JP6102193B2 - Screen and method for manufacturing screen - Google Patents
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Description
本発明は、映写機から投射された映像光を視認可能に表示するスクリーン及びスクリーンの製造方法に関する。 The present invention relates to a screen that displays image light projected from a projector so as to be visible and a method for manufacturing the screen.
通常、映写機から投射された映像光を視認可能に表示するスクリーンは、反射型、透過型を問わず映写機から投射された映像光を表示することを目的としており、観察者からみてスクリーンの反対側(背面側)を観察することができない。透過型のスクリーンでは背面から投射された映像光を観察者側(正面側)に透過することにより映像を表示するので背面側からの光を透過することは可能である。しかしながらこのような透過型のスクリーンでは、映像光の視野角を広げること等を目的として表面に凹凸が設けられたり、光拡散層が設けられており、光の透過は可能であるが背面側の様子を観察することはできない。 Usually, the screen that displays the image light projected from the projector in a viewable manner is intended to display the image light projected from the projector regardless of whether it is a reflective type or a transmissive type. (Back side) cannot be observed. In the transmissive screen, the image light is displayed by transmitting the image light projected from the back side to the observer side (front side), so that the light from the back side can be transmitted. However, in such a transmission type screen, the surface is provided with irregularities or a light diffusion layer for the purpose of widening the viewing angle of the image light, etc., and light transmission is possible. The situation cannot be observed.
特許文献1には、このような透過型のスクリーンに対して複数の孔を開ける等して透視性を有する部分を形成し、スクリーンの背景を視認することができる技術が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260260 discloses a technique that allows a transparent portion to be formed by forming a plurality of holes in such a transmission type screen to visually recognize the background of the screen.
また、特許文献2には、光を透過可能な単位プリズム形状と、複数の単位プリズム形状の間に配置される光吸収部と、裏面側に設けられて映像光を反射するとともに裏面からの光を透過可能な反射透過層と、が具備された半透過型反射スクリーンが開示されている。これによれば、単位プリズム形状を透過した映像光を反射透過層で反射させて観察者側に提供することによりスクリーンとして機能するとともに、単位プリズム形状を通して背面側の様子を観察することができるとされている。
Further,
しかしながら、特許文献1に開示されている構成のスクリーンでは、外光も映像光と同様に拡散してしまうためコントラストが低下する問題があった。これに対して特許文献2に開示されているような構成のスクリーンでは、光吸収部が具備されているので外光を吸収することができ、コントラストを向上させることは可能であるが、本来観察者側に提供されるべき光も多く吸収してしまい、表示させるべき映像光や背面側の様子を観察する際に明るさが不足するという問題があった。
However, the screen having the configuration disclosed in Patent Document 1 has a problem in that the contrast is lowered because external light is diffused in the same manner as image light. On the other hand, in the screen having the structure disclosed in
そこで本発明は上記した問題点に鑑み、映像を明るく表示することができるとともにコントラストも向上させることができ、いずれの側からも反対側の視認性に優れるスクリーンを提供することを課題とする。また当該スクリーンの製造方法を提供する。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a screen that can display an image brightly and can improve contrast, and has excellent visibility on either side. A method for manufacturing the screen is also provided.
以下、本発明について説明する。 The present invention will be described below.
請求項1に記載の発明は、映写機から投射された映像光を観察者に視認可能に表示するスクリーンであって、透光性を有するシート状の基材層と、基材層の一方の面に形成され、光を散乱する光散乱層と、を備え、光散乱層は、基材層の一方の面に沿って間隔を有して複数並べて配置され、光を透過する光透過部と、複数の光透過部間に配置され、光を散乱する光散乱部と、を有し、光散乱層の見込み角は、スクリーンを鉛直とした姿勢で観察者側に向かうにつれて上方となる角が、観察者側に向かうにつれて下方となる角より大きくなり、スクリーンを鉛直とした姿勢で、スクリーンを挟んで観察者とは反対側からの光の一部が光散乱部に達することなくスクリーンを透過するとともに、光散乱層に観察者側の斜め上方から入射した光の一部が光散乱部に達することなくスクリーンを透過する、スクリーンである。 The invention according to claim 1 is a screen that displays the image light projected from the projector so as to be visible to an observer, and has a translucent sheet-like base material layer and one surface of the base material layer. A light-scattering layer that scatters light, and a plurality of light-scattering layers arranged side by side along one surface of the base material layer and transmitting light, A light scattering portion that is disposed between a plurality of light transmission portions and scatters light, and a prospective angle of the light scattering layer is an angle that becomes upward as it goes to the viewer side in a posture in which the screen is vertical, greater than angle a downward toward the viewer side no longer, in vertical and posture of the screen, passing through the screen without a part of the light from the opposite side to reach the light scattering portion and the observer across the screen In addition, one of the light incident on the light scattering layer from diagonally above the viewer There passes through the screen without reaching the light scattering section is a screen.
ここで「見込み角」は、隣り合う光散乱部間における光透過部の対角線がスクリーンの法線と成す角のうち90°より小さい方の角度を意味する。 Here, the “expected angle” means an angle smaller than 90 ° among angles formed by the diagonal line of the light transmission part between the adjacent light scattering parts and the normal line of the screen.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のスクリーンにおいて、光散乱部には白色又は銀色の顔料を含有して散乱反射により光を散乱する。 According to a second aspect of the present invention, in the screen according to the first aspect, the light scattering portion contains a white or silver pigment and scatters light by scattering reflection.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のスクリーンにおいて、顔料が導電性を有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the screen according to the second aspect, the pigment has conductivity.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載のスクリーンにおいて、光散乱部には透明の樹脂と、該透明の樹脂とは屈折率が異なる粒子状の光散乱剤と、が充填され、光散乱部中を光が透過することにより光を散乱する。
The invention according to
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載のスクリーンにおいて、光透過部、及び光散乱部は、スクリーンが鉛直に配置された姿勢で所定の断面を有して水平方向に延びる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the screen according to any one of the first to fourth aspects, the light transmitting portion and the light scattering portion are horizontal with a predetermined cross section in a posture in which the screen is arranged vertically. Extend in the direction.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載のスクリーンにおいて、光透過部、及び光散乱部は所定の断面を有して円弧状に延びる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the screen according to any one of the first to fourth aspects, the light transmitting portion and the light scattering portion have a predetermined cross section and extend in an arc shape.
請求項7に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載のスクリーンにおいて、光散乱部が格子状に形成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the screen according to any one of claims 1 to 4, wherein the light scattering portions are formed in a lattice shape.
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれかに記載のスクリーンにおいて、光透過部と光散乱部との界面に黒化層が形成されている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the screen according to any one of the first to seventh aspects, a blackening layer is formed at the interface between the light transmitting portion and the light scattering portion.
請求項9に記載の発明は、請求項1〜8のいずれかに記載のスクリーンにおいて、光透過部は光を散乱させることなく光を透過する。
ここで、「光を散乱させることなく光を透過する」とは、意図的に光を散乱させる材料等を添加することなく形成されたことを意味し、材料中を光が透過するときに不可避的に散乱が生じることは許容される。
According to a ninth aspect of the present invention, in the screen according to any one of the first to eighth aspects, the light transmitting portion transmits light without scattering the light.
Here, “transmits light without scattering light” means that it is formed without intentionally adding a material that scatters light, and is unavoidable when light passes through the material. It is permissible for the scattering to occur.
