(57)【要約】【課題】高品質な映像を表示しながら、額縁領域が視認されにくくするための光学素子、および、このような光学素子を用いた表示システムを提供する。【解決手段】実施形態によれば、複数の画素からなる画素領域と、前記画素領域を囲む額縁領域と、を含む表示面を有する表示装置用の光学素子が提供される。この光学素子は、前記額縁領域の少なくとも一部と隣接する複数の画素と対向して設けられるレンズアレイと、前記額縁領域の少なくとも一部、および、前記レンズアレイと隣接する複数の画素と対向して設けられるフィールドレンズと、を備える。【選択図】図１
2014215312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素からなる画素領域と、前記画素領域を囲む額縁領域と、を含む表示面を有する表示装置用の光学素子であって、
前記額縁領域の少なくとも一部と隣接する複数の画素と対向して設けられるレンズアレイと、
前記額縁領域の少なくとも一部、および、前記レンズアレイと隣接する複数の画素と対向して設けられるフィールドレンズと、を備える光学素子。
【請求項２】
前記フィールドレンズにより、前記レンズアレイの像面が略前記表示面上に形成されるよう、前記レンズアレイおよび前記フィールドレンズが設けられる、請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記フィールドレンズを介して、前記画素領域は観察されるが、前記額縁領域は観察されないよう、前記レンズアレイおよび前記フィールドレンズが設けられる、請求項１に記載の光学素子。
【請求項４】
前記フィールドレンズの焦点と、前記フィールドレンズと、の間に、前記表示面および前記レンズアレイが設けられる、請求項１に記載の光学素子。
【請求項５】
前記レンズアレイは複数のマイクロレンズを含み、
前記複数のマイクロレンズのそれぞれは、複数の画素と対応しており、
前記フィールドレンズの焦点と、１つのマイクロレンズの中心と、当該１つのマイクロレンズと対応する複数の画素の中心と、が一直線上に位置するよう、前記レンズアレイが設けられる、請求項１に記載の光学素子。
【請求項６】
前記光学素子が水平方向の前記額縁領域に設けられる場合、前記マイクロレンズのそれぞれは、対応する画素を垂直方向に拡大し、
前記光学素子が垂直方向の前記額縁領域に設けられる場合、前記マイクロレンズのそれぞれは、対応する画素を水平方向に拡大し、
前記光学素子がコーナーの前記額縁領域に設けられる場合、前記マイクロレンズのそれぞれは、対応する画素を水平方向および垂直方向に拡大する、請求項５に記載の光学素子。
【請求項７】
複数の画素からなる画素領域と、前記画素領域を囲む額縁領域と、を含む表示面と、
前記額縁領域の少なくとも一部と隣接する複数の画素と対向して設けられるレンズアレイと、
前記額縁領域の少なくとも一部、および、前記レンズアレイと隣接する複数の画素と対向して設けられるフィールドレンズと、を備える表示システム。
【請求項８】
前記レンズアレイおよび前記フィールドレンズの倍率に応じて、前記レンズアレイと対向する画素領域に表示される映像を縮小するスケーリング部を備える、請求項７に記載の表示システム。
【請求項９】
複数の表示面を備え、
前記フィールドレンズは、１つの表示面の額縁領域、および、当該額縁領域と隣接する他の表示面の額縁領域と対向して設けられる、請求項７に記載の表示システム。
【請求項１０】
