JP2012242680A - 立体映像表示用反射スクリーンおよびこれを備えた立体映像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】適正に立体映像を表示することが可能な立体映像表示用反射スクリーンおよび立体映像表示システムを提供する。
【解決手段】
映像光として投射された互いに異なる偏光方向を有する２つの偏光を反射して観察可能にする立体映像表示用反射スクリーン２であって、光透過性を有する基部２１と、基部２１の背面側に設けられ、基部２１側とは反対側に、レンズ面２４ａを有する複数の単位レンズ２４からなるフレネルレンズ形状２３を有するレンズ部２２と、少なくともレンズ面２４ａに形成された反射層２５とを備え、基部２１が、熱可塑性樹脂の押出し成形により形成され、かつ９５ｎｍ未満のリタデーションを有することを特徴とする、立体映像表示用反射スクリーン２が提供される。
【選択図】図３

Description

本発明は、立体映像表示用反射スクリーンおよびこれを備えた立体映像表示システムに関する。

従来から、プロジェクタなどの映像源から投射された映像光を反射して観察可能にする反射スクリーンが知られている。このような反射スクリーンとしては、例えば、光透過性の基部と、基部の背面側に設けられたフレネルレンズ部とを備えるものがある（例えば、特許文献１および２参照）。

一方、近年、立体映像（三次元映像：3D映像）を表示可能な映像システムの需要が高まっており、様々な方式の立体映像表示システムが開発されている。その中の一つとして、パッシブ方式（偏光方式）を用いた立体映像表示システムがある。

パッシブ方式を用いた立体映像表示システムは、偏光である左眼用映像光と、偏光であり、左眼用映像光とは異なる偏光方向を有する右眼用映像光とを反射スクリーンに投射し、偏光メガネを介して、反射した左眼用映像光を観察者の左眼に、反射した右眼用映像光を観察者の右眼に入射させることにより、観察者に立体映像を観察させる方式である。

このような立体映像表示システムにおいては、上記したように、左眼用映像光を観察者の左眼に、右眼用映像光を観察者の右眼に入射させる必要があるが、上記のような従来の反射スクリーンでは、左眼用映像光が観察者の左眼に、右眼用映像光が観察者の右眼に正確に入射せず、適正に立体映像を表示できないおそれがある。

特開２０１０−１３９６３９号公報 特開平１０−６２８７０号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。すなわち、適正に立体映像を表示することが可能な立体映像表示用反射スクリーンおよび立体映像表示システムを提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、従来の反射スクリーンにおいて、立体映像を適正に表示できない要因の一つは、基部のリタデーションにあり、基部のリタデーションを特定の値未満とすることで、立体映像を適正に表示することができることを見出した。すなわち、熱可塑性樹脂の押出し成形により基部を形成した場合には、基部にリタデーションが生じる。従来の反射スクリーンにおいては、色むらとして認識されない程度であれば、基部のリタデーションは問題とされなかった。しかしながら、立体映像を表示する場合には、基部のリタデーションが特定の値未満でないと、映像光が基部を透過する際に基部により映像光の偏光状態が変わり、適正な偏光状態が維持でなくなり、上記したような左眼用映像光が観察者の左眼に、右眼用映像光が観察者の右眼に入射しなくなってしまう。本発明はかかる知見に基づいて完成されたものである。

本発明の一の態様によれば、映像光として投射された互いに異なる偏光方向を有する２つの偏光を反射して観察可能にする立体映像表示用反射スクリーンであって、光透過性を有する基部と、前記基部の背面側に設けられ、前記基部側とは反対側に、レンズ面を有する複数の単位レンズからなるフレネルレンズ形状を有するレンズ部と、少なくとも前記レンズ面に形成された反射層とを備え、前記基部が、熱可塑性樹脂の押出し成形により形成され、かつ９５ｎｍ未満のリタデーションを有することを特徴とする、立体映像表示用反射スクリーンが提供される。

