CN101069127B - 光学扩散片、光学偏转片和透射型屏幕 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够防止因环境变化而产生翘曲等使画质恶化、并且即使因事故等导致基板破损时也能够防止碎片飞散的光学扩散片。光学扩散片120是一种使从入射侧投射的影像光向出射侧射出的透射型屏幕中所使用的光学扩散片120。光学扩散片120具备具有透光性并且刚性高的高刚性基板层121和层叠在上述高刚性基板层上的多个层。上述多个层至少包含配置在上述高刚性基板层的两侧以防止上述高刚性基板层的飞散的一对防飞散层。上述2个以上层中的至少任一个层具有使影像光发生扩散的光学扩散元件。

Description

光学扩散片、光学偏转片和透射型屏幕
技术领域
本发明涉及将光源投射出来的影像光向出射侧射出的透射型屏幕中所使用的光学扩散片和光学偏转片、以及至少使用了这种光学扩散片和光学偏转片之中的任意一个的透射型屏幕。
背景技术
在从屏幕背面投射影像光进行显示的背投型显示装置中,使用透射型屏幕作为用以将影像光投影放大后进行显示的屏幕。一般来说,这种透射型屏幕组合使用了光学偏转片(例如菲涅耳透镜片:Fresnellens sheet)和光学扩散片(例如柱状透镜片:lenticular lenssheet),其中,前者使光源投射出来的影像光折射成与观察面一侧大致平行的光,而后者则使影像光发生扩散。
目前,这种透射型屏幕中所使用的光学偏转片或光学扩散片是在丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等塑料制基板上层叠菲涅耳透镜或柱状透镜等光学元件而形成的。
但是,塑料制基板对于温度、湿度等环境变化非常敏感,其厚度和大小等会随着环境的变化而变化。因此,镜片会产生翘曲,而菲涅耳透镜片和柱状透镜片之间会产生鼓起(float)(间隙)。当影像光投射到处于这种状态的透射型屏幕上时,就会出现对焦模糊、色彩再现下降、重影、图像扭曲等图像质量显著下降的问题。特别是在薄型背投电视中,影像光相对于透射型屏幕的入射角度很大,屏幕中所出现的微小的翘曲和鼓起也会导致屏幕上显示出来的影像画质发生显著恶化。而且,随着透射型屏幕的大型化,存在因环境变化而产生的翘曲和鼓起所导致的图像变差相对小型屏幕尤为醒目、其自身重量也容易导致弯曲等问题。
因此,人们正在开发使用了不容易因温度和湿度等环境变化的影响而产生翘曲等的玻璃制基板的透射型屏幕。
特开2002-357868号公报中公开了一种组合菲涅耳透镜片(文献中记载为“菲涅耳透镜板”)和在玻璃基板的单面上层叠了柱状透镜(文献中记载为“柱状透镜片”)的柱状透镜片(文献中记载为“柱状透镜板”)的透射型屏幕。但是,在该透射型屏幕中屏幕的出射侧的最前面(最靠近观察者一侧的面)是玻璃基板,因此其存在的问题是,在因事故等导致玻璃基板被破损的情况下玻璃碎片会飞散(scatter)出去。另外,公开了在该透射型屏幕中对玻璃基板混合扩散材料使其具有扩散效果的实例。但是,在玻璃基板中混合扩散材料并不容易实现,其结果会导致玻璃基板的生产成本增加的问题、因混合扩散材料而造成玻璃基板变得脆弱而容易断裂等问题。
另外,特开2001-154274号公报中公开了一种预先通过热处理将柱状透镜片和菲涅耳透镜片向相反方向弯曲、借助于弯曲的镜片夹着玻璃基板对其紧贴支撑的结构。专利文献2中所公开的手法可以使用在入射侧设置有菲涅耳透镜的菲涅耳透镜片实施。但是,当使用在出射侧(玻璃基板一侧)设置菲涅耳透镜的菲涅耳透镜片的情况下,玻璃基板与菲涅耳透镜面紧贴,会出现菲涅耳透镜被摩擦的不良情况。
进一步,在特开平2-183241号公报中公开了一种在一个面上直接形成了菲涅耳透镜的玻璃基板的另一个面上与形成了柱状透镜的塑料板层叠为一体而形成的透射型屏幕。但是,在玻璃基板上直接形成菲涅耳透镜的做法在技术上并不容易实现,其问题是会导致玻璃基板的生产成本的增加。另外,塑料板所保护的只是玻璃基板的单面,而形成有菲涅耳透镜的一侧的面并没有受到保护。因此,在发生事故等而导致玻璃基板被破裂等情况下,还会出现其碎片飞散出去,或者在菲涅耳透镜上产生伤痕、附着污垢等问题。进一步,应力会集中到菲涅耳透镜的谷部,导致出现菲涅耳透镜很容易被破裂的问题。
进一步,特开平2-42401号公报中公开了一种屏幕,其具备在玻璃基板表面上通过紫外线硬化树脂粘结透镜层并在该透镜层表面上形成由紫外线硬化树脂层构成的保护层而形成的平板状菲涅耳透镜片和粘结到保护层上的另一片玻璃基板。但是,该文献所公开的屏幕的最外层表面是玻璃基板,因此其存在问题是在玻璃基板出现破裂等情况下碎片会飞散出去。
发明内容
本发明的课题是提供一种能够防止因环境变化导致翘曲等引起图像质量变差、并且即使因事故等而导致基板被破损也能够防止碎片飞散出去的光学扩散片和光学偏转片,并进一步提供一种具备该光学扩散片和/或光学偏转片的透射型屏幕。
本发明的光学扩散片是一种将从入射侧投射的影像光向出射侧射出的透射型屏幕中所使用的光学扩散片,其特征在于,具备:具有透光性并且刚性较高的高刚性基板层;层叠在上述高刚性基板层上的多个层,即至少包含配置在上述高刚性基板层的两侧以防止上述高刚性基板层发生飞散的一对防飞散层的2个以上的层;上述2个以上层中的至少任一个层具有使影像光发生扩散的光学扩散元件。
借助于本发明的光学扩散片,利用既具有透光性又有较高刚性的高刚性基板层,能够抑制因温度和湿度等环境变化所导致的翘曲等和因自身重量所导致的弯曲等。另外,由于在高刚性基板层的两侧形成有防飞散层,即使因冲撞等事故而导致了高刚性基板层被破裂等也能够防止其碎片飞散。
在本发明的光学扩散片中,上述光学扩散元件也可以采用由多个具有使入射影像光之中的至少一部分发生折射的折射面的单位光学形状部排列而成的柱状透镜。或者,在本发明的光学扩散片中,上述光学扩散元件也可以由多个具有使入射影像光之中的至少一部分发生全反射的全反射面的单位光学形状部排列而成。
另外,在本发明的光学扩散片中,也可以是:上述2个以上的层之中的任一个层具有由多个具有使入射影像光之中的至少一部分发生折射的折射面或者使入射影像光之中的至少一部分发生全反射的全反射面的单位光学形状部沿着一个方向排列而成的第1光学扩散元件;上述2个以上层之中与上述任一个层不同的另外一个层具有由多个上述单位光学形状部沿着与上述一个方向大致正交的另一个方向排列而成的第2光学扩散元件。借助于这种光学扩散片,能够在两个正交方向、例如上下方向和横向上扩大视角。另外,借助于这种光学扩散片,能够将吸收光线的第1光吸收部对应着第1光学扩散元件沿着一个方向排列,并将吸收光线的第2光吸收部对应着第2光学扩散元件沿着与一个方向大致正交的另一个方向排列。借助于该第1光吸收部和第2光吸收部,能够有效地吸收杂散光和外来光线从而缓解重影问题,另外也能够提高对比度。
另外,本发明的光学偏转片是一种将从入射侧投射的影像光向出射侧射出的透射型屏幕中所使用的光学偏转片,其特征在于,具备:具有透光性并且刚性较高的高刚性基板层;层叠在上述高刚性基板层上的多个层,即至少包含配置在上述高刚性基板层的两侧以防止上述高刚性基板层发生飞散的一对防飞散层的2个以上的层;上述2个以上层中的至少任一个层具有使影像光发生折射或反射而偏转的光学偏转元件。
借助于本发明的光学偏转片,利用既具有透光性又有较高刚性的高刚性基板层,能够抑制因温度和湿度等环境变化所导致的翘曲等和因自身重量所导致的弯曲等。另外,由于在高刚性基板层的两侧形成有防飞散层,即使因冲撞等事故而导致了高刚性基板层被破裂等也能够防止其碎片飞散。
在本发明的光学偏转片中,上述光学偏转元件也可以是菲涅耳透镜。或者,上述光学偏转元件也可以是由多个具有光入射的入射面和使从上述入射面射入的光之中的至少一部分发生全反射的全反射面的单位棱镜排列而成的棱镜部。
另外,在本发明的光学偏转片中,上述2个以上的层之中的至少任一个层也可以具有使入射的影像光发生扩散的光学扩散元件。这种情况下,该光学扩散元件也可以由多个具有使入射影像光之中的至少一部分发生全反射的全反射面的单位光学形状部排列而成。借助于这种光学偏转片,能够获得一体形成的透射型屏幕。在这种透射型屏幕中,能够防止重影等问题。
或者,在本发明的光学偏转片中,也可以是:上述2个以上的层之中的任一个层具有由多个具有使入射影像光之中的至少一部分发生折射的折射面或者使入射影像光之中的至少一部分发生全反射的全反射面的单位光学形状部沿着一个方向排列而成的第1光学扩散元件;上述2个以上层之中与上述任一个层不同的另外一个层具有由多个上述单位光学形状部沿着与上述一个方向大致正交的另一个方向排列而成的第2光学扩散元件。借助于这种光学偏转片,能够获得一体形成的透射型屏幕。在这种透射型屏幕中,能够防止重影等问题。另外,借助于这种光学扩散片,能够在两个正交方向、例如上下方向和横向上扩大视角。进一步,借助于这种光学扩散片,能够将吸收光线的第1光吸收部对应着第1光学扩散元件沿着一个方向排列,并将吸收光线的第2光吸收部对应着第2光学扩散元件沿着与一个方向大致正交的另一个方向排列。借助于该第1光吸收部和第2光吸收部,能够有效地吸收杂散光和外来光线从而缓解重影问题,另外也能够提高对比度。
然而,在本发明的光学扩散片或光学偏转片中,也可以利用玻璃或透光性陶瓷形成上述高刚性基板层。这种情况下,能够提供一种不容易因温度和湿度等环境变化而产生翘曲等、具有高平直度的光学扩散片或光学偏转片。
另外,在本发明的光学扩散片或光学偏转片中,上述2个以上的层之中的至少任一个层也可以具有使光线发生扩散的扩散部。进一步,在这种情况下,上述2个以上的层之中层叠在比上述高刚性基板层更靠近入射侧的至少一个层、以及上述2个以上的层之中层叠在比上述高刚性基板层更靠近出射侧的至少一个层也可以分别具有扩散部。通过设置扩散部,能够降低闪烁(glaring:画面的闪烁)、扩大视角、提高扩散均匀性。
进一步,在本发明的光学扩散片或光学偏转片中,也可以是其中至少一个防飞散层具有扩散、防止反射、防眩光、着色、减光、吸收紫外线、防止带电、防污、传感器和防刮划加硬(hard-coating)之中的至少一种功能。
