JP2003337382A - 映像表示スクリーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】それぞれの観察状況または観察位置に応じて見
やすい映像を提供できる映像表示スクリーンを提供す
る。 【解決手段】複数の映像を観察者の位置によって選択的
に眼球に投影する映像表示スクリーンであって、複数の
異なる方向から前記映像表示スクリーンに対して投影さ
れる映像光を、各々異なる位置に集光させるための光学
素子群（レンチキュラ２２）と、各映像光の光学素子群
による各集光位置毎に異なる拡散角を示す複数種の光拡
散部材群（レンチキュラ２２、拡散板２３）とを、それ
ぞれスクリーンの表面又は裏面に備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１つの表示面にお
いて見る方向により異なる映像を見ることができる映像
表示スクリーンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、種々の映像表示スクリーンが
知られている。例えば、特開平６−２３０７３８号公報
は、２台のプロジェクターを用いて映像を２方向からス
クリーンへ投影する多画面映像表示方法を開示してい
る。また、特開平１１−２４９２４２号公報は、指向性
スクリーンおよび画像表示装置に関しており、投影映像
光の指向性を変更することを開示している。

【０００３】また、特開平８−２２０７７号公報や特開
平５−６１１２０号公報は、リアプロジェクション（背
面投射型）用スクリーンに関する技術を開示している。

【０００４】また、特開平１１−１１９１５４号公報や
特開平８−１８６８４９号公報は、リアプロジェクショ
ン（背面投射型）３Ｄ表示装置に関する技術を開示して
いる。

【０００５】さらに、特開平７−５９１１７号公報は、
ＬＣＤとレンチキュラとを用いた３Ｄ表示に関する技術
を開示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−２３０７３８号公報には以下の問題点がある。

【０００７】１．左右それぞれの映像表示に対して、そ
れぞれの観察領域における視野角は同じであり、左右で
の観察条件が異なる場合には見やすい映像を提供できな
い。例えば、車載用のモニターを考える。運転手はカー
ナビゲーション（以下、カーナビと称する）の映像を一
人で見ており、助手席と後部座席の人はＴＶの映像を見
るという行為を１台のモニターで行う場合、左右それぞ
れの映像表示の視野角が同じなので、運転手と助手席及
び後部座席の人がともに見やすい映像を提供することが
できない。

【０００８】２．外光反射防止対策がされていない。

【０００９】３．観察位置がスクリーン面を基準にして
投影口と略面対称の位置にあり、投影角度がきつくな
り、歪のない映像を投影させるのが困難である。

【００１０】４．ダブルレンチキュラに拡散板を挟んだ
構造であるが、この方法では拡散角が強い拡散板を使用
しなければ実現できないため光の利用効率が悪く高輝度
の光源を必要とする。

【００１１】５．迷光も多く発生することが考えられ、
画質が劣化してしまう。

【００１２】また、特開平１１−２４９２４２号公報に
は以下の問題点がある。

【００１３】１．１つの投影光を２つに分ける機能を有
しているが、異なる位置にいる別々の人に異なる映像を
提供するのに適した構成ではない。

【００１４】２．この方式ではスクリーンに対して垂直
方向から入射させるのが最もよく、スクリーンに対して
角度が付くほど、所望の観察位置に届く光線は少なくな
り迷光が多くなる。略４５°付近では完全に破綻してし
まう。そのため、スクリーン面を凹面にするなどの対策
が必要になる。

【００１５】また、特開平８−２２０７７号公報や特開
平５−６１１２０号公報に記載のような、通常のリアプ
ロジェクション用スクリーンには以下の問題点がある。

【００１６】フレネル、レンチキュラ、拡散板などを組
み合わせたタイプのスクリーンはすでに多数存在してい
る。また、１方向投影タイプのスクリーンも多数存在す
るが、２方向投影に対応させたスクリーンについての提
案は存在しない。

【００１７】また、２方向投影式ではスクリーンの構
造、レンチキュラレンズの配置が通常と異なる。

【００１８】反射防止策として、レンチキュラの光線が
通らない部分にはマスクをかける技術があるが、２方向
投影用スクリーンと比べて、通常のリアプロジェクショ
ン用スクリーンではマスクの配置が異なっているため、
１方向投影用スクリーンでは２方向投影方式としては使
用できない。

【００１９】また、特開平１１−１１９１５４号公報や
特開平８−１８６８４９号公報に記載のリアプロジェク
ション３Ｄ表示装置には、以下の問題点がある。これら
の先行技術においても、スクリーンが一つで２方向から
投影する構造を開示しているが、３Ｄ表示を行なう場合
には、通常左右映像の分離角は少なく、また左右映像が
混ざり合わないように（クロストークしないように）す
るために、拡散作用を持たせないか、または拡散角を非
常に小さくするのが一般的である、つまりここで使われ
ているスクリーンは本発明の目的には使用することがで
きない。

【００２０】また、上記と違うタイプとしてはダブルレ
ンチキュラに拡散板を挟んだスクリーンを利用するもの
がある。しかしながら、このような構成についても上記
特開平６−２３０７３８号公報で述べた課題と同様の課
題を有している。

【００２１】また、特開平７−５９１１７号公報に記載
のＬＣＤとレンチキュラとを用いた３Ｄ表示において
は、３Ｄ表示が目的であるので、左右映像の分離角が少
なくこのままの形では多画面映像表示用として適さな
い。さらに、左右映像での視野角は同じである。

【００２２】本発明はこのような課題に着目してなされ
たものであり、その主な目的とするところは、それぞれ
の観察状況に応じて見やすい映像を提供できる映像表示
スクリーンを提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明は、複数の映像を観察者の位置によっ
て選択的に眼球に投影する映像表示スクリーンであっ
て、複数の異なる方向から前記映像表示スクリーンに対
して投影される映像光を、各々異なる位置に集光させる
ための光学素子群と、前記各映像光の前記光学素子群に
よる各集光位置毎に、異なる光拡散角を示す複数種の光
拡散部材群とを、それぞれスクリーンの表面又は裏面に
備えている。

【００２４】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図３の構成に対応する。

【００２５】また、第２の発明は、複数の映像を観察者
の位置によって選択的に眼球に投影する映像表示スクリ
ーンであって、複数の異なる方向から前記映像表示スク
リーンに対して投影される映像光を、各々異なる位置に
集光させるための、光入射面側に山部を備えた第１の光
学素子群と、該第１の光学素子群の１つの山部と相対す
る位置に、該山部の複数分の１の大きさで、曲率又は突
起する向きがそれぞれ異なる複数の山部を備えた第２の
光学素子群とを、それぞれスクリーンの表面又は裏面に
備えている。

【００２６】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図４の構成に対応する。

【００２７】また、第３の発明は、複数の映像を観察者
の位置によって選択的に眼球に投影する映像表示スクリ
ーンであって、異なる偏光特性毎に対応する開口がそれ
ぞれ異なり、複数の異なる方向から前記映像表示スクリ
ーンに対して投影される偏光された映像光を、各々選択
透過させるための開口を備えた第１の光学素子群と、該
第１の光学素子群から透過される各々の映像光を、各々
集光させる第２の光学素子群とを、それぞれスクリーン
の表面又は裏面に備えている。

【００２８】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図５、図６の構成に対応する。

【００２９】また、第４の発明は、第３の発明に係る映
像表示スクリーンにおいて、前記第１の光学素子群は、
複数の偏光特性を持つ偏光板をそれぞれ交互に組み合わ
せた偏光板群である。

【００３０】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図５の構成に対応する。

【００３１】また、第５の発明は、複数の映像を観察者
の位置によって選択的に眼球に投影する映像表示スクリ
ーンであって、複数の異なる方向から映像光を入射され
る光学素子群で、該映像光を各々スクリーン表面に集光
させるための、光入射面側に複数の山部及び境界部であ
る複数の谷部を備えた光学素子群と、該光学素子群の光
射出面側に、該光学素子群の各山部と相対する位置に各
々所定の幅を有する遮光部が構成された開口部材とを、
それぞれスクリーンの表面又は裏面に備えている。

【００３２】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図１５、図１６の構成に対応する。

【００３３】また、第６の発明は、第５の発明に係る映
像表示スクリーンにおいて、前記光学素子群の光射出面
側に、該光学素子群の、各々の光学素子の境界部である
谷部と相対する位置に各々所定の幅を有する遮光部が構
成された開口部材を更に備えている。

【００３４】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図１５の構成に対応する。

【００３５】また、第７の発明は、第５または第６の発
明に係る映像表示スクリーンにおいて、前記開口部材
は、スリット部とマスキング部を交互に備えたパララッ
クスバリアからなるマスクである。

【００３６】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図１５、図１６の構成に対応する。

【００３７】また、第８の発明は、複数の映像を観察者
の位置によって選択的に眼球に投影する映像表示スクリ
ーンであって、複数の異なる方向から映像光を入射され
る光学素子で、該各映像光を前記スクリーン表面の各々
異なる位置に集光させるための第１の光学素子群と、前
記第１の光学素子群による前記各映像光の各集光位置毎
に対して、異なる光射出角を有する第２の光学素子群と
を、それぞれスクリーンの表面又は裏面に備えている。