本発明の他の態様によれば、上記の立体映像表示用反射スクリーンと、偏光である左眼用映像光を前記立体映像表示用反射スクリーンに投射する左眼用映像源と、偏光であり、かつ前記左眼用映像光とは異なる偏光方向を有する右眼用映像光を前記立体映像表示用反射スクリーンに投射する右眼用映像源と、観察者の左眼の前に配置され、前記立体映像表示用反射スクリーンで反射された前記左眼用映像光透過し、前記立体映像表示用反射スクリーンで反射された前記右眼用映像光を透過しない左眼用映像透過部と、前記観察者の右眼の前に配置され、前記立体映像表示用反射スクリーンで反射された前記右眼用映像光を透過し、前記立体映像表示用反射スクリーンで反射された前記左眼用映像光を透過しない右眼用映像透過部とを備える偏光メガネとを備えることを特徴とする、立体映像表示システムが提供される。

本発明の一の態様の立体映像表示用反射スクリーンおよび他の態様の立体映像表示システムによれば、基部のリタデーションが９５ｎｍ未満であるので、立体映像を適正に表示することができる。

実施形態に係る立体映像表示システムの概略構成図である。 図１の立体映像表示システムを上方から見た図である。 図１の立体映像表示用反射スクリーンの縦断面図である。 図３のレンズ部のフレネルレンズ形状を表した図である。 実施形態に係る基部の製造装置の概略構成図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態に係る立体映像表示システムの概略構成図であり、図２は図１の立体映像表示システムを上方から見た図であり、図３は図１の立体映像表示用反射スクリーンの縦断面図であり、図４は図３のレンズ部のフレネルレンズ形状を表した図である。

立体映像表示システム
図１および図２に示される立体映像表示システム１は、立体映像表示用反射スクリーン２、映像源３,４、および偏光メガネ５を備えている。立体映像表示システム１は、映像源３,４から投射された左眼用映像光Ｌ１および右眼用映像光Ｌ２を、左眼用映像光Ｌ１および右眼用映像光Ｌ２の方向がスクリーン面２ａの法線方向となるように反射スクリーン２で反射し、反射された左眼用映像光Ｌ１および右眼用映像光Ｌ２を、偏光メガネ５を介して観察者Ｏに観察させるものである。なお、図１では、２つの映像源３,４がそれぞれ別の筐体に配置されている例が示されているが、これに限らず。例えば、これら２つの映像源３,４が１つの筐体に収納されているものを用いてもよい。

映像源３（左眼用映像源）は、左眼用映像光Ｌ１を反射スクリーン２に観察者Ｏ側から投射するプロジェクタである。映像源４（右眼用映像源）は、右眼用映像光Ｌ２を反射スクリーン２に観察者Ｏ側（基部側）から投射するプロジェクタである。

映像源３から投射される左眼用映像光Ｌ１は偏光であり、映像源４から投射される右眼用映像光Ｌ２は左眼用映像光Ｌ１とは異なる偏光方向を有する偏光である。

左眼用映像光Ｌ１および右眼用映像光Ｌ２は、直線偏光であり、偏光方向は互いに直交している。

映像源３,４は、反射スクリーン２のスクリーン面２ａの幾何学的な中心よりも下方、好ましくはスクリーン面２ａの下端よりも下方に配置されており、左眼用映像光Ｌ１および右眼用映像光Ｌ２を斜め上方に投射する。具体的には、例えば、映像源３,４は、スクリーン面２ａに対し３０〜８０°で左眼用映像光Ｌ１および右眼用映像光Ｌ２を投射する。なお、図１においては、映像源３,４は、スクリーン面２ａの下端よりも下方に配置されているが、これに限らず、スクリーン面２ａの幾何学的な中心よりも上方または正面に配置してもよい。

映像源３,４は、例えば、液晶プロジェクタや、映像光の出射部分に偏光板等を備えたCRT方式のプロジェクタ等を用いてもよい。

偏光メガネ５は、観察者Ｏが装着するものであり、図２に示されるように左眼用映像透過部５１と右眼用映像透過部５２とを備えている。

左眼用映像透過部５１は、反射スクリーン２によって反射された左眼用映像光Ｌ１を透過し、反射スクリーン２によって反射された右眼用映像光Ｌ２を透過しないものである。右眼用映像透過部５２は、反射スクリーン２によって反射された右眼用映像光Ｌ２を透過し、反射スクリーン２によって反射された左眼用映像光Ｌ１を透過しないものである。左眼用映像透過部５１と右眼用映像透過部５２は、それぞれ偏光板であり、それぞれが透過可能な偏光の偏光方向は直交している。