进一步,在本发明的光学扩散片或光学偏转片中,上述2个以上的层也可以包括配置在上述高刚性基板层和上述防飞散层之间,并将上述高刚性基板层和上述防飞散层粘结起来的粘结层。这种情况下,也可以将扩散材料和紫外线吸收剂混合到粘结层中。在混合了扩散材料的情况下,能够降低闪烁(画面的闪烁)、扩大视角、提高扩散均匀性。在混合了紫外线吸收剂的情况下,能够防止因紫外线而导致屏幕变黄。
另外,本发明是一种具备上述任意一种光学扩散片和上述任意一种光学偏转片的一个或两者的透射型屏幕。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的透射型屏幕的透视图。
图2是表示使用了实施例1的透射型屏幕的背投电视的剖面图。
图3是表示实施例1的透射型屏幕的层结构的示意图。
图4是表示实施例1的透射型屏幕中的菲涅耳透镜片的变形例的层结构的示意图。
图5是表示实施例1的透射型屏幕中的菲涅耳透镜片的变形例的层结构的示意图。
图6是表示实施例1的透射型屏幕中的柱状透镜片的变形例的层结构的示意图。
图7是表示实施例1的透射型屏幕中的柱状透镜片的变形例的层结构的示意图。
图8是表示实施例1的透射型屏幕中的柱状透镜片的变形例的层结构的示意图。
图9是表示实施例1的透射型屏幕中的柱状透镜片的变形例的层结构的示意图。
图10是表示实施例1的透射型屏幕中的柱状透镜片的变形例的层结构的示意图。
图11是表示本发明的实施例2的透射型屏幕的透视图。
图12是表示实施例2的透射型屏幕的层结构的示意图。
图13是表示光学扩散元件的局部剖面图。
图14是表示实施例2的透射型屏幕中的光学扩散片的变形例的层结构的示意图。
图15是表示本发明的实施例3的透射型屏幕的透视图。
图16是表示使用了实施例3的透射型屏幕的背投电视的剖面图。
图17是表示实施例3的透射型屏幕的层结构的示意图。
图18是表示棱镜部的局部剖面图。
图19是表示实施例3的透射型屏幕中的棱镜片的变形例的层结构的示意图。
图20是表示本发明的实施例4的透射型屏幕的透视图。
图21是表示实施例4的透射型屏幕的层结构的示意图。
图22是表示本发明的实施例5的透射型屏幕的透视图。
图23是表示实施例5的透射型屏幕的层结构的示意图。
图24是表示实施例5的透射型屏幕的变形例的层结构的示意图。
图25是表示实施例5的透射型屏幕的变形例的层结构的示意图。
图26是用于说明本发明的透射型屏幕的变形例的层结构的透视图。
图27是表示本发明的透射型屏幕的变形例的层结构的示意图。
图28是表示本发明的透射型屏幕的变形例的层结构的示意图。
图29是表示本发明的透射型屏幕的变形例的层结构的示意图。
图30是表示本发明的透射型屏幕的变形例的层结构的示意图。
图31是表示本发明的透射型屏幕的变形例的层结构的示意图。
图32是表示本发明的透射型屏幕的变形例的层结构的示意图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的光学扩散片、光学偏转片和透射型屏幕的实施方式。
在以下的实施方式中,透射型屏幕具备光学扩散片和光学偏转片之一或两者。此外,利用所得到的透射型屏幕形成背投型显示装置。光学扩散片具备具有透光性并且刚性较高的高刚性基板层和层叠在上述高刚性基板层上的多个层,即至少包含配置在高刚性基板层的两侧以防止高刚性基板层发生飞散的一对防飞散层的2个以上的层;2个以上层中的至少任一个层具有使影像光发生扩散的光学扩散元件。这种光学扩散片是使入射影像光发生扩散的片状部件。另外,光学偏转片是一种将从入射侧投射的影像光向出射侧射出的透射型屏幕中所使用的光学偏转片,其具备:具有透光性并且刚性较高的高刚性基板层和层叠在高刚性基板层上的多个层,即至少包含配置在高刚性基板层的两侧以防止高刚性基板层发生飞散的一对防飞散层的2个以上的层;2个以上层中的至少任一个层具有使影像光发生折射或反射而偏转的光学偏转元件。这种光学偏转片是使入射影像光偏转到与光学偏转片大致正交的方向而射出去的片状部件。
下面根据几个具体实施例来说明本实施方式中的光学扩散片、光学偏转片和透射型屏幕。但本发明并不限于以下的实施例。
实施例1
图1是表示本发明的实施例1的透射型屏幕的图。图2是使用了实施例1的透射型屏幕的背投电视的剖面图。
如图1所示,实施例1的透射型屏幕100具备设置在影像光L的入射侧(光源侧)的光学偏转片和设置在影像光L的出射侧(观察面一侧)的光学扩散片;配置于影像光L的成像面上。在该透射型屏幕中,光学扩散片形成为具有柱状透镜的柱状透镜片。另一方面,光学偏转片则形成为具有菲涅耳透镜的菲涅耳透镜片。
如图2所示,背投电视1是具备透射型屏幕100、设置在透射型屏幕100的与观察面一侧相反的一侧(以下也称为入射侧)的光源部21、对从光源部21投射出来的影像光L进行反射的反射镜部31的背投型影像显示装置。在本实施方式中,光源部21由使用了DMD的单管方式构成。
图3是表示实施例1的透射型屏幕的层结构的示意图。在图3以及以下所参照的示意性地表示透射型屏幕的层结构的图中,通过箭头表示影像光L的前进方向。另外,在各图中,分布着空心圆的层表示其含有使光线发生扩散的扩散材料。
(菲涅耳透镜片(光学偏转片))
首先,说明菲涅耳透镜片110。如图3所示,菲涅耳透镜片110具有第1玻璃基板111、第1防飞散层112、第3防飞散层113和粘结层114-1、114-2。另外,菲涅耳透镜片110配置在透射型屏幕100的入射侧。
本实施方式的第1玻璃基板(高刚性基板层)111是由硅酸盐玻璃形成的玻璃板。第1玻璃基板111具有高透光性、高刚性。第1玻璃基板111中使用的玻璃板的厚度优选是在1.5~3mm的范围内,本实施例采用2mm。另外,对于波长范围为400~700nm的光,第1玻璃基板111的透过率优选为90%以上。
粘结层114-1、114-2是用于将第1玻璃基板111和在后文叙述的第1及第3防飞散层112、113等粘结为一体的层。粘结层114-1、114-2由通过照射紫外线而硬化的紫外线硬化型丙烯酸树脂形成,其厚度可以是例如100μm。粘结层114-1设置在第1玻璃基板111和第1防飞散层112之间。粘结层114-2设置在第1玻璃基板111和第3防飞散层之间。
第1防飞散层112通过粘结层114-1一体层叠在第1玻璃基板111的入射侧。第1防飞散层112具有在第1玻璃基板111因破裂等发生破损的情况下防止第1玻璃基板111的碎片飞散的功能。在本实施例中,第1防飞散层112是由丙烯酸树脂等形成的具有防止反射的功能的通用防反射板,其厚度为80μm。
第3防飞散层113通过粘结层114-2一体层叠在第1玻璃基板111的出射侧。第3防飞散层113具有在第1玻璃基板111因破裂等发生破损的情况下防止第1玻璃基板111的碎片飞散的功能。第3防飞散层113具有:光学偏转元件基材部(菲涅耳基材部)113b和使用紫外线硬化树脂在菲涅耳基材部113b的单面上形成的光学偏转元件(菲涅耳透镜部)113a。该菲涅耳基材部113b和菲涅耳透镜部113a的层叠物即第3防飞散层113进一步层叠在第1玻璃基板111上。
菲涅耳基材部113b是构成第3防飞散层113的基础的部件,菲涅耳基材部113b的厚度可以是例如200μm。菲涅耳基材部113b可以由混合了玻璃珠(glass beads)作为扩散材料的丙烯酸树脂形成,具有使光线扩散的扩散部功能。玻璃珠优选是采用直径为1μm以上的,使扩散不依赖于光的波长。这里所说的扩散部是针对构成基材的部件,通过在其中掺入由有机或无机化合物形成的粒子、或者在其表面涂敷由有机或无机化合物形成的粒子、或者将其表面设置微细的凹凸形状等,具有无指向性的扩散作用的部分。
菲涅耳透镜部(光学偏转元件)113a一体形成在菲涅耳基材部113b的出射侧。菲涅耳透镜部113a发挥菲涅耳透镜的功能,使从入射侧射入的影像光L向预定方向折射,作为大致平行的光线向出射侧射出。该菲涅耳透镜部113a可以使用具有菲涅耳透镜的反转形状(inverted shape)的未图示的菲涅耳透镜成型用金属模形成。具体地,首先在经过加温的成型用金属模的金属模面上涂敷紫外线硬化型树脂,接着保持所涂敷的紫外线硬化型树脂的温度,同时在金属模上所填充的紫外线硬化型树脂上加压层叠菲涅耳基材部113b,然后,照射紫外线使树脂硬化,同时将其从金属模上剥离下来,由此就能够在菲涅耳基材部113b上一体形成菲涅耳透镜部113a。紫外线硬化型树脂并没有特别限定,但优选是聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯等。
(柱状透镜片(光学扩散片))
接着,说明柱状透镜片120。如图3所示,柱状透镜片120具有第2玻璃基板121、第2防飞散层123、第4防飞散层122和粘结层124-1、124-2。柱状透镜片120是使影像光L折射后扩散的光学扩散片,配置在透射型屏幕100的出射侧。
第2玻璃基板(高刚性基板层)121与第1玻璃基板111同样地由硅酸盐玻璃形成,是例如厚度为2mm的玻璃板。第2玻璃基板(高刚性基板层)121与第1玻璃基板111同样地具有高透光性和高刚性,对于波长范围为400~700nm的光的透过率优选为90%以上。粘结层124-1是用于将第2玻璃基板121和第4防飞散层122粘结为一体的层。另一方面,粘结层124-2是用于将第2玻璃基板121和第2防飞散层123粘结为一体的层。各粘结层124-1、124-2是由例如紫外线硬化型丙烯酸树脂形成的厚度为100μm的层。
第4防飞散层122通过粘结层124-1一体层叠在第2玻璃基板121的入射侧。第4防飞散层122具有在第2玻璃基板121破损的情况下防止第2玻璃基板121的碎片飞散的功能。第4防飞散层122具有:光学扩散元件基材部(柱状透镜基材部)122b、使用热塑性树脂在柱状透镜基材部122b的单面上形成的光学扩散元件(柱状透镜部)122a、形成在柱状透镜基材部122b的与柱状透镜部122a不相对的一侧的面上的吸收光线的光吸收部122c。这种情况下,可以通过挤压成形来形成第4防飞散层122。在本实施例中展示的是使用热塑性树脂形成柱状透镜部122a的实例,但并不限于此,也可以与菲涅耳透镜部113a同样地在由聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂构成的光学扩散元件基材部(柱状透镜基材部)122b上硬化紫外线硬化型树脂等来形成柱状透镜部122a。此外,柱状透镜基材部122b和柱状透镜部122a的层叠物即第4防飞散层122进一步层叠在第2玻璃基板121上。
