CN102365583B - 交互板用透射型屏幕 - Google Patents

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Abstract

(课题)作为适于用作交互板用的屏幕，提供能够使来自背面侧的倾斜入射的影像光向观察者侧出射而显示没有反射眩光的图像、并且在观察者侧的屏幕面也容易进行手写写入的屏幕。(技术方案)基于本发明的交互板用透射型屏幕(10)，其特征在于，至少具备：在入射光侧具备棱镜部(4)的菲涅尔透镜片(1)；设置在所述菲涅尔透镜的与棱镜部(4)相反的面侧的光漫射构件(2)；和设置在所述光漫射构件(2)的出射光侧的硬涂层(3)。

Description

交互板用透射型屏幕
技术领域
本发明涉及交互板用透射型屏幕，更详细地说，涉及即使大画面也能够短焦距投射、能够薄型化的交互板用透射型屏幕。
背景技术
近年来，开始使用被称为交互板的电子黑板，所述交互板能够将描绘在板上的文字和/或图形原样输入个人计算机，或者相反地将个人计算机的图像信息投影到板上。例如，在注册实用新型第3093288号公报(专利文献1)中，提出了能够将在个人计算机上显示的图像投影到板上、并且能够将手写的板上的文字和/或图像显示于个人计算机的交互板。
在上述的公报所提出的交互板中，来自个人计算机的图像从板的观测者侧投影，所以在通过手写在板上加下文字等信息时，具有投影图像被遮挡这样的问题。另外，在板的前面需要用于设置投影机的场所。
为了消除上述的问题，只要从交互板的背面(即，与信息输入面相反的面)投影图像即可，例如，在特开2003-276339号公报(专利文献2)中，提出了在交互板的背面侧设置投影机而从透光性的屏幕的背面使图像投影的交互板。然而，在上述公报中，作为使从投影机投影的光成像而进行图像显示的屏幕，没有具体示出。
但是，已知使从光源部投射的影像光向观测者侧出射而进行显示的透射型屏幕。作为这样的透射型屏幕，提出了各种构造的屏幕，在例如特开2007-233154号公报(专利文献3)中，提出了组合有菲涅尔透镜与双凸透镜(レンチキユラ一レンジ)的透射型屏幕。另外，在特开2004-070188号公报(专利文献4)中，为薄型化，提出了利用全反射的菲涅尔透镜与光漫射片的组合。这样的透射型屏幕从与观测者侧相反侧的背面侧投影影像光而使用，在观察者侧不需要投影机的设置场所。
专利文献1：注册实用新型第3093288号公报
专利文献2：特开2003-276339号公报
专利文献3：特开2007-233154号公报
专利文献4：特开2004-070188号公报
发明内容
特开2007-233154号公报和特开2004-070188号公报所公开的透射型屏幕，不是具备作为能够在观察者侧的面上进行写入的交互板的功能的屏幕。为了利用透射型屏幕作为交互板，要求能够使来自背面侧的影像光向观察者侧出射而显示没有反射眩光的图像，并且在观察者侧的屏幕面容易进行直接写入。另外，从制造成本等观点出发，要求为能够连续生产的构造。
另外，以往的交互板，图像从板的观察者侧被投影，所以在通过手写在板上加写文字等信息时，具有投影图像被遮挡这样的问题，和在板的前面需要用于设置投影机的场所这样的问题。
本发明者们得到下述发现，即：通过作为适用于交互板的屏幕而组合光漫射构件与菲涅尔透镜，能够实现下述屏幕，该屏幕能够使来自背面侧的倾斜入射的影像光向观察者侧出射而显示没有反射眩光的图像，并且在观察者侧的屏幕面也容易进行手写写入，并且能够连续生产。本发明是基于该发现的发明。
因此，本发明的目的在于提供下述屏幕作为适用于交互板的屏幕，所述屏幕能够使来自背面侧的倾斜入射的影像光向观察者侧出射而显示没有反射眩光的图像，并且在观察者侧的屏幕面也容易进行手写写入，并且能够连续生产。
基于本发明的第一方式的交互板用透射型屏幕，其特征在于，至少具备：菲涅尔透镜片，其在入射光侧具备棱镜部；光漫射构件，其设置于所述菲涅尔透镜的与棱镜部相反的面侧；和硬涂层，其设置于所述光漫射构件的出射光侧。
另外，基于本发明的第二方式的交互板用透射型屏幕，为在透明基材的双方的面上分别具有透镜部的交互板用的透射型屏幕，其特征在于，至少具备：在作为所述透明基材的一方的面的入射光侧在垂直方向上并列排列有具有全反射作用的棱镜而成的全反射型线性菲涅尔透镜部；在透明基材的与所述全反射型线性菲涅尔透镜部相反的面侧在与全反射型线性菲涅尔透镜部的排列方向正交的方向上并列排列有棱镜而成的线性棱镜透镜部；设置于所述线性棱镜透镜部的出射光侧的光漫射构件；设置于所述光漫射构件的出射光侧的硬涂层。
进而，基于本发明的其他的方式的交互板用透射型屏幕的制造方法，为制造上述的交互板用透射型屏幕的方法，其特征在于，包含：
a)准备用于成型全反射型线性菲涅尔透镜部的金属模具的工序，所述全反射型线性菲涅尔透镜部在垂直方向上并列配置有具有全反射作用的棱镜；
b)准备用于成型线性棱镜透镜部的金属模具的工序；和
c)连续地向所述两个金属模具供给透明基材，对所述透明基材与所述两个金属模具之间供给电离辐射线固化型树脂，对所述电离辐射线固化型树脂照射电离辐射线，使所述电离辐射线固化型树脂固化并使其从两个金属模具脱模的工序。
另外，在本发明的其他的方式中，也提供包括上述的透射型屏幕的交互板。