請求項10に記載の発明は、請求項1〜9のいずれかに記載のスクリーンを製造する方法であって、基材層上に光透過部が所定の間隔で形成された中間シートに、光散乱部となるべき組成物を過剰に供給し、ブレードにより組成物を掻き取ることにより組成物を光透過部間に充填させる工程を具備する、スクリーンの製造方法である。
The invention according to
請求項11に記載の発明は、請求項1〜9のいずれかに記載のスクリーンを製造する方法であって、光散乱部の凹凸形状に対応した溝を有する金型に光散乱部となるべき組成物を過剰に供給し、ブレードにより組成物を掻き取るとともに前記溝に組成物を充填させる工程と、金型に基材層を接触させて組成物を硬化させて基材層上に光散乱部を形成した中間シートを作製する工程と、中間シートに光透過部となるべき組成物を供給して該光透過部を形成する工程と、を含む、スクリーンの製造方法である。 The invention according to claim 11 is a method for manufacturing the screen according to any one of claims 1 to 9, and should be a light scattering portion in a mold having a groove corresponding to the uneven shape of the light scattering portion. Supplying the composition in excess, scraping the composition with a blade and filling the groove with the composition, bringing the substrate layer into contact with the mold to cure the composition, and light scattering on the substrate layer A method for producing a screen, comprising: a step of producing an intermediate sheet in which a portion is formed; and a step of supplying the composition to be a light transmission portion to the intermediate sheet to form the light transmission portion.
本発明によれば、映像を明るく表示することができるとともに、外光の影響を減らすことができ、コントラストを向上させることが可能である。従って映像光や背面側の視認性にも優れたスクリーンとなる。 According to the present invention, an image can be displayed brightly, the influence of external light can be reduced, and contrast can be improved. Therefore, the screen is excellent in image light and visibility on the back side.
本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし本発明は当該実施形態に限定されるものではない。また、以下に示す各図では、分かりやすさのため形状を誇張して記載することがあり、見やすさのため繰り返しとなる符号は省略することがある。 The above-described operation and gain of the present invention will be clarified from embodiments for carrying out the invention described below. Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiment. Moreover, in each figure shown below, a shape may be exaggerated for easy understanding, and a repeated reference may be omitted for easy viewing.
[反射スクリーン]
図1は第一実施形態にかかるスクリーン100の斜視図であり、映写機10と併せて示した。スクリーン100と映写機10とで映像表示装置が構成されている。本実施形態のスクリーン100は、反射型のスクリーンのうち、常設されるタイプのもの(固定型反射スクリーン)である。従ってスクリーン100は図1からわかるようにAで表した観察者の側が正面となり、正面側に映写機10が設置され、これとは反対側(背面側物体Bが存在する側)が背面側となる。
[Reflective screen]
FIG. 1 is a perspective view of a
図2は、スクリーン100を設置した姿勢(すなわち、スクリーン面を鉛直に立てた姿勢)において図1にII−IIで示した線に沿った鉛直方向におけるスクリーン100の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。
2 shows a cross section of the
スクリーン100は、背面側からパネル111、該パネル111に貼合された積層体112を備えている。そして積層体112は、背面側から接着層113、光散乱層114、基材層117、接着層118、及びハードコート層119を備えている。以下、スクリーン100を構成するこれらの構成要素について説明する。図2では、図2の紙面左が背面側、紙面右が正面側(観察者側)、紙面上方が天、紙面下方が地となる。
The
パネル111は、ガラスパネルや樹脂パネル等、透光性を有する板状のパネルである。従って、パネル111を構成する部材としては公知の板ガラスや樹脂パネルを用いることができる。これにより固定型のスクリーンとして安定した設置が可能となる。
The
接着層113は、パネル111に積層体112を接着するための層である。接着層113を構成する材料としては、パネル111に積層体112を接着できるものであれば特に限定されず、公知の粘着剤、接着剤、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができる。接着層113を構成する材料としては、例えばアクリル系の粘着剤を用いることができ、さらに具体的にはアクリル系共重合体とイソシアネート化合物とを組み合わせた粘着剤を挙げることができる。ただし、接着層113を構成する材料は、スクリーン100の性質上、透光性、耐候性に優れることが好ましい。
The
接着層113の厚さは特に限定されないが、10μm以上100μm以下であることが好ましい。接着層113が薄過ぎるとパネル111と積層体112との密着性が低下する虞がある。また、接着層113が厚過ぎると接着層113の厚さを均一にすることが困難になる。
The thickness of the
光散乱層114は光透過部115及び光散乱部116を有し、図2に示した断面を有して図1に破線で表したように延在する。すなわち、図2に表れる断面を有して光透過部115及び光散乱部116がスクリーン面に沿った一方向(本実施形態では水平方向)に延びるように配置されるとともに、該一方向とは異なる方向のスクリーン面に沿って(本実施形態では鉛直方向)複数の光透過部115が配列されている。一方、光散乱部116は光透過部115の間に配置されている。図3には光散乱層114の一部を拡大した図を示した。
The
光透過部115は、光を透過する部位であり、光透過部115のうち基材層117側の面とその反対側面(接着層113側の面)とは平行に形成されている。これによって、後に説明するようにスクリーン100を通して背面側の景色がさらに見やすくなる。好ましくは光透過部は光を散乱させることなく透過する。これにより背面側の景色の見易さが向上する。ここに「光を散乱させることなく透過する」とは、意図的に散乱させる材料等を添加することなく形成された部位であることを意味し、材料中を光が透過するときに不可避的に散乱が生じることは許容される。
The
光透過部115を構成する材料としては、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の1つ以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂(電離放射線硬化型樹脂等)を挙げることができる。
Examples of the material constituting the
光散乱部116は、隣り合う2つの光透過部115間に形成される部位である。すなわち、上記したように光透過部115はシート面に沿った方向に所定の間隔で並列され、光透過部115間には、略三角形断面を有する凹部が形成されている。本実施形態における凹部は、パネル111側(背面側)に底辺、基材層117側(正面側)に該底辺に対向する頂点を有する三角形の断面を有した溝であり、ここに光散乱部116を構成する材料が充填されることにより光散乱部116が形成されている。従って光散乱部116も凹部に基づいた断面を具備している。
The
光散乱部116は、ここに照射された光を散乱反射することができるように構成された部位である。そのため、光散乱部116には光を散乱反射するための材料が充填されている。そのための材料は特に限定されることはないが、例としては、白色顔料や銀色顔料等の光散乱剤を混ぜた硬化性樹脂が挙げられる。白色顔料は、例えば、酸化チタン、二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛などの金属酸化物が挙げられる。銀色顔料としては、例えば、アルミニウム、クロムなどの金属が挙げられる。これにより効率よく光を散乱反射させることができる。また、硬化性樹脂は光透過部115を構成する材料と同様のものを用いることができる。
また、光散乱部116を透明なバインダー樹脂と該バインダー樹脂とは屈折率が異なる透明な散乱剤とを混合させた材料で構成してもよい。透明なバインダー樹脂としては光透過部115と同様なものを用いることができる。一方、当該透明な散乱剤としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル及びスチレンを中心としたモノマーを重合して得られた架橋粒子が挙げられる。当該架橋粒子の具体例としては、ガンツ化成株式会社製のガンツパール(登録商標)が挙げられる。上記架橋粒子は、アクリル酸エステル及びスチレンとの混合比を変えることによって、屈折率を制御することができる。例えば、アクリル比を高くすることで屈折率を1.49程度にすることができ、スチレン比を高くすることで屈折率を1.59程度にすることができる。また、散乱剤にはウレタン架橋粒子を用いることも可能である。当該ウレタン架橋粒子の具体例としては、根上工業株式会社製のアートパール(登録商標)が挙げられる。また、散乱剤は中空粒子にすることも可能である。
The
Further, the
光散乱部116の屈折率(上記した硬化性樹脂、又はバインダー樹脂の屈折率)は光透過部115の屈折率と同じであることが好ましい。これにより光透過部115と光散乱部116との界面における屈折、及びこれによる波長分散を防止することができ、画面に観察される虹状のムラ(模様)の発生を抑制できる。
ただし、光散乱部116の屈折率と光透過部115の屈折率とを異なるように形成することを妨げるものではない。例えば光散乱部116の屈折率を光透過部115の屈折率よりも低くなるように形成すれば、界面に入射する光が全反射臨界角より大きい場合、全反射を利用して光を反射することができる。
The refractive index of the light scattering portion 116 (the refractive index of the curable resin or binder resin described above) is preferably the same as the refractive index of the
However, this does not prevent the
また、光散乱部116には導電性を有する材料を用いることもできる。これによれば光散乱層をいわゆるタッチパネルとして構成することが可能となり、その機能を付加することが可能である。光散乱部116に導電性を付与するための手段は特に限定されることはないが、光を散乱反射するための材料に金属等の導電性の材料を用いることを挙げることができる。
The
さらに、本実施形態では光散乱部116は次のような特徴を有する構成を備えている。図3を参照しつつ説明する。
2つの光散乱部116の間には上記のように光透過部115が配置される。従って、図3にIIIa、IIIbで示したように光透過部115の対角線に相当する線を定義することができる。すなわち、隣り合う光散乱部116の向かい合う辺について、一方の辺の観察者側端部と他方の辺の背面側端部を結ぶ線IIIa、及び、一方の辺の背面側端部と他方の辺の観察者側端部とを結ぶ線IIIbを考える。
当該2つの線IIIa、IIIbのうち、観察者側に向かうにつれて上方となる線IIIaがスクリーン100の法線と成す角で90°より小さい方の角度を第一の見込み角θ1とする。一方、観察者側に向かうにつれて下方となる線IIIbがスクリーン100の法線と成す角で90°より小さい方の角度を第二の見込み角θ2とする。
本実施形態では、θ1>θ2である。これにより後述のように観察者側からの外光の一部を効率よく背面側に透過させることが可能となる。
Furthermore, in the present embodiment, the
Between the two
Of the two lines IIIa and IIIb, an angle formed by an upper line IIIa and a normal line of the
In the present embodiment, θ 1 > θ 2 . As a result, as described later, a part of the external light from the observer side can be efficiently transmitted to the back side.
