JP2003337382A5 - 映像表示スクリーン、映像表示装置並びに映像表示方法 - Google Patents

Description

【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、映像表示装置並びに映像表示方法に関するものである。

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、映像表示装置並びに映像表示方法を提供することにある。

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。
また、第２３の発明は、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。
また、第２４の発明は、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。
また、第２５の発明は、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。
また、第２６の発明は、第２５の発明に係る映像表示装置において、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。
この構成は、上記した実施形態の図５の構成に対応する。
また、第２７の発明は、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。
また、第２８の発明は、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。
また、第２９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ための映像表示方法であって、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。
また、第３０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ための映像表示方法であって、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。
また、第３１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ための映像表示方法であって、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。
また、第３２の発明は、第３１の発明に係る映像表示方法において、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。
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。
また、第３３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ための映像表示方法であって、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。
また、第３４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ための映像表示方法であって、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、映像表示装置並びに映像表示方法を提供することができる。

また、外光反射のない映像表示スクリーン、映像表示装置並びに映像表示方法を提供することができる。

また、歪のない映像を投影可能な映像表示スクリーン、映像表示装置並びに映像表示方法を提供することができる。

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、映像表示装置並びに映像表示方法を提供することができる。

また、迷光の発生がない映像表示スクリーン、映像表示装置並びに映像表示方法を提供することができる。

Claims (34)

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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。
23. 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。
24. 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。
25. 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。
26. 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２５記載の映像表示装置。
27. 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。
28. 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。
29. 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。
30. 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。
31. 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。
32. 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３１記載の映像表示方法。
33. 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。
34. 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。