JP2023068348A - スクリーンおよび画像投影システム - Google Patents

Abstract

【課題】投影したい面の反対側に画像が透けることを回避しつつ、より簡易で、より安価な構成によって、画像の解像度を低下させることなく、スクリーンの投影面を切り替え可能とする。【解決手段】スクリーン１０は、投影される光による画像を映すための透明なスクリーン層１２と、投影される光の進行方向に沿ってスクリーン層１２の下流側の面に配置され、一定方向に沿ってワイヤグリッドが施され、上記一定方向と直交する方向に振動する光を透過し、上記一定方向と平行な方向に振動する光を反射する光学素子（ワイヤグリッド層１３）と、投影される光の進行方向に沿ってスクリーン層１２の上流側の面に配置された、スクリーン層１２の表面での光の反射を抑えるための低反射層１１と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、投影される光による画像を映すスクリーン、および、画像を投影する画像投影システムに関する。なお、以下の本開示にて投影対象となる「画像」には、動画像と静止画像の両方が含まれる。

近年、画像を映すスクリーンとして、窓ガラス、壁、パーティション、ブラインドなどの空間を隔てる構成物を活用することが広がっている。例えば、非特許文献１には、動的に窓の一部の透明度を変える窓システムが提案され、非特許文献２には、ディスプレイの透明度を変え、向こう側とのコミュニケーションを可能にするシステムが提案され、非特許文献３には、ガラス製透明スクリーンの製品が紹介されている。

文献「Squama: a programmable window and wall for future physical architectures」、暦本純一著、インターネットアドレスhttps://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/2370216.2370358 文献「Tracs: transparency-control for see-through displays」、David Lindlbauerほか著、インターネットアドレスhttps://dl.acm.org/doi/10.1145/2642918.2647350 製品情報「ガラス製透明スクリーン Glascene（登録商標）」、AGC株式会社、インターネットアドレスhttps://www.agc.com/products/new_markets/detail/transparent_glass_screen.html

ところが、例えば窓ガラスなどの透明なものに画像を投影した場合、意図せずに投影面とは反対側から画像が見えてしまうといった懸念がある。

また、上記に関連して、スクリーンの片面のみでなく、両面に画像を映す技術も知られており、画像投影時にスクリーンの投影面を切り替える技術は、例えばスクリーンの両側にプロジェクタを設置する構成、スクリーンの両面にディスプレイを設置する構成等によって実現できるものの、より簡易で、より安価な構成が待望されている。一方で、投影される画像の解像度を低下させないという点も重要視される。

そこで、本開示は、上記の事情を考慮し、投影したい面の反対側に画像が透けることを回避しつつ、より簡易で、より安価な構成によって、画像の解像度を低下させることなく、スクリーンの投影面を切り替え可能とすることを目的とする。

本開示に係るスクリーンは、投影される光による画像を映すための透明なスクリーン層と、前記投影される光の進行方向に沿って前記スクリーン層の下流側の面に配置された光学素子であって、一定方向に沿ってワイヤグリッドが施され、前記一定方向と直交する方向に振動する光を透過し、前記一定方向と平行な方向に振動する光を反射する当該光学素子と、前記投影される光の進行方向に沿って前記スクリーン層の上流側の面に配置された、前記スクリーン層の表面での光の反射を抑えるための低反射層と、を備える。

上記のスクリーンに対し、上記一定方向（ワイヤグリッドの敷設方向）と平行な方向に振動する画像光が照射された場合、スクリーン層の光進行方向上流側の面に配置された低反射層によって、スクリーン層の表面での光の反射が抑えられ、上記の画像光は、スクリーン層の光進行方向下流側の面に配置された光学素子に到達する。ここで、光学素子は、上記一定方向（ワイヤグリッドの敷設方向）と平行な方向に振動する画像光を透過することなく、反射するため、反射した画像光に基づく画像が前面投影される。

一方、上記のスクリーンに対し、上記一定方向（ワイヤグリッドの敷設方向）と直交する方向に振動する画像光が照射された場合、上記と同様に、低反射層によって、スクリーン層の表面での光の反射が抑えられ、上記の画像光は、スクリーン層の光進行方向下流側の面に配置された光学素子に到達する。ここで、光学素子は、上記一定方向（ワイヤグリッドの敷設方向）と直交する方向に振動する画像光を反射することなく、透過するため、透過した画像光に基づく画像が背面投影される。

また、上記の前面投影においても、背面投影においても、スクリーンの表面全体を用いて画像の投影が行われるため、画像の解像度低下を抑えることができる。

以上により、本開示に係るスクリーンによって、投影したい面の反対側に画像が透けることを回避しつつ、より簡易で、より安価な構成によって、画像の解像度を低下させることなく、スクリーンの投影面を切り替え可能とすることができる。

