JP2018169520A - 透過型加飾スクリーン、及び透過型投射システム - Google Patents

Abstract

【課題】短焦点型の光源が用いられた場合にも、加飾の影響を小さくし、投射された光を高い質で観察者に提供することができる透過型加飾スクリーンを提供する。
【解決手段】光源２から投射された光を観察者側に透過させる透過型加飾スクリーン１０であって、絵柄層１８と、光を散乱して透過する光拡散層１５と、を有し、絵柄層には、厚さ方向に貫通した光透過部２０が層面方向に複数配列されており、ある１つの配列方向に並ぶ複数の光透過部は、当該配列方向に平行な方向の長さが異なる形状を有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、加飾されているとともに、光源からの光を透過して観察者に提供する透過型加飾スクリーン、及び、この透過型加飾スクリーンを備える透過型投射システムに関する。

透過型スクリーンは、プロジェクター等の光源からの投射光を透過させる過程で、投射された映像を観察者が見えるように表示したり、映像を伴わない光の場合には面状の光で周囲を照らす照明として機能したりする。そして透過型スクリーンでは観察者側に達する光の質を高めるための各種機能を有する層が積層されている。例えばプロジェクターから出射された映像を表示する透過型スクリーンでは、外光を吸収して映像のコントラストを向上させるためにスモーク色系の透明着色層を設けることが一般的である。

ところが、このような透過型スクリーンでは光源から光が投射されていないときにはその外観が半透明の黒色調になり、周囲との調和を考えたときに、表面に加飾された層を有する透過型加飾スクリーンが望まれていた。

例えば特許文献１には、光を透過する部分と隠蔽性を有する部分とが混在してなり、隠蔽性を有する部分には広告等の画像（絵柄層）を配置する技術が開示されている。これによれば映像の非投射時には広告等の加飾された部位にかかる画像を見せることができ、映像の投射時には映像源からの映像光を表示することができる。これにより周囲との調和を考えてデザイン性の高いスクリーンとすることが可能となる。

特開２００５−３７８１８号公報

近年、スクリーンに映像光等の光を投射する光源として、至近距離からの投写で大画面表示を実現する短焦点型の光投射装置（プロジェクター）等が広く利用されている。このような短焦点型の光投射装置は、透過型加飾スクリーンに対して、上方下方、又は中央から、従来の光源よりも大きな入射角度で投射することができ、光源をスクリーンに近づけて設置できるため投射システムの省スペース化に寄与している。

ところが短焦点型の光源では、光源と透過型加飾スクリーンとの距離が近いため、透過型加飾スクリーンに入射する光の角度がスクリーン面法線方向に対して大きくなる。また、その角度は光源から離隔するにつれて大きくなり、スクリーンの部位によって光の透過量が変わる問題がある。

このように入射角度が大きくなると、例えば特許文献１のような透過型加飾スクリーンでは、単に輝度ムラを生じるだけでなく、光源から光が投射されているにもかかわらず部位によっては加飾されたデザイン部分が思いがけず視認されてしまう問題となる。

そこで本発明は、上記の問題に鑑み、短焦点型の光源が用いられた場合にも、加飾の影響を小さくし、投射された光を高い質で観察者に提供することができる透過型加飾スクリーンを提供することを課題とする。また、このような透過型加飾スクリーンを用いた透過型投射システムを提供する。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

本発明の１つの態様は、光源（２）から投射された光を観察者側に透過させる透過型加飾スクリーン（１０、１１０、２１０、３１０、４１０）であって、絵柄層（１８）と、光を散乱して透過する光拡散層（１５）と、を有し、絵柄層には、厚さ方向に貫通した光透過部（２０、１２０、２２０、３２０、４２０）が層面方向に複数配列されており、ある１つの配列方向に並ぶ複数の光透過部は、当該配列方向に平行な方向の長さが異なる形状を有している、透過型加飾スクリーンである。

上記透過型加飾スクリーンでは、絵柄層（１８）と光拡散層（１５）との間に光を吸収する光遮蔽層（１６）が配置されており、光透過部（２０）は光遮蔽層も貫通しているように構成することができる。

本発明の他の態様は、光源（２）と、光源から出射された光を透過する上記透過型加飾スクリーン（１０、１１０、２１０、３１０、４１０）と、を備える透過型投射システム（１、３１０）である。

この透過型投射システムでは、上記した、長さが異なる形状を有する複数の光透過部（２０、１２０、２２０、３２０、４２０）の当該長さは、光源（２）に近い位置の光透過部より光源から遠い位置の光透過部の方が長くなるように形成できる。

