JP2022025984A - 透明スクリーンシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ゴースト現象が視認されにくい透明スクリーンシステムを提供することである。【解決手段】透明スクリーンシステム１は、背景を透過して観察可能な透明スクリーン１０と、透明スクリーン１０へ映像光を投射する映像源ＬＳ１と、透明スクリーン１０の背面側に配置され、映像光を鏡面反射する鏡面反射部３０とを備え、鏡面反射部３０は、映像光を反射する反射光量に占める割合が拡散反射成分よりも鏡面反射成分が大きい。これにより、透明スクリーン１０を透過した映像光によってゴースト現象が発生することを抑制できる。【選択図】図１

Description

本発明は、透明スクリーンシステムに関するものである。

従来、映像源から投射された映像光を表示するスクリーンとして、様々なものが開発されている。なかでも、透明性を有する透明スクリーンは、窓ガラス等のように透光性の高い部材に貼り付ける等し、投射された映像光の一部を拡散して良好に映像が視認でき、かつ、映像光を投射しない不使用時等にはスクリーンの向こう側の景色が透けて見えるため、意匠性の高さ等から需要が高まっている。
また、背景が透過して見える透過フィルム（透明スクリーン）に対して映像を投影する立体映像表示装置が特許文献１に開示されている。

しかし、透明スクリーンに投影される映像光は、その全てが映像として視認可能となるのではなく、透明スクリーンの表面で鏡面反射される光や、透明スクリーンを透過して反対側へ抜けていく光等もある。これら映像として利用されない光の一部が、例えば、透明スクリーンの背面側にある壁面や、天井面等に到達すると、その部分に映像が視認され、いわゆるゴースト現象が発生する場合があった。

特開２０１９－１４５８８３号公報

本発明の課題は、ゴースト現象が視認されにくい透明スクリーンシステムを提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。

第１の発明は、背景を透過して観察可能な透明スクリーン（１０、２０）と、前記透明スクリーン（１０、２０）へ映像光を投射する映像源（ＬＳ１、ＬＳ２）と、前記透明スクリーン（１０、２０）の背面側に配置され、映像光を鏡面反射する鏡面反射部（３０、７０）とを備え、前記鏡面反射部（３０、７０）は、映像光を反射する反射光量に占める割合が拡散反射成分よりも鏡面反射成分が大きい透明スクリーンシステム（１、１Ｂ、１Ｃ）である。

第２の発明は、第１の発明に記載の透明スクリーンシステム（１、１Ｃ）において、前記透明スクリーン（１０）は、反射型の透明スクリーン（１０）であり、前記映像源（ＬＳ１）は、前記透明スクリーン（１０）よりも観察側に配置されており、前記鏡面反射部（３０、７０）は、前記透明スクリーン（１０）を透過した映像光を鏡面反射すること、を特徴とする透明スクリーンシステム（１、１Ｃ）である。

第３の発明は、第１の発明に記載の透明スクリーンシステム（１Ｂ）において、前記透明スクリーン（２０）は、透過型の透明スクリーン（２０）であり、前記映像源（ＬＳ２）は、前記透明スクリーン（２０）よりも背景側に配置されており、前記鏡面反射部（３０、７０）は、前記透明スクリーン（２０）で反射した映像光を鏡面反射すること、を特徴とする透明スクリーンシステム（１Ｂ）である。

第４の発明は、第１の発明から第３の発明までのいずれかに記載の透明スクリーンシステム（１、１Ｂ、１Ｃ）において、前記鏡面反射部（３０、７０）は、黒色であること、を特徴とする透明スクリーンシステム（１、１Ｂ、１Ｃ）である。

第５の発明は、第１の発明から第３の発明までのいずれかに記載の透明スクリーンシステム（１Ｃ）において、前記鏡面反射部（７０）は、映像表示装置の表面であること、を特徴とする透明スクリーンシステム（１、１Ｂ、１Ｃ）である。

第６の発明は、第１の発明から第５の発明までのいずれかに記載の透明スクリーンシステム（１、１Ｂ）において、前記鏡面反射部（３０、７０）によって反射された映像光が到達する部位に配置され、映像光を吸収する光吸収部（４０）を備えること、を特徴とする透明スクリーンシステム（１、１Ｂ）である。

第７の発明は、第１の発明から第６の発明までのいずれかに記載の透明スクリーンシステム（１、１Ｂ）において、前記透明スクリーン（１０、２０）に表示される映像を観察可能とする開口部（５２）又は透明部（６０）を有し、前記透明スクリーン（１０、２０）と、前記映像源（ＬＳ１、ＬＳ２）と、前記鏡面反射部（３０、７０）と、を覆う外装部（５０）を備えること、を特徴とする透明スクリーンシステム（１、１Ｂ）である。

第８の発明は、第１の発明から第１の発明７までのいずれかに記載の透明スクリーンシステム（１、１Ｂ、１Ｃ）において、前記鏡面反射部（３０、７０）が映像光を反射する反射光量に占める拡散反射成分をＤとし、鏡面反射成分をＭとしたときに、Ｍ／（Ｄ＋Ｍ）≧０．９を満たすこと、を特徴とする透明スクリーンシステム（１、１Ｂ、１Ｃ）である。

第９の発明は、第１の発明から第８の発明までのいずれかに記載の透明スクリーンシステム（１、１Ｂ、１Ｃ）において、前記鏡面反射部（３０、７０）の拡散反射率は、０．３％以下であること、を特徴とする透明スクリーンシステム（１、１Ｂ、１Ｃ）である。

第１０の発明は、第１の発明から第９の発明までのいずれかに記載の透明スクリーンシステム（１、１Ｂ、１Ｃ）において、前記鏡面反射部（３０、７０）の６０度光沢度は、７０以上であること、を特徴とする透明スクリーンシステム（１、１Ｂ、１Ｃ）である。

第１１の発明は、第１の発明から第１０の発明までのいずれかに記載の透明スクリーンシステム（１Ｃ）において、前記透明スクリーン（１０）及び前記鏡面反射部（７０）の少なくとも一方の表面で鏡面反射した映像光が到達する位置に設けられた拡散反射領域（８１）と、前記透明スクリーン（１０）を観察可能、かつ、前記拡散反射領域の少なくとも一部を遮蔽して観察者の視野を制限する遮蔽部（８３、８４）と、を備えること、を特徴とする透明スクリーンシステム（１Ｃ）である。

本発明によれば、ゴースト現象が視認されにくい透明スクリーンシステムを提供することができる。

本発明による透明スクリーンシステムの第１実施形態を示す図である。 透明スクリーン１０の層構成を示す断面図である。 第１光学形状層１２を背面側（－Ｚ側）から見た図である。 本発明による透明スクリーンシステムの第２実施形態を示す図である。 第２実施形態の透明スクリーン２０の層構成を示す図である。 第２実施形態の第１光学形状層２２を観察側（＋Ｚ側）から見た図である。 第２実施形態の単位光学形状２２１及び低屈折率層２３を説明する図である。 本発明による透明スクリーンシステムの第３実施形態を示す図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明による透明スクリーンシステムの第１実施形態を示す図である。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張したり、省略したりして示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
本明細書において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
また、本明細書において、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
本明細書中において、シート面とは、各シートにおいて、そのシート全体として見たときにおける、シートの平面方向となる面を示すものであるとする。なお、板面、フィルム面に関しても同様であるとする。
また、本発明において透明とは、少なくとも利用する波長の光を透過するものをいう。例えば、仮に可視光を透過しないものであっても、赤外線を透過するものであれば、赤外線用途に用いる場合においては、透明として取り扱うものとする。
なお、本明細書及び特許請求の範囲において規定する具体的な数値には、一般的な誤差範囲は含むものとして扱うべきものである。すなわち、±１０％程度の差異は、実質的には違いがないものであって、本件の数値範囲をわずかに超えた範囲に数値が設定されているものは、実質的には、本件発明の範囲内のものと解釈すべきである。

