JP3264457B2

JP3264457B2 - 多画面表示装置

Info

Publication number: JP3264457B2
Application number: JP01506893A
Authority: JP
Inventors: 憲二中沢; 登美夫岸本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1993-02-02
Filing date: 1993-02-02
Publication date: 2002-03-11
Anticipated expiration: 2017-03-11
Also published as: JPH06230738A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多画面表示装置に関
し、特に、テレビ会議システム、ゲームシステム等の表
示装置に適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレビ会議システム、ゲームシス
テム等の表示装置に、異なった複数の表示画面を表示す
るには、１枚の表示画面を複数個に分割してそれぞれ複
数の画像を表示する方法、あるいは１台の表示装置にウ
ィンドウを作り、複数の表示画面をそれぞれのウィンド
ウ内に表示する方法、さらには、表示装置を複数台用意
して、それぞれの表示装置にそれぞれの表示画面を表示
する方法があった。

【０００３】分割して表示する方法は、簡単に構成で
き、多地点の遠隔監視システム等に用いられ、一括して
全ての状態を把握するのに有用である。ウィンドウ内に
表示する方法は、複雑な構成ではあるがワークステーシ
ョンやパーソナルコンピュータの表示方法としては一般
化している。この表示法は、ランダムに生まれるユーザ
要望に対応できるフレキシブルな多画面表示方法であ
る。

【０００４】一方、複数の表示装置にそれぞれ表示する
方法は最も簡単な構成であり、テレビ会議システムにお
いて異なった角度から撮像した映像を表示する方法とし
て使われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の多画面表示技術では、１台の表示装置を複数人で共
有し、その映像を見るにしても同一の映像を見ているの
で、例えば、テレビゲームの表示装置の場合、その表示
画面を各個人が専有（プライベート化）することができ
ないという問題があった。

【０００６】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであり、本発明の目的は、２枚のレンチキュ
ラレンズの間に拡散板を挟んだダブルレンチキュラスク
リーンを有する新規な多画面表示装置を提供することに
ある。

【０００７】

【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的及び新
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かにする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、異なった位置に設置されている複数の
プロジェクタからの投射像を光指向性制御スクリーン上
に投影像として表示する多画面表示装置であって、前記
光指向性制御スクリーンは、２枚のレンチキュラレンズ
の間に拡散板を挟んだダブルレンチキュラスクリーンで
あり、前記２枚のレンチキュラレンズは、レンズの数、
焦点距離、ピッチ長、並びに材料が同じで、かつ、前記
拡散板のプロジェクタ側の面に配置されるレンチキュラ
レンズの厚さが、前記拡散板の観察領域側の面に配置さ
れるレンチキュラレンズの厚さよりも小さいこと特徴と
する。

【００１０】

【００１１】

【作用】前記の手段によれば、光指向性制御スクリーン
として、２枚のレンチキュラレンズの間に拡散板を挟ん
だダブルレンチキュラスクリーンを用いたので、１台の
表示装置の異なる観察領域にそれぞれ異なる映像を表示
することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の多画面表示方法の原理及び実
施例を図面を用いて詳細に説明する。なお、実施例を説
明する全図において、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。

【００１３】〔原理〕図２は、本発明の多画面表示方法
の原理を説明するための図である。

【００１４】光指向性制御スクリーンは、図２に示すよ
うに、レンチキュラレンズ（１）１０１と拡散板１０
２、及びレンチキュラレンズ（２）１０３から構成され
る（このようにして構成したスクリーンを以下、ダブル
レンチキュラスクリーンという）。プロジェクタ１０４
から出射した光は、レンチキュラレンズ（１）１０１を
通過した後、拡散板１０２上に点光源１１０を形成す
る。拡散板１０２上に形成された点光源１１０から光が
出射し、レンチキュラレンズ（２）１０３を通過してい
く。プロジェクタ１０４からレンチキュラレンズ（１）
１０１までの距離をＬ１、レンチキュラレンズ（２）１
０３から観察位置までの距離をＬ２とすると、簡単な比
例関係から次式が成立する。