ここでθ1は40°以上70°以下であることが好ましい。この範囲の角度で上方からスクリーンに入射する外光が多いからである。
一方、θ2に関しては、映写機10から出射された下方からの映像光を効率よく光散乱部116に照射させ、これを観察者側に提供する観点から、映像光の光軸がスクリーン法線となす角よりθ2を小さくすることが好ましい。映写機の設置位置は映写機の仕様により異なるが、通常の映写機の設置位置を考慮すれば、θ2は15°以上40°未満であることが好ましい。
Here, θ 1 is preferably 40 ° or more and 70 ° or less. This is because there is much external light incident on the screen from above at an angle in this range.
On the other hand, regarding θ 2 , from the viewpoint of efficiently irradiating the
本実施形態では光散乱部116の断面が三角形である例を説明したが、必ずしもこれに限らず、光散乱部が台形であってもよい。このときには台形の脚部が上記三角形断面の斜辺に相当する。また、三角形断面の斜辺、台形断面の脚部は曲線状、折れ線状であってもよい。図4に各例の光散乱部の断面形状を表した。図4(a)が台形断面の光散乱部116aの例、図4(b)が斜辺が凸状の曲線の光散乱部116bの例、図4(c)が斜辺が凹状の曲線の光散乱部116cの例、及び図4(d)が斜辺が折れ線状の光散乱部116dの例である。
In the present embodiment, the example in which the
図5には、光散乱部の断面うち底辺側(光透過部間に形成される溝の開口側)が凹状に形成されている例の光散乱部116eを表した。この場合、当該凹状の内側には隣接する接着層113の接着剤が充填される。このような凹状を有することにより、凹状の部分における界面での屈折や散乱を利用することができ、さらに光を制御するための要素とすることができる。
FIG. 5 shows a
また、散乱反射をさせ易くするという観点から光散乱部116と光透過部115との界面を微小な凹凸が無数に形成された面であるマット面としてもよい。
Further, from the viewpoint of facilitating scattering and reflection, the interface between the
光散乱部116が並列されるピッチは特に限定されないが、10μm以上200μm以下であることが好ましい。光散乱部116のピッチが狭すぎると、光散乱層114による後述の効果である外光の透過機能が低減する虞があるとともに、微細形状になるので加工が困難になる。一方、光散乱部116のピッチが広すぎると、金型で成形する際に材料の離型性が低下する傾向にある。
光散乱部116の断面のうち、パネル111側(背面側)の幅は特に限定されないが、5μm以上150μm以下であることが好ましい。この幅が狭すぎると微細形状になるので加工が困難になる。一方、この幅が広すぎると金型で成形する際に材料の離型性が低下する傾向にある。
The pitch at which the
Of the cross section of the
光散乱部116の厚さ方向の大きさ(図3の紙面左右方向)は特に限定されないが、10μm以上200μm以下であることが好ましい。光散乱層114が薄過ぎると光散乱部116の高さ(厚さ方向の大きさ)が不足して所望の光学的効果が低減してしまったり、光散乱部116の加工自体が困難になったりする虞がある。一方、光散乱層114が厚過ぎると逆に光散乱部116が高くなりすぎ、そのための金型の製造、及び金型からの材料の離型性が低下し、生産性が悪くなる虞がある。
The size of the
図2に戻り、基材層117について説明する。基材層117は、光散乱層114を形成するための基材となる層である。
従って基材層117は、透光性を有するとともに光散乱層114の変形を防止できるように支持する。かかる観点から、基材層117を構成する材料の具体例として例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等のうちの1つ以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂(電離放射線硬化型樹脂等)を挙げることができる。
Returning to FIG. 2, the
Accordingly, the
基材層117の厚さは特に限定されないが、25μm以上300μm以下であることが好ましい。基材層117の厚さがこの範囲を外れると、加工性に問題を生じる虞がある。例えば、基材層117が薄過ぎればしわが生じやすくなる。また、基材層117が厚過ぎれば、スクリーン100を製造する工程のうち中間工程において巻き取りが困難になる。
Although the thickness of the
ここで基材層117の屈折率は光散乱層114の光透過部115の屈折率とと同じであってもよいし、異なっていてもよい。ただし両者間で屈折率差があるとその界面で光が偏向されてしまう可能性が高まるので、同じ材料であること、又は異なる材料であっても屈折率差が小さい、あるいは屈折率差がないことが好ましい。
Here, the refractive index of the
接着層118は、ハードコート層119を基材層117の面のうち光散乱層114とは反対側の面に貼り付けるための層である。接着層118に用いられる材料は特に限定されることはないが、上記の目的を有し、透光性を備えていれば各種材料を用いることができる。これには例えば公知の粘着剤、接着剤、紫外線硬化樹脂、電離放射線硬化樹脂、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができる。例えばアクリル系の粘着剤を用いることができ、さらに具体的にはアクリル系共重合体とイソシアネート化合物とを組み合わせた粘着剤を挙げることができる。
The
接着層118の厚さは特に限定されないが、10μm以上100μm以下であることが好ましい。接着層118が薄過ぎるとハードコート層119と光散乱層114との密着性が低下する虞がある。また、接着層118が厚過ぎると接着層118の厚さを均一にすることが困難になる。
The thickness of the
ハードコート層119は、表面保護を目的として、スクリーン100のうちパネル111とは反対側の最表面に設けられる層である。ハードコート層119は透明な樹脂層として形成することができ、擦り傷、表面汚染に対する耐性の観点から、硬化性樹脂が硬化してなる樹脂硬化層として形成することが好ましい。
具体的には電離放射線硬化性樹脂、その他公知の硬化性樹脂等を要求性能に応じて適宜採用すればよい。電離放射線硬化性樹脂としては、アクリレート系、オキセタン系、シリコーン系等が挙げられる。例えば、アクリレート系の電離放射線硬化性樹脂は、単官能(メタ)アクリレートモノマー、2官能(メタ)アクリレートモノマー、3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーなどの(メタ)アクリル酸エステルモノマー、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステルオリゴマー乃至は(メタ)アクリル酸エステルプレポリマーなどからなる。さらに3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーを例示すれば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等がある。
The
Specifically, an ionizing radiation curable resin, other known curable resins, or the like may be appropriately employed according to the required performance. Examples of the ionizing radiation curable resin include acrylate-based, oxetane-based, and silicone-based resins. For example, acrylate-based ionizing radiation curable resins include monofunctional (meth) acrylate monomers, bifunctional (meth) acrylate monomers, (meth) acrylate monomers such as trifunctional or higher (meth) acrylate monomers, urethane (meta ) Acrylate, epoxy (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate and other (meth) acrylate ester oligomers or (meth) acrylate ester prepolymers. Examples of tri- or higher functional (meth) acrylate monomers include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and the like.
