JP7497733B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

本技術は、立体表示に適用可能な画像表示装置に関する。

従来、多方向から観察可能な立体表示を行う技術が開発されている。例えば特許文献１には、多角錐型のミラーを用いて立体映像を表示する立体像表示装置について記載されている。この立体像表示装置では、多角錐型のミラーがその頂点側を底面としてフラットパネルディスプレイ上に配置される。フラットパネルディスプレイには、ミラーの各面に対応して同じ物体を異なる位置から見たコマ映像が表示される。これにより、多角錐型のミラーには、物体を全周にわたる各視点から見た鏡像が表示され、物体の立体視が可能となる（特許文献１の明細書段落［００３４］［００７７］［００８１］［００８４］図１０等）。

特開２００８－２２４７４８号公報

特許文献１に記載の方法では、視点の移動に伴う視差（運動視差）を向上するために多角錐型のミラーの面数を増やす必要がある。この場合、面数が増えることで各鏡像のサイズが小さくなる。また多角錐型のミラーの面数を減らすと鏡像のサイズは大きくなるが、運動視差が低下する。このため、立体表示される物体の実在感が損なわれる可能性がある。

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、実在感の高い立体表示を実現することが可能な画像表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像表示装置は、１以上の虚像スクリーンと、表示部と、表示制御部とを具備する。
前記１以上の虚像スクリーンは、所定の軸の周囲の少なくとも一部を覆うように配置され、投射された画像の虚像を前記所定の軸を基準として表示し、透明である。
前記表示部は、表示対象を互いに異なる方向から見た画像となる複数の視点画像を互いに異なる方向に向けて表示し、前記１以上の虚像スクリーンの各々に前記表示された複数の視点画像を投射する１以上の表示面を有する。
前記表示制御部は、前記虚像スクリーンの周囲の観察点から前記虚像スクリーンを介して前記表示面を見込む第１の方向に対して、前記観察点から前記所定の軸に向かう第２の方向から見える前記表示対象の虚像となる前記視点画像を表示する。

この画像表示装置では、所定の軸の周囲の少なくとも一部を覆うように透明な１以上の虚像スクリーンが配置される。また表示対象の複数の視点画像を異なる方向に向けて表示する１以上の表示面が設けられる。各虚像スクリーンには複数の視点画像が投射される。この時、ある観察点から虚像スクリーンを介して表示面を見込む方向には、その観察点から所定の軸を見たときに見える表示対象の虚像となる視点画像が表示される。これにより、実在感の高い立体表示を実現することが可能となる。

前記複数の視点画像は、前記表示対象を所定の角度ピッチでずらした方向からみた画像であってもよい。この場合、前記表示制御部は、前記観察点の移動に応じて、前記観察点から見て前記表示対象の虚像が前記所定の角度ピッチで切り替わるように前記視点画像を表示してもよい。

前記虚像スクリーンは、前記表示面から投射された前記視点画像を反射して前記視点画像の虚像を表示してもよい。この場合、前記表示制御部は、前記第２の方向から見た前記表示対象の画像を鏡面反転させた前記視点画像を前記第１の方向に表示してもよい。

前記虚像スクリーンは、前記表示面から投射された前記視点画像を透過して前記視点画像の虚像を表示してもよい。この場合、前記表示制御部は、前記第２の方向から見た前記表示対象の前記視点画像を前記第１の方向に表示してもよい。

前記１以上の虚像スクリーンは、複数の虚像スクリーンを含み、前記所定の軸を基準として多面スクリーンを構成してもよい。

前記虚像スクリーンは、回折光学素子又はハーフミラーのいずれか一方であってもよい。

前記虚像スクリーンは、反射型のホログラフィック光学素子又は透過型のホログラフィック光学素子のいずれか一方であってもよい。

前記１以上の虚像スクリーンは、前記所定の軸の全周を覆うように配置されてもよい。

前記１以上の表示面は、前記１以上の虚像スクリーンにより表示される虚像を遮らないように配置されてもよい。

前記１以上の表示面は、複数の表示面を含み、前記所定の軸を基準として多面ディスプレイを構成してもよい。

前記複数の視点画像の虚像は、互いの虚像面の中心線が重なるように表示されてもよい。

前記複数の視点画像の虚像は、互いの虚像面の一部が重なるように表示されてもよい。
が接するように表示されてもよい。

前記虚像スクリーン及び前記表示面の少なくとも一方は、曲面形状であってもよい。

前記表示面は、異方性拡散スクリーンの画像表示面であってもよい。この場合、前記表示部は、互いに異なる方向から前記異方性拡散スクリーンに画像を投射する複数の投射部を有してもよい。

前記表示面は、直視型の立体表示ディスプレイの画像表示面であってもよい。

前記立体表示ディスプレイは、レンチキュラレンズ方式、レンズアレイ方式、及び視差バリア方式のいずれか１つの方式により前記複数の視点画像を表示してもよい。

本技術の第１の実施形態に係る画像表示装置の基本構成を示す模式図である。 視点画像の一例を示す模式図である。 画像表示装置による立体表示について説明するための模式図である。 画像表示装置の具体的な構成例を示す模式図である。 図４に示す画像表示装置の側面図である。 図４に示す画像表示装置の上面図である。 反射型の虚像スクリーンに投射される視点画像の表示方法について説明するための模式図である。 観察方向に応じて表示される視点画像の一例を示す模式図である。 比較例として示す虚像表示装置の模式図である。 第２の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。 図１０に示す画像表示装置の断面図である。 図１０に示す画像表示装置の上面図である。 分割投射の一例を示す模式図である。 画像表示装置における虚像の表示位置の例を示す模式図である。 画像表示装置の他の構成例を示す模式図である。 第３の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。 図１６に示す画像表示装置の側面図である。 図１６に示す画像表示装置の上面図である。 第４の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。 透過型の虚像スクリーンに投射される視点画像の表示方法について説明するための模式図である。 レンズ機能を有する透過型の虚像スクリーンにより表示される虚像の一例を示す模式図である。 画像表示装置の他の構成例を示す模式図である。 第５の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。 画像表示装置の他の構成例を示す模式図である。 第６の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。

以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

＜第１の実施形態＞
［画像表示装置の基本構成］
図１は、本技術の第１の実施形態に係る画像表示装置の基本構成を示す模式図である。図１Ａ及び図１Ｂは、画像表示装置１００の側面図及び上面図である。画像表示装置１００は、装置の周りにいるユーザに向けて表示対象の虚像１を立体的に表示する装置である。例えば画像表示装置１００には、様々な視点２から表示対象を見た画像（虚像１）が視点２の位置に応じて表示される。従ってユーザの視点２が移動すると、移動後の視点２からみた表示対象を表す虚像１を観察することが可能である。これにより、あたかも実際の空間に表示対象が存在しているかのような立体表示が可能となる。図１には、虚像１が形成される虚像面３が点線の領域により模式的に図示されている。

画像表示装置１００は、複数の虚像スクリーン１０と、多視点映像源１１と、映像制御部１２とを有する。画像表示装置１００では、多視点映像源１１により表示された表示対象の画像が、虚像スクリーン１０により虚像１として表示される。また多視点映像源１１に表示される画像は、映像制御部１２により制御される。本開示において、画像には、静止画像及び動画像（映像）が含まれる。以下では、画像表示装置１００が配置される面の方向を水平方向、それに垂直な方向を垂直方向として説明を行う。

複数の虚像スクリーン１０は、中心軸Ｏの周囲の少なくとも一部を覆うように配置される。ここで中心軸Ｏは、例えば虚像１を表示する際の基準となる軸である。中心軸Ｏは、典型的には垂直方向と平行に設定される。本実施形態では、中心軸Ｏの周囲を部分的に囲むように、複数の虚像スクリーン１０が配置される。なお、複数の虚像スクリーン１０が中心軸Ｏの全周を覆うように配置される構成（図１０等参照）でも本技術は適用可能である。本実施形態では、中心軸Ｏは、所定の軸に相当する。

虚像スクリーン１０は、各虚像スクリーン１０に投射された画像の虚像１を中心軸Ｏを基準として表示する。また虚像スクリーン１０は、透明である。後述するように、各虚像スクリーン１０には、多視点映像源１１により表示された実像である視点画像４が投射される。この視点画像４の虚像１が中心軸Ｏを基準に表示される。従って虚像スクリーン１０は、多視点映像源１１が表示した視点画像４の虚像１を、中心軸Ｏを基準に背景に重畳して表示する。

本実施形態では、虚像スクリーン１０として、ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ：Holographic Optical Element）が用いられる。ＨＯＥは、ホログラム技術を用いた光学素子であり、予め記録された干渉縞により光を回折することで、光の進行方向の制御（光路制御）を実現する。例えば所定の入射角度で入射した光を所定の出射角度で出射するように構成されたＨＯＥが虚像スクリーン１０として用いられる。これにより、ＨＯＥ（虚像スクリーン１０）に入射する光を、所望の方向に向けて出射することが可能となる。なおＨＯＥは虚像１の位置を制御するために、平面ミラー・曲面ミラーの特性を持っていてもよい。

