JPH11258697A - 指向性反射型スクリーン及び画像表示装置 - Google Patents

指向性反射型スクリーン及び画像表示装置

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JPH11258697A
JPH11258697A JP10056739A JP5673998A JPH11258697A JP H11258697 A JPH11258697 A JP H11258697A JP 10056739 A JP10056739 A JP 10056739A JP 5673998 A JP5673998 A JP 5673998A JP H11258697 A JPH11258697 A JP H11258697A
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JP
Japan
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group
display device
mirrors
lens
image display
Prior art date
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Pending
Application number
JP10056739A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Oshima
徹也 大島
Yoshiyuki Kaneko
好之 金子
Akira Arimoto
昭 有本
Hironori Kaneko
浩規 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to US09/263,774 priority patent/US6081380A/en
Publication of JPH11258697A publication Critical patent/JPH11258697A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像表示装置における水平方向の鑑賞範囲を
拡張する。また、画像の飛びを抑制する。 【解決手段】 基板上に複数の鏡が配設された合わせ鏡
群と、該合わせ鏡群の稜線方向に光線を拡散反射する蒲
鉾状レンズ群とを有し、前記合わせ鏡群の稜線と蒲鉾状
レンズ群のレンズ線とが非直交な構成からなる指向性反
射型スクリーンである。また、基板上に複数の鏡が配設
された合わせ鏡群と、該合わせ鏡群の稜線方向に光線を
拡散反射する蒲鉾状レンズ群とを有し、前記合わせ鏡群
の稜線と蒲鉾状レンズ群のレンズ線が非直交する構成か
らなる指向性反射型スクリーンと、該指向性反射型スク
リーンに画像を投影する画像投影手段を備えてなる画像
表示装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、投射型の画像表示
装置に関し、特に、両眼視差を用いて立体視を可能にす
る指向性反射型スクリーンに適用して有効な技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、鑑賞者の右眼と左眼に独立の画像
を提供し、両眼視差を用いて立体視を可能にする投射型
立体画像表示装置(ディスプレイ装置)は、種々の方式
により実現されている。特殊な眼鏡を着用することなく
立体視が可能な投射型立体画像表示装置は、例えば、3
次元映像の基礎、泉武博監修、148〜160頁や三次
元画像工学、大越孝敬著、83〜97頁に開示されてい
る。その中でも、図6に示すように、合わせ鏡群と蒲鉾
状レンズ群を直交させて組み合わせた反射型の指向性ス
クリーンと右眼用、左眼用の画像投影手段を、組み合わ
せた投射型立体画像表示装置は、投射型であるため大画
面化が容易であり、また、合わせ鏡群による強い水平指
向性と蒲鉾状レンズ群により制御された垂直拡散のた
め、投射光を効率良く鑑賞範囲に供給するため高輝度で
ある。
【0003】また、このような指向性スクリーンは、図
3に示すように、3個以上の画像投影手段と組み合わせ
て、各画像投影手段から鑑賞位置に応じた視差画像を提
示することにより、いわゆる多眼立体ディスプレイ装置
への応用が可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。前記
従来の指向性スクリーンを用いた投射型立体ディスプレ
イ装置は、合わせ鏡群による強い指向性のため、水平方
向の鑑賞範囲が限定され、必ずしも十分な視域が得られ
ないという課題があった。
【0005】また、多眼立体ディスプレイ装置に応用し
た場合には、各画像投影手段の鑑賞範囲の間に非鑑賞領