柱状透镜基材部122b是构成第4防飞散层122的基础的例如厚度为200μm的片状部件。柱状透镜基材部122b可以由混合了玻璃珠作为扩散材料的丙烯酸树脂形成,具有扩散部的功能。
柱状透镜部122a是在柱状透镜基材部122b的入射侧面上一体形成的光学扩散元件。所谓的光学扩散元件指的是具有使光线扩散的效果的由透镜或棱镜形状等构成的光学元件,由多个使光线折射或反射的单位光学形状部排列而成。柱状透镜部122a沿着其与柱状透镜基材部122b的垂线大致正交的一个方向、例如水平方向或垂直方向排列多个具有使影像光扩散的功能的单位透镜(单位光学形状部)而成。单位透镜具有剖面视图大致呈半椭圆的形状,并向入射侧突出。单位透镜是具有使入射影像光之中的至少一部分发生折射的折射面的单位光学形状部。光吸收部122c在柱状透镜基材部122b的出射侧面上没有影像光透过的区域中配置成格纹状。因此,光吸收部122c的排列方向与单位透镜(单位光学形状部)一致。
第2防飞散层123通过粘结层124-2一体地粘结在第2玻璃基板121的出射侧。第2防飞散层123具有在第2玻璃基板121因破裂等发生破损的情况下防止第2玻璃基板121的碎片飞散的功能。第2防飞散层123可以通过在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂等之中大致均匀地混合玻璃珠作为扩散材料而形成,可以是例如厚度为188μm的片状部件。这种情况下,第2防飞散层123具有使光线发生扩散的扩散部的功能。
将本实施例的柱状透镜片120和菲涅耳透镜片110组合起来形成1组透射型屏幕100,可以获得以下所示的效果。菲涅耳透镜片110和柱状透镜片120使用第1和第2玻璃基板111、121作为其基板。因此,能够抑制因温度和湿度等环境变化而产生的菲涅耳透镜片110或柱状透镜片120的翘曲和鼓起、因自身重量而产生的菲涅耳透镜片110或柱状透镜片120的弯曲。因此,能够防止图像扭曲,并因平直度高而能够提高画质。
另外,菲涅耳透镜片110、柱状透镜片120在其第1和第2玻璃基板111、121的两个面上分别一体层叠了第1和第3防飞散层112、113、第2和第4防飞散层123、122。因此,在单独处理菲涅耳透镜片110或柱状透镜片120的操作中,即使因事故等而导致第1和第2玻璃基板111、121破损,也能够防止碎片飞散。
进一步,使用这种菲涅耳透镜片110和柱状透镜片120的透射型屏幕100利用防飞散层覆盖着透射型屏幕100的最靠近入射侧的面和最靠近出射侧的面。因此,透射型屏幕100即使在因冲撞等事故而导致第1和第2玻璃基板111、121中出现裂纹或破裂的情况下也能够防止碎片发生飞散。
第1防飞散层112是具有防止反射功能的防反射板,因此,能够减少当影像光L射入透射型屏幕100时在透射型屏幕100的最靠近入射侧的面(最靠近光源部一侧的面)上的反射所产生的杂散光。因此,能够减少杂散光再次经反射镜部31反射后再次射入透射型屏幕100而产生的重影(ghost:幻影),从而能够提高画质。
柱状透镜基材部122b和第2防飞散层123含有大致均匀的玻璃珠作为扩散材料,发挥扩散部的功能。因此,既能够扩大视角、提高扩散的均匀性,又能够减少DMD等单管方式的光源部容易产生的闪烁(画面闪烁),从而能够向观察者提供高画质的图像。
另外,菲涅耳基材部113b、柱状透镜基材部122b含有大致均匀的玻璃珠作为扩散材料,发挥扩散部的功能。因此,可以不另行设置具有扩散效果的扩散层,从而可以减少透射型屏幕100整体的层数。因此,能够使透射型屏幕100既薄又轻,并且能够简化透射型屏幕100的制造工序。
(实施例1的变形例)
(1)图4和图5是表示实施例1的菲涅耳透镜片的变形例的层结构的示意图。在该图以及以下所参照的示意性地表示透射型屏幕的层结构的图中,边界(界面)部分通过微细的曲线表示的层表示在该层表面上设置有微细的凹凸形状。
在本实施例中,菲涅耳透镜片110在菲涅耳基材部113b中大致均匀地混合了玻璃珠作为扩散材料,发挥扩散部的功能。但是,发挥扩散部功能的层的位置以及发挥扩散部功能的层的数量等并不限于这个实例。下面,展示与扩散部相关的变形的一个实例,但扩散部的结构并不限于以下的变形例。
如图4(a)所示,也可以代替在菲涅耳透镜片110的菲涅耳基材部113b-2中混合扩散材料,而在设置于第1玻璃基板111和第1防飞散层112之间的粘结层114-1-2中混合扩散材料,使粘结层114-1-2发挥扩散部的功能。或者,如图4(b)所示,也可以在设置于第1玻璃基板111和第3防飞散层113之间的粘结层114-2-2中混合扩散材料,使粘结层114-2-2发挥扩散部的功能。进一步,如图4(c)所示,也可以代替混合扩散材料,而在入射侧表面上设置微细的凹凸形状从而使菲涅耳基材部113b-3发挥扩散部的功能。此时,为了更有效地实现扩散效果,菲涅耳基材部113b-3与粘结层114-2的折射率之差最好大一些。另外,并不限于这个实例,当在层的表面上设置微细的凹凸形状而使其发挥扩散部功能时,为了获得显著的扩散效果,优选是包夹着凹凸状的界面的2个层的折射率之差尽量大。
另外,如图5(d)所示,也可以代替在菲涅耳透镜片110的菲涅耳基材部113b-2中混合扩散材料,而在第1防飞散层112-2中设置具有使光线在垂直方向扩散的效果的柱状透镜部112a-2和柱状透镜基材部112b-2,使第1防飞散层112-2发挥扩散部的功能。另外,虽然没有图示,但第1防飞散层112-2也可以具有由多个截面大致呈三角形形状并向出射侧突出的单位棱镜形状部排列而成的光学扩散元件以取代柱状透镜部112a-2。
进一步,如图5(e)所示,也可以代替在菲涅耳透镜片110的菲涅耳基材部113b-2中混合扩散材料,而借助于在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂中大致均匀地混合玻璃珠(扩散材料)而形成的厚度为188μm的层形成第1防飞散层112-3,使该第1防飞散层112-3发挥扩散部的功能。另外,虽然没有图示,但也可以在第1防飞散层的入射侧表面上设置微细的凹凸形状,使第1防飞散层发挥扩散部的功能。
(2)图6至图10是表示实施例1的柱状透镜片的变形例的层结构的示意图。
在本实施例中,柱状透镜片120在柱状透镜基材部122b中大致均匀地混合了玻璃珠作为扩散材料,发挥扩散部的功能。另外,第2防飞散层123大致均匀地混合玻璃珠作为扩散材料,发挥扩散部的功能。但是,发挥扩散部功能的层的位置以及发挥扩散部功能的层的数量等并不限于这个实例。下面,展示与扩散部相关的变形例的一个实例,但扩散部的结构并不限于以下的变形例。
如图6(a)、(b)和(c)所示,在柱状透镜片120的柱状透镜基材部122b-2中也可以不混合扩散材料,而是在第2玻璃基板121的入射侧和出射侧分别设置发挥扩散部功能的层。在图6(a)所示的实例中,在第2玻璃基板121和第4防飞散层122之间,层叠在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂中大致均匀地混合了玻璃珠等扩散材料而形成的厚度为188μm的扩散层125-1。扩散层125-1通过粘结层124-3、124-4层叠起来。另外,在图6(b)所示的变形例中,与图6(a)所示的实例相同,扩散层125-1通过粘结层124-3、124-4层叠起来。此外,代替在第2防飞散层123-2中混合扩散材料,而在设置于第2玻璃基板121和第2防飞散层123-2之间的粘结层124-2-2中混合扩散材料,使该粘结部124-2-2发挥扩散部的功能。进一步,在图6(c)所示的变形例中,代替在第2防飞散层123-3中混合扩散材料,而通过在第2防飞散层123-3的表面上设置微细的凹凸形状,使第2防飞散层123-3发挥扩散部的功能。
另外,如图7(d)所示,也可以代替在柱状透镜片120的第2防飞散层123-2中混合扩散材料,而在第2玻璃基板121和第2防飞散层123-2之间通过粘结层124-5、124-6层叠与扩散层125-1相同的扩散层125-2。另外,在图7(e)所示的实例中,进一步,代替在柱状透镜基材部122b-2中混合扩散材料,而在设置于第2玻璃基板121和第4防飞散层122之间的粘结层124-1-2中大致均匀地混合扩散材料,使该粘结层124-1-2发挥扩散部的功能。另一方面,在图7(f)所示的实例中,代替在柱状透镜基材部122b-2中混合扩散材料,而在柱状透镜基材部122b-3的表面上设置微细的凹凸形状,第4防飞散层122(柱状透镜基材部122b-3)具有扩散部。
进一步,图8和图9表示不另行设置扩散部的实例。在图8(g)所示的实例中,代替在第2防飞散层123中混合扩散材料,而在第2防飞散层123-3的表面上设置微细的凹凸形状,第2防飞散层123-3具有扩散部。另外,如图8(h)所示,代替在第2防飞散层123-2中混合扩散材料,而在设置于第2玻璃基板121和第2防飞散层123之间的粘结层124-2-2中大致均匀地混合扩散材料,该粘结部124-2-2具有扩散部。进一步,虽然没有图示,但也可以代替在柱状透镜基材部122b中混合扩散材料,而在柱状透镜基材部122b的表面上设置微细的凹凸形状,柱状透镜基材部122b具有扩散部。
另外,如图9(i)所示,也可以代替在柱状透镜基材部122b-2中混合扩散材料,而在粘结层124-1-2中混合扩散材料,使该粘结层124-1-2具有扩散部。另外,如图9(j)所示,进一步也可以代替在第2防飞散层123中混合扩散材料,而在第2防飞散层123-3的表面上设置微细的凹凸形状。在图9(j)所示的实例中,粘结层124-1-2和第2防飞散层123-3具有扩散部。进一步,如图9(k)所示,也可以代替在柱状透镜基材部122b-2和第2防飞散层123-2中混合扩散材料,而在将第2玻璃基板121和第4及第2防飞散层122、123一体层叠的粘结层124-1-2、124-2-2中混合扩散材料,使这两个粘结层124-1-2、124-2-2具有扩散部。