放送波を受信し、前記画素領域に表示される映像を生成するチューナを備える、請求項７に記載の表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、光学素子および表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常のディスプレイでは、表示領域の周囲に額縁領域が設けられる。額縁領域には映像が表示されないため、額縁領域により臨場感が阻害されることもあり得る。そこで、ディスプレイに表示される映像に歪みなどを生じさせることなく、視聴者に額縁領域が視認されにくくするのが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６２９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高品質な映像を表示しながら、額縁領域が視認されにくくするための光学素子、および、このような光学素子を用いた表示システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、複数の画素からなる画素領域と、前記画素領域を囲む額縁領域と、を含む表示面を有する表示装置用の光学素子が提供される。この光学素子は、前記額縁領域の少なくとも一部と隣接する複数の画素と対向して設けられるレンズアレイと、前記額縁領域の少なくとも一部、および、前記レンズアレイと隣接する複数の画素と対向して設けられるフィールドレンズと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】一実施形態に係る表示システム１００の正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面図。
【図３】光学素子２０の設計手法を説明する図。
【図４】光学素子２０の設計手順の一例を示すフローチャート。
【図５】図４の設計手順により設計された場合の視域を説明する図。
【図６】表示面１０から距離Ｂの位置にいる視聴者Ｖに光線を向けることを説明する図。
【図７】各光学素子２０の断面形状を模式的に示す図。
【図８】裸眼立体表示を行う表示システム１００’の正面図。
【図９】各光学素子２０，２０’の断面形状を模式的に示す図。
【図１０】表示システム１００の全体構成を示す概略ブロック図。
【図１１】複数の表示装置２００タイリングした表示システムの正面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【０００８】
図１は、一実施形態に係る表示システム１００の正面図である。図２は、図１のＡ−Ａ’断面図である。図１および図２を用いて、本実施形態の概要を説明する。
【０００９】
表示システム１００は、表示面１０と、光学素子２０とを備えている。表示面１０は画素領域１１および額縁領域１２を含む。また、光学素子２０は、少なくとも２層のレンズ、すなわち、レンズアレイ２１およびフィールドレンズ２２（図１には不図示）を含む。光学素子２０は表示面１０の一部に対向して配置される。視聴者には、光学素子２０が配置された領域については光学素子２０を介して画素領域１１が観察され、光学素子２０が配置されていない領域については画素領域１１が直接観察される。
【００１０】
本実施形態では、光学素子２０が配置された領域についても、光学素子２０上ではなく、表示面１０上に画素領域１１が見えるようにする。これにより、光学素子２０が配置された領域と、配置されていない領域とで像面がずれるのを抑え、高品質な映像を表示できる。
【００１１】
なお、図１では、額縁領域１２の４辺および４隅に光学素子２０を配置する例を示しているが、これらのうちの少なくとも一部に光学素子２０を設けてもよい。
【００１２】
画素領域１１は、マトリクス状に並ぶ複数の画素１３から構成され、映像が表示される表示領域である。各画素１３は、例えばＲ，Ｇ，Ｂのサブ画素から構成される。額縁領域１２はベゼルとも呼ばれ、画素領域１１の４辺を囲むように設けられる。額縁領域１２は映像が表示されない非表示領域である。画素領域１１および額縁領域１２はほぼ同一平面上に配置されて、表示面１０となる。
【００１３】
レンズアレイ２１は複数のマイクロレンズ２３から構成される。そして、レンズアレイ２１は額縁領域１２の少なくとも一部と隣接する複数の画素１３と対向して設けられる。後述するように、レンズアレイ２１およびフィールドレンズ２２は、フィールドレンズ２２により、レンズアレイ２１の像面Ｓがほぼ表示面１０上に形成され、かつ、フィールドレンズ２２を介して、画素領域１１は観察されるが額縁領域１２が観察されないように、設けられる。
