JPH0965260A

JPH0965260A - 映像表示装置とこれに用いる凹面鏡及びスクリ−ン

Info

Publication number: JPH0965260A
Application number: JP21471595A
Authority: JP
Inventors: Satoru Oishi; 哲大石; Hiroki Yoshikawa; 博樹吉川; Hideo Tanide; 秀雄谷出
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-08-23
Filing date: 1995-08-23
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【目的】観視スペースが広くかつ装置の設置スペース
が小規模な凹面鏡を用いた映像表示装置を提供するにあ
る。【構成】投写部４の陰極線管２から出力される映像は
投写レンズ３によってスクリーン５上に拡大表示され、
この表示映像は凹面鏡６で反射されて視点位置１に居る
観視者で監視される。ここで、スクリ−ン５と凹面鏡６
との垂直高さの比率を０．６：１よりもスクリ−ン５の
垂直高さを小さくするように構成されている。【効果】設置スペースを小規模とするために、スクリ
−ン５や凹面鏡６を小形にしても、スクリ−ン５の下端
と視点位置１との間の垂直方向での距離を充分広くで
き、充分な観視スペースを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２ｍ四方程度以下の小
規模で１〜５人の少人数に臨場感ある映像を提供するゲ
ームやシミュレータなどに用いる映像表示装置及びこれ
に用いる凹面鏡とスクリ−ンに係り、特に、スクリ−ン
に表示された映像を凹面鏡で観視側に折り返えして観視
するようにして、奥行き感のある映像を観視者に与える
ことができるようにした映像表示装置及びこれに用いる
凹面鏡とスクリ−ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のパソコンやワークステーションな
どの小形，低価格化と画像情報信号の出力性能の向上と
により、従来の産業用大規模フライトシミュレータで実
現していた臨場感のある映像を小規模なゲームやシミュ
レータなどの分野に提供できるようになってきた。

【０００３】臨場感のある映像を得るためには、上記の
ように、映像情報信号の出力性能の向上とともに、それ
を表示する映像表示装置が重要である。

【０００４】従来より、臨場感のある映像を表示するた
めに、色々な映像表示装置が提案されてきた。なかで
も、スクリ−ンに表示された映像を凹面鏡で観視側に折
り返して観視する映像表示装置では、奥行き感のある映
像を観視者に与えることができるため、運動力学の厳密
性や忠実性を追及する大規模な操縦訓練用フライトシミ
ュレータなどで実用化されている。

【０００５】かかる大規模な映像表示装置については特
公昭５５−１３０３１号公報に開示されており、図７に
より、これを説明する。但し、１は視点位置、４は投写
部、２２はスクリーン、２３は楕円凹面鏡、７，８は出
射光線、９，１０は透過光線、１１，１２は反射光線で
ある。

【０００６】同図において、投写部４の投写レンズ（図
示せず）から出射される出射光線７，８がスクリ−ン２
２上に照射されることにより、この投写部４から出力さ
れる映像が拡大表示され、このスクリ−ン２２を透過し
た透過光線９，１０が楕円凹面鏡２３で反射されて、そ
の反射光線１１，１２が視点位置方向に進む。これによ
り、視点位置１の監視者は観視方向Ｆからこの表示され
た映像を観視することができる。

【０００７】ここで、スクリ−ン２２は、投写部４から
みて凸面状をなし、かつ、楕円凹面鏡２３のほぼ焦点面
に配置している。また、このスクリーン２２の外形は、
縦１５２５ｍｍ，横１８３０ｍｍで縦横比６：５の略正
方形であり、曲率半径が約２４４０ｍｍの球の断面であ
る。

【０００８】上記特許公告公報には、以上の数値しか公
報で開示されていないため、図面から推察するに、視点
位置１とスクリ−ン２２の下端との間の距離Ｄは約３０
０ｍｍ、楕円凹面鏡２３の大きさは、縦方向が約２０２
７ｍｍ、横方向が約３９５０ｍｍと推定できる。