本開示によれば、投影したい面の反対側に画像が透けることを回避しつつ、より簡易で、より安価な構成によって、画像の解像度を低下させることなく、スクリーンの投影面を切り替え可能とすることができる。

（ａ）は、第１実施形態における画像投影システムの構成および動作を説明するための図であり、（ｂ）は、ワイヤグリッド偏光板の機能を説明するための図である。 第１実施形態における制御部の動作を示すフロー図である。 （ａ）は、前面と背面に異なる言語の文字を投影した例を示す図であり、（ｂ）は、同じ物を前方から見た姿を前面に、後方から見た姿を背面に、それぞれ投影した例を示す図であり、（ｃ）は、スクリーンの一部を覆うＬＣＤシャッターのオフ時およびオン時の投影像を示す図である。 （ａ）は、第２実施形態における画像投影システムの構成および前面投影時の動作を説明するための図であり、（ｂ）は、背面投影時の動作を説明するための図である。 第２実施形態における制御部の動作を示すフロー図である。 第３実施形態における画像投影システムの構成および動作を説明するための図である。 第３実施形態における制御部の動作を示すフロー図である。 第４実施形態における画像投影システムの構成および動作を説明するための図である。 （ａ）は、第４実施形態における画像の明るさに基づく制御を示すフロー図であり、（ｂ）は、スクリーン周辺の明るさに基づく制御を示すフロー図である。 第５実施形態における画像投影システムの構成および動作を説明するための図である。 第５実施形態における制御部の動作を示すフロー図である。 制御部のハードウェア構成例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本開示に係るスクリーンおよび画像投影システムのさまざまな実施形態を説明する。以下では、５つの実施形態を説明するが、まず、それらの概要を述べる。

第１実施形態は、スクリーンと、前面投影用のＳ偏光された光（S-polarized light）を投影する第１投影部および背面投影用のＰ偏光された光（P-polarized light）を投影する第２投影部を含む投影装置と、を備えた画像投影システムに関する実施形態である。第２実施形態は、スクリーンと、単一の投影部および画像光をＳ偏光又はＰ偏光する液晶素子を含む投影装置と、を備えた画像投影システムに関する実施形態である。第３実施形態は、スクリーンに接近した物体の画像データに基づいてスクリーン近傍のＬＣＤシャッター（遮光部材）の透明度を制御する構成を第１実施形態の構成に追加した実施形態である。第４実施形態は、画像の明るさ又はスクリーン周辺の明るさに基づいて画像光の強度を調節する構成を第１実施形態の構成に追加した実施形態である。第５実施形態は、スクリーン面の反対側に映ってしまうゴーストイメージを除去するための構成を第１実施形態の構成に追加した実施形態である。

［第１実施形態］
図１（ａ）に示すように、第１実施形態における画像投影システム１は、投影された画像を映すためのスクリーン１０と、スクリーン１０の片側に設けられた投影装置２０と、を備える。

スクリーン１０は、低反射層１１、スクリーン層１２、およびワイヤグリッド層１３の３つの層で構成され、上記３つの層は、投影される光の受光面側（図１（ａ）における左側）から厚み方向（図１（ａ）における左右方向）に沿って、低反射層１１、スクリーン層１２、ワイヤグリッド層１３の順に配置されている。

このうちスクリーン層１２は、投影される光による画像を映すための透明な層である。低反射層１１は、スクリーン層１２の表面での光の反射を抑えるための低反射素材により構成された層である。ワイヤグリッド層１３は、一定方向に沿ってワイヤグリッドが施された層であり、本実施形態では、一例として、後述する第１投影装置２０Ａから射出されたＳ偏光された光を反射する方向（図１（ａ）における上下方向）に沿ってワイヤグリッドが施されている。そのため、図１（ｂ）に示すように、ワイヤグリッド層１３は、Ｓ偏光された光を反射し、後述する第２投影装置２０Ｂから射出されたＰ偏光された光を透過する。なお、図１（ａ）では、低反射層１１およびワイヤグリッド層１３を層状に図示したが、低反射層１１およびワイヤグリッド層１３は、スクリーン層１２の表面に薄く貼り付けられた構成としてもよい。