【００１４】
レンズアレイ２１の各マイクロレンズ２３は、１または複数の画素１３と対応している。以下では、図２に示すように、１つのマイクロレンズ２３が２つの画素１３と対応している例を説明する。この場合、マイクロレンズ２３のピッチは２画素分のピッチより若干大きい。そのため、レンズアレイ２１は額縁領域１２の一部とも対向している。
【００１５】
フィールドレンズ２２は額縁領域１２およびレンズアレイ２１と対向して設けられる。言い換えると、フィールドレンズ２２は当該額縁領域１２およびレンズアレイ２１を覆っている。フィールドレンズ２２は、曲面の凸レンズであってもよいし、厚みを薄くすべくフレネルレンズであってもよい。
【００１６】
なお、レンズアレイ２１およびフィールドレンズ２２を別個の２つのレンズとしてもよいし、１つの光学部材として形成してもよい。
【００１７】
また、フィールドレンズ２２の焦点Ｆとフィールドレンズ２２との間に、表示面１０およびレンズアレイ２１が配置される。フィールドレンズ２２の焦点Ｆと、額縁領域１２と画素領域１１との接点Ｂ１と、を結ぶ直線は、額縁領域１２の縁Ｂ２より外側においてフィールドレンズ面と交わる。
【００１８】
このような構成の表示システム１００において、各マイクロレンズ２３には、対応する２画素１３が拡大されて映る。マイクロレンズ２３の中心を通る各主光線（図２の一点鎖線）は額縁領域１２側に傾いている。この傾いた主光線は、フィールドレンズ２２により、正面方向へ向けられる。よって、表示面１０を正面方向から観察した場合に、額縁領域１２上にはマイクロレンズ２３に映った画素１３が観察される。すなわち、額縁領域１２を覆うフィールドレンズ２２のために、視聴者にとっては、レンズアレイ２１に映った画素１３が観察され、額縁領域１２はほとんど観察されなくなる。
【００１９】
また、フィールドレンズ２２の焦点Ｆとフィールドレンズ２２との間にレンズアレイ２１が設けられることから、フィールドレンズ２２により、レンズアレイ２１の拡大された像面Ｓが虚像として形成される。この虚像Ｓが形成される位置は、レンズアレイ２１の位置からフィールドレンズ２２の焦点Ｆ側に後退した位置である。このように、レンズアレイ２１の像面Ｓが表示面１０に近い位置に形成される。
【００２０】
そこで、光学素子２０を適切に設計することにより、レンズアレイ２１の像面Ｓをほぼ表示面１０上に形成することができる。これにより、光学素子２０が設けられた領域についても、レンズアレイ２１に映る画素１３があたかも表示面１０上にあるかのように見え、像面のズレがほとんどない高品質な映像が観察される。
【００２１】
以上説明したように、レンズアレイ２１およびフィールドレンズ２２からなる光学素子２０を設けることにより、像面のズレによる画質の劣化を抑えて、額縁領域１２を見えにくくすることができる。
【００２２】
続いて、図２において、画素領域１１に表示される映像が正常に見える範囲（以下、視域と呼ぶ）について説明する。レンズアレイ２１の１つのマイクロレンズ２３に２つの画素１３が対応する場合、この２つの画素１３が約２倍（実際には、マイクロレンズ２３のピッチは２画素分のピッチより若干大きいため、２倍より大きい）に拡大された像面Ｓ’が、表示面１０より奥側に虚像として形成される。拡大された２画素分の像面Ｓ’のうち、中央１画素分は対応するマイクロレンズ２３の背面にあり、左端および右端の各０．５画素分は当該マイクロレンズ２３に隠れている。この像面Ｓ’が各マイクロレンズ２３の開口を通して観察される。
【００２３】
このとき、あるマイクロレンズ２３の開口に、対応する２画素が観察される角度２θの領域が視域である。すなわち、表示面１０の正面のみならず、マイクロレンズ２３に隠れた画素の像面が見える範囲が視域となり、映像を違和感なく観察できる。視域を超える角度の領域からは、マイクロレンズ２３の開口に、対応していない隣の画素の像面が観察され、結果として異常映像が観察される。