【０００９】このような構成の映像表示装置では、スク
リ−ン２２が楕円凹面鏡３０のほぼ焦点面に位置するた
め、スクリ−ン２２からの透過光線９，１０が楕円凹面
鏡２３で反射して得られる反射光線１１，１２はほぼ平
行光線となり、視点位置１の観視者１に対してはほぼ無
限遠に虚像が観視され、この結果、奥行感のある映像を
観視者に感じさせることになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、凹面鏡
を用いた映像表示装置では、臨場感のある映像表示が可
能であるが、大型な凹面鏡やスクリ−ンを用いるため、
実用化されたものとしては、非常に大規模なものとなっ
てしまう。これを小規模な装置へ展開するためには、設
置面積が大きく、装置の価格も高価であるという問題が
あった。

【００１１】凹面鏡は、縦が約２ｍで横が約４ｍの超大
型であって、特別な形状の回転楕円の１部を構成する凹
面を有するため、基材を型を用いた真空成形で作り、そ
の基材に反射膜を真空被覆してなる。この場合、基材が
超大型のため、凹面鏡の全面にわたって均一な面形状や
反射特性を得ることは難しく、また、価格も高価となる
問題がある。

【００１２】また、スクリ−ンは、縦が約１．５ｍで横
ず約１．８ｍの超大型のものであって、球形に成形した
後、拡散材料を化学被覆したものである。このとき、拡
散材料を均一に被覆する必要があるが、スクリ−ンが超
大型であるため、全面にわたって均一に被覆することは
難しく、また、価格も高価となる問題がある。

【００１３】また、上記の特公昭５５−１３０３１号公
報によれば、１台の画像投写装置で縦横比が６：５の略
正方形の映像を発生している。これは、１台の画像投写
装置で所望の映像の明るさを確保するために決まるスク
リ−ンの大きさであると推定される。そのため、例え
ば、左右視野角を６０度程度以上に広げる場合には、例
えば、特開平１−２９０３８６号公報に開示されている
ように、複数の画像投写装置でスクリ−ンに６０度以上
の映像を表示する必要があり、装置がより大型化し、よ
り高価になるという問題があった。

【００１４】また、上記の特公昭５５−１３０３１号公
報で開示された技術では、光学的配置を相似的に縮尺し
て小規模な映像表示装置に展開した場合、観視者の視点
からスクリ−ンまでの距離Ｄが非常に短くなり、観視者
が所望の視点位置に存在できないという問題があった。

【００１５】そのため、設置スペースが２ｍ四方程度以
下の小規模な、例えば、簡便なシミュレータやアミュー
ズメントに適した安価で、かつ凹面鏡をもちいた映像表
示装置を実現することはできなかった。

【００１６】本発明の目的は、かかる問題を解消し、安
価で小規模な凹面鏡を用いた映像表示装置を提供するこ
とにある。

【００１７】特に、人間の全視野をほぼカバーする１８
０度より狭く、観視者の前面に水平方向に５０度〜８０
度程度、垂直方向に３０度以上５０度程度の映像が表示
されれば、観視者が画面に集中できることから、水平視
野角が５０度以上で１８０度以下、好ましくは８０度以
下で、垂直視野角が３０度以上で５０度以下の映像を提
供するにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による映像表示装置は、視点位置から凹面鏡
を見て水平方向をｘ軸、垂直方向をｙ軸、凹面鏡に向か
う方向をｚ軸とし、そのｘｙｚ座標系の原点を観視者の
視点位置としたときに、この原点を含むｙｚ平面で切断
したスクリ−ンと凹面鏡の垂直高さの比率を０．６：１
よりもスクリ−ンの垂直高さを小さくするように構成す
る。

【００１９】また、本発明による映像表示装置は、画像
投写装置の投写映像が、その縦横の比率を９：１６より
横に長い映像とする。

【００２０】本発明によるスクリ−ンは、拡散剤を混入
させた合成樹脂シートを加熱して軟化させた後、該シー
トの周縁を固定した金型と該シートとの間に圧縮空気を
流入あるいは空気を吸引などして、該シートを略球冠形
状に成形し、しかる後、所定の形状に切除したものとす
る。

【００２１】本発明による凹面鏡は、合成樹脂シートを
加熱して軟化させた後、周縁を固定した金型と該シート
との間に圧縮空気を流入あるいは空気を吸引などして、
該シートを略球冠形状に成形した基材を略球帯形状に切
断し、さらに、かかる複数個に切断したもののうちの１
つの基材の少なくとも片側の面に反射層を形成したもの
とする。