根据本发明，通过将具备在入射光侧具备棱镜部的菲涅尔透镜片、设置在所述菲涅尔透镜的与棱镜部相反的面侧的光漫射构件、和设置在上述光漫射构件的出射光侧的硬涂层透射型屏幕作为交互板而使用，由此能够使影像光从板的背面侧入射，所以在向板进行写入时不会遮挡显示图像。进而，在观察者侧配置有硬涂层，所以能够使观察者侧的板表面平滑，也容易进行基于笔记用具等的向板的写入，并且写入了的文字和/或图形等的消除也变得容易。
另外，基于本发明的第二方式的交互板用透射型屏幕，通过正交配置全反射型线性菲涅尔透镜部与线性棱镜透镜部，进而组合这些透镜与光漫射构件，在光漫射构件的出射光侧表面设置有硬涂层，由此，能够形成如下所述的屏幕，该屏幕能够使来自背面侧的影像光向观察者侧出射而显示没有反射眩光的图像，并且在观测者侧的屏幕面也容易进行手写写入。另外，通过设为全反射型线性菲涅尔透镜部与线性棱镜透镜部在基材薄膜的表里正交配置的构造，能够连续生产，由此，能够提供廉价的交互板用透射型屏幕。进而，通过使所述线性棱镜透镜部与所述光漫射构件一体化，由此，交互板用透射型屏幕整体一体化，不出现由于在线性棱镜透镜部与光漫射构件之间产生间隙、或者具有形成在透明基材的表里的所述全反射型线性菲涅尔透镜部与线性棱镜透镜部的光学片容易变形，导致解析度下降和/或图像失真等影像品质下降的情况。尤其，通过将线性棱镜透镜部的顶端的至少一部分在与基材平行的方向上平坦化并使其与光漫射构件一体化，能够容易地使交互板用透射型屏幕一体化。
进而，根据本发明的交互板用透射型屏幕的制造方法，能够连续生产上述的交互板用透射型屏幕，能够降低制造成本等。
在本发明中，通过将上述那样的透射型屏幕应用于交互板，能够实现画质优异的交互板。
附图说明
图1是表示本发明的交互板用透射型屏幕的一个实施方式的剖视图。
图2是表示本发明的交互板用透射型屏幕的其他实施方式的剖视图。
图3是表示本发明的交互板用透射型屏幕的其他实施方式的剖视图。
图4是表示构成屏幕的菲涅尔透镜的剖面形状的图。
图5是放大了菲涅尔透镜的一部分透镜部分的剖面形状的图。
图6是放大了菲涅尔透镜的一部分透镜部分的剖面形状的图。
图7是放大了菲涅尔透镜的一部分透镜部分的剖面形状的图。
图8是表示使用了环状菲涅尔透镜的交互板用透射型屏幕的概略图。
图9是表示使用了线性菲涅尔透镜的交互板用透射型屏幕的概略图。
图10是表示构成屏幕的光漫射构件的剖面形状的图。
图11是表示构成屏幕的其他方式的光漫射构件的剖面形状的图。
图12是表示构成屏幕的其他方式的光漫射构件的剖面形状的图。
图13是用于说明图12所示的光漫射构件与水平方向视野角扩大构件的组合中的光学作用的模式图。
图14是表示基于本发明的第二方式的交互板用透射型屏幕的立体图。
图15是用于说明全反射型线性菲涅尔透镜部的光学作用的模式图。
图16是用于说明线性棱镜部的光学作用的模式图。
图17是表示基于本发明的交互板用透射型屏幕的一个实施方式的剖视图。
图18(a)是表示用于成型全反射型线性菲涅尔透镜部的金属模具的一个实施方式的立体图，图18(b)是表示用于成型线性棱镜透镜部的金属模具的一个实施方式的立体图。
图19是用于说明基于本发明的第二实施方式的交互板用透射型屏幕的制造方法的一部分的概略图。
图20是表示使用了基于本发明的透射型屏幕的交互板的剖视图。
图21是表示使用了基于本发明的透射型屏幕的其他方式的交互板的剖视图。
具体实施方式
<基于第一实施方式的交互板用透射型屏幕>
基于本发明的第一实施方式的交互板用透射型屏幕，如图1所示，至少具备：在入射光侧具备菲涅尔透镜部4的菲涅尔透镜片1；设置于菲涅尔透镜1的与棱镜部4相反的面侧的光漫射构件2；和设置于光漫射构件2的出射光侧的硬涂层3，从屏幕(板)的背面侧照射影像光，使影像光从屏幕的前面出射。通过这样将透射型屏幕应用于交互板，能够使影像光从板的背面侧入射，所以在向板进行写入时不会遮挡显示图像。
菲涅尔透镜片1，可以如图1所示，直接形成于光漫射构件2的一方的面，也可以如图2所示，菲涅尔透镜片1与光漫射构件2经由粘接剂层5贴合。另外，硬涂层3，可以如图1所示，直接形成于光漫射构件2的一方的面，也可以如图3所示，光漫射构件2与硬涂层3经由粘接剂层5贴合。
下面，对构成基于本发明的第一方式的交互板用透射型屏幕的各构件进行说明。
<菲涅尔透镜片>
菲涅尔透镜片为将从投影机照射的影像光变换成相对于板面大致平行的光的构件。通过应用菲涅尔透镜片作为交互板的屏幕，由此使得投影到交互板上的图像的表面均匀性提高。
菲涅尔透镜片为具有将从背面侧照射的影像光聚光而使其在屏幕上成像的功能的构件。作为菲涅尔透镜片，能够使用以往众所周知的透镜，但相比使用折射型的菲涅尔透镜，通过使用混合型或全反射型的菲涅尔透镜能够缩短从屏幕到投影机的距离，能够使交互板成为更紧凑的构造。图4是表示混合型菲涅尔透镜的菲涅尔透镜部4的剖面形状的图。从屏幕下侧(菲涅尔中心侧)向屏幕上侧(菲涅尔周缘侧)，菲涅尔透镜部4根据其剖面形状能够分为区域4A、4B、4C这三个区域。首先作为基本的形态，对于区域4A进行说明。
