JP4888543B2 - Video display system - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

本発明は、例えば体験者の各種疑似体験を行わせるために、大型スクリーンに映像を投影することによって当該大型スクリーンに映像を表示する映像表示システムに関する。  The present invention relates to an image display system that displays an image on a large screen by projecting the image on a large screen, for example, in order to allow an experienced person to perform various simulated experiences.

従来より、大型のスクリーンに対して、投写型画像表示ユニットを使用して大画面映像を表示する技術としては、下記の特許文献１に記載されているように、投写型画像表示ユニットを上下方向及び左右方向に複数段積み重ねた構成となっており、複数の映像光を大型スクリーンに投影するものが知られている。  Conventionally, as a technique for displaying a large screen image on a large screen using a projection image display unit, as described in Patent Document 1 below, the projection image display unit is moved vertically. In addition, there is known a structure in which a plurality of image lights are projected on a large screen.

これに対し、特定の観察者のみに鮮明な映像を提示する技術としては、下記の特許文献２に記載されたような頭部搭載型のディスプレイ装置や、下記の特許文献３に記載されたような再帰性反射素材を用いたスクリーンを使用した画像表示装置が知られている。  On the other hand, as a technique for presenting a clear image only to a specific observer, a head-mounted display device as described inPatent Document 2 below, or as described inPatent Document 3 below. An image display device using a screen using a retroreflective material is known.

特許文献２に記載されたヘッドマウントディスプレイ装置は、外界を表示しながら各種映像を提示するものであって、外界像と映像とを重ね合わせて、使用者の眼に導く光学系を備えている。これによって、ヘッドマウントディスプレイ装置では、使用者のみに映像を提示できるとしている。  The head mounted display device described inPatent Document 2 presents various images while displaying the outside world, and includes an optical system that superimposes the outside world image and the video and guides it to the eyes of the user. . As a result, the head-mounted display device can present an image only to the user.

特許文献３に記載された画像表示装置は、実物体に相当する対象物表面を再帰性反射素材で構成し、当該対象物を視認するときの観察者の視野角と、プロジェクタから対象物への映像光とを共役関係とした状態としている。これにより、観察者の眼位置が所定の範囲にある場合の視野角において、対象物に映像が投影された仮想物体を提示することができ、観察者のみに映像を提示できる。  In the image display device described inPatent Document 3, the surface of an object corresponding to a real object is made of a retroreflective material, and the viewing angle of the observer when viewing the object, and the projector to the object. The image light is in a conjugate state. As a result, a virtual object in which an image is projected onto the object can be presented at a viewing angle when the eye position of the observer is within a predetermined range, and an image can be presented only to the observer.

特開平５−１９３４７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-19347特開平５−３０３０５３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-303053特開２０００−１０１９４号公報JP 2000-10194 A

しかしながら、特許文献２に記載されたヘッドマウントディスプレイ装置では、光学系等を収容したハウジングを頭部に装着する必要があるので、当該装着のための手間を要する。また、観察者の眼の直前に表示画面が存在するという構造となっているので、観察者が感ずる視野が狭くなる。  However, in the head-mounted display device described inPatent Document 2, it is necessary to attach a housing containing an optical system or the like to the head, and thus labor is required for the attachment. In addition, since the display screen is in front of the observer's eyes, the field of view felt by the observer is narrowed.

また、特許文献３に記載された画像表示装置では、対象物の形状に限定した映像を提示するものであって、各種映像を大型のスクリーンに表示させるものではなく、広視野映像提示による没入感の高い疑似体験などを実現できるものではなかった。  In addition, the image display device described inPatent Document 3 presents an image limited to the shape of an object, and does not display various images on a large screen. It was not possible to realize a high simulated experience.

すなわち、特許文献３に記載された画像表示装置では、例えば疑似体験の体験者のみに映像を提示するに際して、図８のプロジェクタ１０１を体験者の上方に設置した場合及び図９にプロジェクタ１０１を体験者の側方に設置した場合を示すように、体験者の目前に、体験者の顔面に対して傾けたハーフミラー１０２を設けて、当該ハーフミラー１０２の反射によって映像光Ｌ１０２をスクリーンに投写する必要がある。これによって、プロジェクタ１０１から出射された映像光Ｌ１０１を体験者の視野と共役な関係とし、体験者のみに映像を提示する。  In other words, in the image display device described inPatent Document 3, for example, when the video is presented only to a simulated experience person, theprojector 101 in FIG. 8 is installed above the experience person and theprojector 101 is experienced in FIG. As shown in the case of being installed on the side of the person, ahalf mirror 102 tilted with respect to the face of the experience person is provided in front of the experience person, and the image light L102 is projected onto the screen by the reflection of thehalf mirror 102. There is a need. As a result, the image light L101 emitted from theprojector 101 has a conjugate relationship with the field of view of the experience person, and the image is presented only to the experience person.

したがって、スクリーンに大型の映像を表示させるためには、体験者の顔面に対して光入射面を傾けた角度でハーフミラー１０２を配置する構成となっているために、大きな映像を表示しようとするほど、大型のハーフミラー１０２を使用する必要がある。したがって、このような構成では、体験者とスクリーンとの距離をある程度保持し、且つ体験者の視野の多くで映像を視認させるためには、著しく大きなハーフミラー１０２を使用する必要があり、ハーフミラー１０２の強度や設置空間の制限等の問題を始めとして実現することが困難となり、更にはコスト増となってしまう。  Therefore, in order to display a large image on the screen, thehalf mirror 102 is arranged at an angle in which the light incident surface is inclined with respect to the face of the experience person. The largerhalf mirror 102 needs to be used. Therefore, in such a configuration, it is necessary to use the remarkablylarge half mirror 102 in order to maintain the distance between the experience person and the screen to some extent, and to make the image visually visible with much of the experience person's visual field. It becomes difficult to realize such problems as the strength of 102 and the limitation of installation space, and further increases the cost.

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、大型のスクリーンを用いて広視野の映像を表示する場合に、簡単な構成で特定の人物のみに鮮明な映像を提示することができる映像表示システムを提供することを目的とする。  Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and when a wide-field image is displayed using a large screen, a clear image is presented only to a specific person with a simple configuration. An object of the present invention is to provide a video display system capable of performing the above.