【００３８】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図１７、１８、２０，２１の構成に対応する。

【００３９】また、第９の発明は、第８の発明に係る映
像表示スクリーンにおいて、前記第１の光学素子群は複
数の山部及び境界部である複数の谷部を持つレンチキュ
ラであり、前記第２の光学素子群はプリズムである。

【００４０】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図１７の構成に対応する。

【００４１】また、第１０の発明は、第８の発明に係る
映像表示スクリーンにおいて、前記第１の光学素子群は
複数の山部及び境界部である複数の谷部を持つレンチキ
ュラであり、前記第２の光学素子群は複数の山部及び境
界部である複数の谷部を持つレンチキュラである。

【００４２】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図１８の構成に対応する。

【００４３】また、第１１の発明は、第１０の発明に係
る映像表示スクリーンにおいて、前記第１の光学素子群
であるレンチキュラは、入射側が突起した向きの複数の
山部を持ち、前記第２の光学素子群であるレンチキュラ
は、射出側が凹んだ向きの複数の山部を持つように配置
されている。

【００４４】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図１８の構成に対応する。

【００４５】また、第１２の発明は、第１０の発明に係
る映像表示スクリーンにおいて、前記第２の光学素子群
であるレンチキュラは、前記第１の光学素子群であるレ
ンチキュラの半分の大きさのピッチで構成され、前記第
１の光学素子群であるレンチキュラの各光学素子の境界
部は、前記第２の光学素子群であるレンチキュラの各光
学素子の境界部と相対する位置に配置されている。

【００４６】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図２０の構成に対応する。

【００４７】また、第１３の発明は、第１０の発明に係
る映像表示スクリーンにおいて、前記第２の光学素子群
であるレンチキュラは、前記第１の光学素子群であるレ
ンチキュラと同一の大きさのピッチであり、前記第２の
光学素子群であるレンチキュラの各光学素子の境界部
は、前記第１の光学素子群であるレンチキュラの各光学
素子の境界部と２分の１ピッチずらした位置に配置され
ている。

【００４８】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図２１の構成に対応する。

【００４９】また、第１４の発明は、複数の映像を観察
者の位置によって選択的に眼球に投影する映像表示スク
リーンであって、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの色の映像光を
発光する複数の画素からなる画素群を有することで、カ
ラー表示が可能な表示光学素子群と、前記各映像光の前
記各画素による各照射点毎に、異なる光拡散方向を示す
光拡散部材群とからなり、前記表示光学素子群と光拡散
部材群はそれぞれ隣接または密接して配置されている。

【００５０】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図６、７、８、９の構成に対応する。

【００５１】また、第１５の発明は、第１４の発明に係
る映像表示スクリーンにおいて、前記表示光学素子群
は、Ｒの色の映像光を発光する画素と、Ｇの色の映像光
を発光する画素と、Ｂの色の映像光を発光する画素とが
交互にかつ規則的に配列されてなる。

【００５２】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図６、７、８、９の構成に対応する。

【００５３】また、第１６の発明は、第１４又は第１５
の発明に係る映像表示スクリーンにおいて、前記光拡散
部材群は、前記複数の映像を観察者の位置によって選択
的に眼球に投影する光射出面がプリズム構造であるプリ
ズムシートからなる。

【００５４】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図６の構成に対応する。

【００５５】また、第１７の発明は、第１６の発明に係
る映像表示スクリーンにおいて、前記光拡散部材群は、
前記複数の映像を観察者の位置によって選択的に眼球に
投影する光射出面の裏面である光入射面が複数の山部及
び境界部である複数の谷部を持つレンチキュラ構造であ
る。

【００５６】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図１６の構成に対応する。

【００５７】また、第１８の発明は、第１７の発明に係
る映像表示スクリーンにおいて、前記光拡散部材群にお
ける、前記レンチキュラ構造の前記山部の曲率は、前記
観察者の位置によって選択的に眼球に投影する前記映像
の数と同数の種類が存在する。

【００５８】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図７の構成に対応する。

【００５９】また、第１９の発明は、第１５の発明に係
る映像表示スクリーンにおいて、前記表示光学素子群を
構成する前記各画素は、複数種の開口幅を有する。

【００６０】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図８の構成に対応する。

【００６１】また、第２０の発明は、第１５の発明に係
る映像表示スクリーンにおいて、前記表示光学素子群
は、前記複数の映像を観察者の位置によって選択的に眼
球に投影する複数の視野の大きさによって、前記各映像
を形成する前記映像光を発光する画素の数の配分を変え
ている。

【００６２】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図９の構成に対応する。

【００６３】また、第２１の発明は、第２０の発明に係
る映像表示スクリーンにおいて、前記光拡散部材群は、
複数の映像を観察者の位置によって選択的に眼球に投影
する光射出面が複数の山部及び境界部である複数の谷部
を持つレンチキュラ構造であって、複数の映像を観察者
の位置によって選択的に眼球に投影する面の裏面である
光入射面が平滑構造である。

【００６４】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図９の構成に対応する。

【００６５】また、第２２の発明は、複数の映像を観察
者の位置によって選択的に眼球に投影する映像表示スク
リーンであって、前記スクリーンから複数の異なる方向
へ射出する前記映像の数と同一数の種類の、異なる開口
幅を有する開口を、各々表示画素数分有する、開口部を
設けたマスク部材と、前記スクリーンに対して前記マス
ク側の方向から入射され、前記マスク部材の前記各開口
部を通過した入射光を、複数の方向に射出させるための
光学素子群と、前記光学素子群から射出された複数の前
記入射光を受け、複数の前記入射光を透過させて射出す
る開口部を備えた画素パネルであって、 該開口部に、
前記各入射光の透過率を制御して前記複数の映像を構成
する複数の映像光として射出可能な、透過型の画素が複
数埋設された画素パネルとを具備する。

【００６６】この構成は、例えば、後述する実施の形態
の図１０の構成に対応する。

【００６７】

【発明の実施の形態】まず、本実施形態の概略として、
上記した従来技術の課題を解決するための構成を以下に
述べる。

【００６８】観察する方向により異なる映像を提供可能
な多画面映像表示装置が知られているが、その表示方式
として、リアプロジェクション方式、フロントプロジェ
クション方式、ＬＣＤとレンチキュラとを組み合わせた
方式、などがある。

【００６９】まず、リアプロジェクション方式のスクリ
ーンにおいて、本実施形態では、上記した特開平６−２
３０７３８号公報についての１．の課題を解決するため
に、ダブルレンチキュラあるいはレンチキュラ及びスト
ライプ構造の拡散板などの特殊なスクリーン構造を採用
する。

【００７０】また、２．の課題を解決するために、スク
リーンとしてストライプ状のマスクを配置する。ただ
し、反射防止スクリーンは普通のリアプロジェクション
方式のスクリーンにも採用されているが、本発明では映
像光が２方向から投影されるため、通常のリアプロジェ
クション用スクリーンの反射防止マスクとは配置が異な
る。

【００７１】また、３．の課題を解決するために、スク
リーンとしてダブルレンチキュラあるいはレンチキュラ
とプリズムあるいはレンチキュラを組み合わせた特殊な
スクリーン構造を採用する。

【００７２】また、４．の課題を解決するために、スク
リーンとして、拡散角の大きい拡散板を使用しない。左
右映像を分離する部分においては拡散板は使用せず、レ
ンチキュラなどで構成された特殊スクリーンで左右映像
を分離し、瞳の拡大（視野角の拡大）のために弱い拡散
板を使用する。

【００７３】また、５．の課題を解決するために、ダブ
ルレンチキュラ内には拡散板を挟まない構造を採用す
る。

【００７４】また、特開平１１−２４９２４２号公報に
ついての１．及び２．の課題を解決するために、回帰ミ
ラー構造を使用しない構造を採用する。

【００７５】次に、ＬＣＤとレンチキュラとを組み合わ
せた方式のスクリーンについて説明する。左右方向から
のそれぞれ異なる映像を観察する場合に、右側映像で使
用する開口のサイズと、左側映像で使用する開口のサイ
ズをそれぞれ変えることで左右方向で異なる視野角を実
現する。