投影装置２０は、スクリーン１０に対し一方の側（以下「前面側」という）に配置され、Ｓ偏光された光を射出する第１投影装置２０Ａと、同じく前面側に配置され、Ｐ偏光された光を射出する第２投影装置２０Ｂと、を含む。第１投影装置２０Ａは、偏光されていない光を射出する第１プロジェクタ２１Ａと、第１プロジェクタ２１Ａから射出された光の水平方向成分を吸収する第１偏光素子２２Ａとを含み、第１偏光素子２２Ａによって上記光の水平方向成分が吸収されるため、第１投影装置２０ＡからはＳ偏光された光が射出される。即ち、第１偏光素子２２Ａは、第１プロジェクタ２１Ａから射出された光を、前述したワイヤグリッド層１３のワイヤグリッド敷設方向と平行な方向に振動する光に偏光する。一方、第２投影装置２０Ｂは、偏光されていない光を射出する第２プロジェクタ２１Ｂと、第２プロジェクタ２１Ｂから射出された光の垂直方向成分を吸収する第２偏光素子２２Ｂとを含み、第２偏光素子２２Ｂによって上記光の垂直方向成分が吸収されるため、第２投影装置２０ＢからはＰ偏光された光が射出される。即ち、第２偏光素子２２Ｂは、第２プロジェクタ２１Ｂから射出された光を、前述したワイヤグリッド層１３のワイヤグリッド敷設方向と直交する方向に振動する光に偏光する。なお、第１投影装置２０Ａ、第２投影装置２０Ｂはそれぞれ１台ずつから構成されることに限定されるものではなく、それぞれ複数台で構成されてもよい。

また、投影装置２０は、投影する画像の画像データを第１プロジェクタ２１Ａおよび第２プロジェクタ２１Ｂに供給する制御部２８をさらに含み、制御部２８は、上記画像データを記憶した画像ＤＢ２９を内蔵している。なお、制御部２８は、実行すべき画像投影処理に関する情報（前面投影、背面投影、同じ画像の両面投影、異なる画像の両面投影の何れかを示す情報）を予め保持しているものとし、かかる情報に基づき、実行すべき画像投影処理を判断する。また、前述した第１投影装置２０Ａ、第２投影装置２０Ｂのそれぞれにおいて、プロジェクタと偏光素子とは必ずしも接触した状態でなくてもよく、所定の距離を置いて離隔した状態であってもよい。

次に、第１実施形態の画像投影システム１における処理動作を説明する。まず、制御部２８は、実行すべき画像投影処理が「前面投影」、「背面投影」、「同じ画像の両面投影」、「異なる画像の両面投影」の何れであるかを判断し、判断結果に応じた画像データの供給を行う。例えば、制御部２８は、図２に示すステップＳ１で実行すべき画像投影処理が片面投影か否（両面投影）かを判断し、ＹＥＳであれば、ステップＳ２で同処理が片面投影のうち前面投影か否（背面投影）かを判断する。一方、ステップＳ１でＮＯ（両面投影）であれば、ステップＳ３で同処理が同じ画像を投影するものか否（異なる画像を投影するもの）かを判断する。

実行すべき画像投影処理が前面投影の場合、図２のステップＳ１、Ｓ２でＹＥＳとなり、ステップＳ４へ進み、制御部２８は、前面投影する画像データを第１プロジェクタ２１Ａへ供給する。これにより、図１に実線で示すように、前面投影する画像を表す偏光されていない光が第１プロジェクタ２１Ａから射出され、第１偏光素子２２Ａによって上記光の水平方向成分が吸収されて、第１投影装置２０ＡからはＳ偏光された画像光が射出され、スクリーン１０へ到達する。このとき、低反射層１１によって、スクリーン層１２の表面での光の反射が抑えられ、Ｓ偏光された画像光は、ワイヤグリッド層１３に到達する。ここで、ワイヤグリッド層１３は、図１（ｂ）に示すようにＳ偏光された画像光を透過することなく、反射するため、反射した画像光に基づく画像が前面投影される。

実行すべき画像投影処理が背面投影の場合、図２のステップＳ１でＹＥＳ、ステップＳ２でＮＯとなり、ステップＳ５へ進み、制御部２８は、背面投影する画像データを第２プロジェクタ２１Ｂへ供給する。これにより、図１に破線で示すように、背面投影する画像を表す偏光されていない光が第２プロジェクタ２１Ｂから射出され、第２偏光素子２２Ｂによって上記光の垂直方向成分が吸収されて、第２投影装置２０ＢからはＰ偏光された画像光が射出され、スクリーン１０へ到達する。このとき、低反射層１１によって、スクリーン層１２の表面での光の反射が抑えられ、Ｐ偏光された画像光は、ワイヤグリッド層１３に到達する。ここで、ワイヤグリッド層１３は、図１（ｂ）に示すようにＰ偏光された画像光を反射することなく、透過するため、透過した画像光に基づく画像が背面投影される。

実行すべき画像投影処理が異なる画像の両面投影の場合、図２のステップＳ１、Ｓ３でＮＯとなり、ステップＳ７へ進み、制御部２８は、前面投影する画像データを第１プロジェクタ２１Ａへ、背面投影する画像データを第２プロジェクタ２１Ｂへ、それぞれ供給する。これにより、図１に実線で示すように、前面投影する画像を表す偏光されていない光が第１プロジェクタ２１Ａから射出され、第１偏光素子２２Ａによって上記光の水平方向成分が吸収されて、第１投影装置２０ＡからはＳ偏光された画像光が射出され、スクリーン１０へ到達する。また、同時に、背面投影する画像を表す偏光されていない光が第２プロジェクタ２１Ｂから射出され、第２偏光素子２２Ｂによって上記光の垂直方向成分が吸収されて、第２投影装置２０ＢからはＰ偏光された画像光が射出され、スクリーン１０へ到達する。以後は、前述したステップＳ４に係る動作と、ステップＳ５に係る動作の両方が同時に実行され、その結果、前面投影と背面投影の両方（即ち、両面投影）が実現する。