また、ハードコート層119には、耐汚染性向上の機能を追加してもよい。これは例えばシリコーン系化合物、フッ素系化合物などを添加することにより可能となる。さらにその他の機能として帯電防止性向上、撥水性向上の機能を有するものとしてもよい。
帯電防止性向上のために用いることができる材料としては、電子伝導タイプではPEDOT−PSS(PEDOT(Poly(3,4−ethylenedioxythiophene);3,4−エチレンジオキシチオフェンポリマー)とPSS(poly(styrenesulfonate);スチレンスルホン酸ポリマー)とを共存)などが挙げられ、イオン導電タイプではリチウム塩系材料等が挙げられる。
また、撥水性向上のために用いることができる材料としては、フッ素系化合物等が挙げられる。
Further, the
As materials that can be used for improving the antistatic property, PEDOT-PSS (PEDOT (Poly (3,4-ethylenedioxythiophene); 3,4-ethylenedioxythiophene polymer) and PSS (polynesulfonate) are used for the electron conduction type. ); A styrene sulfonic acid polymer)), and the ionic conductive type includes lithium salt materials.
Examples of materials that can be used to improve water repellency include fluorine compounds.
以上説明した構成を具備するスクリーン100は例えば次のように製造することができる。
The
スクリーン100は、パネル111に積層体112を貼合することによって製造することができ、積層体112は、例えば次のように作製することが可能である。
The
積層体112のうち、光散乱層114は金型ロールを用いる方法により形成する。すなわち、円筒状であるロールの外周面に光散乱層114の光透過部115の形状に対応した複数の溝が設けられた金型ロールを準備する。そして金型ロールとこれに対向するように配置されたニップロールとの間に、基材層117となる基材を挿入する。このとき基材の一方の面には接着層118が予め形成されていることが好ましい。その際には、接着層118が他にくっついてしまわないように、接着層118の表面のうち基材と反対側の表面には剥離シートが付けられている。そして、基材のうち接着層118が配置されていない側の面と金型ロールとの間に光透過部115を構成する組成物を供給しながら金型ロール及びニップロールを回転させる。これにより金型ロールの表面に形成された溝内に光透過部115を構成する組成物が充填され、該組成物が金型ロールの表面形状に沿ったものとなる。
Of the laminate 112, the
ここで、光透過部115を構成する組成物としては、上記したものが好ましいが、さらに具体的には次の通りである。すなわち、光硬化型プレポリマー(P1)に、反応性希釈モノマー(M1)及び光重合開始剤(I1)を配合した光硬化型樹脂組成物を用いることができる。
Here, as a composition which comprises the light
上記光硬化型プレポリマー(P1)としては、例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリチオール系等のプレポリマーを挙げることができる。 Examples of the photocurable prepolymer (P1) include epoxy acrylate-based, urethane acrylate-based, polyether acrylate-based, polyester acrylate-based, and polythiol-based prepolymers.
また、上記反応性希釈モノマー(M1)としては、例えば、ビニルピロリドン、2−エチルヘキシルアクリレート、β−ヒドロキシアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等を挙げることができる。 Examples of the reactive dilution monomer (M1) include vinyl pyrrolidone, 2-ethylhexyl acrylate, β-hydroxy acrylate, and tetrahydrofurfuryl acrylate.
また、上記光重合開始剤(I1)としては、例えば、ヒドロキシベンゾイル化合物(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインアルキルエーテル等)、ベンゾイルホルメート化合物(メチルベンゾイルホルメート等)、チオキサントン化合物(イソプロピルチオキサントン等)、ベンゾフェノン化合物(ベンゾフェノン等)、リン酸エステル化合物(1,3,5−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド等)、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。これらの中から、光硬化型樹脂組成物を硬化させるための照射装置及び光硬化型樹脂組成物の硬化性から任意に選択することができる。なお、光透過部115の着色防止の観点から好ましいのは、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン及びビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイドである。
Examples of the photopolymerization initiator (I1) include hydroxybenzoyl compounds (2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzoin alkyl ether, etc.), benzoyl Formate compounds (such as methylbenzoylformate), thioxanthone compounds (such as isopropylthioxanthone), benzophenone compounds (such as benzophenone), phosphate compounds (1,3,5-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,4,6) -Trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, etc.), benzyldimethyl ketal and the like. Among these, the irradiation device for curing the photocurable resin composition and the curability of the photocurable resin composition can be arbitrarily selected. From the viewpoint of preventing coloring of the
これらの光硬化型プレポリマー(P1)、反応性希釈モノマー(M1)及び光重合開始剤(I1)は、それぞれ、1種類で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 These photocurable prepolymer (P1), reactive diluent monomer (M1) and photopolymerization initiator (I1) can be used alone or in combination of two or more.
金型ロールと基材との間に挟まれ、ここに充填された光透過部115を構成する組成物に対し、基材側から光照射装置により光を照射する。これにより、光透過部115を構成する組成物を硬化させ、その形状を固定させることができる。そして、離型ロールにより金型ロールから基材層117及び基材層117上に並列された光透過部115を離型する。
Light is irradiated from the base material side by a light irradiation device to the composition constituting the
次に、複数の光透過部115間に形成された凹部に光散乱部116を形成する。図6にその過程の一場面を表した。上記した光散乱部116を構成する組成物120(電離放射線硬化性樹脂やその他公知の硬化性樹脂に、上記した光を反射して散乱する材料を所定の濃度で分散させた組成物)を光透過部115間の凹部115aに過剰に供給する。次いで、ブレード121により光透過部115の上面をスキージして余分な組成物を掻きとって除去するとともに、凹部115a内に組成物を充填する。
このようにして充填された組成物120に対して適切な硬化方法を適用して硬化性樹脂を硬化させる。これにより光散乱部116が形成され、光散乱層114となる。
Next, a
An appropriate curing method is applied to the
次に、接着層118にハードコート層119を積層する。なお、接着層118が紫外線硬化樹脂、光硬化性樹脂等からなる場合には、積層後に紫外線又は光を照射して硬化させればよい。
また、光散乱層114のうち基材層117とは反対側には接着層113を積層する。
Next, a
Further, an
以上のように作製した積層体112を接着層113によりパネル111に貼合することでスクリーン100を製造することができる。
The
スクリーン100には上記した各層のいずれかに、他の機能を付加させるための構成を備えてもよい。これには例えば、紫外線吸収剤、熱線吸収剤、又は近赤外線吸収剤を添加し、紫外線吸収機能、熱線吸収機能、又は近赤外線吸収機能を備えさせることが挙げられる。
The
近赤外線吸収機能は、近赤外線吸収剤(近赤外線吸収色素)を上記した各層の1つ又は複数に添加したり、塗布したりすることにより向上させることができる。近赤外線吸収色素としては、800nm以上1100nm以下の波長領域の光を吸収するものを用いることが好ましい。該波長領域の近赤外線の透過率が20%以下であることが好ましく、10%以下であることがさらに好ましい。一方で、近赤外線吸収色素は可視光領域、即ち、380nm以上780nm以下の波長領域で、十分な透過率を有することが好ましい。 The near-infrared absorbing function can be improved by adding or applying a near-infrared absorbing agent (near-infrared absorbing dye) to one or more of the above layers. As the near-infrared absorbing dye, it is preferable to use one that absorbs light in a wavelength region of 800 nm to 1100 nm. The near-infrared transmittance in the wavelength region is preferably 20% or less, and more preferably 10% or less. On the other hand, the near-infrared absorbing dye preferably has a sufficient transmittance in the visible light region, that is, in the wavelength region of 380 nm to 780 nm.