【００２２】

【作用】本発明による映像表示装置においては、原点を
含むｙｚ平面で切断したスクリ−ンと凹面鏡との垂直高
さの比率を０．６：１よりもスクリ−ンの垂直高さを小
さくなるように構成したため、従来の上記比率約０．７
５：１のときに比べて視点とスクリ−ンの下端との間の
距離が広がり、スクリ−ン下方の所定の位置に観視者の
視点位置を設定することができる。

【００２３】例えば、従来例によると、凹面鏡の高さ約
２ｍでスクリ−ン高さの約１．５ｍということから、上
記比率は０．７５：１であり、スクリ−ンの下端と視点
位置との距離が３００ｍｍとなっている。このことを１
／２に縮尺すると、凹面鏡の高さは約１ｍ、スクリ−ン
の高さは約０．７５ｍ、スクリ−ンの下端と視点位置と
の距離が１５０ｍｍとなり、この距離でき、観視者の頭
部の入らないことになる。

【００２４】これに対し、本発明では、上記比率を０．
６：１よりもスクリ−ンの垂直高さを小さくなるように
構成するため、凹面鏡の高さが約１ｍでは、スクリ−ン
の高さが約０．６ｍよりも小さくて従来例よりも約１５
０ｍｍ以上小さくなり、この１５０ｍｍ以上がスクリ−
ンの下端と視点との間の上記の距離に加わるので、この
距離は３００ｍｍとなり、ここに観視者の頭部が充分入
ることになる。このとき、単にスクリ−ンを小さくする
と、映像が小さくなるので、拡大倍率を増やすようにス
クリ−ンをより凹面鏡の焦点に近付けて構成すればよ
い。

【００２５】また、本発明による映像表示装置において
は、画像投写装置から投写される映像を、その縦横の比
率を９：１６より横に長い映像となるようにしているた
め、垂直視野角が３０度以上で水平視野角が５０度以
上、８０度以下の範囲を画像投写装置１台で充分映像投
写できるため、装置自体の小形軽量が図れ、かつ、安価
になる。

【００２６】ここで、スクリ−ンの表示面積は、従来の
超大型スクリ−ンに比べて１／４程度となるため、水平
視野角８０度程度までは一般的に市販されている１台の
画像表示装置でも充分な明るさの映像を表示できて問題
はない。また、視野角が大きくなって１台で表示できな
い場合には、複数台の画像表示装置をｘｚ平面にお互い
の構造体が干渉しないように設け、水平方向の映像表示
幅を広げればよい。

【００２７】また、本発明によるスクリ−ンにおいて
は、拡散剤を混入させた合成樹脂シートを加熱して軟化
させ後、このシートの周縁を固定した金型とこのシート
との間に圧縮空気を流入あるいは空気を吸引などして、
このシートを略球冠形状に成形し、しかる後、所定の形
状に切除したものとしたため、全面にわたって均一に拡
散性能を有するスクリ−ンを得ることが容易であり、ま
た、価格も安価である。

【００２８】また、本発明による凹面鏡においては、合
成樹脂シートを加熱して軟化させた後、周縁を固定した
金型とこのシートとの間に圧縮空気を流入あるいは空気
を吸引などして、このシートを略球冠形状に成形した基
材を略球帯形状に切断し、さらに、複数個に切断したも
ののうちの１つの基材の少なくとも片側の面に反射層を
形成しているため、成形工程を１度にできて、１個当た
りのコストが安価になる。また、従来では、１度の成形
で１個の凹面鏡を得ていたため、余分な部分を廃棄して
いたが、本発明によれば、複数個に適用するため、廃棄
部分が少なくて省資源の効果がある。

【００２９】このように、本発明によれば、設置スペー
スが２ｍ四方程度以下の小規模な、例えば、簡便なシミ
ュレータやアミューズメントに適した安価で、凹面鏡を
もちいた映像表示装置を実現できる。