また、上記透過型投射システムでは、光源（２）の出光面と、透過型加飾スクリーン（２０、１２０、２２０、３２０、４２０）の表面との距離を１ｍ以内とすることもできる。

本発明によれば、短焦点型の光源を用いて光を投射しても、スクリーン面の位置によらず加飾された部位の影響を抑え、高い質の光を提供することができる。

透過型投射システム１の斜視図である。 透過型投射システム１の一部を断面で表した図である。 光透過部２０の形状及びパターンの例を説明する図である。 図３の一部を表した図である。 対象範囲Ｒ’を説明する図である。 光透過部１２０の形状及びパターンの例を説明する図である。 光透過部２２０の形状及びパターンの例を説明する図である。 透過型投射システム３０１の一部を断面で表した図である。 光透過部３２０の形状及びパターンの例を説明する図である。 光透過部４２０の形状及びパターンの例を説明する図である。

以下、適宜示す図面を参照しつつ、本発明を形態例に基づき説明する。ただし、本発明はこれら形態に限定されるものではない。
なお、以下に説明する透過型加飾スクリーンに具備される各構成の形状は実際には非常に微小であったり、薄いシート状であったりする。従って、以下に示す各図では見易さのため各形状を誇張、変形して表している。また、図面において繰り返しとなる符号はその一部のみに符号を付して他は省略することがある。

図１は１つの形態を説明するための透過型投射システム１の斜視図である。図１には、透過型投射システム１が使用されている姿勢における向きを併せて表した。図２は、透過型投射システム１を側面から見た図で、ここに具備される透過型加飾スクリーン１０は鉛直方向に沿った厚さ方向断面で表している。

図１、図２からわかるように、透過型投射システム１は、映像源２及び透過型加飾スクリーン１０を備えている。以下にそれぞれについて説明する。

映像源２は、光源の一態様として機能し、映像情報を伴った光源として透過型加飾スクリーン１０に向けて映像光を投射する装置であり、いわゆる短焦点型と呼ばれる映像源である。図１、図２からわかるように、本形態で映像源２は透過型加飾スクリーン１０の画面中央より下方側から映像光を透過型加飾スクリーン１０に向けて投射する。すなわち、図１、図２にＢで示した映像源２の映像光出射面（最も外側のレンズ面）と透過型加飾スクリーン１０の表面（厚さ方向において映像源２に最も近い点）との距離を短くすることができる。短焦点型の映像源２では、具体的にはＢの大きさは１ｍ以下であり、０．５ｍ以下であってもよい。短焦点型の映像源２を用いた透過型投射システム１によれば、映像源と透過型加飾スクリーンとの距離を非常に短くすることができるので、設置場所を大きく取る必要がなく省スペース化が可能となる。例えば会議室等では機器が邪魔になり難くなる。また自動車や電車等の車両に設置される表示装置に適用する場合には、もともと限られたスペースに多くの機器を配置する必要があることを考えると省スペース化による利便性はより顕著である。
ここで「短焦点」は投影される映像の大きさによっても異なるが、例えば８０インチサイズの映像を投射したときにＢの値が１ｍ以下、好ましくは０．６５ｍ以下である。他の例としてカーナビゲーションの表示装置のような８インチ（縦横比、９：１６）の場合にはスクリーンの縦×横が１００ｍｍ×１７７ｍｍであり、これに映像を投射したときにＢの値が０．１ｍ以下、好ましくは０．０６５ｍ以下である。
一方、Ｂの値の下限は、これよりも短いものであれば短焦点に分類することができるが、Ｂの値は少なくとも０ｍより大きい。

また、本形態では光源として映像源（プロジェクター）が適用された例を説明するが光源として他の形態を適用することもできる。
例えば透明なフィルムに対して固定画像を透明性の高い印刷を施したもの（ＯＨＰシートのようなもの）や、遮光部を設けて明暗表示するもの（マスキング）に対して単色の光源（単色光源）で背面から照らして透過させ、この透過光をさらに透過型加飾スクリーン１０に向けて投射する態様でもよい。このときには単色光源の色を変えると異なる色で情報を表示できる。
また、映像や画像の情報を含まずに、照明や点灯表示としての役割を果たすような光源であってもよい。例えば照明装置の光源、避難経路灯の光源、火災報知機のランプ用光源、警告灯の光源を挙げることができる。