本発明に係る映像表示システムは、体験者の視線方向にスクリーンを配置して、当該スクリーンに立体映像を表示するために、再帰性反射素材で形成された投影面を備えたスクリーンと、予め設定された前記体験者に立体映像の視認を可能とさせる映像体験領域に前記体験者の眼位置が存在する場合に、当該体験者の顔面と正対する光入射面を有する第１のハーフミラーと、所定の画角の右眼用映像光を出射する右眼用映像光出射部と、所定の画角の左眼用映像光を出射する左眼用映像光出射部とを有し、前記右眼用映像光出射部の光出射口と前記左眼用映像光出射部の光出射口とを同じ高さ位置に対向して配置し、且つ、前記右眼用映像光出射部の光出射口と前記左眼用映像光出射部の光出射口とを左右方向において前記体験者の両眼間隔だけ離間して配置した映像光出射手段と、前記右眼用映像光及び前記左眼用映像光を、前記第１のハーフミラーの光入射面に対して所定の入射角度で入射させる光学系とを備え、前記第１のハーフミラーの光入射面が、体験者の顔面とが平行するように設けられていることにより、前記第１のハーフミラーが、体験者と正対する位置関係となっており、前記映像体験領域に前記体験者の眼位置が存在する場合の前記体験者の前記スクリーンに対する視野と、前記第１のハーフミラーから前記スクリーンに投影した右眼用映像光及び左眼用映像光とを重畳させるように前記所定の画角及び前記所定の入射角度が設定されている。
本発明に係る映像表示システムは、体験者の視線方向にスクリーンを配置して、当該スクリーンに立体映像を表示するために、再帰性反射素材で形成された投影面を備えたスクリーンと、予め設定された前記体験者に立体映像の視認を可能とさせる映像体験領域に前記体験者の眼位置が存在する場合に、当該体験者の顔面と正対する光入射面を有する第１のハーフミラーと、所定の画角の右眼用映像光を出射する右眼用映像光出射部と、所定の画角の左眼用映像光を出射する左眼用映像光出射部とを有し、前記右眼用映像光出射部の光出射口と前記左眼用映像光出射部の光出射口とを同じ高さ位置に対向して配置し、且つ、前記右眼用映像光出射部の光出射口と前記左眼用映像光出射部の光出射口とを左右方向において前記体験者の両眼間隔だけ離間して配置した映像光出射手段と、前記右眼用映像光又は前記左眼用映像光の一方の映像光を第２のハーフミラーで反射させて前記第１のハーフミラーの光入射面に対して所定の入射角度で入射させ、他方の映像光を前記第２のハーフミラーを透過させて前記第１のハーフミラーの光入射面に対して所定の入射角度で入射させ、前記第１のハーフミラーに入射された右眼用映像光及び左眼用映像光を前記第２のハーフミラーを透過させて前記スクリーンに立体映像を表示させる光学系とを備え、前記第１のハーフミラーの光入射面が、体験者の顔面とが平行するように設けられていることにより、前記第１のハーフミラーが、体験者と正対する位置関係となっており、前記映像体験領域に前記体験者の眼位置が存在する場合の前記体験者の前記スクリーンに対する視野と、前記第１のハーフミラーから前記スクリーンに投影した右眼用映像光及び左眼用映像光とを重畳させるように前記所定の画角及び前記所定の入射角度が設定されている。An image display system according to the present invention includes a screen having a projection surface formed of a retroreflective material, in order to display a stereoscopic image on the screen by arranging the screen in the direction of the viewer's line of sight, A first half mirror having a light incident surface that faces the face of the user when the eye position of the user is present in the video experience area that allows the user to view a stereoscopic image; A right-eye image light emitting unit that emits right-eye image light having a predetermined angle of view; and a left-eye image light emitting unit that emits left-eye image light having a predetermined angle of view. A light output port of the video light output unit for the left eye and a light output port of the video light output unit for the left eye facing thesame height position , and a light output port of the video light output unit for the right eye The distance between the eyes of the experience person in the left-right direction through the light exit port of the left-eye image light exit unit Video light emitting means arranged at a distance from each other, and an optical system for causing the video light for the right eye and the video light for the left eye to enter at a predetermined incident angle with respect to the light incident surface of the first half mirror;The light incident surface of the first half mirror is provided so as to be parallel to the face of the experience person, so that the first half mirror faces the experience person. cage, wherein the viewer of the visual field with respect to the screen, the first right eye image light and left eye image projected on the screen from the half mirror when the viewer's eye positions to the video experience area exists The predetermined angle of view and the predetermined incident angle are set so as to superimpose light.
An image display system according to the present invention includes a screen having a projection surface formed of a retroreflective material, in order to display a stereoscopic image on the screen by arranging the screen in the direction of the viewer's line of sight, A first half mirror having a light incident surface that faces the face of the user when the eye position of the user is present in the video experience area that allows the user to view a stereoscopic image; A right-eye image light emitting unit that emits right-eye image light having a predetermined angle of view; and a left-eye image light emitting unit that emits left-eye image light having a predetermined angle of view. A light output port of the video light output unit for the left eye and a light output port of the video light output unit for the left eye facing thesame height position , and a light output port of the video light output unit for the right eye The distance between the eyes of the experience person in the left-right direction through the light exit port of the left-eye image light exit unit Only the image light emitting means disposed spaced apart,the right eye image light and the light incident surface of said one of the image light of the left eye image light is reflected by the second half mirror first half mirror And the other image light is transmitted through the second half mirror and incident on the light incident surface of the first half mirror at a predetermined incident angle. An optical systemthat transmits the image light for the right eye and the image light for the left eye incident on the half mirror through the second half mirror and displays a stereoscopic image on the screen. Since the light incident surface is provided so as to be parallel to the face of the experience person, the first half mirror is in a positional relationship facing the experience person, and the experience person is in the video experience area. Experience when there are multiple eye positions The predetermined angle of view and the predetermined incident angle are set so as to superimpose the visual field on the screen with the image light for the right eye and the image light for the left eye projected from the first half mirror onto the screen. ing.

本発明に係る映像表示システムは、映像光出射部からの映像光の所定の画角、及び、体験者の顔面に正対したハーフミラーに対する映像光の所定の入射角度を調整することによって、映像体験領域に体験者の眼位置が存在する場合の体験者のスクリーンに対する視野と、ハーフミラーからスクリーンに投影した映像光とを重畳させているので、大型のスクリーンを用いて広視野の映像を表示する場合に、簡単な構成で特定の人物のみに鮮明な映像を提示することができる。  The video display system according to the present invention adjusts the predetermined angle of view of the video light from the video light emitting unit and the predetermined incident angle of the video light to the half mirror facing the face of the user. Since the field of view of the experience person's screen when the experience person's eye position exists in the experience area and the image light projected on the screen from the half mirror are superimposed, a wide-field image is displayed using a large screen In this case, a clear video can be presented only to a specific person with a simple configuration.

本発明を適用した第１実施形態に係る映像表示システムの構成を示す側面から見た図である。It is the figure seen from the side which shows the structure of the video display system which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied.本発明を適用した第１実施形態に係る映像表示システムの構成を示す他の側面から見た図である。It is the figure seen from the other side which shows the structure of the video display system which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied.本発明を適用した第１実施形態に係る映像表示システムの光学系について説明するための上から見た図である。It is the figure seen from the top for demonstrating the optical system of the video display system which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied.本発明を適用した第２実施形態に係る映像表示システムの構成を示す側面から見た図である。It is the figure seen from the side which shows the structure of the video display system which concerns on 2nd Embodiment to which this invention is applied.本発明を適用した第２実施形態に係る映像表示システムの光学系について説明するための上から見た図である。It is the figure seen from the top for demonstrating the optical system of the video display system which concerns on 2nd Embodiment to which this invention is applied.本発明を適用した第３実施形態に係る映像表示システムの構成を示す側面から見た図である。It is the figure seen from the side surface which shows the structure of the video display system which concerns on 3rd Embodiment to which this invention is applied.本発明を適用した第３実施形態に係る映像表示システムの光学系について説明するための上から見た図である。It is the figure seen from the top for demonstrating the optical system of the video display system which concerns on 3rd Embodiment to which this invention is applied.従来において、体験者の視野と映像光とを共役な関係とするための構成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure for making the visual field of an experience person and image light into a conjugate relationship conventionally.従来において、体験者の視野と映像光とを共役な関係とするための他の構成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other structure for making the experience person's visual field and image light into a conjugate relationship conventionally.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明は、プロジェクタ等の映像出射部から、再帰性反射素材を利用した大型のスクリーンに映像光を投影し、当該スクリーンを視認させることによって、特定の体験者のみに各種映像を提示させる映像表示システムに適用される。  The present invention is a video display that projects video light from a video output unit such as a projector onto a large screen using a retroreflective material, and presents the video to only a specific user by visually recognizing the screen. Applies to the system.

