列し、それぞれの反射光群からなる疑似地平線を同時に認識することができるようにしたスクリーンの拡大部分図。
【図１５】二人の観察者のために二つの局部域を包含した広幅状局部域鏡面を設けた造形部を配置した場合のスクリーンの拡大部分図。
【図１６】（ａ）は球面状ディンプルの造形部をスクリーン母材の表面下に形成し、造形部に母材と同等材料の接着剤もしくは充填材を装填して非鏡面平坦透明埋設部を形成したスクリーンの断面図、（ｂ）はアクリル樹脂系接着剤を塗布して非鏡面平坦透明埋設部を形成するとともに保護プレートで表面被覆したスクリーンの断面図、（ｃ）は造形部の中に二つの局部域鏡面を形成させたスクリーンの断面図、（ｄ）は局部域だけで造形部を形成して鏡面を設け、造形部にスクリーン母材と同質の接着剤を充填し、局部域以外はスクリーン母材の表面と同一面をなして連なる非鏡面平坦透明連続部としたスクリーンの断面図、（ｅ）は（ｄ）中に一点鎖線円で囲んだＡ部の拡大図。
【図１７】（ａ）は局部域の鏡面が凹面状造形部に載っている場合のほか、その法線に基づいた異なった設置位置でも差し支えないことを示す説明図、（ｂ）は一箇所の鏡面設置位置における拡大説明図、（ｃ）は凹面状の鏡面が常にスクリーン母材の表面外に設けられた例、（ｄ）は円弧のいずれかの縁部が常にスクリーン母材の表面下にあり、他の縁部を常にスクリーン母材の表面上にあるようにした例、（ｅ）は円弧のいずれかの縁部を常にスクリーン母材の表面と一致させた例、（ｆ）および（ｇ）は球面を形成させるための仮想凹面の一部の曲面に載った円弧とした例の模式図。
【図１８】狭指向性反射型半透過スクリーンをキャノピィの前面に立てたときの前方視界図。
【図１９】局部域の鏡面でも前方視界を遮るが、ディンプルが鏡面である場合よりは遮る程度がかなり小さく、実際はほとんど見えない鏡面を黒点でもって表したプロジェクタオフ時の外景透過図。
【図２０】プロジェクタをオンした場合で、局部域鏡面群によって疑似地平線が反射光として現れている稼働図。
【図２１】機体がバンクしているときのスクリーン透過外景ならびに傾斜した疑似地平線が反射光で現れている稼働図。
【図２２】プロジェクタの照射光を平坦な鏡面で反射させた光群の視認説明図。
【図２３】ディンプル状鏡面によって反射させた光群の視認説明図。
【図２４】（ａ）は非鏡面箇所が発生しないようにディンプルを相互に干渉させて配置した場合のスクリーンの拡大平面図、（ｂ）は個々の干渉状態にないディンプルの元来の形状と大きさを示す図、（ｃ）は意図的なディンプル干渉によって切除された部分に影を施した一鏡面の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下に、本発明に係る狭指向性反射型半透過スクリーンを、その実施の形態を表した図面に基づいて詳細に説明する。この発明は、例えばヘリコプタの姿勢などの情報と前方視界とをパイロットが視線を変えることなく、二重に把握するために供するものである。これはまた、メインロータのダウンウォッシュ（下降気流）によるホワイトアウト（雪粉の巻き上げ）やブラウンアウト（砂塵の巻き上げ）などによる視界不良の際、パイロットがバーティゴを起こすことなく、機体の現実の姿勢を把握できるようにもする。すなわち、パイロットのために不安感を生じさせにくい境遇をつくり、その状況下で有視界飛行方式のごとくの着陸操作に役立つスクリーンを実現しようとするものである。
【００４０】