ここで、理解を容易にするために、図１を含め以下に示す各図において、適宜、ＸＹＺ直交座標系を設けて示している。この座標系では、透明スクリーン１０の画面の水平方向（左右方向）をＸ方向、鉛直方向（上下方向）をＹ方向とし、透明スクリーン１０の厚み方向をＺ方向とする。透明スクリーン１０の画面は、ＸＹ面に平行であり、透明スクリーン１０の厚み方向（Ｚ方向）は、透明スクリーン１０の画面に直交する。
また、透明スクリーン１０の正面方向に位置する観察者Ｏ１から見て水平方向の右側に向かう方向を＋Ｘ方向、鉛直方向の上側に向かう方向を＋Ｙ方向、厚み方向において背面側（裏面側）から映像源側（観察側）に向かう方向を＋Ｚ方向とする。
さらに、以下の説明中において、画面上下方向、画面左右方向、厚み方向とは、特に断りが無い場合、この透明スクリーン１０の使用状態における画面上下方向（鉛直方向）、画面左右方向（水平方向）、厚み方向（奥行き方向）であり、それぞれ、Ｙ方向、Ｘ方向、Ｚ方向に平行であるとする。

第１実施形態の透明スクリーンシステム１は、映像源ＬＳ１と、透明スクリーン１０と、鏡面反射部３０と、光吸収部４０と、筐体５０と、窓部６０と、を備えており、利用者が一人で持ち運び容易な程度の大きさの装置である。

映像源ＬＳ１は、映像光Ｌを透明スクリーン１０へ観察側から投影する映像投射装置であり、例えば、短焦点型のプロジェクタである。
この映像源ＬＳ１は、透明スクリーンシステム１の使用状態において、透明スクリーン１０の画面（表示領域）を正面方向（スクリーン面の法線方向）から見た場合に、透明スクリーン１０の画面左右方向の中央であって、透明スクリーン１０の画面よりも鉛直方向下方側に位置している。
映像源ＬＳ１は、奥行き方向（Ｚ方向）において、透明スクリーン１０の表面からの距離が、従来の汎用プロジェクタに比べて大幅に近い位置から斜めに映像光Ｌを投影できる。したがって、従来の汎用プロジェクタに比べて、映像源ＬＳ１は、透明スクリーン１０までの投射距離が短く、投射された映像光が透明スクリーン１０に入射する入射角度が大きく、入射角度の変化量（入射角度の最小値から最大値までの変化量）も大きい。

透明スクリーン１０は、観察側の下方に配置された映像源ＬＳ１から投射される映像光を反射して観察者Ｏ１から映像を観察可能とするスクリーンであり、背景が透過して見える反射型透明スクリーンである。
図２は、透明スクリーン１０の層構成を示す断面図である。
図３は、第１光学形状層１２を背面側（－Ｚ側）から見た図である。
図２では、透明スクリーン１０の画面中央（画面の幾何学的中心）となる点Ａ（図６参照）を通り、画面上下方向（Ｙ方向）に平行であって、スクリーン面に直交（Ｚ方向に平行）する断面の一部を拡大して示している。
透明スクリーン１０は、映像源ＬＳ１が投射した映像光Ｌを観察者Ｏ１側へ向けて反射し、映像を表示するスクリーンであり、かつ、透明スクリーン１０の向こう側（背面側，－Ｚ側）の景色を観察できる半透過型の反射スクリーンである。
透明スクリーン１０の画面（表示領域）は、使用状態において、観察者Ｏ１側から見て長辺方向が画面左右方向となる略矩形状であるが、長辺方向が画面上下方向としてもよい。
透明スクリーン１０は、その画面サイズが対角１５～２０インチ程度であり、画面の横縦比が１６：９である。なお、これに限らず、透明スクリーン１０は、例えば、画面サイズを２０インチ以上の大きさとしてもよく、使用目的や使用環境等に応じて、その大きさや形状は適宜選択できるものとする。

一般的に、透明スクリーン１０は、樹脂製の薄い層の積層体等であり、それ単独では平面性を維持するだけの十分な剛性を有していない場合が多い。そのため、本実施形態の透明スクリーン１０は、その背面側に光透過性を有する不図示の接合層を介して不図示の支持板一体に接合（あるいは部分固定）され、画面の平面性を維持する形態としてもよい。
この支持板は、光透過性を有し、剛性が高い平板状の部材であり、アクリル樹脂やＰＣ樹脂等の樹脂製、ガラス製等の板状の部材を用いることができる。

透明スクリーン１０は、図２に示すように、その映像源側（＋Ｚ側）から順に、基材層１１、第１光学形状層１２、反射層１３、第２光学形状層１４、保護層１５を備えている。

基材層１１は、光透過性を有するシート状の部材である。基材層１１は、その背面側（－Ｚ側）に、第１光学形状層１２が一体に形成されている。この基材層１１は、第１光学形状層１２を形成する基材（ベース）となる層である。
基材層１１は、例えば、高い光透過性を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）樹脂等により形成される。
この基材層１１は、画面サイズ等に応じてその厚さを選択可能である。

基材層１１は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）樹脂等により形成される。
基材層１１は、透明スクリーン１０の画面サイズ等に応じて、その厚みを選択してよい。

第１光学形状層１２は、基材層１１の背面側（－Ｚ側）に形成された光透過性を有する層である。第１光学形状層１２の背面側（－Ｚ側）の面には、単位光学形状（単位レンズ）１２１が複数配列されて設けられている。単位光学形状１２１は、図３に示すように、透明スクリーン１０の画面（表示領域）外に位置する点Ｃを中心として、同心円状に複数配列されている。即ち、第１光学形状層１２は、背面側にサーキュラーフレネルレンズ形状を有している。

第１光学形状層１２のサーキュラーフレネルレンズ形状は、その点Ｃを中心（フレネルセンター）とする、いわゆるオフセット構造のサーキュラーフレネルレンズ形状である。そのため、図３に示すように、第１光学形状層１２をスクリーン面の法線方向背面側から見たときに、真円の一部形状（円弧状）の単位光学形状（単位レンズ）１２１が複数配列されているように観察される。この点Ｃは、図３に示すように、画面左右方向の中央であって画面下方に位置している。したがって、透明スクリーン１０を正面方向から見た場合、点Ｃと点Ａとは同一直線状に位置している。

なお、本実施形態では、第１光学形状層１２の背面側の面には、サーキュラーフレネルレンズ形状が形成される例を示したが、これに限らず、第１光学形状層１２の背面側の面には、単位光学形状１２１が画面左右方向（Ｘ方向）を長手方向とし、画面上下方向（Ｙ方向）に配列されたリニアフレネルレンズ形状が形成される形態としてもよい。