この偏光メガネ５を装着することにより、観察者Ｏの左眼には左眼用映像光Ｌ１のみが入射し、観察者Ｏの右眼には右眼用映像光Ｌ２のみが入射する。

反射スクリーン
反射スクリーン２は、図３に示されるように、少なくとも、光透過性を有する基部２１（基材層）、レンズ部２２（レンズ層）、および反射層２５を備えている。この形態においては、基部２１とレンズ部２２は別々に形成されたものであるが、基部２１とレンズ部２２は一体的に形成されたものであってもよい。また、図３に示される反射スクリーン２は、基部２１等の他、基部２１のレンズ部２２側の面とは反対側の面に形成された表面層２６と、反射層２５より背面側に形成された裏面保護層２７とを有するものである。

＜基部＞
基部２１は、熱可塑性樹脂の押出し成形により形成されている。基部２１は、押出し成形可能な光透過性を有する熱可塑性樹脂により形成することが可能である。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリロニトリル−スチレン（AS）、アクリル、ポリカーボネート（PC）、ポリエチレンテレフタレート（PET）、トリアセテートセルロース（TAC）、ポリメチルメタクリレート（PMMA）、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリエチレン（PE）、ポリプロピレン（PP）等が挙げられる。これらの中でも、アクリロニトリル−スチレン（AS）、ポリカーボネート（PC）が好ましい。

基部２１は、９５ｎｍ未満、好ましくは０ｎｍ以上５０ｎｍ以下のリタデーションを有するものである。ここで、「リタデーション」について説明する。通常、押出し、圧延等によって形成されたシートは、製造工程上、延伸等の加工が施されるため、光に対して異方性を有し、光の振動する向きによって屈折率が異なる。この屈折率の違いによって伝搬速度が異なり、位相にずれが生じる。そのずれを長さで表したものがリタデーションである。

リタデーションは、以下の式（１）によって求められる。
Ｒ＝ｄ×（Ｎ_ｘ−Ｎ_ｙ） （１）
ここで、式中、Ｒはリタデーション、Ｎ_ｘ,Ｎ_ｙは基部面内の直交する方向の屈折率（ただし、Ｎ_ｘ＞Ｎ_ｙである）、ｄは基部の厚さである。

また、基部に入射する入射光の波長をλとすると、屈折率Ｎ_ｘ方向の波長λ_ｘは以下の式（２）で表されるので、屈折率Ｎ_ｘ方向の波数Ｔ_ｘは以下の式（３）で表される。
λ_ｘ＝λ／Ｎ_ｘ （２）
Ｔ_ｘ＝ｄ／λ_ｘ＝ｄ×Ｎ_ｘ／λ （３）

同様に、屈折率Ｎ_ｙ方向の波長λ_ｙは以下の式（４）で表されるので、屈折率Ｎ_ｙ方向の波数Ｔ_ｙは以下の式（５）で表される。
λ_ｙ＝λ／Ｎ_ｙ （４）
Ｔ_ｙ＝ｄ／λ_ｙ＝ｄ×Ｎ_ｙ／λ （５）

そして、上記式（１）、（３）および（５）からＴ_ｘとＴ_ｙの差であるΔＴは、以下の式（６）で表される。
ΔＴ＝Ｔ_ｘ−Ｔ_ｙ＝ｄ×（Ｎ_ｘ−Ｎ_ｙ）／λ＝Ｒ／λ （６）

したがって、リタデーションＲを位相差δとして角度表記で表すと、位相差δ（°）は以下の式（７）で表される。すなわち、位相差δは、リタデーションＲと入射光の波長λにより一義的に表される。
δ＝３６０×Ｒ／λ （７）