実行すべき画像投影処理が同じ画像の両面投影の場合、図２のステップＳ１でＮＯ、ステップＳ３でＹＥＳとなり、ステップＳ６へ進み、制御部２８は、前面投影する画像データを第１プロジェクタ２１Ａへ、前面投影する画像の鏡像の画像データを第２プロジェクタ２１Ｂへ、それぞれ供給する。これにより、前面投影する画像を表す偏光されていない光が第１プロジェクタ２１Ａから射出され、第１偏光素子２２Ａによって上記光の水平方向成分が吸収されて、第１投影装置２０ＡからはＳ偏光された画像光が射出され、スクリーン１０へ到達する。また、同時に、前面投影する画像の鏡像を表す偏光されていない光が第２プロジェクタ２１Ｂから射出され、第２偏光素子２２Ｂによって上記光の垂直方向成分が吸収されて、第２投影装置２０ＢからはＰ偏光された画像光が射出され、スクリーン１０へ到達する。以後は、前述したステップＳ４に係る動作と、ステップＳ５に係る動作の両方が同時に実行され、その結果、前面投影と背面投影の両方（即ち、両面投影）が実現し、このとき、前面投影する画像の鏡像が背面投影されることとなり、背面から見た画像は、前面投影する画像と同じになるため、同じ画像の両面投影が実現する。また、上記の前面投影においても、背面投影においても、投影したい面の反対側に画像が透けることを回避できるとともに、スクリーンの表面全体を用いて画像の投影が行われることで、画像の解像度低下を抑えることができる。

以上説明した第１実施形態によれば、投影したい面の反対側に画像が透けることを回避しつつ、より簡易で、より安価な構成によって、画像の解像度を低下させることなく、スクリーンの投影面を切り替え可能とすることができる。具体的には、スクリーンの両側への投影装置の配置を必要とせず、スクリーンの片側に２種類の投影装置を配置して、「前面投影」、「背面投影」、「同じ画像の両面投影」および「異なる画像の両面投影」の計４パターンを自在に切り替えることができる。

これにより、例えば、実行すべき画像投影処理が異なる画像の両面投影の場合、図３（ａ）に示すように、「Hello」の英語文字を前面投影しつつ、「こんにちは」の日本語文字を背面投影することができる。また、図３（ｂ）に示すように、牛の人形を前から見た像を前面投影しつつ、同じ牛の人形を後から見た像を背面投影することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態では、スクリーンと、単一の投影部および画像光をＳ偏光又はＰ偏光する液晶素子を含む投影装置と、を備えた画像投影システムに関する実施形態を説明する。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、第２実施形態における画像投影システム１は、投影された画像を映すためのスクリーン１０と、スクリーン１０の片側に設けられた単一の投影装置２０と、を備える。スクリーン１０の構成は、前述した第１実施形態と同様であるため、重複した説明は省略する。

投影装置２０は、スクリーン１０に対し一方の側（前面側）に配置され、投影する画像の光を射出する第３プロジェクタ２１と、第３プロジェクタ２１から射出された光を、Ｓ偏光された光又はＰ偏光された光に偏光する液晶素子２３と、制御部２８と、を含む。

制御部２８は、第１実施形態で述べた機能に加え、液晶素子２３による後述する偏光動作を制御する機能を備える。また、制御部２８は、実行すべき画像投影処理に関する情報（前面投影、背面投影の何れかを示す情報）を予め保持しているものとし、かかる情報に基づき、実行すべき画像投影処理を判断する。また、前述した第３プロジェクタ２１と液晶素子２３とは必ずしも接触した状態でなくてもよく、所定の距離を置いて離隔した状態であってもよい。

次に、第２実施形態の画像投影システム１における処理動作を説明する。まず、制御部２８は、実行すべき画像投影処理が「前面投影」、「背面投影」の何れであるかを判断し、判断結果に応じた画像データの供給を行う。例えば、制御部２８は、図５に示すステップＳ１１で実行すべき画像投影処理が前面投影か否（背面投影）かを判断する。

ステップＳ１１でＹＥＳであれば、制御部２８は、水平偏光するように液晶素子２３を切り替えて、前面投影する画像データを第３プロジェクタ２１へ供給する（ステップＳ１２）。これにより、前面投影する画像を表す偏光されていない光が第３プロジェクタ２１から射出され、上記切り替え後の液晶素子２３によって上記光の水平方向成分が吸収されて、Ｓ偏光された画像光がスクリーン１０へ到達する。このとき、低反射層１１によって、スクリーン層１２の表面での光の反射が抑えられ、Ｓ偏光された画像光は、ワイヤグリッド層１３に到達する。ここで、ワイヤグリッド層１３は、図１（ｂ）に示すようにＳ偏光された画像光を透過することなく、反射するため、反射した画像光に基づく画像が前面投影される。