【００７６】また、別の方法としては、右側映像で使用
する画素数と、左側映像で使用する画素数を変えること
で左右の視野角を制御することが可能である。

【００７７】以下、図面を参照して本発明の実施形態を
詳細に説明する。

【００７８】（第１実施形態）図１は、本発明の第１実
施形態の基本的概念を説明するための図である。図１に
おいて、所定の間隔を持たせて配置された一対の表示素
子３−１，３−２からの映像光は一対の投影レンズ２−
１，２−２により単一のスクリーン面１に投影される。
スクリーン面１に投影された映像を見るために、人物４
がスクリーン面１を挟んで図の左側に位置しており、人
物５、人物６がスクリーン面１を挟んで図の右側に位置
している。このとき、人物４と、人物５及び人物６とは
スクリーン面１を見る方向が異なるので、それぞれ異な
った映像を同時に見ることになる。このような多画面映
像表示において、本発明では、人物４が見る映像の視野
角と、人物５及び６が見る映像の視野角とを異ならせた
光学的構成を採用したことを特徴とする。すなわち、ス
クリーン面１を挟んで図の左側には一人の人物４のみが
位置しているので視野角を小さくし、図の右側には複数
の人物５及び６が位置しているので視野角が大きくなる
ようにする。このような光学的構成により、本発明で
は、それぞれの観察状況に応じて見やすい映像を提供す
ることができる。

【００７９】図２は、リアプロジェクション方式の多画
面映像表示装置の構成を示す図である。表示素子１０−
１からの映像光は投影レンズ１１−１によりフレネルレ
ンズ等で構成される凸レンズ１２に投影される。また、
表示素子１０−２からの映像光は投影レンズ１１−２に
より該凸レンズ１２に投影される。投影レンズ１１−
１，１１−２からの映像光はこの凸レンズ１２により略
平行光に変換されてスクリーン１３に到達する。スクリ
ーン１３は投影された映像の視野角を拡大する機能を有
し、複数の映像が観察者の位置によって選択的に観察者
の眼球に投影される。すなわち、スクリーン１３の前面
に位置する観察者１４−１は表示素子１０−２からの映
像を見ることができ、観察者１４−２は表示素子１０−
１からの映像を見ることができる。

【００８０】なお、表示素子１０−１，１０−２はＬＣ
Ｄ、ＬＣＯＳ（反射型液晶）、ＯＬＥＤ、ＤＭＤ（マイ
クロミラーアレイ）などで構成される。また、スクリー
ン１３は、拡散板、レンチキュラ、マイクロレンズアレ
イ、ダブルレンチキュラ、あるいはプリズムシートなど
で構成されるか、あるいは、それらの組み合わせにより
構成される。

【００８１】図３は、リアプロジェクション方式の多画
面映像表示装置において、視野角を左右映像ごとに異な
らせる第１の光学的構成を示す図である。リアプロジェ
クション方式では、一対の表示素子から出力された左右
方向からの映像光がそれぞれ角度をもってスクリーン上
に投影される。そこで、ここでは、左右方向からの映像
光２０，２１をそれぞれ異なる位置に集光させるため
に、スクリーンの裏面（入射側）に光学素子群としてレ
ンチキュラ２２を配置するとともに、各集光位置の光が
異なる拡散角で射出されるように当該スクリーンの表面
（射出側）を各集光位置毎に異なる表面形状とする。こ
こでは、映像光２０の集光位置に拡散板２３を配置し、
映像光２１の集光位置には拡散板２３を配置しないこと
により、又は、映像光２１の集光位置と映像光２０の集
光位置で異なる拡散角になるような表面処理をスクリー
ン表面に対して行なうことにより、複数種の光拡散部を
実現する。

【００８２】このような構成によれば、左方向からの映
像光２０は拡散板２３により小さな拡散角で射出され、
右方向からの映像光２１は大きな拡散角で射出される。
このようにして、左右映像ごとに視野角を異ならせるこ
とが出来る。

【００８３】図４は、リアプロジェクション方式の多画
面映像表示装置において、視野角を左右映像ごとに異な
らせる第２の光学的構成を示す図である。ここでは、一
対の表示素子から出力された左右方向からの映像光３
０，３１をそれぞれ異なる位置に集光させるために、ス
クリーンの裏面（入射側）に第１の光学素子群として第
１のレンチキュラ３２を配置するとともに、各集光位置
の光が異なる拡散角で射出されるように当該スクリーン
の表面（射出側）に第２の光学素子群として第２のレン
チキュラ３３を配置している。

【００８４】第１のレンチキュラ３２の山部３４、１つ
分の位置には、第２のレンチキュラ３３の山部２つ、３
５−１と３５−２が対応しており、第２のレンチキュラ
３３の山部の大きさｒは、第１のレンチキュラ３２の山
部の大きさ２ｒの半分になっている。さらに、前記第２
のレンチキュラ３３の山部２つ、３５−１と３５−２は
互いに異なる形状（曲率）を有している。また、前記２
つの山部３５−１と３５−２はそれぞれ異なる向きで設
けても良い。さらに、第２のレンチキュラ３３の山部
は、第１のレンチキュラ３２の山部の複数分の１の大き
さであるようにして、第１のレンチキュラ３２の山部１
つ分に対応する位置に複数個設けても良い。

【００８５】このような構成によれば、右方向からの映
像光３０は大きな拡散角で射出され（図４（ａ））、左
方向からの映像光３１は小さな拡散角で射出される（図
４（ｂ））。このようにして、左右映像ごとに視野角を
異ならせることが出来る。

【００８６】図５は、リアプロジェクション方式の多画
面映像表示装置において、視野角を左右映像ごとに異な
らせる第３の光学的構成を示す図である。ここでは、ス
クリーンの表面（入射側）には第１の光学素子群として
ストライプ状偏光板４２が配置され、スクリーンの裏面
（射出側）には第２の光学素子群としてレンチキュラ４
３が配置される。ストライプ状偏光板４２は、複数の偏
光特性を持たせるべく、Ｓ偏光を透過させる開口４２−
１とＰ偏光を透過させる開口４２−２とが交互に繰り返
されたパターンからなり、Ｓ偏光透過用開口４２−１の
幅と、Ｐ偏光透過用開口４２−２の幅とは異なってお
り、ここでは、Ｓ偏光透過用開口４２−１の幅は、Ｐ偏
光透過用開口４２−２の幅よりも小さく形成されてい
る。

【００８７】このような構成において、それぞれ異なる
偏光特性を有する一対の表示素子（図示せぬ）から出力
された左右方向からの映像光はそれぞれＳ偏光、Ｐ偏光
状態とされてスクリーンに入射される。Ｓ偏光投影光４
０は開口４２−１によりその幅が制限される。また、Ｐ
偏光投影光４１は開口４２−２によってその幅が制限さ
れる。開口４２−１を透過したＳ偏光投影光４０はレン
チキュラ４３から小さな拡散角で射出され、開口４２−
２を透過したＰ偏光投影光４１は大きな拡散角で射出さ
れる。このようにして、左右映像ごとに視野角を異なら
せることが出来る。

【００８８】図６（Ａ）は、例えば、ＬＣＤ、ＬＣＯＳ
（反射型液晶）、ＯＬＥＤ、ＤＭＤ（マイクロミラーア
レイ）といった画素とレンチキュラとを組み合わせた方
式の多画面映像表示装置において、視野角を左右映像ご
とに異ならせる第４の光学的構成を示す図である。

【００８９】この実施形態のスクリーンは、投影光学系
は全く用いず、カラー表示が可能な光学素子群として例
えばＬＣＤで構成される表示パネル５０の表示面に近接
または密接させて、光拡散部材群としてプリズムシート
（光学シート）５１を直接配置したものである。表示パ
ネル５０は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色の画素を交互にかつ規則的
に配列したものである。プリズムシート５１により、表
示パネル５０の各画素位置に対応して映像光の射出方向
が指定される。さらに、プリズムシート５１の射出面を
映像光の各照射点毎に異なる表面形状とする。ここで
は、プリズムシート５１の斜面５２に拡散板５２−１を
配置し、プリズムシート５１の斜面５３には拡散板５２
−１を配置しないことにより、又は斜面５２と斜面５３
で拡散角を変えるような表面処理をすることにより、複
数種の光拡散部を実現する。

【００９０】このような構成によれば、プリズムシート
５１の斜面５３に照射されるＧの画素５０−１からの映
像光及びＢの画素５０−２からの映像光は大きな拡散角
で射出され、プリズムシート５１の斜面５２に照射され
るＧの画素５０−３からの映像光及びＢの画素５０−４
からの映像光は小さな拡散角で射出される。このように
して、左右映像ごとに視野角を異ならせることが出来
る。

【００９１】なお、表示パネル５０とプリズムシート５
１とは一体成形により直接接着されるか（図６
（Ｂ））、あるいは、非接触状態で別体で形成される
（図６（Ｃ））。直接接触させた場合は隣の画素からの
不要光が入りにくいという効果がある。

【００９２】図７は、例えばＬＣＤ、ＬＣＯＳ、ＯＬＥ
Ｄ、ＤＭＤといった画素とレンチキュラとを組み合わせ
た方式の多画面映像表示装置において、視野角を左右映
像ごとに異ならせる第５の光学的構成を示す図である。
この実施形態のスクリーンは、カラー表示が可能な光学
素子群としてＬＣＤで構成され、Ｒ，Ｇ，Ｂの色の画素
を交互にかつ規則的に配列してなる表示パネル６０の表
示面に近接または密接させて、レンチキュラ６１を配置
し、このレンチキュラ６１の光射出面に光拡散部材群と
してプリズムシート６２を配置している。表示パネルが
配置されるレンチキュラ６１の光入射面は平滑構造であ
る。レンチキュラ６１は、第１の山部６１−１と第２の
山部６１−２とを交互に反復してなる構成となってお
り、第１の山部６１−１と第２の山部６１−２とでその
曲率が異なっている。また、レンチキュラ６１はＲ，
Ｇ，Ｂの各画素からの映像光が照射される位置、すなわ
ち、第１の山部６１−１に照射されるのか第２の山部６
１−２に照射されるのかによってその焦点距離を異なら
せるように設計されている。

