JP6236663B2 - Screen and multi-directional video display system - Google Patents

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Description

本発明は、複数の観察領域にそれぞれ異なる映像を提示する多指向映像表示技術に関する。   The present invention relates to a multidirectional video display technique for presenting different videos in a plurality of observation areas.

観察者がカメラの向きを操作したり、複数のカメラを切り替えたりすることによって視点位置を変えて観察するための装置は、監視やWEBカメラなど多くの分野で商用化されている。一方、観察者による操作ではなく観察者の視点位置の移動に応じて映像のアングルを変化させる技術が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。   An apparatus for observing by changing the viewpoint position by operating an orientation of a camera or switching a plurality of cameras by an observer is commercialized in many fields such as monitoring and a WEB camera. On the other hand, a technique has been proposed in which the angle of a video is changed according to the movement of the viewpoint position of the observer rather than the operation by the observer (see, for example, Non-Patent Document 1).

非特許文献1に記載の映像表示装置では、観察者の位置と映像とが連動する。そのため、カメラで撮影された映像を直感的かつ高い臨場感や存在感で観察できるという利点がある。一方、非特許文献1に記載の映像表示装置では、カメラ、観察者、表示装置が1対1対1で組み合わされる。そのため、映像表示装置の利用者が一人に限られてしまう。すなわち、多人数で同時に観察できないという問題がある。このような問題を解決するために、多人数で同時に異なる映像を観察可能な多指向映像表示装置が提案されている(例えば、非特許文献2及び3参照)。   In the video display device described in Non-Patent Document 1, the position of the observer and the video are linked. Therefore, there is an advantage that an image taken by the camera can be observed with an intuitive and high presence and presence. On the other hand, in the video display device described in Non-Patent Document 1, a camera, an observer, and a display device are combined on a one-to-one basis. Therefore, the user of a video display apparatus will be limited to one person. That is, there is a problem that many people cannot observe at the same time. In order to solve such a problem, a multi-directional video display device capable of observing different videos simultaneously by a large number of people has been proposed (for example, see Non-Patent Documents 2 and 3).

加藤 慶、他2名、可動式カメラによる社会的テレプレゼンスの強 化,情報処理学会論文誌 52(4), 1635-1643, 2011-04-15Kei Kato and two others, strengthening social telepresence with movable cameras, Transactions of Information Processing Society of Japan 52 (4), 1635-1643, 2011-04-15 小澤史朗、他6名「Novel Multi-View Display using QDA Screen with Short Projection Distance by Tiled Image Method」,SID Symposium Digest of Technical Papers, June 2011, Volume 42, Issue 1, pp. 894-897Shiro Ozawa and 6 others "Novel Multi-View Display using QDA Screen with Short Projection Distance by Tiled Image Method", SID Symposium Digest of Technical Papers, June 2011, Volume 42, Issue 1, pp. 894-897 Tohru Kawakami, Takahiro Ishinabe, Mutsumi Sasai, Mitsuru Kano, Yoshito Suzuki, Senshi Nasu, Tatsuya Uchida, Shiro Ozawa, Satoshi Mieda, Yasuhiro Yao, Munekazu Date, Hideki Takada, "Large High-Definition Multiview Display System With Wide Observation Area", Euro Display 2013, (2013.9, London, Great Britain), 28.5L, pp.350-353Tohru Kawakami, Takahiro Ishinabe, Mutsumi Sasai, Mitsuru Kano, Yoshito Suzuki, Senshi Nasu, Tatsuya Uchida, Shiro Ozawa, Satoshi Mieda, Yasuhiro Yao, Munekazu Date, Hideki Takada, "Large High-Definition Multiview Display System With Wide Observation Area", Euro Display 2013, (2013.9, London, Great Britain), 28.5L, pp.350-353

非特許文献2及び3に記載の多指向映像表示装置では、スクリーンの映像を観る人の反対側から映像を投射する必要がある。そのため、スクリーンの背後に投射するためのスペースが発生してしまうという問題があった。
上記事情に鑑み、本発明は、より小さいスペースで、複数の観察領域にそれぞれ異なる映像を提示することが可能な技術を提供することを目的とする。
In the multidirectional video display devices described in Non-Patent Documents 2 and 3, it is necessary to project a video from the opposite side of the person who watches the video on the screen. Therefore, there is a problem that a space for projecting behind the screen is generated.
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique capable of presenting different images in a plurality of observation areas in a smaller space.

本発明の一態様は、複数のプロジェクタから照射される光が複数のアイリス像をアイリス面上に結像するように凹凸が設けられたフレネルレンズと、前記プロジェクタから照射される光を反射する反射体と、を備えるスクリーンである。   One embodiment of the present invention includes a Fresnel lens provided with unevenness so that light emitted from a plurality of projectors forms a plurality of iris images on an iris surface, and reflection that reflects light emitted from the projectors And a body.