进一步,也可以在比第2玻璃基板121更靠近入射侧设置两个扩散部。在图10(1)所示的实例中,代替在第2防飞散层123-2中混合扩散材料,而在第2玻璃121和第4防飞散层122之间设置扩散层125-2。此时,虽然没有图示,但也可以代替在柱状透镜基材部122b中混合扩散材料,而在柱状透镜基材部122b的表面上设置微细的凹凸形状,柱状透镜基材部122b具有扩散部。
如上所述,透射型屏幕100整体在将具有扩散效果的扩散部功能赋予比菲涅耳透镜部113b更靠近出射侧的不相邻的2个层的情况下,能够扩大视角、提高扩散的均匀性、减少闪烁,由此,能够显著地提高画质。
(3)在本实施例中展示的是光学扩散元件122a由柱状透镜构成的实例,但并不限于此,例如,光学扩散元件也可以由微透镜阵列等构成。
(4)在本实施例中展示的是第4防飞散层122具有光学扩散元件、更详细来说具有柱状透镜部122a和柱状透镜基材部122b的实例,但并不限于此。例如,如图10(m)所示,第2防飞散层123-4也可以具有柱状透镜部123a-4和柱状透镜基材部123b-4。此外,在图10(m)所示的实例中,柱状透镜基材部123b-4和第4防飞散层122-2中大致均匀地混合了扩散材料,但正如上述变形例所说明的那样,发挥扩散部功能的层的位置以及发挥扩散部功能的层的数量等并没有特别限定。
实施例2
图11是表示本发明的实施例2的透射型屏幕的图。如图11所示,实施例2的透射型屏幕400具备设置在影像光L的入射侧的光学偏转片和设置在影像光L的出射侧的光学扩散片420。此外,实施例2的透射型屏幕400与实施例1中所说明的透射型屏幕100同样地应用于图2所示的背投电视1中。
在该透射型屏幕中,光学偏转片与实施例1同样地形成为具有菲涅耳透镜的菲涅耳透镜片。另一方面,如后所述,光学扩散片420由不同于实施例1的片状部件构成。
图12是表示使用了本发明的光学扩散片的实施例2的透射型屏幕的层结构的示意图。
这里,菲涅耳透镜片410具有第1玻璃基板411、第1防飞散层412、第3防飞散层413以及粘结层414-1、414-2,与实施例1所示的菲涅耳透镜片110的部件相同。此外,本实施例的菲涅耳透镜片410中的第1玻璃基板411、第1防飞散层412、第3防飞散层413、粘结层414-1、414-2分别对应于实施例1的菲涅耳透镜片110中的第1玻璃基板111、第1防飞散层112、第3防飞散层113、粘结层114-1、114-2,具有相同的功能。因此,对于实施例2的菲涅耳透镜片410,省略其重复说明。
(光学扩散片)
光学扩散片420设置在透射型屏幕400的出射侧,具有第2玻璃基板421、第2防飞散层423、第4防飞散层422、粘结层424-1、424-2。光学扩散片420是使入射影像光的至少一部分全反射后扩散的光学片。第2玻璃基板421是具有高透光性和高刚性的高刚性基板层。在本实施例中的第2玻璃基板421是由硅酸盐玻璃形成的厚度为3mm的玻璃板。另外,在本实施例中,第2玻璃基板421对于波长范围为400~700nm的光的透过率为90%以上。
粘结层424-1是用于将第2玻璃基板421和在后文叙述的第4防飞散层422粘结为一体的层。另一方面,粘结层424-2是用于将第2玻璃基板421和在后文叙述的第2防飞散层423粘结为一体的层。各个粘结层424-1、424-2可以由借助于压力而显现出粘着性的压敏粘合型丙烯酸树脂形成,其厚度可以是20μm。然而,粘结层424-1、424-2的厚度并不限于20μm,而是可以适当改变,优选是在20~30μm的范围内。
第4防飞散层422是通过粘结层424-1一体层叠在第2玻璃基板421的入射侧的部件。第4防飞散层422具有在第2玻璃基板421破裂等情况下防止第2玻璃基板421的破损碎片飞散的功能。第4防飞散层422具有:光学扩散元件基材部422b和形成在光学扩散元件基材部422b的单面上的光学扩散元件422a。光学扩散元件422a与实施例1所示的菲涅耳透镜部113a相同,可以使用紫外线硬化树脂形成。此外,光学扩散元件422a和光学扩散元件基材部422b的层叠物即第4防飞散层进一步层叠在第2玻璃基板421上。
光学扩散元件基材部422b是构成第4防飞散层422的基础的例如厚度为200μm的片状部件。光学扩散元件基材部422b可以由混合了玻璃珠等扩散材料的丙烯酸树脂形成,具有扩散部的功能。
图13是光学扩散元件的局部剖面图。光学扩散元件422a在光学扩散元件基材部422b的出射侧的面上,具有以向观察者一侧突出的方式排列多个的单位光学形状部422c。此外,该单位光学形状部422c与实施例1所示的菲涅耳透镜部113a相同,可以使用紫外线硬化型树脂形成。如图13所示,单位光学形状部422c的截面视图呈近似梯形形状,向出射侧突出。另外,相邻的单位光学形状部422c之间形成了截面视图呈近似三角形形状的间隙。此外,用于吸收光线的光吸收部422d具有与间隙形状相对应的形状,配置在间隙内,将该间隙填埋起来。光吸收部422d由折射率比单位光学形状部422c低的材料形成。光学扩散元件422a使由单位光学形状部422c的下底部分射入的光线中的至少一部分在单位光学形状部422c的斜边部分422e向预定的方向全反射。被全反射的光线发生扩散,并同时从上底部分射出去。这样,光学扩散元件422a就能够发挥出扩散效果。
另外,如图12所示,在本实施例的光学扩散片420的光学扩散元件基材部422b的入射侧表面上,截面呈近似三角形形状并向入射侧突出的单位棱镜形状部440具有比光吸收部422d更小的近似三角形形状的截面形状,并以比光吸收部422d更小的间距配置。单位棱镜形状部440沿着光吸收部422d与光吸收部422d同样地呈细长状延伸。通过设置这种棱镜形状或凹凸形状,能够将从透射型屏幕400的观察面一侧(出射侧)射入的外来光线反射到垂直方向或水平方向。由此,能够通过光吸收部422d有效地吸收外来光线,减少外来光线所导致的对比度下降等画质恶化问题。此外,在光学扩散元件基材部422b的入射侧表面上设置凹凸形状以取代具有近似三角形形状的截面形状的单位棱镜形状部440,也能够获得与设置了单位棱镜形状部440时大致相同的效果。
如图12所示,第2防飞散层423通过粘结层424-2一体层叠在第2玻璃基板421的出射侧。第2防飞散层423具有在第2玻璃基板421因破裂等发生破损的情况下防止第2玻璃基板421的碎片飞散的功能。该第2防飞散层423可以在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂等之中大致均匀地混合玻璃珠作为扩散材料而形成,具有扩散部的功能。第2防飞散层423的厚度可以是例如188μm。
根据具备本发明的光学扩散片420和菲涅耳透镜片410的实施例2的透射型屏幕400,能够获得与实施例1所示的透射型屏幕100大致相同的效果。亦即,借助于实施例2的透射型屏幕400,能够抑制因温度和湿度等环境变化而产生的光学扩散片420或菲涅耳透镜片410的翘曲和鼓起、以及因自身重量而产生的光学扩散片420或菲涅耳透镜片410的弯曲等。因此,透射型屏幕具有优异的平直度,能够提供高画质的图像。另外,借助于实施例2的透射型屏幕400,与实施例1所示的透射型屏幕100同样地能够在第1和第2玻璃基板411、421因破裂等出现破损的情况下防止碎片的飞散。
另外,借助于实施例2的透射型屏幕400能够进一步获得以下效果。光学扩散片420中使用的光学扩散元件422a能够容易地且高精度地制造出来。因此,能够以低成本提供可以获得高画质图像的光学扩散片、光学偏转片和透射型屏幕。
另外,借助于实施例2的光学扩散片420能够实现微细间距。因此,借助于实施例2的透射型屏幕400,与使用实施例1所示的柱状透镜片120的透射型屏幕100相比,能够提供高精度、高品质的图像。
(实施例2的变形例)
(1)本实施例的菲涅耳透镜片410是与实施例1所示的菲涅耳透镜片110相同的部件。因此,对实施例1所说明的菲涅耳透镜片110的变形可应用于本实施例的菲涅耳透镜片410。
(2)在本实施例的光学扩散片420中,展示的是在第2防飞散层423和光学扩散元件基材部422b中大致均匀地混合玻璃珠作为扩散材料、使其具有扩散部的实例,但并不限于此。与实施例1的柱状透镜片120中的扩散部相同,发挥扩散部功能的层的位置和数量并没有特别限定,可以适当变更。下面,展示与扩散部相关的变形的一个实例,但扩散部的结构并不限于以下的变形例。
例如,也可以代替在光学扩散片420的第2防飞散层423中混合扩散材料,而在粘结层424-1或粘结层424-2中混合扩散材料。这种情况下,光学扩散元件基材部422b和混合有扩散材料的粘结层424-1或粘结层424-2就具有扩散部。或者,也可以代替在光学扩散片420的光学扩散元件基材部422b中混合扩散材料,而在粘结层424-1或粘结层424-2中混合扩散材料。这种情况下,第2防飞散层423和混合有扩散材料的粘结层424-1或粘结层424-2就具有扩散部。
进一步,也可以在光学扩散片420上层叠通过在例如聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂中大致均匀地混合扩散材料而形成的另外的扩散层。例如,可以代替在光学扩散片420的第2防飞散层423中混合扩散材料,而在第2玻璃基板421和第2防飞散层423之间或者在第2玻璃基板421和第4防飞散层422之间层叠另外的扩散层。在该实例中,既可以在第2防飞散层423上层叠通用的防反射板等,也可以使第2防飞散层423本身由防眩光片等构成。
(3)图14是表示实施例2的透射型屏幕中的光学扩散片的变形例的层结构的示意图。
在上述实施例2的光学扩散片420中,展示的是第4防飞散层422具有光学扩散元件422a和光学扩散元件基材部422b并发挥光学扩散层的功能的实例,但并不限于此。例如,如图14(a)和(b)所示,除了透射型屏幕400的第4防飞散层422之外的层也可以具有光学扩散元件422a和光学扩散元件基材部422b。