［第１実施形態］
本発明を適用した第１実施形態に係る映像表示システムは、図１に示すように、取付部材１、光学系設置部２、映像表示のための光学系であるプロジェクタ３、ハーフミラー４及び大型の再帰性反射スクリーン５を備えて構成されている。この映像表示システムは、例えばマンションの間取りを仮想的に体験させるための映像を、体験者の視線方向に配設された再帰性反射スクリーン５に表示する仮想体験システム等に適用される。[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the video display system according to the first embodiment to which the present invention is applied includes a mounting member 1, an opticalsystem installation unit 2, aprojector 3, which is an optical system for video display, a half mirror 4, and a large size. The retroreflective screen 5 is configured. This video display system is applied to, for example, a virtual experience system that displays an image for virtually experiencing a floor plan of a condominium on a retroreflective screen 5 arranged in the viewing direction of the user.

この映像表示システムは、所定の映像表示空間である壁面を大きく覆うように再帰性反射スクリーン５を配設する。これにより、体験者の眼位置が予め設定しておいた映像体験領域に含まれた場合に、体験者の視野範囲の多くを映像で覆うような映像を表示する。  In this video display system, the retroreflective screen 5 is disposed so as to largely cover a wall surface that is a predetermined video display space. As a result, when the eye position of the experience person is included in the preset video experience area, an image is displayed that covers most of the visual field range of the experience person with the image.

再帰性反射スクリーン５は、映像光の入射角に拘わらず映像光入射方向に反射する鋭い指向性を有する材料（再帰性反射素材）が表面に形成されている。すなわち、再帰性反射スクリーン５は、ハーフミラー４からの映像光を、当該ハーフミラー４に向かって反射する。  The retroreflective screen 5 is formed with a material having a sharp directivity (retroreflective material) that reflects in the image light incident direction regardless of the incident angle of the image light. That is, the retroreflective screen 5 reflects the image light from the half mirror 4 toward the half mirror 4.

なお、再帰性反射素材を用いた場合には再帰性反射スクリーン５の投影面形状による映像光の歪みは基本的には生じず、部屋の壁面や天井面に再帰性反射素材を貼り付けることによって部屋の形状通りに再帰性反射スクリーン５を構成しても良い。これにより、再帰性反射スクリーン５が稜線の折れ曲がり等の影響が少ないことを利用して、映像提示空間を最大限に利用することができる。なお、再帰性反射スクリーン５のハーフミラー４からの映像光が投影される投影面は、入射角度を小さくするように映像光誘導装置１側を凹状の曲面とすることが望ましい。  In the case of using a retroreflective material, distortion of the image light due to the projection surface shape of the retroreflective screen 5 does not basically occur, and the retroreflective material is attached to the wall surface or ceiling surface of the room. The retroreflective screen 5 may be configured according to the shape of the room. Thereby, it is possible to make the most of the video presentation space by utilizing the fact that the retroreflective screen 5 is less affected by the bending of the ridgeline. The projection surface on which the image light from the half mirror 4 of the retroreflective screen 5 is projected is preferably a concave curved surface on the image light guiding device 1 side so as to reduce the incident angle.

また、映像表示システムは、例えば天井面に取付部材１が設けられ、当該取付部材１につり下げられる形で光学系設置部２が配設されている。この光学系設置部２は、例えば人物の頭部高さ程度に配設される。  In addition, in the video display system, for example, the mounting member 1 is provided on the ceiling surface, and the opticalsystem installation unit 2 is disposed so as to be suspended from the mounting member 1. This opticalsystem installation part 2 is arrange | positioned, for example about the height of a person's head.

この光学系設置部２の下面には、体験者の映像体験領域の目前に垂直方向にハーフミラー４が設けられると共に、所定の画角で出射された映像光Ｌ１がハーフミラー４の光入射面に向かうようにプロジェクタ３が配設されている。  On the lower surface of the opticalsystem installation unit 2, a half mirror 4 is provided in the vertical direction in front of the user's video experience area, and the video light L1 emitted at a predetermined angle of view is a light incident surface of the half mirror 4. Aprojector 3 is disposed so as to face the head.

プロジェクタ３は、映像生成処理部６が接続され、当該映像生成処理部６から再帰性反射スクリーン５に表示される映像データが供給される。プロジェクタ３は、例えば小型のＤＬＰ（Degital Light Processing）プロジェクタで構成される。このプロジェクタ３は、例えば解像度がＸＧＡ（eXtended Graphics Array；横１０２４ドット×縦７６８ドット）程度の映像光を出射する。  Theprojector 3 is connected to a videogeneration processing unit 6, and video data to be displayed on the retroreflective screen 5 is supplied from the videogeneration processing unit 6. Theprojector 3 is composed of, for example, a small DLP (Digital Light Processing) projector. For example, theprojector 3 emits image light having a resolution of about XGA (eXtended Graphics Array; horizontal 1024 dots × vertical 768 dots).

このプロジェクタ３は、通常、光出射口に対して上方向を光軸とした映像光Ｌ１を出射するように設計されているので、映像光Ｌ１が下方向に向かうような光軸とするように筐体上下面を逆転させて配設されている。これにより、プロジェクタ３は、映像光Ｌ１を所定の入射角度で確実にハーフミラー４に入射させる。なお、本来プロジェクタ３の筐体上面を下面にしたことによって、ハーフミラー４で反射した映像光Ｌ２の一部がプロジェクタ３等に遮断される映像のケラレが生じる場合には、当該ケラレを回避するようにプロジェクタ３の出射口を下方にするようにプロジェクタ３本体を傾けて配置しても良い。  Since theprojector 3 is normally designed to emit the image light L1 having the upper direction as the optical axis with respect to the light exit port, theprojector 3 is set to have an optical axis in which the image light L1 is directed downward. The upper and lower surfaces of the housing are arranged in reverse. As a result, theprojector 3 reliably causes the image light L1 to enter the half mirror 4 at a predetermined incident angle. In the case where the vignetting of the image in which a part of the image light L2 reflected by the half mirror 4 is blocked by theprojector 3 or the like due to the original upper surface of the housing of theprojector 3 is avoided, the vignetting is avoided. Thus, theprojector 3 body may be tilted so that the exit of theprojector 3 faces downward.

ハーフミラー４は、所定の体験者の映像体験領域から再帰性反射スクリーン５を視認した場合に、当該体験者の再帰性反射スクリーン５に対する視野を含む面積を有する。また、このハーフミラー４は、体験者の顔面と光入射面とが平行するように設けられている。これにより、ハーフミラー４は、体験者と正対する位置関係となっている。  The half mirror 4 has an area including a visual field for the retroreflective screen 5 of the user when the retroreflective screen 5 is viewed from the video experience region of the predetermined user. The half mirror 4 is provided so that the face of the experience person and the light incident surface are parallel to each other. Thereby, the half mirror 4 has a positional relationship facing the experience person.

ここで、プロジェクタ３及びハーフミラー４は、ハーフミラー４で映像光Ｌ１を反射した映像光Ｌ２が再帰性反射スクリーン５の投影面全体に亘って投影されるように、プロジェクタ３の映像光Ｌ１の光軸及び画角に基づいて、プロジェクタ３の光出射口とハーフミラー４との距離が設定されている。また、プロジェクタ３及びハーフミラー４は、ハーフミラー４を透過した映像光Ｌ１が体験者の映像体験領域に重ならないように、プロジェクタ３の映像光Ｌ１の光軸及び画角に基づいて、プロジェクタ３の光出射口とハーフミラー４との距離が設定されている。  Here, theprojector 3 and the half mirror 4 are configured so that the image light L2 reflected by the half mirror 4 is projected over the entire projection surface of the retroreflective screen 5, so that the image light L1 of theprojector 3 is projected. Based on the optical axis and the angle of view, the distance between the light exit of theprojector 3 and the half mirror 4 is set. Further, theprojector 3 and the half mirror 4 are based on the optical axis and the angle of view of the video light L1 of theprojector 3 so that the video light L1 transmitted through the half mirror 4 does not overlap the video experience area of the experiencer. The distance between the light exit port and the half mirror 4 is set.