本発明の一態様は、上記のスクリーンであって、前記反射体が前記フレネルレンズの傾斜面に直接形成されている。   One aspect of the present invention is the screen described above, wherein the reflector is directly formed on the inclined surface of the Fresnel lens.

本発明の一態様は、上記のスクリーンであって、前記反射体が、表面が平滑な黒色板である。   One embodiment of the present invention is the above-described screen, wherein the reflector is a black plate having a smooth surface.

本発明の一態様は、上記のスクリーンであって、前記フレネルレンズの傾斜面に縦横異方拡散形状が設けられている。   One aspect of the present invention is the above-described screen, in which a vertical and horizontal anisotropic diffusion shape is provided on the inclined surface of the Fresnel lens.

本発明の一態様は、上記のスクリーンであって、前記フレネルレンズよりも前記プロジェクタに近い位置に、眩輝抑制体が設けられている。   One embodiment of the present invention is the above-described screen, in which a glare suppressor is provided at a position closer to the projector than the Fresnel lens.

本発明の一態様は、上記のスクリーンであって、前記フレネルレンズとして、光拡散がほとんどないレンズを用いられている。   One embodiment of the present invention is the above-described screen, in which a lens having almost no light diffusion is used as the Fresnel lens.

本発明の一態様は、上記のスクリーンと、前記スクリーンに対して像を照射する複数のプロジェクタと、を備え、前記複数のプロジェクタは、それぞれのアイリス像が連続的に重複しないように配置されている多指向映像表示システムである。   One aspect of the present invention includes the above-described screen and a plurality of projectors that irradiate the screen with images, and the plurality of projectors are arranged so that the respective iris images do not overlap continuously. Is a multi-directional video display system.

本発明により、より小さいスペースで、複数の観察領域にそれぞれ異なる映像を提示することが可能となる。   According to the present invention, different images can be presented in a plurality of observation areas in a smaller space.

本発明の実施形態である多指向映像表示システム100のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a multidirectional video display system 100 according to an embodiment of the present invention. 第一実施形態のスクリーン2が備えるフレネルレンズの一部を拡大して表した図である。It is the figure which expanded and represented a part of Fresnel lens with which the screen 2 of 1st embodiment is provided. 第二実施形態のスクリーン2が備えるフレネルレンズの傾斜面の形態を示した図である。It is the figure which showed the form of the inclined surface of the Fresnel lens with which the screen 2 of 2nd embodiment is provided. 第三実施形態のスクリーン2の構成図である。It is a block diagram of the screen 2 of 3rd embodiment. 第四実施形態のスクリーン2の構成図である。It is a block diagram of the screen 2 of 4th embodiment. 第五実施形態のスクリーン2の構成図である。It is a block diagram of the screen 2 of 5th embodiment. 第六実施形態のスクリーン2の構成図である。It is a block diagram of the screen 2 of 6th embodiment.

[システム概略]
図1は、本発明の実施形態である多指向映像表示システム100のシステム構成図である。多指向映像表示システム100は、複数のプロジェクタ1及びスクリーン2を備える。多指向映像表示システム100では、複数のプロジェクタ1から投射された像の光がスクリーン2によって反射されることにより、プロジェクタ1の数に応じた複数のアイリス像3が生成される。アイリス像とは、プロジェクタ1の投射レンズの絞りの開口がレンズや凹面鏡などにより結像された像である。一般的に、アイリス像は開口の像なので平坦である。複数のアイリス像3はスクリーン2から等距離にあり、一つのアイリス面4に含まれる。アイリス面とは、複数のアイリス像がひとつの平面に含まれるとき、その平面を指す。図1において、図示の便宜のため、アイリス面4の一部分を二点鎖線を用いて表している。アイリス面4は、スクリーン2から所定の距離に位置し、スクリーン2に平行な平面である。スクリーン2における反射光によってアイリス面4が生成されるため、プロジェクタ1とアイリス面4とは、スクリーン2に対して同一の方向に位置する。
[System overview]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a multidirectional video display system 100 according to an embodiment of the present invention. The multidirectional video display system 100 includes a plurality of projectors 1 and a screen 2. In the multidirectional video display system 100, light of images projected from the plurality of projectors 1 is reflected by the screen 2, thereby generating a plurality of iris images 3 corresponding to the number of projectors 1. The iris image is an image in which the aperture of the aperture of the projection lens of the projector 1 is imaged by a lens or a concave mirror. Generally, the iris image is flat because it is an image of an aperture. The plurality of iris images 3 are equidistant from the screen 2 and are included in one iris surface 4. The iris plane refers to a plane when a plurality of iris images are included in one plane. In FIG. 1, for convenience of illustration, a part of the iris surface 4 is represented by a two-dot chain line. The iris surface 4 is a plane located at a predetermined distance from the screen 2 and parallel to the screen 2. Since the iris surface 4 is generated by the reflected light from the screen 2, the projector 1 and the iris surface 4 are positioned in the same direction with respect to the screen 2.