【００９３】このような構成において、Ｇの画素６０−
１からの映像光はレンチキュラ６１の第１の山部６１−
１、Ｇの画素６０−２からの映像光はレンチキュラ６１
の第２の山部６１−２を通ることにより互いに焦点距離
が異なる映像光とされる。その後、Ｇの画素６０−１か
らの映像光はプリズムシート６２の斜面６２−１を通
り、Ｇの画素６０−２からの映像光はプリズムシート６
２の斜面６２−２を通って射出される。プリズムシート
６２の２つの斜面６２−１、６２−２は傾斜が異なって
おり、この場合、Ｇの画素６０−１からの映像光は左方
向に光路を変更されて大きな拡散角で射出される。一
方、Ｇの画素６０−２からの映像光は右方向に光路を変
更されて小さな拡散角で射出される。このようにして、
左右映像ごとに視野角を異ならせることが出来る。

【００９４】図８は、例えばＬＣＤ、ＬＣＯＳ、ＯＬＥ
Ｄ、ＤＭＤといった画素とレンチキュラとを組み合わせ
た方式の多画面映像表示装置において、視野角を左右映
像ごとに異ならせる第６の光学的構成を示す図である。
この実施形態のスクリーンは、カラー表示が可能な光学
素子群としてＬＣＤで構成され、Ｒ，Ｇ，Ｂの色の画素
を交互にかつ規則的に配列してなる表示パネル７０の表
示面に近接または密接させて、光拡散部材群としてレン
チキュラ７１を配置したものである。ここでの表示パネ
ル７０は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素の開口幅を右側映像用、
左側映像用とでそれぞれ異なるものにして、複数種の開
口幅を実現している。図８の例では、Ｇの画素の開口幅
ｂはＢの画素の開口幅ａよりも大きく形成されている。

【００９５】このような構成において、より大きい開口
幅ｂをもつＧの画素７０−１からの映像光はレンチキュ
ラ７１の山部７１−１により屈折されて大きな拡散角で
図の左方向に射出される。また、より小さい開口幅ａを
もつＢの画素７０−２からの映像光はレンチキュラ７１
の山部７１−２により屈折されて小さな拡散角で図の右
方向に射出される。このようにして、このようにして、
左右映像ごとに視野角を異ならせることが出来る。画素
開口を大きくすると視野角も大きくなり、画素開口を小
さくすると視野角は小さくなる。

【００９６】図９は、例えばＬＣＤ、ＬＣＯＳ、ＯＬＥ
Ｄ、ＤＭＤといった画素とレンチキュラとを組み合わせ
た方式の多画面映像表示装置において、視野角を左右映
像ごとに異ならせる第７の光学的構成を示す図である。
この実施形態のスクリーンは、カラー表示が可能な光学
素子群としてＬＣＤで構成され、Ｒ，Ｇ，Ｂの色の画素
を交互にかつ規則的に配列してなる表示パネル８０の表
示面に近接または密接させて、光拡散部材群として、レ
ンチキュラ８１を配置したものである。ここでの表示パ
ネル８０は、右側映像用の画素の組と、左側映像用の画
素の組を交互に配置するとともに、各組の画素の数を異
ならせるようにする。例えば、左側映像用に用いられる
画素Ｂ，Ｒ，Ｇの組８０−１の画素数ｂは３であり、右
側映像用に用いられる画素Ｂ，Ｒの組８０−２の画素数
ａは２であり、ａ＜ｂとなっている。ＬＣＤは有機ＥＬ
（透過型、反射型）などの各種の表示素子により実現で
きる。

【００９７】また、レンチキュラ８１は複数の映像光が
射出される面はレンチキュラ構造になっているが、その
裏面である表示パネル８０側は平滑構造となっている。

【００９８】このような構成において、画素Ｂ，Ｒ，Ｇ
の組８０−１からの映像光はレンチキュラ８１の山部８
１−１により屈折されて大きな拡散角で左方向に射出さ
れる。また、画素Ｂ，Ｒの組８０−２からの映像光はレ
ンチキュラ８１の山部８１−２により屈折されて小さな
拡散角で右方向に射出される。このようにして、左右映
像ごとに視野角を異ならせることが出来る。画素の数が
多い方が広い視野角となり、画素の数が少ないほど小さ
い視野角となる。

【００９９】図１０は、視野角を左右映像ごとに異なら
せる第８の光学的構成を示す図である。この実施形態の
スクリーンは、自然光やバックライトといった外部から
入射された入射光を透過させることが可能な複数の開口
部を持つマスク９０と、透過型の画素パネル９２と、該
マスク９０と画素パネル９２との間に置かれた光学素子
群としてのレンチキュラ９１とから構成される。

【０１００】マスク９０は、左側映像用のマスク開口部
９０−１と右側映像用のマスク開口部９０−２とが１ラ
インおきごとに配置されており、それぞれの開口部９０
−１，９０−２の位置によって映像が見える位置が限定
される。また、それぞれの開口部９０−１，９０−２の
開口サイズは異なっているので、左右観察領域の視野角
は左右でそれぞれ異なるものになる。すなわち、開口が
より広い左側映像用のマスク開口部９０−１からの入射
光については視野角が大きくなり、開口がより狭い右側
映像用のマスク開口部９０−２からの入射光については
視野角が小さくなる。このマスク９０に、マスク９０の
ある方向から前記入射光を図１０における右手方向（光
学素子群としてのレンチキュラ９１側）に向けて入射さ
せると、前記入射光はマスク開口部９０−１およびマス
ク開口部９０−２を通過する。

【０１０１】また、レンチキュラ９１の画素パネル９２
側はレンチキュラ構造となっているが、レンチキュラ９
１のマスク９０側は平滑構造となっている。画素パネル
９２は、レンチキュラ９１からのマスク９０より入射さ
れた入射光を射出するための開口部９２−１を備えてい
る。この開口部９２−１には、右側映像及び左側映像を
各々構成する映像光に応じて透過率を制御可能な透過型
の、例えばＬＣＤといった画素が複数埋設されている。
前記のような入射光がレンチキュラ９１を通過して画素
パネル９２に射出されると、該入射光は画素を透過し、
複数の方向に向けて映像光として複数射出される。

【０１０２】図１１（Ａ）は、左側画像を表示するとき
の作用を説明するための図である。マスク９０の左側映
像用マスク開口部９０−１を通過した映像光は、レンチ
キュラ９１に入射されて画素パネル９２に向けて複数の
方向に射出された後、所定透過率を有する画素パネル９
２上に設けられた画素開口部９２−１を通って大きな拡
散角で左方向に射出される。

【０１０３】図１１（Ｂ）は、右側画像を表示するとき
の作用を説明するための図である。マスク９０の右側映
像用マスク開口部９０−２を通過した映像光は、レンチ
キュラ９１に入射されて画素パネル９２に向けて複数の
方向に射出された後、所定透過率を有する画素パネル９
２上に設けられた画素開口部９２−２を通って小さな拡
散角で右方向に射出される。このようにして、左右映像
ごとに視野角を異ならせることが出来る。

【０１０４】図１１（Ｃ）は、図１０に示すマスク９０
の変形例を説明するための図である。図１０に示すマス
ク９０では、各ラインごとに、左側映像用のマスク開口
部９０−１及び右側映像用の開口部９０−２のいずれか
一方を設けているが、この変形例では、１つのライン内
に、互いに開口サイズが異なる左側映像用のマスク開口
部９０−３と右側映像用のマスク開口部９０−４とを設
けた構成となっている。

【０１０５】図１２は、視野角を左右映像ごとに異なら
せる光学的構成の具体的な応用例について説明するため
の図である。ここでは、本発明を図１２に示すようなカ
ーナビにおける車載モニタ６００として利用することを
考える。

【０１０６】多画面表示手法により見る方向によって異
なる映像を表示可能な機能を車載モニタ６００に持たせ
ることができる。ここでは、運転手６０１からはカーナ
ビ映像やＩＴＳ情報表示を閲覧でき、助手席の乗客６０
２や後部座席の乗客６０３，６０４からはＴＶ映像、映
画映像、その他の情報検索の映像を楽しめるようにする
ことを考える。この場合、カーナビとしての映像は、一
方では運転手６０１のみが観察できればよいので、本発
明に係る例えば図３乃至図１１に示したようないずれか
の方法により小さい拡散角で映像光を射出し、他方で
は、他の乗客６０２，６０３，６０４すべてが見やすい
映像となるように、同様の方法によってより大きな拡散
角で映像光を射出すればよい。