透過型加飾スクリーン１０は、複数の層が積層されてなる全体としてシート状であり、本形態では少なくとも使用時には展開された状態でシート面が鉛直方向又はそれに近い姿勢に立てられるように設置される。また、透過型加飾スクリーンは使用していないときにはロール状に巻いてコンパクトにすることができるように可撓性を有して各層を構成してもよい。
本形態ではスクリーン面が略鉛直となるように用いられる例で説明するが、これに限定されることはない。例えば現金自動預払機（ＡＴＭ）の操作画面のようにスクリーン面が水平に近い姿勢で設置されることもある。かかる場合でも本発明を適用することができる。

そして、透過型加飾スクリーン１０は、巻けるか否かを問わず、展開の姿勢で、映像源２から投射された映像光を観察者Ａ（図１、図２参照）の側に透過して出射することによりスクリーンとして機能する。
また、透過型加飾スクリーン１０は、映像源２から映像光が投射されていないときには絵柄層に表れるデザインを視認することができ、デザイン性の高いスクリーンとなる。

本形態の透過型加飾スクリーン１０は、映像源２側から、光拡散層１５、光遮蔽層１６、着色絵柄遮蔽層１７、絵柄層１８、及び透明保護層１９を有して構成されている。さらに、透過型加飾スクリーン１０は、少なくとも光遮蔽層１６、着色絵柄遮蔽層１７、絵柄層１８を厚さ方向に貫通する光透過部２０が複数形成されている。以下、各々について説明する。

光拡散層１５は、映像源２からの映像光を観察者側に散乱して観察者が映像を視認できるようにする層である。光を散乱する具体的手段は公知の通りであるが、例えば透明樹脂に光拡散粒子を分散させた形態を挙げることができる。

光拡散粒子を分散させる透明樹脂としては、光透過性を有するとともに光拡散粒子を保持できるものであればよく特に限定されることはない。これには例えばポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アセタール系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂などを挙げることができる。

光拡散粒子としては、例えばシリカ、アルミナ、タルク、ジルコニア、酸化亜鉛、二酸化チタンなどの無機粒子、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリウレタン、ベンゾグアナミン、シリコーン樹脂の有機粒子を挙げることができる。

光拡散粒子の平均粒径は、６μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは８μｍ以上である。当該平均粒径を６μｍ以上とすることにより、充分な光拡散性を得ることができる。当該平均粒径を１０μｍより大きくすると粒子の凝集による層の白化が顕著になり、映像がぼやける虞がある。
粒子の平均粒径は、例えば、断面電子顕微鏡（ＴＥＭ、ＳＴＥＭ等の透過型電子顕微鏡）による光拡散層１５の断面画像から、画像処理ソフトウェアを用いて求めることができる。また、断面電子顕微鏡の画像を用い、縮尺を考慮し、手動にて平均値を算出することによって粒子の平均粒径を求めてもよい。また、粒子が単体で存在する場合、光拡散粒子が透明樹脂に分散される前の段階であれば、粒子の平均粒径はレーザー散乱法によって測定することができる。
酸化チタンなどの微粒子の光拡散材を用いた場合には、その平均粒子径は１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、好ましくは３００ｎｍ以上７００ｎｍ以下である。

光拡散層１５の厚さは、１μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、より好ましくは１４μｍ以上２０μｍ以下、さらに好ましくは１６μｍ以上１８μｍ以下である。光拡散層１５の厚さが１μｍ未満であると、光拡散効果が十分に得られない虞がある。また光拡散層１５の厚さが５０μｍを超えると、表示される映像の解像性が劣化し、映像がぼやけて観察されてしまう虞がある。

光遮蔽層１６は、光を吸収するように構成された層である。これにより映像光のコントラストを向上させることができる。光を吸収させる層の具体的構成は公知の通りであるが、例えば透明樹脂に、光吸収粒子、光吸収性の顔料や染料などの光吸収材料を含有させた形態を挙げることができる。

光遮蔽層１６のための透明樹脂も特に限定されないが、例えばポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アセタール系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂などを挙げることができる。

光吸収材料として光吸収粒子を用いる場合には、カーボンブラック等の光吸収性の着色粒子が好ましく用いられるがこれらに限定されるものではない。具体的には、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、染料、顔料等で着色した有機微粒子や着色したガラスビーズ等を挙げることができる。特に、着色した有機微粒子が、コスト面、品質面、入手の容易さ等の観点から好ましく用いられる。