【００２４】
ところで、各マイクロレンズ２３により、対応する画素１３が拡大される。そのため、マイクロレンズ２３の配置によっては、サブ画素が分割される方向において、拡大像によるモアレが観察されることがある。モアレを抑えるためには、例えばサブ画素が分割される境界線に対して、斜めにマイクロレンズ２３の稜線を配置すればよい。これにより、色の解像度を、サブ画素が分割されていない方向に振り分けることができる。
【００２５】
あるいは、整数個（例えば図２に示すように２個）の画素１３を基準単位として拡大し、拡大された画素１３がすべてのサブ画素を含むようにしてもよい。以下、この手法による光学素子２０の設計例について説明する。
【００２６】
図３は、光学素子２０の設計手法を説明する図である。また、図４は、光学素子２０の設計手順の一例を示すフローチャートである。図３および図４では、視聴者の位置が表示面１０から十分に遠いと仮定している。なお、図３における既定の値は、額縁領域１２の幅Ｗ０、１つのマイクロレンズ２３に対応する画素１３の数ｍ（ｍは正の整数）、画素ピッチＰｐである。
【００２７】
まず、前提条件として、レンズアレイ２１と表示面１０との距離ａ、および、フィールドレンズ２２の倍率ｍｆを予め決めておく（ステップＳ１）。
【００２８】
続いて、以下のようにして、フィールドレンズ２２についての条件（より具体的には、フィールドレンズ２２と表示面１０との距離ｄ、および、フィールドレンズ２２の焦点距離ｆｆ）を、距離ａおよび倍率ｍｆから算出する。
【００２９】
レンズアレイ２１とフィールドレンズ２２との距離をｅとする。レンズアレイ２１の像面Ｓが表示面１０上に形成されるべきことから、下記（１）式が成立する。  
ｄ−ｅ＝ａ  ・・・（１）
また、倍率ｍｆについて、下記（２）式が成立する。  
ｍｆ＝ｄ／ｅ  ・・・（２）
これら（１），（２）式から距離ｅを消去することにより、距離ｄは下記（３）式として決定される（ステップＳ２ａ）。  
ｄ＝ａ／（ｍｆ−１）  ・・・（３）
一方、フィールドレンズ２２の焦点距離ｆｆ、レンズアレイ２１とフィールドレンズ２２との距離ｅ、フィールドレンズ２２とレンズアレイ２１の像面Ｓとの距離ｄの関係について、下記（４）式の関係が成立する。  
１／ｆｆ＝１／ｄ−１／ｅ  ・・・（４）
よって、フィールドレンズ２２の焦点距離ｆｆは下記（５）式として決定される（ステップＳ２ｂ）。  
ｆｆ＝ｅ・ｄ／（ｅ−ｄ）  ・・・（５）
【００３０】
以上のようにして、フィールドレンズ２２についての条件が定まる。すなわち、上記（５）式で表される焦点距離ｆｆのフィールドレンズ２２を、上記（３）式で表される距離ｄに配置すればよいことが分かる。
【００３１】
続いて、以下のようにして、レンズアレイ２１のレンズピッチＬｐを算出する。
【００３２】
表示面１０と焦点Ｆとの距離をｃとする。ｃ＝ｆｆ−ｄであり、上記（３），（５）式より距離ｃは既知の値である。１つのマイクロレンズ２３の中心Ｍと、当該マイクロレンズ２３に対応するｍ個の画素１３の中心Ｎとを通る直線が、焦点Ｆに集まるように、レンズアレイ２１のレンズピッチＬｐを設計する。言い換えると、焦点Ｆと、マイクロレンズ２３の中心Ｍと、ｍ個の画素１３の中心Ｎとが一直線上に位置するように、レンズピッチＬｐを設計する。
【００３３】
図３のようにＭ’，Ｎ’をとると、三角形ＦＭＭ’と三角形ＦＮＮ’は相似関係となる。このことから、レンズアレイ２１のレンズピッチＬｐは下記（６）式として決定される（ステップＳ３）。  
Ｌｐ＝ｍ＊Ｐｐ＊（ａ＋ｃ）／ｃ  ・・・（６）
【００３４】
続いて、以下のようにして、各マイクロレンズ２３についての条件（より具体的には、マイクロレンズ２３の倍率ｍａおよび焦点距離ｆａ）を算出する。
【００３５】
視聴者の位置が表示面から十分に遠いため、ｍ＊Ｐｐの像のうちの１画素が、レンズピッチＬｐのマイクロレンズ２３の開口から観察されるとすると、マイクロレンズ２３の倍率ｍａは下記（７）式として決定される（ステップＳ４ａ）。  