【００１５】

【数１】Ｌ２／Ｌ１＝（ｍ２・ｐ２・ｄ２）／（ｍ１・ｐ１・ｄ１） ……（１）ここで、ｍ１，ｍ２はレンチキュラレンズ（１）１０
１，レンチキュラレンズ（２）１０３を構成するレンズ
の数、ｐ１，ｐ２はレンチキュラレンズ（１）１０１，
レンチキュラレンズ（２）１０３のピッチ長、ｄ１，ｄ
２はレンチキュラレンズ（１）１０１，レンチキュラレ
ンズ（２）１０３の厚さである。また、レンチキュラレ
ンズ（１）１０１，レンチキュラレンズ（２）１０３
は、同質の材料で形成されていると仮定した。式（１）
から、観察位置Ｌ２は、レンチキュラレンズ（１）１０
１，レンチキュラレンズ（２）１０３のピッチ数やピッ
チが同じであれば、式（１）を変形して、厚さの比だけ
で決定される次式が得られる。

【００１６】

【数２】Ｌ２／Ｌ１＝ｄ２／ｄ１ ……（１）’ ダブルレンチキュラスクリーンから観察位置までの距離
Ｌ２はプロジェクタ１０４からスクリーンまでの距離、
すなわち、投影距離が一定であれば（変わらなけれ
ば）、表示装置用スクリーンを構成するレンチキュラレ
ンズの厚さの比だけで決定されることになる。

【００１７】次に、レンチキュラレンズの厚さと観察領
域の幅をいかに形成するかについて述べる。１つのスク
リーンを共有して固有の映像を観察するプライベート表
示法において、１つの観察領域と他の観察領域は、それ
ぞれ完全に分離された幅広い観察領域を必要とする。観
察領域は通常ダブルレンチキュラスクリーンの主ロブに
よって形成されるが、ダブルレンチキュラスクリーン
は、通常多くのサイドロブを有している。１つのプロジ
ェクタにとってはサイドロブであるが、他のプロジェク
タが主ロブとして使用していてオーバーラップすると、
クロストークが現れるので、プライベート表示法は達成
できない。

【００１８】ダブルレンチキュラスクリーンの設計にあ
たり、レンチキュラレンズの厚さはクロストークを避け
るためには薄くなければならない。

【００１９】次に、２つのレンチキュラスクリーンを作
成して、その光強度分布の測定を行った。

【００２０】〔測定１〕レンチキュラレンズ（１）と
（２）はその焦点距離に等しい同じ厚さとした。このと
き光源と観測領域をダブルレンチキュラスクリーンに対
し対称となる位置に配置した。

【００２１】図３は、このときの光強度の分布図であ
る。ダブルレンチキュラスクリーンから２００cm付近の
強い分布は主ロブによるものである。両側にサイドロブ
による弱い分布が観察される。

【００２２】図４は、ダブルレンチキュラスクリーンか
ら２００cmの距離における観察位置と光強度の関係を示
す図である。約１０cm幅の強いピークが観察位置の中心
において観察される。

【００２３】観察領域の幅が１０cmしかないので、観察
者が頭をまわすと、一方の眼は観察領域からはずれてし
まい、このピークの幅は観察領域の幅として十分ではな
い。

【００２４】この測定から、レンチキュラレンズ（１）
及び（２）を同じ厚さとしたのでは、十分な観察領域が
得られず、多画面表示方式として不適当なことがわか
る。

【００２５】〔測定２〕次に、ダブルレンチキュラレン
ズ（１）の厚さは焦点距離以下とし、レンチキュラレン
ズ（２）の厚さを焦点距離と同じにした。すなわち、ｄ
１＜ｄ２となるので、前式（１）’式より観察位置Ｌ２
は後方へ移動することがわかる。

【００２６】図５は、このときの光強度の分布図であ
り、分布のピークが後方へ移動し、分布の幅が拡大して
いることが観察される。

【００２７】図６は、ダブルレンチキュラスクリーンか
ら２２０cmの距離における観察位置と光強度の関係を示
す図である。光強度は約１／４に減少しているが、観察
領域の幅が約４０cmに拡大していることがわかる。

【００２８】この測定から、ｄ１＜ｄ２の条件を満たせ
ば、１つのダブルレンチキュラスクリーン上にオーバー
ラップすることなく複数の異なる映像を得ることがで
き、多画面表示が可能である。