光遮蔽層１６の厚さは特に限定されることはないが、０．１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。厚い方が光を遮蔽しやすく、薄い方が曲げや延伸等の変形に対して耐久性が高いので、上記範囲の厚さとすることによりバランスがとれた層となる。より好ましくは１μｍ以上２０μｍ以下である。
また、光遮蔽層１６の光遮蔽性は光透過率で１０％以下が好ましく、さらに好ましくは１％以下、より好ましくは０．１％以下である。

着色絵柄遮蔽層１７は、ここに絵柄層１８が積層されて絵柄層１８に描かれたデザイン等の加飾を観察者に見易く表示する。絵柄層１８が光を透過するような場合には、着色絵柄遮蔽層１７が、絵柄層１８の下地として機能するため、着色絵柄遮蔽層１７は下地として適切な色を有する不透明な層である。
着色絵柄遮蔽層１７を所定の色を有する不透明な層とする具体的構成は公知の通りであるが、例えば透明樹脂に白色、又は必要な色の顔料や染料などを含有させた形態を挙げることができる。従ってここでいう所定の色には白色も含む概念である。

着色絵柄遮蔽層１７の厚さは特に限定されることはないが、０．１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。厚い方が色が濃くなり光を透過し難く、薄い方が曲げや延伸等の変形に対して耐久性が高いので、上記範囲の厚さとすることによりバランスがとれた層となる。より好ましくは１μｍ以上２０μｍ以下である。

絵柄層１８は、加飾（デザイン）が施された層であり、各種の模様、色彩パターン、写真、絵画、図画、布地、本皮、人工皮革、シボ樹脂等、特に限定されることなくここに配置することができる。このような絵柄層１８のデザインは例えば基材に印刷により形成したり、着色絵柄遮蔽層１７に印刷したり、厚いものであれば着色絵柄遮蔽層１７に貼り付けたりすることで形成できる。

絵柄層１８の厚さは特に限定されることはないが、０．１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。厚い方が色が濃くなり光を透過し難く、薄い方が曲げや延伸等の変形に対して耐久性が高いので、上記範囲の厚さとすることによりバランスがとれた層となる。より好ましくは１μｍ以上２０μｍ以下である。

透明保護層１９は、絵柄層１８及び透過型加飾スクリーン１０を汚染や傷等から保護する層であり、透明樹脂、又は透明ガラスなどに構成することができる。
透明樹脂を用いる場合には、例えば、熱可塑性樹脂、硬化樹脂による層を挙げることができる。

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレート等のアクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン−アクリル酸エステル樹脂等が挙げられる。なお、「（メタ）アクリル」は、アクリル又はメタクリルを意味する。

硬化樹脂による層は、硬化性樹脂組成物が硬化した層であり、硬化性樹脂組成物は、硬化性樹脂を含有する組成物である。硬化性樹脂組成物としては、例えば、熱硬化性樹脂を含有する熱硬化性樹脂組成物、電離放射線硬化性樹脂を含有する電離放射線硬化性樹脂組成物等が挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂（２液硬化型ポリウレタンも含む。）、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、珪素樹脂、ポリシロキサン樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、熱硬化性樹脂の硬化反応に関与する成分、例えば、触媒、硬化剤（架橋剤、重合開始剤、重合促進剤等を含む）等を含有してもよい。
電離放射線硬化性樹脂は、電離放射線の照射により架橋重合反応を生じ、３次元の高分子構造に変化する樹脂である。電離放射線は、電磁波及び荷電粒子線のうち、分子を重合又は架橋し得るエネルギー量子を有するものであり、紫外線（ＵＶ）及び電子線（ＥＢ）の他、Ｘ線、γ線等の電磁波、α線、イオン線等の荷電粒子線も包含するが、通常、紫外線（ＵＶ）又は電子線（ＥＢ）が使用される。電離放射線硬化性樹脂の中でも、電子線硬化性樹脂は、無溶剤化が可能であり、光重合用開始剤を必要とせず、安定な硬化特性が得られる。
電離放射線硬化性樹脂としては、例えば、電離放射線の照射により架橋可能な重合性不飽和結合、エポキシ基等を分子中に有するモノマー、オリゴマー、プレポリマー等の１種以上を使用することができる。

透明保護層１９の厚さは特に限定されることはないが、０．１μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。薄いと曲げ等による耐久性は高いが耐擦傷性では弱く、厚いと耐擦傷、傷には強いが曲げ等の変形に弱く割れ等が発生するため、上記範囲の厚さとすることによりバランスのよい透明保護層１９とすることができる。より好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下である。