更に、プロジェクタ３及びハーフミラー４は、再帰性反射スクリーン５に投影された映像を体験者に視認させるために、ハーフミラー４で反射した映像光Ｌ２と体験者の視野とが光学的に共役な関係となるように、位置関係が設定されている。すなわち、この映像表示システムは、映像体験領域に体験者の眼位置が存在する場合の体験者の再帰性反射スクリーン５に対する視野と、ハーフミラー４から再帰性反射スクリーン５に反射した映像光Ｌ２とを重畳させるように、ハーフミラー４に入射する映像光Ｌ１の所定の画角又はハーフミラー４に入射する映像光Ｌ１の所定の入射角度が設定されている。  Further, theprojector 3 and the half mirror 4 optically conjugate the image light L2 reflected by the half mirror 4 and the visual field of the user so that the user can visually recognize the image projected on the retroreflective screen 5. The positional relationship is set so as to be a relationship. That is, this video display system includes the field of view of the experience person's retroreflective screen 5 when the eye position of the experience person exists in the video experience area, and the video light L2 reflected from the half mirror 4 to the retroreflective screen 5. Are set such that a predetermined angle of view of the video light L1 incident on the half mirror 4 or a predetermined incident angle of the video light L1 incident on the half mirror 4 is set.

このような映像表示システムにおいて、プロジェクタ３からの映像光Ｌ１は、ハーフミラー４で拡大された映像光Ｌ２となり、再帰性反射スクリーン５側に反射される。これにより、映像光Ｌ２は、予め設定された映像体験領域に含まれる眼位置からの視野と略重畳した映像光となって、再帰性反射スクリーン５に投影される。そして、再帰性反射スクリーン５に入射された映像光Ｌ２は、体験者の視野角の範囲で反射して、ハーフミラー４を通過して体験者に視認される。  In such a video display system, the video light L1 from theprojector 3 becomes video light L2 enlarged by the half mirror 4, and is reflected to the retroreflective screen 5 side. As a result, the video light L2 is projected onto the retroreflective screen 5 as video light substantially superimposed on the visual field from the eye position included in the preset video experience area. Then, the video light L2 incident on the retroreflective screen 5 is reflected in the range of the viewing angle of the experience person, passes through the half mirror 4 and is visually recognized by the experience person.

また、この第１実施形態に係る映像表示システムは、図２に示すように、プロジェクタ３の光出射口とハーフミラー４との間に、ＮＤフィルタ１１及び広角レンズ１２を設けても良く、映像生成処理部６として、例えばマンション間取りの３次元データを記憶したディスクＤを再生するディスク再生装置２１を設けても良い。  In the video display system according to the first embodiment, anND filter 11 and a wide-angle lens 12 may be provided between the light exit of theprojector 3 and the half mirror 4 as shown in FIG. As thegeneration processing unit 6, for example, adisk reproducing device 21 that reproduces the disk D storing the apartment three-dimensional data may be provided.

ＮＤフィルタ１１は、プロジェクタ３から出射される映像光Ｌ１の光強度、ハーフミラー４の光透過率、再帰性反射スクリーン５の体験者への光反射率に基づいて、映像体験領域で視認される映像の明るさを調整するように設計されている。なお、必要に応じて映像生成処理部６によってプロジェクタ３から出射される映像光Ｌ１の光強度を調整可能な場合には、ＮＤフィルタ１１を設けなくても良い。  TheND filter 11 is visually recognized in the video experience area based on the light intensity of the video light L1 emitted from theprojector 3, the light transmittance of the half mirror 4, and the light reflectance of the retroreflective screen 5 to the experiencer. Designed to adjust the brightness of the image. If the light intensity of the image light L1 emitted from theprojector 3 can be adjusted by the imagegeneration processing unit 6 as necessary, theND filter 11 may not be provided.

広角レンズ１２は、ＮＤフィルタ１１を通過した映像光Ｌ１が入射され、当該映像光Ｌ１の画角を拡大した映像光Ｌ１’とする。これにより、広角レンズ１２は、映像光Ｌ１よりも画角を広くした映像光Ｌ１’をハーフミラー４に入射して、再帰性反射スクリーン５の投影面が更に拡大された場合であっても、再帰性反射スクリーン５の投影面全体に映像光Ｌ２を投影することができる。この広角レンズ１２は、プロジェクタ３の光出射口からの距離、プロジェクタ３からハーフミラー４までの距離、再帰性反射スクリーン５の投影面の面積等に基づいて、各種の光学パラメータが設計される。なお、プロジェクタ３そのものに短焦点レンズを備えており、映像光Ｌ１の画角が十分に大きい場合には、広角レンズ１２は不要となる。  The wide-angle lens 12 receives the image light L1 that has passed through theND filter 11, and sets the image light L1 'in which the angle of view of the image light L1 is enlarged. Thereby, even when the wide-angle lens 12 is incident when the image light L1 ′ having a wider angle of view than the image light L1 is incident on the half mirror 4 and the projection surface of the retroreflective screen 5 is further enlarged, The image light L <b> 2 can be projected on the entire projection surface of the retroreflective screen 5. The wide-angle lens 12 is designed with various optical parameters based on the distance from the light exit of theprojector 3, the distance from theprojector 3 to the half mirror 4, the area of the projection surface of the retroreflective screen 5, and the like. If theprojector 3 itself is provided with a short focus lens and the angle of view of the image light L1 is sufficiently large, the wide-angle lens 12 is not necessary.

このようなＮＤフィルタ１１及び広角レンズ１２を備えた映像表示システムは、上から見た様子を図３に示すように、プロジェクタ３から出射された映像光Ｌ１がＮＤフィルタ１１を通過した後に広角レンズ１２で拡大された映像光Ｌ１’となりハーフミラー４に入射させる。このとき、広角レンズ１２で拡大された映像光Ｌ１’及び映像光Ｌ２は、図１及び図２と同様に、ハーフミラー４上で体験者の視野と光学的に共役な関係となる。したがって、プロジェクタ３の画角が再帰性反射スクリーン５を視認する場合の視野角に対して小さくても、映像光Ｌ２と体験者の視野とを光学的に共役な関係とすることができる。  The video display system including theND filter 11 and the wide-angle lens 12 has a wide-angle lens after the video light L1 emitted from theprojector 3 passes through theND filter 11 as shown in FIG. The image light L <b> 1 ′ enlarged at 12 is incident on the half mirror 4. At this time, the image light L1 'and the image light L2 magnified by the wide-angle lens 12 have an optically conjugate relationship with the field of view of the experience person on the half mirror 4, as in FIGS. Therefore, even if the angle of view of theprojector 3 is smaller than the viewing angle when viewing the retroreflective screen 5, the image light L2 and the field of view of the experience person can be in an optically conjugate relationship.

以上詳細に説明したように、本発明を適用した映像表示システムによれば、体験者の顔面に正対するようにハーフミラー４を配設したので、例えばハーフミラー４を傾けることによって体験者の視野と再帰性反射スクリーン５に投影する映像光Ｌ２とを光学的に共役な関係とする場合と比較して、簡単に再帰性反射スクリーン５に投射される映像光Ｌ２を視野と共役な関係とすることの調整を行うことができる。すなわち、この映像表示システムによれば、プロジェクタ３とハーフミラー４との距離調整、又はプロジェクタ３の設置角度を調整することによって光出射口からの画角及びハーフミラー４に対する映像光の入射角度の調整を行うことによって、簡単に体験者の視野と映像光Ｌ２とを光学的に共役な関係に設定することができる。  As described above in detail, according to the video display system to which the present invention is applied, the half mirror 4 is disposed so as to face the face of the experience person. Compared with the case where the image light L2 projected onto the retroreflective screen 5 has an optically conjugate relationship, the image light L2 projected onto the retroreflective screen 5 has a conjugate relationship with the visual field. Adjustments can be made. That is, according to this video display system, the angle of view from the light exit and the incident angle of video light on the half mirror 4 can be adjusted by adjusting the distance between theprojector 3 and the half mirror 4 or adjusting the installation angle of theprojector 3. By performing the adjustment, the field of view of the experience person and the image light L2 can be easily set in an optically conjugate relationship.