域が存在し、鑑賞者には画像の飛びとして知覚されると
いう課題があった。
【0006】本発明の目的は、画像表示装置における水
平方向の鑑賞範囲を拡張することが可能な技術を提供す
ることにある。
【0007】本発明の他の目的は、画像表示装置におけ
る画像の飛びを抑制することが可能な技術を提供するこ
とにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な
特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかに
なるであろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。 (1)基板上に複数の鏡が配設された合わせ鏡群と、該
合わせ鏡群の稜線方向に光線を拡散反射する蒲鉾状レン
ズ群とを有し、前記合わせ鏡群の稜線と蒲鉾状レンズ群
のレンズ線とが非直交な構成からなる指向性反射型スク
リーンである。 (2)基板上に複数の鏡が配設された合わせ鏡群と、該
合わせ鏡群の稜線方向に光線を拡散反射する蒲鉾状レン
ズ群とを有し、前記合わせ鏡群の稜線と蒲鉾状レンズ群
のレンズ線が非直交する構成からなる指向性反射型スク
リーンと、該指向性反射型スクリーンに画像を投影する
画像投影手段を備えてなる画像表示装置である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明について、図面を参
照して実施形態(実施例)とともに詳細に説明する。な
お、実施形態(実施例)を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。
【0010】図1は本発明の一実施形態(実施例)の指
向性反射型スクリーンの概略構成を示す図、図2は本実
施形態の指向性反射型スクリーンを立体画像表示装置に
適用した場合の動作を説明するための図、図3は本実施
形態の指向性反射型スクリーンを多眼立体画像表示装置
に適用した場合の動作を説明するための図である。
【0011】本実施形態の指向性反射型スクリーン1
は、図1に示すように、基板上に複数の鏡が山と谷を形
成するように配設された合わせ鏡群1と、この合わせ鏡
群1の稜線1Aの方向に光線を拡散反射する蒲鉾状レン
ズ群2とを有している。
【0012】前記合わせ鏡群1の稜線1Aと蒲鉾状レン
ズ群2のレンズ線2Aとが非直交な構成からなる。すな
わち、前記合わせ鏡群1の稜線1Aと蒲鉾状レンズ群2
のレンズ線2Aとがなす角度γが非直交(90度でない
角度γ≠90°)になるように前記合わせ鏡群1と蒲鉾
状レンズ群2が貼り合わされる。
【0013】図2に示すように、前記本実施形態1の指
向性反射型スクリーン10に、立体画像表示装置の右眼
用画像投影手段11及び左眼用画像投影手段12からそ
れぞれ画像光線を投射すると、合わせ鏡群1は、入射光
線が2つの鏡面に順次反射することにより、その稜線1
Aと垂直な方向に指向性反射をする。一方、蒲鉾状レン
ズ群2は、レンズ線と垂直な方向に光線を拡散させる。
【0014】前記合わせ鏡群1の稜線1Aと蒲鉾状レン
ズ群2のレンズ線2Aとがなす角度γを非直交(90度
でない角度γ≠90°)とした場合には、合わせ鏡群1
の稜線1Aと垂直の方向では、合わせ鏡群1の持つ指向
性反射作用に蒲鉾状レンズ群2の拡散作用が加わり、反
射光線が広がる。従って、これを立体画像表示装置に応
用した場合、水平方向の鑑賞範囲を広げることができ
る。
【0015】ここで、前記角度γと90度の差が大きく
なるほど、合わせ鏡群1の指向性反射の方向に蒲鉾状レ
ンズ群2の光線を拡散させる方向が近づくため、拡散作
用はより大きく加えられるため、立体画像表示装置にお
ける水平方向の鑑賞範囲をより大きく広げることができ
る。
【0016】このような構成により、立体画像表示装置
の場合には、鑑賞範囲幅を右眼用画像鑑賞範囲と左眼用
画像鑑賞範囲の中心間隔程度にすると、左右画像間のク
ロストークが無い範囲で最大の鑑賞範囲が得られるので
好適である。
【0017】図3に示すような多眼立体画像表示装置の
場合には、鑑賞範囲幅を隣接する画像鑑賞範囲の中心間
隔程度にすると同様な理由により好適である。隣接する
画像投影装置の鑑賞範囲の中心間隔は、鑑賞者の両眼間
隔である6.5cm程度とする場合が多い。この場合に
は、水平方向の鑑賞範囲幅も6.5cm程度となるよう
に角γを設定すれば良い。
【0018】しかしながら、図3に示すような多眼立体
画像表示装置の場合、隣接する視差画像の不連続性を低
減する等の目的により、画像鑑賞範囲の間隔を両眼間隔
よりも狭くする場合がある。この場合には、水平方向の
鑑賞範囲幅が画像鑑賞範囲の間隔程度となるように角γ
を設定すれば良い。
【0019】本発明の指向性反射型スクリーンにおい