また本実施形態では、虚像スクリーン１０として、反射型のホログラフィック光学素子（反射型ＨＯＥ）が用いられる。反射型ＨＯＥは、特定の角度範囲で入射した光を回折反射し、その他の角度範囲の光を透過するように構成される。例えば、反射型ＨＯＥに対して特定の角度範囲で入射した光は、その入射角度に応じた出射角度で入射した面から出射される。また特定の角度範囲以外の入射角度で入射した光は、干渉縞による回折をほとんど受けることなく、反射型ＨＯＥを透過する。これにより、透明な虚像スクリーン１０を構成され、虚像スクリーン１０越しに背景に重畳された虚像を表示することが可能となる。このように、虚像スクリーン１０は、表示対象の虚像１を背景に重畳して表示するコンバイナーとして機能する。

虚像スクリーン１０は、例えば素子内部に干渉縞が記録された体積型のＨＯＥを用いて構成される。また、素子表面の凹凸等により干渉縞が記録されたレリーフ型（エンボス型）のＨＯＥ等が虚像スクリーン１０として用いられてもよい。これらのＨＯＥは、回折光学素子（ＤＯＥ：Diffractive Optical Element）の一例である。このように、虚像スクリーン１０は、回折光学素子を用いて構成される。なお、干渉縞を記録して光を回折するＨＯＥの他に、所定のパターンの回折格子等を用いて光を回折するタイプの回折光学素子等が用いられてもよい

虚像スクリーン１０の具体的な構成は限定されない。例えば虚像スクリーン１０としてハーフミラーが用いられてもよい。ハーフミラーを用いた場合でも、視点画像４の虚像１を背景に重畳して表示することが可能である。なお、ハーフミラーでの反射は正反射となる。このため、図１に示すようにハーフミラー（虚像スクリーン１０）が垂直に配置される構成では、虚像１の視聴範囲は、ハーフミラーを斜め上方から見込む範囲となる。この他、虚像を表示可能な任意の光学素子が虚像スクリーン１０として用いられてよい。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、虚像スクリーン１０は、平面視が矩形状の平板形状であり、互いに反対側の面となる表面１３と裏面１４とを有する。各虚像スクリーン１０は、中心軸Ｏに各々の裏面１４を向けて、所定の角度で互いに隣接して配置される。各虚像スクリーン１０は、中心軸Ｏに向けられた裏面１４側に虚像１を表示する。また各虚像スクリーン１０は、中心軸Ｏ（垂直方向）と平行に配置される。なお、各虚像スクリーン１０が中心軸Ｏに対して傾斜して配置されてもよい。図１Ｂでは３つの虚像スクリーン１０ａ～１０ｃが、左側からこの順番で隣接して配置される。

このように、画像表示装置１００では、複数の虚像スクリーン１０により、中心軸Ｏを基準として多面スクリーンが構成される。この多面スクリーンの内側（中心軸Ｏ側）に視点画像４の虚像１が表示される。本実施形態では、多面スクリーンは、中心軸Ｏを中心とする円筒面に内設する多角面（例えば正多角柱を構成する多角面）を含むスクリーンとなる。このように、虚像スクリーン１０を中心軸Ｏを囲むように配置することで、中心軸Ｏを基準とする各方位から虚像１を観察することが可能となる。虚像スクリーン１０の具体的な構成については、後に詳しく説明する。

多視点映像源１１は、複数の多視点ディスプレイ２０を有する。多視点ディスプレイ２０は、平面視が矩形状の平板形状であり、視点画像４を表示する表示面２１を有する。多視点ディスプレイ２０では、表示面２１を見る方向に応じて表示される視点画像４が変化する。各多視点ディスプレイ２０は、対応する虚像スクリーン１０の表面１３に、各々の表示面２１を向けて、所定の角度で互いに隣接して配置される。このように、画像表示装置１００では、複数の多視点ディスプレイ２０により、中心軸Ｏを基準として多面ディスプレイが構成される。図１Ｂでは３つの虚像スクリーン１０ａ～１０ｃに向けて、多視点ディスプレイ２０ａ～２０ｃがそれぞれ配置される。

また画像表示装置１００では、虚像スクリーン１０及び多視点ディスプレイ２０のペアにより、虚像１を表示する表示ユニットが構成されるとも言える。図１Ａには、虚像スクリーン１０及び多視点ディスプレイ２０からなる表示ユニットを側面から見た側面図が示されている。このような表示ユニットを中心軸Ｏの周りに回転移動させて、複数の表示ユニットを配置することで、画像表示装置が構成される。

図１Ａに示すように、多視点ディスプレイ２０は、虚像スクリーン１０の正面から下方にずれた位置に配置される。すなわち表示面２１（多視点ディスプレイ２０）は、複数の虚像スクリーン１０により表示される虚像を遮らないように配置される。これにより、例えば虚像１の表示範囲等を広げることが可能となる。従って画像表示装置１００は、複数の虚像スクリーン１０からなる多面スクリーンの外側に、虚像１の光路を避けて、複数の多視点ディスプレイ２０からなる多面ディスプレイが配置された構成となる。本実施形態では、多視点映像源１１は、表示部に相当する。

虚像スクリーン１０を介して表示される虚像１は、対応する多視点ディスプレイ２０の表示面２１に表示された画像（視点画像４）によって構成される。つまり、虚像１を観察しているユーザは、虚像スクリーン１０を介して表示面２１を見ていると言える。以下では、ユーザが虚像スクリーン１０を介して多視点ディスプレイ２０を見込む方向を、実像観察方向と記載する。またユーザの視点２から中心軸Ｏに向かう方向を虚像観察方向と記載する。例えば虚像観察方向に向けられた視点２では、その視点２に対応する実像観察方向に対して表示される視点画像４が虚像１として観察される。

ここで、多視点ディスプレイ２０の表示面２１に表示される視点画像４について説明する。図２は、視点画像４の一例を示す模式図である。本開示において、視点画像４とは、表示対象５を互いに異なる方向から見た状態を虚像として表示することが可能な画像である。従って、視点画像４は、表示対象５を見たままの画像である必要はない。

上記したように本実施形態では、反射型の虚像スクリーン１０が用いられる。すなわち、虚像スクリーン１０は、表示面２１から投射された視点画像４を反射して視点画像４の虚像１を表示する。従って、虚像１として表示される画像は、表示面２１に表示された視点画像４の左右が反転した画像（鏡像反転画像）となる。この場合、後述する映像制御部１２は、実像観察方向から見た表示対象５の画像を鏡面反転させた視点画像４を虚像観察方向に表示する。これにより、表示対象５の虚像１の左右を反転させることなく、適正に表示することが可能となる。

図２Ａには、自身の左手にスティックを持ったキャラクター（表示対象５）を左側、正面、及び右側から撮影した撮影画像６ａ～６ｃが図示されている。また図２Ｂには、図２Ａの撮影画像６ａ～６ｃを表示する視点画像４ａ～４ｃが図示されている。図２Ａに示すように、撮影画像６は、キャラクターをそのまま撮影した画像である。これらを反射して虚像として表示する視点画像４は、撮影画像６を左右反転した鏡面反転画像となる。従って、視点画像４ａ～４ｃは、表示対象５であるキャラクターが自身の右手にスティックを持っている画像となる。

視点画像４は、例えば、静止した表示対象５を、撮影距離を変更せずに撮影方向（撮影方位）を変更して撮影した画像に基づいて生成される。この時、撮影方向を変更する角度ピッチは、典型的には一定の角度に設定される。なお表示対象５は、実空間に存在する物体でもよいし、コンピュータグラフィックス等を用いて生成された３Ｄモデル等でもよい。また虚像１として表示される際の歪み等を補正するために変形された画像等が視点画像４として用いられてもよい。なお、後述するように、透過型の虚像スクリーンが用いられる場合には、表示対象５を見たままの画像が視点画像４として用いられる。

図１に戻り、多視点ディスプレイ２０の表示面２１には、見る方向に応じて複数の視点画像４が切り替えて表示される。すなわち、表示面２１は、表示対象５を互いに異なる方向から見た画像となる複数の視点画像４を互いに異なる方向に向けて表示する。図１Ｂには、表示面２１から各視点画像４が表示される方向（以下、表示方向７と記載する）が黒い矢印を用いて模式的に図示されている。表示方向７は、例えば各視点画像４の中心を表示する光が出射される方向である。従って表示方向７が向けられた点から表示面２１を直視した場合、その表示方向７に向けて出射された像光により構成される画像が観察される。表示面２１は、これらの表示方向７ごとに、図２に示すような視点画像４を切り替えて表示するように構成される。

画像表示装置１００では、複数の表示面２１により、複数の虚像スクリーン１０の各々に、各表示面２１に表示された複数の視点画像４が投射される。具体的には、１つの虚像スクリーン１０に対して、表示ユニットにおけるペアとなる１つの表示面２１から、複数の視点画像４が投射される。なお、１つの虚像スクリーン１０に対して複数の表示面２１から視点画像４が投射される場合や、複数の虚像スクリーン１０に対して１つの表示面２１から視点画像４が投射されるといった構成もあり得る。

このように、虚像スクリーン１０に対して複数の視点画像４が投射される。この結果、虚像スクリーン１０には、虚像スクリーン１０を見る方向（視点２の位置）に応じて、複数の視点画像４の虚像１が切り替わるように表示されることになる。

映像制御部１２は、多視点映像源１１の各多視点ディスプレイ２０（表示面２１）に表示される視点画像４の表示を制御する。具体的には、表示方向ごとに表示される視点画像４の画像データ（映像データ）を生成して、各表示面２１に表示させる。映像制御部１２は、例えばＰＣやサーバ装置等のコンピュータを用いて構成される。映像制御部１２の動作については後述する。