基部２１のリタデーションを９５ｎｍ未満としたのは、以下の理由からである。すなわち、基部を透過する際に左眼用映像光における位相差δが９０°となる場合には、楕円偏光の縦横比が１００％となり、完全に立体映像として表示することができなくなる。右眼用映像光における位相差δについても同様である。したがって、立体映像を表示させるには、位相差δが９０°未満である必要があり、このためには上記式（７）からリタデーションＲが、Ｒ＜λ／４の関係を満たす必要がある。ここで、入射光の波長λは、波長３８０ｎｍ〜７５０ｎｍの可視光であるので、Ｒ＜λ／４を満たすリタデーションＲは９５ｎｍ未満となる。これにより、基部のリタデーションが９５ｎｍ未満であれば、左眼用映像光および右眼用映像光が基部を透過する際に適正な偏光状態が維持することができるので、立体映像を適切に表示することができる。

リタデーションの測定は、例えば、位相差測定器であるKOBRA-WR（王子計測器株式会社製）を用いて行うことができる。なお、KOBRA-WRを用いる場合、測定モードを入射角依存性測定にし、測定方法を標準／低位相モードにし、かつθ＝０°のデータを記録することによりリタデーションを測定することができる。

リタデーションが９５ｎｍ未満の基部２１は、例えば、以下の製造装置を用いることにより形成することができる。図５は本実施形態に係る基部の製造装置の概略構成図である。

図５に示すように、製造装置６０は、光透過性を有する熱可塑性樹脂からなる基部原反６１を連続的に供給する供給ダイ６２と、供給ダイ６２の下方に設けられた成型ロール６３と、成型ロール６３との間で基部原反６１を挟圧部６４において挟圧する挟圧機構６５と、を備えている。なお、製造装置６０は、その他、挟圧部６４の上流側近傍の挟圧部直前領域の雰囲気温度を、熱可塑性樹脂のガラス転移点よりも高い温度に制御する赤外ヒータ等の温度制御機構を備えていてもよい。

以下、供給ダイ６２、成型ロール６３、挟圧機構６５についてより詳細に説明する。

（供給ダイ）
供給ダイ６２は、上述のように、光透過性を有する熱可塑性樹脂からなる基部原反６１を連続的に供給するものである。ここで、図示はしないが、供給ダイ６２には、熱可塑性樹脂をそのガラス転移点よりも高い温度に加熱する溶融手段が連結されており、供給ダイ６２内には、溶融手段から供給される、ガラス転移点より高い温度に加熱された熱可塑性樹脂が収容されている。供給ダイ６２は、加熱された熱可塑性樹脂を上述の挟圧部６４に向けて押し出し、これによって、熱可塑性樹脂からなる基部原反６１が成型ロール６３と挟圧機構６５との間に供給される。

上述のように、供給ダイ６２内において、熱可塑性樹脂の温度はガラス転移点よりも高い温度となっている。例えば、熱可塑性樹脂としてポリカーボネート系樹脂（ガラス転移点は約１４０°）が用いられる場合、供給ダイ６２内における樹脂の温度は例えば約３００°となっている。なお、熱可塑性樹脂を加熱するための手段が供給ダイ６２内にも設けられていてもよい。

（成型ロール）
成型ロール６３は、一般に金属から形成されている。成型ロール６３の直径は、形成される基部２１の寸法などに応じて適宜選択されるが、例えば、４００ｍｍとなっている。

（挟圧機構）
挟圧機構６５は、基部原反６１を成型ロール６３に対して押し付けるためのものである。挟圧機構６５は、図５に示すように、ニップロール６６と、調整ロール６７と、ニップロール６６および調整ロール６７に巻きつけられたベルト６８と、を有している。

ニップロール６６は、図５に示すように、挟圧部６４の上流側端部を介して成型ロール６３と対向するよう設けられている。このようなニップロール６６の形態が特に限られることはなく、基部２１に要求される特性に応じて、弾性体または金属などからなるロールが適宜用いられる。中心が金属からなり、表面が弾性体からなるロールがニップロール６６として用いられてもよい。

ニップロール６６が基部原反６１を成型ロール６３に対して押し付ける際の線圧は、熱可塑性樹脂の特性等に応じて適宜設定される。例えば、ニップロール６６が基部原反６１を成型ロール６３に対して押し付ける際の線圧が１００ｋｇ／ｃｍとなるよう、ニップロール６６が成型ロール６３に対して配置される。