ｍａ＝Ｌｐ／Ｐｐ＝ｍ＊（ａ＋ｃ）／ｃ  ・・・（７）
【００３６】
この式から分かるように、マイクロレンズ２３の倍率ｍａはｍより若干大きくなる。マイクロレンズ２３から距離ａの位置に、ｍａ倍に拡大された像面Ｓが形成されることから、マイクロレンズ２３の焦点ｆａについて、下記（８）式が成立する。  
１／ｆａ＝１／（ｍａ＊ａ）−１／ａ  ・・・（８）
【００３７】
よって、マイクロレンズ２３の焦点距離ｆａは下記（９）式として決定される（ステップＳ４ｂ）。  
ｆａ＝ｍａ＊ａ／（１−ｍａ）  ・・・（９）
【００３８】
以上のようにして、上記（７）式で表される倍率であり、上記（９）で表される焦点距離のマイクロレンズ２３からなるレンズアレイ２１を用いればよいことが分かる。
【００３９】
続いて、以下のようにして、レンズアレイ２１で覆うべき画素領域１１の幅Ｗ１およびフィールドレンズ２２の幅Ｌを、額縁領域１２の幅Ｗ０から算出する。
【００４０】
レンズアレイ２１およびフィールドレンズ２２により、幅Ｗ１の画素領域１１を幅Ｌに拡大しなければならない。額縁領域１２を消すために用いることができる倍率ｍｔは、レンズアレイ２１のレンズシフトによる倍率ｍｓと、フィールドレンズ２２の倍率ｍｆとの積であり、下記（１０）式で表される。  
ｍｔ＝ｍｓ＊ｍｆ  ・・・（１０）
【００４１】
ここで、レンズアレイ２１により、長さｍ＊Ｐｐのｍ画素が、レンズピッチＬｐのマイクロレンズ２３に映ることから、レンズシフトによる倍率ｍｓは、下記（１１）で表される。  
ｍｓ＝Ｌｐ／（ｍ＊Ｐｐ）＝ｍａ／ｍ  ・・・（１１）
【００４２】
倍率ｍｓ，ｍｆは既に分かっているため、上記（１０），（１１）式より、倍率ｍｔが算出される。この倍率ｍｔを用いて、レンズアレイ２１で覆うべき画素領域１１の幅Ｗ１は下記（１２）式として決定される（ステップＳ５ａ）。  
Ｗ１＝Ｗ０／ｍｔ  ・・・（１２）
【００４３】
よって、フィールドレンズ２２の幅Ｌは下記（１３）式として決定される（ステップＳ５ｂ）。  
Ｌ＝Ｗ０＋Ｗ１＝Ｗ０（１＋１／ｍｔ）  ・・・（１３）
【００４４】
なお、上記（１２）式において、右辺の小数部分を切り上げた整数を幅Ｗ１とし、整数画素をフィールドレンズ２２で覆うようにしてもよい。
【００４５】
以上のようにして、レンズアレイ２１と表示面１０との距離ａ、および、フィールドレンズ２２の倍率ｍｆから、レンズアレイ２１およびフィールドレンズ２２の適切な設計条件を算出できる。なお、図４は設計手順の一例にすぎず、種々の変形例が考えられるのは言うまでもない。
【００４６】
このとき、各画素１３は、レンズアレイ２１およびフィールドレンズ２２により、ｍａ＊ｍｆ倍に拡大される。よって、光学素子２０が設けられる位置の画素１３には１／（ｍａ＊ｍｆ）＝１／（ｍ＊ｍｔ）倍に縮小された画像、言い換えると、ｍ画素を単位として１／ｍｔ倍に縮小された画像を表示すればよい。これにより、光学素子２０が配置される領域の映像と配置されない領域の映像、つまり、光学素子２０を介して観察される映像と、光学素子２０を介さずに観察される映像との連続性を保つことができる。
【００４７】
図５は、図４の設計手順により設計された場合の視域を説明する図である。視聴者の位置が表示面１０から十分に遠いことを念頭に、同図では、焦点Ｆとマイクロレンズ２３の中心とを結ぶ直線が、マイクロレンズ２３と直交すると近似している。
【００４８】
マイクロレンズ２３と表示面１０との距離はａである。また、マイクロレンズ２３の開口を通して、ｍ画素のうち（ｍ−１）画素が見える範囲が視域２θとなる。よって、視域２θは下記（１４）式となる。  
２θ＝２＊ｔａｎ｛（Ｐｐ＊（ｍ−１））／（２＊ａ）｝  ・・・（１４）
【００４９】
ところで、図３および図４では、視聴者の位置が表示面１０から十分に遠いことを仮定していた。すなわち、フィールドレンズ２２から表示面１０に対して垂直な光線が出力すればよかった。これに対し、視聴者の位置が有限である場合、ステップＳ２ｂで算出したフィールドレンズ２２の焦点距離ｆｆを以下のようにしてｆｆ’に修正すればよい。