区域4A中的单位棱镜部(混合型棱镜部)具有全反射型棱镜部L3和折射型棱镜部L1，该全反射型棱镜部L3，其顶角为38°并具有入射面(第二入射面)A1以及全反射面A2，该折射型棱镜部L1具有入射面(第一入射面)A3以及无效面A4。该单位棱镜部指的是从作为相邻的单位棱镜部的无效面A4与全反射面A2的交线的谷线T到相邻的谷线T之间的部分，单位棱镜部的间距P＝0.05mm。另外，该间距P＝0.05mm，在其他的区域4B、4C也为相同的值。
图5至图7是用于说明全反射型棱镜部L3与折射型棱镜部L1的图。图5表示仅形成有与折射型棱镜部L1同等形状的单位棱镜部的菲涅尔透镜(具备折射型棱镜部的以往的菲涅尔透镜)。投影于入射面A3的光束R1，由入射面A3折射而向所希望的方向出射。但是，投影于无效面A4的光束R2，由无效面A4反射或者折射，成为杂散光。
图6表示仅形成有与全反射型棱镜部L3同等形状的单位棱镜部的菲涅尔透镜(具备全反射型棱镜部的以往的菲涅尔透镜)。在投影于入射面A1的光束中，光束R3，由全反射面A2全反射而向所希望的方向出射。但是，剩余的光束R4不能到达全反射面A2，成为杂散光。
图7表示上述的实施方式中的菲涅尔透镜部4。在菲涅尔透镜部4中，将组合有全反射型棱镜部L3以及折射型棱镜部L1的形状设为单位棱镜部，从而能够将仅由全反射型棱镜部L3以及折射型棱镜部L1形成的图5以及图6所示的菲涅尔透镜不能向所希望的方向(在本实施方式的情况下，为与菲涅尔透镜部大致垂直的方向)出射的光束的一部分向所希望的方向出射。
具体地说，在全反射型棱镜部L3在投影有不到达全反射面A2的光束R4的部分配置有折射型棱镜部L1。因此，菲涅尔透镜部折射光束R4的一部分而使其以偏转于所希望的方向的方式出射。该配置，如果从别的方面考虑，也能够想到在折射型棱镜部L1在对无效面A4投影的光束R2的光路上，配置有菲涅尔中心侧的相邻间距的全反射型棱镜部L3。因此，菲涅尔透镜部全反射光束R2的一部分而使其以偏转于所希望的方向的方式出射。即，分别配置在能够弥补全反射型棱镜部L3以及折射型棱镜部L1各自的缺点的位置。
另外，在图4的区域4B的一个间距，配置全反射型棱镜部L3以及折射型棱镜部L1，使得入射面A3延长而得的面通过周边侧的谷线T，入射面A1延长而成的面通过菲涅尔中心侧的谷线T。
在将包含该菲涅尔透镜部的透镜片设为50英寸左右的大型的透镜片的情况下，进而在从倾斜方向投影图像光的情况下，由于菲涅尔透镜部的入射位置，图像光的入射角度之差变大。全反射型棱镜部L3，在入射角大的情况下向所希望的方向出射的光束变多，相反折射型棱镜部L1，在入射角小的情况下向所希望的方向出射的光束变多。因此，全反射型棱镜部L3适于入射角大的入射位置，折射型棱镜部L1适于入射角小的入射位置。
因此，如图4所示，在菲涅尔透镜部的成为屏幕下侧(接近图像光源一侧)的区域4A，将折射型棱镜部L1设为主单位棱镜部，将全反射型棱镜部L3设为副单位棱镜部，与折射型棱镜部L1所占的比例相比全反射型棱镜部L3所占的比例小。另一方面，在成为屏幕上侧(远离图像光源一侧)的区域4C，将全反射型棱镜部L3设为主单位棱镜部，将折射型棱镜部L1设为副单位棱镜部，与全反射型棱镜部L3所占的比例相比折射型棱镜部L1所占的比例小。
在这里，为了使全反射型棱镜部L3以及折射型棱镜部L1所占的比例变化，可如国际公开WO2002-027399所记载的那样，根据位置使切削透镜成型模具的刀具的切入深度变化，使全反射型棱镜部L3以及折射型棱镜部L1的高度变化而进行。另外，上述文献通过引用成为本说明书的公开的一部分。
在上述的说明中，表示了菲涅尔透镜部4具备三种区域4A、4B、4C的例子，但并不限定于该实施方式，也可以适当变更这些区域的组合。例如，可以仅有区域4A以及区域4B，也可以仅有区域4A、4B、4C中的任意一个区域。
以将全反射型棱镜部、折射型棱镜部分别设为主单位棱镜部、副单位棱镜部的情况为例，但并不限定于该实施方式，也能够应用于将折射型棱镜部、全反射型棱镜部分别设为主单位棱镜部、副单位棱镜部的情况。
上面，说明了并列配置有单位棱镜部4的菲涅尔透镜，但菲涅尔透镜部也可以如图8所示，为将单位棱镜部配置成同心圆状的环状类型的菲涅尔透镜，也可以如图9所示，为透镜部在水平方向(或者垂直方向)上连续的线性菲涅尔透镜。
通过以往众所周知的方法制作菲涅尔透镜片，可以在制造透射型屏幕时组装，也可以将其成型于后述的光漫射构件的基材25而直接形成菲涅尔透镜。
<光漫射构件>
在本发明中，光漫射构件，如图1所示设置于菲涅尔透镜片3与硬涂层3之间，使透射了菲涅尔透镜片的影像光漫射，具有使屏幕(板)的可视性提高的功能。作为光漫射构件，能够使用在屏幕领域以往众所周知的构件，但如果考虑设为交互板时的向板的写入等，则需要光漫射构件具有某种程度的刚性。作为光漫射构件的层结构，能够适于使用例如如图10所示在包括后述那样的树脂的基材21中添加有微粒22的结构，或如图11所示层叠有包括含有微粒22的基材21的漫射层20与不含有微粒的基材21’的结构。另外，如上所述为了提高光漫射构件的刚性，也可以设为使层叠有漫射层与薄膜基材的片贴合于玻璃基材等的结构。具有这样的层结构的光漫射构件，能够通过将通过挤压成型成型的漫射层经由后述的粘接剂层与基材层叠而得到。
