JP2011118333A - インタラクティブボード用透過型スクリーン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明によるインタラクティブボード用透過型スクリーンは、入射光側にプリズム部を備えたフレネルレンズシートと、前記フレネルレンズのプリズム部とは反対の面側に設けられた光拡散部材と、前記光拡散部材の出射光側に設けられたハードコート層と、と少なくとも備えてなることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
a)全反射の作用を有するプリズムを垂直方向に並べて配置した全反射型リニアフレネルレンズ部を成形するための金型を準備する工程と、
b)リニアプリズムレンズ部を成形するための金型を準備する工程と、
c)透明基材を連続的に前記2つの金型へ供給し、前記透明基材と前記2つの金型の間に電離放射線硬化型樹脂を供給し、前記電離放射線硬化型樹脂に電離放射線を照射し、前記電離放射線硬化型樹脂を硬化させ、2つの金型から離型させる工程と、
を含んでなることを特徴とするものである。
本発明の第一の態様によるインタラクティブボード用透過型スクリーンは、図1に示すように、入射光側にプリズム部4を備えたフレネルレンズシート1と、フレネルレンズ1のプリズム部4とは反対の面側に設けられた光拡散部材2と、光拡散部材2の出射光側に設けられたハードコート層3と、を少なくとも備えてなるものであり、スクリーン(ボード)の背面側から映像光を照射し、スクリーンの前面から映像光を出光させるものである。このようにインタラクティブボードに透過型スクリーンを適用することにより、映像光をボードの背面側から入射させることができるため、ボードへの書込みの際に表示画像が遮られることがなくなる。
<フレネルレンズシート>
フレネルレンズシートは、投影機からの照射された映像光を、ボード面に対して略平行な光に変換するものである。インタラクティブボートのスクリーンとして、フレネルレンズシートを適用することにより、インタラクティブボード上に投影される画像の面均一性が向上する。
本発明において光拡散部材は、図1に示すように、フレネルレンズシート3とハードコート層3との間に設けられるものであり、フレネルレンズシートを透過した映像光を拡散させて、スクリーン(ボード)の視認性を向上させる機能を有するものである。光拡散部材としては、スクリーン分野において従来公知のものを使用することができるが、インタラクティブボートとした場合のボードへの書き込み等を考慮すると、光拡散部材がある程度の剛性を有している必要がある。光拡散部材の層構成としては、例えば、図10に示すように、後記するような樹脂からなる基材21中に微粒子22を添加したものや、図11に示すように、微粒子22を含む基材21からなる拡散層20と、微粒子を含まない基材21’とを積層したものを好適に使用することができる。また、上記したように光拡散部材の剛性を高めるために、拡散層とフィルム基材とを積層したシートをガラス基材等に貼り合わせた構成としてもよい。このような層構成を有する光拡散部材は、押出し成型により成形した拡散層を後記するような接着剤層を介して基材と積層することにより得ることができる。
水平方向視野角拡大部材における光透過部23は、ポリエチレンテレフタレート等からなるレンズ基材25上に、従来公知のUV成形方法等により形成される。光吸収部24は、略台形状の光透過部23の間に、楔形に成形されて設けられる。この光吸収部は、光透過性の樹脂26に、その表面を光吸収加工した粒子27を混合し、楔形に硬化させたものである。また、光吸収加工した粒子27に、光吸収作用を有する染料や顔料等を追加混合し硬化させたり、光吸収加工した粒子27を用いずに、光吸収作用を有する染料や顔料等を光透過性樹脂26に混合し硬化させたものであってもよい。光透過性樹脂としては、従来公知の電離放射線硬化性樹脂等を好適に使用できる。水平方向視野角拡大部材は、光透過部23、光吸収部24の界面の反射作用を有する形態とすることで、映像光の拡散作用を増加させることができる。図13は、図12に示した光拡散部材と水平方向視野角拡大部材との組み合わせにおける光学作用を示したものである。光透過部23と光吸収部24との界面に当たらない映像光L22は直進し、光透過部23と光吸収部24との界面に当たる映像光L21は反射し、これによって光拡散作用を発揮することができる。また、外光の一部L23は、光吸収部24で吸収され、それによって外光によるコントラストの低下を防止することができる。
