(57)【要約】【課題】  偏光眼鏡などの別途の道具なしにスクリーンで立体映像を鑑賞し得る立体映像用スクリーンを提供すること。【解決手段】  本発明は、透過機能と散乱機能とを兼用するスクリーン基材の前面及び後面のうちの一方にプロジェクタからの左右の映像を分離して透過する偏光ラインを上下に構成し、残りの一方に偏光ラインと同じ方向と大きさで偏光ラインに沿って曲面ラインを形成することにより、一つのスクリーンで散乱機能と、透過機能と、左右の映像の分離透過及び統合機能と、左右の映像を分離拡大する機能とを同時に作用させることにより、視野角が広く映像鮮明度が高い立体映像を偏光眼鏡等の付加装置なしで偏光装置のみを取り付けた一般プロジェクタにより視聴することができる立体映像用スクリーンに係る。【選択図】      図１
2008129592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロジェクタを利用した立体映像用スクリーンであって、
散乱作用と透過作用とを同時に行う、基材としての透過スクリーン(1)と、
前記透過スクリーン(1)の一方の面に形成された上下方向に伸びる複数の曲面ライン(2)と、
偏光板の使用により前記透過スクリーン(1)の他の一方の面に形成された上下方向に伸びる複数の左偏光ライン及び右偏光ライン(3R、3L)とを含み、
偏光眼鏡なしで大型立体映像を視聴することができるように、一つのスクリーン構造で映像の結像機能、透過機能、偏光機能及び拡大機能が同時に達成される、
ことを特徴とする、立体映像用スクリーン。
【請求項２】
プロジェクタを利用した立体映像用スクリーンであって、
散乱作用と透過作用とを同時に行う、基材としての透過スクリーン(1)と、
前記透過スクリーン(1)の前面及び後面にそれぞれ形成され上下方向に伸びる複数の曲面ライン(2)並びに複数の左偏光ライン及び右偏光ライン(3R、3L)とを含み、
前記立体映像用スクリーンが回転棒(202)を使用してロールに巻くことができるようにフィルム素材で形成されている、
ことを特徴とする、立体映像用スクリーン。
【請求項３】
前記立体映像用スクリーン(100)は、フレーム(300)と連係して優れた平坦性を有する
ことを特徴とする、請求項２に記載の立体映像用スクリーン。
【請求項４】
プロジェクタを利用した立体映像用スクリーンであって、
散乱作用と透過作用とを同時に行う、基材としての透過スクリーン(1)と、
前記透過スクリーン(1)の前面及び後面にそれぞれ形成され上下方向に伸びる複数の曲面ライン(2)並びに複数の左偏光ライン及び右偏光ライン(3R、3L)と、
反射機能を有する前記立体映像用スクリーンを提供すべく、前記左右の偏光ラインの後面に形成された反射面とを含み、
前記立体映像用スクリーンが回転棒(202)を使用してロールに巻くことができるようにフィルム素材で形成されている、
ことを特徴とする、立体映像用スクリーン。
【請求項５】
前記立体映像用スクリーン(100)は、フレーム(300)と連係して優れた平坦性を有する
ことを特徴とする、請求項４に記載の立体映像用スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的なプロジェクタと共に使用される立体映像用スクリーンに関し、特に、偏光眼鏡のような補助装置なしで直接立体映像を視聴することができる立体映像用スクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光眼鏡なしで使用する立体映像装置としてプラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のような映像ディスプレイを利用する装置等があるが、このような装置等は画面を大型化するためにはディスプレイそれ自体が大きくならなければならないため、映像大型化に限界があり映像の大きさに比例した重さと設置嵩とが大きくなり、製造経費が過多で実用化に限界があり、特に立体映像視聴時、左右の視野角が非常に狭いという短所がある。