単位光学形状１２１は、図２に示すように、スクリーン面に直交する方向（Ｚ方向）に平行であって、単位光学形状１２１の配列方向に平行な断面における断面形状が、略三角形形状である。
単位光学形状１２１は、背面側に凸であり、映像光が入射する第１斜面（レンズ面）１２１ａと、これに対向する第２斜面（非レンズ面）１２１ｂとを有している。１つの単位光学形状１２１において、第１斜面１２１ａは、頂点ｔを挟んで第２斜面１２１ｂの上側（＋Ｙ側）に位置している。
第１斜面１２１ａがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ１である。第２斜面１２１ｂがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ２である。角度θ１，θ２は、θ２＞θ１という関係を満たしている。
この単位光学形状１２１の第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂは、微細かつ不規則な凹凸形状を有している。この微細な凹凸形状は、凸形状と凹形状とが２次元方向に不規則に配列されて形成されており、凸形状及び凹形状は、その大きさや形状、高さ等は不規則である。

単位光学形状１２１の配列ピッチは、Ｐであり、単位光学形状１２１の高さ（厚み方向における頂点ｔから単位光学形状１２１間の谷底となる点ｖまでの寸法）は、ｈである。
理解を容易にするために、図２では、単位光学形状１２１の配列ピッチＰ、角度θ１，θ２は、単位光学形状１２１の配列方向において一定である例を示している。しかし、本実施形態の単位光学形状１２１は、実際には、配列ピッチＰは一定であるが、角度θ１が単位光学形状１２１の配列方向においてフレネルセンターとなる点Ｃから離れるにつれて次第に大きくなっている。
また、角度θ１，θ２、配列ピッチＰ等は、映像源ＬＳ１からの映像光の投射角度（透明スクリーン１０への映像光の入射角度）や、映像源ＬＳ１の画素（ピクセル）の大きさ、透明スクリーン１０の画面サイズ、各層の屈折率等に応じて、適宜設定してよい。例えば、単位光学形状１２１の配列方向に沿って、配列ピッチＰが変化し、角度θ１，θ２が変化する形態としてもよい。

第１光学形状層１２は、光透過性の高いウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリチオール系、ブタジエンアクリレート系等の紫外線硬化型樹脂により形成されている。
なお、本実施形態では、第１光学形状層１２を構成する樹脂として、紫外線硬化型樹脂を例に挙げて説明するが、これに限らず、例えば、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよい。

反射層１３は、単位光学形状１２１上（第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂ上）に形成されている。また、反射層１３は、入射した光の一部を反射し、その他を透過する半透過型の反射層、いわゆるハーフミラーである。
前述のように、第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂは、微細な凹凸形状が形成されており、反射層１３は、この微細な凹凸形状に追従して形成されている。また、この反射層１３の厚みは、この微細な凹凸形状の凹凸よりも十分に薄い。したがって、反射層１３の映像源側の面（第１光学形状層１２側の面）と、背面側の面（第２光学形状層１４側の面）とは、微細かつ不規則な凹凸形状を有するマット面となっている。
この反射層１３は、入射した光の一部を微細な凹凸形状により拡散して反射し、反射しない他の光を拡散しないで透過するという機能を有する。

この反射層１３の映像源側の面の表面粗さ（即ち、第１斜面１２１ａの表面粗さ）は、算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１－２００１）が約０．１０～０．５０μｍであることが、反射光により映像を良好に表示する観点から好ましい。なお、反射層１３の映像源側の面の表面粗さ（即ち、第１斜面１２１ａの表面粗さ）である算術平均粗さＲａは、所望する光学性能等に応じて適宜選択してよい。
反射層１３の反射率と透過率の割合は、所望する光学性能に合わせて適宜に設定できる。

また、反射層１３のうち、粗面ではない領域、即ち、微細な凹凸形状を有しておらず、映像源側の面（第１光学形状層１２側の面）が鏡面状であり、入射した映像光が鏡面反射する鏡面領域は、第１斜面１２１ａ上に形成された反射層１３の単位面積当たり５％以下であることが、映像光を十分に拡散し、良好な視野角を得るために必要であり、０％であることが理想的である。
粗面ではない鏡面領域が、第１斜面１２１ａ上に形成された反射層１３の単位面積当たり５％を超えると、拡散されず反射する映像光の成分により輝線が生じたり、視野角が低下したりするため、好ましくない。

このような反射層１３は、光反射性の高い金属、例えば、アルミニウム、銀、ニッケル等により形成され、その厚さは、数１０Å程度である。本実施形態の反射層１３は、アルミニウムを蒸着することにより形成されている。
なお、反射層１３は、これに限らず、例えば、光反射性の高い金属をスパッタリングしたり、金属箔を転写したり、金属薄膜を含有した塗料を塗布したりする等により形成されてもよい。また、反射層１３は、誘電体多層膜を蒸着することにより形成されてもよい。

第２光学形状層１４は、第１光学形状層１２の背面側（－Ｚ側）に設けられた光透過性を有する層である。第２光学形状層１４は、第１光学形状層１２の背面側（－Ｚ側）の面を平坦にするために設けられており、単位光学形状１２１間の谷部を埋めるように形成されている。したがって、第２光学形状層１４の映像源側（＋Ｚ側）の面は、第１光学形状層１２の単位光学形状１２１の略逆型の形状が複数配列されて形成されている。
このような第２光学形状層１４を設けることにより、反射層１３を保護することができ、透明スクリーン１０の背面側の面に保護層１５等を積層しやすくなる。
第２光学形状層１４の屈折率は、第１光学形状層２２と同等であることが望ましく、第２光学形状層１４は、前述の第１光学形状層１２と同じ紫外線硬化型樹脂を用いて形成することが好ましい。本実施形態では、第２光学形状層１４は、第１光学形状層１２と同じ樹脂によって形成されている。

保護層１５は、第２光学形状層１４の背面側（－Ｚ側）に形成される層であり、この透明スクリーン１０の背面側を保護する機能を有するシート状の部材である。なお、この保護層１５は、灰色や黒色等の染料や顔料等の着色材等により、着色を施して、光吸収性を有する光吸収層としてもよい。保護層１５に光吸収性を持たせることにより、透明スクリーン１０に入射する照明光等の不要な外光や迷光を吸収し、映像のコントラストを向上させることができる。

保護層１５の母材としては、ＰＥＴ等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、ＰＣ樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ＴＡＣ樹脂、ＭＳ（メタクリルスチレン）樹脂、ＭＢＳ（メタクリルブタジエンスチレン）樹脂等が好適である。また、保護層１５の母材は、前述の基材層１１と同様の材料としてもよい。
保護層１５は、透明スクリーン１０の画面サイズや所望する光学性能に応じて、適宜、その厚さや光の透過率、吸収率等を調整してよい。
上述のように、本実施形態の透明スクリーン１０は、拡散作用を有する粒子等の拡散材を含有した光拡散層を備えておらず、拡散作用を有するのは、反射層１３の反射面の微細凹凸形状のみである。これにより、背景が拡散されることなく、良好な状態で背景を観察可能であり、また、映像光の一部のみを拡散反射させて映像を視認可能としている。