光透過部２０は、光を透過させて観察者側に光を提供するための部位であり、本形態では孔やスリット等の空洞により形成されている。本形態の光透過部２０は、少なくとも光遮蔽層１６、着色絵柄遮蔽層１７、絵柄層１８を厚さ方向に貫通する孔やスリットであり、このような光透過部２０が透過型加飾スクリーン１０の層面の面内方向に複数配列されている。図３、図４には、本形態における光透過部２０の形状及び配列パターンを説明する図を示した。図３は映像源２側から透過型加飾スクリーン１０を見た視点による図である。図４は、図３に表れた透過型加飾スクリーン１０のうち、ある１つの配列方向に並ぶ光透過部２０を抽出して表した図である。本形態におけるある１つの配列方向は鉛直方向である。

本形態の光透過部２０は、図３、図４の視点（平面視）で四角形であり、このような四角形の光透過部２０がスクリーンの層面の面内方向の縦横に格子状に複数配列されている。そして、この複数の光透過部２０では、ある１つの配列方向（本形態では鉛直方向）に平行な方向の長さ（図４にｋ_１で表した大きさ）が、鉛直方向上方に配置される光透過部２０ほど長くなるように構成されている。
すなわち、ある１つの配列方向に並ぶ複数の光透過部２０では、当該ある１つの配列方向に平行な方向の光透過部２０の長さについて、映像源２から遠い位置に配置された光透過部２０の長さの方が、映像源２に近い位置に配置された光透過部２０の当該長さよりも長くなっている。つまり、ある１つの配列方向（本形態では鉛直方向）に並ぶ複数の光透過部２０に関し、映像源２から離隔するに従って、ある１つの方向に平行な方向の光透過部２０の長さが大きくなるように構成されている。
これにより、短焦点の映像源２から離隔した部位に配置されている光透過部２０にも光が十分に透過し、スクリーン全体として質の良い映像を提供することができる。映像情報や画像情報を有しない光源を用いた場合にも、例えば照明光として均質な光を出射することができ、観察者側に質の良い光を提供することができる。

本形態では、ある１つの配列方向を鉛直方向としたが、これに限らずある１つの配列方向を水平方向としてもよい。各光透過部の長さの考え方は同様である。

その他、光透過部２０のより具体的な形状は特に限定されることはないが、例えば円、楕円、三角形、四角形、五角形、六角形などの多角形でもよい。また光源から遠ざかる方向に開口が広がる形状（例えば台形形状）でも良い。

また光透過部２０の開口の態様ついては、必要に応じて適宜採用することができ、例えば次のような第一〜第三の例のような開口の態様とすることもできる。

第一の例として、隣り合う光透過部２０との１ピッチ分における光透過部２０の開口が占める割合で定義される開口率を一定とすることができる。これによれば絵柄層１８の絵柄の視認性を高めることができる。このときには、開口率が厳密に一定である必要はなく、以下のように定義する対象範囲Ｒ’内で開口率のばらつきが２０％以内であれば開口率が一定であると言える効果を奏するものとなる。
対象範囲Ｒ’の定義は次の通りである。図５に説明のための図を示した。
初めに、ある１つの光透過部２０を選択し（図５では中央の光透過部２０）、この選択された光透過部２０の開口と、これと隣り合う光透過部２０との４つの中間点Ｍを通る正方形、又は長方形Ｒを考える。この長方形は、横にｍ、縦にｎの長さを有しており、面積はｍ×ｎである。
そして対象範囲Ｒ’は、選択された光透過部２０を中心に５ｍ×５ｎの範囲とする。すなわち、この５ｍ×５ｎである対象範囲Ｒ’の内側に存在する光透過部２０の開口率のばらつきが２０％以内とされている。
なお、図５の例もそうであるが、対象範囲Ｒ’がスクリーンの端部からはみ出す場合には、スクリーン内のみが対象となり、はみ出した部分は考慮しない。
また、最初に選択される光透過部２０は特に限定されることはなく、いずれの光透過部２０であってもよい。

第二の例として、光透過部２０の開口の縦横比を一定とする態様でもよい。このときには開口の縦横比を一定としつつ、開口率を５％以上３０％以下の範囲で変化するように光透過部２０の開口形状を変化させることができる。

また、第三の例として、開口面積を一定として光透過部２０の縦横比を変化させる態様でもよい。このときには上記対象範囲Ｒ’の内側に存在する光透過部２０においてその開口面積が１０％以内のばらつきとすることができる。