スクリーン2は、非球面且つ非軸のフレネルレンズを備える。フレネルレンズの凹凸面は、観察者側に設けられる。スクリーン2(例えばフレネルレンズの傾斜面)には反射体を設ける。
複数台のプロジェクタ1は、スクリーン2のフレネルレンズから等距離に配置される。プロジェクタ1から照射された光は、反射体及びフレネルレンズを備えるスクリーン2によって集光される。アイリス面4は、プロジェクタ1の開口(アイリス)のフレネルレンズを介して共役な位置に存在する。プロジェクタ1の開口は、アイリス面4上に結像される。すなわち、ある一つのプロジェクタ1から照射された光は、アイリス面4上のそのプロジェクタに対応するアイリス像3に視点があるときにしか観察できない。そのため、特定の視点位置のみで観察可能な指向性表示を実現することが可能となる。複数のプロジェクタ1を使用し、アイリス面4上でアイリス像3を連続的かつ重複しないように生成することで、多指向映像表示が実現される。
The screen 2 includes an aspherical and non-axial Fresnel lens. The uneven surface of the Fresnel lens is provided on the observer side. A reflector is provided on the screen 2 (for example, the inclined surface of the Fresnel lens).
The plurality of projectors 1 are arranged at an equal distance from the Fresnel lens of the screen 2. The light emitted from the projector 1 is collected by a screen 2 including a reflector and a Fresnel lens. The iris surface 4 exists at a conjugate position via the Fresnel lens of the aperture (iris) of the projector 1. The opening of the projector 1 is imaged on the iris surface 4. That is, the light emitted from one projector 1 can be observed only when the iris image 3 corresponding to the projector on the iris surface 4 has a viewpoint. Therefore, it is possible to realize a directivity display that can be observed only at a specific viewpoint position. By using a plurality of projectors 1 and generating iris images 3 on the iris surface 4 continuously and without overlapping, multidirectional video display is realized.

アイリス像3の大きさは、フレネルレンズの像倍率により決定される。そのため、従来の技術では、指向性数の密度を自由に設計することができない。そこで、反射面の表面のトーリック形状を適切に設定することにより、光を適切に縦横に拡散させる。このような作用により、アイリス像3を拡大することが可能となり、より少ない台数のプロジェクタ1によって広い観察範囲の多視点映像表示を実現できる。   The size of the iris image 3 is determined by the image magnification of the Fresnel lens. For this reason, the conventional technique cannot freely design the directivity number density. Therefore, by appropriately setting the toric shape of the surface of the reflecting surface, the light is appropriately diffused vertically and horizontally. By such an action, the iris image 3 can be enlarged, and a multi-viewpoint video display with a wide observation range can be realized by a smaller number of projectors 1.

また、複数台のプロジェクタ1で等距離から投射すると、プロジェクタ1の開口(アイリス)の像がフレネルレンズを介して共役な位置に生成される。例えば、反射面の表面のトーリック形状を適切に設定することにより、各プロジェクタ1のアイリス像3が連続的かつ重複しないようにできる。そのため、視点位置によって異なった映像を提示可能な多視点映像表示が実現できる。さらに、トーリック形状を適切に形成することによりアイリス像3内の輝度分布をトップハット状にすることで、ぎらつきのない自然な映像表示を実現できる。
When a plurality of projectors 1 project from the same distance, an image of an aperture (iris) of the projector 1 is generated at a conjugate position via a Fresnel lens. For example, by appropriately setting the toric shape of the surface of the reflecting surface, the iris images 3 of the projectors 1 can be prevented from being continuously and overlapping. Therefore, it is possible to realize multi-view video display that can present different videos depending on the viewpoint position. Further, by making the luminance distribution in the iris image 3 in top hat shape by suitably forming the preparative chromatography click shapes, it can be realized glare-free natural video display.

また、本実施形態では原理として屈折を利用していない。そのため、色収差のない高画質な映像を表示することができる。
多指向映像表示システム100が備えるスクリーン2には、複数の実施形態が存在する。以下、スクリーン2の各実施形態について説明する。
In this embodiment, refraction is not used as a principle. Therefore, it is possible to display a high-quality video without chromatic aberration.
There are a plurality of embodiments of the screen 2 included in the multidirectional video display system 100. Hereinafter, each embodiment of the screen 2 will be described.