ところで、この発明の説明においては「狭指向性反射」なる語が用いられるが、これは「指向性の範囲が狭い反射」ということを意味する。「指向性反射」は「拡散反射」に対比される語であるが、「指向性反射」とは言ってもある程度の拡散幅が存在する。それが小さい部類をもって「狭指向性反射」と称する。これは、後述する凹面を形成するディンプルの全面が鏡面をなしている場合を例にすれば、そのディンプルの開き角をできるだけ小さくすることによって達成され、すなわちディンプルを浅くすることによって光の利用効率を上げることができる一方、外光の散乱を抑える。なお、狭指向性反射の場合、光の散り方が少ないから輝度が上がり、明るく見えることにもなる。
【００４１】
図１は背景技術のところで説明した図２３と極めてよく似たものであるが、これは狭指向性反射するディンプル状の鏡面１の幾つもがスクリーン母材２に形成されており、観察者３の例えば側方もしくは背後のプロジェクタ４（映像をスクリーンに拡大投影して表示する装置）からの照射光５を、観察者３に向けて指向的に反射させる鏡面群６となっている。しかし、反射光７を返すディンプル８は図２４（ａ）のごとくスクリーン９の全面を隙間なく覆うのとは異なり、図２に示すようにスクリーン９上に散在する。この点は前記した従前のスクリーンのいずれもとはおおいに異なり、その利点が以下で述べられる。
【００４２】
本狭指向性反射型半透過スクリーン９の特徴は、端的には、鏡面１が相互に離隔していること、およびその離隔域１０が透明となっていることである。後者は鏡面として機能しない平坦面をなす。詳しく述べれば、図１に戻って、鏡面１のいずれもが、その集まりでもって観察者３、例えばヘリコプタパイロットに機体の現姿勢情報を提供すべき反射光群７Ａからなる疑似水平線１１（例えば後述する図２０を参照）すなわち人工水平儀を示す一方、鏡面間の離隔域１０は、外景１２をパイロットに向けて透過させる非鏡面平坦透明部１３としておくものである。パイロットはスクリーンを通して前方の飛行域を把握できるとともに、プロジェクタ照射光５の反射像を外景（前方視界）に向けた視線をほとんど変えることなく把握することができる。すなわち、パイロットは二重視認が可能となっている。
【００４３】
上記した鏡面１は、スクリーン９を狭指向性反射型半透過性とすべく、レーザまたはＬＥＤの水平線投影プロジェクタ４から着色光線などが照射される微細な球の内面側の一部をなす反射面であって、これらはスクリーン母材２の表面に例えば図２に示すように縦横に間隔をおいて並べられる。この鏡面を形成するディンプル８はスクリーン母材２の表面下に形成されることが多いが、その周縁８ｍは図１の（ａ）のように表面に一致する程度のものでよい。同図（ｃ）のように敢えて深く沈めた過剰沈下位置反射面１４としてもよいが、使用条件などを勘案して適宜決めればよい。いずれにしてもそのディンプル８の直径は例えば０・７ミリメートル、深さは０．１５ミリメートルといった微細なもので、それゆえに指向性反射ではあるが狭指向性反射に属するものとなる。よって、プロジェクタ４から来た光のみを反射し、別の方角からの太陽光などは他の方向へ反射してその光を逃がすことになり、画像の白濁化やぼやけが抑えられる。
【００４４】
上記したように図１は図２３に近似しているが、その実、図２３のディンプル８ｐは図１のそれに比べれば極めて大きいものである（図面上は大きな差が見られない）。スクリーン自体もホール（会館）やプラザ（広場）もしくはビル壁面などに設置される巨大なものを前提としているゆえに、ディンプル鏡面による反射は可及的に広角であり、多くの視聴者にいきわたりしかも外光もしくは室内照明の効いたところでさえ明瞭に見えるようにすべく、反射光の喪失が起こり得ない程度のサイズに選定され、しかも無反射領域がないという点で、図１のスクリーン９とは異なる。
【００４５】