図６は、他の形態を説明する図で図３に相当し、映像源２側から透過型加飾スクリーン１１０を見た視点による図である。図６では、透過型加飾スクリーン１１０の光透過部１２０の形態及び配列が表れている。透過型加飾スクリーン１１０は光透過部１２０の形態が透過型加飾スクリーン１０の光透過部２０と異なり、他の構成は透過型加飾スクリーン１０と同じなので、同じ符号を付して説明を省略する。

本形態の光透過部１２０は、図６の視点（平面視）で楕円形又は円形であり、このような楕円形又は円形の光透過部１２０がスクリーンの層面の面内方向の縦横に格子状に複数配列されている。そして、この複数の光透過部１２０でも、ある１つの配列方向（本形態では鉛直方向）に並んだ複数の光透過部１２０について、当該ある１つの配列方向に平行な方向の長さが、鉛直方向上方に配置される光透過部１２０ほど長くなるように構成されている。

すなわち、本形態では複数配列される光透過部１２０では、ある１つの配列方向を鉛直方向とし、当該鉛直方向に並ぶ光透過部１２０に関して、映像源２から遠い位置に配置されている光透過部１２０の鉛直方向の大きさの方が、映像源２に近い位置に配置されている光透過部１２０の鉛直方向の大きさよりも長くなっている。つまり、鉛直方向に並ぶ複数の光透過部１２０に関し、映像源２から離隔するに従って光透過部１２０の鉛直方向の大きさが大きくなるように構成されている。
これによっても、透過型加飾スクリーン２０と同様の効果を奏するものとなる。

図７には他の形態の光透過部２２０を有する透過型加飾スクリーン２１０を説明する図を示した。図７は図３に相当する図である。透過型加飾スクリーン２１０は光透過部２２０以外については上記した透過型加飾スクリーン１０と同じなので、同じ符号を付して説明を省略する。

透過型加飾スクリーン２１０は、スリット状の光透過部４２０が配列されたパターンを有しており、光透過部２２０は水平方向に延び、複数の光透過部２２０が鉛直方向に配列された形態である。そして、透過型加飾スクリーン２１０でも、ある１つの配列方向を鉛直方向とし、当該鉛直方向に並ぶ光透過部２２０に関して、映像源２から遠い位置に配置されている光透過部２２０の鉛直方向の大きさの方が、映像源２に近い位置に配置されている光透過部２２０の鉛直方向の大きさよりも長くなっている。つまり、鉛直方向に並ぶ複数の光透過部２２０に関し、映像源２から離隔するに従って光透過部２２０の鉛直方向の大きさが大きくなるように構成されている。
これによっても、透過型加飾スクリーン２０と同様の効果を奏するものとなる。

図８は他の形態を説明するための図であり、透過型投射システム３０１の断面図で、図２に相当する図である。図９は図３に相当し、映像源２側から透過型加飾スクリーン３１０を見た視点による図である。図９では、透過型加飾スクリーン３１０の光透過部３２０の形態及び配列が表れている。
図８からわかるように、透過型投射システム３０１は、映像源２及び透過型加飾スクリーン３１０を備えている。

透過型投射システム３０１では、短焦点型の映像源２が透過型加飾スクリーン３１０の鉛直方向中央と同じ高さ位置に配置されたシステムである。そしてそのため、透過型加飾スクリーン３１０は、上記した透過型加飾スクリーン１０の光透過部２０の代わりに光透過部３２０が適用された例である。従ってここでは光透過部３２０について説明する。他の部分は透過型加飾スクリーン１０と同じ符号を付して説明を省略する。

本形態の光透過部３２０は、図９の視点（平面視）で四角形であり、このような四角形の光透過部３２０がスクリーンの層面の面内方向の縦横に格子状に複数配列されている。そして、この複数の光透過部３２０では、ある１つの配列方向に並ぶ複数の光透過部３２０の、ある１つの配列方向を鉛直方向とし、当該鉛直方向に並ぶ複数の光透過部３２０において、鉛直方向の長さが、鉛直方向中央に配置される光透過部３２０に対して鉛直方向上方及び下方に配置される光透過部３２０ほど長くなるように構成されている。