【００３０】ここで、上記凹面鏡や上記スクリ−ンの曲
率半径は、映像表示装置の大きさによって制限される。

【００３１】映像表示装置の横幅が最も狭い寸法は、投
写部の横幅である約６００ｍｍで決まる。このため、こ
の約６００ｍｍの幅で水平視野角５０度の映像を表示し
て観視するためには、凹面鏡の曲率半径は約７００ｍｍ
である。次に、映像表示装置を２ｍ四方以内に納めるた
めには、凹面鏡の曲率中心から観視するとすれば、凹面
鏡の曲率半径は２０００ｍｍとなる。このとき、スクリ
−ンの曲率半径は、凹面鏡の焦点面近傍に設置されるこ
とから、凹面鏡の曲率半径の約１／２となるため、３５
０〜１０００ｍｍの範囲になる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００３３】図１は本発明による映像表示装置の第１の
実施例の要部を示す構成図であって、２ａは赤色投写型
陰極線管、２ｂは緑色投写型陰極線管、２ｃは青色投写
型陰極線管、３ａは赤色投写レンズ、３ｂは緑色投写レ
ンズ、３ｃは青色投写レンズであり、図７に対応する部
分には同一符号を付けている。

【００３４】同図において、観視者の視点位置１はｘｙ
ｚ座標系の原点である。投写部４は、赤色投写型陰極線
管２ａ，緑色投写型陰極線管２ｂ，青色投写型陰極線管
２ｃ（以下、これらを総称して投写型陰極線管２とい
う）と赤色投写レンズ３ａ，緑色投写レンズ３ｂ，青色
投写レンズ３ｃ（以下、これらを総称して投写レンズ３
という）とからなっている。かかる投写部４において、
投写型陰極線管２とこれに対する投写レンズ３とは図示
しない連結器により機械的及び光学的に結合し、さら
に、これら投写型陰極線管２と投写レンズ３との連結体
は互いに所定の位置関係を持つ状態で固定的に一体化さ
れている。

【００３５】図２は図１での原点を含むｙｚ平面で切断
した断面図であって、図１に対応する部分には同一符号
を付けており、また、各光線７〜１２は図７に示したも
のと同様である。

【００３６】図２において、スクリ−ン５は曲率半径約
６００ｍｍの略球冠形状の一部をなし、映像の表示範囲
は原点を含むｙｚ平面で切断する高さｈ₁が約３５０ｍ
ｍ、最大水平表示角度θ₁（図１）が約８５度である。
スクリ−ン５の下端と視点位置１との間のｙ軸方向の距
離Ｄは約２８０ｍｍであって、そこに充分観視者の頭部
が入る。

【００３７】ここでは、このスクリ−ン５は凹面鏡６の
焦点面近傍にその面が位置するように配置されており、
このスクリ−ン５の曲率中心Ａの座標（ｘ，ｙ，ｚ）を
ほぼ（０ｍｍ，５５０ｍｍ，０ｍｍ）としている。

【００３８】また、凹面鏡６は曲率半径約１１００ｍｍ
の略球帯形状の一部をなし、スクリーン５に対向する片
側の面が光を反射する機能を有している。その映像光を
反射する範囲は、原点を含むｙｚ平面で切断した高さｈ
₂が約７００ｍｍ、最大水平反射部分の角度θ₂(図１）
が約８５度であり、ここでは、凹面鏡６の曲率中心Ｂの
座標（ｘ，ｙ，ｚ）をほぼ（０ｍｍ，４５０ｍｍ，０ｍ
ｍ）としている。

【００３９】かかる構成により、スクリーン５と凹面鏡
６との垂直高さの比は、０．６：１よりもスクリーン５
の垂直高さが小さくなっており、また、投写表示される
映像の縦横比は９：１６よりも横に長い映像となってい
る。なお、図面上では明らかでないが、スクリーン５や
凹面鏡６の大きさはその表示範囲とほとんどかわりな
い。

【００４０】また、ここでは、投写部４の駆動回路や各
部材を固定するシャーシ類などは図示していない。

【００４１】映像源である投写型陰極線管２の螢光面
（図示せず）で発光した光は、投写レンズ３を通って出
射光線７，８となり、スクリーン５に照射されて映像が
拡大表示され、このスクリ−ン５を透過した透過光線
９，１０は凹面鏡６で反射して反射光線１１，１２とな
り、観視者１はこの反射光線１１，１２の光束を目でと
らえて映像を観視する。

【００４２】ここで、スクリ−ン５が凹面鏡６の焦点面
近傍に位置するため、スクリ−ン５に表示された映像は
観視者１に虚像として観視され、これにより、観視者１
は奥行感を感じる。