一方、図５のステップＳ１１でＮＯであれば、制御部２８は、垂直偏光するように液晶素子２３を切り替えて、背面投影する画像データを第３プロジェクタ２１へ供給する（ステップＳ１３）。これにより、背面投影する画像を表す偏光されていない光が第３プロジェクタ２１から射出され、上記切り替え後の液晶素子２３によって上記光の垂直方向成分が吸収されて、Ｐ偏光された画像光がスクリーン１０へ到達する。このとき、低反射層１１によって、スクリーン層１２の表面での光の反射が抑えられ、Ｐ偏光された画像光は、ワイヤグリッド層１３に到達する。ここで、ワイヤグリッド層１３は、図１（ｂ）に示すようにＰ偏光された画像光を反射することなく、透過するため、透過した画像光に基づく画像が背面投影される。

以上説明した第２実施形態によれば、スクリーン１０と単一の投影装置２０とを備えた簡易且つ安価な構成の画像投影システム１において、投影したい面の反対側に画像が透けることを回避しつつ、画像の解像度を低下させることなく、前面投影と背面投影のうち一方を実現することができる。また、制御部２８により液晶素子２３の偏光機能（水平偏光、垂直偏光）を高速に切り替えることで、前面投影と背面投影の両方を同時に実行することもできる。

なお、第２実施形態では、制御部２８が、前面投影か背面投影かに応じて、液晶素子２３による偏光動作を制御する例を説明したが、このような制御部２８による制御は必須ではなく、液晶素子２３を、水平偏光、垂直偏光のうち一方を実行する構成に固定することで、前面投影、背面投影のうち一方を実行する構成としてもよい。

［第３実施形態］
第３実施形態では、スクリーンに接近した物体の画像データに基づいてスクリーン近傍の遮光部材の透明度を制御する構成を第１実施形態の構成に追加した実施形態を説明する。

図６に示すように、第３実施形態における画像投影システム１は、スクリーン１０の近傍に設けられた遮光部材の一例としてのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）シャッター３２と、スクリーン１０に接近した物体の画像データを取得する第１画像センサ３１と、をさらに備え、第３実施形態における制御部は、画像投影処理の制御（図２）に加え、ＬＣＤシャッター３２の動作制御（図７）を行う第１制御部２８Ａにより構成されている。なお、ＬＣＤシャッター３２は、通電する電圧を変えると光の透過性が変わる液晶の性質を利用した液晶シャッターであり、上記電圧を制御することで透明度を制御可能とされている。図６に示すその他の構成は、第１実施形態と同様であるため、重複した説明を省略する。

次に、図７のフロー図を用いて、第３実施形態に特有の処理を説明する。まず、第１制御部２８Ａは、第１画像センサ３１から画像データを取得し（ステップＳ２１）、画像データに基づく画像に、スクリーン１０に接近した人間が映っているか否かを既存の顔認識技術等に基づき判断する（ステップＳ２２）。ここで、スクリーン１０に接近した人間が映っていれば、ＬＣＤシャッター３２における上記人間の視線方向に対応する部分への通電電圧を制御し、当該対応する部分の透明度を低くすることで、スクリーン１０に接近した人間が、スクリーン１０に映る画像を見えないように制御する（ステップＳ２３）。なお、図７の処理は、例えば所定の時間間隔又は所定のスケジュールに基づき定期的に実行してもよいし、さらに、第１制御部２８Ａのオペレータによる開始指示によりオンデマンドで実行してもよい。

以上の第３実施形態における制御によって、スクリーン１０に接近した人間を検知し、その人間によって、スクリーン１０に映る画像が見られてしまう事態を未然に防止することができる。

なお、図７のステップＳ２２では、スクリーン１０に接近した人間以外に、カメラを搭載したドローン、動物などの他の物体を検知してもよい。例えば、図３（ｃ）には、スクリーン１０に接近したウサギを検知し、ウサギの視線方向に対応する部分のみ透明度を低くする制御を行った例を示す。また、ステップＳ２２のように、接近した人間の視線方向に対応する部分のみ透明度を低くする制御に限定されるものではなく、ＬＣＤシャッター３２全体の透明度を低くする制御を行ってもよい。

また、第３実施形態では、スクリーンに接近した物体の画像データに基づいてスクリーン近傍の遮光部材の透明度を制御する構成を第１実施形態の構成に追加した例を説明したが、上記と同様に遮光部材の透明度を制御する構成を第２実施形態の構成（単一の投影装置を備えた構成）に追加してもよく、同様の効果を奏することができる。