図１に示すように、本実施形態では、各視点画像４の虚像１が形成される虚像面３が、中心軸Ｏを中心として、互いに重なるように、虚像スクリーン１０及び多視点ディスプレイ２０が構成される。これにより、表示対象５の虚像１の位置が見る方向によってずれるといった事態を回避することが可能である。なお、虚像１は必ずしも中心で重なる必要はない。例えば多視点ディスプレイ２０を虚像スクリーン１０に近づけると、虚像面３も虚像スクリーン１０に近づく。この場合、ユーザから虚像１がつながって見えていれば視点画像４による立体表示が可能である。従って、虚像１がつながるような範囲で、多視点ディスプレイ２０と虚像スクリーン１０との距離を近づけることで、ディスプレイのサイズを小型化することができる。

図３は、画像表示装置１００による立体表示について説明するための模式図である。以下では図３を参照して、立体表示を行うための視点画像４の表示方法について説明する。ここでは、中心軸Ｏに視点２を向けたユーザにより、２つの虚像スクリーン１０ａ及び１０ｂを介して虚像１が観察されるものとする。例えば図３に示すように、ユーザが観察する虚像１は、多視点ディスプレイ２０ａ及び２０ｂに表示された視点画像４の虚像１ａ及び１ｂが合成された像となる。

ユーザが互いに隣接する２つの虚像スクリーン１０ａ及び１０ｂを介して表示物体を見ようとした場合、ユーザは、それぞれの虚像スクリーン１０ａ及び１０ｂで反射された２つの多視点ディスプレイ２０ａ及び２０ｂの表示面２１を異なる角度で見ることになる。つまりユーザが虚像スクリーン１０を介して各表示面２１を見る角度、すなわち、ユーザが各表示面２１を見込む方向は、互いに異なる。

図３には、多視点ディスプレイ２０ａ及び２０ｂに向けられる実像観察方向８ａ及び８ｂが白抜きの矢印により模式的に図示されている。またユーザの視点２から中心軸Ｏに向けられる虚像観察方向９が黒塗りの矢印により模式的に図示されている。本実施形態では、実像観察方向８は、第１の方向に相当し、虚像観察方向９は、第２の方向に相当する。

画像表示装置１００では、映像制御部１２により、虚像スクリーン１０の周囲のユーザの視点２から虚像スクリーン１０を介して表示面２１を見込む実像観察方向８に対して、ユーザの視点２から中心軸Ｏに向かう虚像観察方向９から見た表示対象５の虚像となる視点画像４が表示される。すなわち、ある視点２から表示面２１を見込む実像観察方向８に向けて表示される視点画像４は、その視点２から観察されるべき表示対象５の状態を虚像１として表示する画像となる。

例えば映像制御部１２は、ユーザが各表示面２１ａ及び２１ｂを見込む実像観察方向８ａ及び８ｂに対して、ユーザの視点２（虚像観察方向９）から見える表示対象５を表示する視点画像４を、各表示面２１ａ及び２１ｂに表示する。なお各表示面２１ａ及び２１ｂには、虚像１として表示される表示対象５の中心軸が合うように視点画像４がそれぞれ表示される。これにより、虚像スクリーン１０の境界越しに虚像１を観察する場合であっても、ユーザの視点２から見える表示対象５の画像を虚像として適正に表示することができる。

また、ユーザの視点２で観察される虚像１が単一の虚像スクリーン１０を介して表示される場合にも、対応する表示面２１に向けられた実像観察方向８に対して、その視点２（虚像観察方向９）から見える表示対象５の虚像となる視点画像４が表示される。これにより、各虚像スクリーン１０ごとに、表示対象５を多方位から観察することが可能となる。この結果、画像表示装置１００では、ユーザの視点２の位置に係らず、多視点映像源１１が表示する角度ピッチに応じた角度分解能で表示対象５の各視点映像を表示することが可能となる。

本実施形態では、複数の視点画像４として、表示対象５を所定の角度ピッチでずらした方向からみた画像が用いられる。また、映像制御部１２は、ユーザの視点２の移動に応じて、その視点２から見て表示対象５の虚像が所定の角度ピッチで切り替わるように視点画像４を表示する。これにより、ユーザが移動した場合に、一定の角度で切り替わる視点画像４を表示することが可能となり、自然な立体表示を実現することが可能となる。

所定の角度ピッチを設定する方法は限定されない。例えば中心軸Ｏから虚像スクリーン１０（多視点ディスプレイ２０）の両端を水平に結ぶ直線がなす角度（多角面の中心角）を整数で割った角度となるように角度ピッチが設定される。これにより、隣接する虚像スクリーン１０の境界でもスムーズに視点画像４を切り替えることが可能となる。また角度ピッチは、多視点ディスプレイ２０で表示可能な視点画像４の数に合わせて設定されてもよい。

このように、画像表示装置１００では、虚像スクリーン１０に対して、多視点映像源１１の表示面２１に表示された複数の視点画像４が投射される。これにより、各虚像スクリーン１０ごとに、視点画像４の虚像を切り替えて表示することが可能となる。また画像表示装置１００は、虚像スクリーン１０と多視点ディスプレイ２０とを含む表示ユニットを中心軸Ｏの周りに複数配置して構成される。このように配置することで、虚像スクリーン１０を多方位から視聴したときに、虚像１が形成される虚像面３をある一定の範囲にとどめるとともに、途切れなく虚像１を観察することが可能となる。これにより、ユーザの移動に伴って認識される運動視差を大幅に向上することが可能となる。

またＨＯＥの虚像スクリーン１０（コンバイナー）を用いることで、例えばハーフミラーを用いたペッパーズゴースト方式の虚像表示等に比べて、透明性や輝度を十分に向上することが可能である。また、虚像スクリーン１０を垂直方向に立てて配置することが可能である。このため、スクリーンの水平幅を一定に保つことが可能となり、広い表示範囲に虚像１を表示することが可能となる。これにより、サイズが大きく明るい虚像１を、透明性の高いスクリーン越しに背景に重畳して表示することが可能となる。これにより、実在感の高い立体表示を実現することが可能となる。

図４は、画像表示装置１００の具体的な構成例を示す模式図である。図５及び図６は、図４に示す画像表示装置１００の側面図及び上面図である。本実施形態では、多視点映像源１１の多視点ディスプレイ２０として、マルチプロジェクタ方式のディスプレイが用いられる。多視点映像源１１は、複数の実像スクリーン２５と、複数のプロジェクタ２６とを有する。図４に示す例では、各実像スクリーン２５ごとに、複数のプロジェクタ２６が設けられプロジェクタアレイが構成される。この実像スクリーン２５及びプロジェクタアレイが、上記した多視点ディスプレイ２０として機能する。

実像スクリーン２５は、透過型の異方性拡散スクリーンであり、各プロジェクタ２６から画像が投射される投射面２７と、投射面とは反対側の画像表示面２８とを有する。この画像表示面２８が、上記した表示面２１となる。複数の実像スクリーン２５は、対応する虚像スクリーン１０に画像表示面２８（表示面２１）向けて配置される。また実像スクリーン２５は、水平方向と垂直方向とで拡散度の異なる異方性の拡散特性を有する。例えば水平方向の拡散度が垂直方向よりも小さく設定され、水平方向に対して狭い拡散特性を持つように構成される。これにより、水平方向に拡散する光の角度範囲を狭めることが可能となり、複数の視点画像４を所望の方位に向けて出射することが可能となる。また垂直方向に拡散する光の角度範囲を広げることが可能となる。これにより、垂直方向に対しては、虚像スクリーン１０に対する入射角度を広げることなく視点画像４を投射することが可能となる。なお、実像スクリーン２５を反射型にして、装置の内側にプロジェクタ２６を並べることも可能である（図１０等参照）。

実像スクリーン２５は、例えばマイクロレンズアレイ等により水平及び垂直方向の拡散度を偏らせたレンズ拡散板等により構成される。また異方性の拡散特性を記録した透過型のＨＯＥが実像スクリーン２５として用いられてもよい。ＨＯＥを使用した場合は、入射・反射角の関係を制御することが可能となる。このため、虚像スクリーン１０に対する入射角を保ったまま、プロジェクタ２６の実像スクリーン２５に対する投射角を小さくすることができる。これにより、多視点映像源１１全体のサイズを小さくすることが可能である。またＨＯＥでは拡散特性を制御しやすいため、より画質の良い視点画像４を表示することが可能である。

複数のプロジェクタ２６は、実像スクリーン２５の投射面２７に視点画像４を構成する画像を投射する。具体的には、図６に示すように、複数のプロジェクタ２６は、互いに異なる方向から実像スクリーン２５に画像を投射する。例えばプロジェクタ２６の発光点２９が実像スクリーン２５の中心に対して円周上になるように各プロジェクタが配置される。もしくは、複数の発光点２９が円周状に並ぶように一体化されたプロジェクタモジュールが用いられてもよい。なお図５に示すように、各プロジェクタ２６は、実像スクリーン２５の斜め下方から画像を投射する。この投射角度は、例えば虚像スクリーン１０に対する表示面２１の投射角度に合わせて設定される。これらのプロジェクタ２６により、実像スクリーン２５の投射面２７に画像を投射され、表示面２１に視点画像４が表示される。