[第一実施形態]
図2は、第一実施形態のスクリーン2が備えるフレネルレンズの一部を拡大して表した図である。第一実施形態のスクリーン2が備えるフレネルレンズの傾斜面には反射体が設けられる。フレネルレンズには、フレネルレンズとして機能しない不要面201が存在する。フレネルレンズの不要面201には光吸収体が設けられる。光吸収体は、例えば黒色の物質を用いて構成されてもよい。スクリーン2がこのように構成されることにより、コントラストが向上する。また、同心円状のエッジが黒色であることにより、ホットバーが抑制され表示画像の品質が向上する。
[First embodiment]
FIG. 2 is an enlarged view of a part of the Fresnel lens included in the screen 2 of the first embodiment. A reflector is provided on the inclined surface of the Fresnel lens provided in the screen 2 of the first embodiment. The Fresnel lens has an unnecessary surface 201 that does not function as a Fresnel lens. A light absorber is provided on the unnecessary surface 201 of the Fresnel lens. The light absorber may be configured using, for example, a black material. By configuring the screen 2 in this way, the contrast is improved. Further, since the concentric edges are black, the hot bar is suppressed and the quality of the display image is improved.

[第二実施形態]
図3は、第二実施形態のスクリーン2が備えるフレネルレンズの傾斜面の形態を示した図である。第二実施形態のスクリーン2が備えるフレネルレンズの傾斜面には反射体が設けられる。フレネルレンズの反射面の表面は、二次元トーリック形状202を具備する。このように、第二実施形態では傾斜面の表面構造が非平滑である。このように構成されたフレネルレンズの反射面は、上下左右に異方性トップハット拡散を実現する。また、フレネルレンズの円弧状のエッジ部分が波打つ形状であるため、ホットバーを回避できる。
なお、第二実施形態において、第一実施形態のように不要面201に光吸収体が設けられてもよい。このように構成されることにより、第一実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a view showing the form of the inclined surface of the Fresnel lens provided in the screen 2 of the second embodiment. A reflector is provided on the inclined surface of the Fresnel lens provided in the screen 2 of the second embodiment. The surface of the reflection surface of the Fresnel lens has a two-dimensional toric shape 202. Thus, in the second embodiment, the surface structure of the inclined surface is non-smooth. The reflection surface of the Fresnel lens configured in this manner realizes anisotropic top hat diffusion vertically and horizontally. Further, since the arc-shaped edge portion of the Fresnel lens has a wavy shape, a hot bar can be avoided.
In the second embodiment, a light absorber may be provided on the unnecessary surface 201 as in the first embodiment. By being configured in this way, it is possible to obtain the same effect as in the first embodiment.

[第三実施形態]
図4は、第三実施形態のスクリーン2の構成図である。
フレネルレンズ211の前面には、縦横異方拡散DLC(Diffused Light Control)フィルム212が設けられる。縦横異方拡散用DLCフィルム212の前面(スクリーン2の最表面)には、表面形状拡散フィルム(AGフィルム)213が設けられる。
[Third embodiment]
FIG. 4 is a configuration diagram of the screen 2 of the third embodiment.
A longitudinal and lateral anisotropic diffusion DLC (Diffused Light Control) film 212 is provided on the front surface of the Fresnel lens 211. A surface shape diffusion film (AG film) 213 is provided on the front surface (outermost surface of the screen 2) of the vertical and horizontal anisotropic diffusion DLC film 212.

第三実施形態では、フレネルレンズ211の表面が平滑である。フレネルレンズ211の前面に縦横異方拡散用DLCフィルム212が設けられることにより、所定量の光が拡散され、複数のアイリス像3が形成される。縦横異方拡散用DLCフィルム212の表面が平面であるため、プロジェクタ1の直接反射光による、輝点(ホットスポット)と反射フレネルエッジによるホットバーとが発生するおそれがある。この問題を解決するため、表面形状拡散フィルム213が眩輝抑制体としてスクリーン2の最表面に設けられている。このように構成されることにより、良好な表示画像を得ることが可能となる。   In the third embodiment, the surface of the Fresnel lens 211 is smooth. By providing the vertical and horizontal anisotropic diffusion DLC film 212 on the front surface of the Fresnel lens 211, a predetermined amount of light is diffused, and a plurality of iris images 3 are formed. Since the surface of the DLC film 212 for anisotropic diffusion in the vertical and horizontal directions is a flat surface, there is a possibility that a bright spot (hot spot) and a hot bar due to the reflected Fresnel edge are generated by the direct reflected light of the projector 1. In order to solve this problem, the surface shape diffusion film 213 is provided on the outermost surface of the screen 2 as a dazzling suppressor. With such a configuration, a good display image can be obtained.