ニップロール６６の直径は、成型ロール６３の直径、基部原反６１の搬送速度などに応じて適宜選択されるが、例えば、３００ｍｍとなっている。

ベルト６８は、図５に示す挟圧部６４の上流側端部近傍においてだけではなく、より広い範囲において基部原反６１を成型ロール６３に対して押し付けるために設けられるものである。ベルト６８の材料としては、耐久性や鏡面性に優れた材料が適宜用いられ、例えばクロム合金やニッケル合金などの金属合金が用いられる。

調整ロール６７は、ベルト６８が成型ロール６３に沿って搬送されるようベルト６８を支持するものである。この調整ロール６７の配置、形状などを調整することにより、ベルト６８が成型ロール６３に沿って搬送される範囲、すなわち挟圧部６４の範囲が適宜調整される。挟圧部６４の範囲は、基部原反６１を構成する熱可塑性樹脂の特性などに応じて適宜選択されるが、例えば、１００ｍｍとなっている。

成型ロール６３と挟圧機構６５との間で挟圧された基部原反６１は、図５に示すように冷却ロール６９に送られる。冷却ロール６９は、熱可塑性樹脂を、成型ロール６３との間で挟圧しながら冷却するためのものである。これによって、熱可塑性樹脂が冷却されて固まり、シート状の基部２１が形成される。なお、上記した成型ロール６３にリニアフレネルレンズ形状等のフレネルレンズ形状の賦形溝を形成しておけば、基部２１とレンズ部２２が一体化したものを形成することができる。

このような製造装置６０によれば、挟圧機構６５のベルト６８が基部原反６１に対し面接触した状態で、基部原反６１を成型ロール６３に押し付けるので、基部原反６１の垂れを抑制できる。これにより、基部２１の延伸を抑制することができるので、９５ｎｍ未満のリタデーションを有する基部２１を作製することができる。

基部２１の厚さは任意に選択することができ、例えば２００μｍとすることが可能である。

基部２１は、光拡散剤や着色剤を含んでいてもよい。光拡散剤や着色剤は、基部２１を構成する熱可塑性樹脂に混合することにより、基部２１に含ませることができる。この場合、光拡散剤や着色剤は、左眼用映像光Ｌ１および右眼用映像光Ｌ２の偏光状態に影響を与えない程度の量で添加する。

光拡散剤としては、基部を構成する熱可塑性樹脂の種類に応じ、その屈折率差を考慮して選定されるが、例えば、スチレン樹脂微粒子、シリコーン樹脂微粒子、アクリル樹脂微粒子、ＭＳ樹脂微粒子等の有機系微粒子や、硫酸バリウム微粒子、ガラス微粒子、水酸化アルミニウム微粒子、炭酸カルシウム微粒子、シリカ（二酸化珪素）微粒子、酸化チタン微粒子等の無機系微粒子を挙げることができ、これらの１又は２種以上が樹脂中に配合される。粒子形状については、真球形状、略球形状、不定形状等、各種のものを使用できる。

着色剤としては、例えば、基部２１を所定の透過率に減じさせるようなグレー等の染料や顔料等が挙げられる。

＜レンズ部＞
レンズ部２２は、図３に示されるように基部２１の背面側に設けられている。レンズ部２２は、基部２１側とは反対側にフレネルレンズ形状２３を有している。フレネルレンズ形状２３はレンズ面２４ａと非レンズ面２４ｂとを備える複数の単位レンズ２４から構成されている。

フレネルレンズ形状２３は、サーキュラーフレネルレンズ形状である。具体的には、図４に示されるようにフレネルレンズ形状２３を構成する単位レンズ２４が、フレネルレンズ形状２３の光学中心Ｃ１を中心として、同心円弧状または同心円状に配置されている。