【００４３】かかる構成により、この実施例は、幅が１
５００ｍｍで長さが１７００ｍｍと小規模な設置面積と
なり、簡便なシミュレータやアミューズメント用機器に
適した装置を実現できた。

【００４４】なお、この実施例では、水平視野角が８０
度、垂直視野角が４０度の映像を得るように構成されて
いるが、上に挙げた数値や条件は単なる１例であって、
本発明はかかる数値や条件に限定されるものではない。

【００４５】次に、スクリ−ン５について説明する。

【００４６】スクリ−ン５は、上述のように、所定の曲
率半径、上記実施例では、約６００ｍｍの曲率半径をも
ち、投写部４から略球冠形状の凹面側に出射光７，８を
照射して映像をスクリ−ン面上に拡大表示し、凹面側か
ら凸面側に入射光（出射光７，８）の３０〜５０％の強
度の拡散光を透過させて出射する。

【００４７】このスクリーン５の大きさは、表示仕様に
よって異なるが、上記実施例では、図２で説明したよう
に、映像の表示範囲、即ち、原点を含むｙｚ平面で切断
する高さｈ₁ が約３５０ｍｍ以上で最大水平表示角度θ
₁が約８５度以上の大きさがあればよく、その構成は限
定されるものではない。

【００４８】しかし、スクリーン５としては、図３に示
すように、安価で製作のし易い工業的効果の高い次の方
法が好ましい。

【００４９】図３において、拡散剤を混入した板厚３ｍ
ｍの合成樹脂シートを加熱して軟化させた後、図示しな
いが、このシートの周縁を固定した金型とこのシートと
の間に圧縮空気を流入あるいは空気を吸引などすること
により、このシートを成形して略球冠形状のシート１３
を得、このシート１３を所定の大きさに切除線１４に沿
って切断してスクリ−ン５を得るものである。

【００５０】また、図示しないが、このようにして成形
されたスクリ−ン５は、板厚が元の半分以下と薄くなる
ため、強度的に弱い。そこで、略球冠形状のシート１３
を切除線１４に沿って所定の形状に切除する前か後に、
切り出したスクリ−ン５の変形を防止する手段を設ける
ことが望ましい。なお、スクリ−ン５の板厚は、厚過ぎ
ると、拡散する範囲が増して投写された映像光は鮮明に
表示されない。このため、この板厚は成形後で５ｍｍ以
下であることが好ましい。

【００５１】次に、凹面鏡６の構成について詳述する。

【００５２】凹面鏡６は、上述のように、所定の曲率半
径、上記実施例では、約１１００ｍｍの曲率半径をも
ち、略球冠形状の凹面側に入射するスクリ−ン５からの
映像光を観視者の視点位置１側に反射する。この凹面鏡
６の大きさは、表示仕様によって異なるが、上記実施例
では、映像の反射範囲が原点を含むｙｚ平面で切断した
高さｈ₂ で約７００ｍｍ、最大水平表示角度θ₂が約８
５度以上であればよく、その構成は限定するものではな
い。

【００５３】しかし、凹面鏡６としては、図４に示すよ
うに、安価で製作のし易い工業的効果の高い次の方法が
好ましい。

【００５４】図４において、板厚１０ｍｍの合成樹脂シ
ートを加熱して軟化させた後、図示しないが、周縁を固
定した金型とこのシートとの間に圧縮空気を流入あるい
は空気を吸引などすることにより、このシートを略球冠
形状に成形してシート１６を得、これを略球帯形状に切
断線１７に沿って切断し、さらに、複数個に切断線１８
に沿って切断して複数個の基材１９を得、かかる基材夫
々の少なくとも片側の面に反射層を形成してその上に反
射層の保護層を形成して凹面鏡６を得る。

【００５５】かかる凹面鏡６では、反射率が７０％以上
あればよく、各層を形成する材料や形成方法は特に限定
されない。また、このようして作製された凹面鏡６は、
曲面形状を保持する補強手段を設けることが望ましい。
例えば、略球冠形状の樹脂製曲面体から２〜６個の略同
一形状の曲面体を切り出す前か後に補強手段を設け、こ
の補強手段には、切り出された２〜６個の曲面体を一体
に固定する固定機能を持たせ、この固定機能で複数個一
体に固定した曲面体群に一括で反射膜を形成することに
より、反射膜形成を１度で行なうことができ、価格や作
製時間の面で工業的効果が高い。また、略球冠形状の樹
脂製曲面体に反射膜を形成して、２〜６個の略同一形状
の曲面体を切り出す前か後に、これら切り出した曲面体
の変形を防止する機能を設けてもよい。