在图14(a)所示的一个例中,第2防飞散层423-2具有光学扩散元件423a-2和光学扩散元件基材部423b-2。借助于这种光学扩散片420,在透射型屏幕400的最靠近出射端的一侧配置光学扩散元件423a-2的光吸收部。因此,能够有效地吸收外来光线,由此能够提高图像的对比度。另外,在图14(a)所示的光学扩散片420中,在设置于第2防飞散层423-2上的光学扩散元件基材部423b-2和第4防飞散层422-2中混合扩散材料,使其具有扩散部。但是,如上所述,发挥扩散部功能的层的位置和层的数量等并没有特别限定。
另一方面,图14(b)所示的光学扩散片420具备:设置在最靠近出射端一侧并混合有扩散材料的第2防飞散层423、设置在最靠近入射端一侧并混合有扩散材料的第4防飞散层422-2、包夹在第2防飞散层423和第4防飞散层422-2之间而层叠的第2玻璃基板421、层叠在第2防飞散层423和第2玻璃基板421之间的光学扩散元件425a和光学扩散元件基材部425b。这样,通过将具有扩散部的层423配置在最靠近出射端的一侧,能够更有效地减少闪烁。另外,也可以代替在第2防飞散层423中混合扩散材料,而在第2防飞散层423中层叠通用的扩散片等。
实施例3
图15是表示本发明的实施例3的透射型屏幕的图。图16是使用了实施例3的透射型屏幕的背投电视的剖面图。
如图15所示,实施例3的透射型屏幕200具备设置在影像光L的入射侧(光源一侧)的光学偏转片和设置在影像光L的出射侧(观察面一侧)的光学扩散片。此外,通过将光学偏转片和光学扩散片组合起来构成一组透射型屏幕,用于图16所示的背投电视2中。
在该透射型屏幕中,光学扩散片形成为具有实施例1所使用的柱状透镜的柱状透镜片。另一方面,如后所述,光学偏转片形成为具备由多个使光线偏转的单位棱镜部排列而成的棱镜部(光学偏转元件)的棱镜片。
如图16所示,背投电视1是具备透射型屏幕200、设置在透射型屏幕200的入射侧的光源部22、和对从光源部22投射出的影像光L进行反射的反射镜部32的背投型影像显示装置。光源部22是使用了DMD的单管方式的光源,从透射型屏幕200的下方投射出影像光L。因此,与背投电视1相比,影像光L射入透射型屏幕200的入射角度变大。
图17是表示实施例3的透射型屏幕200的层结构的示意图。柱状透镜片220设置在透射型屏幕200的出射侧,是具有第2玻璃基板221、第4防飞散层222、第2防飞散层223、粘结层224-1、224-2的光学扩散片。该柱状透镜片220是与实施例1的柱状透镜片120相同的部件,各个层分别对应于实施例1中的第1玻璃基板121、第4防飞散层122、第2防飞散层123、粘结层124-1、124-2,具有相同的功能。因此,对于实施例3的柱状透镜片220,省略其重复说明。
(棱镜片(光学偏转片))
如图17所示,棱镜片210具有第1玻璃基板211、第1防飞散层212、第3防飞散层213、粘结层214-1、214-2,设置在透射型屏幕200的入射侧。第1玻璃基板211是具有高透光性和高刚性的高刚性基板层。本实施例中的第1玻璃基板211是由硅酸盐玻璃形成的厚度为3mm的玻璃板。另外,在本实施例中,第1玻璃基板211对于波长范围为400~700nm的光的透过率为90%以上。粘结层214-1是用于将第1玻璃基板211和在后文叙述的第1防飞散层212粘结为一体的层。另一方面,粘结层214-2是用于将第1玻璃基板211和在后文叙述的第3防飞散层213粘结为一体的层。各个粘结层214-1、214-2可以由借助于压力而显现出粘着性的压敏粘合型丙烯酸树脂形成,其厚度可以是20μm。
第1防飞散层212通过粘结层214-1一体层叠在第1玻璃基板211的入射侧。第1防飞散层212具有在第1玻璃基板211因破裂等发生破损的情况下防止第1玻璃基板211的碎片飞散的功能。第1防飞散层212具有:光学偏转元件基材部(棱镜基材部)212b和形成在棱镜基材部212b的单面上的光学偏转元件(棱镜部)212a。棱镜基材部212b构成第1防飞散层212的基础,是例如厚度为200μm的片状部件。棱镜基材部212b可以由混合了玻璃珠作为扩散材料的丙烯酸树脂形成,发挥扩散部的功能。此外,棱镜部212a和棱镜基材部212b的层叠物即第1防飞散层212进一步层叠在第1玻璃基板211上。
图18是棱镜部212a的剖面图。如图18所示,棱镜部212a具备多个单位棱镜212e,该单位棱镜212e具有影像光L入射的入射面212c和从入射面212c入射的光线中的至少一部分发生全反射的全反射面212d。如图15所示,各个单位棱镜212e沿着以光源22相对于棱镜片210(透射型屏幕200)的垂线与棱镜片210相交的点(中心点)P为中心的半径不同的圆弧延伸。此外,利用这种同心圆弧上所配置的多个单位棱镜212e形成棱镜部212a。这样的棱镜部(光学偏振元件)212a可以与实施例1的光学偏转元件(菲涅耳透镜部)113a同样地利用紫外线硬化树脂形成。
如图17所示,第3防飞散层213通过粘结层214-2一体层叠在第1玻璃基板211的出射侧。第3防飞散层213具有在第1玻璃基板211因破裂等发生破损的情况下防止第1玻璃基板211的碎片飞散的功能。该第3防飞散层213可以在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂等之中混合玻璃珠等作为扩散材料而形成,具有扩散部的功能。第3防飞散层213的厚度可以是例如188μm。
借助于具备本发明的柱状透镜片220和棱镜片210的实施例2的透射型屏幕200,能够获得与实施例1所示的透射型屏幕大致相同的效果。亦即,借助于实施例3的透射型屏幕200,能够抑制因温度和湿度等环境变化而产生的光学扩散片220或棱镜片210的翘曲和鼓起、以及因自身重量而产生的光学扩散片220或棱镜片210的弯曲等。因此,透射型屏幕200具有优异的平直度,能够提供高画质的图像。另外,借助于实施例3的透射型屏幕200,与实施例1所示的透射型屏幕100同样地能够在第1和第2玻璃基板211、221因破裂等出现破损的情况下防止碎片的飞散。
另外,借助于实施例3的透射型屏幕200能够进一步获得以下效果。根据实施例3的光学偏转片,使入射的影像光发生全反射而偏转的光学偏转元件(棱镜部)212a设置在透射型屏幕200的入射侧。因此,能够使从光源部22投射出来的影像光大角度偏转,成为大致平行的光线向观察面一侧(出射侧)射出去。因此,如图16所示,可以将光源部22配置于透射型屏幕200的下方,能够提供薄型的背投电视2。
另外,如本实施例的背投电视2那样当影像光L的入射角度较大的情况下,因透射型屏幕200的微小的翘曲和鼓起等就会导致图像显著恶化。尤其是对于透射型屏幕的上边部分等,其距离光源部22越远,因透射型屏幕的鼓起等引起的对画质的影响越大。但是,在本实施例的透射型屏幕200中,在高刚性的第1玻璃基板211上将其他所有层一体层叠而形成棱镜片210,在高刚性的第2玻璃基板221上将其他所有层一体层叠而形成柱状透镜片220。因此,在棱镜片210和柱状透镜片220两者之中,不容易因温度和湿度等环境变化而产生翘曲和鼓起以及因自身重量而产生弯曲等。因此,在对翘曲和鼓起、或者弯曲等敏感的背投电视2中也能够显著地抑制高画质图像的恶化。
(实施例3的变形例)
(1)本实施例的柱状透镜片220是与实施例1所示的柱状透镜片120相同的部件。因此,实施例1所说明的柱状透镜片120的变形也能够应用于本实施例的柱状透镜片220。
(2)图19是表示实施例3的透射型屏幕中的棱镜片的变形例的层结构的示意图。
在上述实施例3的棱镜片210中,展示的是在第1防飞散层212的棱镜基材部212b和第3防飞散层213中大致均匀地混合玻璃珠等扩散材料、使其具有扩散部的实例,但并不限于此。发挥扩散部功能的层的位置和发挥扩散部功能的层的数量并没有特别限定,可以适当改变。
例如,如图19所示,也可以代替在棱镜片210的棱镜基材部212b-2中混合扩散材料,而在粘结层214-1-2中大致均匀地混合扩散材料,使该粘结层214-1-2具有扩散部。或者,虽然没有图示,但也可以在粘结层214-2中混合扩散材料,使粘结层214-2具有扩散部。
另外,虽然没有图示,但也可以代替在棱镜片210的棱镜基材部210b和第3防飞散层213中混合扩散材料,而以进一步另行层叠扩散层,或者在任一个层的表面上设置微细的凹凸形状。进一步,既可以使用通用的扩散片等作为第3防飞散层213,也可以使用形成有具有使光线在透射型屏幕200的垂直方向或水平方向扩散的微弱扩散效果的柱状透镜的光学片等作为第3防飞散层213。
实施例4
图20是表示本发明的实施例4的透射型屏幕的图。如图20所示,实施例4的透射型屏幕500具备设置在影像光L的入射侧的光学偏转片510和设置在影像光L的出射侧的光学扩散片520。此外,实施例4的透射型屏幕500与实施例3中所说明的透射型屏幕200同样地应用于图16所示的背投电视2中。
在该透射型屏幕中,光学偏转片与实施例3同样地形成为具有棱镜部的棱镜片。另一方面,光学扩散片420与实施例2同样地具备由多个形成了全反射面的单位光学形状部排列而成的光学扩散元件。
图21是表示实施例4的透射型屏幕的层结构的示意图。棱镜片510是与实施例3中所说明的棱镜片210相同的部件。本实施例的棱镜片510中的第1玻璃基板511、第1防飞散层512、第3防飞散层513、粘结层514-1、514-2分别对应于实施例3的棱镜片中的第1玻璃基板211、第1防飞散层212、第3防飞散层213、粘结层214-1、214-2,具有相同的功能。因此,对于实施例4的棱镜片510,省略其重复说明。
光学扩散片520是与实施例2所示的光学扩散片420相同的部件。本实施例的光学扩散片520中的第2玻璃基板521、第2防飞散层523、第4防飞散层522(包含单位棱镜形状部440)、粘结层524-1、524-2分别对应于实施例2的光学扩散片420中的第2玻璃基板421、第2防飞散层423、第4防飞散层422、粘结层424-1、424-2,具有相同的功能。因此,对于实施例4的光学扩散片520,省略其重复说明。
借助于具备本发明的光学扩散片520和棱镜片510的实施例4的透射型屏幕500,能够获得与实施例1至实施例3中所说明的透射型屏幕大致相同的效果。