フレネルレンズ形状２３は、図４に示されるようにフレネルレンズ形状２３の光学中心Ｃ１がレンズ部２２のフレネルレンズ形状２３が形成されている面２２ａの幾何学的な中心Ｃ２に対してずれていることが好ましい。図４に示されるフレネルレンズ形状２３は、面２２ａ外かつ反射スクリーン２の下方の位置に光学中心Ｃ１を有する。なお、図４においては、光学中心Ｃ１は面２２ａ外の位置に存在しているが、面２２ａ内に存在していてもよい。

このように光学中心Ｃ１が偏心したフレネルレンズ形状２３を用いることにより、レンズ部２２と映像源３,４の距離が短い、すなわち短焦点の場合であっても、左眼用映像光Ｌ１および右眼用映像光Ｌ２をスクリーン面２ａの略法線方向に向く略平行な光に変換することができる。

この形態では、光学中心Ｃ１が面２２ａの幾何学的な中心Ｃ２に対して偏心したサーキュラーフレネルレンズ形状を用いているが、光学中心Ｃ１が面２２ａの幾何学的な中心に対して偏心していないサーキュラーフレネルレンズ形状を用いることも可能である。

レンズ部２２のフレネルレンズ形状２３は、サーキュラーフレネルレンズ形状ではなく、単位レンズが観察者の上下方向に複数配置されたリニアフレネルレンズ形状であってもよい。

レンズ部２２は、ウレタンアクリレート系樹脂等の電離放射線硬化型樹脂をフレネルレンズ形状２３の反転形状が形成された賦形型に塗布し、さらにその上に載せた基部２１上から電子放射線を照射して、電離放射線硬化型樹脂を硬化させ、その後、賦形型からレンズ部２２を剥離することにより作製することができる。

＜反射層＞
反射層２５は、左眼用映像光Ｌ１および右眼用映像光Ｌ２を反射する機能を有しており、少なくともレンズ面２４ａに形成されている。反射層２５の厚さは、約２０μｍとすることが可能である。

反射層２５は、アルミニウム、銀、クロムなど、反射率の高い金属を用いた蒸着により形成することが可能である。また、反射層２５は、蒸着に限らず、スパッタリング、CVD、メッキ、グラビアコーティング、グラビアリバースコーティング、スクリーン印刷、インクジェット方式による塗布等により形成することも可能である。

＜表面層および裏面保護層＞
表面層２６は、基部２１より映像源側（観察面側）に設けられる層であり、ハードコート、反射防止、防眩、帯電防止、紫外線吸収、または防汚等の機能を有する層である。本実施形態では、表面層は、ハードコート機能を有する層となっている。

裏面保護層２７は、左眼用映像光Ｌ１および右眼用映像光Ｌ２の素抜け防止機能、遮光性を向上させる機能、および反射層２５の裏面の耐摩擦性を向上させる機能を有するものであり、黒色となっている。裏面保護層２７は、黒色に着色されたポリエチレンテレフタレート（PET）を反射層２５に貼り合わせることにより、または２液硬化型の黒色塗料を反射層２５に塗布することにより形成することができる。

このような反射スクリーン２においては、図３に示されるように観察者側から斜め上方に反射スクリーン２に左眼用映像光Ｌ１と右眼用映像光Ｌ２が投射されると、左眼用映像光Ｌ１と右眼用映像光Ｌ２は表面層２６および基部２１を透過し、レンズ面２４ａおよび反射層２５で反射され、左眼用映像光Ｌ１および右眼用映像光Ｌ２がスクリーン面２ａの略法線方向に向く略平行な光に変換される。そして、このスクリーン面２ａの略法線方向に向いた左眼用映像光Ｌ１および右眼用映像光Ｌ２は、再度基部２１および表面層２６を透過して、反射スクリーン２から出射する。

本実施形態によれば、基部２１のリタデーションが９５ｎｍ未満となっているので、左眼用映像光Ｌ１および右眼用映像光Ｌ２が基部２１を透過する際に適正な偏光状態が維持することができる。これにより、左眼用映像光Ｌ１を観察者Ｏの左眼に、右眼用映像光Ｌ２を観察者Ｏの右眼に入射させることができ、立体映像を適正に表示することができる。

本実施形態では、熱可塑性樹脂の押出し成形によって、基部２１を製造しているので、基部２１を安価に製造することができるとともに、光拡散剤や着色剤を含んだ基部２１を容易に製造することができる。