図２は、ディンプル群の占有面積が、非ディンプル部（非鏡面平坦透明部１３）の面積と等しくした例である。右上隅部の隣り合う四つのディンプル８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄに跨がって描いた矩形１５において、影を施した四分の一円弧１６の四つの合計面積が矩形面積の半分である。ちなみに、図３の（ａ）は平坦な鏡面１ｐにプロジェクタ４からの光が当たった場合であり、照射光５，５ｐ，５ｑなどの入射角によっては反射光７，７ｐ，７ｑの向きが異なることは言うまでもない。すなわち、平板鏡では反射光７ｐから反射光７ｑまでの領域や角度でしか視認することができず、その光軸のぶれ範囲は極めて余裕のないものである。
【００４６】
図３（ａ）でも目の位置が少し右もしくは左にずれることが許容されるとしても、図３（ｂ）の円弧状凹面鏡１Ｍの場合はかなり誇張して表されているとはいえ、そのずれ許容の度合いは高くなっていることが分かる。鏡面が微細であると、同図（ａ）の場合はずれ幅やずれ角度が無いに等しいが、同図（ｂ）の場合は目の横ずれが平坦鏡の場合よりは多く許容される。ちなみに、ディンプル８の開き角α（幾何学でいう「中心角」に相当）の小さな円弧状の鏡面では反射光の散りかたが少なくなって狭指向性反射となる。これによって光の利用効率が上がり、外光の散乱が抑えられる。
【００４７】
ディンプル状の鏡面は、後述する要領で形成されるが、そのための部分球面を形成させる凹面状の造形部１ｚの全域、この例においてはディンプル８の全面に形成される。すなわちディンプルがまるまる鏡面に供される。パイロットの視認範囲が増大し、もしくは図４の（ａ）に示すようにコパイロット３Ｃが並ぶ場合に、そのための視認性も確保できるようになる。ディンプル以外の箇所はスクリーン母材の面がそのまま残され、スクリーンの向こう側からの外光の進入は妨げられることがない。
【００４８】
このため、スクリーン母材２にはアクリル樹脂などの透明度の高い材料が採用され、外景の取り込みが極めて良いように配慮される。ヘリコプタなどのキャノピィはアクリルであることが大部分であるから、これに適用すればキャノピィ自体をスクリーンに充てることができる。すなわち、キャノピィはウインドウディスプレイになる。しかし、キャノピィには手を加えず、その手前に別途スクリーンを設置してもよく、その場合にはパイロットはスクリーンとキャノピィを二重に透して外景を把握することになる。ちなみに、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）とは、アクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルの重合体であり、透明性の高い熱可塑性の光沢ある非晶質な合成樹脂である。屈折率は１．４９であり、耐衝撃に優れ、成形だけでなく切削や研磨などの加工も可能な資質を持つ。
【００４９】
上記したように、アクリル樹脂は熱可塑性樹脂の一つであるから、加熱すると軟化する一方、常温に戻れば硬化する。それゆえ、ディンプル８をつくるためには、図５の（ａ）に示すように、ボール１７などを用いた押圧成形（冷間プレス、熱間プレス、超音波プレスといったごとき成形）によればよく、凹面状の造形部１ｚを比較的簡単に得ることができる。例えば図示しないが、ロールに多数の球状突起を植設しておき、そのロールを加熱したスクリーン母材上で押圧転動させ、もしくは加熱したロールを常温のアクリル樹脂に適用すれば、量産も容易となる。切削による場合には、ダイヤモンドカッタなどを使って彫り込んでいけば、美麗な鏡面とすることができる。
【００５０】
ボールエンドミルなどによる切削や研削の場合は生じることが少ないが、形押し式で形成された造形部の表層は変形の際に内部応力を生じさせる。また、鏡面に僅かな歪みを残したり、密度を若干変えるなどして屈折率にばらつきを生じさせることがある。成形後にアニール処理して加工硬化を除去するなりし、透過に偏光が生じる複屈折の発生も必要に応じて回避しておくことが好ましい。これは、熱可塑性樹脂であるからこそ可能なことである。なお、ボール（鋼球）による成形によれば、ディンプル周縁に生じる排除肉の部分的盛り上がりなどは回避される。