本実施態様において、ハードコート層は、スクリーンの出射光側(スクリーンの前面側)に設けられるものであり、スクリーンの表面の耐擦過性を向上させるとともに、スクリーン自体を平滑化するものである。インタラクティブボードに本発明による透過型スクリーンを適用した場合、出射光側であるスクリーン前面側は、筆記具等により文字や図形等の画像が描写されるスクリーンでもあるため、スクリーン自体に耐擦過性が求められる。また、筆記具で文字等が描き易いように、スクリーン自体の平滑性も必要である。本発明においては、ハードコート層を設けることにより、上記の2点の課題を解決している。
上記したように、フレネルレンズシート1と光拡散部材2とハードコート層3とが直接互いが接した積層構造としてもよいが、図2および図3に示すように、各層が接着剤層を介して積層されていてもよい。接着剤層としては、従来公知の感圧粘着剤やUV硬化型粘着剤を使用することができ、例えば、アクリル酸エステル系の粘着剤、ウレタンアクリレート系粘着剤、エポキシアクリレート系粘着剤等が挙げられる。上記した粘着剤のなかでも、各層ないし部材の屈折率と同程度の屈折率を有する粘着剤を用いることにより、界面で生じる反射を抑制することができる。粘着剤との組合せにおいては、接着しようとする層(部材)と接着剤層との屈折率差が0.1以下となるように、適宜、両者を選択することが好ましい。
本発明においては、ハードコート層の出射光側に、反射防止層や位置情報検出手段をさらに設けてもよい。
反射防止層は、高屈折率層と低屈折率層が順に積層されたものが一般的であるが、これ以外の積層構造を持つものもある。高屈折率層は、例えば、ZnOやTiO2の素材の薄膜、もしくはこれらの素材の微粒子が分散した透明樹脂膜である。また、低屈折率層は、SiO2からなる薄膜、もしくはSiO2ゲル膜、または、フッ素含有の、もしくはフッ素およびケイ素含有の透明樹脂膜である。反射防止層が積層されたことにより、積層された側の外光等の不要な光の反射を低下させ、画像もしくは映像のコントラストを高めることができる。
図14は、本発明の第二の態様によるインタラクティブボード用透過型スクリーンの斜視図を示したものである。
図14に示すように、本実施態様のインタラクティブボード用透過型スクリーン10は、透明基材32の両方の面にそれぞれレンズ部31,33を有するインタラクティブボード用の透過型スクリーンであって、前記透明基材32の一方の面である入射光側に全反射の作用を有するプリズムを垂直方向に並べて配置した全反射型リニアフレネルレンズ部31と、前記全反射型リニアフレネルレンズ部31が配置された透明基材32の反対の面側に全反射型リニアフレネルレンズ部31の配置方向と直交方向に並べてプリズムを配置したリニアプリズムレンズ部33と、前記リニアプリズムレンズ部33の出射光側に設けられた光拡散部材34と、前記光拡散部材34の出射光側に設けられたハードコート層35とを、を少なくとも備えている。
<全反射型リニアフレネルレンズ部>
入射光側に全反射の作用を有するプリズムを垂直方向に配置した全反射型リニアフレネルレンズ部31は、図15に示すように、投影機から拡大投射される映像光L1を、全反射型リニアフレネルレンズ部31のプリズムの第1の面31aで屈折し、全反射型リニアフレネルレンズ部31の第2の面31bで全反射させて、インタラクティブボード用透過型スクリーンの略垂直方向へ映像光を偏向させる機能を有する。