すなわち、本形態では映像源２が、透過型加飾スクリーン３１０の平面視で該透過型加飾スクリーン３１０の鉛直方向中央に配置されているため、本形態でも鉛直方向に並ぶ光透過部３２０に関して、映像源２から遠い位置に配置される光透過部３２０の鉛直方向の長さの方が、映像源２に近い位置に配置される光透過部３２０の鉛直方向の辺の長さよりも長くなっている。つまり、鉛直方向に並ぶ複数の光透過部３２０に関し、映像源２から離隔するに従って光透過部３２０の鉛直方向の長さが大きくなるように構成されている。
これにより、短焦点の映像源２から離隔した部位の光透過部３２０にも光が十分に透過し、スクリーン全体として質の良い映像を提供することができる。映像情報や画像情報を有しない光源を用いた場合にも、例えば照明光として均質な光を出射することができ、観察者側に質の良い光を提供することができる。

図１０には他の形態の光透過部４２０を有する透過型加飾スクリーン４１０を説明する図を示した。図１０は図９に相当する図である。透過型加飾スクリーン４１０は光透過部４２０以外については上記した透過型加飾スクリーン３１０と同じなので、同じ符号を付して説明を省略する。

本形態の光透過部４２０は、図１０の視点（平面視）で四角形であり、このような四角形の光透過部４２０がスクリーンの面内方向の縦横に格子状に複数配列されている。そして、この複数の光透過部４２０では、光透過部３２０に比べて、その一部の光透過部４２０が傾斜して配置されていることがわかる。
より詳しくは、特に透過型加飾スクリーン４１０の外周部に近い位置に配置された光透過部４２０において、四角形の辺のうちの少なくとも１つの辺が延びる方向がシート面中央となる方向に傾けられている。

そしてこのような光透過部４２０においても、ある１つの配列方向に並ぶ複数の光透過部４２０のある１つの配列方向を鉛直方向とする。すると、図１０にａ、ｂで示したように、その鉛直方向の長さが、鉛直方向中央に配置される光透過部４２０（長さａ）に対して、鉛直方向上方及び下方に配置される光透過部４２０（長さｂ）の方が長くなるように構成されている。

このような透過型加飾スクリーン４１０でも上記した透過型加飾スクリーン３１０と同様の効果を奏するものとなる。また、本形態では光透過部４２０が上記のように傾いているので、映像源２から放射状に広がるように出射される光を透過しやすくなる。これによりさらにスクリーン面内の輝度の均一性を高めることができる。

ここまで説明した光透過部２０、１２０、２２０、３２０、４２０の各形態は、可能であれば組み合わせて適用することもでき、必ずしもいずれか単独で適用される必要はない。

また、光透過部２０、１２０、２２０、３２０、４２０は空洞であり、その内側は空気で満たされているが、これに限らず、光透過部内が透明樹脂により満たされていてもよい。

なお光透過部２０、１２０、２２０、３２０、４２０は光遮蔽層１６、着色絵柄遮蔽層１７、絵柄層１８を厚さ方向に貫通するものであったが、これに加えて透明保護層１９も貫通するように形成することもできる。

以上のような構成を備える透過型加飾スクリーン１０は例えば次のように作製できる。
粘着剤により積層された光遮蔽層１６、着色絵柄遮蔽層１７、絵柄層１８に対して、所望の形状及びパターンで光透過部２０を形成する。これは公知の孔開け工程により行うことができる。
このように形成された光遮蔽層１６、着色絵柄遮蔽層１７、絵柄層１８の積層体の面のうち、光遮蔽層１６の面に光拡散層１５を粘着剤により貼り付ける。さらに、絵柄層１８の面に透明保護層１９を粘着剤で貼り付け、透過型加飾スクリーン１０となる。

次に、透過型加飾スクリーン１０の作用について、光路例を示しながら説明する。ただし、図に表した光路例は概念的に光の進路を表したものであり、屈折の程度や反射の角度を精密に表したものではない。

映像源２から、透過型加飾スクリーン１０に映像光が投射されると映像源２から出光した光は図２に一点鎖線で示したように、放射状に広がりながら光拡散部１５に達する。そして図２に映像光Ｌ１、映像光Ｌ２で示したように、拡散光となって映像として視認できる光となるとともに、光透過部２０を透過して観察者Ａに届くため、映像光として観察者に視認される。
このとき、映像源２から最も離隔した位置に配置された光透過部２０に照射された映像光Ｌ１は、映像源２に最も近い位置に配置された光透過部２０に照射された映像光Ｌ２よりも、厚さ方向に対して大きな角度を有しているため、通常では光透過部２０の内壁面に達して遮断され易い。しかしながら本形態の光透過部２０によれば、上記説明した形態を有しているため、映像光が透過し易いため、映像源２から離隔した位置の光透過部２０においても観察者に対して質の高い映像を提供することができる。映像情報や画像情報を有しない光源を用いた場合にも、例えば照明光としてスクリーン外周部で暗くなることが防止され、観察者側に質の良い光を提供することができる。