本実施形態反射スクリーン２は、立体映像を表示する場合に限らず、汎用のプロジェクタ等から立体映像表示用ではない映像光を反射スクリーンに投射し、従来の一般的な反射スクリーンとして二次元映像を表示することも可能である。

以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。本実施例においては、上記した製造装置を用いて、基部を形成し、基部のリタデーションを測定した。また形成された基部を用いて反射スクリーンを作製し、反射スクリーンに左眼用映像光と右眼用映像光を投射したとき、立体映像が適正に表示されるか否か調べた。

実施例１
まず、上記した基部の製造装置により基部を形成した。具体的には、供給ダイから、２００〜２５０℃に加熱されたポリカーボネートからなる基部原反を連続的に供給し、基部原反を直径４００ｍｍの成型ロールと挟圧機構のベルトとの間に供給した。挟圧機構は、直径３００ｍｍのニップロールと、直径１００ｍｍの調整ロールと、ニップロールおよび調整ロールに巻きつけられたベルトから構成されていた。次いで、成型ロールとベルトとの間で挟圧された基部原反が、８０〜１００℃に冷却された冷却ロールに送られ、冷却ロールで基部原反を冷却することにより、シート状の基部を形成した。なお、製造装置における基部の成形速度は９ｍ／分であった。

また、フレネルレンズの光学中心が面外に有するサーキュラーフレネルレンズの反転形状が形成された賦形型を準備し、その賦形型に紫外線硬化型樹脂であるウレタンアクリレート系樹脂を塗布した。次いで、ウレタンアクリレート系樹脂上に、上記で得られた基部を載せ、その後基部の上方から紫外線を照射して、ウレタンアクリレート系樹脂を硬化した。そして、賦形型から硬化したウレタンアクリレート系樹脂を剥離することによりサーキュラーフレネルレンズ形状を有するレンズ部を形成した。

レンズ部を形成した後、レンズ部のサーキュラーフレネルレンズ形状を構成する複数の単位レンズのレンズ面に、反射塗料を塗布し、厚さ２０μｍの反射層を形成した。

また、基部のレンズ部が形成されている面とは反対側の面に、表面層としてハードコート層を形成した。これにより、実施例１に係る縦１１００ｍｍ、横１８００ｍｍの立体映像表示用スクリーンを作製した。

実施例２
実施例２においては、ポリカーボネートに代えて、ポリカーボネートより光弾性係数の小さいアクリロニトリル−スチレンを用いて、基部を作成した以外、実施例１と同様の方法にて、立体映像標示用反射スクリーンを作製した。

比較例１
基部の形成を除いては、実施例１と同様の方法にて、立体映像標示用反射スクリーンを形成した。比較例１においては、ポリカーボネートに代えて、アクリロニトリル−スチレンを用いるとともに、挟圧機構が設けられていない押出成形機を用いて、基部を形成した。また、比較例１では、ダイス直近の位置において、ダイスから供給された基部原反に引張力を付与しなかった。

比較例２
基部の形成を除いては、実施例１と同様の方法にて、立体映像標示用反射スクリーンを形成した。比較例２においては、比較例１においては、ポリカーボネートに代えて、アクリロニトリル−スチレンを用いるとともに、挟圧機構が設けられていない押出成形機を用いて、基部を形成した。また、比較例２における基部の成形は、ダイス直近の位置において、ダイスから供給された基部原反をダイスからの供給速度と同じ速度で引張りながら行われた。

（リタデーションの測定および立体映像標示適正）
実施例１、２および比較例１、２で形成された基部のリタデーションを、KOBRA-WR（王子計測器株式会社製）を用いて測定した。KOBRA-WRの測定モードを入射角依存性測定にし、測定方法を標準／低位相モードにし、かつθ＝０°のデータを記録することによりリタデーションを測定した。ここで、基部のリタデーションの測定は、レンズ部のリタデーションはほぼ０ｎｍとみなすことができるので、基部を反射スクリーンとして組み込んだ状態で行われた。すなわち、基部のリタデーションは、基部側から反射スクリーンに向けて可視光を照射し、基部を透過し、反射層で反射され、再び基部を透過して、反射スクリーンから出射した可視光に基づいて求められたものである。