光漫射构件中使用的基材的厚度，如上所述能够考虑构件的刚性适当选择。也与交互板的画面大小有关，在画面尺寸为80英寸左右的情况下，在图10所示的层结构的光漫射构件中，优选，基材21的厚度为8～10mm。另外，在设为图11所示的层结构的光漫射构件的情况下，优选，将漫射层20的厚度设为1mm左右，将基材21’的厚度设为7～8mm。另外，如图11所示，在使用包括两层的光漫射构件的情况下，将不含微粒的基材21，的厚度设定得比漫射层20的基材21厚，能够显示更鲜明的图像。另外，在设为使层叠有漫射层与薄膜基材的片贴合于玻璃基材的结构的情况下，能够将玻璃基材的厚度设为4～6mm，将层叠有漫射层与薄膜基材的片的厚度设为数百μm。
作为基材21(21’)，优选使用透光性的树脂，例如，丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、聚酯系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚乙酸乙烯酯系树脂、纤维素系树脂、聚酰胺系树脂、氟系树脂、聚丙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、苯乙烯-丙烯酸系树脂、透明的玻璃。在设为图10所示的层结构的光漫射构件的情况下，通过在通过熔融挤压机对上述的树脂进行挤压成型时，能添加预定量的后述的微粒，由此能够得到含有微粒的基材。另外，在设为图11所示的包括两层的光漫射构件的情况下，作为基材片，能够使用透明树脂薄膜、透明树脂板、透明树脂片或透明玻璃。作为透明树脂薄膜，适于使用三乙酸纤维素(TAC)薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、二乙酰纤维素薄膜、乙酸丁酸纤维素薄膜、聚醚砜薄膜、聚丙烯酸系树脂薄膜、聚氨酯系树脂薄膜、聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚砜薄膜、聚醚薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚醚酮薄膜、(甲基)丙烯腈薄膜等。
作为微粒22，塑料珠等有机填料合适，特别优选使用透明度高的材料。作为这样的塑料珠，可以列举三聚氰胺珠(折射率1.57)、丙烯酸系珠(折射率1.49)、丙烯酸系-苯乙烯珠(折射率1.54)、聚碳酸酯珠、聚乙烯珠、聚苯乙烯珠、聚氯乙烯珠、硅系珠(折射率1.41)等，在设为图10所示的层结构的情况下，需要考虑基材与微粒的折射率差，适当地选定微粒。例如，在作为基材，使用甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯树脂(折射率约1.55)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯树脂(折射率约1.55)的情况下，作为微粒适于使用丙烯酸系珠、硅系珠。对塑料珠的粒径没有特别限定，通常使用1～15μm左右的。另外，在使用硅系珠的情况下，使用粒径为0.5～5μm左右的。
在作为有机填料将微粒22混合于基材21中的情况下，在构成基材的树脂中有机填料容易沉降，所以为了防止沉降，也可以添加二氧化硅等无机填料。另外，越添加无机填料越能有效防止有机填料的沉降，但会给涂膜的透明性带来负面影响。因此，优选，对于有机填料(微粒22)，以无损涂膜的透明性的程度，使其含有小于0.1重量％程度的粒径0.5μm以下的无机填料。
作为光漫射构件，并不只有图10以及图11所示的构造，也可以如图12所示，组合使用在基材21中添加有微粒22的构件与水平方向视野角扩大构件，所述水平方向视野角扩大构件为在透镜基材25上设置有光透射部23与光吸收部24的构造。
水平方向视野角扩大构件中的光透射部23，通过以往众所周知的UV成型方法等形成于含有聚对苯二甲酸乙二醇酯等的透镜基材25上。光吸收部24设置为，在大致梯形状的透光部23之间成型为楔形。该光吸收部，是在光透射性的树脂26中混合有其表面进行了光吸收加工的粒子27并使该树脂固化成楔形而成的构件。另外，也可以是在进行了光吸收加工的粒子27中追加混合具有光吸收作用的染料或颜料等并使该树脂固化而成的构件，或者是不使用进行了光吸收加工的粒子27，而将具有光吸收作用的染料或颜料等混合于光透射性树脂26并使其固化而成的构件。作为光透射性树脂，适于使用以往众所周知的电离辐射线固化性树脂等。水平方向视野角扩大构件，通过设为具有光透射部23与光吸收部24的界面的反射作用的形态，由此能够使影像光的漫射作用增加。图13是表示图12所示的光漫射构件与水平方向视野角扩大构件的组合中的光学作用的图。没有射到光透射部23与光吸收部24的界面的影像光L22直线行进，射到光透射部23与光吸收部24的界面的影像光L21反射，由此能够发挥光漫射作用。另外，外光的一部分L23由光吸收部24吸收，由此能够防止外光所引起的对比度的下降。
另外，为了扩大视野角使来自倾斜方向的影像光反射，也可以使水平方向视野角扩大构件的光透射部23的折射率比光吸收部24高。进而，也可以组合层叠有包含含有微粒22的基材21的漫射层20与不含有微粒的基材21’的构件、与上述的水平方向视野角扩大构件。通过在图10和图11所示的光漫射构件上组合水平方向视野角扩大构件，消除外光向屏幕的发射眩光，使可视性优异，能够实现对比度良好而具有鲜明感的图像。另外，通过在光漫射构件中添加着色剂，虽然导致屏幕的透射率下降，但能够提高图像的对比度。