例如,借助于实施例4的透射型屏幕500,能够抑制因温度和湿度等环境变化而产生的光学扩散片520或棱镜片510的翘曲和鼓起、以及因自身重量而产生的光学扩散片520或棱镜片510的弯曲等。因此,透射型屏幕500具有优异的平直度,能够提供高画质的图像。另外,借助于实施例4的透射型屏幕500,与实施例1所示的透射型屏幕500同样地,能够在第1和第2玻璃基板511、521因破裂等出现破损的情况下防止碎片的飞散。
另外,光学扩散片520中使用的光学扩散元件522a能够容易地且高精度地制造出。因此,能够以低成本提供可以获得高画质图像的光学扩散片、光学偏转片和透射型屏幕。进一步,借助于实施例4的光学扩散片520,能够实现微细间距,能够提供高精度且高品质的图像。
进一步,根据实施例4的光学偏转片510,使入射的影像光发生全反射而偏转的光学偏转元件(棱镜部)512a设置在透射型屏幕500的入射侧。因此,能够使从光源部22投射出的影像光大角度偏转,成为大致平行的光线向观察面一侧(出射侧)射出去。因此,如图16所示,可以将光源部22配置于透射型屏幕500的下方,能够提供薄型的背投电视2。
另外,借助于实施例4的透射型屏幕500,能够进一步获得以下效果。如图16所示的背投电视2那样,在射入透射型屏幕500的影像光的入射角度大的情况下,会在透射型屏幕的外围部因折射率的波长分散而产生色散,出现色斑。但是,借助于这种棱镜片510和光学扩散片520使光线反射后射出去,所以就不会发生色散,能够减少色斑。
(实施例4的变形例)
本实施例的透射型屏幕500中使用的棱镜片510是与实施例3所示的棱镜片210相同的部件。因此,实施例3所说明的棱镜片210的变形也能够应用于本实施例的棱镜片510。
另外,本实施例的透射型屏幕500中使用的光学扩散片520是与实施例2所示的光学扩散片420相同的部件。因此,实施例2所说明的光学扩散片420的变形能够应用于本实施例的光学扩散片520。
实施例5
图22是表示本发明的实施例5的透射型屏幕的图。另外,图23是表示实施例5的透射型屏幕的层结构的示意图。
实施例5的透射型屏幕300具备棱镜片(光学偏转片),该棱镜片包含的第1防飞散层312具有与实施例3所说明的光学偏转元件(棱镜部)212a相同的光学偏转元件(棱镜部)312a。此外,本实施例的透射型屏幕300与实施例3所示的透射型屏幕200同样地应用于如图16所示的背投电视2中。
然而,实施例5的透射型屏幕300并不具备与棱镜片分离的光学扩散片。在本实施例中,棱镜片(光学偏转片)在最靠近出射端一侧具有第2防飞散层313,该第2防飞散层313具有实施例2中所说明的光学扩散元件422a。此外,本实施例的透射型屏幕300是只由包含具有光学偏转元件(棱镜部)312a的第1防飞散层312和具有光学扩散元件422a的第2防飞散层313的光学偏转片(棱镜片)一体构成。
如图23所示,实施例5的透射型屏幕300是具有玻璃基板311、第1防飞散层312、第2防飞散层313、粘结层314-1、314-2的棱镜片。玻璃基板311是具有高透光性和高刚性的高刚性基板层。本实施例的玻璃基板311是由硅酸盐玻璃形成的厚度为3mm的玻璃板。另外,在本实施例中,对于波长范围为400~700nm的光的透过率为90%以上。粘结层314-1是用于将玻璃基板311和第1防飞散层312粘结为一体的层。另一方面,粘结层314-2则是用于将玻璃基板311和第2防飞散层313粘结为一体的层。各个粘结层312、313可以由压敏粘合型丙烯酸树脂等形成,其厚度可以是20μm。
第1防飞散层312通过粘结层314-1一体层叠在玻璃基板311的入射侧。第1防飞散层312具有在玻璃基板311因破裂等发生破损的情况下防止玻璃基板311的碎片飞散的功能。第1防飞散层312具有:光学偏转元件基材部(棱镜基材部)312b和形成在棱镜基材部312b的单面上的光学偏转元件(棱镜部)312a。棱镜部312a可以与实施例1中所说明的菲涅耳部113a同样地利用紫外线硬化树脂形成。此外,该棱镜基材部312b与棱镜部312a的层叠物即第1防飞散层312进一步层叠在玻璃基板311上。
棱镜基材部312b构成第1防飞散层312的基础,是例如厚度为200μm的片状部件。棱镜基材部312b可以由大致均匀地混合了玻璃珠作为扩散材料的丙烯酸树脂形成,发挥扩散部的功能。棱镜部312a具有与实施例3中所说明的棱镜部212b相同的结构,由多个单位棱镜在同心圆上排列而形成。另外,单位棱镜具有光线射入的入射面和使来自入射面的光线中的至少一部分发生全反射并向出射侧射出的全反射面。
第2防飞散层313通过粘结层314-2一体层叠在玻璃基板311的出射侧。第2防飞散层313具有在玻璃基板311因破裂等发生破损的情况下防止玻璃基板311的碎片飞散的功能。
该第2防飞散层313具有:光学扩散元件基材部313b和形成在光学扩散元件基材部313b的单面上的光学扩散元件313a。光学扩散元件313a与实施例1所示的菲涅耳透镜部113a相同,可以使用紫外线硬化树脂形成。该光学扩散元件基材部313b与光学扩散元件313a的层叠物即第2防飞散层313进一步层叠在玻璃基板311上。
光学扩散元件基材部313b构成第2防飞散层313的基础,是例如厚度为200μm的片状部件。光学扩散元件基材部313b可以由混合了玻璃珠作为扩散材料的丙烯酸树脂形成,发挥扩散部的功能。
光学扩散元件313a形成在光学扩散元件基材部313b的出射侧的面上。光学扩散元件313a与实施例2中所说明的光学扩散元件422a结构相同,由多个单位光学形状部排列而形成。单位光学形状部具有近似梯形形状的截面视图,向出射侧突出。
借助于具有这种层结构的实施例5的透射型屏幕300,除了实施例1中所示的提高平直度、在玻璃基板311发生破损的情况下能够防止碎片飞散的效果之外,还可以获得以下效果。实施例5的透射型屏幕300并不是组合各自独立的棱镜片和光学扩散片,而是使用单片透射型屏幕。因此,能够使透射型屏幕既薄又轻,进一步降低生产成本。
另外,组合各自独立的棱镜片和光学扩散片的透射型屏幕,只要任何一片镜片产生翘曲等都会导致镜片之间产生鼓起(间隙)。因此,容易产生图像模糊等图像被恶化的问题。但是,借助于形成为一体的本实施例的透射型屏幕300,利用一片片状部件构成透射型屏幕,并且其平直度也高。因此,能够防止鼓起等所导致的画质恶化。
进一步,在实施例5的透射型屏幕300的入射侧设置了使入射的影像光发生全反射而偏转的光学偏转元件(棱镜部)312a。因此,能够使从光源部22投射出的影像光大角度偏转,成为大致平行的光线向观察面一侧(出射侧)射出去。因此,如图16所示,可以将光源部22配置于透射型屏幕的下方,能够提供薄型的背投电视2。
(实施例5的变形例)
(1)在本实施例中展示的是第2防飞散层313具有排列多个具有近似梯形形状截面视图的单位光学形状部而形成的光学扩散元件313a的实例,但并不限于此。也可以代替这种光学扩散元件313a,而设置通过排列多个具有近似半椭圆形状截面视图的单位透镜而形成的柱状透镜。或者,第2防飞散层313既可以具有无指向性的强扩散作用,也可以使用通用的扩散片作为第2防飞散层313。
(2)图24和图25是表示实施例5的透射型屏幕的变形例的层结构的示意图。
上述实施例3的透射型屏幕300展示的是在棱镜基材部312b和光学扩散元件基材部313b中混合玻璃珠作为扩散材料,从而使棱镜基材部312b和光学扩散元件基材部313b发挥扩散部功能的实例,但并不限于此。与上述实施例1至4相同,在片状部件中发挥扩散材料功能的层的位置和发挥扩散材料功能的层的数量等并没有特别限定。下面,展示与扩散部相关的变形的一个实例,但有关扩散部的结构并不限于以下的变形例。
在图24(a)所示的实例中,在透射型屏幕300(棱镜片)的最靠近出射端一侧通过粘结层314-3层叠着形成第2防飞散层的另外的扩散层315-1。这种扩散层315-1可以在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂等之中混合玻璃珠等扩散材料而形成,扩散层315-1的厚度可以是例如188μm。另外,也可以使用通用的扩散片等作为这种扩散层315-1。通过依照此种方式另行设置扩散层,能够提高扩散的均匀性。尤其是,借助于光学扩散元件313a发生扩散的影像光往往会在以下3个影像光中形成尖峰(山),即:经光学扩散元件313a在一个方向全反射的影像光、经光学扩散元件313a在其他方向全反射的影像光、被光学扩散元件313a全反射的穿过光学扩散元件313a的影像光。但是,在光学扩散元件313a的出射侧设置了扩散层的本变形例中,影像光被随机地扩散,能够使透射型屏幕300(棱镜片)的亮度分布平缓流畅。不过,另行设置的扩散层的层叠位置没有特别限定,例如,如图24(b)所示,也可以在玻璃基板311和第1防飞散层312之间通过粘结层314-4、314-5层叠扩散层。
另外,在图25(a)、(b)和(c)所示的实例中,具有与上述实施例5的光学扩散元件313a和光学扩散元件基材部313b结构相同的光学扩散元件316a和光学扩散元件基材部316b的光学扩散层316在第1防飞散层313和玻璃基板311之间粘结成为一体。亦即,在图25(a)、(b)和(c)所示的实例中,光学扩散元件316b和光学偏转元件(棱镜部)312a这两者配置在比玻璃基板311更靠近入射侧的位置。
具体地,在图25(a)所示的透射型屏幕中,具有使光扩散的扩散部功能的光学扩散层316通过粘结层314-6、314-7层叠在第1防飞散层312和玻璃基板311之间。在该实例中,可以将第2防飞散层313-2做成混合了扩散材料的扩散部(第2防飞散层313-2-2)。另外,在该透射型屏幕300中,通过粘结层314-8与玻璃基板311的出射侧层叠为一体的第2防飞散层313-2上也可以层叠具有防反射功能的防反射片和具有防眩功能的防眩光片等。进一步,在该透射型屏幕300中,也可以代替在第2防飞散层312-2中混合扩散材料,而在例如粘结层314-8中大致均匀地混合扩散材料从而使该层具有扩散部。