【００５１】
ディンプル８への鏡面処理としては、図示しないが、微細な銀粒子の真空蒸着や化学蒸着といったメッキ法や、フォトリソグラフィ（光や電子線を利用して基板にパターンを転写する写真製版）とメッキの組み合わせなどとすることも不可能でない。さらには、電子ビームを当てて銀を叩き出すスパッタリング（金属成膜技術）に依ってもよい。場合によっては図５の（ｂ）のように銀箔シート１８に接着剤を塗布しておき、これをスクリーン母材２とボール１７とにより挟圧するなど、鏡面先造り凹面後成形もしくは図示しない凹面先成形鏡面後造りといった手順を踏むなどすることができる。
【００５２】
以上の説明によれば、図１のごとく鏡面１のいずれもがプロジェクタ照射光５を反射する微細な球面状の狭指向性反射面であり、図２のようにそれがスクリーン母材２上に離隔して配置され、その離隔域１０は非鏡面平坦透明部１３とされているので、観察者３は図１の（ａ）から分かるように、非鏡面平坦透明部１３を通して外景１２を透過視認することができる。球面状の鏡面からの反射光群７Ａを疑似水平線１１（図２０を参照）として把握できる。鏡面は狭指向性反射力が高く、外光によってぼやけたり白濁するなど外光の散乱が可及的に抑えられる。これによって光の利用効率が向上する。
【００５３】
鏡面１は図１のごとく部分球面状であり、狭指向性反射といえども、観察者３の目の位置が横ずれなどしても平鏡面１ｐ（図３（ａ）を参照）に比べると、画像の一部を見失うことが少ない。また、狭指向性とはいえども平面鏡に比べ、図３（ｂ）のように画像反射領域を７Ｐから７Ｑといったごとく広くとれる（図ではかなり誇張して示されているが）から、前面視野に連なる側方視界においても疑似水平線といった横長な映像であっても視認することができる。狭幅な表示に比べて、この拡幅表示はパイロットの心理的安定化におおいに貢献する。
【００５４】
図２のように、反射面はスクリーン母材２に離隔して配置されるから、球面状であっても図２４の場合のような相互の干渉による面積減を生じさせず、凹面状の造形部１ｚの全域を使用することができる。この例では反射面をスクリーン母材２の表面下に配置するので、外光の入射の蔭に位置することになり、スクリーン９の白濁や薄れが抑えられる。凹面状の造形部形成では、熱可塑性樹脂製スクリーン母材への多様な成形技法の適用が可能となる。
【００５５】
鏡面１のいずれをも、上でも触れたが、ロータの吹き降ろしによるホワイトアウトやブラウンアウトなどによる視界不良時に、ＩＮＳ等姿勢基準装置に基づきヘリコプタの姿勢制御の指針を与える疑似地平線（疑似水平線１１）を画像情報として照射するプロジェクタ４からの光を受ける反射面としておくことができるから、プロジェクタ４をオンしておきさえすれば、反射光群７Ａを点の集合である疑似地平線としてパイロットに視認させ、操縦中の心理的不安の除去が図られる。例えば視界不良時に機体が意図しないで傾き、疑似地平線１１が図６（ディンプルを誇張して描いているので反射光の間隔が広く表されている）のように傾いても（バンクしても）、必要に応じてその線が図７のごとくの水平となるように操縦すればよい。なお、反射光群によって疑似垂直線（疑似鉛直線）を欲する場合は、プロジェクタの照射光の設定を追加するなどすればよい。鏡面がディンプルであるから個々に３６０度を包囲でき、９０度照射角度が異なる疑似鉛直線を投射する場合も原理的には同じで、表示が妨げられることはない。
【００５６】