【００５０】
図６は、表示面１０から距離Ｂの位置にいる視聴者Ｖに光線を向けることを説明する図である。同図において、フィールドレンズ２２からの距離ｆｆからの光線が、焦点距離ｆｆ’のフィールドレンズ２２を介して、フィールドレンズ２２からの距離Ｂにおいて一点に集まるためには、下記（１５）式を満たす必要がある。  
１／ｆｆ’＝１／Ｂ−１／ｆｆ  ・・・（１５）
【００５１】
よって、下記（１６）式で表される焦点距離ｆｆ’を有するフィールドレンズ２２を用いればよい。  
ｆｆ’＝（ｆｆ−Ｂ）／Ｂ＊ｆｆ  ・・・（１６）
【００５２】
表示面１０から距離Ｂの位置にいる視聴者Ｖにいる光線を向ける別の手法として、距離Ｂを焦点距離とするさらに別のレンズを設けてもよい。このレンズにより、図３のフィールドレンズ２２から出力される光を、視聴者Ｖに向けることができる。
【００５３】
続いて、光学素子２０の形状について、より詳細に説明する。図１において、表示面１０の４辺に配置される光学素子２０と、４隅（コーナー）に配置される光学素子２０とは、若干異なっている。
【００５４】
図７は、各光学素子２０の断面形状を模式的に示す図である。なお、同図では、レンズアレイ２１とフィールドレンズ２２とを一体に形成する例を示している。
【００５５】
表示面１０の辺に配置される光学素子２０では、レンズアレイ２１およびフィールドレンズ２２の光軸は、辺と平行となる。すなわち、光学素子２０は１次元的な光学パワーを持っており、画素１３を１次元方向に拡大する。より具体的には、垂直方向の辺に配置される光学素子２０は画素を水平方向に拡大し、水平方向の辺に設けられる光学素子２０は画素１３を垂直方向に拡大する。
【００５６】
よって、画素１３を拡大する方向であるＡ−Ａ’およびＤ−Ｄ’断面図は図７（ａ）のようになる。すなわち、レンズアレイ２１はレンチキュラーレンズと呼ばれるシリンドリカルレンズのアレイ素子で構成され、フィールドレンズ２２もリニアレンズ（シリンドリカルレンズ）で構成される。フィールドレンズ２２として通常の曲面レンズ（同図の破線）を用いてもよいし、フレネルレンズ（同図の実線のようにフレネルレンズの分割が非常に細かい場合、レンズの曲率をもった断面が図示できない）を用いることで光学素子２０を薄型化してもよい。
【００５７】
これに対し、図７（ｂ）に示すように、画素１３を拡大する方向でないＢ−Ｂ’およびＣ−Ｃ’断面では、光学素子２０は平坦である。
【００５８】
一方、コーナーに設けられる光学素子２０では、レンズアレイ２１およびフィールドレンズ２２の光軸は、光学素子２０の角の部分となる。すなわち、光学素子２０は２次元的な光学パワーを持っており、画素１３を２次元方向に拡大する。より具体的には、光学素子２０は画素１３を水平方向および垂直方向に拡大する。
【００５９】
よって、Ｅ−Ｅ’，Ｆ−Ｆ’断面図ともに、図７（ａ）のようになる。すなわち、レンズアレイ２１はマイクロレンズアレイと呼ばれるサーキュラーレンズのアレイ素子で構成され、フィールドレンズ２２もサーキュラーレンズで構成される。フィールドレンズ２２は、やはり、通常の曲面レンズでもフレネルレンズでもよい。
【００６０】
続いて、表示システムが裸眼立体表示を行う場合について説明する。図８は、裸眼立体表示を行う表示システム１００’の正面図である。また、図９は、各光学素子２０，２０’の断面形状を模式的に示す図である。裸眼立体表示を行う場合、例えば、奥行きを制御するためのレンチキュラーレンズ３０が表示面１０に対向して設けられており、このレンチキュラーレンズ３０により水平方向の奥行きを制御できる。そのため、光学素子２０は垂直方向にのみ画素１３を拡大すればよい。
【００６１】
よって、水平方向の辺およびコーナーに設けられる光学素子２０は、図７に示すものと同様であり、Ｄ１−Ｄ１’，Ｅ１−Ｅ１’，Ｆ１−Ｆ１’断面図は図９（ａ）のようになり、Ｃ１−Ｃ１’断面図は図９（ｂ）のようになる。