［第４実施形態］
第４実施形態では、画像の明るさ又はスクリーン周辺の明るさに基づいて画像光の強度を調節する構成を第１実施形態の構成に追加した実施形態を説明する。

図８に示すように、第４実施形態における画像投影システム１は、スクリーン１０の前面若しくは背面に映る画像の明るさ、又は、スクリーン１０の周辺の明るさを検出する照度センサ３３、をさらに備え、第４実施形態における制御部は、画像投影処理の制御（図２）に加え、検出された明るさに基づき投影光の強度を調節する制御（図９（ａ）、図９（ｂ））を行う第２制御部２８Ｂにより構成されている。スクリーン１０に映る画像が明るすぎると、画像光に起因した不要な像が目立つようになるため、第２制御部２８Ｂは、投影光の強度調節を開始すべき上記画像の明るさに関する基準値を「第１基準」として予め定めて記憶している。また、スクリーン周辺が暗すぎると、画像光に起因した不要な像が目立つようになるため、第２制御部２８Ｂは、投影光の強度調節を開始すべきスクリーン周辺の明るさに関する基準値を「第２基準」として予め定めて記憶している。なお、図８に示すその他の構成は、第１実施形態と同様であるため、重複した説明を省略する。

次に、図９（ａ）、図９（ｂ）のフロー図を用いて、第４実施形態に特有の処理を説明する。照度センサ３３として、スクリーン１０の前面若しくは背面に映る画像の明るさを検出するセンサを採用する場合、図９（ａ）の処理が実行される。第２制御部２８Ｂは、照度センサ３３から上記画像の明るさに関するデータを取得し（ステップＳ３１）、上記画像の明るさが予め記憶した第１基準以上であるか否かを判断する（ステップＳ３２）。ここで、上記画像の明るさが第１基準以上であれば、投影光の強度調節を開始すべきと判断されるため、第２制御部２８Ｂは、投影される光の強度が低くなるように調節する（ステップＳ３３）。このような第４実施形態の制御によって、スクリーン１０に映る画像が明るすぎて、不要な像が目立つようになる事態を速やかに検知し、画像光の強度が低くなるように調節することで、不要な像が目立つ状態を未然に防止することができる。

また、照度センサ３３として、スクリーン周辺の明るさを検出するセンサを採用する場合、図９（ｂ）の処理が実行される。第２制御部２８Ｂは、照度センサ３３からスクリーン周辺の明るさに関するデータを取得し（ステップＳ３４）、スクリーン周辺の明るさが予め記憶した第２基準以下であるか否かを判断する（ステップＳ３５）。ここで、スクリーン周辺の明るさが第２基準以下であれば、投影光の強度調節を開始すべきと判断されるため、第２制御部２８Ｂは、投影される光の強度が低くなるように調節する（ステップＳ３６）。このような第４実施形態の制御によって、スクリーン周辺が暗すぎて、不要な像が目立つようになる事態を速やかに検知し、画像光の強度が低くなるように調節することで、不要な像が目立つ状態を未然に防止することができる。なお、図９（ａ）、図９（ｂ）の処理は、例えば所定の時間間隔又は所定のスケジュールに基づき定期的に実行してもよいし、さらに、第２制御部２８Ｂのオペレータによる開始指示によりオンデマンドで実行してもよい。

なお、第４実施形態では、画像の明るさ又はスクリーン周辺の明るさに基づいて画像光の強度を調節する構成を第１実施形態の構成に追加した例を説明したが、上記同様に画像光の強度を調節する構成を第２実施形態の構成（単一の投影装置を備えた構成）に追加してもよく、同様の効果を奏することができる。

［第５実施形態］
第５実施形態では、スクリーン面の反対側に映ってしまうゴーストイメージを除去するための構成を第１実施形態の構成に追加した実施形態を説明する。

図１０に示すように、第５実施形態における画像投影システム１は、投影光の進行方向に沿ってスクリーン１０の下流側に配置され、前面投影時又は両面投影時にスクリーン１０の背面に映ってしまう背面ゴーストイメージの画像データを取得する第２画像センサ３４と、投影光の進行方向に沿ってスクリーン１０の上流側に配置され、背面投影時又は両面投影時にスクリーン１０の前面に映ってしまう前面ゴーストイメージの画像データを取得する第３画像センサ３５と、をさらに備える。また、第５実施形態における制御部は、画像投影処理の制御（図２）に加え、第２画像センサ３４により取得された背面ゴーストイメージの画像データに基づいて、背面ゴーストイメージをグレーアウトさせる画像をスクリーン背面に映すための画像光を第２投影装置２０Ｂから射出させ、第３画像センサ３５により取得された前面ゴーストイメージの画像データに基づいて、前面ゴーストイメージをグレーアウトさせる画像をスクリーン前面に映すための画像光を第１投影装置２０Ａから射出させる制御（図１１）を行う第３制御部２８Ｃにより構成されている。即ち、前面投影時には、背面ゴーストイメージが映る可能性があり、背面投影時には、前面ゴーストイメージが映る可能性があり、両面投影時には、前面ゴーストイメージと背面ゴーストイメージの両方又は一方が映る可能性があるところ、第３制御部２８Ｃは、実際に映ったゴーストイメージを除去する機能を有する。なお、図１０に示すその他の構成は、第１実施形態と同様であるため、重複した説明を省略する。