図１に戻って、鏡面反射部３０は、透明スクリーン１０の背面側にある筐体５０の内面に固定されており、透明スクリーン１０で反射されずに透過した映像光を鏡面反射する。ここで、鏡面反射部３０は、映像光を反射する反射光量に占める割合が拡散反射成分よりも鏡面反射成分が大きい。
具体的には、鏡面反射部３０が映像光を反射する反射光量に占める拡散反射成分をＤとし、鏡面反射成分をＭとしたときに、Ｍ／（Ｄ＋Ｍ）≧０．９を満たすことが望ましい。より望ましくは、Ｍ／（Ｄ＋Ｍ）≧０．９５を満たすことが望ましい。理想的には、拡散反射成分をＤが限りなくゼロに近く鏡面反射成分Ｍのみであること、すなわち、Ｍ／（Ｄ＋Ｍ）＝１であることが望ましい。拡散反射成分Ｄが多いと、鏡面反射部３０の位置において映像光に起因する不要な像が視認されるゴースト現象が発生してしまうことから、この拡散成分Ｄをできる限り減らすことが望ましい。なお、上述した拡散反射成分Ｄと鏡面反射成分Ｍとの比率についての、実際にゴースト現象が視認されてしまう臨界値は、映像光の光強度、及び、透明スクリーン１０が映像光を透過する透過率等の各種条件によって大きく変化する。よって、上記比率が１に近いことが望ましいが、上記範囲外であったとしても、鏡面反射部３０でゴーストが視認されない程度の鏡面反射であれば十分に使用可能である。
本実施形態の鏡面反射部３０は、黒色の平板の観察側に鏡面のＡＲ（反射防止）膜が形成された構成となっている。ＡＲ膜とすることにより、拡散反射成分が効果的に抑制され、また、鏡面反射成分も抑制することができる。また、ＡＲ膜とすることにより、観察側の像（例えば、観察者の像）が鏡面反射部３０に写り込んでしまうことも抑制できる。

また、鏡面反射部３０の拡散反射率は、０．３％以下であることが望ましく、０．１％以下であることがさらに望ましい。拡散反射率が低いほど、ゴースト現象が発生することを抑制効果が期待できるからである。

また、鏡面反射部３０の６０度光沢度は、７０％以上であることが望ましく、９５％以上であることがさらに望ましい。６０度光沢度が、７０％未満では、たとえ反射率を低減していても、拡散反射率が大きくなってしまい、ゴーストが観察者に見えてしまうからである。また、６０度光沢度を９５％以上にすれば、たとえ反射防止膜が無くても、ゴーストが確認しづらくなるからである。

ここで、上述した６０度光沢度７０％以上という条件は、非常に重要である。６０度光沢度が７０％以上あるということは、鏡面反射部３０の平面性が高いことになり、拡散反射成分を非常に少なくすることが可能となる。仮に、鏡面反射部３０のＡＲ膜によって反射率が低減されていたとしても、鏡面反射部３０の平面性が低い場合には、拡散反射が生じてしまい、その結果、ゴーストが確認されるおそれが高くなってしまう。例えば、ＡＲ膜によって反射率が１％となっていても、平面性が低い（光沢度が低い）ことから、反射成分の内の拡散成分が、５０％、つまり、拡散反射率が０．５％の場合には、ゴーストが確認されるおそれが高い。したがって、６０度光沢度７０％以上という条件は、非常に重要である。

また、鏡面反射部３０は、観察側の最表面の光沢度（グロス値）が７０％以上であることが望ましい。ここで、グロス値は、ＪＩＳ Ｚ８７４１に規定されている、平面に６０度の角度から光を当てた場合に反射する光を測定して求めるものである。

光吸収部４０は、鏡面反射部３０によって鏡面反射された映像光が到達する部位に配置され、映像光を吸収する。本実施形態では、筐体５０天井面に配置されている。
光吸収部４０は、光吸収性があれば、その具体的な形態は問わないが、例えば、頂部の断面形状が角度９０度以下の微細な三角錐形状、四角錐形状、円錐形状等が多数配列された光吸収構造であってもよいし、頂部の断面形状が角度９０度以下の三角形形状の単位形状が多数配列され、かつ、配列方向と交差する方向に延在する光吸収構造等が好適である。また、上述のような幾何学的構造を備える光吸収構造に限らず、植毛布や発泡樹脂構造等であってもよいし、光吸収塗装等、どのような形態であってもよい。
光吸収部４０は、反射率が１０％以下であることが望ましく、かつ、透過率が１％以内であることが望ましい。
なお、図１では、光吸収部４０は、筐体５０の天井面にのみ設けた図となっているが、例えば、筐体５０の内面の鏡面反射部３０以外の全ての部分に光吸収部４０を設けてもよい。

筐体５０は、略直方体形状に構成されており、観察側に透明スクリーン１０と略同サイズの開口部５２を備えており、この開口部５２には、後述の窓部６０が設けられている。なお、筐体５０の素材は、樹脂であってもよいし、金属であってもよく、木材であってもよい。
また、筐体５０は、開口部５２の周囲の部位が、透明スクリーン１０を観察可能、かつ、透明スクリーン１０の周囲を遮蔽して観察者の視野を制限する遮蔽部として機能している。特に、開口部５２の上部に設けられている上辺部５１は、観察者Ｏ１から筐体５０の天井面に設けられた光吸収部４０が見えないようにすることから、仮に光吸収部４０にゴーストが生じたとしても、これを隠すことができる。

窓部６０は、筐体５０の開口部５２にはめ込まれて固定されており、観察者Ｏ１がこの窓部６０を介して透明スクリーン１０を観察可能である。窓部６０は、透明な樹脂板やガラス板等により構成されている。

次に、映像源ＬＳ１から投射された映像光の軌跡を説明しながら、鏡面反射部３０及び光吸収部４０の作用についてさらに説明する。
図１中の映像源ＬＳ１から投射された映像光の光線Ｌ１０１は、透明スクリーン１０の下端付近に到達すると、一部の光は、透明スクリーン１０を透過して光線Ｌ１０２となり、他の光は、透明スクリーン１０の観察側表面で鏡面反射してＬ１０３となり筐体５０外に出射する。光線Ｌ１０２は、鏡面反射部３０に到達すると、鏡面反射部３０の表面でその大部分が鏡面反射して光線Ｌ１０４となる。このとき、光線Ｌ１０２は、鏡面反射部３０の表面では、殆ど拡散反射しないことから、鏡面反射部３０において視認可能な映像が生じることはない。鏡面反射部３０の表面で鏡面反射した光線Ｌ１０４は、一部が透明スクリーン１０を透過して光線Ｌ１０５となり筐体５０外に出射する。また、他の光は、透明スクリーン１０の背面側表面で全反射を繰り返し、光線Ｌ１０６、Ｌ１０７等となり、最終的に光線Ｌ１０８、Ｌ１０９は、光吸収部４０に到達して吸収される。
また、映像源ＬＳ１から投射された映像光の他の光線Ｌ１１０、Ｌ１２０についても、光線Ｌ１０１の場合と同様に、鏡面反射部３０では、その大部分が鏡面反射して殆ど拡散反射しないことから、鏡面反射部３０において視認可能な映像が生じることはない。また、光吸収部４０に到達した光は、同様に吸収される。