リニアプリズム部33は、上記した全反射型リニアフレネルレンズ部31とは透明基材32の反対の面側に全反射型リニアフレネルレンズ部31の配置方向と直交方向にプリズムを並べて配置したものである。図16に、リニアプリズム部の拡大断面図を示す。図16に示すように、リニアプリズム部33は、投影機から拡大投射される映像光L11、L12を、リニアプリズム部33のプリズムの第1の面33aで屈折させて、インタラクティブボード用透過型スクリーンの略垂直方向へ映像光を偏向させる機能を有する。リニアプリズム部33は、全反射型リニアフレネルレンズ部31とプリズムの向きが直交配置され、垂直方向へ伸び水平方向に配置されているので、拡大投射される映像光を主に水平方向に関して集光させることができる。上記した全反射型リニアフレネルレンズ部と、直交方向に配置されるリニアプリズム部との組み合わせにより、映像光が垂直方向と水平方向に集光され、インタラクティブボードの正面にいる利用者へ、映像光の明るさ分布の良い、良好な映像を提供できる。
光拡散部材は、リニアプリズム部33を透過した映像光を拡散させて、スクリーン(ボード)の視認性を向上させる機能を有するものである。光拡散部材としては、スクリーン分野において従来公知のものを使用することができる。本実施態様によるインタラクティブボードに透過型スクリーンにおいては、光拡散部材として、本発明の第一の実施態様と同様のものを用いることが好ましい。
本実施態様において、ハードコート層35は、図17に示されるように、スクリーンの出射光側(スクリーンの前面側)に設けられるものであり、スクリーンの表面の耐擦過性を向上させるとともに、スクリーン自体を平滑化するものである。インタラクティブボードに本発明による透過型スクリーンを適用した場合、出射光側であるスクリーン前面側は、筆記具等により文字や図形等の画像が描写されるスクリーンでもあるため、スクリーン自体に耐擦過性が求められる。また、筆記具で文字等が描き易いように、スクリーン自体の平滑性も必要である。本発明においては、ハードコート層を設けることにより、上記の2点の課題を解決している。本実施態様によるインタラクティブボードに透過型スクリーンにおいては、ハードコート層として、本発明の第一の実施態様と同様のものを用いることが好ましい。
本実施態様においては、ハードコート層の出射光側に、反射防止層や位置情報検出手段をさらに設けてもよく、これら反射防止層や位置情報検出手段としては、本発明の第一の実施態様によるインタラクティブボードに透過型スクリーンと同様のものを使用することができる。
本発明によるインタラクティブボード用透過型スクリーンの製造方法は、a)全反射の作用を有するプリズムを垂直方向に並べて配置した全反射型リニアフレネルレンズ部を成形するための金型を準備する工程と、b)リニアプリズムレンズ部を成形するための金型を準備する工程と、c)透明基材を連続的に前記2つの金型へ供給し、前記透明基材と前記2つの金型の間に光硬化性樹脂を供給し、前記光硬化性樹脂に光を照射し、前記光硬化性樹脂を硬化させ、2つの金型から離型させる工程とを含む。先ず、全反射の作用を有するプリズムを垂直方向に並べて配置した全反射型リニアフレネルレンズ部を成形するための金型、リニアプリズムレンズ部を成形するための金型を説明する。
上記した透過型スクリーンをインタラクティブボードに適用した例を図20に示す。インタラクティブボード13は、スクリーン固定台11とボード(スクリーン)10とから構成される。そして、パーソナルコンピュータ等(図示せず)からの画像情報は、投影機6によりレンズ12を通じてボード(スクリーン)10の背面から投影され、ボード10の前面に表示される。ボード10の前面は、筆記具等により通常のホワイトボードと同様に文字や図形等を描画することができ、また、描いた文字や図形を消すこともできる。本発明の実施態様においては、図21に示すように、投影機6をスクリーン固定台11とボード(スクリーン)10と一体化させたものでもよい。この場合、投影機からの投影光は、反射鏡12bと12aとにより反射し、ボード10の背面側から入射することになる。
2,34 光拡散部材
3,35 ハードコート層
4 フレネルレンズ部
5 接着剤層
6 投影機
10 透過型スクリーン
11、11’ ボード取り付け台
12 レンズ
12a、12b 反射鏡
20 拡散層
21、21’ 基材
22 微粒子
23 水平方向視野角拡大部材の光透過部
24 水平方向視野角拡大部材の光吸収部