【０１０７】図１３は、視野角を左右映像ごとに異なら
せる光学的構成の他の応用例について説明するための図
である。最近のＩＴＳ関連の技術革新により、タクシー
運転手といえども車載モニタ６１０による情報表示が必
要になってきている。しかし、業務上の連絡やカーナビ
などとしての映像を乗客に見せてしまうのは問題となる
ことも多い。

【０１０８】そこで、本発明の方法により、業務連絡表
示やカーナビとしての映像などについては運転手６１１
のみが閲覧できるように、小さな拡散角で映像を射出
し、通常の運賃などの表示については他の乗客６１２，
６１３，６１４すべてが見ることができるように大きな
拡散角で映像を射出するようにする。

【０１０９】図１４は、視野角を左右映像ごとに異なら
せる光学的構成のさらに他の応用例について説明するた
めの図である。ここでは本発明を対戦ゲーム用のモニタ
に応用することを考える。通常それぞれ違った映像で対
戦ゲームを行う場合には、画面を分割したり、２台のモ
ニターでプレイすることがほとんどであった。しかし、
画面分割では表示領域が狭くなってしまうという問題が
あり、２台のモニターでは２台分のモニターが必要であ
ることと、設置スペースの面でも負担が大きいという問
題があった。

【０１１０】そこで、本発明に係る例えば図３乃至図１
１に示したようないずれかの方法と同様の構成をとるモ
ニタ６５０を利用して、１台でそれぞれ違った映像を異
なる視野角で表示する、例えば、１プレイヤ映像観察領
域に対しては小さな拡散角で映像を射出し、２プレイヤ
映像観察領域に対しては大きな拡散角で映像を射出する
ことにより、対戦ゲーム用モニターについての上記の問
題点を解決することが可能になる。

【０１１１】（第２実施形態）図１５は、リアプロジェ
クション方式の多画面映像表示装置において、外光反射
を防止する第１の光学的構成を示す図である。ここで
は、スクリーンの裏面（入射側）には光学素子群として
レンチキュラ１００が配置され、スクリーンの表面（射
出側）には開口部材としてのマスク１０１が配置され
る。レンチキュラ１００は山部１００−１と谷部（境界
部）１００−２とを有している。マスク１０１はスリッ
ト部１２１〜１３０とマスキング部（遮光部）１０３〜
１１３とを交互に備えたパララックスバリアからなるマ
スクである。

【０１１２】従来のリアプロジェクション用スクリーン
の反射光防止手段では、スクリーンに対してほぼ中央か
ら投影しているために、レンチキュラの各山部の中央部
を光が通り、山部と山部の間の谷の部分は光が通らな
い。そのため、谷の部分にあたるところを黒くマスクし
てしまって余計な反射光を防止している。

【０１１３】一方、本実施形態では、図１５に示すよう
に左右方向からの映像光１０２−１，１０２−２が２つ
の方向から角度を付けられて投影される。したがって、
レンチキュラ１００の山部１００−１から入射した左右
方向からの映像光１０２−１，１０２−２は、レンチキ
ュラ１００の山部１００−１の中央に対応するマスク１
０１の位置に集光されず、それぞれ当該中央から左右に
ずれた位置に集光される。

【０１１４】そこで本実施形態では、レンチキュラ１０
０の光射出面側において、当該レンチキュラ１００の谷
部１００−２と相対する位置に遮光部１０３，１０５、
１０７、１０９、１１１を設けるとともに、当該レンチ
キュラ１００の山部１００−１と相対する位置にも所定
の幅を有する遮光部１０４，１０６、１０８、１１０、
１１２を設けたことを特徴とする。

【０１１５】また、本実施形態では、左右方向からの映
像光がレンチキュラ１００によって集光される焦点位置
が略等間隔になるように配置したことを特徴とする。こ
れによって、マスク１０１も等間隔で配置すればよくな
り、製造も容易になる。また、レンチキュラ１００の山
部１００−１の曲率を変更することにより射出角度を変
えることも可能である。

【０１１６】上記した構成において、左方からの映像光
１０２−１はレンチキュラ１００によって集光されてマ
スク１０１の遮光部１０７、１０８間のスリット部１２
５を通って右側映像として右方に射出される。また、右
方からの映像光１０２−２はレンチキュラ１００によっ
て集光されてマスク１０１の遮光部１０８、１０９間の
スリット部１２６を通って左側映像として左方に射出さ
れる。

【０１１７】図１６は、リアプロジェクション方式の多
画面映像表示装置において、外光反射を防止する第２の
光学的構成を示す図である。ここでは、スクリーンの裏
面（入射側）には光学素子群としてレンチキュラ２００
が配置され、スクリーンの表面（射出側）には開口部材
としてのマスク２０１が配置される。レンチキュラ２０
０は山部２００−１および２００−３と谷部（境界部）
２００−２および２００−４とを有し、山部２００−１
の曲率は小さく形成されている。

【０１１８】マスク２０１はスリット部２２１〜２２４
とマスキング部（遮光部）２０３〜２０７とを交互に備
えたパララックスバリアからなるマスクである。

【０１１９】本実施形態では、レンチキュラ２００の光
射出面側において、マスク２０１の当該レンチキュラ２
００の山部２００−１と相対する位置にのみ所定の幅を
有する遮光部２０３〜２０７が設けられ、当該レンチキ
ュラ２００の谷部２００−２は、マスク２０１のスリッ
ト部２２１〜２２４と相対している。

【０１２０】上記した構成において、左方からの映像光
２０２−１はレンチキュラ２００の山部２００−３に入
射され、右方からの映像光２０２−２は、レンチキュラ
２００の他の山部２００−１に入射されるが、この実施
形態では、レンチキュラ２００の山部２００−１の曲率
を小さく形成しているので、左方からの映像光２０２−
１と右方からの映像光２０２−２とは同一の位置（図で
はスリット部２２３）に集光され、左方からの映像光２
０２−１は右側映像として右方に射出されるとともに、
右方からの映像光２０２−２は左側映像として左方に射
出される。

【０１２１】上記した第２実施形態によれば、外光反射
の少ない映像表示スクリーンを提供することができる。

【０１２２】（第３実施形態）図１７は、リアプロジェ
クション方式の多画面映像表示装置において、左右方向
からの映像光をそれぞれ別方向に屈折させるための第１
の光学的構成を示す図である。ここでは、スクリーンの
裏面（入射側）には第１の光学素子群としてレンチキュ
ラ３００が配置され、スクリーンの表面（射出側）には
第２の光学素子群としてプリズム３０１が配置される。

【０１２３】レンチキュラ３００の山部３００−１への
映像光の入射角が浅い場合、つまり水平に近い場合は収
差が発生しやすくなる。一方、該入射角が深い場合、つ
まり垂直に近い場合には左方からの映像光３０２−１と
右方からの映像光３０２−２との分離が困難になる。そ
こで、本実施形態では、図１７に示すようなレンチキュ
ラ３００とプリズム３０１とから構成されるスクリーン
を用いることで、収差を抑えつつ２つの映像光の左右分
離を正確に行なって映像表示がだぶらないようにしてい
る。

【０１２４】上記した構成において、左方からの映像光
３０２−１と右方からの映像光３０２−２とはレンチキ
ュラ３００の山部３００−１から入射されるが、レンチ
キュラ３００の作用により分離されてプリズム３０１の
異なる位置にそれぞれ集光される。すなわち、左方から
の映像光３０２−１はプリズム３０１の斜面３０１−２
に集光されるが、右方からの映像光３０２−２はプリズ
ム３０１の斜面３０１−１に集光される。プリズム３０
１の斜面３０１−１に集光された右方からの映像光３０
２−２は左側映像として所定の角度で左方に射出され
る。また、プリズム３０１の斜面３０１−２に集光され
た左方からの映像光３０２−１は左側映像とは異なる所
定の角度で右側映像として右方に射出される。

【０１２５】なお、本実施形態の構成では、レンチキュ
ラ３００の同一の位置から左方からの映像光３０２−１
と右方からの映像光３０２−２とを入射しているので、
映像光を出力する一対の表示素子と、該映像光をスクリ
ーン上へ投影する一対の投影レンズの互いの配置を近づ
けることができ、省スペース化に寄与することができ
る。

【０１２６】図１８は、リアプロジェクション方式の多
画面映像表示装置において、左右方向からの映像光をそ
れぞれ別方向に屈折させるための第２の光学的構成を示
す図である。ここでは、スクリーンの裏面（入射側）に
は第１の光学素子群として第１のレンチキュラ４００が
配置され、スクリーンの表面（射出側）には第２の光学
素子群として第２のレンチキュラ４０１が配置される。
第１のレンチキュラ４００と第２のレンチキュラ４０１
とはダブルレンチキュラを構成している。この実施形態
ではプリズムを使用しなくとも図１７に記載の構成と同
一の効果を得ることを意図している。