以上説明したように、第１実施形態によれば、反射型透明スクリーンである透明スクリーン１０の背面側に鏡面反射部３０を配置したので、透明スクリーン１０を透過した映像光によってゴースト現象が発生することを抑制することができる。従来、透過映像のゴーストを低減する手法として、透過映像をルーバー状の構成を備える光制御フィルター層を追加したり偏光吸収フィルター層を追加したりして除去する手法があった。また、角度選択拡散層を設けて拡散させる手法があった。しかし、透明スクリーンにこれらの追加の機能層を設けることにより、回折等の背景透過映像の拡散が生じ、透明スクリーンの透明性が低下したり、透過率が低下したりする弊害があった。また、透明スクリーンの構造が複雑化し、コスト上昇のおそれもあった。これに対して、本実施形態の透明スクリーンシステムでは、透明スクリーン１０に追加の機能層等を設けることなく、ゴーストが解消でき、透明性が低下する事もなく、背景映像も鮮明に観察できる。また、筐体５０で覆うことにより、透明スクリーン１０への外光の入射も低減できるので、コントラスト向上の効果も期待できる。
また、光吸収部４０を設けたので、小型の筐体５０内であっても不要な映像光を効率的に吸収して悪影響を及ぼすことを防止できる。

（第２実施形態）
図４は、本発明による透明スクリーンシステムの第２実施形態を示す図である。
第２実施形態の透明スクリーンシステム１Ｂは、第１実施形態の映像源ＬＳ１及び透明スクリーン１０の代わりに、映像源ＬＳ２及び透明スクリーン２０を用いる点で第１実施形態と異なっているが、他の部分については、第１実施形態と同様である。よって、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。

映像源ＬＳ２は、映像光Ｌを透明スクリーン２０へ背面側から投影する映像投射装置であり、例えば、短焦点型のプロジェクタである。映像源ＬＳ２は、透明スクリーン２０へ背面側から投影する点で異なる他は、第１実施形態の映像源ＬＳ１と略同様な構成である。

透明スクリーン２０は、背面側の下方に配置された映像源ＬＳ２から投射される映像光を反射して観察者Ｏ１から映像を観察可能とするスクリーンであり、背景が透過して見える透過型透明スクリーンである。透明スクリーン２０のサイズや配置等については、第１実施形態の透明スクリーン１０と同様である。

図５は、第２実施形態の透明スクリーン２０の層構成を示す図である。図５では、透明スクリーン２０の観察側（映像光の入光側、－Ｚ側）の画面中央（画面の幾何学的中心）となる点Ａ２（図６参照）を通り、画面上下方向（Ｙ方向）に平行であって、スクリーン面に垂直（厚み方向であるＺ方向に平行）な断面の一部を拡大して示している。
図６は、第２実施形態の第１光学形状層２２を観察側（＋Ｚ側）から見た図である。理解を容易にするために、低屈折率層２３や第２光学形状層２４、保護層２５等を省略して示している。
透明スクリーン２０は、図５に示すように、その背面側（－Ｚ側）から順に、基材層２１、第１光学形状層２２、低屈折率層２３、第２光学形状層２４、保護層２５を備えている。

基材層２１は、光透過性を有するシート状の部材である。基材層２１は、その観察側（観察側，＋Ｚ側）に、第１光学形状層２２が一体に形成されている。この基材層２１は、第１光学形状層２２を形成する基材（ベース）となる層である。
基材層２１は、例えば、高い光透過性を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）樹脂等により形成される。
基材層２１の厚さは、画面サイズ等に応じて適宜選択可能である。
また、本実施形態では、透明スクリーン２０の入光面２０ａとなる基材層２１の背面側の面に、反射防止層を設けて透明スクリーン２０への入射光量の向上を図ってもよい。

第１光学形状層２２は、基材層２１の観察側（＋Ｚ側）に形成された光透過性を有する層である。第１光学形状層２２の観察側の面には、単位光学形状（単位レンズ）２２１が複数配列されて設けられている。
単位光学形状２２１は、図６に示すように、真円の一部形状（円弧状）であり、透明スクリーン２０の画面（表示領域）外に位置する点Ｃ２を中心として、同心円状に複数配列されている。即ち、第１光学形状層２２は、観察側の面にサーキュラーフレネルレンズ形状を有している。このサーキュラーフレネルレンズ形状は、その点Ｃ２を中心（フレネルセンター）とする、いわゆるオフセット構造のサーキュラーフレネルレンズ形状である。
本実施形態では、点Ｃ２は、図６に示すように、画面左右方向の中央であって画面外下方に位置している。また、点Ｃ２と点Ａ２とは、透明スクリーン２０を正面方向から見た場合、図６に示すように、同一直線上に位置している。

図７は、第２実施形態の単位光学形状２２１及び低屈折率層２３を説明する図である。図７では、前述の図５をさらに拡大し、理解を容易にするために基材層２１及び保護層２５を省略して示している。
単位光学形状２２１は、図５や図７に示すように、スクリーン面に直交する方向（Ｚ方向）に平行であって、単位光学形状２２１の配列方向に平行な断面における断面形状が、略三角形形状である。
単位光学形状２２１は、観察側（＋Ｚ側）に凸であり、映像光が入射する第１斜面（レンズ面）２２１ａと、これに対向する第２斜面（非レンズ面）２２１ｂとを有している。
１つの単位光学形状２２１において、第２斜面２２１ｂは、頂点ｔを挟んで第１斜面２２１ａの下側に位置している。
第１斜面２２１ａがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ１である。第２斜面２２１ｂがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ２である。単位光学形状２２１の頂角はθ３である。角度θ１，θ２は、θ２＞θ１という関係を満たしている。
この単位光学形状２２１の第１斜面２２１ａ及び第２斜面２２１ｂは、微細かつ不規則な凹凸形状を有している。

単位光学形状２２１の配列ピッチは、Ｐであり、単位光学形状２２１の高さ（厚み方向における頂点ｔから単位光学形状２２１間の谷底となる点ｖまでの寸法）は、ｈである。
理解を容易にするために、図５，図７では、単位光学形状２２１の配列ピッチＰ、角度θ１，θ２は、単位光学形状２２１の配列方向において一定である例を示している。しかし、本実施形態の単位光学形状２２１は、実際には、配列ピッチＰは一定であるが、単位光学形状２２１の配列方向においてフレネルセンターとなる点Ｃ２から離れるにつれて、角度θ１が次第に大きくなり、角度θ２が次第に小さくなっている。
角度θ１，θ２、配列ピッチＰ等は、映像源ＬＳからの映像光の投射角度（透明スクリーン２０への映像光の入射角度θａ）や、映像源ＬＳの画素（ピクセル）の大きさ、透明スクリーン２０の画面サイズ、各層の屈折率等に応じて、適宜設定してよい。例えば、単位光学形状２２１の配列方向に沿って、配列ピッチＰが変化する形態としてもよい。

第１光学形状層２２は、光透過性が高く、一般的な紫外線硬化型樹脂よりも屈折率の高い紫外線硬化型樹脂が用いられている。例えば、第１光学形状層２２は、エポキシアクリレート系の紫外線硬化型樹脂や、金属酸化物が添加されて高屈折率化されたウレタン系等の紫外線硬化型樹脂により形成されている。また、第１光学形状層２２は、酸化チタン（ＴｉＯ_２）が添加されて高屈折率化された紫外線硬化型樹脂を用いてもよい。
この第１光学形状層２２の屈折率は、約１．５６～１．７程度のものが好ましい。
なお、第１光学形状層２２は、紫外線硬化型樹脂に限らず、例えば、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよい。