25 水平方向視野角拡大部材の基材
26 光透過性樹脂
27 着色粒子
31 全反射型リニアフレネルレンズ部
32 透明基材
33 リニアプリズムレンズ部
51、52 金型
61、62 バックアップロール
71、72 電離放射線硬化型樹脂供給装置
81、82 電離放射線照射装置
Claims (14)
- 入射光側にプリズム部を備えたフレネルレンズシートと、前記フレネルレンズのプリズム部とは反対の面側に設けられた光拡散部材と、前記光拡散部材の出射光側に設けられたハードコート層と、を少なくとも備えてなることを特徴とする、インタラクティブボード用透過型スクリーン。
- 前記フレネルレンズシートが屈折フレネルレンズ、全反射フレネルレンズ、または屈折フレネルレンズと全反射フレネルレンズとの組合せ、からなる、請求項1に記載のインタラクティブボード用透過型スクリーン。
- 前記フレネルレンズシートがサーキュラーフレネルレンズまたはリニアフレネルレンズからなる、請求項1または2に記載のインタラクティブボード用透過型スクリーン。
- 前記フレネルレンズシートと前記光拡散部材とが、接着剤層を介して直接張り合わされている、請求項1〜3のいずれか一項に記載のインタラクティブボード用透過型スクリーン。
- 前記光拡散部材の一方の面に、直接フレネルレンズ形成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載のインタラクティブボード用透過型スクリーン。
- 透明基材の両方の面にそれぞれレンズ部を有するインタラクティブボード用の透過型スクリーンであって、
前記透明基材の一方の面である入射光側に全反射の作用を有するプリズムを垂直方向に並べて配置した全反射型リニアフレネルレンズ部と、
前記全反射型リニアフレネルレンズ部とは透明基材の反対の面側に全反射型リニアフレネルレンズ部の配置方向と直交方向に並べてプリズムを配置したリニアプリズムレンズ部と、
前記リニアプリズムレンズ部の出射光側に設けられた光拡散部材と、
前記光拡散部材の出射光側に設けられたハードコート層と、
を備えてなることを特徴とする、インタラクティブボード用透過型スクリーン。 - 前記リニアプリズムレンズ部と前記光拡散部材とが一体化されている、請求項6に記載のインタラクティブボード用透過型スクリーン。
- 前記リニアプリズムレンズ部の先端の少なくとも一部を前記透明基材と平行方向に平坦化して、前記光拡散部材と一体化させた、請求項7に記載のインタラクティブボード用透過型スクリーン。
- 前記光拡散部材と前記ハードコート層とが、接着剤層を介して張り合わされている、請求項1〜8のいずれか一項に記載のインタラクティブボード用透過型スクリーン。
- 前記光拡散部材の一方の面に、直接ハードコート層形成されている、請求項1〜9のいずれか一項に記載のインタラクティブボード用透過型スクリーン。
- 前記ハードコート層の出射光側に、反射防止層または位置情報検出手段を備える、請求項1〜10のいずれか一項に記載のインタラクティブボード用透過型スクリーン。
- 請求項6〜11のいずれか一項に記載のインタラクティブボード用透過型スクリーンの製造方法であって、
a)全反射の作用を有するプリズムを垂直方向に並べて配置した全反射型リニアフレネルレンズ部を成形するための金型を準備する工程と、
b)前記リニアプリズムレンズ部を成形するための金型を準備する工程と、
c)透明基材を連続的に前記2つの金型へ供給し、前記透明基材と前記2つの金型の間に電離放射線硬化型樹脂を供給し、前記電離放射線硬化型樹脂に電離放射線を照射し、前記電離放射線硬化型樹脂を硬化させ、2つの金型から離型させる工程と、
を含んでなることを特徴とする、インタラクティブボード用透過型スクリーンの製造方法。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の透過型スクリーンからなるインタラクティブボード。
- 請求項13に記載のインタラクティブボードを備えたインタラクティブボードシステム。
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