例えば実像スクリーン２５（表示面２１）に表示される画像の各画素を構成する画素光は、投射面２７に入射した方向に応じて出射される。この特性を利用して、複数のプロジェクタ２６の各々が投射する画像の一部（典型的には短冊状の画像）を合成することで、表示方向ごとに複数の視点画像４を表示することが可能となる。図４には、投射面２７側から見た複数の視点画像４が模式的に図示されている。

マルチプロジェクタ方式では、複数のプロジェクタ２６が実像スクリーン２５に画像を投射する角度ピッチが、多視点映像源１１が表示できる視点画像４の角度ピッチ（視点ピッチ）となる。この角度ピッチを、両眼の視差角度より小さくすることで、ユーザの両目にそれぞれ異なる視点画像４を表示して両眼視差を与えることが可能となり、表示対象の立体感を再現することが可能となる。なお、角度ピッチが荒い場合であっても、ユーザの視点位置の移動に応じて、視点画像４を切り替えて表示することで、表示対象５に運動視差を与え立体的に見せることが可能である。また実像スクリーン２５の水平方向の拡散角度は、プロジェクタ２６の角度ピッチと同等にすることが望ましい。これにより、異なる方向に向けて表示するべき視点画像４が同時に観察されるクロストーク等を回避することが可能となる。

また複数のプロジェクタ２６が実像スクリーン２５に画像を投射する全体の投射角度の範囲が、実像スクリーン２５で表示できる視点画像の視域（視聴可能角）となる。このため、例えば表示対象５を見切れることなく表示するためには、できるだけ大きい角度で画像を投射することが望ましい。例えば各プロジェクタ２６の投射画角を大きくすることで全体の投射角度を広げることが可能である。

プロジェクタ２６の光源としては、レーザ光源を用いることが望ましい。これにより、波長幅の狭い色光を用いて視点画像４を表示することが可能となり、ＨＯＥ（虚像スクリーン１０や実像スクリーン２５）での回折効率が向上し表示輝度を高めることが可能となる。またＨＯＥでの色分散による画像のぼけや色ずれ等を回避することが可能となる。また例えば、プロジェクタ２６の光源として、ＬＥＤ光源が用いられてもよい。この場合、波長フィルタ等を用いて色光の波長幅を制限することで、色むらの少ない画像表示を安価に実現することが可能となる。この他、プロジェクタ２６の具体的な構成は限定されない。

図７は、反射型の虚像スクリーン１０に投射される視点画像の表示方法について説明するための模式図である。図７では、ユーザが、互いに隣接する虚像スクリーン１０ａ及び１０ｂの境界を通る虚像観察方向９に沿って虚像を観察しているものとする。また、中心軸Ｏから境界に向かう方向（図７における虚像観察方向９の逆方向）を表示対象５を表示する際の起点となる起点方向とする。起点方向は、例えば表示対象５の正面が向けられる方向である。図７では、画像表示装置１００の上面から見て、中心軸Ｏを基準に右回りに回転する方向を方位角の正方向とする

表示対象５の起点方向（例えば表示対象５（虚像）の正面を観察する方向）を中心軸Ｏを基準とする方位角で表す。ここでは、起点方向の方位角をθ₀度とする。従って図７では、虚像観察方向９が方位角θ₀となる視点２から虚像１が観察されている。このとき、ユーザの視点２から見て左側の実像スクリーン２５ａの中心を見込む角度をθ_i1とする。またユーザの視点２から見て右側の実像スクリーン２５ｂの中心を見込む角度をθ_i2とする。

ここでは、説明を簡単にするために、θ_i1及びθ_i2を、水平面内での角度として説明する。例えば、θ_i1（θ_i2）は、虚像スクリーン１０ａ（虚像スクリーン１０ｂ）を介して実像スクリーン２５ａ（実像スクリーン２５ｂ）の中心に向かう光路を水平面に射影した直線が、実像スクリーン２５ａ（実像スクリーン２５ｂ）の法線となす角度である。これらの角度は、各実像スクリーン２５ａ及び２５ｂを見込む方向（実像観察方向８ａ及び８ｂ）を表す角度と言える。

例えば、ユーザの視点２がΔθだけ移動して、虚像観察方向９の方位角が（θ₀＋Δθ）になったとする。すなわち視点２はΔθだけ、中心軸Ｏを基準に右回りに回転したものとする。この場合、実像スクリーン２５ａを見込む角度θ_i1は、（θ_i1－α（θ）×Δθ）となる。ここでα（θ）は、正の係数である。この場合、θ_i1は、視点２がΔθだけ移動することで減少する。これは、上面から見た実像スクリーン２５ａを見込む方向が左回りに回転することを意味する。また実像スクリーン２５ｂを見込む角度θ_i2は、（θ_i2＋β（θ）×Δθ）となる。ここでβ（θ）は、正の係数である。この場合、θ_i1は、視点２がΔθだけ移動することで増加する。これは、上面から見た実像スクリーン２５ｂを見込む方向が左回りに回転することを意味する。

このようにΔθだけ変化した角度で実像スクリーン２５の表示面２１を見込んだ時に、各表示面２１でθ₀＋Δθ度の表示対象５の視点画像４を表示することで、ユーザにそこから見た表示対象５の虚像を見せることが可能となる。

なお、α（θ）は、視点２から見て左側の実像スクリーン２５ａを見込む角度θ_i1の変化量にかかる係数であり、β（θ）は、視点２から見て右側の実像スクリーン２５ｂを見込む角度θ_i2の変化量にかかる係数である。これらの係数は、射影角度変換やレンズ効果、ＨＯＥの回折収差等の影響（角度のずれ等）を補正するパラメータであり、方位角θ₀を基準とする視点２の方位角θの関数として表される。このような係数を用いて変化量を補正することで、表示対象５の虚像１を正しく表示させることが可能となる。

図８は、観察方向に応じて表示される視点画像の一例を示す模式図である。図８の中央の図に示すように、起点方向に沿って虚像１を観察する視点２では、左手にスティックを持ったキャラクター（表示対象５）を正面から見た画像が表示される。この時、各実像スクリーン２５ａ及び２５ｂでは、視点画像４ａ及び４ｂとして、実像観察方向８ａ及び８ｂに向けて右手にスティックを持ったキャラクターが表示される。なお図８には、各実像スクリーン２５ａ及び２５ｂを正面側から実像観察方向８ａ及び８ｂに沿って見た場合に観察される視点画像４ａ及び４ｂが図示されている。

例えば、図８の中央の図に示す状態から、ユーザが右回りに移動して右側からキャラクターの虚像１を観察する場合、各実像スクリーン２５ａ及び２５ｂには、左周りに回転したキャラクターが映った視点画像４ａ及び４ｂが表示される。同様に、ユーザが左回りに移動して左側からキャラクターの虚像１を観察する場合、各実像スクリーン２５ａ及び２５ｂには、右周りに回転したキャラクターを映った視点画像４ａ及び４ｂが表示される。

このように、中心軸Ｏを基準にユーザが移動して表示対象５の虚像を観察する場合、実像スクリーン２５の表示面２１にはユーザの移動とは逆向きに回転した表示対象５が表示される。これにより、ユーザの移動に合わせて、表示対象５を適正に表示することが可能となる。

以上、本実施形態に係る画像表示装置１００では、中心軸Ｏの周囲の少なくとも一部を覆うように透明な複数の虚像スクリーン１０が配置される。また表示対象５の複数の視点画像４を異なる方向に向けて表示する複数の表示面２１が設けられる。各虚像スクリーン１０には複数の視点画像４が投射される。この時、ある視点２から虚像スクリーン１０を介して表示面２１を見込む方向（実像観察方向８）には、その視点２から中心軸Ｏを見たときに見える表示対象５の虚像１となる視点画像４が表示される。これにより、実在感の高い立体表示を実現することが可能となる。

虚像を利用して物体を表示する方法として、ハーフミラーを水平に対して傾けて、物体の虚像を表示するペッパーズゴーストと呼ばれる方法が知られている。例えば１つのハーフミラーを介してスクリーンの奥に物体があるように虚像を表示する場合、ユーザの移動等に応じて物体の見える向きが変わるような視点映像を表現することが困難であり、物体の実在感が損なわれる可能性がある。またハーフミラーを多面化して物体の立体表示を行う方法が考えられる。この場合、隣り合う面を横切るさいに、映像の切り替わりが激しく、実在感が損なわれる恐れがある。また、ハーフミラーを用いる方法では、面数を増やすことで反射面のサイズが小さくなり映像サイズが小さくなる可能性がある。

図９は、比較例として示す虚像表示装置９０の模式図である。図９では、ＨＯＥ９１を用いて虚像１を表示する虚像表示装置９０が模式的に図示されている。この虚像表示装置９０では、多角柱状に配置されたＨＯＥ９１に対して、一方向から対象９２を見た画像が投射される。このため、ユーザの視線がＨＯＥ９１の境界を横切る際に、対象９２の画像が急激に変化するため、立体表示の実在感を損ねる可能性がある。

本実施形態では、複数の虚像スクリーン１０の各々に対して、表示対象５の視点画像が投射される。これにより、虚像スクリーン１０ごとに、表示対象５を多方向から見た視点画像が表示される。また複数の虚像スクリーン１０は中心軸を囲うように配置される。