低屈折率層２３は、光透過性を有し、隣接する第１光学形状層２２及び第２光学形状層２４よりも屈折率が低い層である。
本実施形態の低屈折率層２３は、単位光学形状２２１上（第１斜面２２１ａ及び第２斜面２２１ｂ上）に形成されており、第１斜面２２１ａ上に形成された第１低屈折率部２３１と、第２斜面２２１ｂ上に形成された第２低屈折率部２３２とを有している。
この第２低屈折率部２３２と隣接する第２光学形状層１４との界面Ｋが、映像光の少なくとも一部を全反射する全反射面となる。

低屈折率層２３は、単位光学形状２２１の第１斜面２２１ａ及び第２斜面２２１ｂに形成された微細かつ不規則な凹凸形状に追従して形成され、かつ、単位光学形状２２１側とは反対側の面にも、この微細かつ不規則な凹凸形状が維持された状態で成膜されている。したがって、低屈折率層２３は、その両面に、微細かつ不規則な凹凸形状を有している。
低屈折率層２３に臨界角以上の入射角で入射する光は、この微細かつ不規則な凹凸形状により、全反射する際に拡散される。また、低屈折率層２３に臨界角未満の入射角で入射する光は、拡散しないで透過する。
なお、低屈折率層２３の微細かつ不規則な凹凸形状は、所望する光学性能等に応じてその凹凸の大きさや形状等を適宜選択してよい。

低屈折率層２３は、光透過性が高く、隣接する第１光学形状層２２及び第２光学形状層１４よりも屈折率の低い材料により形成されている。低屈折率層２３は、例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）やフッ化アルミニウム（ＡｌＦ_３）等の金属フッ化物、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、シリコン系樹脂が好適である。
低屈折率層２３は、上述の材料を蒸着したり、スパッタリングしたりすることにより、形成される。
この低屈折率層２３の屈折率は、約１．３５～１．４５であることが、第２光学形状層１４との界面Ｋで映像光を効率よく全反射させる観点から好ましい。

低屈折率層２３は、その厚さが１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。
低屈折率層２３の厚さが１μｍ以下であると、界面Ｋでの映像光の全反射が不十分となったり、映像光が全反射する際に干渉が生じて映像が劣化したりするため、好ましくない。また、低屈折率層２３の厚さが１０μｍよりも大きくなると、蒸着等による低屈折率層２３の形成が困難となったり、単位光学形状２２１の表面の微細かつ不規則な凹凸形状を埋めて平坦化し、単位光学形状２２１側とは反対側の面が平面状となってしまったりするため、好ましくない。

第２光学形状層１４は、低屈折率層２３の観察側（＋Ｚ側）に設けられた光透過性を有する層である。第２光学形状層１４は、低屈折率層２３（第２低屈折率部２３２）よりも屈折率が高い。第２光学形状層１４と低屈折率層２３（第２低屈折率部２３２）との界面Ｋは、入射した映像光の少なくとも一部を全反射させて観察側（＋Ｚ側）の観察者Ｏ１側へ向ける。
第２光学形状層１４は、低屈折率層２３の上から単位光学形状２２１間の谷部を埋めるように形成され、第１光学形状層２２の観察側（＋Ｚ側）の面を平坦にしている。したがって、第２光学形状層１４の背面側（－Ｚ側）の面は、第１光学形状層２２の単位光学形状２２１の略逆型の形状が複数配列されて形成されている。
このような第２光学形状層１４を設けることにより、低屈折率層２３を保護することができ、かつ、低屈折率層２３と第２光学形状層１４との界面Ｋで映像光を全反射させて観察側の観察者に映像を表示することができる。また、第２光学形状層１４によって観察側の面を平坦化することにより、透明スクリーン２０の第１光学形状層２２の背面側の面に保護層２５等を積層しやすくなる。

第２光学形状層１４は、光透過性が高く、一般的な紫外線硬化型樹脂よりも屈折率の高い紫外線硬化型樹脂、例えば、前述の第１光学形状層２２と同様の材料である、エポキシアクリレート系の紫外線硬化型樹脂、金属酸化物が添加されて高屈折率化されたウレタン系等の紫外線硬化型樹脂、酸化チタン（ＴｉＯ_２）が添加されて高屈折率化された紫外線硬化型樹脂等を用いて形成されている。
第２光学形状層１４の屈折率は、約１．５６～１．７であることが、低屈折率層２３との界面Ｋで映像光を効率よく全反射させる観点から好ましい。また、第２光学形状層１４の屈折率は、第１光学形状層２２の屈折率と等しい、又は、略等しい（等しいとみなせる程度に屈折率差が小さい）ことが望ましい。

本実施形態では、第２光学形状層１４と第１光学形状層２２とは、同一の樹脂によって形成されている。なお、これに限らず、第２光学形状層１４と第１光学形状層２２とは、異なる樹脂により形成されていてもよい。
また、本実施形態では、第２光学形状層１４は、紫外線硬化型樹脂により形成される例を挙げて説明するが、これに限らず、例えば、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよい。

図５に戻り、保護層２５は、第２光学形状層１４の観察側（＋Ｚ側）に形成された光透過性を有する層であり、この透明スクリーン２０の観察側を保護する機能を有している。
保護層２５は、光透過性の高い樹脂製のシート状の部材が用いられる。保護層２５は、例えば、前述の基材層２１と同様の材料を用いて形成されたシート状の部材を用いてもよい。
また、保護層２５は、ハードコート機能や防汚機能、帯電防止機能等を有していてもよい。

上述のように、本実施形態の透明スクリーン２０は、拡散作用を有する粒子等の拡散材を含有した光拡散層を備えておらず、拡散作用を有するのは、低屈折率層２３の表面の微細かつ不規則な凹凸形状のみである。

ここで、本実施形態の単位光学形状２２１に入射した映像光の様子について説明する。
図７に示すように、映像源ＬＳから投射されて背面側（－Ｚ側）から透明スクリーン２０に入射した映像光Ｌａは、単位光学形状２２１の第１斜面２２１ａに入射する。このとき、映像光Ｌａの第１斜面２２１ａへの入射角は臨界角未満であるので、多くの映像光Ｌａが第１低屈折率部２３１を透過する。なお、一部の映像光Ｌｃは反射するが、その光量は小さく、映像源側に位置する観察者が映像を視認することはない。
第１斜面２２１ａの谷底となる点ｖに近い領域Ｂに入射し、第１低屈折率部２３１を透過して第２光学形状層１４へ入射した映像光Ｌａの少なくとも一部は、隣接する単位光学形状２２１の第２斜面２２１ｂに形成された第２低屈折率部２３２と第２光学形状層１４との界面Ｋに、臨界角以上の入射角で入射して全反射し、透明スクリーン２０の観察側（＋Ｚ側）の正面方向に位置する観察者Ｏ１が映像を視認可能な方向に出射する。このとき、低屈折率層２３の表面の微細かつ不規則な凹凸形状によって、全反射した光の多くは拡散される（図７の映像光Ｌｂ参照）。