紫外線吸収機能は、以下に例示する紫外線吸収剤を上記した各層の1つ又は複数に添加したり、塗布したりすることにより向上させることができる。紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(TINUVIN P、TINUVIN P FL、TINUVIN 234、TINUVIN 326、TINUVIN 326 FL、TINUVIN 328、TINUVIN 329、TINUVIN 329 FL、全てBASFジャパン株式会社製)や、トリアジン系紫外線吸収剤(TINUVIN 1577 ED、BASFジャパン株式会社製)、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤(CHIMASSORB 81、CHIMASSORB 81 FL、全てBASFジャパン株式会社製)、ベンゾエート系紫外線吸収剤(TINUVIN 120、BASFジャパン株式会社製)等が挙げられる。
The ultraviolet absorbing function can be improved by adding or applying an ultraviolet absorber exemplified below to one or more of the above layers. Examples of ultraviolet absorbers include benzotriazole ultraviolet absorbers (TINUVIN P, TINUVIN P FL, TINUVIN 234, TINUVIN 326, TINUVIN 326 FL, TINUVIN 328, TINUVIN 329, TINUVIN 329 FL, all manufactured by BASF Japan Ltd.), and triazine. Ultraviolet absorber (TINUVIN 1577 ED, manufactured by BASF Japan Ltd.), benzophenone ultraviolet absorber (CHIMASSORB 81, CHIMASORB 81 FL, all manufactured by BASF Japan Ltd.), benzoate ultraviolet absorber (
熱線吸収機能は、以下に例示する熱線吸収剤を上記した各層の1つ又は複数に添加したり、塗布したりすることにより向上させることができる。熱線吸収剤としては、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)又はスズドープ酸化インジウム(ITO)、フタロシアニン化合物等の金属酸化物超微粒子などが挙げられる。 The heat ray absorbing function can be improved by adding or applying a heat ray absorbent exemplified below to one or more of the above-described layers. Examples of the heat ray absorbent include metal oxide ultrafine particles such as antimony-doped tin oxide (ATO) or tin-doped indium oxide (ITO) and phthalocyanine compounds.
次に、スクリーン100を図1のようにして設置したときの作用について説明する。図2に模式的な光路例を示した。なお当該光路例は概念的に示したものであり、屈折、反射の程度等を厳密に表したものではない。以下同様である。
Next, the operation when the
映写機10(図1参照)から投射された映像光L101は、ハードコート層119、及び接着層118を透過して光散乱層114の光散乱部116に到達する。光散乱部116に到達した映像光L101は、光散乱部116によって散乱反射される。そして、散乱反射された光の一部が映写機10側、すなわち観察者側に向きが変えられる。そしてスクリーン100から出射して観察者に映像として提供される。
スクリーン100によれば、光散乱部116に達した映像光が吸収されることなく散乱反射されて観察者に出射されるので、明るい映像光を提供することができる。すなわち、映写機10からの映像光を効率よく観察者側に反射させて出射することが可能である。
The image light L101 projected from the projector 10 (see FIG. 1) passes through the
According to the
一方、スクリーン100の背面側からスクリーン100を通過して観察者に達する光はL102による。すなわち、背面側からの光L102は光散乱部116に達することなくスクリーン100を透過して観察者に観察される。従って、基材層117の面(パネル111の面)に対して平行な面である光透過部115の基材層117側の面及びその反対側の面を介して背面側からの光が観察者に提供されるので、明確に明るくスクリーン100の背面側を観察することができる。
On the other hand, the light that passes through the
さらに、観察者側の上方からスクリーン100に照射される外光L103は、ハードコート層119、及び接着層118を透過して光散乱部116に達することなく光透過部115を透過して背面側に抜ける。従って外光L103は観察者側に到達することがなく映像光に影響を及ぼさないことからコントラストを向上させることができる。
Further, the external light L103 irradiated on the
観察者側からの外光は天井からの電灯光、窓ガラスからの太陽光等が多く、斜め上方からスクリーン100に照射される成分が多い。これに対してスクリーン100では、光散乱部116において第一の見込み角θ1を第二の見込み角θ2に対して大きくしているので、外光L103のように従来よりも多くの外光を背面側に透過させることができる。
従って、スクリーン100によれば映像光を効果的に観察者側に提供するとともに外光は背面側に透過させ映像光に影響を与えないようにすることが可能となる。これによりコントラストが向上する。
さらにスクリーン100はコントラストを向上させるための手段として光を吸収させる部位を設けていないので、映像光や背面からの透過光を吸収してしまうことがなく明るい映像光及び明るい背面側の景色を提供すること可能となる。
The external light from the observer side is mostly electric light from the ceiling, sunlight from the window glass, and the like, and there are many components that irradiate the
Therefore, according to the
Furthermore, since the
例えばこのようなスクリーン100を、これまでオフィス等で用いられていたスクリーンの代わりにする等、従来のスクリーン用途に用いることができる。これに加えその他にも、ガラス張りで店内を視認できる店舗のショーウィンドウのガラスにスクリーン100を適用し、スクリーン100に効果的な映像を投射すれば、映像と店内とをいずれも視認することができ、ディスプレイ効果を向上させることができる。
For example, such a
図7は第一の変形例にかかるスクリーン200の層構成を説明する図であり、図2に相当する図である。スクリーン200では、積層体212において、基材層117の位置がスクリーン100の積層体112に対して異なるのみである。すなわち、スクリーン200では基材層117が光散乱層114の背面側に配置される。このような構成でも光散乱層114の形態はスクリーン100と同じであるから、同様の効果を奏するものとなる。
FIG. 7 is a view for explaining the layer structure of the
スクリーン200のうち、光散乱層114は次のように製造することができる。図8(a)〜図8(c)にスクリーン200における光散乱層114の製造方法の一場面を説明する図を示した。
すなわち、光散乱部116の凹凸形状を形成可能な溝を有する金型を準備し、図8(a)に表れるように、該溝に光散乱部116となるべき組成物125を充填する。当該充填は、金型に対して組成物125を過剰に供給し、これをブレードによりスキージすることにより行うことができる。そして図8(a)に示したように金型に対して基材層117を接触させ、直線矢印で示した方向から光を当てる等して適切な硬化方法により組成物125を硬化させる。
これを離型させると、図8(b)に表れているように基材層117上に光散乱部116が配列された中間シートを得ることができる。
次に、図8(c)に示したように、基材層117のうち光散乱部116が配置された側から光透過部115となるべき組成物を供給して光透過部115を形成する。
これにより光散乱層114が形成される。
In the
That is, a mold having a groove capable of forming the uneven shape of the
When this is released, an intermediate sheet in which the
Next, as shown in FIG. 8C, the
Thereby, the
図9は第二の変形例にかかるスクリーン300の層構成を説明する図であり、図2に相当する図である。スクリーン300では、積層体312において、光散乱層314の光散乱部316の形態がスクリーン100の光散乱部116に対して異なる。すなわち、スクリーン300では図9からもわかるように、光散乱部316の厚さ方向大きさ(図9の紙面左右方向大きさ)が複数の光散乱部316で異なるように構成されている。より具体的には、鉛直方向下部に配置されている光散乱部316から上部に配置されている光散乱部316につれて厚さ方向大きさが大きくなるように構成されている。
これによれば、スクリーン300の斜め下方に配置された映写機10(図1参照)に近い光散乱部316側で厚さ方向が小さく、映写機10に遠い光散乱部316側で厚さ方向が大きいので、映像光をより均一に観察者側に提供することが可能となる。
FIG. 9 is a view for explaining the layer structure of the
According to this, the thickness direction is small on the
図10は第三の変形例にかかるスクリーン400について説明する図であり、図10(a)はスクリーン400の正面図、図10(b)は図10(a)のXb−Xbで示した線に沿った厚さ方向断面図である。
図10(b)からわかるように、スクリーン400の幅方向中央(図10(a)のXb−Xbの位置)における各層の形態はスクリーン300と同じである。しかしながら、スクリーン400では、図10(a)からわかるように、光透過部415及び光散乱部416の長手方向に延びる形態が、スクリーン300と異なる。すなわち、光透過部415及び光散乱部416は正面視で円弧状に延びている。そして複数の光透過部415及び光散乱部416は同心円状に並べられている。