これにより、虚像表示による表示対象５の視点画像４を細かい間隔（角度ピッチ）で表示することが可能となる。この結果、表示対象５の向きが突然切り替わるといった不自然な表示が抑制され、実在感の高い立体表示を行うことが可能となる。

またユーザの視点２が虚像スクリーン１０を介して表示面２１を見込む方向（虚像観察方向９）に向けて、その視点２から見える表示対象が表示されるように、視点画像４が表示される。すなわち、ユーザから見た各々の虚像面３の観察方向の違いに応じて、その方向から見た表示対象の視点画像４が形成されるように表示面２１の表示が制御される。これにより、視点２の位置に係らず、その視点で観察されるべき表示対象５の虚像１を適正に表示することが可能となる。

また本実施形態では、虚像スクリーン１０としてＨＯＥが用いられる。これにより虚像スクリーン１０を垂直方向に立てて配置するといったことが可能である。この結果、映像サイズを小さくすることなく、虚像スクリーン１０の境界を横切る場合も含めて表示対象５の視点画像４の再現性を高めることが可能となり、実在感のある立体表示を実現することが可能となる。

＜第２の実施形態＞
本技術に係る第２の実施形態の画像表示装置について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した画像表示装置１００における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。

図１０は、第２の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。図１０Ａは、画像表示装置２００の斜視図であり、図１０Ｂは、画像表示装置２００の内部構成の一例を示す模式図である。図１１及び図１２は、図１０に示す画像表示装置２００の断面図及び上面図である。画像表示装置２００は、複数の虚像スクリーン２１０と、多視点映像源２１１とを有し、表示対象５を全方位から見た虚像１を表示可能な全方位ディスプレイとして機能する。

図１０Ａに示すように、複数の虚像スクリーン２１０は、中心軸Ｏの全周を覆うように配置される。これらの虚像スクリーン２１０により、中心軸Ｏを基準として多角柱状の多面スクリーンが構成される。また虚像スクリーン２１０は、反射型のホログラフィック光学素子（ＨＯＥ）である。従って、画像表示装置２００では、多面スクリーンの外側から投射された表示対象５の視点画像４の虚像１が多面スクリーンの内側に表示される。なおＨＯＥは虚像１の位置を制御するために、平面ミラー・曲面ミラーの特性を持っていてもよい。

多視点映像源２１１は、複数の実像スクリーン２３０と、各実像スクリーン２３０に互いに異なる方向から画像を投射する複数のプロジェクタ２３１とを有する。本実施形態では、実像スクリーン２３０と複数のプロジェクタ２３１とにより、多視点ディスプレイが構成される。

本実施形態では、実像スクリーン２３０は、反射型の異方性拡散スクリーンである。従って、実像スクリーン２３０では、各プロジェクタ２３１から画像が投射される面が、視点画像４が表示される表示面２２１（画像表示面）となる。複数の実像スクリーン２３０は、対応する虚像スクリーン２１０に表示面２２１を向けて配置される。これらの実像スクリーン２３０により、中心軸Ｏを基準として多角柱状の多面ディスプレイが構成される。

実像スクリーン２３０は、水平方向と垂直方向とで拡散度の異なる異方性の拡散特性を有し、例えば、透過型のレンズ拡散板に反射板を取り付けて構成される。また異方性の拡散特性を記録した反射型のＨＯＥが実像スクリーン２３０として用いられてもよい。ＨＯＥを使用することで、多視点映像源２１１全体のサイズを小さくすることや、画質の良い視点画像４を表示することが可能である。

複数のプロジェクタ２３１は、中心軸Ｏの周りに配置された複数の実像スクリーン２３０（多面ディスプレイ）の内側から、各表示面２２１に向けて画像を投射する。プロジェクタ２３１の光源としては、レーザ光源やＬＥＤ光源が用いられる。ＬＥＤ光源を用いる場合には、波長フィルタ等を用いて色光の波長幅が制限されてもよい。

以下では、プロジェクタ２３１から実像スクリーン２３０に画像を投射するための構成について説明する。図１０Ｂには、画像表示装置２００の内部構成の一例として、反射型の虚像スクリーン２１０と反射型の実像スクリーン２３０とを含む表示ユニットが模式的に図示されている。この表示ユニットでは、実像スクリーン２３０の内側に、複数のプロジェクタ２３１からなるプロジェクタアレイが設けられる。例えばプロジェクタ２３１のサイズが十分に小さい場合や、装置サイズが大きい場合等には、図１０Ｂに示すように、実像スクリーン２３０に対して各プロジェクタ２３１から画像を直接投射する構成を用いることが可能である。

図１１には、中心軸Ｏを含む断面で画像表示装置２００を切断した断面図が模式的に図示されている。図１２には、図１１に示す構成に対応する上面図が模式的に図示されている。図１１及び図１２では、図１０Ｂとは異なる方法で実像スクリーン２３０に画像が投射される。ここでは、プロジェクタ２３１は装置の外周に沿って外側上方に向けて配置される。プロジェクタ２３１から投射された画像の光は、図示しないミラーを介して反射され、プロジェクタ２３１が配置された側とは反対側に配置された実像スクリーン２３０に入射する。すなわち、各実像スクリーン２３０には、中心軸Ｏを挟んで反対側の発光点２９（ミラー）から画像が投射される。これにより、投射距離を増大させて、投射される画像のサイズを大きくすることが可能である。

また投射される画像のサイズを大きくすることで、例えば１つのプロジェクタ２３１から複数の実像スクリーン２３０に対して画像を投射することが可能となる。図１２に示す例では、１つのプロジェクタ２３１から、２つ又は３つの実像スクリーン２３０に対して画像が投射される。これにより、プロジェクタ２３１の数を減らすことが可能となり装置のコストを抑えることができる。

図１２では、各プロジェクタ２３１は、それぞれの発光点２９が装置の外周となる円周に沿って並ぶように配置される。あるいは、複数の発光点が外周に沿って並ぶように一体型のプロジェクタモジュールが構成されてもよい。このようにプロジェクタ２３１を配置することで、各実像スクリーン２３０に入射するプロジェクタ２３１の光線角度の対称性を保つことができる。これにより、各実像スクリーン２３０には、各プロジェクタ２３１から対象に画像が投射されるため、複数の視点画像４を異なる表示方向に向けて適正に表示することが可能となる。

複数のプロジェクタ２３１が実像スクリーン２３０に画像を投射する角度ピッチが、多視点映像源２１１が表示できる視点画像４の角度ピッチ（視点ピッチ）となる。例えば角度ピッチを十分に小さくすることで、両眼視差を与える立体表示等が可能となる。また複数のプロジェクタ２３１が実像スクリーン２３０に画像を投射する全体の投射角度の範囲が、実像スクリーン２３０で表示できる視点画像の視域（視聴可能角）となる。このため、各プロジェクタ２３１の投射画角を大きくすることで表示対象５を見切れることなく表示することが可能となる。

また１つのプロジェクタ２３１から出射される光を分割して投射する分割投射を行う構成が用いられてもよい。分割投射により、１つのプロジェクタ２３１から複数の発光点２９を作り出すことが可能である。

図１３は、分割投射の一例を示す模式図である。図１３に示す例では、プロジェクタ２３１が投射する画像を分割する３つの分割ミラー２３５ａ～２３５ｃが用いられる。例えばプロジェクタ２３１から投射された画像は、各分割ミラー２３５ａ～２３５ｃにより分割され、分割画像として３方向に分かれて拡大しながら投射される。この場合、各分割ミラー２３５ａ～２３５ｃは、分割画像を投射する発光点と見做すことが可能である。なお分割ミラー２３５の数は限定されない。分割ミラー２３５を用いることで、プロジェクタ２３１の数を減らすことが可能となり、装置のコストを抑制することが可能である。

図１４は、画像表示装置２００における虚像１の表示位置の例を示す模式図である。図１４Ａ～図１４Ｃには、多面の多視点映像源２１１により表示される視点画像４の虚像１の表示位置の一例が模式的に図示されている。例えば図１４Ａに示すように、複数の視点画像４の虚像１は、互いの虚像面３の中心線が重なるように表示される。ここで、虚像面３の中心線とは、垂直方向（中心軸Ｏ）に平行な中心線である。典型的には、各虚像面３の中心線は、中心軸Ｏと一致するように表示される。これにより、表示対象５の位置をずらすことなく、中心軸Ｏの全周にわたって高品質な立体表示を行うことが可能となる。

図１４Ｂに示す例では、複数の視点画像４の虚像１は、互いの虚像面３の一部が重なるように表示される。虚像１は必ずしも中心を合わせる必要はなく、一部が重なっている状態でもよい。その場合、多視点映像源２１１（実像スクリーン２３０）を虚像スクリーン２１０に近づけることができるので、装置の小型化が可能となる。なお、画像表示装置２００では、虚像面３の前後に表示対象５の像が観察されるように、虚像１を表示させることが可能である。従って、虚像面３が中心軸Ｏで重なっていない場合であっても、虚像１を奥側に表示することで、中心軸Ｏを基準とした虚像表示が可能である。

図１４Ｃに示す例では、複数の視点画像４の虚像１は、互いの虚像面３が接するように表示される。これにより、実像スクリーン２３０と虚像スクリーン２１０との距離を十分に短くすることが可能となり、例えば側面の段差が小さい略筒型の画像表示装置等を実現することが可能である。