また、観察側（＋Ｚ側）から透明スクリーン２０に入射する太陽光や照明光等の外光Ｇａや背面側（－Ｚ側）から入射する外光Ｇｂは、いずれも、低屈折率層２３と第１光学形状層２２との界面や、低屈折率層２３と第２光学形状層１４との界面に対して、臨界角未満で入射するので、これらの界面で全反射することなく低屈折率層２３を透過して透明スクリーン２０の下方側へ向かう。
したがって、観察側及び背面側の正面方向に位置する観察者にこれらの外光が届くことはなく、外光による映像のコントラスト低下を抑制できる。

領域Ｂに入射して第１低屈折率部２３１を透過した映像光Ｌａが、第２低屈折率部２３２と第２光学形状層１４との界面Ｋで反射し、透明スクリーン２０の観察側（＋Ｚ側）の正面方向に位置する観察側へ出射するためには、第２斜面２２１ｂ（第２低屈折率部２３２）は、スクリーン面に直交する方向に対してなす角度φが、０＜φ＜２×（θ１）であることが好ましく、φがθ１に略等しい（等しいとみなせる程度の誤差を有する状態）ことがより好ましく、φがθ１に等しいことがさらに好ましい。
単位光学形状２２１の配列方向に沿って点Ｃ２から離れるにつれて、角度θ２は、次第に小さくなり、この角度φは、次第に大きくなっている。

この角度φが０°である場合、第２低屈折率部２３２と第２光学形状層１４との界面Ｋに入射する映像光は、その入射角が臨界角未満となり、界面Ｋで全反射しないため、観察側へ映像光を向けることができない。
また、角度φが２×（θ１）以上である場合、第２低屈折率部２３２で全反射した映像光は、透明スクリーン２０の観察側上方へ向かい、透明スクリーン２０の観察側（＋Ｚ側）の正面方向に位置する観察者に届かない。したがって、角度φは、上述の範囲であることが好ましい。

透明スクリーン２０は、光を拡散する拡散粒子等を含有する光拡散層を備えていないので、スクリーン面に小さい入射角度で入射してこの透明スクリーン２０を透過する光は、拡散されない。したがって、観察側（＋Ｚ側）から、観察者Ｏ１が、透明スクリーン２０を通して透明スクリーン２０の向こう側（背景側）を観察した場合に、透明スクリーン２０の向こう側の景色等がぼやけたり、白くにじんだりすることなく、高い透明性を有して観察することができる。

次に、映像源ＬＳ２から投射された映像光の軌跡を説明しながら、第２実施形態における鏡面反射部３０及び光吸収部４０の作用についてさらに説明する。
図４中の映像源ＬＳ２から投射された映像光の光線Ｌ２０１は、透明スクリーン２０の下端付近に到達すると、一部の光は、透明スクリーン２０を透過して光線Ｌ２０２となり筐体５０外に出射し、他の光は、透明スクリーン１０の背面側表面で鏡面反射して光線Ｌ２０３となり鏡面反射部３０へ到達する。光線Ｌ２０３は、鏡面反射部３０に到達すると、鏡面反射部３０の表面でその大部分が鏡面反射して光線Ｌ２０４となる。このとき、光線Ｌ２０３は、鏡面反射部３０の表面では、殆ど拡散反射しないことから、鏡面反射部３０において視認可能な映像が生じることはない。鏡面反射部３０の表面で鏡面反射した光線Ｌ２０４は、一部が透明スクリーン１０を透過して光線Ｌ２０５となり筐体５０外に出射する。また、他の光は、透明スクリーン１０の背面側表面で全反射を繰り返し、光線Ｌ２０６、Ｌ２０７等となり、最終的に光線Ｌ２０８、Ｌ２０９は、光吸収部４０に到達して吸収される。
また、映像源ＬＳ２から投射された映像光の他の光線Ｌ２１０、Ｌ２２０についても、光線Ｌ２０１の場合と同様に、鏡面反射部３０では、その大部分が鏡面反射して殆ど拡散反射しないことから、鏡面反射部３０において視認可能な映像が生じることはない。また、光吸収部４０に到達した光は、同様に吸収される。

以上説明したように、第２実施形態によれば、透過型透明スクリーンである透明スクリーン２０の背面側に鏡面反射部３０を配置したので、透明スクリーン１０を透過した映像光によってゴースト現象が発生することを抑制することができる。また、光吸収部４０を設けたので、不要な映像光を効率的に吸収して悪影響を及ぼすことを防止できる。

（第３実施形態）
図８は、本発明による透明スクリーンシステムの第３実施形態を示す図である。
第１実施形態及び第２実施形態の透明スクリーンシステム１、１Ｂは、筐体５０に覆われており、利用者が一人で持ち運び容易な程度の大きさの装置であった。これに対して、第３実施形態の透明スクリーンシステム１Ｃは、より大きな空間に配置される構成となっている。例えば、第３実施形態の透明スクリーンシステム１Ｃは、舞台や、博物館の展示場や、イベント会場等、屋内の空間を利用して構成することができる。

第３実施形態の透明スクリーンシステム１Ｃは、映像源ＬＳ１と、透明スクリーン１０と、鏡面反射部７０と、天井８１と、背景壁８２と、遮蔽部８３と、前景物９１と、背景物９２とを備えている。

映像源ＬＳ１及び透明スクリーン１０は、第１実施形態の映像源ＬＳ１及び透明スクリーン１０と同様な構成を備えている。ただし、第３実施形態の透明スクリーン１０は、第１実施形態の透明スクリーン１０寄りも画面サイズが大きい。

鏡面反射部７０は、透明スクリーン１０よりも背景側に配置されている。鏡面反射部７０は、第１実施形態の鏡面反射部３０と同様に観察側の表面は、映像光を反射する反射光量に占める割合が拡散反射成分よりも鏡面反射成分が大きい。また、鏡面反射部７０は、鏡面反射を行う観察側の表面板が透明な樹脂やガラス等により構成されており、その背面側には、透明スクリーン１０の背景となる絵柄が表示されている。鏡面反射部７０が表示する絵柄は、例えば、液晶表示装置が配置されている形態であってもよいし、イラストや写真等が配置されている形態であってもよい。
第３実施形態では、透明スクリーン１０を透過した映像光が到達する位置に鏡面反射部７０が配置されていることにより、透明スクリーン１０を透過した映像光が背景壁８２に到達してゴースト現象が発生することを防止している。

天井８１は、透明スクリーンシステム１Ｃが設けられる室内の天井である。本実施形態では、後述の遮蔽部８３を設けていることから、天井８１には、第１実施形態の光吸収部４０のような構成は必須ではないが、例えば、黒色に塗装されていることが望ましく、光吸収部４０をさらに設けてもよい。天井８１に光吸収部のような構成を備えない場合、この天井８１の領域は、拡散反射領域となる。

背景壁８２は、透明スクリーンシステム１Ｃが設けられる室内の壁である。なお、背景壁８２は、鏡面反射部７０等が配置されても観察者Ｏ１から視認される場合には、黒色に塗装したり、絵柄を表示したりしてもよい。