<硬涂层>
在本实施方式中，硬涂层设置于屏幕的出射光侧(屏幕的前面侧)，提高屏幕的表面的耐摩擦性，并且使屏幕本身平滑化。在将基于本发明的透射型屏幕应用于交互板的情况下，作为出射光侧的屏幕前面侧，也是通过笔记用具等描写文字和/或图形等图像的屏幕，所以屏幕本身要求耐摩擦性。另外，为了容易通过笔记用具等描绘文字等，屏幕本身也需要平滑性。在本发明中，通过设置硬涂层，解决了上述的两点课题。
硬涂层，能够应用在屏幕领域以往众所周知的类型，能够使用例如通过紫外线、电子射线而固化的树脂即电离辐射线固化型树脂、在电离辐射线固化型树脂中混合有热塑性树脂与溶剂的树脂，以及热固化型树脂，其中特别优选电离辐射线固化型树脂。
电离辐射线固化型树脂组成物的被膜形成成分，优选含有较多的具有丙烯酸酯系官能团的成分例如较低分子量的聚酯树脂、聚醚树脂、丙烯酸系树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁二烯树脂、多硫醇多烯(polythiol polyene)树脂、多元醇等多官能化合物的(甲基)丙烯酸酯等的低聚物或预聚物，以及作为反应性稀释剂的成分例如(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮等单官能单体，和多官能单体，例如，多羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
为了将上述电离辐射线固化型树脂组成物设为紫外线固化型树脂组成物，在其中作为光聚合引发剂，能够混合使用苯乙酮类、二苯甲酮类、米氏苯甲酰苯甲酸酯(Michler Benzoyl benzoate，ミヒラ一ベンゾイルベンゾエ一ト)、α-戊肟酯、一硫化四甲基秋兰姆、噻吨酮类，作为光敏化剂，能够混合使用正丁胺、三乙胺、聚正四丁基膦等。特别在本发明中，作为低聚物优选混合氨基甲酸酯丙烯酸酯，作为单体优选混合二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
作为电离辐射线固化型树脂组成物的固化方法，所述电离辐射线固化型树脂组成物的固化方法能够通过通常的固化方法即电子射线或者紫外线的照射而固化。
例如，在电子射线固化的情况下，使用从科克罗夫特-瓦尔顿型、范德格拉夫型、共振变压型、绝缘芯变压器型、直线型、地纳米加速器(或高频高压加速器)型、高频型等的各种电子加速器释放的具有50～1000KeV、优选为100～300KeV的能量的电子射线等，在紫外线固化的情况下，能够利用从超高压水银灯、高压水银灯、低压水银灯、碳弧光灯、氙弧光灯、金属卤素灯等光线发出的紫外线等。
硬涂层，能够通过在基材上用旋转涂布法、金属型涂布法、浸渍涂布法、刮棒涂布法、浇注式涂布法、滚涂法、凹版涂布法等方法涂布上述电离辐射线(紫外线)固化型树脂组成物的涂布液，通过上述那样的方法使涂布液固化，从而形成。另外，通过在上述的光漫射部件上直接涂覆涂布液并使该涂布液固化，也可以形成硬涂层。
硬涂层也可以具有防眩功能。为了赋予其防眩功能，通过在硬涂层中添加二氧化硅等无机填料，或者使直径数μm左右的聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂等珠子分散在硬涂层中，由此在基材表面形成使外光漫反射的微细凹凸。除了在基材中直接添加填料等以外，也可以在基材上设置在透明树脂粘结剂中添加无机填料等而涂膜形成的构件。在该情况下，所使用的透明树脂粘结剂能够合适地使用电子辐射线固化性树脂等。另外，在形成硬涂层时，也可以对其进行赋型，使得其表面变为微细凹凸。例如，在基材上涂布上述电离辐射线(紫外线)固化型树脂组成物的涂布液之后，通过在表面上设有微细凹凸的辊状的金属模具，一边对涂布膜的表面赋型使其形成微细凹凸一边进行树脂的固化，由此能够形成在表面上设有微细凹凸的硬涂层。
<粘接剂层>
如上所述，可以设为菲涅尔透镜片1、光漫射构件2与硬涂层3直接互相相接的层叠构造，也可以如图2以及图3所示，将各层经由粘接剂层层叠。作为粘接剂层，能够使用以往众所周知的压感粘着剂或UV固化型粘着剂，能举出例如丙烯酸酯系的粘接剂、氨基甲酸酯丙烯酸酯系粘接剂、环氧丙烯酸酯系粘接剂等。即使在上述的粘接剂中，通过使用具有与各层或者构件的折射率相同程度的折射率的粘接剂，由此能够抑制在界面上产生的反射。在与粘接剂的组合中，优选，以使得将要粘接的层(构件)与粘接剂层的折射率差为0.1以下的方式适当选择两者。
将上述的粘接剂，通过转印印刷、刮板涂布机、辊涂机、缺角轮涂布机(comma coater)、凹版印刷等通常使用的涂布方法，涂布到各层(或者构件)上，通过红外线、热风、蒸汽等进行加热干燥，由此经由粘接剂层使各层层叠，或者将上述的粘接剂涂布到各层(或者构件)上，通过紫外线的照射使粘接剂固化，由此能够经由粘接剂层层叠各层。
<其他的层以及机构>
在本发明中，也可以在硬涂层的出射光侧，还设置有防反射层或位置信息检测机构。