【００２９】〔実施例１〕図１は、本発明の実施例の概
略構成を模式的に示す図である。

【００３０】本実施例の多画面表示装置において、図１
に示すように、光指向性制御スクリーン（ダブルレンチ
キュラスクリーン）１０９は、拡散板１０２をかまぼこ
状のマイクロレンズを有する２枚のレンチキュラレンズ
（１）１０１及びレンチキュラレンズ（２）１０３によ
って挟んだ構造となっている。ここで、レンチキュラレ
ンズ（１）１０１及びレンチキュラレンズ（２）１０３
は、それぞれ構成するレンズの数とその焦点距離、ピッ
チ長が同じで、かつ、同質の材料で形成した。そして、
レンチキュラレンズ（１）１０１の厚さをレンチキュラ
レンズ（２）１０３より薄いものを使用した（ｄ１＜ｄ
２）。

【００３１】プロジェクタＡ１０５，プロジェクタＢ１
０６から投射された映像は、それぞれダブルレンチキュ
ラスクリーン１０９と対称な位置に観察領域Ａ１０７，
観察領域Ｂ１０８を形成するため、その領域において映
像を観察できる。

【００３２】実施例１では、２台のプロジェクタがそれ
ぞれ異なった位置に設置されているため、観察領域もそ
れぞれ異なった位置に形成され、オーバーラップしない
ことは、前記の測定２からも理解できる。なお、観察者
の数が増えれば、映像がオーバーラップしない範囲で、
プロジェクタを増設すればよい。

【００３３】以上、本発明を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し得る
ことはいうまでもない。

【００３４】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、１台の表示装置を複数人で共有し、それぞれ各人固
有の映像を観察することができる。すなわち、映像の専
有化（プライベート化）ができるので、表示装置を複数
台準備する必要がなくなり、フロアスペースを有効に使
用できる。

【００３５】また、次のような従来にない新しい利用の
仕方ができる。

【００３６】テレビ会議装置では、会議出席者が全て同
一の画面を見るのではなく、１台の表示装置であっても
各々の出席者が異なった画像を観察することができれ
ば、従来にない応用が広がるであろう。例えば、ある出
席者は東京の支社とテレビ会議を通じて打ち合わせを行
い、別の出席者は大阪の支社と連絡を取り合うという使
い方もできる。さらに、別の出席者はその会議に必要な
資料をその表示装置に表示させて確認するという使い方
もできる。

【００３７】ゲーム用表示装置においてもゲーム参加者
が異なった画像を見ることによって新しい応用が期待で
きる。表示装置を前に２人が並んで着席し、それぞれ異
なった画像を見ることができれば、両者がインタラクテ
ィブにゲームを楽しむこともできるし、また、独立に異
なったゲームも楽しむことができる。

【００３８】教育用表示装置としても様々な応用が期待
できる。教室に設置された大画面表示装置には、先生用
と生徒用それぞれ異なった画像が表示されている。例え
ば、生徒用には回答が示されていない問題が表示され、
一方、先生用には回答と解説が表示されている。先生用
と生徒用は同じ表示装置を見ているが異なった表示画面
を観察していることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多画面表示装置の一実施例の概略構
成を模式的に示す図、

【図２】本発明の多画面表示方法の原理を説明するた
めの図、

【図３】測定１のダブルレンチキュラスクリーンの光
強度分布図、

【図４】測定１のダブルレンチキュラスクリーンから
２００cmの距離における観察位置と光強度の関係を示す
図、

【図５】測定２のダブルレンチキュラスクリーンの光
強度の分布図、

【図６】測定２のダブルレンチキュラスクリーンから
２２０cmの距離における観察位置と光強度の関係を示す
図。

【符号の説明】

１０１…レンチキュラレンズ（１）、１０２…拡散板、
１０３…レンチキュラレンズ（２）、１０４…プロジェ
クタ、１０５…プロジェクタＡ、１０６…プロジェクタ
Ｂ、１０７…観察領域Ａ、１０８…観察領域Ｂ、１０９
…光指向性制御スクリーン、１１０…点光源。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09G 3/02 G03B 21/62 G09F 9/00 G09F 9/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】異なった位置に設置されている複数のプ
ロジェクタからの投射像を光指向性制御スクリーン上に
投影像として表示する多画面表示装置であって、前記光指向性制御スクリーンは、２枚のレンチキュラレ
ンズの間に拡散板を挟んだダブルレンチキュラスクリー
ンであり、前記２枚のレンチキュラレンズは、レンズの数、焦点距
離、ピッチ長、並びに材料が同じで、かつ、前記拡散板
のプロジェクタ側の面に配置されるレンチキュラレンズ
の厚さが、前記拡散板の観察領域側の面に配置されるレ
ンチキュラレンズの厚さよりも小さいことを特徴とする
画面表示装置。