なお、フレネルレンズ211の傾斜面に縦横異方拡散DLCフィルム212を設ける構成は、他の実施形態において採用されてもよい。そのように構成されることにより、拡散効果を高めることが可能である。また、拡散効果を高められることによりアイリス像3を所望の範囲まで広げることが可能である。そのため、設計の自由度が高まるという効果も得られる。   In addition, the structure which provides the vertical and horizontal anisotropic diffusion DLC film 212 in the inclined surface of the Fresnel lens 211 may be employ | adopted in other embodiment. With such a configuration, it is possible to enhance the diffusion effect. Moreover, it is possible to expand the iris image 3 to a desired range by enhancing the diffusion effect. Therefore, the effect that the freedom degree of design increases is also acquired.

[第四実施形態]
図5は、第四実施形態のスクリーン2の構成図である。
平面鏡221の前面に、縦横異方拡散DLCフィルム222が設けられる。縦横異方拡散DLCフィルム222の前面に、透明なフレネルレンズ223が設けられる。フレネルレンズ223の前面(スクリーン2の最表面)に、表面形状拡散フィルム(AGフィルム)224が設けられる。
縦横異方拡散DLCフィルム222が設けられることにより、所定量の光が拡散され、複数のアイリス像3が形成される。
[Fourth embodiment]
FIG. 5 is a configuration diagram of the screen 2 according to the fourth embodiment.
A vertical and horizontal anisotropic diffusion DLC film 222 is provided on the front surface of the plane mirror 221. A transparent Fresnel lens 223 is provided on the front surface of the longitudinal and lateral anisotropic diffusion DLC film 222. A surface shape diffusion film (AG film) 224 is provided on the front surface of the Fresnel lens 223 (the outermost surface of the screen 2).
By providing the vertical and horizontal anisotropic diffusion DLC film 222, a predetermined amount of light is diffused, and a plurality of iris images 3 are formed.

もし、スクリーン2の最表面がフレネルレンズ223であると、フレネルレンズ223の表面が平面であるため、プロジェクタ1の直接反射光による輝点(ホットスポット)が発生するおそれがある。この問題を解決するため、表面形状拡散フィルム224が眩輝抑制体としてスクリーン2の最表面に設けられている。このように構成されることにより、良好な表示画像を得ることが可能となる。   If the outermost surface of the screen 2 is the Fresnel lens 223, since the surface of the Fresnel lens 223 is a flat surface, a bright spot (hot spot) due to the direct reflected light of the projector 1 may occur. In order to solve this problem, the surface shape diffusion film 224 is provided on the outermost surface of the screen 2 as a dazzling suppressor. With such a configuration, a good display image can be obtained.

第四実施形態では、フレネルレンズ223を光が2回通過する。そのため、拡散がほとんど無い透明度の高いフレネルレンズ223を用いることによって、画質が向上させることが可能となる。
なお、スクリーン2の前面に眩輝抑制体を設ける構成は、他の実施形態において採用されてもよい。そのように構成されることにより、画質を向上させることが可能である。
In the fourth embodiment, light passes through the Fresnel lens 223 twice. Therefore, the image quality can be improved by using the highly transparent Fresnel lens 223 with little diffusion.
In addition, the structure which provides a glare suppression body in the front surface of the screen 2 may be employ | adopted in other embodiment. With such a configuration, it is possible to improve the image quality.

第一実施形態のように傾斜面に反射体が設けられ且つフレネルレンズの凹凸面がプロジェクタ1側に設けられる場合、平坦面がなくホットスポットが表れにくい構造となる。そのため、画質向上の効果は限定的となるが、フレネルレンズの傾斜面による鏡面反射による輝点を抑制することができる。   When the reflector is provided on the inclined surface and the uneven surface of the Fresnel lens is provided on the projector 1 side as in the first embodiment, there is no flat surface and a hot spot hardly appears. Therefore, although the effect of improving the image quality is limited, it is possible to suppress bright spots due to specular reflection by the inclined surface of the Fresnel lens.