防反射层，一般是顺序层叠有高折射率层与低折射率层的类型，也有具有这以外的层叠构造的类型。高折射率层，为例如ZnO或TiO2的原料的薄膜，或者分散有这些原料的微粒的透明树脂膜。另外，低折射率层，为由SiO2制成的薄膜，或者SiO2凝胶膜，或者含有氟或者含有氟以及硅的透明树脂膜。通过层叠有防反射层，能够使层叠一侧的外光等不需要的光的反射下降，提高图像或者影像的对比度。
或者，能够通过下述方法形成，该方法为：通过蒸镀、溅射等干式法或者涂布等湿式法，将低折射率成分与高折射成分分别交替地层叠到硬涂层上。另外，也可以将在薄片或者薄膜上形成有防反射层的构件设置在硬涂层上。
也可以在屏幕上设置位置信息检测机构。例如，能够将以往众所周知的接触传感器等设置在硬涂层与光漫射构件之间。由于具备位置信息检测机构，在将该屏幕应用于交互板的情况下，能够双方向地交换从个人计算机投影的图像信息与写入屏幕(板)上的文字和/或图形信息。作为接触传感器，能够采用电阻膜方式、静电电容方式、超音波方式、电磁感应方式、红外线方式、图像识别方式等众所周知的方式。作为一例在采用红外线方式的情况下，例如通过在屏幕(板)的背面侧(即，投影光源侧)预先设置有对屏幕的背面投影红外线的红外光源与能够检测该红外线的红外线检测器，由此，能够检测出写入板上的文字和/或图形等的位置信息，并将该位置信息向图像信息装置传送。其结果，能够双方向地交换来自个人计算机等图像信息装置的图像信息与写入交互板上的文字等信息。
<基于第二实施方式的交互板用透射型屏幕>
图14表示基于本发明的第二实施方式的交互板用透射型屏幕的立体图。
如图14所示，本实施方式的交互板用透射型屏幕10，是在透明基材32的双方的面上分别具有透镜部31、33的交互板用的透射型屏幕，其至少具备：在作为所述透明基材32的一方的面的入射光侧在垂直方向上并列配置有具有全反射作用的棱镜而成的全反射型线性菲涅尔透镜部31；在配置有所述全反射型线性菲涅尔透镜部31的透明基材32的相反的面侧在与全反射型线性菲涅尔透镜部31的配置方向正交的方向上并列配置有棱镜而成的线性棱镜透镜部33；设置于所述线性棱镜透镜部33的射出光侧的光漫射构件34；和设置于所述光漫射构件34的出射光侧的硬涂层35。
交互板用透射型屏幕10，与基于上述的第一实施方式的交互板用透射型屏幕同样，从交互板用透射型屏幕10的背面侧从投影机照射影像光，使影像光从交互板用透射型屏幕10的前面出射。通过这样应用交互板用透射型屏幕，能够使影像光从交互板用透射型屏幕10的背面侧入射，所以在向交互板进行写入时不会遮挡显示图像。
下面，对构成基于本发明的第二实施方式的交互板用透射型屏幕的各构件进行说明。
<全反射型线性菲涅尔透镜部>
在入射光侧在垂直方向上配置有具有全反射作用的棱镜的全反射型线性菲涅尔透镜部31，如图15所示，具有使从投影机放大投射的影像光L1，在全反射型线性菲涅尔透镜部31的棱镜的第一面31a折射，并在全反射型线性菲涅尔透镜部31的第二面31b全反射，使影像光向交互板用透射型屏幕的大致垂直方向偏转的功能。
在本实施方式中，全反射型线性菲涅尔透镜部31，向水平方向延伸并配置在垂直方向上，所以使放大投射的影像光主要向垂直方向聚光。另外，如图15(比透明基材22靠射出侧的层的记载省略)所示，全反射型线性菲涅尔透镜部31具有第一面31a与第二面31b，其顶角为α1，第一面31a的斜面角度为α2，第二面31b的斜面角度为α3，在全反射型线性菲涅尔透镜部31的出射侧(观察者侧)具有透明基材32。α1、α2、α3这三个角度可以考虑放大投射的光学条件与全反射型线性菲涅尔透镜的成型性而适当设定。作为入射光侧的透镜部，对于全反射型线性菲涅尔透镜部31进行了说明，但在本发明中，也可以代替全反射型线性菲涅尔透镜部，使用上述的具备具有全反射作用的棱镜与具有折射作用的棱镜双方的混合型的线性菲涅尔透镜部。
<线性棱镜透镜部>
线性棱镜透镜部33，在透明基材32的与上述的全反射型线性菲涅尔透镜部31相反的面侧在与全反射型线性菲涅尔透镜部31的配置方向正交的方向上并列配置有棱镜。在图16中，表示线性棱镜部的放大剖视图。如图16所示，线性棱镜透镜部33，具有使从投影机放大投射的影像光L11、L12在线性棱镜部33的棱镜的第一面33a折射而使影像光向交互板用透射型屏幕的大致垂直方向偏转的功能。线性棱镜部33，其棱镜的朝向与全反射型线性菲涅尔透镜部31正交配置，向垂直方向延伸并配置在水平方向上，所以能够使放大投射的影像光主要向水平方向聚光。通过上述的全反射型线性菲涅尔透镜部与在正交方向上配置的线性棱镜部的组合，影像光向垂直方向与水平方向聚光，能够向处于交互板的正面的利用者提供影像光的明暗分布优异的良好的影像。
接下来，对于该线性棱镜部的光学作用，一边参照图16一边进行说明。线性棱镜部33配置在透明基材32的出射侧，棱镜具有第一面33a与作为直立面的第二面33b，其棱角为β1，作为直立面的第二面33b的斜面角度为β2。β1、β2这两个角度可以考虑放大投射的光学条件与线性棱镜部的成型性而适当设定。
为了使配置得比线性棱镜部33靠出射侧的光漫射构件34(未图示)、配置在作为透明基材32的一方的面的入射光侧的全反射型线性菲涅尔透镜部31与配置在透明基材32的相反面侧的线性棱镜透镜部33一体化，也可以对线性棱镜透镜部33的棱镜的顶部33c进行加工使其成为平坦面33d。在本实施方式中，在对全反射型线性菲涅尔透镜部31和线性棱镜部33进行成型时，能够利用透明基材，将其两面形成为各自的形状，但透明基材也可以适当省略。在省略透明基材的情况下，可以考虑除去具有两面各自的光学形状的部分(透镜部和棱镜部)外的基部相当于透明基材。