次に、図１１のフロー図を用いて、第５実施形態に特有の処理を説明する。まず、第３制御部２８Ｃは、第２画像センサ３４と第３画像センサ３５からゴーストイメージの画像データを取得し（ステップＳ４１）、上記ゴーストイメージをグレーアウトさせる画像をスクリーン１０に映すための画像光を射出させる（ステップＳ４２）。具体的には、第３制御部２８Ｃは、前面投影時又は両面投影時には、背面ゴーストイメージの画像データを第２画像センサ３４から取得して、取得された背面ゴーストイメージの画像データに基づいて、背面ゴーストイメージをグレーアウトさせる画像をスクリーン背面に映すための画像光を第２投影装置２０Ｂから射出させる。また、第３制御部２８Ｃは、背面投影時又は両面投影時には、前面ゴーストイメージの画像データを第３画像センサ３５から取得して、取得された前面ゴーストイメージの画像データに基づいて、前面ゴーストイメージをグレーアウトさせる画像をスクリーン前面に映すための画像光を第１投影装置２０Ａから射出させる。グレーアウトさせる画像に関し、ステップＳ４２では、一例として、画像データから得られるゴーストイメージのＲＧＢ値とグレーアウトさせる画像のＲＧＢ値の合計がRGB(255,255,255)となるように、グレーアウトさせる画像を求め、当該画像をスクリーン１０に映すための画像光を射出させる。この場合、ゴーストイメージは、RGB(255,255,255)の白色画像に変わり、ゴーストイメージが目立たないようにすることができる。なお、図１１の処理は、例えば所定の時間間隔又は所定のスケジュールに基づき定期的に実行してもよいし、さらに、第３制御部２８Ｃのオペレータによる開始指示によりオンデマンドで実行してもよい。

一般に、背面投影時と前面投影時では、背面投影時の方がより強くゴーストイメージ（前面ゴーストイメージ）が映る傾向があるが、上記の第５実施形態における制御によって、背面投影時又は両面投影時に、より強く映る可能性の有る前面ゴーストイメージを目立たなくし、除去することができる。さらに、前面投影時又は両面投影時に映る可能性の有る背面ゴーストイメージについても、目立たなくし、除去することができる。

［用語、変形態様などについて］
なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及びソフトウェアの少なくとも一方の任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現方法は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的又は論理的に結合した１つの装置を用いて実現されてもよいし、物理的又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的又は間接的に（例えば、有線、無線などを用いて）接続し、これら複数の装置を用いて実現されてもよい。機能ブロックは、上記１つの装置又は上記複数の装置にソフトウェアを組み合わせて実現されてもよい。

例えば、制御部２８は、上記実施形態における処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図１２は、制御部２８のハードウェア構成例を示す図である。上述の制御部２８は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。

なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。制御部２８のハードウェア構成は、図に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。

制御部２８における各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることによって、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信を制御したり、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び書き込みの少なくとも一方を制御したりすることによって実現される。なお、第１制御部２８Ａ、第２制御部２８Ｂ、第３制御部２８Ｃについても、上記の制御部２８の構成と同様である。

以上、本開示について詳細に説明したが、当業者にとっては、本開示が本開示中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本開示は、請求の範囲の記載により定まる本開示の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本開示の記載は、例示説明を目的とするものであり、本開示に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

本開示において説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本開示において説明した方法については、例示的な順序を用いて様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。

入出力された情報等は特定の場所（例えば、メモリ）に保存されてもよいし、管理テーブルを用いて管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、又は追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。

本開示において使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。

本開示において、「含む（include）」、「含んでいる（including）」及びそれらの変形が使用されている場合、これらの用語は、用語「備える（comprising）」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本開示において使用されている用語「又は（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。

本開示において、例えば、英語でのa, an及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、本開示は、これらの冠詞の後に続く名詞が複数形であることを含んでもよい。

本開示において、「ＡとＢが異なる」という用語は、「ＡとＢが互いに異なる」ことを意味してもよい。なお、当該用語は、「ＡとＢがそれぞれＣと異なる」ことを意味してもよい。「離れる」、「結合される」などの用語も、「異なる」と同様に解釈されてもよい。