図１５は、画像表示装置の他の構成例を示す模式図である。図１５に示す画像表示装置２０１では、反射型の実像スクリーンに代えて透過型の実像スクリーン２４０が用いられる。図１５Ａ及び図１５Ｂは、透過型の実像スクリーン２４０を搭載した画像表示装置２０１の断面図及び上面図である。図１５Ａに示す例では、実像スクリーン２４０よりも外側にプロジェクタ２３１が配置され、各プロジェクタ２３１から直接に画像が投射される。また図１５Ｂに示すように、実像スクリーン２４０の外側にプロジェクタ２３１を設けることで、プロジェクタ２３１の配置の自由度が向上し、１つのプロジェクタ２３１から複数の実像スクリーン２４０に画像投射するといった構成を容易に実現することが可能である。

＜第３の実施形態＞
図１６は、第３の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。図１６Ａは、画像表示装置３００の斜視図であり、図１６Ｂは、画像表示装置３００の内部構成の一例を示す模式図である。図１７及び図１８は、図１６に示す画像表示装置３００の側面図及び上面図である。本実施形態では、直視型の立体表示ディスプレイ３４０を用いて、全方位ディスプレイが構成される。

画像表示装置３００は、複数の虚像スクリーン３１０と、複数の立体表示ディスプレイ３４０で構成された多視点映像源３１１とを有する。各虚像スクリーン３１０は、例えば図１０等を参照して説明した画像表示装置２００の虚像スクリーン２１０と同様に構成される。すなわち虚像スクリーン３１０は、反射型のＨＯＥであり、中心軸Ｏの全周を覆うように配置される。

立体表示ディスプレイ３４０は、専用のメガネ等を用いることなく立体像を表示可能な直視型のディスプレイである。立体表示ディスプレイ３４０は、立体像を表示する画像表示面３４１を有する。直視型の立体表示ディスプレイは、一般に、複数の表示方向にむけて複数の視点画像４を表示することで立体像を表示する。従って、本実施形態では、直視型の立体表示ディスプレイ３４０の画像表示面３４１が、視点画像４を表示する表示面となる。各立体表示ディスプレイ３４０は、対応する虚像スクリーン３１０に画像表示面３４１を向けて配置される。図１６～図１８に示すように、画像表示装置３００は、図１０等に示す画像表示装置２００の実像スクリーン２３０を、立体表示ディスプレイ３４０で置き換えた構成であると言える。

立体表示ディスプレイ３４０は、レンチキュラレンズ方式、レンズアレイ方式、及び視差バリア方式のいずれか１つの方式により複数の視点画像４を表示する。レンチキュラレンズ方式は、水平方向に光を分散させるレンチキュラレンズを用いて、互いに異なる方向に画像を表示させる方式である。レンチキュラレンズ方式を用いることで、視差バリア方式等と比べ、明るい視点画像４を表示することが可能である。レンズアレイ方式は、マイクロレンズアレイを用いて垂直及び水平方向に光を分散させて視点画像４を表示する方式である。レンズアレイ方式を用いることで、垂直方向の多視点化が可能となり、実在感の高い表現が可能となる。視差バリア方式は、各画素の光を選択的に遮るパララックスバリア等を用いて視点画像４を表示する方式であり、他の方式に比べて広い視野角を実現することが可能である。

これらの方式では、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のフラットパネルディスプレイにより、視点画像４の元となる画像が表示される。ディスプレイのバックライトに用いられる光源は、レーザ光源であることが望ましい。なおＬＥＤ光源を利用したバックライトが用いられる場合には、波長フィルタ等を用いて波長幅を狭くすることで、虚像スクリーン３１０（ＨＯＥ）での色分散による画像のボケや色ずれを軽減することが可能である。この他、裸眼立体表示が可能な任意の方式が用いられてよい。なお、立体表示ディスプレイ３４０では、必ずしも立体視が可能な角度ピッチで視点画像４を表示する必要はない。例えばこれらの方式を使って、両眼視差が生じないレベルの視点画像を表示する多視点表示ディスプレイが用いられてもよい。

図１７及び図１８に示すように、画像表示装置３００は、多角柱型の多面スクリーン（虚像スクリーン３１０）と、その周りに配置された多角柱型の多面ディスプレイ（立体表示装置）とで構成される。このように、多視点映像源３１１として、直視型の立体表示ディスプレイ３４０を用いることで、全体の装置サイズを小さくすることができる。

＜第４の実施形態＞
図１９は、第４の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。図１９の左側及び右側の図は、画像表示装置４００の断面図及び上面図である。画像表示装置４００では、虚像スクリーン４１０として、透過型のホログラフィック光学素子（透過型ＨＯＥ）が用いられる。

透過型ＨＯＥは、特定の角度範囲で入射した光を回折透過し、その他の角度範囲の光を透過するように構成される。例えば、透過型ＨＯＥに対して特定の角度範囲で入射した光は、ＨＯＥ本体を透過し、その入射角度に応じた出射角度で入射した面とは反対側の面から出射される。また特定の角度範囲以外の入射角度で入射した光は、干渉縞による回折をほとんど受けることなく、透過型ＨＯＥを透過する。

図１９に示すように、複数の虚像スクリーン４１０は、中心軸Ｏの全周を覆うように配置され、多角柱状の多面スクリーンを構成する。図１９では、虚像スクリーン４１０の裏面４１４に斜め下方から視点画像４が投射される。裏面４１４に投射された視点画像４を構成する光は、虚像スクリーン４１０の表面４１３に向けて水平方向に沿って出射される。この結果、虚像スクリーン４１０を観察するユーザは、表面４１３に向けて出射された光の光路を裏面４１４側に延長した延長線上に、視点画像４の虚像１を観察することになる。なお画像表示装置４００、各視点画像４の虚像１を形成する虚像面３が中心軸Ｏで交わるように構成されている。

このように、虚像スクリーン４１０は、画像を透過して虚像として表示する透過型のミラー（透過型ミラーＨＯＥ）であると言える。図１９に示す例では、透過型の平面ミラーとして構成された虚像スクリーン４１０が用いられる。なおＨＯＥにレンズ機能を持たせた透過型の曲面ミラーとして虚像スクリーン４１０を構成することも可能である（図２２参照）。

虚像スクリーン４１０は、単一の透過型ＨＯＥを用いて構成される。あるいは、２つの反射型ＨＯＥを接合して虚像スクリーン４１０が構成されてもよい。この場合、２度の回折反射により透過を実現することが可能である。虚像スクリーン４１０を透過型にすることで、例えば多視点映像源４１１を虚像スクリーン４１０よりも装置の内側に入れることが可能となり、装置の小型化を図ることが可能となる。なお、虚像スクリーン４１０は中心軸Ｏの周囲の一部を覆うように配置されてもよい。

多視点映像源４１１は、複数の多視点ディスプレイ４２０を有する。多視点ディスプレイ４２０は、中心軸Ｏの全周を覆うように配置され、多角柱状の多面ディスプレイを構成する。また上記したように虚像スクリーン４１０は透過型である。従って、多視点ディスプレイ４２０は、例えば虚像スクリーン４１０の裏面４１４に対して斜め下方から視点画像４を投射する必要がある。このため、画像表示装置４００では、多視点ディスプレイ４２０は、虚像スクリーン４１０よりも中心軸Ｏに近い位置に配置される。多視点ディスプレイ４２０としては、上記の実施形態で説明したマルチプロジェクタ方式の実像スクリーンや、直視型の立体表示ディスプレイを用いることが可能である。

図１９の左側の図に示すように、透過型の虚像スクリーン４１０を用いた場合、映像源である多視点ディスプレイ４２０と虚像スクリーン４１０との距離が近くなってくるので、虚像１を中心軸Ｏに重ねるように表示することが難しい場合があり得る。このような場合であっても、各方向から見た虚像１がつながる様に表示することで、表示対象５を多視点表示するといったことが可能である。

図２０は、透過型の虚像スクリーン４１０に投射される視点画像４の表示方法について説明するための模式図である。図２０には、ユーザが虚像スクリーン４１０を介して多視点ディスプレイ４２０を見込む方向（実像観察方向８）、及びユーザの視点２から中心軸に向かう方向が、白抜き及び黒塗りの矢印を用いて模式的に図示されている。図２０では、ユーザが、互いに隣接する虚像スクリーン４１０ａ及び４１０ｂの境界を通る虚像観察方向９に沿って虚像を観察しているものとする。また、中心軸Ｏから境界に向かう方向（図２０における虚像観察方向９の逆方向）を表示対象５を表示する際の起点となる起点方向とする。

本実施形態では、透過型の虚像スクリーン４１０が用いられる。すなわち、虚像スクリーン４１０は、表示面４２１から投射された視点画像４を透過して視点画像４の虚像１を表示する。従って、表示面４２１に表示された視点画像４が、そのまま虚像１として表示される画像となる。この場合、図示しない映像制御部により、実像観察方向８から見た表示対象５の視点画像４を虚像観察方向９に表示する。これにより、表示対象５の虚像１を適正に表示することが可能となる。