【０１２７】上記した構成において、左方からの映像光
４０２−１と右方からの映像光４０２−２とは第１のレ
ンチキュラ４００の山部４００−１に入射されるが、第
１のレンチキュラ４００の作用により分離されて第２の
レンチキュラ４０１の異なる位置にそれぞれ集光され
る。すなわち、左方からの映像光４０２−１は第２のレ
ンチキュラ４０１の斜面４０１−２に集光されるが、右
方からの映像光４０２−２は第２のレンチキュラ４０１
の斜面４０１−１に集光される。第２のレンチキュラ４
０１の斜面４０１−１に集光された右方からの映像光４
０２−２は所定の角度で左側映像として左方に射出され
る。また、第２のレンチキュラ４０１の斜面４０１−１
に集光された右方からの映像光４０２−２は左側映像と
して所定の角度で左方に射出される。

【０１２８】上記した第３実施形態によれば、収差が起
こりやすい水平に近い傾きの入射角で映像光を入射させ
るのではなく、垂直に近い傾きの入射角で映像光を入射
させるということができるようになり、容易にひずみの
少ない映像が得られる。

【０１２９】（第４実施形態）図１９は、本発明の第４
実施形態におけるスクリーンを用いるリアプロジェクシ
ョン方式の多画面映像表示装置の光学構成を示す図であ
る。この実施形態では、拡散板やフレネルレンズを用い
ずにダブルレンチキュラによりスクリーンを構成し、映
像光である拡散光を観察可能な平行光に変換するもので
ある。

【０１３０】通常、映像光を観察可能な状態にするため
には、拡散角の大きい拡散板スクリーンに投影させる
か、または拡散している映像光をフレネルレンズ（凸レ
ンズ）にて平行光に変換する方法が取られる。平行光に
した場合でも、ある程度の観察領域を持たせたいときに
は多少の拡散作用のあるスクリーンが必要である。

【０１３１】リアプロジェクション用のスクリーンを構
成する場合、透過率の低下を考慮すると、多くの光学素
子を重ねて使用することは好ましくはない。またフレネ
ルレンズなどは短い焦点距離で肉厚が薄いレンズを製造
可能であるが、その反面、溝の端面などにおいて不要光
が発生することにより画質が低下してしまうのでできる
だけ使用しないようにすることが望ましい。

【０１３２】そこで本実施形態では、拡散板やフレネル
レンズを用いることなしに、映像光（拡散光）を平行光
にし、また多少の拡散作用を持ったスクリーンを提供す
る。

【０１３３】図２０、図２１は、図１９のスクリーン５
０２のＡで示す部分を拡大して示す図である。図２０
は、フレネルレンズを用いないスクリーンの第１の例を
示している。ここでのスクリーン５０２は、従来のスク
リーンとは異なり、映像光がフレネルレンズによって平
行光に変換されていないために、スクリーン５０２の位
置によって集光位置がずれてきてしまう。しかし、ここ
ではそのずれをうまく利用することで、映像光の射出角
度を制御することができ、平行光かつ拡散効果のある射
出光が得られる。

【０１３４】すなわち図２０に示すように、入射側のレ
ンチキュラ５１０と射出側のレンチキュラ５１１−１，
５１１−２とからなる表裏構造のダブルレンチキュラを
使用する。ここで、射出側のレンチキュラ５１１のピッ
チＰ２は、入射側のレンチキュラ５１０のピッチＰ１の
半分（Ｐ２＝１／２Ｐ１）であり、１つの入射側のレン
チキュラ５１０が２つの射出側のレンチキュラ５１１−
１，５１１−２に対応する位置にある。

【０１３５】上記した構成において、左方向からの映像
光５１２−１と右方向からの映像光５１２−２とは入射
側のレンチキュラ５１０に入射されるが、該レンチキュ
ラ５１０の作用により２つの映像光５１２−１、５１２
−２は分離されて、射出側のレンチキュラ５１１−１，
５１１−２の異なる位置に集光される。すなわち、左方
向からの映像光５１２−１は射出側のレンチキュラ５１
１−２の所定の位置に集光され、右方向からの映像光５
１２−２は射出側のレンチキュラ５１１−１の所定の位
置に集光される。ここで、図１９におけるスクリーン５
０２の端部に近くなるほど射出側レンチキュラ５１１−
１，５１１−２の角度が急な部分に光線が当たるために
屈折角が急になる。

【０１３６】さらに、入射側のレンチキュラ５１０は山
部が入射側に向けて突起するように配置され、射出側の
レンチキュラ５１１−１，５１１−２は山部が射出側に
向けて突起するように配置されており、全体として集光
素子としての機能を備えている。

【０１３７】図２１は、フレネルレンズを用いないスク
リーンの第２の例を示している。第２の例のスクリーン
においても、ダブルレンチキュラにより構成されるが、
ここでは図２０の例とは異なり、入射側のレンチキュラ
５２０と射出側のレンチキュラ５２１とを同ピッチ（Ｐ
１＝Ｐ２）で構成し、かつ所定の間隔ｈ（＝１／２ピッ
チ）だけずらして配置されている。

【０１３８】上記した構成において、入射側のレンチキ
ュラ５２０に入射した左方向からの映像光５２２−１は
射出側のレンチキュラ５２１の所定の位置に集光され
る。また、入射側のレンチキュラ５２０に入射した右方
向からの映像光５２２−２は、射出側のレンチキュラ５
２１の、左方向からの映像光５２２−１と同じ位置に集
光され、その後、２つの映像光５２２−１，５２２−２
は分離されて射出される。

【０１３９】上記した第４実施形態によれば、光の利用
効率が良く、高輝度の光源を必要としない映像表示スク
リーンを提供することができる。さらに、迷光の発生が
ない映像表示スクリーンを提供することができる。

【０１４０】以下に、上記した実施形態から抽出可能な
発明の構成を付記として記載しておく。

【０１４１】［付記１］装置毎に異なる映像光を投影可
能な複数の映像投影装置と、該複数の映像投影装置から
複数の映像光が異なる方向より投影される映像表示スク
リーンとを具備し、複数の映像を観察者の位置によって
選択的に眼球に投影する映像表示装置であって、前記映
像表示スクリーンは、各々異なる方向から前記映像表示
スクリーンに対して投影される映像光を各々異なる位置
に集光させるための光学素子群と、前記各映像光の前記
光学素子群による各集光位置毎の異なる光拡散角を示す
複数種の光拡散部材群とを、それぞれスクリーンの表面
又は裏面に備えていることを特徴とする映像表示装置。

【０１４２】この構成は、例えば、上記した実施形態の
図３の構成に対応する。

【０１４３】［付記２］装置毎に異なる映像光を投影可
能な複数の映像投影装置と、該複数の映像投影装置から
複数の映像光が異なる方向より投影される映像表示スク
リーンとを具備し、複数の映像を観察者の位置によって
選択的に眼球に投影する映像表示装置であって、前記映
像表示スクリーンは、各々異なる方向から前記映像表示
スクリーンに対して投影される映像光を各々異なる位置
に集光させるための光入射面側に山部を備えた第１の光
学素子群と、該第１の光学素子群の１つの山部と相対す
る位置に、該山部の複数分の１の大きさで、曲率又は突
起する向きがそれぞれ異なる複数の山部を備えた第２の
光学素子群とを、それぞれスクリーンの表面又は裏面に
備えていることを特徴とする映像表示装置。

【０１４４】この構成は、例えば、上記した実施形態の
図４の構成に対応する。

【０１４５】［付記３］装置毎に異なる偏光特性を有す
る複数の映像投影装置と、該複数の映像投影装置から複
数の映像光が異なる方向より投影される映像表示スクリ
ーンとを具備し、複数の映像を観察者の位置によって選
択的に眼球に投影する映像表示装置であって、前記映像
表示スクリーンは、異なる偏光特性毎に対応する開口が
それぞれ異なり、複数の異なる方向から前記映像表示ス
クリーンに対して投影される偏光された映像光を、各々
選択透過させるための開口を備えた第１の光学素子群
と、該第１の光学素子群から透過される各々の映像光を
各々集光させる第２の光学素子群とを、それぞれスクリ
ーンの表面又は裏面に備えていることを特徴とする映像
表示装置。

【０１４６】この構成は、例えば、上記した実施形態の
図５の構成に対応する。

【０１４７】［付記４］前記第１の光学素子群は、複数
の偏光特性を持つ偏光板をそれぞれ交互に組み合わせた
偏光板群であることを特徴とする付記３に記載の映像表
示装置。