遮蔽部８３は、観察者Ｏ１の位置から視認可能な範囲を制限するために設けられた下がり壁である。なお、遮蔽部８３は、下がり壁に限らず、例えば、遮光性を備えた布等を配置する形態としてもよいし、図８中に二点鎖線８４で示した位置に天井面を設ける構成としてもよい。
遮蔽部８３を設けることにより、天井８１に到達した映像光により発生するゴースト現象が観察者Ｏ１によって視認されることを防ぐことができる。

前景物９１、及び、背景物９２は、それぞれ、透明スクリーン１０の前、及び、透明スクリーン１０の後であって、映像光の光路外となる位置に配置された物品、又は、人物である。前景物９１、及び、背景物９２は、例えば、演者であってもよいし、人形であってもよいし、植木等であってもよく、その具体的な形態は、特に問わない。なお、特に図示しないが、前景物９１、及び、背景物９２のみを照明するスポット照明等を設けると、前景物９１、及び、背景物９２の視認性を向上させることができ、より立体的な表現が可能である。

次に、映像源ＬＳ１から投射された映像光の軌跡を説明しながら、鏡面反射部７０及び遮蔽部８３の作用についてさらに説明する。
図８中の映像源ＬＳ１から投射された映像光の光線Ｌ３０１は、透明スクリーン１０の下端付近に到達すると、一部の光は、透明スクリーン１０を透過して光線Ｌ３０２となり、他の光は、透明スクリーン１０の観察側表面で鏡面反射してＬ３０３となり遮蔽部８３に到達することで、観察者Ｏ１によって視認されない。光線Ｌ３０２は、鏡面反射部７０に到達すると、鏡面反射部７０の表面でその大部分が鏡面反射して光線Ｌ３０５となる。このとき、光線Ｌ３０２は、鏡面反射部７０の表面では、殆ど拡散反射しないことから、鏡面反射部７０において視認可能な映像が生じることはない。鏡面反射部７０の表面で鏡面反射した光線Ｌ３０５は、天井８１に到達するが、天井８１は、遮蔽部８３により遮蔽されていて観察者Ｏ１によって視認されない。また、鏡面反射部７０に到達した光線Ｌ３０２の一部は、鏡面反射部７０を透過して光線Ｌ３０４となる。光線Ｌ３０４は、さらに背面側にある鏡面反射部７０に到達し、先と同様に光線Ｌ３０６及び光線Ｌ３０７となるが、いずれも天井８１に到達し、観察者Ｏ１によって視認されない。

第３実施形態の透明スクリーンシステムによれば、透明スクリーン１０を主として、上述のように各構成を奥行き方向に間を空けて配置したことにより、立体感の感じられる表示を行うことができる。また、第１実施形態と同様に、ゴースト現象を抑制することができる。

（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。

（１）各実施形態において、透明スクリーン１０、２０として具体的な形態を例示したが、背景を透過して観察可能な透明スクリーンであれば、その具体的な形態は公知のものを適宜用いることができる。

（２）第３実施形態において、鏡面反射部７０と、前景物９１と、背景物９２とを複数配置した例を挙げて説明した。これに限らず、これらのいずれかが単体であってもよいし、３つ以上あってもよく、適宜変更可能である。また、鏡面反射部７０のいずれかを第１実施形態における鏡面反射部３０と同様な構成としてもよい。

なお、各実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。

１、１Ｂ、１Ｃ 透明スクリーンシステム
１０、２０ 透明スクリーン
１１ 基材層
１２ 第１光学形状層
１３ 反射層
１４ 第２光学形状層
１５ 保護層
２０ａ 入光面
２１ 基材層
２２ 第１光学形状層
２３ 低屈折率層
２４ 第２光学形状層
２５ 保護層
３０ 鏡面反射部
４０ 光吸収部
５０ 筐体
５１ 上辺部
５２ 開口部
６０ 窓部
７０ 鏡面反射部
８１ 天井
８２ 背景壁
８３ 遮蔽部
９１ 前景物
９２ 背景物
１２１ 単位光学形状
１２１ａ 第１斜面
１２１ｂ 第２斜面
２２１ 単位光学形状
２２１ａ 第１斜面
２２１ｂ 第２斜面
２３１ 第１低屈折率部
２３２ 第２低屈折率部

Claims (11)

1. 背景を透過して観察可能な透明スクリーンと、
   前記透明スクリーンへ映像光を投射する映像源と、
   前記透明スクリーンの背面側に配置され、映像光を鏡面反射する鏡面反射部とを備え、
   前記鏡面反射部は、映像光を反射する反射光量に占める割合が拡散反射成分よりも鏡面反射成分が大きい透明スクリーンシステム。
2. 請求項１に記載の透明スクリーンシステムにおいて、
   前記透明スクリーンは、反射型の透明スクリーンであり、
   前記映像源は、前記透明スクリーンよりも観察側に配置されており、
   前記鏡面反射部は、前記透明スクリーンを透過した映像光を鏡面反射すること、
   を特徴とする透明スクリーンシステム。
3. 請求項１に記載の透明スクリーンシステムにおいて、
   前記透明スクリーンは、透過型の透明スクリーンであり、
   前記映像源は、前記透明スクリーンよりも背景側に配置されており、
   前記鏡面反射部は、前記透明スクリーンで反射した映像光を鏡面反射すること、
   を特徴とする透明スクリーンシステム。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載の透明スクリーンシステムにおいて、
   前記鏡面反射部は、黒色であること、
   を特徴とする透明スクリーンシステム。
5. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載の透明スクリーンシステムにおいて、
   前記鏡面反射部は、映像表示装置の表面であること、
   を特徴とする透明スクリーンシステム。
6. 請求項１から請求項５までのいずれかに記載の透明スクリーンシステムにおいて、
   前記鏡面反射部によって反射された映像光が到達する部位に配置され、映像光を吸収する光吸収部を備えること、
   を特徴とする透明スクリーンシステム。
7. 請求項１から請求項６までのいずれかに記載の透明スクリーンシステムにおいて、
   前記透明スクリーンに表示される映像を観察可能とする開口部又は透明部を有し、前記透明スクリーンと、前記映像源と、前記鏡面反射部と、を覆う外装部を備えること、
   を特徴とする透明スクリーンシステム。
8. 請求項１から請求項７までのいずれかに記載の透明スクリーンシステムにおいて、
   前記鏡面反射部が映像光を反射する反射光量に占める拡散反射成分をＤとし、鏡面反射成分をＭとしたときに、Ｍ／（Ｄ＋Ｍ）≧０．９を満たすこと、
   を特徴とする透明スクリーンシステム。
9. 請求項１から請求項８までのいずれかに記載の透明スクリーンシステムにおいて、
   前記鏡面反射部の拡散反射率は、０．３％以下であること、
   を特徴とする透明スクリーンシステム。
10. 請求項１から請求項９までのいずれかに記載の透明スクリーンシステムにおいて、
    前記鏡面反射部の６０度光沢度は、７０以上であること、
    を特徴とする透明スクリーンシステム。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれかに記載の透明スクリーンシステムにおいて、
    前記透明スクリーン及び前記鏡面反射部の少なくとも一方の表面で鏡面反射した映像光が到達する位置に設けられた拡散反射領域と、
    前記透明スクリーンを観察可能、かつ、前記拡散反射領域の少なくとも一部を遮蔽して観察者の視野を制限する遮蔽部と、
    を備えること、
    を特徴とする透明スクリーンシステム。

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