スクリーン９はパイロットの前方だけでなく視野の大部分をカバーすべく側方領域にまで延設しておくなら、すなわちキャノピィ（風防ガラス）それ自体かキャビンの前部に立設されたものであっても、パイロットの前方だけでなく視野の大部分をカバーする側方領域にまで（周辺視ディスプレイ）、狭指向性反射による疑似地平線の拡幅を可能にする。パイロットは広角的に水平バランスを把握してバーティゴに陥ることなく操縦に専念することができる。これは狭指向性反射する鏡面を採用するスクリーンであるからこそ、プロジェクタから側方に離れた箇所においても疑似水平線などを示す反射光群の視認性が得られるからである。中心視が２０度程度に収められる中心窩ディスプレイ(foveal display)の情報では高い弁別能（視力）が必要となり、視界不良時など冷静さを失いやすくなって混乱をきたすおそれがあるのに対し、パイロットの負担を大いに軽減する点で極めて意義あるものとなる。
【００５７】
以上は鏡面が露出（むき出し）しているとの前提で説明してきた。しかし、貼り合わせにより鏡面を露出させない場合もある。図８の（ａ）のように、鏡面１の形成されているスクリーン母材２にこの母材と同質のプレート２１が重ね合わされ、スクリーン母材２と同質の接着剤２２によりプレートがスクリーン母材２に貼り合わされる。貼り合わせ体の屈折率は層ごとに相違しないから、外景１２の取り込みに際して外光の散乱が抑えられ、白濁をきたすことも可及的に少なくなる。ディンプル８の鏡面も同質の接着剤で覆われるから、複屈折を起こすことのない反射光７となる。なお、スクリーン母材２の周囲には施工時の接着剤漏れを阻止すべくシール剤２３が使用される。
【００５８】
ちなみに、図８の（ｂ）のように鏡面１が形成されているスクリーン母材２には、この母材と同質のプレート２１が重ね合わされ、母材と同じ屈折率を有する透明液２４（屈折率調整され例えばた沃化ナトリウム水溶液）を合わせ面に充満させておいてもよい。スクリーン母材２はプレートと微薄な層による接合がなされ、必要に応じて合わせ面シールが施される（図示せず）。重ね合わせ体の屈折率は層間で変化しないから外景の取り込み中に外光の散乱はなく、白濁することも可及的に少ない。ディンプル鏡面による反射光も所望どおりに維持される。この図８（ａ），（ｂ）のごとくの合わせ構造スクリーンでは鏡面が保護されるから、保守点検などのメンテナンス作業は軽減される利点がある。
【００５９】
鏡面は球面を例にして述べてきた。これに代えて楕球面などの疑似球面状の狭指向性反射面としてもよい。スクリーン母材上を転動するロールの表面に多数施される突起の先端を楕球面状等の疑似ボール面に成形しておけばよい。いずれにしても球面は精密加工技術を駆使して完成される。
【００６０】
造形部１ｚは凹面として説明したが、図８の（ｃ）に示すように凸面とすることもできる。鏡面が部分球面を形成させるための凸面状の造形部１ｚの全域に施されることも上記の例と同じである。鏡面が微細であると、図３（ｃ）の凸面鏡１Ｎの場合も、目の横ずれが平坦鏡面１ｐ（図３（ａ）を参照）の場合より多く許容され、同図（ｂ）の凹面鏡１Ｍの場合とほとんど変わらない。
【００６１】
その凸面状の造形部は肉盛り成形によりスクリーン母材表面上に形成される。これは、例えばモールドプレスの一種であるナノインプリントによることができる。また、インクジェットにより光学樹脂を適量滴下して球面に近い反射面をつくることも可能である。前者の場合、樹脂分子の向きが揃わないように、すなわち複屈折が生じないように配慮する必要がある。肉盛り成形の径や高さはディンプル鏡面に準じたものでよい。この凸面の場合、図１および図２、図４、図６ないし図８（ａ），（ｂ）の説明は同じである。
【００６２】