また、光拡散がほとんど無い透明度の高いフレネルレンズを用いる構成は、他の実施形態において採用されてもよい。そのように構成されることにより、画質を向上させることが可能である。
また、図5ではフレネルレンズ223と平面鏡221の鏡面と間の距離は縦横異方拡散DLCフィルム222の厚さに一致しているが、この距離をより大きくしてもよい。たとえば、フレネルレンズ223と平面鏡221との間に空隙が設けられてもよい。空隙の間隔を調整することにより、フレネルレンズ223の合成焦点距離を変え、アイリス像3の位置を調整することができる。
In addition, a configuration using a highly transparent Fresnel lens with little light diffusion may be adopted in other embodiments. With such a configuration, it is possible to improve the image quality.
In FIG. 5, the distance between the Fresnel lens 223 and the mirror surface of the plane mirror 221 is equal to the thickness of the longitudinal and lateral anisotropic diffusion DLC film 222, but this distance may be made larger. For example, a gap may be provided between the Fresnel lens 223 and the plane mirror 221. By adjusting the gap interval, the combined focal length of the Fresnel lens 223 can be changed and the position of the iris image 3 can be adjusted.

[第五実施形態]
図6は、第五実施形態のスクリーン2の構成図である。
平面鏡231の前面に、フレネルレンズ232が設けられる。フレネルレンズ232の前面(スクリーン2の最表面)に、眩輝抑制体である表面形状拡散フィルム233が設けられる。
[Fifth embodiment]
FIG. 6 is a configuration diagram of the screen 2 according to the fifth embodiment.
A Fresnel lens 232 is provided on the front surface of the plane mirror 231. On the front surface of the Fresnel lens 232 (the outermost surface of the screen 2), a surface shape diffusion film 233 that is a dazzling suppressor is provided.

もし、スクリーン2の最表面がフレネルレンズ232であると、フレネルレンズ232の表面が平面であるため、プロジェクタ1の直接反射光による輝点(ホットスポット)が発生するおそれがある。この問題を解決するため、表面形状拡散フィルム233が眩輝抑制体としてスクリーン2の最表面に設けられている。このように構成されることにより、良好な表示画像を得ることが可能となる。   If the outermost surface of the screen 2 is the Fresnel lens 232, since the surface of the Fresnel lens 232 is a flat surface, a bright spot (hot spot) due to the direct reflected light of the projector 1 may occur. In order to solve this problem, the surface shape diffusion film 233 is provided on the outermost surface of the screen 2 as a dazzling suppressor. With such a configuration, a good display image can be obtained.

また、表面形状拡散フィルム233の異方拡散の量にあわせてプロジェクタ1の位置を設定することにより、アイリス像3を連続的かつ重複しないように生成しマルチ結像アイリス面4を形成することが可能となる。   Further, by setting the position of the projector 1 according to the amount of anisotropic diffusion of the surface shape diffusion film 233, the iris image 3 can be generated continuously and without overlapping to form the multi-imaging iris surface 4. It becomes possible.

第五実施形態では、フレネルレンズ232を光が2回通過する。そのため、拡散がほとんど無い透明度の高いフレネルレンズ232を用いることによって、画質を向上させることが可能となる。   In the fifth embodiment, light passes through the Fresnel lens 232 twice. Therefore, it is possible to improve image quality by using a highly transparent Fresnel lens 232 that hardly diffuses.

第五実施形態では、2つの機能を表面形状拡散フィルム233で兼ねている。そのため、低い価格でスクリーン2を製造することが容易となる。また、表面形状拡散フィルム233上にフレネルレンズ232の形状をUV転写することによってフレネルレンズ232が形成されてもよい。このようにフレネルレンズ232が形成されることにより、平面鏡231にフィルムをはるだけでスクリーン2を作成することが可能となる。
また、拡散体が一枚のみであり、鋭い指向性を得ることが容易である。そのため、損失が少なく、効率や指向性密度を向上させることが可能である。
また、図6ではフレネルレンズ232と平面鏡231の鏡面とは密着しているが、フレネルレンズ232と平面鏡231との間に空隙が設けられてもよい。空隙の間隔を調整することにより、フレネルレンズ232の合成焦点距離を変え、アイリス像3の位置を調整することができる。
In the fifth embodiment, the surface shape diffusion film 233 also serves two functions. Therefore, it becomes easy to manufacture the screen 2 at a low price. Further, the Fresnel lens 232 may be formed by UV-transferring the shape of the Fresnel lens 232 on the surface shape diffusion film 233. By forming the Fresnel lens 232 in this way, the screen 2 can be created simply by applying a film to the plane mirror 231.
Moreover, since there is only one diffuser, it is easy to obtain sharp directivity. Therefore, there is little loss and it is possible to improve efficiency and directivity density.
In FIG. 6, the Fresnel lens 232 and the mirror surface of the plane mirror 231 are in close contact with each other, but a gap may be provided between the Fresnel lens 232 and the plane mirror 231. By adjusting the gap interval, the combined focal length of the Fresnel lens 232 can be changed and the position of the iris image 3 can be adjusted.