これにより、特にスクリーン400の幅方向の両端部近傍において映像光の水平方向成分を観察者側に偏向することができ、水平方向においても均一性高く観察者に映像光を提供することができる
10A and 10B are diagrams for explaining a
As can be seen from FIG. 10B, the form of each layer at the center in the width direction of the screen 400 (the position of Xb-Xb in FIG. 10A) is the same as that of the
Accordingly, the horizontal component of the image light can be deflected toward the viewer, particularly near both ends in the width direction of the
図11は第四の変形例にかかるスクリーン500について説明する図であり、図11(a)はスクリーン500の正面図、図11(b)はスクリーン500の鉛直方向における厚さ方向断面図、図11(c)はスクリーン500の水平方向における厚さ方向断面図である。図11(b)、図11(c)ではいずれもハードコート層119が配置された側が観察者側である。
11A and 11B are diagrams for explaining a
図11(a)からわかるように、スクリーン500では、光散乱層514において、水平方向に延びる光散乱部316及び鉛直方向に延びる光散乱部516が交差するように格子状に配置されている。そして光散乱部316及び光散乱部516に囲まれるように光透過部515が形成される。
ここで、水平方向に延びる光散乱部316は図11(b)からわかるように上記したスクリーン300と同様の形態である。
一方、鉛直方向に延びる光散乱部516は図11(c)からわかるように、所定の断面形状を有して構成されている。光散乱部516の断面形状は、上記したスクリーン100の光散乱部116の第一及び第二の見込み角の関係を満たす必要はないが、図11(c)に示したようにスクリーン500の水平方向において映像光の均一性を向上することができる形状であることが好ましい。
これにより、鉛直方向、水平方向のいずれにも均一性の高い明るい映像光を観察者に提供することができる。
ここで、光散乱部516に充填される材料は上記した光散乱部116と同様のものを適用することができる。
As can be seen from FIG. 11A, in the
Here, the
On the other hand, the
Thereby, bright image light with high uniformity can be provided to the observer in both the vertical direction and the horizontal direction.
Here, as the material filled in the
図12は第二実施形態にかかるスクリーン600の層構成を表す図であり、図2に相当する。スクリーン600では、スクリーン100に対して基材層117が光散乱層614の背面側に配置されるとともに、光散乱層614の光散乱部616の三角形断面における底辺が観察者側に配置される向きである点で相違する。図13に光散乱層614の一部を拡大した図を表した。
FIG. 12 is a diagram illustrating a layer configuration of a
本実施形態のスクリーン600でもスクリーン100と同様の見込み角の関係を有する。詳しくは次の通りである。図13に示したように、2つの光散乱部616の間には上記のように光透過部615が配置され、XIIIa、XIIIbで示したように光透過部615の対角線に相当する線を定義することができる。すなわち、隣り合う光散乱部616の向かい合う辺について、一方の辺の観察者側端部と他方の辺の背面側端部を結ぶ線XIIIa、及び、一方の辺の背面側端部と他方の辺の観察者側端部とを結ぶ線XIIIbを考える。
当該2つの線XIIIa、XIIIbのうち、観察者側に向かうにつれ上方となる線XIIIaがスクリーン600の法線と成す角で90°より小さい方の角度を第一の見込み角θ3とする。一方、観察者側に向かうにつれ下方となる線XIIIbがスクリーン600の法線と成す角で90°より小さい方の角度を第二の見込み角θ4とする。
本実施形態では、θ3>θ4である。これにより観察者側からの外光の一部を効率よく背面側に透過させることが可能となる。
なお、光透過部615、光散乱部616を構成する材料は上記した光透過部115、光散乱部116で説明した通りである。
The
Of the two lines XIIIa and XIIIb, the angle formed by the line XIIIa, which becomes higher as it goes toward the viewer, is smaller than 90 ° with respect to the normal of the
In the present embodiment, θ 3 > θ 4 is satisfied. Thereby, a part of the external light from the observer side can be efficiently transmitted to the back side.
The materials constituting the
スクリーン600による光路例は次の通りである。図12に示した。
映写機10(図1参照)から投射された映像光L601は、ハードコート層119、及び接着層118を透過して光散乱層614の光散乱部616に到達する。光散乱部616に到達した映像光L601は、光散乱部616によって散乱反射される。そして、散乱反射された光の一部が映写機10側、すなわち観察者側に向きが変えられる。そしてスクリーン600から出射して観察者に映像として提供される。
スクリーン600によれば、光散乱部616に達した映像光が吸収されることなく散乱反射されて観察者に出射されるので、明るい映像光を提供することができる。すなわち、映写機10からの映像光を効率よく観察者側に反射させて出射することが可能である。
An example of an optical path by the
The image light L601 projected from the projector 10 (see FIG. 1) passes through the
According to the
一方、スクリーン600の背面側からスクリーン600を通過して観察者に達する光はL602による。すなわち、背面側からの光L602は光散乱部616に達することなくスクリーン600を透過して観察者に観察される。従って、基材層117の面(パネル111の面)に対して平行な面である光透過部615の基材層117側の面及びその反対側の面を介して背面側からの光が観察者に提供されるので、明確に明るくスクリーン600の背面側を観察することができる。
On the other hand, the light that passes through the
さらに、観察者側の斜め上方からスクリーン600に照射される外光L603は、ハードコート層119、及び接着層118を透過して光散乱部616に達することなく光透過部615を透過して背面側に抜ける。従って外光L603は観察者側に到達することがなく映像光に影響を及ぼさないことからコントラストを向上させることができる。
Further, the external light L603 irradiated on the
観察者側からの外光は天井からの電灯光、窓ガラスからの太陽光等が多く、斜め上方からスクリーン600に照射される成分が多い。これに対してスクリーン600では、光散乱部616において第一の見込み角θ3を第二の見込み角θ4に対して大きくしているので、外光L603のように従来よりも多くの外光を背面側に透過させることができる。
従って、スクリーン600によれば映像光を効果的に観察者側に提供するとともに外光は背面側に透過させ映像光に影響を与えないようにすることが可能となる。これによりコントラストが向上する。
さらにスクリーン600はコントラストを向上させるための手段として光を吸収させる部位を設けていないので、映像光や背面からの透過光を吸収してしまうことがなく明るい映像光及び明るい背面側の景色を提供すること可能となる。
The external light from the observer side is mostly electric light from the ceiling, sunlight from the window glass, and the like, and there are many components that irradiate the
Therefore, according to the
Furthermore, since the
図14にはスクリーン600の変形例を説明する図を示した。図14は当該変形例のうち光散乱層614’の一部を拡大した図であり、図13に相当する図である。図14からわかるように本変形例では光散乱部616’の斜辺に黒化層616aが形成されている。
黒化層616aは、背面側となる層と観察者側となる層の少なくとも2つの層が積層された形態を有している。背面側(図14の紙面左側)は光を吸収可能な黒色の層、正面側(図14の紙面右側)は光を反射可能な層(アルミニウムや銅、銀等)とされている。
FIG. 14 shows a diagram for explaining a modification of the
The
これによれば、さらに図14に示した光路例L604のような背面側からの外光を黒化層616aの光吸収可能な黒色の層にて吸収することができ、コントラストの向上を図ることが可能である。また、図14に示した光路例L605のような映写機側からの映像光は光を反射可能な層により反射して観察者側に出射され、明るい映像を提供することができる。
According to this, external light from the back side like the optical path example L604 shown in FIG. 14 can be absorbed by the black layer capable of absorbing light of the
[透過スクリーン]
図15は第三実施形態にかかるスクリーン700の斜視図であり、映写機20と併せて示した。本実施形態のスクリーン700は、透過型のスクリーンのうち、常設されるタイプのもの(固定型透過スクリーン)である。従ってスクリーン700は図15からわかるようにAで表した観察者の側が正面側となり、これとは反対側である背面側に映写機20が設置される。
[Transparent screen]
FIG. 15 is a perspective view of a