【０００３】
プロジェクタは投射距離に従ってスクリーンの画面を容易に大型に拡大することができる。
【０００４】
従来の立体映像において二つのプロジェクタの投影レンズの前にそれぞれ偏光フィルタが結合され、一般的なスクリーンに投影する方法が普遍的に知られている。
【０００５】
しかし、このようなスクリーンに投影された立体映像の視聴には別途の偏光眼鏡を使用しなければならないため、スクリーンの映像の明るさと解像度とが急激に低下し、目の疲労を加重させ、特に偏光眼鏡を着用した人だけが立体映像を見ることができ、また、特定の人だけが視聴可能であるため、広告映像装置等への使用が不可であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記問題点を解決するための立体映像用スクリーンを提供する。このスクリーンは焦点位置でスクリーンにプロジェクタからの映像を結像する機能、即ち散乱機能を有し、同時に映像が透過しながら左右の映像に分離する機能を有し、立体映像を視聴し得るように、左の映像と右の映像とを微細に分離し、スクリーン全体としては左右の映像を一つに形成する機能を有する。
【０００７】
また、偏光眼鏡などの別途の道具なしにスクリーンで立体映像を鑑賞し得るように、左右のプロジェクタからの左右の像が分離、拡大されたあと、それぞれ、視聴者の左右の目で視聴される立体映像用スクリーンを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明により、プロジェクタを使用する立体映像用スクリーンが提供される。前記スクリーンは基材としての透過スクリーンを備える。透過スクリーンは偏光眼鏡のような補助装置なしでの鮮明な立体映像を提供するように透過機能と散乱機能とを担う。前記スクリーンの前面及び後面のうちの一方にプロジェクタからの左右の映像を分離して透過する複数の偏光ラインが上下方向に形成され、また、残りの一方に前記偏光ラインと同じ方向に伸びかつ同じ大きさを有するように偏光ラインに沿って複数の曲面ラインが形成されている。これにより、一つのスクリーンで散乱と、透過と、左右の映像の細密な分離と、分離映像の統合とが行われ、スクリーンの広い視野角と、高い映像鮮明度とが得られる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、偏光フィルタを有する二つのプロジェクタが使用され、透過スクリーン上に左右の映像が投影されると、視聴者は別途の偏光眼鏡なしで本発明の立体映像用スクリーン１００上に形成された立体映像を視聴することができる。また、立体映像を視聴することができる視野角が従来対比で3倍以上広く、鮮明度もまた2倍以上増大させることができる。さらに、立体映像用スクリーン１００の素材を必要に応じてフィルムのような軟質素材で構成して必要に応じてロール-アップスクリーンに構成することができ、立体映像用スクリーン１００を別途フレーム３００と結合した構造で構成するとき、平坦性が良好な立体大型スクリーン構成が可能である。よって、本発明は立体映像用スクリーン１００で超大型立体映像を鮮明に視聴することができるため、立体映像広告装置、立体映像装置等に非常に効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
このような前記諸条件を満たすための立体影像形成スクリーンすなわち立体映像用スクリーン１００の構成が非常に重要であるところ、これを図４及び図５を参照してより詳細に説明する。
【００１１】
図１及、図４及び図５に示すように、立体映像用スクリーン１００の基本となる構成は基材又は基板としての透過スクリーン１であり、これは透明素材の薄膜からなり、その素材内部に拡散材が分配されている。拡散材を用いる代わりに選択的にスクリーンの表面がエンボッシング処理される。これにより、入射される光を適当に散乱させかつ適当に透過させる。
【００１２】