【００５６】図５は本発明による映像表示装置の第２の
実施例の要部を示す構成図であって、４ａ，４ｂは投写
部、２０は透過型のスクリーン、２１は凹面鏡であり、
図１に対応する部分には同一符号を付けている。

【００５７】同図において、観視者の視点位置１はｘｙ
ｚ座標系（この座標系は図１の場合と同様であるから、
ここでは、図示していない）の原点である。投写部４
ａ，４ｂ（これらを総称して投写部４という）は互いに
干渉しないように設けられており、夫々、図１で示した
実施例と同様に、赤色，緑色，青色の投写型陰極線管と
これに対する投写レンズとを連結器により機械的及び光
学的に結合し、さらに、結合したこれらを互いに所定の
位置関係を持たせた状態で固定的に一体化されてなって
いる。

【００５８】図６は図５での原点を含むｙｚ平面で切断
した断面図であり、図５に対応する部分には同一符号を
付けている。また、また、各光線７〜１２は図７に示し
たものと同様である。

【００５９】図６において、スクリ−ン２０は曲率半径
が約６００ｍｍの略球冠形状の一部をなし、映像の表示
範囲は、原点を含むｙｚ平面で切断する高さｈ₃が約４
００ｍｍで最大水平表示角度θ₃（これは図１の場合と
同様であり、図示を省略する）が約１３０度であり、ス
クリ−ン２０の下端と視点位置１との間のｙ軸方向の距
離Ｄ’は約２８０ｍｍである。

【００６０】ここで、スクリーン２０が凹面鏡２１の焦
点面近傍に位置するように、スクリ−ン面の曲率中心の
座標（ｘ，ｙ，ｚ）をほぼ（０ｍｍ，５００ｍｍ，０ｍ
ｍ）とした。また、凹面鏡２１は曲率半径が約１１００
ｍｍの略球帯形状の一部をなし、スクリーン２０に対向
する面が光を反射する機能を持つ。この映像光を反射す
る範囲は、原点を含むｙｚ平面で切断した高さｈ₄が約
７００ｍｍ、最大水平反射部分の角度θ₄（これは図１
の場合と同様であり、図示を省略する）が約１３０度で
あり、凹面鏡２１の曲率中心の座標（ｘ，ｙ，ｚ）をほ
ぼ（０ｍｍ，５００ｍｍ，０ｍｍ）とした。

【００６１】映像源である投写型陰極線管２の螢光面
（図示せず）で発光した光は、投写レンズ３を通って出
射光線７，８となり、スクリーン２０に照射されて映像
を拡大表示する。スクリ−ン２０を透過した透過光線
９，１０は凹面鏡２１で反射されて反射光線１１，１２
となり、観視者１は、この反射光線１１，１２の光束を
目でとらえることにより、この映像を観視する。

【００６２】ここで、スクリ−ン２０が凹面鏡２１の焦
点面近傍に位置しているため、スクリ−ン２０に表示さ
れた映像は観視者１に虚像として観視され、これによ
り、観視者１は奥行感を感じる。

【００６３】この実施例では、幅が２０００ｍｍで長さ
が２０００ｍｍの小規模な設置面積となり、簡便なシミ
ュレータやアミューズメント用機器に適した装置を実現
できた。

【００６４】なお、この実施例は、水平視野角１３０
度，垂直視野角４０度の映像を得るように構成されたも
のであるが、上記した数値や条件は単なる１例であっ
て、本発明はかかる数値や条件に限定されるものではな
い。

【００６５】また、スクリ−ン２０や凹面鏡２１は、図
３，図４で説明した構成を使用できることはいうまでも
ない。

【００６６】さらに、上記第１，第２の実施例では、ス
クリ−ンの曲率半径を６００ｍｍとしたが、上記のよう
に、本発明はかかる数値に限定されるものではなく、曲
率半径が３５０ｍｍ以上で１０００ｍｍ以下の範囲にあ
る透過型スクリ−ンと、反射面での曲率半径が７００ｍ
ｍ以上で１４００ｍｍ以下の範囲にある凹面鏡とを用い
ても、水平視野角を５０度〜１８０度、垂直視野角を３
０度〜５０度の範囲を実現でき、装置を設置面積が約２
ｍ四方程度以下の小規模ものにすることができる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原点を含むｙｚ平面で切断したときのスクリ−ンと凹面
鏡との垂直高さの比率を０．６：１よりも該スクリ−ン
の垂直高さを小さくするようにしているので、スクリ−
ン下端と観視者の視点との距離を充分広くすることがで
きる。