【０１４８】この構成は、上記した実施形態の図５の構
成に対応する。

【０１４９】［付記５］装置毎に異なる偏光特性を有す
る複数の映像投影装置と、該複数の映像投影装置から複
数の映像光が異なる方向より投影される映像表示スクリ
ーンとを具備し、複数の映像を観察者の位置によって選
択的に眼球に投影する映像表示装置であって、前記映像
表示スクリーンは、複数の異なる方向から映像光を入射
される光学素子群で、該映像光を各々スクリーン表面に
集光させるための、光入射面側に複数の山部及び境界部
である複数の谷部を備えた光学素子群と、該光学素子群
の光射出面側に、該光学素子群の各山部と相対する位置
に各々所定の幅を有する遮光部が構成された開口部材と
を、それぞれスクリーンの表面又は裏面に備えているこ
とを特徴とする映像表示装置。

【０１５０】この構成は、例えば、上記した実施形態の
図１５、１６の構成に対応する。

【０１５１】［付記６］装置毎に異なる偏光特性を有す
る複数の映像投影装置と、該複数の映像投影装置から複
数の映像光が異なる方向より投影される映像表示スクリ
ーンとを具備し、複数の映像を観察者の位置によって選
択的に眼球に投影する映像表示装置であって、前記映像
表示スクリーンは、複数の異なる方向から映像光を入射
される光学素子で、該各映像光を前記スクリーン表面の
各々異なる位置に集光させるための第１の光学素子群
と、前記第１の光学素子群による、前記各映像光の各集
光位置毎に異なる光射出角を有する第２の光学素子群と
を、それぞれスクリーンの表面又は裏面に備えているこ
とを特徴とする映像表示装置。

【０１５２】この構成は、例えば、上記した実施形態の
図１７、１８、２０、２１の構成に対応する。

【０１５３】［付記７］装置毎に異なる映像光を投影可
能な複数の映像投影装置から、複数の異なる方向から映
像表示スクリーンに対して投影される映像光を、各々異
なる位置に集光させるための光学素子群と、前記各映像
光の前記光学素子群による各集光位置毎に、異なる光拡
散角を示す複数の光拡散部材群とを、それぞれ前記スク
リーンの表面又は裏面に備えている前記映像表示スクリ
ーンに対し、複数の異なる方向より映像を構成する複数
の映像光を投影することを特徴とする、複数の映像を観
察者の位置によって選択的に眼球に投影するための映像
表示方法。

【０１５４】この構成は、例えば、上記した実施の形態
の図３の構成に対応する。

【０１５５】［付記８］装置毎に異なる映像光を投影可
能な複数の映像投影装置から、複数の異なる方向から映
像表示スクリーンに対して投影される映像光を、各々異
なる位置に集光させるための、光入射側に山部を備えた
第１の光学素子群と、該第１の光学素子群の１つの山部
と相対する位置に、該山部の複数分の１の大きさで、曲
率又は突起する向きがそれぞれ異なる複数の山部を備え
た第２の光学素子群とを、それぞれ前記スクリーンの表
面又は裏面に備えていることを特徴とする前記映像表示
スクリーンに対し、複数の異なる方向より映像を構成す
る複数の映像光を投影することを特徴とする、複数の映
像を観察者の位置によって選択的に眼球に投影するため
の映像表示方法。

【０１５６】この構成は、例えば、上記した実施の形態
の図４の構成に対応する。

【０１５７】［付記９］装置毎に異なる映像光を投影可
能な複数の映像投影装置から、複数の異なる偏光特性毎
に対応する開口がそれぞれ異なり、複数の異なる方向か
ら映像表示スクリーンに対して投影される偏光された映
像光を、各々選択透過させるための開口を備えた第１の
光学素子群と、該第１の光学素子群から透過される前記
各々の映像光を、各々集光させる第２の光学素子群と
を、それぞれスクリーンの表面又は裏面に備えているこ
とを特徴とする前記映像表示スクリーンに対し、複数の
異なる方向より映像を構成する複数の映像光を投影する
ことを特徴とする、複数の映像を観察者の位置によって
選択的に眼球に投影するための映像表示方法。

【０１５８】この構成は、例えば、上記した実施の形態
の図５、６の構成に対応する。

【０１５９】［付記１０］ 前記第１の光学素子群は、
複数の偏光特性を持つ偏光板をそれぞれ交互に組み合わ
せた偏光板群であることを特徴とする付記９に記載の映
像表示方法。

【０１６０】この構成は、例えば、上記した実施の形態
の図５の構成に対応する。

【０１６１】［付記１１］ 装置毎に異なる映像光を投
影可能な複数の映像投影装置から、複数の異なる方向か
ら映像光を入射される光学素子群で、該映像光を各々ス
クリーン表面に集光させるための、光入射面側に複数の
山部及び境界部である複数の谷部を備えた光学素子群
と、該光学素子群の光射出面側に、該光学素子群の前記
各山部と相対する位置に各々所定の幅を有する遮光部が
構成された開口部とを、それぞれ前記スクリーンの表面
又は裏面に備えていることを特徴とする映像表示スクリ
ーンに対し、複数の異なる方向より映像を構成する複数
の映像光を投影することを特徴とする、複数の映像を観
察者の位置によって選択的に眼球に投影するための映像
表示方法。

【０１６２】この構成は、例えば、上記した実施の形態
の図１５、１６の構成に対応する。

【０１６３】［付記１２］装置毎に異なる映像光を投影
可能な複数の映像投影装置から、複数の異なる方向から
映像光を入射される光学素子で、該各映像光を前記スク
リーン表面の各々異なる位置に集光させるための第１の
光学素子群と、前記第１の光学素子群による前記各映像
光の各集光位置毎に対して、異なる光射出角を有する第
２の光学素子群とを、それぞれ前記スクリーンの表面又
は裏面に備えていることを特徴とする映像表示スクリー
ンに対し、複数の異なる方向より映像を構成する複数の
映像光を投影することを特徴とする、複数の映像を観察
者の位置によって選択的に眼球に投影するための映像表
示方法。

【０１６４】この構成は、例えば、上記した実施の形態
の図１７、１８、２０、２１の構成に対応する。

【０１６５】

【発明の効果】本発明によれば、複数の映像を、観察者
の位置によって選択的にそれぞれの観察状況またはそれ
ぞれの観察位置に応じて見やすい映像となるように投影
する映像表示スクリーンを提供することができる。

【０１６６】また、外光反射のない映像表示スクリーン
を提供することができる。

【０１６７】また、歪のない映像を投影可能な映像表示
スクリーンを提供することができる。

【０１６８】また、光の利用効率が良く、高輝度の光源
を必要としない映像表示スクリーンを提供することがで
きる。

【０１６９】また、迷光の発生がない映像表示スクリー
ンを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の基本的概念を説明する
ための図である。

【図２】リアプロジェクション方式の多画面映像表示装
置の構成を示す図である。

【図３】リアプロジェクション方式の多画面映像表示装
置であり、視野角を左右映像ごとに異ならせる第１の光
学的構成を示す図である。

【図４】リアプロジェクション方式の多画面映像表示装
置であり、視野角を左右映像ごとに異ならせる第２の光
学的構成を示す図である。

【図５】リアプロジェクション方式の多画面映像表示装
置であり、視野角を左右映像ごとに異ならせる第３の光
学的構成を示す図である。

【図６】画素とレンチキュラとを組み合わせた方式の多
画面映像表示装置であり、視野角を左右映像ごとに異な
らせる第４の光学的構成を示す図である。

【図７】画素とレンチキュラとを組み合わせた方式の多
画面映像表示装置であり、視野角を左右映像ごとに異な
らせる第５の光学的構成を示す図である。

【図８】画素とレンチキュラとを組み合わせた方式の多
画面映像表示装置であり、視野角を左右映像ごとに異な
らせる第６の光学的構成を示す図である。

【図９】画素とレンチキュラとを組み合わせた方式の多
画面映像表示装置であり、視野角を左右映像ごとに異な
らせる第７の光学的構成を示す図である。

【図１０】視野角を左右映像ごとに異ならせる第８の光
学的構成を示す図である。

【図１１】（Ａ）は、図１０の構成において、左側画像
を表示するときの作用を説明するための図であり、
（Ｂ）は、右側画像を表示するときの作用を説明するた
めの図であり、（Ｃ）は、マスク９０の変形例を説明す
るための図である。