このような透過スクリーン１の透過率は約１０％〜９０％の間で目的に応じて調整する。残りの９０％〜１０％は散乱率となる。散乱率とスクリーンの左右の視野角とは反比例するため、適正な透過率は２０％〜４０％である。
【００１３】
このような透過スクリーン１の前面、即ちプロジェクタの映像が入射する方向の表面に上下方向に左右の偏光ライン３Ｒ，３Ｌが構成されている。このような左右の偏光ライン３Ｒ，３Ｌは偏光フィルムを素材にして線の形態で構成されるが、一方の偏光角を４５°及び残りの一方を−４５°としたり、又は、一方を水平角度に、他方を垂直角度にして、それぞれの偏光角を相互対称角に構成する。
【００１４】
このように構成された左右の偏光ライン３Ｒ，３Ｌは、透過スクリーン１の左側から右側へ交互に連続的に配列されるように、透過スクリーン(1)の表面に形成される。左右の偏光ライン３Ｒ，３Ｌの幅ａ１はスクリーン全体の大きさによって異なるが、０．２ｍｍ〜１５ｍｍとすることができ、大型スクリーンである場合には大型電光板の発光ダイオード（ＬＥＤ）の大きさと同じ１５ｍｍとすることが可能である。
【００１５】
透過スクリーン１はその後面に形成された上下方向の透明な素材の曲面ライン２を有する。曲面ライン２の幅ａは、図１に示すように、透過スクリーン１の前面の左右の偏光ライン３Ｒ，３Ｌの幅であるａ１に等しい。即ち、透過スクリーン１を基本の基材として、その前面には左右の偏光ライン３Ｒ，３Ｌが、またその後面には透明な素材の曲面ライン２が、前後面に相互対称構造で形成されている。
【００１６】
前記のような曲面ライン２は左右方向には予め定められた曲率の曲面形状をとり、上下方向には線状形態をとるところ、曲率は左右の偏光ライン３Ｒ，３Ｌの幅と同じ大きさにするときに拡大効率は最大になり、最小１/５まで可能である。例えば、曲面ライン２の幅ａが１ｍｍであれば曲面の曲率直径は１〜５ｍｍとすることができる。曲面ライン２が有する曲率が大きいほど左右の映像の分離度がよくなるため、映像の立体感度は高まる。
【００１７】
透過スクリーン１の左右の偏光ライン３Ｒ，３Ｌは、左右のプロジェクタ５Ｒ，５Ｌに設けられている左右の偏光板４Ｒ，４Ｌの偏光角度と同一の偏光角度を有する。従って、図４に示すように、左の映像（左像）Ｒが左のプロジェクタ５Ｒから投影され、左の偏光板４Ｒにより偏光されると、左像Ｒは透過スクリーン１の前面に順次に配列された左右の偏光ライン３Ｒ，３Ｌのうちの右の偏光ライン３Ｌでは遮断され、左の偏光ライン３Ｒのみを透過したあと、透過スクリーン１で結像される。
【００１８】
同じ論理で右のプロジェクタ５Ｌから投影され、右の偏光板４Ｌにより偏光された右の像（右像）Ｌは、透過スクリーン１の表面に順次に配列された左右偏光ライン３Ｒ，３Ｌのうちの左の偏光ライン３Ｒでは遮断され、右の偏光ライン３Ｌのみを透過したあと、透過スクリーン１で結像される。
【００１９】
前記したように透過スクリーン１に結像された左右の像Ｒ，Ｌは、直進するとき、透過スクリーン１の後面に設けられた各曲面ライン２により拡大される。左右の像Ｒ，Ｌは微細な曲面ライン２により画素単位で拡大され、この間に左右の像Ｒ，Ｌが順次に統合されるため、視聴者は偏光眼鏡なしで立体映像を視聴することができる。
【００２０】
このとき、透過スクリーン１は、図５に示された角度∠Ａのように、入射されたプロジェクタからの光を結像して左右に散乱する作用をするため、非常に広い立体映像の視野角∠Ａが発生する。約２０％の透過率を有する透過スクリーン１で構成する場合、透過スクリーン１の散乱率は８０％に至るため、視野角∠Ａは左右１８０°の８０％に当たる約１４４°になる。このことから、透過スクリーン１は、従来の平板ディスプレイの標準視野角４０°の３倍以上の視野角を有する。
【００２１】
また、立体映像用スクリーン１００の内部の透過スクリーン１で結像した映像は透過スクリーン１の後面で曲面ライン２により拡大され、外光は曲面ライン２の表面で外部に拡散されるため、本発明の立体映像用スクリーン１００は、従来の立体映像との対比で２倍以上の明るさと鮮明度を示すことができるという長所がある。