作为透明基材，作为透明基材能够使用透明树脂薄膜、透明树脂板、透明树脂片。作为透明树脂薄膜，优选使用三乙酸纤维素(TAC)薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、二乙酰纤维素薄膜、乙酸丁酸纤维素薄膜、聚醚砜薄膜、聚丙烯酸系树脂薄膜、聚氨酯系树脂薄膜、聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚砜薄膜、聚醚薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚醚酮薄膜、(甲基)丙烯腈薄膜等。基材的厚度能够适当选择，通常为25～500μm左右。
<光漫射构件>
光漫射构件，具有使透射了线性棱镜部33的影像光漫射，提高屏幕(板)的可视性的功能。作为光漫射构件，能够使用在屏幕领域以往众所周知的构件。在基于本实施方式的交互板用透射型屏幕中，作为光漫射构件，优选使用与本发明的第一实施方式同样的光漫射构件。
线性棱镜部33与光漫射构件34，与本发明的第一实施方式同样，可以是互相相接的层叠构造，另外也可以是各层经由粘接剂层层叠。作为粘接剂层，能够使用与上述的本发明的第一实施方式同样的粘接剂。在经由粘接剂层层叠线性棱镜部与光漫射构件的情况下，如图16所示，对线性棱镜透镜部33的棱镜的顶部33c进行加工，在放大投影的影像光L11、L12不通过的区域设置平坦面33d。将该线性棱镜透镜部33的棱镜的平坦面33d的表面设为接合层36，能够与光漫射构件34一体化。如图17所示，通过将各构件设为一体化构造，能够提供没有影像光的损失、明亮且优质的影像。进而，交互板用透射型屏幕被一体化，所以能够消除在层叠有两片光学片的交互板用透射型屏幕中成为问题的、由在光学片之间产生的间隙和/或损伤的产生等所引起的影像品质下降的问题。
<硬涂层>
在本实施方式中，硬涂层35，如图17所示，设置于屏幕的出射光侧(屏幕的前面侧)，使屏幕的表面的耐摩擦性提高，并且使屏幕本身平滑化。在将基于本发明的透射型屏幕应用于交互板的情况下，作为出射光侧的屏幕前面侧也是通过笔记用具等描绘文字和/或图形等图像的屏幕，所以屏幕本身要求耐摩擦性。另外，为了容易通过笔记用具等描绘文字等，屏幕本身也需要平滑性。在本发明中，通过设置硬涂层，解决了上述的两点课题。在基于本实施方式的交互板用透射型屏幕中，作为硬涂层，优选使用与本发明的第一实施方式同样的硬涂层。
<其他的层以及机构>
在本实施方式中，也可以在硬涂层的出射光侧，还设置防反射层或位置信息检测机构，作为这些防反射层或位置信息检测机构，优选使用与基于本发明的第一实施方式的交互板用透射型屏幕同样的防反射层或位置信息检测机构。
<交互板用透射型屏幕的制造方法>
本发明的交互板用透射型屏幕的制造方法，包含：a)准备用于成型全反射型线性菲涅尔透镜部的金属模具的工序，所述全反射型线性菲涅尔透镜部在垂直方向上并列配置有具有全反射作用的棱镜；b)准备用于成型线性棱镜透镜部的金属模具的工序；和c)连续地向所述两个金属模具供给透明基材、对所述透明基材与所述两个金属模具之间供给光固化型树脂，对所述光固化型树脂照射光而使所述光固化型树脂固化并使其从两个金属模具脱模的工序。首先，对用于成型在垂直方向上并列配置有具有全反射作用的棱镜的全反射型线性菲涅尔透镜部的金属模具与用于成型线性棱镜透镜部的金属模具进行说明。
图18(a)是棱镜形状沿辊状金属模具的圆周方向形成的金属模具，能够将其设为用于成型在垂直方向上并列配置有具有全反射作用的棱镜的全反射型线性菲涅尔透镜部的金属模具51。另外，图18(b)是棱镜形状沿辊状金属模具的轴方向形成的金属模具，能够将其设为用于成型线性棱镜透镜部的金属模具52。
也可以与上述例子相反，将在垂直方向上并列配置有具有全反射作用的棱镜的全反射型线性菲涅尔透镜部设为图18(b)的形态，将用于成型线性棱镜透镜部的金属模具设为图18(a)的形态。
图19是光学片的制造方法的一例的概略图，该光学片具有配置在透明基材的一方的面上的全反射型线性菲涅尔透镜部与配置在透明基材的相反侧的面上的线性棱镜透镜部，所述透明基材构成本发明的第二实施方式的交互板用透射型屏幕。首先，准备两种金属模具51、52。接下来，连续地向两个金属模具51、52供给透明基材22。在透明基材22通过金属模具51之前，通过供给装置71供给具有流动性的电离辐射线固化型树脂。在金属模具51与其备用辊61之间，使电离辐射线固化型树脂沿金属模具形状流动，通过电离辐射线照射装置81使其固化，然后进行脱模。
接下来，向金属模具52供给透明基材22。在通过金属模具52之前，通过供给装置72供给具有流动性的电离辐射线固化型树脂。在金属模具52与其备用辊62之间，使电离辐射线固化型树脂沿金属模具形状流动，通过电离辐射线照射装置82使其固化，然后进行脱模。