この凸鏡面においても、凹面の場合と同じく、楕球面などの疑似球面状の狭指向性反射面としてもよい。凸面状の造形部の全域に施されていることも同じであり、繰り返しての説明は省く。なお、狭指向性反射面とされていることもあってスクリーン母材の表面上に配置されたこの例の場合も、観察者の視認性を低下させることは可及的に少ない。
【００６３】
図９は、図２と同様にスクリーン９上に鏡面１が散在するものであるが、間隔を先の図２よりも広く縦横に並べられた鏡面群６Ａの平面図である。この例では、非ディンプル部の面積がディンプル部の面積の２倍に描かれている。隣り合う四つのディンプル８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄに跨がった矩形１５において、影を施した四分の一円弧１６の４つの合計面積が矩形１５の面積の１／３である。なお、ディンプル８のサイズや深さは、図１のところで述べたものと、とりたてて変わるものでない。
【００６４】
ディンプル８の配置が図２のように相互に近いものであろうと図９のように少し離れたものであっても、球面を形成させるための凹面状の造形部の全域に鏡面が施されるのとは違って、図１０に示すように、凹面状の造形部１ｚ中の一部分である局部域３１に鏡面が施される例について以下に述べる。これは図１や図４からも分かるごとくディンプル全面を鏡面としても、一人の観察者に対して機能しているのは、頭が大きく動かないかぎり極めて狭小なエリアで足りているとの観点に立ち、非利用面は鏡面として排除しておこうとの趣旨である。観察者が人間である以上、ある程度左右および／または上下に動くことは避けられないが、図１０（ｂ）および図１１に符号３１で示す局部域が狭い反射面として使用される。
【００６５】
このようなことはもう一人の観察者、すなわちコパイロットに関しても同じことが言える。しかし、図１２の（ａ）から分かるようにコパイロット３Ｃに供される局部域はパイロット３のための局部域と異なる。したがって、図１２の（ｂ）や図１３に示すように、一つの凹面状の造形部１ｚの中に二つの局部域３１ａ，３１ｂを鏡面として設けることによって、プロジェクタを挟んで横並びの二人の観察者（着座位置が前後同一であるどうかを問わず）が同時に疑似地平線を視認することができるようにしておく。
【００６６】
一つの造形部１ｚに二つの鏡面用の局部域３１ａ，３１ｂを確保することに代えて、図１４のように列ごとにパイロット用とコパイロット用を設けるようにしてもよい。すなわち、スクリーン母材２には、プロジェクタを挟んで横並びの二人のうちの一方のパイロットが疑似地平線を視認することができる局部域３１ａを持つ凹面状の造形部１ｚM と、コパイロットが疑似地平線を視認することができる局部域３１ｂを持つ凹面状の造形部１ｚC とを混在させて配置する。このようにしても、プロジェクタを挟んだ二人の観察者が反射光群からなる目安線を同時に視認できるのは言うまでもない。
【００６７】
ところで、図１３の（ｃ）の中央の二つの造形部内の二つの局部域３１ａ，３１ｂを包含した例えば長円（二点鎖線で示す）に相当する広幅状局部域３１ｃとして形成してもよい。図１５のようにしておけば、プロジェクタを挟んで横並びの二人の観察者が疑似地平線を同じ鏡面から同時に視認することができる。この場合、広幅状局部域３１ｃにはやや過大鏡面が要求されることになるが、鏡面の形成は図１３の場合の二つの局部域３１ａ，３１ｂでのそれの形成よりも繊細さ精密さの点で軽減される利点がある。
【００６８】