表示対象５の起点方向（例えば表示対象５（虚像）の正面を観察する方向）を中心軸Ｏを基準とする方位角で表す。ここでは、起点方向の方位角をθ₀度とする。従って図２０では、虚像観察方向９が方位角θ₀となる視点２から虚像１が観察されている。このとき、ユーザの視点２から見て左側の多視点ディスプレイ４２０ａの中心を見込む角度をθ_i1とする。またユーザの視点２から見て右側の多視点ディスプレイ４２０ｂの中心を見込む角度をθ_i2とする。

ここでは、説明を簡単にするために、θ_i1及びθ_i2を、水平面内での角度として説明する。例えば、θ_i1（θ_i2）は、虚像スクリーン４１０ａ（虚像スクリーン４１０ｂ）を介して多視点ディスプレイ４２０ａ（多視点ディスプレイ４２０ｂ）の中心に向かう光路を水平面に射影した直線が、多視点ディスプレイ４２０ａ（多視点ディスプレイ４２０ｂ）の法線となす角度である。これらの角度は、各多視点ディスプレイ４２０ａ及び４２０ｂを見込む方向（実像観察方向８ａ及び８ｂ）を表す角度と言える。

ここで、ユーザの視点２がΔθだけ移動して、虚像観察方向９の方位角が（θ₀＋Δθ）になったとする。すなわち視点２はΔθだけ、中心軸Ｏを基準に右回りに回転したものとする。この場合、多視点ディスプレイ４２０ａを見込む角度θ_i1は、（θ_i1－α'（θ）×Δθ）となる。ここでα'（θ）は、正の係数である。この場合、θ_i1は、視点２がΔθだけ移動することで減少する。これは、上面から見た多視点ディスプレイ４２０ａを見込む方向が右回りに回転することを意味する。また多視点ディスプレイ４２０ｂを見込む角度θ_i2は、（θ_i2＋β'（θ）×Δθ）となる。ここでβ'（θ）は、正の係数である。この場合、θ_i2は、視点２がΔθだけ移動することで増加する。これは、上面から見た多視点ディスプレイ４２０ｂを見込む方向が右回りに回転することを意味する。

このようにΔθだけ変化した角度で多視点ディスプレイ４２０の表示面４２１を見込んだ時に、各表示面４２１でθ₀＋Δθ度の表示対象５の視点画像４を表示することで、ユーザにそこから見た表示対象５の虚像を見せることが可能となる。また透過型の虚像スクリーン４１０を用いる場合、見込む方向が回転する方向は、図７を参照して説明した反射型の虚像スクリーン４１０を用いる場合とは逆になる。

なお、α'（θ）及びβ'（θ）は、各多視点ディスプレイを見込む角度（θ_i1及びθ_i2）の変化量にかかる係数であり、射影角度変換やレンズ効果、ＨＯＥの回折収差等の影響（角度のずれ等）を補正するパラメータである。特に以下で説明するレンズ機能を持たせる場合には、光の進行方向が大きく変わり、収差も発生することが考えられる。これらの影響を低減するように係数を設定して変化量を補正することで、表示対象５の虚像１を正しく表示させることが可能となる。

図２１は、レンズ機能を有する透過型の虚像スクリーン４１０により表示される虚像の一例を示す模式図である。図２１では、虚像スクリーン４１０を介して虚像１が観察されているものとする。例えば虚像スクリーン４１０にレンズ機能を加えることで、虚像１の表示位置及び虚像１のサイズが変化する。この時、レンズの中心に向けられた視点２では、虚像を表示する光路の向き等に変化はない。

一方でレンズの端から虚像１を観察する場合、レンズ機能が加わることで、虚像１を見る方向（荒い点線の矢印）が変化する。なお、多視点ディスプレイ４２０を見込む方向（細かい点線の矢印）は、レンズ機能を加えても変化しない。このように、レンズ機能の追加に伴い、虚像１を表示する光の光路が変化し、かつ各種の収差が発生する場合がある。このような角度の変化や収差による変形等が抑制されるように、視点画像４が適宜補正される。

図２２は、画像表示装置の他の構成例を示す模式図である。図２２Ａに示す画像表示装置４０１は、図１９に示す画像表示装置４００において、虚像スクリーン４１０にレンズ機能を持たせた構成を示す。この構成では、虚像１の表示位置を虚像スクリーン４１０から遠い位置にすることで、中心軸Ｏで重なるように虚像１を表示させることが可能である。このように、レンズ機能を用いて、虚像１の表示位置を適宜調整することが可能である。

図２２Ｂに示す画像表示装置４０２では、虚像スクリーン４１０で構成される多面スクリーンと、多視点ディスプレイ４２０で構成される多面ディスプレイとが同一の円筒に内設するように構成される。また虚像スクリーン４１０には、中心軸Ｏ挟んで反対側に配置された多視点ディスプレイ４２０から視点画像４が投射される。このように、反対側から画像を投射する構成とすることで、投射距離を広げることが可能となる。また、段差のない筒型の画像表示装置４００を実現することが可能である。

＜第５の実施形態＞
図２３は、第５の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。本実施形態に係る画像表示装置５００は、曲面形状の虚像スクリーン５１０を用いて構成される。

画像表示装置５００は、円筒形状の虚像スクリーン５１０と、虚像スクリーン５１０よりも半径の大きい円筒形状の実像スクリーン５２５とを有する。虚像スクリーン５１０及び実像スクリーン５２５は中心軸Ｏを中心としてそれぞれ配置される。典型的には、実像スクリーン５２５は、虚像スクリーン５１０の下方に、虚像１の表示を遮らないように配置される。虚像スクリーン５１０及び実像スクリーン５２５は、例えば反射型のＨＯＥにより構成される。

また画像表示装置５００は、実像スクリーン５２５に画像を投射する複数のプロジェクタ５２６を有する。図２３には、複数のプロジェクタ５２６の各発光点２９が図示されている。画像表示装置５００は、例えば図１０～図１２を参照して説明した画像表示装置２００の多面スクリーン（虚像スクリーン）及び多面ディスプレイ（実像スクリーン）を、円筒にした構成であると言える。

図２３に示すように、複数のプロジェクタ５２６は、発光点２９が実像スクリーン５２５に沿って円周上に並ぶように配置される。各発光点２９からは、中心軸Ｏを挟んで反対側の実像スクリーン５２５に向けて画像が投射される。これにより、実像スクリーン５２５の内側の表示面５２１には、複数のプロジェクタ５２６から互いに異なる方向から画像が投射され、視点画像４を表示することが可能となる。表示面５２１に表示された視点画像４は、虚像スクリーン５１０に投射される。また虚像スクリーン５１０の内側には、中心軸Ｏを中心とする円筒状の虚像面３が形成される。この虚像面３に表示対象５の虚像が表示される。

虚像スクリーン５１０を円筒型にすると、図２３に示すように虚像面３はつながった状態になる。従って画像表示装置５００では虚像スクリーン５１０の継ぎ目がなくなる。このため、表示対象５の虚像を滑らかに表示することが可能となり、実在感を十分に向上する効果がある。また、虚像スクリーン５１０を見込む角度の最大値が多角柱状の虚像スクリーン５１０を用いる場合よりも小さくなる。ここで虚像スクリーン５１０を見込む角度とは、例えば虚像スクリーン５１０の表面に対する視線方向の交点における、表面の法線方向と視線方向とのなす角度である。

円筒形状では、視点２の移動とともに虚像スクリーン５１０を見込む角度が連続的に変化する。このため視点２を移動させたときに、面の切り替わりで起こりやすい輝度の低下や変動等が発生しなくなる。これにより、虚像の輝度が不自然に変化するといった事態が回避され自然な立体表示を実現することが可能となる。なお、これらは透過型のＨＯＥが虚像スクリーン５１０として用いられる場合でも同様である。

上記では、実像スクリーン５２５も円筒形状である場合について説明したが、これに限定されるわけではない。例えば実像スクリーン５２５は多角柱形状であってもよい。逆に、実像スクリーン５２５が円筒形状で、虚像スクリーン５１０が多角柱形状であってもよい。このように、本実施形態では、虚像スクリーン５１０及び実像スクリーン５２５（表示面）の少なくとも一方は、曲面形状である。

図２４は、画像表示装置の他の構成例を示す模式図である。図２４に示す画像表示装置５０１は、円弧状の虚像スクリーン５１０及び実像スクリーン５２５と、実像スクリーン５２５に向けて画像を投射する複数のプロジェクタ５２６とを有する。この構成は、例えば図２３に示す画像表示装置５００を部分的に切り出した構成となっている。このように、曲面状の虚像スクリーン５１０（実像スクリーン５２５）が中心軸Ｏの周囲の一部を覆うように配置されてもよい。この他、曲面状のスクリーンの具体的な構成は限定されない。例えば水平方向の断面が楕円形、双極線、２次曲線等の任意の曲線となるような虚像スクリーン５１０が用いられてもよい。

＜第６の実施形態＞
図２５は、第６の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す模式図である。本実施形態では、虚像スクリーン６１０としてハーフミラーが用いられる。一般にハーフミラーに入射する光は、入射角と等しい出射角で正反射される。このため、例えば水平方向に光を出射させる（虚像を表示する）場合には、垂直方向から４５度傾いたミラー面に光を入射することになる。