通过上述那样，能够成型具有全反射型线性菲涅尔透镜部与线性棱镜透镜部的光学片，所述全反射型线性菲涅尔透镜部在作为透明基材的一方的面的入射光侧在垂直方向上并列配置有具有全反射作用的棱镜，所述线性棱镜透镜部在透明基材的与所述全反射型线性菲涅尔透镜部相反的面侧在与全反射型线性菲涅尔透镜部的配置方向正交的方向上并列配置有了棱镜。根据本发明的制造方法，能够在线连续生产交互板用透射型屏幕，能够得到廉价且优质的交互板用透射型屏幕。
<交互板>
在图20中表示将上述的透射型屏幕应用于交互板的例子。交互板13，由屏幕固定基座11与板(屏幕)10构成。来自个人计算机等(未图示)的图像信息，由投影机6通过透镜12从板(屏幕)10的背面投影，显示在板10的前面。板10的前面，能够通过笔记用具等与通常的白板同样地描绘文字和/或图形等，另外，也能够消除所描绘的文字和/或图形。在本发明的实施方式中，也可以如图21所示，使投影机6与屏幕固定基座11和板(屏幕)10一体化。在该情况下，来自投影机的投影光，通过反射镜12b与12a反射，从板10的背面侧入射。
至少包含上述的基于本发明的交互板、记号笔或触摸笔等输入机构和个人计算机等图像信息装置的交互板系统，其个人计算机与交互板能够双方向地传送信息。例如既能够将个人计算机的图像信息投影到板上，又能够将写入板上的文字和/或图形等信息向个人计算机传送。因此，如果在多台个人计算机连接于互联网的状态下使用交互板，即使在相距遥远的地方也能够相互共享文字和/或图形等信息，所以通过与使用电视会议系统并用等，能够非常有效地进行身处相距遥远的地方的人彼此的会议。
符号说明
1：菲涅尔透镜片    2、34：光漫射构件    3、35：硬涂层
4：菲涅尔透镜部    5：粘接剂层          6：投影机
10：透射型屏幕     11、11’：板安装基座 12：透镜
12a、12b：反射镜   20：漫射层           21、21’：基材
22：微粒           23：水平方向视野角扩大构件的光透射部
24：水平方向视野角扩大构件的光吸收部
25：水平方向视野角扩大构件的基材
26：光透射性树脂   27：着色微粒         31：全反射型线性菲涅尔透镜部
32：透明基材       33：线性棱镜透镜部   51、52：金属模具
61、62：备用辊     71、72：电离辐射线固化型树脂供给装置
81、82：电离辐射线照射装置

Claims (9)

1.一种交互板，其特征在于，具备透射型屏幕和位置信息检测机构，所述透射型屏幕至少具备：
在入射光侧具备棱镜部的菲涅尔透镜片；设置于所述菲涅尔透镜片的与棱镜部相反的面侧的光漫射构件；和设置于所述光漫射构件的出射光侧的硬涂层；
所述位置信息检测机构设置在所述硬涂层的出射光侧；
所述光漫射部件，从出射光侧依次至少具备在基材中添加了微粒子的光漫射层、和水平方向视野角扩大层，所述水平方向视野角扩大层，被设置成与所述光漫射层接触，在屏幕水平方向交替地设置有光透过部和光吸收部。
2.如权利要求1所述的交互板，其中：所述菲涅尔透镜片包括折射菲涅尔透镜、全反射菲涅尔透镜或者折射菲涅尔透镜与全反射菲涅尔透镜的组合。
3.如权利要求1或2所述的交互板，其中：所述菲涅尔透镜片与所述光漫射构件经由粘接剂层直接粘合。
4.如权利要求1或2所述的交互板，其中：在所述光漫射构件的一方的面上直接形成有菲涅尔透镜。
5.一种交互板，其具备在透明基材的双方的面上分别具有透镜部的透射型屏幕和位置信息检测机构，其特征在于，所述透射型屏幕至少具备：
在作为所述透明基材的一方的面的入射光侧在垂直方向上并列排列有具有全反射作用的棱镜而成的全反射型线性菲涅尔透镜部；
在透明基材的与所述全反射型线性菲涅尔透镜部相反的面侧在与全反射型线性菲涅尔透镜部的排列方向正交的方向上并列排列有棱镜而成的线性棱镜透镜部；
光漫射构件，其设置于所述线性棱镜透镜部的出射光侧；和
硬涂层，其设置于所述光漫射构件的出射光侧；
所述位置信息检测机构设置在所述硬涂层的出射光侧；
所述光漫射部件，从出射光侧依次至少具备在基材中添加了微粒子的光漫射层、和水平方向视野角扩大层，所述水平方向视野角扩大层，被设置成与所述光漫射层接触，在屏幕水平方向交替地设置有光透过部和光吸收部。
6.如权利要求5所述的交互板，其中：所述线性棱镜透镜部与所述光漫射构件一体化。
7.如权利要求6所述的交互板，其中：使所述线性棱镜透镜部的顶端的至少一部分在与所述透明基材平行的方向上平坦化，使其与所述光漫射构件一体化。
8.一种交互板的制造方法，是权利要求5～7中的任意一项所述的交互板的制造方法，其特征在于，所述透射型屏幕通过包含下述步骤的步骤制造：
a)准备用于成型全反射型线性菲涅尔透镜部的金属模具的步骤，所述全反射型线性菲涅尔透镜部在垂直方向上并列配置有具有全反射作用的棱镜；
b)准备用于成型所述线性棱镜透镜部的金属模具的步骤；和
c)连续地向所述两个金属模具供给透明基材，对所述透明基材与所述两个金属模具之间供给电离辐射线固化型树脂，对所述电离辐射线固化型树脂照射电离辐射线，使所述电离辐射线固化型树脂固化并使其从两个金属模具脱模的步骤。
9.一种交互板系统，其具备权利要求1或5所述的交互板、个人计算机和输入机构，能够双方向地传送所述个人计算机的信息与通过所述输入机构写入到所述交互板的信息。
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