図16は、スクリーン700を設置した姿勢(スクリーン面を鉛直に立てた姿勢)において図15にXVI−XVIで示した線に沿った鉛直方向におけるスクリーン700の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。
FIG. 16 shows a section of the
スクリーン700は、背面側からパネル111、及び該パネル111に貼合された積層体712を備えている。そして、積層体712は、背面側から接着層113、光散乱層714、基材層117、接着層118、及びハードコート層119を備えている。
従って、スクリーン700は上記説明したスクリーン100の光散乱層114の代わりに光散乱層714を適用した点で異なる。さらに詳しくは、スクリーン100の光散乱層114の光散乱部116に代えて光散乱部716を適用した点で相違する。従ってここでは光散乱部716について説明する。
The
Accordingly, the
光散乱部716は、ここに照射された光を散乱させつつ透過することができるように構成されている。そのため、光散乱部716には光を透過しつつ散乱させるための材料が充填されている。そのための材料は特に限定されることはないが、材料の例としては、透明なバインダー樹脂と該バインダー樹脂とは屈折率が異なる透明な散乱剤とを混合させた材料が好ましい。透明なバインダー樹脂としては光透過部115と同様なものを用いることができる。
一方、当該透明な散乱剤としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル及びスチレンを中心としたモノマーを重合して得られた架橋粒子が挙げられる。当該架橋粒子の具体例としては、ガンツ化成株式会社製のガンツパール(登録商標)が挙げられる。上記架橋粒子は、アクリル酸エステル及びスチレンとの混合比を変えることによって、屈折率を制御することができる。例えば、アクリル比を高くすることで屈折率を1.49程度にすることができ、スチレン比を高くすることで屈折率を1.59程度にすることができる。また、散乱剤にはウレタン架橋粒子を用いることも可能である。当該ウレタン架橋粒子の具体例としては、根上工業株式会社製のアートパール(登録商標)が挙げられる。また、散乱剤は中空粒子にすることも可能である。これにより効率よく光を透過散乱することができる。
なお、光散乱部716の屈折率(バインダー樹脂の屈折率)は光透過部115の屈折率と同じであることが好ましい。これにより光透過部115と光散乱部716との界面における屈折、及びこれによる波長分散を防止することができ、画面に観察される虹状のムラ(模様)の発生を抑制できる。
光散乱部716のその他の構成は光散乱部116と同様である。
The
On the other hand, examples of the transparent scattering agent include cross-linked particles obtained by polymerizing monomers mainly composed of (meth) acrylic acid ester and styrene. Specific examples of the crosslinked particles include Gantz Pearl (registered trademark) manufactured by Gantz Kasei Co., Ltd. The cross-linked particles can be controlled in refractive index by changing the mixing ratio of acrylic acid ester and styrene. For example, the refractive index can be made about 1.49 by increasing the acrylic ratio, and the refractive index can be made about 1.59 by increasing the styrene ratio. Further, urethane cross-linked particles can be used as the scattering agent. Specific examples of the urethane cross-linked particles include Art Pearl (registered trademark) manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd. The scattering agent can also be hollow particles. Thereby, light can be efficiently transmitted and scattered.
Note that the refractive index of the light scattering portion 716 (the refractive index of the binder resin) is preferably the same as the refractive index of the
Other configurations of the
また、スクリーン700の製造方法についても、光散乱部716に充填すべき材料を上記のものに変更するのみでスクリーン100と同様の方法を適用することが可能である。
As for the method for manufacturing the
次に、スクリーン700を図15のようにして設置したときの作用について説明する。図16に模式的な光路例を示した。
Next, the operation when the
映写機20(図15参照)から投射された映像光L701は、パネル111、及び接着層113を透過して光散乱層714の光散乱部716に到達する。光散乱部716に到達した映像光L701は、光散乱部716の作用により透過散乱される。そして、散乱された光は、スクリーン700から出射して観察者に映像として提供される。
Video light L701 projected from the projector 20 (see FIG. 15) passes through the
このようにスクリーン700によれば効率よく映像を観察者に提供することが可能である。
As described above, according to the
スクリーン700の背面側からスクリーン700を通過して観察者に達する光はL702による。すなわち、背面側からの光L702は光散乱部716に達することなくスクリーン700を透過して観察者に観察される。従って、基材層117の面(パネル111の面)に対して平行な面である光透過部115の基材層117側の面及びその反対側の面を介して背面側からの光が観察者に提供されるので、明確に明るくスクリーン700の背面側を観察することができる。
The light that passes through the
さらに、観察者側の斜め上方からスクリーン700に照射される外光L703は、ハードコート層119、及び接着層118を透過して光散乱部716に達することなく光透過部115を透過して背面側に抜ける。従って外光L703は観察者側に到達することがなく映像光に影響を及ぼさないことからコントラストを向上させることができる。
Further, the external light L 703 irradiated to the
観察者側からの外光は天井からの電灯光、窓ガラスからの太陽光等が多く、斜め上方からスクリーン700に照射される成分が多い。これに対してスクリーン700では、光散乱部716に見込み角がスクリーン100と同様に形成されているので、外光L703のように従来よりも多くの外光を背面側に透過させることができる。
従って、スクリーン700によれば映像光を効果的に観察者側に提供するとともに外光は背面側に透過させ映像光に影響を与えないようにすることが可能となる。これによりコントラストが向上する。
さらにスクリーン700はコントラストを向上させるための手段として光を吸収させる部位を設けていないので、映像光や背面からの透過光を吸収してしまうことがなく明るい映像光及び明るい背面側の景色を提供すること可能となる。
The outside light from the observer side is mostly electric light from the ceiling, sunlight from the window glass, and the like, and there are many components irradiated on the
Therefore, according to the
Further, since the
以上説明したスクリーン200〜600の各形態についてもスクリーン700と同様に光散乱部に用いられる材料を変更することにより透過型スクリーンとすることが可能である。
Similarly to the
また、以上では固定型のスクリーンについて説明したが、パネル111の代わりに可撓性を有する保護層を適用することにより巻き取り及び展開可能なロール型スクリーンとすることができる。保護層は基材層117と同様の材料により構成することが可能である。
In addition, although the fixed type screen has been described above, a roll type screen that can be wound and unfolded can be obtained by applying a flexible protective layer instead of the
実施例1では、図2に示した例のスクリーンに具備される基材層及びここに積層される光散乱層からなる積層体を作製して評価をおこなった。図17には実施例1で作製した光散乱層の形状を表した。すなわち次の通りである。
・光透過部(光散乱部)のピッチ:185μm
・光透過部の断面のうち背面側の大きさ:117μm
・光透過部の断面のうち隣り合う光散乱部の観察者側間の大きさ:181μm
・光散乱部の三角形断面の底辺の大きさ:68μm(ただし、三角形断面のうち頂点においてわずかであるが大きさがあり4μmであった。)
・光散乱部の厚さ方向大きさ:150μm
・光散乱部の三角形断面の地側となる辺のスクリーン法線となす角:20°
・光散乱部の三角形断面の天側となる辺のスクリーン法線となす角:0°
・上記より計算されるθ1:50.4°
・上記より計算されるθ2:38.0°
In Example 1, a laminate comprising a base material layer provided on the screen of the example shown in FIG. 2 and a light scattering layer laminated thereon was produced and evaluated. FIG. 17 shows the shape of the light scattering layer produced in Example 1. That is, as follows.