[第六実施形態]
図7は、第六実施形態のスクリーン2の構成図である。
黒色の板241(例えば、アクリル製の板)の前面に、フレネルレンズ242が設けられる。フレネルレンズ242の前面(スクリーン2の最表面)に、表面形状拡散フィルム243が設けられる。
[Sixth embodiment]
FIG. 7 is a configuration diagram of the screen 2 according to the sixth embodiment.
A Fresnel lens 242 is provided on the front surface of a black plate 241 (for example, an acrylic plate). A surface shape diffusion film 243 is provided on the front surface of the Fresnel lens 242 (the outermost surface of the screen 2).

黒色の板241は、表面が平滑な黒色の物質で構成される。黒色の板241は、第四実施形態における平面鏡221及び第五実施形態における平面鏡231と同趣旨の役割を果たす。すなわち、黒色の板241は、フレネルレンズ242を前面側から通過した光を反射する。このように構成された第六実施形態では、平面鏡が用いられる第四実施形態及び第五実施形態に比べて光効率は低下するものの、背景が黒色であるため高コントラスト化を実現できる。
また、図7ではフレネルレンズ242と平面鏡241の鏡面とは密着しているが、フレネルレンズ242と平面鏡241との間に空隙が設けられてもよい。空隙の間隔を調整することにより、フレネルレンズ242の合成焦点距離を変え、アイリス像3の位置を調整することができる。
The black plate 241 is made of a black material having a smooth surface. The black plate 241 plays the same role as the plane mirror 221 in the fourth embodiment and the plane mirror 231 in the fifth embodiment. That is, the black plate 241 reflects light that has passed through the Fresnel lens 242 from the front side. In the sixth embodiment configured as described above, although the light efficiency is reduced as compared with the fourth and fifth embodiments in which a plane mirror is used, a high contrast can be realized because the background is black.
In FIG. 7, the Fresnel lens 242 and the mirror surface of the plane mirror 241 are in close contact, but a gap may be provided between the Fresnel lens 242 and the plane mirror 241. By adjusting the gap interval, the combined focal length of the Fresnel lens 242 can be changed and the position of the iris image 3 can be adjusted.

[変形例]
スクリーン2が備えるフレネルレンズは、必ずしも非球面かつ非軸である必要は無い。フレネルレンズを非軸であるように構成するか否かは、プロジェクタ1及びアイリス像3の位置関係に応じて決定してもよい。プロジェクタ1の鏡像とフレネルレンズのレンズ中心とを結ぶ直線上にアイリス像3が結像される。そのため、フレネルレンズが非軸でない場合は、プロジェクタ1の近傍にアイリス像3が生成される。つまり、フレネルレンズが非軸でない場合、スクリーン2によるプロジェクタ1の光源の鏡面反射がアイリス像3と同軸になる。そのため不都合が生じる可能性がある。また、大面積(フレネルレンズの直径が大きい)場合、収差によりアイリス像3が不明瞭となる。そのため、フレネルレンズは非球面として構成されることが望ましい。ただし、スクリーン2が小型であり投射距離が長い場合には、フレネルレンズは球面であってもアイリス像3を十分明瞭に生成可能である。以上のとおり、フレネルレンズに非球面構造を採用することで、有効に特性向上を図ることが可能である。
[Modification]
The Fresnel lens provided in the screen 2 does not necessarily need to be aspheric and non-axial. Whether or not the Fresnel lens is configured to be non-axial may be determined according to the positional relationship between the projector 1 and the iris image 3. An iris image 3 is formed on a straight line connecting the mirror image of the projector 1 and the lens center of the Fresnel lens. Therefore, when the Fresnel lens is not non-axial, an iris image 3 is generated in the vicinity of the projector 1. That is, when the Fresnel lens is not non-axial, the specular reflection of the light source of the projector 1 by the screen 2 is coaxial with the iris image 3. This may cause inconvenience. When the area is large (the diameter of the Fresnel lens is large), the iris image 3 becomes unclear due to aberration. Therefore, it is desirable that the Fresnel lens is configured as an aspherical surface. However, when the screen 2 is small and the projection distance is long, the iris image 3 can be generated sufficiently clearly even if the Fresnel lens is spherical. As described above, it is possible to effectively improve the characteristics by adopting an aspheric structure for the Fresnel lens.