て、合わせ鏡群と蒲鉾状レンズ群は、図6のように一枚
の基板上の表面と裏面に形成しても良いが、図1に示す
ように個々の基板上に形成すると、必要に応じて角γを
変更し、水平鑑賞範囲幅を調整することが可能であり好
適である。
【0020】本発明は、合わせ鏡群と蒲鉾状レンズ群を
組み合わせた、いかなる指向性反射型スクリーンについ
ても有効であるが、合わせ鏡群が以下の2種類の構造の
場合に、特に有効である。特に有効な第1の構造は、図
4に示すように、合わせ鏡群の挟角αが直角か、または
各画素内に直角の挟角成分を含んでいる場合である。
【0021】第2の構造は、図5に示す合わせ鏡群の挟
角が非直角で、かつ、投射画像の画素ピッチ内に90°
からの差分が同じ鈍角α1と鋭角α2、すなわち、α1
=(90+β)°とα2=(90−β)°の挟角成分を
含んでいる場合である。合わせ鏡群がこれらの構造の場
合、この他の構造と比べて鑑賞範囲拡張効果が特に顕著
であり、特に有効であった。
【0022】以上、前記実施例では多眼立体画像表示装
置に本発明を適用した例で説明したが、合わせ鏡群と蒲
鉾状レンズ群からなる指向性反射型スクリーンと単一ま
たは複数の画像投影手段とを組み合わせた画像表示装置
であれば、立体視を目的としない画像表示装置において
も本発明の鑑賞範囲拡張効果は有効であることは言うま
でもない。
【0023】以上、本発明を、前記実施例に基づき具体
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることは勿論である。
【0024】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。 (1)画像表示装置において、水平方向の鑑賞範囲を拡
張することができる。 (2)画像表示装置において、画像の飛びを抑制するこ
とができる。 (3)指向性反射型スクリーンを用いた投射型立体画像
表示装置において、水平鑑賞範囲が拡張され、かつ、画
像の飛びが抑制され、より自然で見易い立体映像を鑑賞
者に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の指向性反射型スクリーンの
概略図である。
【図2】本実施形態の指向性反射型スクリーンを立体画
像表示装置に適用した場合の動作を説明するための図で
ある。
【図3】本実施形態の指向性反射型スクリーンを多眼立
体画像表示装置に適用した場合の動作を説明するための
図である。
【図4】本実施形態ににおいて、特に有効な合わせ鏡群
の断面構造を示す図である。
【図5】本実施形態ににおいて、特に有効な合わせ鏡群
の別の断面構造概略図である。
【図6】従来技術の反射型の指向性スクリーンの概略構
成図である。
【符号の説明】
1…合わせ鏡群、1A…合わせ鏡群の稜線、2…蒲鉾状
レンズ群、2A…蒲鉾状レンズ群のレンズ線、10…指
向性反射型スクリーン、11…右眼用画像投影手段、1
2…左眼用画像投影手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 浩規 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に複数の鏡が配設された合わせ鏡
    群と、該合わせ鏡群の稜線方向に光線を拡散反射する蒲
    鉾状レンズ群とを有し、前記合わせ鏡群の稜線と蒲鉾状
    レンズ群のレンズ線とが非直交な構成からなることを特
    徴とする指向性反射型スクリーン。
  2. 【請求項2】 基板上に複数の鏡が配設された合わせ鏡
    群と、該合わせ鏡群の稜線方向に光線を拡散反射する蒲
    鉾状レンズ群とを有し、前記合わせ鏡群の稜線と蒲鉾状
    レンズ群のレンズ線が非直交する構成からなる指向性反
    射型スクリーンと、該指向性反射型スクリーンに画像を
    投影する画像投影手段を備えてなることを特徴とする画
    像表示装置。
JP10056739A 1997-12-22 1998-03-09 指向性反射型スクリーン及び画像表示装置 Pending JPH11258697A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10056739A JPH11258697A (ja) 1998-03-09 1998-03-09 指向性反射型スクリーン及び画像表示装置
US09/263,774 US6081380A (en) 1997-12-22 1999-03-05 Directional reflection screen and projection display

Applications Claiming Priority (1)

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