したがって、この映像表示システムによれば、大型の再帰性反射スクリーン５を用いて広視野の映像を表示する場合に、簡単な構成で特定の人物のみに鮮明な映像を提示することができ、更には、ハーフミラー４の設置角度を調整するための機構やが必要なくなることは勿論のこと、強度的に薄弱なハーフミラー４の設置角度を調整する必要が無く確実に映像体験領域で映像を視認させることができる。また、この映像表示システムによれば、ハーフミラーを傾けて設置する場合とは異なるが、体験者の視線方向とプロジェクタ３の光軸とをずらしてプロジェクタ３を配置してプリズムやビームスプリッタを使用する必要なく、簡単な構成とすることができる。  Therefore, according to this video display system, when a wide-field video is displayed using the large retroreflective screen 5, a clear video can be presented only to a specific person with a simple configuration. In addition to eliminating the need for a mechanism for adjusting the installation angle of the half mirror 4, it is not necessary to adjust the installation angle of the half mirror 4, which is weak in strength. Can be made. Also, according to this video display system, unlike the case where the half mirror is tilted, theprojector 3 is arranged by shifting the sight line direction of the experience person and the optical axis of theprojector 3, and the prism or beam splitter is used. There is no need to do so, and a simple configuration can be obtained.

更に、この映像表示システムによれば、体験者の顔面に正対するハーフミラー４を備えているので、体験者の視野に対してハーフミラー４の面積を最大限有効に利用することができ、ハーフミラー４の小型化を容易に実現することができ、低コスト化を実現することができる。また、ハーフミラーが体験者の顔面に対して傾いて設置されていたり、ハーフミラーが大型となることによる体験者の煩わしさを抑制することができる。  Furthermore, according to this video display system, since the half mirror 4 that directly faces the face of the experience person is provided, the area of the half mirror 4 can be used to the maximum extent effectively with respect to the field of view of the experience person. Miniaturization of the mirror 4 can be realized easily, and cost reduction can be realized. In addition, the annoyance of the experience person due to the half mirror being installed to be inclined with respect to the face of the experience person or the half mirror being large can be suppressed.

なお、この映像表示システムにおいて、ハーフミラー４を透過した映像光Ｌ１が映像体験領域を通過しないように構成されているが、体験者の側面又は背面に映像光Ｌ１が投写されることを回避するために、体験者の周囲を暗幕等の光吸収材等で覆うことが望ましい。  In this video display system, the video light L1 transmitted through the half mirror 4 is configured not to pass through the video experience area, but it is avoided that the video light L1 is projected on the side or back of the user. Therefore, it is desirable to cover the experience person with a light absorbing material such as a black curtain.

［第２実施形態］
つぎに、本発明を適用した第２実施形態に係る映像表示システムについて説明する。なお、上述した第１実施形態と同様な部分については、同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。[Second Embodiment]
Next, a video display system according to a second embodiment to which the present invention is applied will be described. In addition, about the part similar to 1st Embodiment mentioned above, the detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

第２実施形態に係る映像体験支援システムは、両眼の体験者の視差を利用して３次元映像を提示するために、右眼用のプロジェクタから出射する映像光の光軸と左眼用のプロジェクタから出射する映像光の光軸とを両眼視差に相当する距離だけ離間して構成して、立体映像を表示することを特徴とする。  The video experience support system according to the second embodiment uses the parallax of the binocular user to present a 3D video, and the optical axis of the video light emitted from the right eye projector and the left eye A stereoscopic image is displayed by configuring the optical axis of the image light emitted from the projector to be separated by a distance corresponding to binocular parallax.

この映像表示システムは、図４に示すように、上下方向において左眼用プロジェクタ３Ａの光出射口と、右眼用プロジェクタ３Ｂの光出射口とを対向させ、且つ左眼用プロジェクタ３Ａ及び右眼用プロジェクタ３Ｂの上下面を逆転させて光学系設置部２に設置している。また、ハーフミラー４は、左眼用プロジェクタ３Ａ及び右眼用プロジェクタ３Ｂからの映像光が入射される位置であって、第１実施形態と同様に、体験者の顔面に正対して設けられている。  As shown in FIG. 4, in this video display system, the light exit of the left-eye projector 3A and the light exit of the right-eye projector 3B are opposed to each other in the vertical direction, and the left-eye projector 3A and the right-eye Theprojector 3B is installed in the opticalsystem installation unit 2 with its upper and lower surfaces reversed. Further, the half mirror 4 is a position where the image light from the left-eye projector 3A and the right-eye projector 3B is incident, and is provided facing the face of the experience person as in the first embodiment. Yes.

このような映像表示システムは、図５に上から見た様子を示すように、左右方向において左眼用プロジェクタ３Ａの光出射口と、右眼用プロジェクタ３Ｂの光出射口との距離が体験者の両眼視差距離、すなわち両眼距離に相当する距離に配設されている。  In such a video display system, as shown in FIG. 5, the distance between the light exit port of the left-eye projector 3 </ b> A and the light exit port of the right-eye projector 3 </ b> B in the left-right direction is the experience person. Are arranged at a distance corresponding to the binocular parallax distance.

また、映像表示システムは、図５に示すように、左眼用プロジェクタ３Ａから投影された左眼用映像光Ｌ１１の光軸上に設けられた左眼用ＮＤフィルタ３１Ａと、右眼用プロジェクタ３Ｂから投影された右眼用映像光Ｌ１３の光軸上に設けられた右眼用ＮＤフィルタ３１Ｂと、当該右眼用ＮＤフィルタ３１Ｂを透過した右眼用映像光Ｌ１３をハーフミラー４側に反射させて進行方向を反転させるミラー３２とが光学系設置部２に設置されている。  Further, as shown in FIG. 5, the video display system includes a left-eye ND filter 31A provided on the optical axis of the left-eye video light L11 projected from the left-eye projector 3A, and a right-eye projector 3B. The righteye ND filter 31B provided on the optical axis of the right eye image light L13 projected from the right eye and the right eye image light L13 transmitted through the righteye ND filter 31B are reflected to the half mirror 4 side. Themirror 32 that reverses the traveling direction is installed in the opticalsystem installation unit 2.

このような映像表示システムにおいて、左眼用プロジェクタ３Ａから出射された左眼用映像光Ｌ１１は、左眼用ＮＤフィルタ３１Ａを通過して光強度が減衰された後に、ハーフミラー４で一部が反射して、左眼用映像光Ｌ１２として再帰性反射スクリーン５に投影される。ここで、図４に示すように、左眼用プロジェクタ３Ａの光出射角度が下方向となっているので、左眼用映像光Ｌ１１が右眼用プロジェクタ３Ｂ等で遮断されることなくハーフミラー４に左眼用映像光Ｌ１１を導いている。  In such a video display system, the left-eye video light L11 emitted from the left-eye projector 3A passes through the left-eye ND filter 31A and is partially attenuated by the half mirror 4 after the light intensity is attenuated. The light is reflected and projected on the retroreflective screen 5 as video light L12 for the left eye. Here, as shown in FIG. 4, since the light emission angle of the left-eye projector 3A is downward, the left-eye video light L11 is not blocked by the right-eye projector 3B or the like, and the half mirror 4 The left eye image light L11 is guided to the left.