【００２２】
［実施例１］
立体映像用スクリーン１００の構成要素のうちの左右の偏光ライン３Ｒ，３Ｌはフィルム素材で構成され、表面の曲面ライン２は透明なシリコンゴムまたはウレタンのような軟質素材で構成され、立体映像用スクリーン１００全体をロール(roll)のように巻くことができる。図１及び図２に示すように、立体映像用スクリーン１００を収納することができるスクリーンケース２０１と、立体映像用スクリーン１００の上端が巻かれる、モータ等で回転させる回転棒２０２と、立体映像用スクリーン１００の下端を支持する下段棒２０３とが立体映像用スクリーン１００に結合され、ロール-アップ形態の立体スクリーンを構成する。
【００２３】
［実施例２］
図６を参照すると、この例では前記した立体スクリーン１００の裏面に反射面６が追加されている。即ち、透過スクリーン１の前面には曲面ライン２を、後面に左右の偏光ライン３Ｒ，３Ｌを形成し、左右の偏光ライン３Ｒ，３Ｌの裏面に反射面６を追加して反射型スクリーンに構成したものである。この実施例では、図６に示すように、曲面ライン２に入射した映像は透過スクリーン１で結像し、左右の偏光板３Ｒ，３Ｌを透過したあと、反射面６で反射される。
【００２４】
［実施例３］
図３を参照すると、立体映像用スクリーン１００をフレーム３００と結合することができる。一般的に、スクリーンの平坦性が悪いと立体映像の均一度が阻害される。従って、立体スクリーン１００の周囲に一定の間隔でパンチ穴を設け、フレーム３００の内部の固定台３０１に接続されるように、スプリングやゴムのような弾性素材等で構成されたスクリーン絞り線３０２が前記パンチ穴に通される。これにより、透過スクリーン１が弾性的に四方に引っ張られるように、透過スクリーン１がフレーム３００に結合される。このような構造は透過スクリーン１自体の平坦性が非常に良好であるため、対角線の長さが２ｍ以上の超大型スクリーンへの使用に適する。
【００２５】
立体映像用スクリーン１００の各構成要素のうち、透過スクリーン１、反射面６、左右の偏光ライン３Ｒ，３Ｌの構成順序は必要に応じて異ならせても効果は同じである。また、前記論理内で立体映像用スクリーン１００の表面に左右の偏光ライン３Ｒ，３Ｌの代わりにパララックスバリア方式の偏光構造に代替して構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の代表的な実施例に係る立体映像用スクリーンの主要構成を示す正面図である。
【図２】図１に示す立体映像用スクリーンの使用時の側面図である。
【図３】本発明の他の実施例のフレームスクリーン構造を示す正面図である。
【図４】本発明の立体映像用スクリーンの作用説明図である。
【図５】本発明の立体映像用スクリーンの断面図である。
【図６】本発明の反射スクリーンの構成説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１          透過スクリーン
２          曲面ライン
３          映像分割面
３Ｒ，３Ｌ  左の偏光ライン及び右の偏光ライン
４Ｒ，４Ｌ  左の偏光板及び右の偏光板
５Ｒ，５Ｌ  左像プロジェクタ及び右像プロジェクタ
６          反射面
１００      立体映像用スクリーン
２００      ロールアップ装置
２０１      スクリーンケース
２０２      回転棒
２０３      下段棒
３００      フレーム
３０１      スクリーン固定棒
３０２      スクリーン絞り線
３０３      スクリーンホルダー
Ｒ          左映像
Ｌ          右映像
【図１】
2008129592.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008129592.tif 000007
【図６】
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