スクリーン2のフレネルレンズにおける凹凸面は、観察者と反対側に設けられてもよい。この場合、フレネルレンズの平坦面での屈折により色収差が発生する。しかしながら、実効的なフレネルレンズの焦点距離を短くできるため、短い投射距離で大画面の表示が容易となる。さらに、フレネルレンズの傾斜面の傾斜角が小さくなるため、スクリーン2に対し平行に近い角度でプロジェクタ1から投射することも可能となる。   The uneven surface of the Fresnel lens of the screen 2 may be provided on the side opposite to the observer. In this case, chromatic aberration occurs due to refraction on the flat surface of the Fresnel lens. However, since the effective focal length of the Fresnel lens can be shortened, it is easy to display a large screen with a short projection distance. Furthermore, since the inclination angle of the inclined surface of the Fresnel lens becomes small, it is possible to project from the projector 1 at an angle close to parallel to the screen 2.

フレネルレンズにおける凹凸面が観察者と反対側に設けられる場合、第五実施形態では、フレネルレンズ232の平滑面に反射体を設けることで構成を簡素化することができる。   When the uneven surface of the Fresnel lens is provided on the side opposite to the observer, in the fifth embodiment, the configuration can be simplified by providing a reflector on the smooth surface of the Fresnel lens 232.

以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行っても良い。   As mentioned above, although embodiment of this invention has been described with reference to drawings, the said embodiment is only the illustration of this invention, and it is clear that this invention is not limited to the said embodiment. is there. Accordingly, additions, omissions, substitutions, and other changes of the components may be made without departing from the technical idea and scope of the present invention.

複数の位置にそれぞれ異なる映像を提供するシステムに適用可能である。   The present invention is applicable to a system that provides different images at a plurality of positions.

1…プロジェクタ, 2…スクリーン, 3…アイリス像, 4…アイリス面, 201…不要面, 202…二次元トーリック形状, 211…フレネルレンズ, 212…縦横異方拡散DLCフィルム, 213…表面形状拡散フィルム, 221…平面鏡, 222…縦横異方拡散DLCフィルム, 223…フレネルレンズ, 224…表面形状拡散フィルム, 231…平面鏡, 232…フレネルレンズ, 233…表面形状拡散フィルム, 241…黒色の板, 242…フレネルレンズ, 243…表面形状拡散フィルム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 2 ... Screen, 3 ... Iris image, 4 ... Iris surface, 201 ... Unnecessary surface, 202 ... Two-dimensional toric shape, 211 ... Fresnel lens, 212 ... Vertical / horizontal anisotropic diffusion DLC film, 213 ... Surface shape diffusion film , 221 ... Planar mirror, 222 ... Vertical and horizontal anisotropic DLC film, 223 ... Fresnel lens, 224 ... Surface shape diffusion film, 231 ... Plane mirror, 232 ... Fresnel lens, 233 ... Surface shape diffusion film, 241 ... Black plate, 242 ... Fresnel lens, 243 ... Surface shape diffusion film

Claims (3)

複数のプロジェクタから照射される光が複数のアイリス像をアイリス面上に結像するように凹凸が設けられたフレネルレンズと、
前記プロジェクタから照射される光を反射する反射体と、
を備えるスクリーンであって、
前記フレネルレンズの傾斜面にトーリック形状からなる縦横異方拡散形状が設けられているスクリーン。
A fresnel lens provided with irregularities so that light emitted from a plurality of projectors forms a plurality of iris images on the iris surface;
A reflector that reflects light emitted from the projector;
A screen comprising:
A screen in which a vertical and horizontal anisotropic diffusion shape having a toric shape is provided on an inclined surface of the Fresnel lens.
複数のプロジェクタから照射される光が複数のアイリス像をアイリス面上に結像するように凹凸が設けられたフレネルレンズと、
前記プロジェクタから照射される光を反射する反射体と、
を備えるスクリーンであって、
前記フレネルレンズと前記反射体との間に、縦横異方拡散体が設けられ、
前記フレネルレンズよりも前記プロジェクタに近い位置に、眩輝抑制体が設けられているスクリーン。
A fresnel lens provided with irregularities so that light emitted from a plurality of projectors forms a plurality of iris images on the iris surface;
A reflector that reflects light emitted from the projector;
A screen comprising:
A vertical and horizontal anisotropic diffuser is provided between the Fresnel lens and the reflector,
A screen provided with a dazzling suppressor at a position closer to the projector than the Fresnel lens.
請求項1又は請求項に記載のスクリーンと、
前記スクリーンに対して像を照射する複数のプロジェクタと、
を備え、
前記複数のプロジェクタは、それぞれのアイリス像が連続的に重複しないように配置されている多指向映像表示システム。
A screen according to claim 1 or claim 2 ,
A plurality of projectors for illuminating the screen with an image;
With
The multi-directional video display system in which the plurality of projectors are arranged so that respective iris images do not continuously overlap.
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