【００６８】また、スクリ−ンでの表示映像の横縦比
を、１６：９より横に長くするので、少ない投写部で広
い水平視野角の映像を得ることができる。

【００６９】また、本発明によるスクリ−ンによれば、
拡散剤を混入させた合成樹脂シートを加熱して軟化させ
た後、このシートの周縁を固定した金型とこのシートと
の間に圧縮空気を流入あるいは空気を吸引などすること
により、このシートを略球冠形状に成形し、しかる後、
所定の形状に切除してなるものであるため、工業的生産
性が高く、安価なものとなる。

【００７０】また、本発明による凹面鏡によれば、合成
樹脂シートを加熱して軟化させた後、周縁を固定した金
型とこのシートとの間に圧縮空気を流入あるいは空気を
吸引などすることにより、このシートを略球冠形状の基
材に成形し、この基材を略球帯形状に切断し、さらに、
複数個に切断したうちの１つの基材の少なくとも片側の
面に反射層を形成し、さらに、その反射層を保護する層
を形成してなるため、工業的生産性が高く、安価であ
り、さらに、一度の成形でできた基材から複数個の凹面
鏡を得ることができるため、廃棄部分が少なくて省資源
の効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による映像表示装置の第１の実施例の要
部を示す構成図である。

【図２】図１での原点を含むｙｚ平面で切断した断面図
である。

【図３】図１，図２におけるスクリ−ンの製作方法の一
具体例を示す図である。

【図４】図１，図２における凹面鏡の製作方法の一具体
例を示す図である。

【図５】本発明による映像表示装置の第２の実施例の要
部を示す構成図である。

【図６】図５での原点を含むｙｚ平面で切断した断面図
である。

【図７】従来の映像表示装置の一例の要部を示す断面図
である。

【符号の説明】

１観視者視点位置２投写形陰極線管３投写レンズ４投写部５，１５，２０，２２スクリ−ン６，１９，２１，２３凹面鏡７，８出射光線９，１０透過光線１１，１２反射光線１３スクリ−ンの基材１６凹面鏡の基材２０スクリ−ン２１凹面鏡