进一步,如图25(d)所示,也可以在图25(c)的透射型屏幕300进一步另行层叠扩散层315-3。在图25(d)所示的实例中,扩散层315-3通过粘结层314-9、314-10层叠在光学扩散层316和玻璃基板311之间。另外,如图所示,也可以代替在第2防飞散层中混合混合材料,而在玻璃基板311和第2防飞散层313-2之间的粘结层314-8-2中混合扩散材料,使该粘结层314-8-2具有扩散部。另外,在这种实例中,也可以在第2防飞散层313-2上层叠具有防反射功能的防反射片和具有防眩功能的防眩光片等。
进一步,如图25(e)所示,也可以在图25(c)的透射型屏幕300进一步另行层叠多个扩散层315-3、315-4。比图25(e)所示的透射型屏幕的玻璃基板更靠近入射侧的结构与图25(d)所示的透射型屏幕相同。另一方面,在图25(e)所示的实例中,在玻璃基板311和第2防飞散层313-2之间通过粘结层314-11、314-12进一步另行层叠了扩散层315-4。另外,在图25(e)所示的实例中,也可以在第2防飞散层313-2层叠通用的防反射片和防眩片等。
(实施例1至实施例5中通用的变形例)
不限于以上所说明的实施例,而可以进行各种变形或变更。
(1)在上述实施例1至实施例5中展示的是透射型屏幕仅含有一个具有光学扩散元件的层(也称为光学扩散层)的实例,但并不限于此。透射型屏幕也可以含有2个以上的光学扩散层。下面参照附图说明这种实例。
图26是用来说明含有2个以上光学扩散元件的透射型屏幕的层结构的透视图,图27是表示图26所示的透射型屏幕的层结构的示意图。
图26和图27所示的透射型屏幕500是将使用图21所说明的实施例4的透射型屏幕500变形后的实例。图26和图27所示的透射型屏幕500在图21所示的结构的基础上进一步含有具有第2光学扩散元件527a的第2光学扩散层527。第2光学扩散层527通过粘结层524-6、524-7在第2玻璃基板521和第4防飞散层522之间粘结为一体。
如图26所示,设置在第4防飞散层522上的第1光学扩散元件522a是由多个截面视图呈近似梯形形状的单位光学形状部522c例如沿着水平方向排列而成的。因此,穿过第4防飞散层(第1光学扩散层)522的影像光在水平方向上扩散。另外,在第1光学扩散元件522a中,各单位光学形状部522c之间嵌入了光吸收部522d。因此,如图26所示,光吸收部522d沿着水平方向与第1光学扩散元件522a相对应地排列。
另一方面,如图26所示,设置在第2光学扩散元件527上的第2光学扩散元件527a是由多个截面视图呈近似梯形形状的单位光学形状部527c例如沿着垂直方向排列而成的。因此,穿过第2光学扩散层527的影像光在垂直方向上扩散。另外,在第2光学扩散元件527a中,各单位光学形状部527c之间嵌入了光吸收部527d。因此,如图26所示,光吸收部527d沿着水平方向与第1光学扩散元件522a相对应地排列。
借助于这种透射型屏幕500,利用2个光学扩散元件就能够使影像光在2个方向上扩散,这两个方向优选是两个正交方向,更优选是垂直方向和水平方向。由此,可以从广阔的视角观察到透射型屏幕500上放映出来的形状。另外,利用沿着两个方向、优选是沿着两个正交方向分别排列的光吸收部能够有效地吸收影像光以外的外来光线和杂散光,由此能够显著地提高对比度。
另外,实施例3以外的透射型屏幕也可以变形为含有多个光学扩散层。例如,图28所示的实例是针对图3所示的实施例1的透射型屏幕的变形例。另外,例如图29所示的实例是针对图25(c)所示的实施例5的透射型屏幕的变形例。利用任何一个透射型屏幕都能够扩大视角并显著地提高对比度。
此外,在这种变形例中,可以适当改变第1光学扩散层和第2光学扩散层的位置,并不限于图示的实例。另外,所使用的光学扩散元件除了使用图13所说明的由多个截面视图呈近似梯形形状的单位光学形状部排列而成的光学扩散元件之外,也可以是由柱状透镜构成的光学扩散元件。
(2)图30至图32是表示本发明的透射型屏幕的变形例的层结构的示意图。
上述实施例1至实施例4的透射型屏幕中使用的光学偏转片和光学扩散片中任一个都是具有高刚性基板层的实例,但并不限于此。
例如,如图30所示,也可以将在由塑料树脂形成的塑料基板131的表面上利用紫外线硬化型树脂形成了与菲涅耳透镜部113a形状大致相同的菲涅耳透镜部132的菲涅耳透镜片130与含有高刚性基板层的光学扩散片组合起来使用。此外,图30所示的实例是针对图3所示的实施例1的透射型屏幕的变形例。塑料基板131可以使用例如丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS树脂)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(MBS树脂)等形成,可以做成例如厚度为2mm的板状部件。如图30所示,该塑料基板131也可以通过混合玻璃珠等扩散材料以发挥扩散部的功能。此外,在塑料基板131中混合扩散材料在技术上容易实现,因此这样的透射型屏幕能够降低生产成本。
此外,该菲涅耳透镜片130由于使用塑料基板131而可以实现透射型屏幕的轻量化,但容易因环境变化等而产生翘曲和鼓起等。为了抑制因环境变化等而产生的翘曲和鼓起,优选是设定菲涅耳透镜片130的曲率使菲涅耳透镜片130在柱状透镜片120一侧呈凸起状,构成一组透射型屏幕。这样就能够保持菲涅耳透镜片130的平直度。
另外,实施例2所示的菲涅耳透镜片410、实施例3和实施例4所示的棱镜片210、510也可以同样地使用塑料制基板来取代玻璃制的高刚性基板层。
进一步,在实施例1至实施例4的透射型屏幕中,也可以使用塑料制基板来取代光学偏转片中所使用的玻璃制的高刚性基板层。图31所示的实例是按照这种方式针对图3所示的实施例1的透射型屏幕所做的变形例。另外,图32所示的实例是按照这种方式针对图17所示的实施例3的透射型屏幕所做的变形例。在图31和图32所示的实例中,在代替高刚性基板层的柱状透镜基材部141、241的入射侧表面上形成了柱状透镜部142、242。另外,在柱状透镜基材部141、241的出射侧表面上通过粘结层144、244形成了塑料基板143、243。
在图31和图32所示的实例中,柱状透镜基材部141、241可以采用与上述图30所示的塑料基板131同样的结构。粘结层144、244可以由紫外线硬化型丙烯酸树脂等形成,其厚度可以是例如100μm。塑料基板143、243是在例如聚苯乙烯树脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物树脂(MS树脂)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂(MBS树脂)等之中混合玻璃珠等扩散材料而形成的。塑料基板143、243的厚度优选是2~3,但并没有特别限定。另外,在图30和图31中展示的是该塑料基板143、243为单层结构的实例,但也可以采用含有玻璃珠等扩散材料的扩散层和不含扩散材料的层的双层结构,进而也可以采用层叠了具有防反射功能的防反射板等的多层结构。
(3)在各实施例中展示的是为了赋予使光线扩散的扩散功能而在菲涅耳基材部113b、413b、棱镜基材部212b、312b、512b、柱状透镜基材部122b、222b、光学扩散元件基材部313b、422b、522b、第2防飞散层123、223、423、523、第3防飞散层213、513中大致均匀地混合玻璃珠作为扩散材料的实例。但是,如上所述,赋予扩散功能的方法并不限于这种方法,例如也可以在粘结层114-1、114-2、124-1、124-2、214-1、214-2、224-1、224-2、314-2、314-2、414-1、414-2、424-2、424-2、514-1、514-2、524-1、524-1等之中大致均匀地混合扩散材料,给这些粘结层赋予扩散功能。
另外,也可以在任一个层的表面上设置微细的凹凸形状以赋予扩散功能。这种情况下,如果隔着设置了微细的凹凸形状的面相邻的2个层之间的折射率差更大,则扩散效果更显著,是比较理想的。
进一步,扩散材料也可以是由例如塑料等有机化合物形成的粒子等,并没有特别限定。不过,扩散材料优选是具有与光波长无关的大小。
(4)在各实施例中,具有扩散效果的扩散部优选是在透射型屏幕100、200、300、400、500整体中设置在互不相邻的2个以上的层中。这种情况下,不仅能够扩大视角,而且能够有效地减少闪烁(画面的闪烁)。另外,当设置了扩散部的层为2层以上时,能够减少所混合的扩散材料的总量。
此外,如上所述,发挥扩散部功能的层的位置并没有特别限定,但第1、第2玻璃基板111、121、211、221、311、411、421、511、521中混合扩散材料后会变脆而容易破裂,因此不可取。
(5)在各个实施例中展示的是采用使用DMD的单管方式光源作为光源部21、22的实例,但并不限于此。例如,也可以采用使用LCD等的单管方式光源作为光源部21、22。另外,也可以采用使用CRT的3管方式光源作为实施例1的光源部21。
(6)在各个实施例中展示的是菲涅耳基材部113b、413b、棱镜部212b、312b、512b、柱状透镜基材部122b、222b、光学扩散元件基材部313b、422b、522b由丙烯酸树脂形成的实例,但并不限于此。例如,也可以使用聚酯树脂、聚乙烯树脂、聚碳酸酯树脂等形成,而其材料并未特别限定。
另外,当光源部21、22是LCD等具有偏振光依赖性的光源的情况下,这些基材部也可以使用由三醋酸纤维等纤维素系树脂形成的片状部件和非伸展性聚碳酸酯板等双折射性低的部件以减少杂散光、提高画质。
(7)在各实施例中所展示的实例中,由紫外线硬化型树脂形成的菲涅耳透镜部113a、413a与菲涅耳基材部113b、413b形成为一体,由紫外线硬化型树脂形成的光学扩散元件313a、422a、522a与光学扩散元件基材部313b、422b、522b形成为一体,由紫外线硬化型树脂形成的棱镜部212a、312a、512a与棱镜基材部212b、312b、512b形成为一体,由热塑性树脂形成的柱状透镜部122a、222a与柱状透镜基材部122b、222b形成为一体。但是,构成菲涅耳透镜部、光学扩散元件、棱镜部、以及柱状透镜部的材料并不限于紫外线硬化型树脂和热塑性树脂,可以适当改变,例如使用热硬化性树脂等。另外,其成型方法也没有特别限定,可以使用挤压成形等各种方法。