図２５Ａに示す画像表示装置６００では、複数の虚像スクリーン６１０ａにより、頂点側を上方に向けて配置された多角錐状の多面スクリーンが形成される。また多面スクリーンの上方には、各面に向けて視点画像４を表示する複数の多視点ディスプレイ６２０ａがそれぞれ配置される。図２５Ｂに示す画像表示装置６０１では、頂点側を上方に向けて配置された円錐状の虚像スクリーン６１０ｂが用いられる。虚像スクリーン６１０ａの上方には、図２５Ａと同様に複数の多視点ディスプレイ６２０ｂがそれぞれ配置される。これにより、虚像スクリーン６１０ａ及び６１０ｂの外周に向けて表示対象５の虚像を表示することが可能となる。

図２５Ｃに示す画像表示装置６０２では、頂点側を上方に向けて配置された円錐状の虚像スクリーン６１０ｃの上方に、円環状に視点画像４を表示可能な多視点ディスプレイ６２０ｃが配置される。このように、円環状の多視点ディスプレイ６２０ｃを用いることで、全周にわたって連続的に虚像１を表示することが可能となる。これにより、例えば多視点ディスプレイ６２０が分かれていることで、虚像１の表示が部分的に途切れるといった事態を回避することが可能である。

以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。

本開示において、「同じ」「等しい」「直交」等は、「実質的に同じ」「実質的に等しい」「実質的に直交」等を含む概念とする。例えば「完全に同じ」「完全に等しい」「完全に直交」等を基準とした所定の範囲（例えば±１０％の範囲）に含まれる状態も含まれる。

なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）所定の軸の周囲の少なくとも一部を覆うように配置され、投射された画像の虚像を前記所定の軸を基準として表示する透明な１以上の虚像スクリーンと、
表示対象を互いに異なる方向から見た画像となる複数の視点画像を互いに異なる方向に向けて表示し、前記１以上の虚像スクリーンの各々に前記表示された複数の視点画像を投射する１以上の表示面を有する表示部と、
前記虚像スクリーンの周囲の観察点から前記虚像スクリーンを介して前記表示面を見込む第１の方向に対して、前記観察点から前記所定の軸に向かう第２の方向から見える前記表示対象の虚像となる前記視点画像を表示する表示制御部と
を具備する画像表示装置。
（２）（１）に記載の画像表示装置であって、
前記複数の視点画像は、前記表示対象を所定の角度ピッチでずらした方向からみた画像であり、
前記表示制御部は、前記観察点の移動に応じて、前記観察点から見て前記表示対象の虚像が前記所定の角度ピッチで切り替わるように前記視点画像を表示する
画像表示装置。
（３）（１）又は（２）に記載の画像表示装置であって、
前記虚像スクリーンは、前記表示面から投射された前記視点画像を反射して前記視点画像の虚像を表示し、
前記表示制御部は、前記第２の方向から見た前記表示対象の画像を鏡面反転させた前記視点画像を前記第１の方向に表示する
画像表示装置。
（４）（１）又は（２）に記載の画像表示装置であって、
前記虚像スクリーンは、前記表示面から投射された前記視点画像を透過して前記視点画像の虚像を表示し、
前記表示制御部は、前記第２の方向から見た前記表示対象の前記視点画像を前記第１の方向に表示する
画像表示装置。
（５）（１）から（４）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記１以上の虚像スクリーンは、複数の虚像スクリーンを含み、前記所定の軸を基準として多面スクリーンを構成する
画像表示装置。
（６）（１）から（５）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記虚像スクリーンは、回折光学素子又はハーフミラーのいずれか一方である
画像表示装置。
（７）（１）から（６）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記虚像スクリーンは、反射型のホログラフィック光学素子又は透過型のホログラフィック光学素子のいずれか一方である
画像表示装置。
（８）（１）から（７）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記１以上の虚像スクリーンは、前記所定の軸の全周を覆うように配置される
画像表示装置。
（９）（１）から（８）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記１以上の表示面は、前記１以上の虚像スクリーンにより表示される虚像を遮らないように配置される
画像表示装置。
（１０）（１）から（９）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記１以上の表示面は、複数の表示面を含み、前記所定の軸を基準として多面ディスプレイを構成する
画像表示装置。
（１１）（１）から（１０）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記複数の視点画像の虚像は、互いの虚像面の中心線が重なるように表示される
画像表示装置。
（１２）（１）から（１０）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記複数の視点画像の虚像は、互いの虚像面の一部が重なるように表示される
画像表示装置。
（１３）（１）から（１０）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記複数の視点画像の虚像は、互いの虚像面が接するように表示される
画像表示装置。
（１４）（１）から（１３）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記虚像スクリーン及び前記表示面の少なくとも一方は、曲面形状である
画像表示装置。
（１５）（１）から（１４）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、異方性拡散スクリーンの画像表示面であり、
前記表示部は、互いに異なる方向から前記異方性拡散スクリーンに画像を投射する複数の投射部を有する
画像表示装置。
（１６）（１）から（１５）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、直視型の立体表示ディスプレイの画像表示面である
画像表示装置。
（１７）（１６）に記載の画像表示装置であって、
前記立体表示ディスプレイは、レンチキュラレンズ方式、レンズアレイ方式、及び視差バリア方式のいずれか１つの方式により前記複数の視点画像を表示する
画像表示装置。

１、１ａ、１ｂ…虚像
２…視点
３…虚像面
４、４ａ～４ｃ…視点画像
５…表示対象
８、８ａ、８ｂ…実像観察方向
９…虚像観察方向
１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０…虚像スクリーン
１１、２１１、３１１、４１１…多視点映像源
１２…映像制御部
２０、４２０、６２０…多視点ディスプレイ
２１、２２１、４２１、５２１、…表示面
２５、２３０、５２５…実像スクリーン
２６、２３１、５２６…プロジェクタ
２８、３４１…画像表示面
１００、２００、２０１、３００、４００、４０１、４０２、５００、５０１、６００、６０１、６０２…画像表示装置
３４０…立体表示ディスプレイ

Claims (17)

1. 所定の軸の周囲の少なくとも一部を覆うように配置され、投射された画像の虚像を前記所定の軸を基準として表示する透明な１以上の虚像スクリーンと、
   表示対象を互いに異なる方向から見た画像となる複数の視点画像を互いに異なる方向に向けて表示し、前記１以上の虚像スクリーンの各々に前記表示された複数の視点画像を投射する１以上の表示面を有する表示部と、
   前記虚像スクリーンの周囲の観察点から前記虚像スクリーンを介して前記表示面を見込む第１の方向に対して、前記観察点から前記所定の軸に向かう第２の方向から見える前記表示対象の虚像となる前記視点画像を表示する表示制御部と
   を具備する画像表示装置。
2. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
   前記複数の視点画像は、前記表示対象を所定の角度ピッチでずらした方向からみた画像であり、
   前記表示制御部は、前記観察点の移動に応じて、前記観察点から見て前記表示対象の虚像が前記所定の角度ピッチで切り替わるように前記視点画像を表示する
   画像表示装置。
3. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
   前記虚像スクリーンは、前記表示面から投射された前記視点画像を反射して前記視点画像の虚像を表示し、
   前記表示制御部は、前記第２の方向から見た前記表示対象の画像を鏡面反転させた前記視点画像を前記第１の方向に表示する
   画像表示装置。
4. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
   前記虚像スクリーンは、前記表示面から投射された前記視点画像を透過して前記視点画像の虚像を表示し、
   前記表示制御部は、前記第２の方向から見た前記表示対象の前記視点画像を前記第１の方向に表示する
   画像表示装置。
5. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
   前記１以上の虚像スクリーンは、複数の虚像スクリーンを含み、前記所定の軸を基準として多面スクリーンを構成する
   画像表示装置。
6. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
   前記虚像スクリーンは、回折光学素子又はハーフミラーのいずれか一方である
   画像表示装置。
7. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
   前記虚像スクリーンは、反射型のホログラフィック光学素子又は透過型のホログラフィック光学素子のいずれか一方である
   画像表示装置。
8. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
   前記１以上の虚像スクリーンは、前記所定の軸の全周を覆うように配置される
   画像表示装置。
9. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
   前記１以上の表示面は、前記１以上の虚像スクリーンにより表示される虚像を遮らないように配置される
   画像表示装置。
10. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
    前記１以上の表示面は、複数の表示面を含み、前記所定の軸を基準として多面ディスプレイを構成する
    画像表示装置。
11. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
    前記複数の視点画像の虚像は、互いの虚像面の中心線が重なるように表示される
    画像表示装置。
12. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
    前記複数の視点画像の虚像は、互いの虚像面の一部が重なるように表示される
    画像表示装置。
13. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
    前記複数の視点画像の虚像は、互いの虚像面が接するように表示される
    画像表示装置。
14. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
    前記虚像スクリーン及び前記表示面の少なくとも一方は、曲面形状である
    画像表示装置。
15. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
    前記表示面は、異方性拡散スクリーンの画像表示面であり、
    前記表示部は、互いに異なる方向から前記異方性拡散スクリーンに画像を投射する複数の投射部を有する
    画像表示装置。
16. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
    前記表示面は、直視型の立体表示ディスプレイの画像表示面である
    画像表示装置。
17. 請求項１６に記載の画像表示装置であって、
    前記立体表示ディスプレイは、レンチキュラレンズ方式、レンズアレイ方式、及び視差バリア方式のいずれか１つの方式により前記複数の視点画像を表示する
    画像表示装置。

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