左眼用映像光Ｌ１２の光軸は、左眼用プロジェクタ３Ａとハーフミラー４の設置位置の調整によって、体験者の左眼が映像体験領域に含まれる場合の視野中心となっている。したがって、左眼用映像光Ｌ１２と体験者の左眼の視野とは、光学的に共役な関係となっている。  The optical axis of the left-eye video light L12 is the center of the visual field when the left eye of the user is included in the video experience area by adjusting the installation positions of the left-eye projector 3A and the half mirror 4. Therefore, the left-eye video light L12 and the left eye field of the experience person have an optically conjugate relationship.

また、右眼用プロジェクタ３Ｂから出射された右眼用映像光Ｌ１３は、右眼用ＮＤフィルタ３１Ｂを通過して光強度が減衰された後に、ミラー３２で反射され、右眼用映像光Ｌ１４としてハーフミラー４で一部が反射して、右眼用映像光Ｌ１５として再帰性反射スクリーン５に投影される。ここで、右眼用映像光Ｌ１４の光軸は、右眼用プロジェクタ３Ｂと右眼用ＮＤフィルタ３１Ｂとハーフミラー４との設置位置の調整によって、体験者の右眼が映像体験領域に含まれる場合の右眼の視野中心となっている。したがって、右眼用映像光Ｌ１４と体験者の右眼の視野とは、光学的に共役な関係となっている。  Further, the right-eye video light L13 emitted from the right-eye projector 3B passes through the right-eye ND filter 31B and is reflected by themirror 32 after being attenuated in light intensity as the right-eye video light L14. A part of the light is reflected by the half mirror 4 and projected onto the retroreflective screen 5 as video light L15 for the right eye. Here, the optical axis of the right-eye video light L14 is such that the right eye of the user is included in the video experience area by adjusting the installation positions of the right-eye projector 3B, the right-eye ND filter 31B, and the half mirror 4. If the right eye is the center of the visual field. Therefore, the right eye image light L14 and the visual field of the right eye of the experiencer have an optically conjugate relationship.

これにより、体験者の両眼が映像体験領域に含まれる場合に、再帰性反射スクリーン５で反射した左眼用映像光Ｌ１２は、体験者の左眼で視認され、再帰性反射スクリーン５で反射した右眼用映像光Ｌ１５は、体験者の右眼で視認されることになり、両眼の視差によって３次元映像を提示することができる。  Thereby, when both eyes of the experience person are included in the image experience area, the image light L12 for the left eye reflected by the retroreflection screen 5 is visually recognized by the left eye of the experience person and reflected by the retroreflection screen 5. The right-eye video light L15 is visually recognized by the right eye of the experiencer, and can present a three-dimensional video by binocular parallax.

このような映像表示システムによれば、左右方向において左眼用プロジェクタ３Ａと右眼用プロジェクタ３Ｂとを体験者の両眼間隔だけ離間して配置することによって、大型の再帰性反射スクリーン５を用いて広視野の立体映像を表示する場合に、簡単且つ低コストな構成で特定の人物のみに鮮明な映像を提示することができる。  According to such a video display system, the large-scale retroreflective screen 5 is used by arranging the left-eye projector 3A and the right-eye projector 3B in the left-right direction so as to be spaced apart by the distance between both eyes of the experience person. When displaying a stereoscopic video with a wide field of view, a clear video can be presented only to a specific person with a simple and low-cost configuration.

すなわち、ミラー３２を使用せずに、左眼用プロジェクタ３Ａと右眼用プロジェクタ３Ｂとを共にハーフミラー４に向かって同一方向に映像光を出射する構成とした場合には、相互の光出射口の距離を両眼間隔にして設置することが実際の寸法上困難であり、同一種類のプロジェクタを使用する場合には著しく小型化したプロジェクタを使用する必要がある。  That is, when the left-eye projector 3 </ b> A and the right-eye projector 3 </ b> B both emit video light in the same direction toward the half mirror 4 without using themirror 32, the mutual light exit ports It is difficult in terms of actual dimensions to install at a distance of both eyes, and when the same type of projector is used, it is necessary to use a projector that is significantly reduced in size.

また、この映像表示システムによれば、偏光メガネ等を体験者に装着させることなく、映像体験領域に眼位置を含ませるように自然に頭部移動を促すのみで立体映像を視認させることができる。  In addition, according to this video display system, it is possible to visually recognize a stereoscopic video by simply urging the head to include the eye position in the video experience area without wearing polarized glasses or the like to the experience person. .

［第３実施形態］
つぎに、本発明を適用した第３実施形態に係る映像体験支援システムについて説明する。なお、上述した実施形態と同様な部分については、同一符号を付することによってその詳細な説明を省略する。[Third Embodiment]
Next, a video experience support system according to a third embodiment to which the present invention is applied will be described. In addition, about the part similar to embodiment mentioned above, the detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

第３実施形態に係る映像体験支援システムは、再帰性反射スクリーン５に導かれる映像光と体験者の視野とを光学的に共役な関係とするための構成として、図６に示すように、体験者の顔面に正対する一対のハーフミラー４，４１を備えた点で、上述した実施形態とは異なる。  As shown in FIG. 6, the video experience support system according to the third embodiment has a configuration for optically conjugate the video light guided to the retroreflective screen 5 and the visual field of the experience person as shown in FIG. This embodiment differs from the above-described embodiment in that it includes a pair of half mirrors 4 and 41 that face the person's face.

また、この映像表示システムは、左眼用プロジェクタ３Ａに映像データを出力するディスク再生装置２１Ａと、右眼用プロジェクタ３Ｂに映像データを出力するディスク再生装置２１Ｂとを備える。これにより、例えば、マンションの間取りを仮想的に体験させるための映像を再帰性反射スクリーン５に表示する仮想体験システム等に適用される。そして、ディスク再生装置２１Ａによって左眼用映像データを記憶したディスクＤを再生すると共に、ディスク再生装置２１Ｂによって右眼用映像データを記憶したディスクＤを再生することによって、左眼用プロジェクタ３Ａ及び右眼用プロジェクタ３Ｂを同期させながら駆動させて、それぞれから映像光を出射させる。  The video display system also includes a disk playback device 21A that outputs video data to the left-eye projector 3A and a disk playback device 21B that outputs video data to the right-eye projector 3B. Thereby, for example, the present invention is applied to a virtual experience system or the like that displays an image for virtually experiencing the floor plan of an apartment on the retroreflective screen 5. Then, the disc playback device 21A plays back the disc D storing the left-eye video data, and the disc playback device 21B plays back the disc D storing the right-eye video data. Theeye projector 3B is driven while being synchronized, and image light is emitted from each of them.

ハーフミラー４１は、左眼用プロジェクタ３Ａと右眼用プロジェクタ３Ｂとの間の光学系設置部２に設置される。これらハーフミラー４，４１は共に、体験者が再帰性反射スクリーン５を視認する場合の視野が含まれる面積で構成されている。また、このハーフミラー４，４１は共に、体験者の顔面に正対するように、体験者の顔面と光入射面とが平行するように設けられている。  Thehalf mirror 41 is installed in the opticalsystem installation unit 2 between the left-eye projector 3A and the right-eye projector 3B. Both of these half mirrors 4 and 41 are configured with an area including a field of view when an experienced person visually recognizes the retroreflective screen 5. Further, both of the half mirrors 4 and 41 are provided so that the face of the experience person and the light incident face are parallel to face the face of the experience person.