１…画像投影システム、１０…スクリーン、１１…低反射層、１２…スクリーン層、１３…ワイヤグリッド層、２０…投影装置、２０Ａ…第１投影装置、２０Ｂ…第２投影装置、２１Ａ…第１プロジェクタ、２１Ｂ…第２プロジェクタ、２１…第３プロジェクタ、２２Ａ…第１偏光素子、２２Ｂ…第２偏光素子、２３…液晶素子、２８…制御部、２８Ａ…第１制御部、２８Ｂ…第２制御部、２８Ｃ…第３制御部、２９…画像ＤＢ、３１…第１画像センサ、３２…ＬＣＤシャッター、３３…照度センサ、３４…第２画像センサ、３５…第３画像センサ、１００１…プロセッサ、１００２…メモリ、１００３…ストレージ、１００４…通信装置、１００５…入力装置、１００６…出力装置、１００７…バス。

Claims (9)

1. 投影される光による画像を映すための透明なスクリーン層と、
   前記投影される光の進行方向に沿って前記スクリーン層の下流側の面に配置された光学素子であって、一定方向に沿ってワイヤグリッドが施され、前記一定方向と直交する方向に振動する光を透過し、前記一定方向と平行な方向に振動する光を反射する当該光学素子と、
   前記投影される光の進行方向に沿って前記スクリーン層の上流側の面に配置された、前記スクリーン層の表面での光の反射を抑えるための低反射層と、
   を備えるスクリーン。
2. 請求項１に記載のスクリーンと、
   前記スクリーンにおける前記投影される光の入射側である前面側に配置され、
   前記投影される光を射出する第１プロジェクタ、および、
   前記第１プロジェクタから射出された光を、前記一定方向と平行な方向に振動する光に偏光する第１偏光素子、
   を含む第１投影装置と、
   前記前面側に配置され、
   前記投影される光を射出する第２プロジェクタ、および、
   前記第２プロジェクタから射出された光を、前記一定方向と直交する方向に振動する光に偏光する第２偏光素子、
   を含む第２投影装置と、
   を備えた画像投影システム。
3. 請求項１に記載のスクリーンと、
   前記スクリーンにおける前記投影される光の入射側である前面側に配置され、
   前記投影される光を射出する第３プロジェクタ、および、
   前記第３プロジェクタから射出された光を、前記一定方向と平行な方向に振動する光又は前記一定方向と直交する方向に振動する光に偏光する液晶素子、
   を含む第３投影装置と、
   を備えた画像投影システム。
4. 前記投影される光の進行方向に沿って前記スクリーンの下流側に配置され、透明度可変とされた遮光部材と、
   前記遮光部材の透明度を制御する第１制御部と、
   をさらに備える請求項２又は３に記載の画像投影システム。
5. 前記画像投影システムは、
   前記スクリーンに接近した物体の画像データを取得する第１画像センサ、
   をさらに備え、
   前記第１制御部は、前記第１画像センサにより取得された画像データに基づいて、前記遮光部材の一部又は全部の透明度を制御する、
   請求項４に記載の画像投影システム。
6. 前記第１制御部は、
   前記取得された画像データが、前記スクリーンに接近した人間を表す画像データである場合、前記遮光部材における前記人間の視線方向に対応する部分の透明度を低くして前記スクリーンに映る画像が見られないように制御する、
   請求項５に記載の画像投影システム。
7. 前記スクリーンの前面若しくは背面に映る画像の明るさ、又は、前記スクリーン周辺の明るさを検出する照度センサと、
   前記照度センサにより検出された明るさに基づいて、前記投影される光の強度を調節する第２制御部と、
   をさらに備える請求項２又は３に記載の画像投影システム。
8. 前記第２制御部は、
   前記画像の明るさが所定の第１基準以上である場合、又は、前記スクリーン周辺の明るさが所定の第２基準以下である場合に、前記投影される光の強度が低くなるように調節する、
   請求項７に記載の画像投影システム。
9. 前記投影される光の進行方向に沿って前記スクリーンの下流側に配置され、前面投影時又は両面投影時に前記第１投影装置からの前面投影光により前記スクリーンの背面に映る背面ゴーストイメージの画像データを取得する第２画像センサと、
   前記投影される光の進行方向に沿って前記スクリーンの上流側に配置され、背面投影時又は両面投影時に前記第２投影装置からの背面投影光により前記スクリーンの前面に映る前面ゴーストイメージの画像データを取得する第３画像センサと、
   前記第２画像センサにより取得された前記背面ゴーストイメージの画像データに基づいて、前記背面ゴーストイメージをグレーアウトさせる画像を前記スクリーンの背面に映すための画像光を前記第２投影装置から射出させ、前記第３画像センサにより取得された前記前面ゴーストイメージの画像データに基づいて、前記前面ゴーストイメージをグレーアウトさせる画像を前記スクリーンの前面に映すための画像光を前記第１投影装置から射出させる第３制御部と、
   をさらに備える請求項２に記載の画像投影システム。

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