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷出秀雄神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筐体内に少なくともスクリ−ンと凹面鏡
とを備え、該スクリ−ンの映像表示面側に表示された映
像を該凹面鏡で観視位置側に折り返すようにした映像表
示装置において、該観視位置側から該凹面鏡を見て、水平方向をｘ軸、垂
直方向をｙ軸、該凹面鏡に向かう方向をｚ軸とし、原点
を観視者の視点としたときに、該原点を含むｙｚ平面で
切断したときの該スクリ−ンと該凹面鏡との垂直方向の
高さの比率を０．６：１よりも該スクリ−ンの垂直方向
の高さが小さいことを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】筐体内に少なくともスクリ−ンと凹面鏡
とを備え、該スクリ−ンの映像表示面側に表示された映
像を該凹面鏡で観視位置側に折り返すようにした映像表
示装置において、該スクリ−ンに表示される映像は、その横方向の長さが
横縦比１６：９のときよりも長いことを特徴とする映像
表示装置。
【請求項３】請求項１において、前記スクリ−ンに表示される映像は、その横方向の長さ
が横縦比１６：９のときよりも長いことをことを特徴と
する映像表示装置。
【請求項４】請求項１，２または３において、前記スクリ−ンは、３５０ｍｍ以上で１０００ｍｍ以下
の範囲の曲率半径の略球帯形状の一部の形状をなす透過
型スクリ−ンであることを特徴とする映像表示装置。
【請求項５】映像表示装置内に設けられ、スクリーン
の映像表示面側に表示される映像を観視位置側に折り返
す凹面鏡において、合成樹脂シートを加熱して軟化させた後、周縁を固定し
た金型と該合成樹脂シートと間に圧縮空気を流入あるい
は空気を吸引などして該合成樹脂シートを略球冠形状に
成形した基材を略球帯形状に切断し、さらに、２から複
数個に切断した内の１つの基材の少なくとも片側の面に
反射層を形成し、その上に保護する層を形成してなるこ
とを特徴とする凹面鏡。
【請求項６】請求項５において、反射面の曲率半径が７００ｍｍ以上で２０００ｍｍ以下
の範囲にあることを特徴とする凹面鏡。
【請求項７】請求項５または６において、樹脂製の曲面形状を保持する補強手段を有することを特
徴とする凹面鏡。
【請求項８】請求項７において、前記凹面鏡は、少なくとも１つの略球冠形状の樹脂製曲
面体から２〜６個の略同一形状の曲面体を切り出した各
々の曲面体と、該曲面体に曲面形状を保持する補強手段
を切り出す以前あるいは以後に設け、該補強手段は切り
出された２から６個の曲面体を複数個一体に固定する固
定機能を有し、該固定機能で複数個一体に固定した曲面
体群に一括で反射膜を形成してなる凹面鏡のうちの１つ
であることを特徴とする凹面鏡。
【請求項９】請求項７において、前記凹面鏡は、少なくとも１つの略球冠形状の樹脂製曲
面体に反射膜を形成し、該反射膜を形成した略球冠形状
の樹脂製曲面体を切断して２から６個の略同一形状の曲
面体を切り出し、該切り出した曲面体の変形を防止する
機能を樹脂製曲面体を切断する前あるいは後もしくは切
り出した以後に設けてなることを特徴とする凹面鏡。
【請求項１０】請求項１〜４のうちのいずれか１つに
おいて、前記凹面鏡は、請求項５乃至９のうちの１つに記載の凹
面鏡であることを特徴とする映像表示装置。
【請求項１１】映像表示装置内に設けられ、凹面鏡で
観視位置側に折り返すための映像を映像表示面側に表示
するスクリーンであって、拡散剤を混入させた合成樹脂シートを加熱して軟化させ
た後、該合成樹脂シートの周縁を固定した金型と該合成
樹脂シートとの間に圧縮空気を流入し、あるいは、空気
を吸引するなどして、該合成樹脂シートを略球冠形状に
成形し、しかる後、該成形した該合成樹脂シートを所定
の形状に切除してなることを特徴とするスクリ−ン。
【請求項１２】請求項１１において、前記略球冠形状の曲率半径が３５０ｍｍ以上で１０００
ｍｍ以下の範囲にあることを特徴とするスクリ−ン。
【請求項１３】請求項１１または１２において、前記スクリ−ンは、略球冠形状のシートを前記所定の形
状に切除する前あるいは後に切り出した後の形状変形を
防止する手段を設けたことを特徴とするスクリ−ン。
【請求項１４】請求項１〜３のうちのいずれか１つに
おいて、前記スクリ−ンは、請求項１１〜１３のうちのいずれか
１つに記載のスクリ−ンであることを特徴とする映像表
示装置。
【請求項１５】請求項１４において、前記凹面鏡は、請求項５〜９のうちのいずれか１つに記
載の凹面鏡であることを特徴とする映像表示装置。
【請求項１６】請求項１〜４，１０，１４，１５のう
ちのいずれか１つにおいて、観視者が観視する視界角が左右方向に５０度以上，１８
０度以下、好ましくは８０度以下であることを特徴とす
る映像表示装置。
【請求項１７】請求項１〜４、１０，１４，１５のう
ちのいずれか１つにおいて、観視者が観視する視界角が上下方向に３０度以上，５０
度以下であることを特徴とする映像表示装置。
【請求項１８】請求項１６において、観視者が観視する視界角が上下方向に３０度以上，５０
度以下であることを特徴とする映像表示装置。
【請求項１９】請求項１〜４，１０，１４〜１８のう
ちのいずれか１つにおいて、前記スクリ−ンに映像を表示する映像投写装置は、少な
くとも、複数の映像源と、該映像源の夫々毎に設けられ、該映像源から発生する映
像を前記スクリーンに拡大投写する投写レンズとからな
り、該映像源とこれに対して設けられた該投写レンズと
を互いに所定の位置関係を持たせた状態で固定的に一体
化してなることを特徴とする映像表示装置。