また、ハーフミラー４１は、図７に示すように、左眼用ＮＤフィルタ３１Ａからの左眼用映像光Ｌ２１を透過し、且つ右眼用ＮＤフィルタ３１Ｂからの右眼用映像光Ｌ２３をハーフミラー４側に反射すると共に、左眼用映像光Ｌ２１及び右眼用映像光Ｌ２４がハーフミラー４で再帰性反射スクリーン５側に反射された左眼用映像光Ｌ２２及び右眼用映像光Ｌ２５を透過させる面積で構成されている。  Further, as shown in FIG. 7, thehalf mirror 41 transmits the left-eye video light L21 from the left-eye ND filter 31A and the right-eye video light L23 from the right-eye ND filter 31B as a half mirror. The left-eye image light L21 and the right-eye image light L24 are transmitted through the left mirror image light L22 and the right-eye image light L25 reflected by the half mirror 4 toward the retroreflective screen 5 side. It is composed of the area to be used.

このような映像表示システムにおいて、左眼用プロジェクタ３Ａから出射された左眼用映像光Ｌ２１は、左眼用ＮＤフィルタ３１Ａ及びハーフミラー４１を通過して、ハーフミラー４で一部が反射し、左眼用映像光Ｌ２２としてハーフミラー４１を通過して再帰性反射スクリーン５に投影される。  In such a video display system, the left-eye video light L21 emitted from the left-eye projector 3A passes through the left-eye ND filter 31A and thehalf mirror 41, and is partially reflected by the half mirror 4, The image light L22 for the left eye passes through thehalf mirror 41 and is projected on the retroreflective screen 5.

この左眼用映像光Ｌ２２の光軸は、左眼用プロジェクタ３Ａとハーフミラー４の設置位置の調整によって、体験者の左眼が映像体験領域に含まれる場合の視野中心となっている。したがって、左眼用映像光Ｌ１２と体験者の左眼の視野とは、光学的に共役な関係となっている。  The optical axis of the left-eye video light L22 is the center of the visual field when the left eye of the user is included in the video experience area by adjusting the installation positions of the left-eye projector 3A and the half mirror 4. Therefore, the left-eye video light L12 and the left eye field of the experience person have an optically conjugate relationship.

また、右眼用プロジェクタ３Ｂから出射された右眼用映像光Ｌ２３は、右眼用ＮＤフィルタ３１Ｂを通過して光強度が減衰された後に、ハーフミラー４１で反射され、右眼用映像光Ｌ２４としてハーフミラー４で一部が反射して、右眼用映像光Ｌ２５として再帰性反射スクリーン５に投影される。ここで、右眼用映像光Ｌ２４の光軸は、右眼用プロジェクタ３Ｂと右眼用ＮＤフィルタ３１Ｂとハーフミラー４との設置位置の調整によって、体験者の右眼が映像体験領域に含まれる場合の視野中心となっている。したがって、右眼用映像光Ｌ１４と体験者の右眼の視野とは、光学的に共役な関係となっている。  The right-eye video light L23 emitted from the right-eye projector 3B passes through the right-eye ND filter 31B and is reflected by thehalf mirror 41 after the light intensity is attenuated, and the right-eye video light L24. Is partially reflected by the half mirror 4 and projected onto the retroreflective screen 5 as video light L25 for the right eye. Here, the optical axis of the right-eye video light L24 is such that the right eye of the user is included in the video experience area by adjusting the installation positions of the right-eye projector 3B, the right-eye ND filter 31B, and the half mirror 4. The center of vision is the case. Therefore, the right eye image light L14 and the visual field of the right eye of the experiencer have an optically conjugate relationship.

これにより、体験者の両眼が映像体験領域に含まれる場合に、再帰性反射スクリーン５で反射した左眼用映像光Ｌ２２は、体験者の左眼で視認され、再帰性反射スクリーン５で反射した右眼用映像光Ｌ２５は、体験者の右眼で視認されることになり、両眼の視差によって３次元映像を提示することができる。  Thereby, when both eyes of the experience person are included in the image experience area, the image light L22 for the left eye reflected by the retroreflection screen 5 is visually recognized by the left eye of the experience person and reflected by the retroreflection screen 5. The right-eye video light L25 is visually recognized by the right eye of the experiencer, and can present a three-dimensional video by binocular parallax.

ここで、左眼用プロジェクタ３Ａから出射された映像光が再帰性反射スクリーン５に投影されるまでに、ハーフミラー４，４１に入射する回数は、同じ３回とされている。したがって、左眼用ＮＤフィルタ３１Ａと右眼用ＮＤフィルタ３１Ｂとは、同じ光減衰率であるものを使用することができる。したがって、右眼用映像光を投影させるための光学系と、左眼用映像光を投影させるための光学系とを光学的に等価なものとすることができる。  Here, the number of times the image light emitted from the left-eye projector 3A is incident on the half mirrors 4 and 41 before being projected onto the retroreflective screen 5 is the same three times. Therefore, the left-eye ND filter 31A and the right-eye ND filter 31B can use the same light attenuation factor. Therefore, the optical system for projecting the image light for the right eye and the optical system for projecting the image light for the left eye can be made optically equivalent.

したがって、この映像表示システムによれば、左眼用プロジェクタ３Ａ及び右眼用プロジェクタ３Ｂとハーフミラー４との距離を長くすることによって、再帰性反射スクリーン５に投影させる映像光の投影角を大きくした場合であっても、左眼用映像光と右眼用映像光とで明るさが異なるような光学的に不連続な場合を回避することができ、広視野の立体映像を鮮明に表示することができる。  Therefore, according to this video display system, the projection angle of the video light projected on the retroreflective screen 5 is increased by increasing the distance between the left-eye projector 3A and the right-eye projector 3B and the half mirror 4. Even in this case, it is possible to avoid the optically discontinuous case where the brightness is different between the left-eye video light and the right-eye video light, and a wide-field stereoscopic image can be clearly displayed. Can do.

また、この映像表示システムにおいては、ハーフミラー４１として、左眼用映像光Ｌ２１を透過させると共に右眼用映像光Ｌ２４を反射させ、左眼用映像光Ｌ２２及び右眼用映像光Ｌ２５を透過させるような面積のものを使用したが、これに限らず、左眼用映像光Ｌ２１を透過させると共に右眼用映像光Ｌ２４を反射させるだけの面積であって、左眼用映像光Ｌ２２及び右眼用映像光Ｌ２５が入射されないような面積のものを使用しても良い。この場合、ハーフミラー４，４１への入射回数を右眼用映像光及び左眼用映像光のそれぞれについて２回とすることができる。  Further, in this video display system, as thehalf mirror 41, the left-eye video light L21 is transmitted, the right-eye video light L24 is reflected, and the left-eye video light L22 and the right-eye video light L25 are transmitted. Although the thing of such an area was used, it is not restricted to this, It is an area which transmits video light L21 for left eyes, and reflects video light L24 for right eyes, Comprising: Left-eye video light L22 and right eye It is also possible to use one having an area where the image light L25 is not incident. In this case, the number of incidences on the half mirrors 4 and 41 can be set twice for each of the right-eye video light and the left-eye video light.

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。  The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made depending on the design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it is possible to change.