【図１２】視野角を左右映像ごとに異ならせる光学的構
成の具体的な応用例について説明するための図である。

【図１３】視野角を左右映像ごとに異ならせる光学的構
成の他の応用例について説明するための図である。

【図１４】視野角を左右映像ごとに異ならせる光学的構
成のさらに他の応用例について説明するための図であ
る。

【図１５】リアプロジェクション方式の多画面映像表示
装置であり、外光反射を防止する第１の光学的構成を示
す図である。

【図１６】リアプロジェクション方式の多画面映像表示
装置であり、外光反射を防止する第２の光学的構成を示
す図である。

【図１７】リアプロジェクション方式の多画面映像表示
装置であり、左右方向からの映像光をそれぞれ別方向に
屈折させるための第１の光学的構成を示す図である。

【図１８】リアプロジェクション方式の多画面映像表示
装置であり、左右方向からの映像光をそれぞれ別方向に
屈折させるための第２の光学的構成を示す図である。

【図１９】フレネルレンズを用いずダブルレンチキュラ
により構成されたスクリーンを用いた多画面映像表示装
置の構成を示す図である。

【図２０】フレネルレンズを用いないスクリーンの第１
の例を示す図である。

【図２１】フレネルレンズを用いないスクリーンの第２
の例を示す図である。

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の映像を観察者の位置によって選択
   的に眼球に投影する映像表示スクリーンであって、 複数の異なる方向から前記映像表示スクリーンに対して
   投影される映像光を、各々異なる位置に集光させるため
   の光学素子群と、 前記各映像光の前記光学素子群による各集光位置毎に、
   異なる光拡散角を示す複数種の光拡散部材群とを、 それぞれスクリーンの表面又は裏面に備えていることを
   特徴とする映像表示スクリーン。
2. 【請求項２】 複数の映像を観察者の位置によって選択
   的に眼球に投影する映像表示スクリーンであって、 複数の異なる方向から前記映像表示スクリーンに対して
   投影される映像光を、各々異なる位置に集光させるため
   の、光入射面側に山部を備えた第１の光学素子群と、 該第１の光学素子群の１つの山部と相対する位置に、該
   山部の複数分の１の大きさで、曲率又は突起する向きが
   それぞれ異なる複数の山部を備えた第２の光学素子群と
   を、 それぞれスクリーンの表面又は裏面に備えていることを
   特徴とする映像表示スクリーン。
3. 【請求項３】 複数の映像を観察者の位置によって選択
   的に眼球に投影する映像表示スクリーンであって、 異なる偏光特性毎に対応する開口がそれぞれ異なり、複
   数の異なる方向から前記映像表示スクリーンに対して投
   影される偏光された映像光を、各々選択透過させるため
   の開口を備えた第１の光学素子群と、 該第１の光学素子群から透過される各々の映像光を、各
   々集光させる第２の光学素子群とを、 それぞれスクリーンの表面又は裏面に備えていることを
   特徴とする映像表示スクリーン。
4. 【請求項４】 前記第１の光学素子群は、複数の偏光特
   性を持つ偏光板をそれぞれ交互に組み合わせた偏光板群
   であることを特徴とする請求項３に記載の映像表示スク
   リーン。
5. 【請求項５】 複数の映像を観察者の位置によって選択
   的に眼球に投影する映像表示スクリーンであって、 複数の異なる方向から映像光を入射される光学素子群
   で、該映像光を各々スクリーン表面に集光させるため
   の、光入射面側に複数の山部及び境界部である複数の谷
   部を備えた光学素子群と、 該光学素子群の光射出面側に、該光学素子群の各山部と
   相対する位置に各々所定の幅を有する遮光部が構成され
   た開口部材とを、 それぞれスクリーンの表面又は裏面に備えていることを
   特徴とする映像表示スクリーン。
6. 【請求項６】 前記光学素子群の光射出面側に、該光学
   素子群の、各々の光学素子の境界部である谷部と相対す
   る位置に各々所定の幅を有する遮光部が構成された開口
   部材を更に備えていることを特徴とする請求項５に記載
   の映像表示スクリーン。
7. 【請求項７】 前記開口部材は、スリット部とマスキン
   グ部を交互に備えたパララックスバリアからなるマスク
   であることを特徴とする請求項５または６に記載の映像
   表示スクリーン。
8. 【請求項８】 複数の映像を観察者の位置によって選択
   的に眼球に投影する映像表示スクリーンであって、 複数の異なる方向から映像光を入射される光学素子で、
   該各映像光を前記スクリーン表面の各々異なる位置に集
   光させるための第１の光学素子群と、 前記第１の光学素子群による前記各映像光の各集光位置
   毎に対して、異なる光射出角を有する第２の光学素子群
   とを、 それぞれスクリーンの表面又は裏面に備えていることを
   特徴とする映像表示スクリーン。
9. 【請求項９】 前記第１の光学素子群は複数の山部及び
   境界部である複数の谷部を持つレンチキュラであり、前
   記第２の光学素子群はプリズムであることを特徴とする
   請求項８に記載の映像表示スクリーン。
10. 【請求項１０】 前記第１の光学素子群は複数の山部及
    び境界部である複数の谷部を持つレンチキュラであり、
    前記第２の光学素子群は複数の山部及び境界部である複
    数の谷部を持つレンチキュラであることを特徴とする請
    求項８に記載の映像表示スクリーン。
11. 【請求項１１】 前記第１の光学素子群であるレンチキ
    ュラは、入射側が突起した向きの複数の山部を持ち、前
    記第２の光学素子群であるレンチキュラは、射出側が凹
    んだ向きの複数の山部を持つように配置されていること
    を特徴とする請求項１０に記載の映像表示スクリーン。
12. 【請求項１２】 前記第２の光学素子群であるレンチキ
    ュラは、前記第１の光学素子群であるレンチキュラの半
    分の大きさのピッチで構成され、前記第１の光学素子群
    であるレンチキュラの各光学素子の境界部は、前記第２
    の光学素子群であるレンチキュラの各光学素子の境界部
    と相対する位置に配置されていることを特徴とする請求
    項１０に記載の映像表示スクリーン。
13. 【請求項１３】 前記第２の光学素子群であるレンチキ
    ュラは、前記第１の光学素子群であるレンチキュラと同
    一の大きさのピッチであり、前記第２の光学素子群であ
    るレンチキュラの各光学素子の境界部は、前記第１の光
    学素子群であるレンチキュラの各光学素子の境界部と２
    分の１ピッチずらした位置に配置されていることを特徴
    とする請求項１０に記載の映像表示スクリーン。
14. 【請求項１４】 複数の映像を観察者の位置によって選
    択的に眼球に投影する映像表示スクリーンであって、 Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの色の映像光を発光する複数の画
    素からなる画素群を有することで、カラー表示が可能な
    表示光学素子群と、 前記各映像光の前記各画素による各照射点毎に、異なる
    光拡散方向を示す光拡散部材群とからなり、 前記表示光学素子群と光拡散部材群はそれぞれ隣接また
    は密接して配置されていることを特徴とする映像表示ス
    クリーン。
15. 【請求項１５】 前記表示光学素子群は、Ｒの色の映像
    光を発光する画素と、Ｇの色の映像光を発光する画素
    と、Ｂの色の映像光を発光する画素とが交互にかつ規則
    的に配列されてなることを特徴とする請求項１４に記載
    の映像表示スクリーン。
16. 【請求項１６】 前記光拡散部材群は、前記複数の映像
    を観察者の位置によって選択的に眼球に投影する光射出
    面がプリズム構造であるプリズムシートからなることを
    特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の映像表
    示スクリーン。
17. 【請求項１７】 前記光拡散部材群は、前記複数の映像
    を観察者の位置によって選択的に眼球に投影する光射出
    面の裏面である光入射面が複数の山部及び境界部である
    複数の谷部を持つレンチキュラ構造であることを特徴と
    する請求項１６に記載の映像表示スクリーン。
18. 【請求項１８】 前記光拡散部材群における、前記レン
    チキュラ構造の前記山部の曲率は、前記観察者の位置に
    よって選択的に眼球に投影する前記映像の数と同数の種
    類が存在することを特徴とする請求項１７に記載の映像
    表示スクリーン。
19. 【請求項１９】 前記表示光学素子群を構成する前記各
    画素は、複数種の開口幅を有することを特徴とする請求
    項１５に記載の映像表示スクリーン。
20. 【請求項２０】 前記表示光学素子群は、前記複数の映
    像を観察者の位置によって選択的に眼球に投影する複数
    の視野の大きさによって、前記各映像を形成する前記映
    像光を発光する画素の数の配分を変えていることを特徴
    とする請求項１５記載の映像表示スクリーン。
21. 【請求項２１】 前記光拡散部材群は、複数の映像を観
    察者の位置によって選択的に眼球に投影する光射出面が
    複数の山部及び境界部である複数の谷部を持つレンチキ
    ュラ構造であって、複数の映像を観察者の位置によって
    選択的に眼球に投影する面の裏面である光入射面が平滑
    構造であることを特徴とする請求項２０に記載の映像表
    示スクリーン。
22. 【請求項２２】 複数の映像を観察者の位置によって選
    択的に眼球に投影する映像表示スクリーンであって、 前記スクリーンから複数の異なる方向へ射出する前記映
    像の数と同一数の種類の、異なる開口幅を有する開口
    を、各々表示画素数分有する、開口部を設けたマスク部
    材と、 前記スクリーンに対して前記マスク側の方向から入射さ
    れ、前記マスク部材の前記各開口部を通過した入射光
    を、複数の方向に射出させるための光学素子群と、 前記光学素子群から射出された複数の前記入射光を受
    け、複数の前記入射光を透過させて射出する開口部を備
    えた画素パネルであって、 該開口部に、前記各入射光の透過率を制御して前記複数
    の映像を構成する複数の映像光として射出可能な、透過
    型の画素が複数埋設された画素パネルと、 を具備することを特徴とする映像表示スクリーン。