この局部域の鏡面が形成されている凹面状の造形部１ｚには、スクリーン母材２と同質の接着剤３４を充填しておくことができる。この場合、図１６の（ａ）のように、造形部１ｚ内の鏡面として機能しない部位は、スクリーン母材２の表面と同一面をなして連続する非鏡面平坦透明埋設部２Ａとなる。すなわち、局部域３１以外の領域は非鏡面平坦透明部１３を拡張することになり、外景の視認性が向上する。図８の（ａ）や（ｂ）と同趣旨の処理を施してもよいが、図１６の（ｂ）や（ｃ）のように、アクリル樹脂系接着剤３４を充填しまたは薄く塗布して非鏡面平坦透明埋設部２Ａを形成するとともに、保護プレート３５で表面を被覆してもよい。なお、図１６の（ｃ）は図１５の場合を念のため表したものである。いま、プレートを例にしたが、図１６の場合のみならず、先に述べた図８の場合も、プレートに代えてフィルムとしてもよい。また、アクリル樹脂系接着剤２２を図１のディンプル８内に充填するだけでも（図示せず）、アクリル樹脂系接着剤３４を図１０や図１２の造形部１ｚ内に充填するだけでもよい（図示せず）。図１に適用する場合は鏡面の保護ができ、後者では上記したように非鏡面平坦透明部１３の拡張が図られる。もちろん、適用先のディンプルの状況に応じて適宜選択すればよい。
【００６９】
ところで、鏡面が局部域に施される異なる例として、図１７の（ｇ）のごとく造形部３１ｚが、球面を形成させるための仮想凹面４１上の局部域３１ｄのみをカバーし、必要に応じて照射光を受け入れまた反射光を返すことができる程度の口開きを持った場合を挙げる。同図の（ｂ）に拡大して示したように、球面に立てた特定の法線４２を共通して持つ例えば四つの円弧の鏡面に着目する。同図（ｃ）ないし（ｆ）は、同図（ｂ）に存する円弧４３，４４，４５，４６を個別に採用した場合のスクリーン母材表面における上下位置関係を示す。（ｆ）は（ｇ）と同じで、例えば中央の鏡面１はスクリーン母材２の表面から結果的には沈み込んだ位置となっている。他を順に述べれば、（ｅ）は円弧のいずれかの縁部が常にスクリーン母材２の表面と一致するが、全体として表面下にある鏡面の例である。同図（ｄ）の場合、円弧のいずれかの縁部が常にスクリーン母材２の表面下にあって、反対側の縁部は常にスクリーン母材の表面上にあるもので、スクリーン母材の表面における凹凸は最も小さくなる形態である。同図（ｃ）の場合は、鏡面が常にスクリーン母材上すなわち表面外に設けられ、実質、凹面でありながら凸状の鏡面を形成するのと同じように肉盛り成形されることになる。
【００７０】
この図１７の例では、造形部３１ｚがほぼ局部域３１ｄだけであるから、その周囲はスクリーン母材２の表面と同一面をなして連なる非鏡面平坦透明連続部２Ｂ（図１７の（ｇ）を参照）となり、外光の取り込み量は増大する。その造形部３１ｚに上記した樹脂を充填すれば、周囲の口開き部分も僅かであるが非鏡面平坦透明埋没部２Ｃを形成する（図１６の（ｅ）を参照）。いずれにしても、図１０ないし図１７の例では局部域だけが鏡面であり、高価な鏡面形成剤である銀などの消費量が極力抑えられ、量産化においては極めて都合がよい。
【００７１】
ちなみに、図１８は前方視界であるが、狭指向性反射型半透過スクリーン９をキャノピィの前面に立てたとして、ディンプル８の存在する箇所が分かるように誇張して、その周縁８ｍが表されている（本当はほとんど見えないので、かなり薄く描かれている）。図１９は局部域３１が鏡面をなしている例である。鏡面は黒点となって前方視界を遮るが、ディンプル８の全面が鏡面である場合よりは遮る程度がはるかに少ない（黒点も実際はほとんど見えるものでない）。図２０はプロジェクタをオンにした場合で、局部域鏡面群６Ｂによって疑似地平線１１が一連の反射光として現れている。なお、疑似地平線はもっと密に接近した線で現れる。機体がバンクすると図２１のように山並み５１も傾くが、どの程度の傾きであるかを前方視界からだけでは判然としない。疑似地平線１１によって、ヘリコプタがバンクしている程度やローリング速度を感覚的に知ることができる。視界不良中の姿勢の立て直しや着陸・着地の姿勢制御は、図６および図７のところで既に述べた。