一方、光拡散層１５に達した映像光Ｌ３は、拡散光となって映像として視認できる光となるが、光遮蔽層１６に達するためにここで吸収される。このように観察者に届かない映像光は光遮蔽層１６で適切に吸収されるため、他の映像光に影響を与えず観察者に届く映像光のコントラストを高めることができる。

このように、透過型加飾スクリーン１０によれば、コントラストの高い映像を提供することができるため、映像源２から映像光を投射している際には、観察者は絵柄層１８の絵柄でなく、適切な質の映像を見ることができる。
そして、透過型加飾スクリーン１０によれば、光透過部２０が映像源２の位置に基づいた開口形状を有しているので、映像源２から離隔した光透過部２０であっても映像光を透過させ易い。従って、透過型加飾スクリーン１０ではスクリーンの位置によらず均質な映像を提供することが可能となる。映像情報や画像情報を有しない光源を用いた場合には、例えば照明光としてスクリーン外周部で暗くなることが防止され、位置によらず均一性が良好な光を提供することができる。

一方、映像源２から光が投射されていないときには、光透過部２０を通しての光の提供がないため、観察者は絵柄層１８に現れているデザインを視認することができる。このとき、光遮蔽層１６により背面側（観察者側とは反対側）の光の少なくとも一部が吸収されるため、背面側が若干明るくても適切に絵柄層１８のデザインを見ることができる。
また、透過型加飾スクリーン１０によれば、光透過部２０の上記構成により、絵柄層１８を厚く形成することができるので、絵柄層１８に用いる材料の自由度が高まり、デザインバリエーションの高いスクリーンとなる。

従って、このような透過型加飾スクリーンは、優れた外観が求められる広い用途に適用することができる。例えば自動車の内装及び外装の用途、住宅及び商業用施設の用途、並びに家具の用途を挙げることができる。
自動車の内装及び外装の用途については、例えば自動内のディスプレイ表示器や警告ランプ、ルームランプ、フットランプ、イルミネーションランプ、車幅灯、ヘッドライト、テールランプ、及びウインカー等を挙げることができる。
住宅及び商業用施設の用途については、案内板、広告、看板等のディスプレイや、照明器具、窓、ショーウインドウなどの採光、照明、壁、扉、仕切り等に配置する埋め込みディスプレイ等を挙げることができる。
家具の用途については、例えばテレビや、キッチン、浴室、寝室、ドアホン等のディスプレイや、表示器を埋め込んだ家具、家電、机、椅子、棚、間仕切り、タンス、ゲタ箱、ベッド等、掃除機、冷蔵庫、炊飯器、電子レンジ、洗濯機等を挙げることができる。

１、３０１ 透過型投射システム
２ 映像源（光源）
１０、１１０、２１０、３１０、４１０ 透過型加飾スクリーン
１５ 光拡散層
１６ 光遮蔽層
１７ 着色絵柄遮蔽層
１８ 絵柄層
１９ 透明保護層
２０、１２０、２２０、３２０、４２０ 光透過部

Claims (5)

1. 光源から投射された光を観察者側に透過させる透過型加飾スクリーンであって、
   絵柄層と、
   光を散乱して透過する光拡散層と、を有し、
   前記絵柄層には、厚さ方向に貫通した光透過部が層面方向に複数配列されており、
   ある１つの配列方向に並ぶ複数の前記光透過部は、当該配列方向に平行な方向の長さが異なる形状を有している、
   透過型加飾スクリーン。
2. 前記絵柄層と前記光拡散層との間に、光を吸収する光遮蔽層が配置されており、前記光透過部は前記光遮蔽層も貫通している、請求項１に記載の透過型加飾スクリーン。
3. 光源と、
   前記光源から出射された光を透過する請求項１又は２に記載の透過型加飾スクリーンと、を備える、
   透過型投射システム。
4. 長さが異なる形状を有する複数の前記光透過部の当該長さは、前記光源に近い位置の前記光透過部より前記光源から遠い位置の前記光透過部の方が長い、請求項３に記載の透過型投射システム。
5. 前記光源の出光面と、前記透過型加飾スクリーンの表面との距離が１ｍ以内である請求項３又は４に記載の透過型投射システム。

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