【００６２】
一方、垂直方向の辺に設けられる光学素子２０’は、水平方向に画素１３を拡大するためのレンズアレイ２１は不要であり、フィールドレンズ２２として１層のリニアレンズを設ければよい。よって、Ａ１−Ａ１’断面図は図９（ｃ）のようになり、Ｂ１−Ｂ１’断面図は図９（ｂ）のようになる。
【００６３】
図１０は、表示システム１００の全体構成を示す概略ブロック図である。表示システム１００は、表示装置２００と、光学素子２０とを備えている。また、表示装置２００は、チューナ１と、スケーリング部２と、表示面１０を有するディスプレイ３とを有する。
【００６４】
チューナ１は、地上放送波や衛星放送波を受信し、各画素１３に表示するための映像を生成する。スケーリング部２は、生成された映像のうち、光学素子２０が設けられる領域の画素１３に表示される映像を縮小する（より具体的には、上述のように１／（ｍａ＊ｍｆ）倍に縮小する）。表示面１０の画素領域１１において、光学素子２０が設けられる領域の画素１３には縮小された映像が、光学素子２０が設けられない領域の画素１３には縮小されていない映像が表示される。これにより、光学素子２０が設けられた領域と、設けられない領域とで、連続した映像を表示できる。
【００６５】
なお、図１０では放送波から映像信号を生成する例を示しているが、ハードディスクなどの記録媒体に記録された映像信号を表示するようにしてもよい。
【００６６】
このように、本実施形態では、表示面１０に対向して、レンズアレイ２１およびフィールドレンズ２２を含む光学素子２０を設ける。そのため、画素１３が映ったレンズアレイ２１の像面Ｓを、画素１３とほぼ同一平面上に形成できる。結果として、像面のズレを抑えた高品質な映像を表示しながら、額縁領域１２が視認されにくくすることができる。
【００６７】
本実施形態は、１つの表示装置２００に適用し、額縁領域１２が視認されないことにより、臨場感ある映像を表示することもできる。
【００６８】
また、図１１に示すように、例えば複数の表示装置２００をタイリングする場合に適用でき、この場合、複数の表示装置２００および光学素子２０により、表示システムが構成される。同図に示すように、表示装置２００を複数（例えば２行２列）配置する場合、各表示面１０の間に存在する額縁領域１２により、映像が途切れてしまう。
【００６９】
そこで、１つの表示面１０と隣接する他の表示面１０との間の額縁領域１２に光学素子２０を設ける。より具体的には、フィールドレンズ２２を、１つの表示面１０の額縁領域１２、および、当該額縁領域１２と隣接する他の表示面の額縁領域と対向して設ける。
【００７０】
これにより、表示装置２００間に存在する額縁領域１２が観察されなくなり、複数の表示装置２００を、１つの大きなディスプレイであるかのように見せることができる。
【００７１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７２】
１  チューナ
２  スケーリング部
３  ディスプレイ
１０  表示面
１１  画素領域
１２  額縁領域
１３  画素
２０，２０’  光学素子
２１  レンズアレイ
２２  フィールドレンズ
２３  マイクロレンズ
３０  レンチキュラーレンズ
１００  表示システム
２００  表示装置
【図１】
2014215312.tif 000003
【図２】
2014215312.tif 000004
【図３】
2014215312.tif 000005
【図４】
2014215312.tif 000006
【図５】
2014215312.tif 000007
【図６】
2014215312.tif 000008
【図７】
2014215312.tif 000009
【図８】
2014215312.tif 000010
【図９】
2014215312.tif 000011
【図１０】
2014215312.tif 000012
【図１１】
2014215312.tif 000013