【００７２】
このように鏡面を凹面状の造形部中の一部分である局部域に施した場合と同様に、楕球面などの疑似球面状の狭指向性反射面とした場合も、先の説明でもって理解できるところである。
【００７３】
局部域が形成される造形部が凸面状である場合も、今までの説明から、その作用効果は把握される。なお、図１７（ｄ）および（ｃ）のような表面からの上下位置関係がある場合には、造形部が凸面状である場合でも成形は可能である（図示は凹面状）。もちろん、凸面が疑似凸面をなすものであっても差し支えない。
【００７４】
以上の幾つもの例の説明から分かるとおり、鏡面のいずれもがプロジェクタ照射光を反射する微細な球面状もしくは疑似球面状の狭指向性反射面であり、それがスクリーン母材の表面下もしくは表面上に離隔して配置され、その離隔域は非鏡面平坦透明部を構成している。観察者は非鏡面平坦透明部を通して外景を透視することができるのみならず、球面状もしくは疑似球面状の反射面からの反射光群を疑似水平線もしくは疑似垂直線などとしても把握できる。鏡面は狭指向性反射力が高く、外光によってぼやけたり白濁するなど光の散乱は可及的に抑えられる。これによって照射光の利用効率が上がる。
【符号の説明】
【００７５】
１…鏡面、１Ｍ…凹面鏡、１Ｎ…凸面鏡、１ｚ，１ｚM ，１ｚC …造形部、２…スクリーン母材、２Ａ…非鏡面平坦透明埋設部、２Ｂ…非鏡面平坦透明連続部、２Ｃ…非鏡面平坦透明埋没部、３…観察者（パイロット）、３Ｃ…コパイロット、４…プロジェクタ、５，５ｐ，５ｑ…照射光、６，６Ａ…鏡面群、６Ｂ…局部域鏡面群、７，７ｐ，７ｑ，７Ｐ，７Ｑ…反射光、７Ａ…反射光群、８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ…ディンプル、８ｍ…ディンプルの周縁、９…スクリーン、１０…離隔域、１１…疑似水平線（疑似地平線）、１２…外景、１３…非鏡面平坦透明部、１７…ボール、２１…プレート、２２…接着剤、２３…シール剤、２４…透明液、３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ…局部域、３１ｚ…造形部、３４…アクリル樹脂系接着剤、４１…仮想凹面。
【図１】
2016164613.tif 000003
【図２】
2016164613.tif 000004
【図３】
2016164613.tif 000005
【図４】
2016164613.tif 000006
【図５】
2016164613.tif 000007
【図６】
2016164613.tif 000008
【図７】
2016164613.tif 000009
【図８】
2016164613.tif 000010
【図９】
2016164613.tif 000011
【図１０】
2016164613.tif 000012
【図１１】
2016164613.tif 000013
【図１２】
2016164613.tif 000014
【図１３】
2016164613.tif 000015
【図１４】
2016164613.tif 000016
【図１５】
2016164613.tif 000017
【図１６】
2016164613.tif 000018
【図１７】
2016164613.tif 000019
【図１８】
2016164613.tif 000020
【図１９】
2016164613.tif 000021
【図２０】
2016164613.tif 000022
【図２１】
2016164613.tif 000023
【図２２】
2016164613.tif 000024
【図２３】
2016164613.tif 000025
【図２４】
2016164613.tif 000026