(8)在实施例1至实施例4中展示的是在第2防飞散层123、223、423、523中混合玻璃珠作为扩散材料从而使这些层发挥扩散部功能的实例。但是并不限于此,这些层也可以具有例如防止反射、防眩光、着色、减光、吸收紫外线、防止带电、防污、传感器、以及防刮划加硬等之中的至少一种功能。这种情况下,可以获得以下效果。
第2防飞散层123、223层叠在最靠近出射侧(最靠近观察面一侧)。因此,在第2防飞散层具有防反射功能的情况下,能够有效地防止外来光线的射入。另外,在第2防飞散层具有紫外线吸收功能的情况下,能够防止外来光线中所含的紫外线造成柱状透镜基材部123b、222b等变黄。进一步,在第2防飞散层具有防眩光功能的情况下,能够抑制画面闪烁。进一步,在第2防飞散层具有防刮划加硬功能的情况下,能够使屏幕的露出面的表面高度提高而抑制屏幕的划伤。进一步,在第2防飞散层具有防止带电功能的情况下,能够去除透射型屏幕上产生的静电,防止灰尘等的附着。进一步,在第2防飞散层具有防污功能的情况下,能够防止屏幕表面附着污渍。进一步,在第2防飞散层具有着色和减光功能的情况下,能够提高对比度、提高画质。进一步,在第2防飞散层具有传感器功能的情况下,能够应用于触摸传感器等之中。
另外,也可以使用具有扩散、防止反射、防眩光、着色(Tint)、减光(ND)、紫外线吸收、防止带电、防污、传感器、以及防刮划加硬等功能中的至少一个功能的通用片(sheet)作为第2防飞散层123、223、423、523。或者也可以在由丙烯酸树脂等形成的片状部件中实施处理,使其具有这些功能之中的至少一个。另外,既可以层叠多片具有各个功能的板片,也可以实施处理使其具有多种功能,而赋予功能的方法并没有特别限定。进一步,也可以使其他的防飞散层适当地具有此类功能,并不限于第2防飞散层123、223、423、523。
(9)在实施例1至实施例5中展示的是第1玻璃基板111、211、411、511、第2玻璃基板121、221、421、521、以及玻璃基板311由硅酸盐玻璃形成为厚度2mm或3mm的玻璃板的实例。但是,玻璃基板的结构并不特别限于此。只要是具有透光性、刚性高的材料,可以使用例如无碱玻璃、磷酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、钠钙玻璃、钾玻璃(kaliglass)、石英玻璃、铅玻璃、钡玻璃、硼硅酸玻璃、磷酸系玻璃等作为玻璃板(高刚性基板)。也可以使用实施了风冷强化和化学强化后的玻璃作为玻璃板(高刚性基板)。另外,也可以使用由具有透光性的透光性陶瓷等形成的板状部件作为玻璃板(高刚性基板)。进一步,用作基板的部件的厚度优选是在1.5~3mm的范围内,但并没有特别限定。
(10)在实施例1中展示的粘结层114-1、114-2、124-1、124-2是用于将第1和第2玻璃基板111、121与第1和第3防飞散层112、113、第2和第4防飞散层123、122粘结为一体的层。但是,也可以在这些粘结层中大致均匀地混合玻璃珠等扩散材料,使这些粘结层同时具有扩散部的功能。另外,设置在透射型屏幕100的最靠近出射面一侧附近的粘结层124-2中也可以混合紫外线吸收剂。这种情况下,能够抑制外来光线中所含的紫外线所导致的屏幕变黄。对于实施例2至实施例5的粘结层214-1、214-2、224-1、224-2、314-1、314-2、414-1、414-2、424-1、424-2、514-1、514-2、524-1、524-2也可以实施同样的变形。
(11)在实施例1至实施例3中展示的是粘结层114-1、114-2、124-1、124-2、224-1、224-2、414-1、414-2由通过照射紫外线而硬化的紫外线硬化型丙烯酸树脂形成的实例。另外,在实施例2至实施例5中展示的是粘结层214-1、214-2、314-1、314-2、424-1、424-2、514-1、514-2、524-1、524-2由借助于压力而显现出粘着性的压敏粘合型丙烯酸树脂形成的实例。但是,各粘结层中所使用的材料并不限于这些实例,也可以选择丙烯酸酯树脂、酚醛系树脂等作为各粘结层中使用的材料。另外,在基于粘结方法的分类中也没有特别限定,粘结层的材料可以选择例如热硬化型、紫外线硬化型(UV硬化型)、电子束硬化型(EB硬化型)、压敏粘合型(PSA)等树脂。进一步,粘结层的厚度优选是在5~200μm范围内,但并没有特别限定。
(12)在实施例1至实施例5中展示的是各层中混入的扩散材料采用玻璃珠的实例,但并不限于此,也可以使用含有例如丙烯酸系扩散剂和苯乙烯系扩散剂的众所周知的扩散材料。另外,在实施例1至实施例5中展示的是在另行设置扩散层的情况下在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂等之中大致均匀地混合玻璃珠作为扩散材料的实例,但并不限于此,也可以例如在PET等之中混合玻璃珠作为扩散材料,或者在PET上涂敷各种扩散材料、或者在聚碳酸酯树脂中均匀地混合各种扩散材料、或者使用其他众所周知的扩散层。

Claims (8)

1.一种光学偏转片,是一种将从入射侧投射的影像光向出射侧射出的透射型屏幕中所使用的光学偏转片,其特征在于,具备:
具有透光性的玻璃或陶瓷制的基板层和
层叠在上述基板层上的多个层,即至少包含配置在上述基板层的两侧以防止上述基板层的飞散的一对防飞散层的2个以上的层;
上述2个以上层中的至少任一个层具有使影像光发生折射或反射而偏转的光学偏转元件,
上述光学偏转元件是由多个具有光入射的入射面和使从上述入射面射入的光的至少一部分发生全反射的全反射面的单位棱镜排列而成的棱镜部,
与上述2个以上层中的至少任一个层不同的另外的层具有使入射的影像光发生扩散的光学扩散元件。
2.如权利要求1所述的光学偏转片,其特征在于,上述光学扩散元件由多个具有使入射影像光之中的至少一部分发生全反射的全反射面的单位光学形状部排列而成。
3.如权利要求1所述的光学偏转片,其特征在于,上述光学扩散元件是单位光学形状部沿着一个方向多个排列而构成的,其中,上述单位光学形状部具有使得入射的影像光的至少一部分全反射的全反射面,
上述2个以上层之中的、与具有光学偏转元件的层以及具有光学扩散元件的层不同的另外一个层具有由多个上述单位光学形状部沿着与上述一个方向大致正交的另一个方向排列而成的第2光学扩散元件。
4.如权利要求1所述的光学偏转片,其特征在于,上述2个以上层中的至少任一个层具有使光线发生扩散的扩散部。
5.如权利要求1所述的光学偏转片,其特征在于,上述2个以上的层之中配置在比上述基板层更靠近入射侧的至少一个层、以及上述2个以上的层之中配置在比上述基板层更靠近出射侧的至少一个层分别具有扩散部。
6.如权利要求1所述的光学偏转片,其特征在于,上述2个以上的层包括配置在上述基板层和上述防飞散层之间,并将上述基板层和上述防飞散层粘结起来的粘结层;
上述粘结层包括含有使光线扩散的扩散材料和吸收紫外线的紫外线吸收剂之中的至少一个的粘结层。
7.如权利要求1所述的光学扩散片,其特征在于,至少一个防飞散层具有扩散、防止反射、防眩光、着色、减光、吸收紫外线、防止带电、防污、传感器和防刮划加硬之中的至少一种功能。
8.一种透射型屏幕,其特征在于,其具备权利要求1所述的光学偏转片。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008089906A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Toshiba Corp レンズアレイユニットおよびそれを備えた立体映像表示装置
US9944031B2 (en) * 2007-02-13 2018-04-17 3M Innovative Properties Company Molded optical articles and methods of making same
JP2011209706A (ja) * 2010-03-08 2011-10-20 Dainippon Printing Co Ltd タッチパネル機能を有する小型表示装置のディスプレイとして使用されるスクリーンおよびこれを備えたタッチパネル機能を有する小型表示装置
CN108181781B (zh) * 2013-09-18 2020-12-22 深圳市白雪投影显示技术有限公司 一种透射式的投影显示方法
GB2523742A (en) * 2014-02-28 2015-09-09 Barco Nv Seamless tiled displays
JP2015219422A (ja) * 2014-05-19 2015-12-07 Nltテクノロジー株式会社 光学部材及び表示装置
CN104570174A (zh) * 2014-12-11 2015-04-29 太湖金张科技股份有限公司 紫外阻隔光学扩散结构和紫外阻隔背光源产品
JP2018066975A (ja) * 2016-10-17 2018-04-26 セントラル硝子株式会社 透明スクリーンガラス物品
CN108663893B (zh) * 2017-03-29 2020-10-23 台湾扬昕股份有限公司 背投影屏幕
JP6955884B2 (ja) * 2017-03-31 2021-10-27 リンテック株式会社 プロジェクションスクリーン
US11609487B2 (en) 2018-03-30 2023-03-21 Sony Corporation Projection screen control method and projectioin-type display device

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 特开2002-6400 A,说明书第【0019】段到第【0041】段、附图2.
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