１ 取付部材
２ 光学系設置部
３ プロジェクタ
４ ハーフミラー（第１のハーフミラー）
４１ ハーフミラー（第２のハーフミラー）
５ 再帰性反射スクリーン
６ 映像生成処理部
１１ ＮＤフィルタ
１２ 広角レンズ
２１ ディスク再生装置DESCRIPTION OF SYMBOLS 1Mounting member 2 Opticalsystem installation part 3 Projector 4 Half mirror (1st half mirror)
41 half mirror (second half mirror)
5Retroreflective Screen 6 VideoGeneration Processing Unit 11ND Filter 12Wide Angle Lens 21 Disc Playback Device

Claims (4)

Translated fromJapanese

体験者の視線方向にスクリーンを配置して、当該スクリーンに立体映像を表示する映像表示システムであって、
再帰性反射素材で形成された投影面を備えたスクリーンと、
予め設定された前記体験者に立体映像の視認を可能とさせる映像体験領域に前記体験者の眼位置が存在する場合に、当該体験者の顔面と正対する光入射面を有する第１のハーフミラーと、
所定の画角の右眼用映像光を出射する右眼用映像光出射部と、所定の画角の左眼用映像光を出射する左眼用映像光出射部とを有し、前記右眼用映像光出射部の光出射口と前記左眼用映像光出射部の光出射口とを同じ高さ位置に対向して配置し、且つ、前記右眼用映像光出射部の光出射口と前記左眼用映像光出射部の光出射口とを左右方向において前記体験者の両眼間隔だけ離間して配置した映像光出射手段と、
前記右眼用映像光及び前記左眼用映像光を、前記第１のハーフミラーの光入射面に対して所定の入射角度で入射させる光学系とを備え、
前記第１のハーフミラーの光入射面が、体験者の顔面とが平行するように設けられていることにより、前記第１のハーフミラーが、体験者と正対する位置関係となっており、
前記映像体験領域に前記体験者の眼位置が存在する場合の前記体験者の前記スクリーンに対する視野と、前記第１のハーフミラーから前記スクリーンに投影した右眼用映像光及び左眼用映像光とを重畳させるように前記所定の画角及び前記所定の入射角度が設定されていることを特徴とする映像表示システム。An image display system that arranges a screen in the direction of the sight line of the experience person and displays a stereoscopic image on the screen,
A screen with a projection surface formed of a retroreflective material;
A first half mirror having a light incident surface that faces the face of the experience person when the eye position of the experience person is present in a video experience area that allows the experience person to view a stereoscopic image. When,
A right-eye image light emitting unit that emits right-eye image light having a predetermined angle of view; and a left-eye image light emitting unit that emits left-eye image light having a predetermined angle of view. A light output port of the video light output unit for the left eye and a light output port of the video light output unit for the left eye facing thesame height position , and a light output port of the video light output unit for the right eye Video light emitting means arranged with the light exit of the left-eye video light emitting section spaced apart by the distance between both eyes of the experience person in the left-right direction;
An optical system for causing the right-eye video light and the left-eye video light to enter the light incident surface of the first half mirror at a predetermined incident angle;
The light incident surface of the first half mirror is provided so as to be parallel to the face of the experience person, so that the first half mirror is in a positional relationship facing the experience person,
A field of view of the experience person with respect to the screen when the eye position of the experience person exists in the image experience area, and image light for right eye and image light for left eye projected on the screen from the first half mirror; The video display system, wherein the predetermined angle of view and the predetermined incident angle are set so as to overlap each other. 前記光学系は、前記右眼用映像光又は前記左眼用映像光の一方の映像光をミラーで反射させて前記第１のハーフミラーの光入射面に対して所定の入射角度で入射させ、他方の映像光を直接前記第１のハーフミラーの光入射面に対して所定の入射角度で入射させることを特徴とする請求項１に記載の映像表示システム。  The optical system reflects one image light of the right-eye image light or the left-eye image light with a mirror and makes the light incident on the light incident surface of the first half mirror at a predetermined incident angle, The video display system according to claim 1, wherein the other video light is directly incident on the light incident surface of the first half mirror at a predetermined incident angle. 前記光学系は、前記右眼用映像光又は前記左眼用映像光の一方の映像光を第２のハーフミラーで反射させて前記第１のハーフミラーの光入射面に対して所定の入射角度で入射させ、他方の映像光を前記第２のハーフミラーを透過させて前記第１のハーフミラーの光入射面に対して所定の入射角度で入射させ、前記第１のハーフミラーに入射された右眼用映像光及び左眼用映像光を前記第２のハーフミラーを透過させて前記スクリーンに立体映像を表示させることを特徴とする請求項１に記載の映像表示システム。  The optical system reflects one image light of the right-eye image light or the left-eye image light by a second half mirror, and a predetermined incident angle with respect to a light incident surface of the first half mirror. The other image light is transmitted through the second half mirror and incident on the light incident surface of the first half mirror at a predetermined incident angle, and is incident on the first half mirror. 2. The video display system according to claim 1, wherein right-eye video light and left-eye video light are transmitted through the second half mirror to display a stereoscopic video on the screen. 体験者の視線方向にスクリーンを配置して、当該スクリーンに立体映像を表示する映像表示システムであって、
再帰性反射素材で形成された投影面を備えたスクリーンと、
予め設定された前記体験者に立体映像の視認を可能とさせる映像体験領域に前記体験者の眼位置が存在する場合に、当該体験者の顔面と正対する光入射面を有する第１のハーフミラーと、
所定の画角の右眼用映像光を出射する右眼用映像光出射部と、所定の画角の左眼用映像光を出射する左眼用映像光出射部とを有し、前記右眼用映像光出射部の光出射口と前記左眼用映像光出射部の光出射口とを同じ高さ位置に対向して配置し、且つ、前記右眼用映像光出射部の光出射口と前記左眼用映像光出射部の光出射口とを左右方向において前記体験者の両眼間隔だけ離間して配置した映像光出射手段と、
前記右眼用映像光又は前記左眼用映像光の一方の映像光を第２のハーフミラーで反射させて前記第１のハーフミラーの光入射面に対して所定の入射角度で入射させ、他方の映像光を前記第２のハーフミラーを透過させて前記第１のハーフミラーの光入射面に対して所定の入射角度で入射させ、前記第１のハーフミラーに入射された右眼用映像光及び左眼用映像光を前記第２のハーフミラーを透過させて前記スクリーンに立体映像を表示させる光学系とを備え、
前記第１のハーフミラーの光入射面が、体験者の顔面とが平行するように設けられていることにより、前記第１のハーフミラーが、体験者と正対する位置関係となっており、
前記映像体験領域に前記体験者の眼位置が存在する場合の前記体験者の前記スクリーンに対する視野と、前記第１のハーフミラーから前記スクリーンに投影した右眼用映像光及び左眼用映像光とを重畳させるように前記所定の画角及び前記所定の入射角度が設定されていることを特徴とする映像表示システム。An image display system that arranges a screen in the direction of the sight line of the experience person and displays a stereoscopic image on the screen,
A screen with a projection surface formed of a retroreflective material;
A first half mirror having a light incident surface that faces the face of the experience person when the eye position of the experience person is present in a video experience area that allows the experience person to view a stereoscopic image. When,
A right-eye image light emitting unit that emits right-eye image light having a predetermined angle of view; and a left-eye image light emitting unit that emits left-eye image light having a predetermined angle of view. A light output port of the video light output unit for the left eye and a light output port of the video light output unit for the left eye facing thesame height position , and a light output port of the video light output unit for the right eye Video light emitting means arranged with the light exit of the left-eye video light emitting section spaced apart by the distance between both eyes of the experience person in the left-right direction;
One image light of the right-eye image light or the left-eye image light is reflected by a second half mirror and incident at a predetermined incident angle on the light incident surface of the first half mirror, and the other Image light for right eye that is transmitted through the second half mirror and is incident on the light incident surface of the first half mirror at a predetermined incident angle, and is incident on the first half mirror. And an optical systemfor displaying left-eye image light through the second half mirror and displaying a stereoscopic image on the screen ,
The light incident surface of the first half mirror is provided so as to be parallel to the face of the experience person, so that the first half mirror is in a positional relationship facing the experience person,
A field of view of the experience person with respect to the screen when the eye position of the experience person exists in the image experience area, and image light for right eye and image light for left eye projected on the screen from the first half mirror; The video display system, wherein the predetermined angle of view and the predetermined incident angle are set so as to overlap each other.

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