また、実施例１、２および比較例１、２の反射スクリーンに左眼用映像源から左眼用映像光および右眼用映像源から右眼用映像光を投射した場合の立体映像が適正に表示されているか調べた。

左眼用映像源および右眼用映像源は、反射スクリーンの下端よりも下方に、かつ反射スクリーンから４００ｍｍ離れた位置に配置された。ここで、反射スクリーンから４００ｍｍ離れた位置とは、左眼用映像源および右眼用映像源から鉛直方向上向きに仮想線を引き、この仮想線と反射スクリーンとの間の距離が４００ｍｍであることを意味する。そして、左眼用映像源および右眼用映像源から、反射スクリーンのスクリーン面に対し３０〜８０°で左眼用映像光および右眼用映像光を投射した。

そして、反射スクリーンの中央の正面方向から３ｍ離れた位置で、偏光メガネを装着して、反射スクリーンに表示される映像を観察した。

立体映像表示適正の評価基準は以下の通りとした。
○：適正に立体映像を表示できた。
×：立体映像が表示されなかった、または立体映像が二重像となっていた。

以下、結果について述べる。表１は、実施例１〜４および比較例１、２の基部の複屈折位相差および立体映像表示の適正の結果である。

表１に示されるように基部のリタデーションが２００ｎｍ以上であると、反射スクリーンにおいて立体映像が適正に表示できなかった。これに対し、基部のリタデーションが５０ｎｍ以下である場合には、反射スクリーンにおいて、立体映像を適正に表示することができた。

１…立体映像表示システム、２…立体映像表示用反射スクリーン、３,４…映像源、２１…基部、２２…レンズ部、２３…フレネルレンズ形状、２４…単位レンズ、２４ａ…レンズ面、２４ｂ…非レンズ面、２５…反射層、２６…表面層、２７…裏面保護層、Ｌ１…左眼用映像光、Ｌ２…右眼用映像光、Ｏ…観察者。

Claims (5)

1. 映像光として投射された互いに異なる偏光方向を有する２つの偏光を反射して観察可能にする立体映像表示用反射スクリーンであって、
   光透過性を有する基部と、
   前記基部の背面側に設けられ、前記基部側とは反対側に、レンズ面を有する複数の単位レンズからなるフレネルレンズ形状を有するレンズ部と、
   少なくとも前記レンズ面に形成された反射層とを備え、
   前記基部が、熱可塑性樹脂の押出し成形により形成され、かつ９５ｎｍ未満のリタデーションを有することを特徴とする、立体映像表示用反射スクリーン。
2. 前記基部が、０ｎｍ以上５０ｎｍ以下のリタデーションを有する、請求項１に記載の立体映像表示用反射スクリーン。
3. 前記基部が、光拡散剤または着色剤を含む、請求項１または２に記載の立体映像表示用反射スクリーン。
4. 前記フレネルレンズ形状は、前記レンズ部におけるフレネルレンズ形状が形成された面の中心に対して偏心した位置に光学中心を有するサーキュラーフレネルレンズ形状である、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の立体映像表示用反射スクリーン。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の立体映像表示用反射スクリーンと、
   偏光である左眼用映像光を前記立体映像表示用反射スクリーンに投射する左眼用映像源と、
   偏光であり、かつ前記左眼用映像光とは異なる偏光方向を有する右眼用映像光を前記立体映像表示用反射スクリーンに投射する右眼用映像源と、
   観察者の左眼の前に配置され、前記立体映像表示用反射スクリーンで反射された前記左眼用映像光透過し、前記立体映像表示用反射スクリーンで反射された前記右眼用映像光を透過しない左眼用映像透過部と、前記観察者の右眼の前に配置され、前記立体映像表示用反射スクリーンで反射された前記右眼用映像光を透過し、前記立体映像表示用反射スクリーンで反射された前記左眼用映像光を透過しない右眼用映像透過部とを備える偏光メガネと
   を備えることを特徴とする、立体映像表示システム。

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