・ Pitch of light transmitting part (light scattering part): 185 μm
-The size of the back side of the cross section of the light transmission part: 117 μm
-Size between observer side of adjacent light scattering portions in cross section of light transmitting portion: 181 μm
The size of the bottom of the triangular cross section of the light scattering portion: 68 μm (however, the size of the triangular cross section is slightly at the apex but 4 μm).
・ Thickness direction of light scattering part: 150 μm
・ An angle formed by the screen normal of the side that is the ground side of the triangular cross section of the light scattering portion: 20 °
・ An angle between the screen normal of the side that becomes the top side of the triangular section of the light scattering part: 0 °
-Θ 1 calculated from the above: 50.4 °
-Θ 2 calculated from the above: 38.0 °
このような光散乱層を次のように作製した。
基材層としてポリエステルフィルム(コスモシャイン(登録商標)A4300、厚さ100μm、東洋紡績株式会社製)を用意し、当該基材層の一方の面側に上述したようにして光透過部を形成した。すなわち、光硬化型樹脂組成物(屈折率1.55)を基材層に塗布して所定の金型で賦型した後、当該光硬化型樹脂組成物に紫外線を照射して硬化させ、金型を離型して光透過部を形成した。
次に、光透過部間に、光散乱部を構成するための組成物(屈折率1.55のバインダーに酸化チタン20質量部を混合した。)を用いて上述したようにして光散乱部を形成した。すなわち、光透過部間に形成された凹部に光散乱部を構成するための上記組成物を過剰に供給し、ブレードによりスキージして余分な組成物を掻きとって除去するとともに凹部に組成物を充填し、凹部に充填された組成物に紫外線を照射して硬化させることによって光散乱部を形成した。
Such a light scattering layer was produced as follows.
A polyester film (Cosmo Shine (registered trademark) A4300,
Next, between the light transmission parts, the light scattering part is formed as described above using the composition for forming the light scattering part (20 parts by mass of titanium oxide is mixed in a binder having a refractive index of 1.55). Formed. That is, the above composition for constituting the light scattering portion is excessively supplied to the concave portion formed between the light transmitting portions, the squeegee is removed by scraping with a blade, and the composition is removed in the concave portion. The light scattering portion was formed by filling and curing the composition filled in the recesses by irradiating with ultraviolet rays.
一方、比較例1では、図18に示したように長方形断面の光散乱部を有する光散乱層を作製した。すなわち次の通りである。
・光透過部(光散乱部)のピッチ:185μm
・光透過部の上下方向大きさ:117μm
・光散乱部の上下方向大きさ:68μm
・光散乱部の断面のうち地側となる辺のスクリーン法線となす角:0°
・光散乱部の断面のうち天側となる辺のスクリーン法線となす角:0°
・光散乱部の厚さ方向大きさ:150μm
・上記より計算されるθ1=θ2:38.0°
On the other hand, in Comparative Example 1, a light scattering layer having a light scattering portion having a rectangular cross section was produced as shown in FIG. That is, as follows.
・ Pitch of light transmitting part (light scattering part): 185 μm
・ Vertical size of light transmission part: 117μm
・ Vertical size of light scattering part: 68μm
-Angle formed by the screen normal of the ground side of the cross section of the light scattering part: 0 °
・ An angle formed with the screen normal of the side on the top side of the cross section of the light scattering portion: 0 °
・ Thickness direction of light scattering part: 150 μm
Calculated from the above θ 1 = θ 2 : 38.0 °
実施例1、比較例1で作製した積層体(光散乱層)について「正面ゲイン」及び「透明性」の評価を行った。正面ゲインの大きさは明るい映像光の観察の指標となり、この値が大きいことにより明るい映像光の観察ができることを意味する。また、透明性は、スクリーンの背面側の視認性を評価する指標となり、透明性に優れることにより明確に背面側を視認することができる。さらに、正面ゲインと透明性の評価により、コントラストについても評価することができる。例えば正面ゲインが高く、さらに透明性が高いことによりコントラストは向上する。一方、正面ゲインが高くても透明性が低いといわゆる外光の拡散反射が大きいことを意味し、映像光への影響が大きくなってコントラストは低下する。 “Front gain” and “transparency” of the laminate (light scattering layer) produced in Example 1 and Comparative Example 1 were evaluated. The magnitude of the front gain serves as an index for observing bright video light, and a large value means that bright video light can be observed. Further, the transparency is an index for evaluating the visibility of the back side of the screen, and the back side can be clearly visually recognized by being excellent in transparency. Furthermore, the contrast can also be evaluated by evaluating the front gain and transparency. For example, the contrast is improved by high front gain and high transparency. On the other hand, if the transparency is low even if the front gain is high, it means that the so-called diffuse reflection of the external light is large, and the influence on the image light is increased and the contrast is lowered.
正面ゲインの評価は次のように行った。図19に評価のための装置設定を模式的に表した。スクリーン面を鉛直に設置した上記積層体に対して、観察者側の下方斜め45°から光源(メタルハライドファイバー光源、IMH−250、シグマ光機株式会社)により白色光を投射した。
初めに積層体の面上に照度計(T−1H、コニカミノルタオプティクス株式会社)を設置し、積層体に照射される光の照度を測定した。
次に照度計を除去し、積層体から所定の距離離隔した位置の正面に輝度計(LS−110、コニカミノルタオプティクス株式会社)を設置して輝度(正面輝度)を測定した。
正面ゲインは、「π・正面輝度/照度」により算出した。
The front gain was evaluated as follows. FIG. 19 schematically shows apparatus settings for evaluation. White light was projected on the above-mentioned laminate in which the screen surface was installed vertically by a light source (Metal Halide Fiber Light Source, IMH-250, Sigma Kogyo Co., Ltd.) from 45 ° below the observer side.
First, an illuminance meter (T-1H, Konica Minolta Optics, Inc.) was installed on the surface of the laminate, and the illuminance of light irradiated on the laminate was measured.
Next, the illuminance meter was removed, and a luminance meter (LS-110, Konica Minolta Optics Co., Ltd.) was installed in front of the position separated from the laminate by a predetermined distance, and luminance (front luminance) was measured.
The front gain was calculated by “π · front luminance / illuminance”.
一方、透明性は目視により評価し、実施例1と比較例1とを相対的に比較し、良好である方を○、他方を×とした。 On the other hand, the transparency was evaluated by visual observation, and Example 1 and Comparative Example 1 were relatively compared.
また、コントラストは、正面ゲイン及び透明度の結果、並びに目視により総合的に評価をした。 Further, the contrast was comprehensively evaluated by the results of the front gain and the transparency, and visually.
表1に結果を示す。正面ゲインはその値とともに、目視でも評価を行い、スクリーンとしての実用を考慮した場合に良好であれば「○」、良好とはいえないが実用可能であれば「△」、実用することができない程度であれば「×」で評価した。 Table 1 shows the results. The front gain is evaluated by visual observation together with the value, and when considering practical use as a screen, it is “◯” if it is good, but it is not good but “△” if practical, it cannot be put into practical use. If it was a grade, it evaluated by "x".
表1からわかるように、実施例1に備えられる光散乱層では、正面ゲイン及び透明性においていずれも比較例1に備えられる光散乱層よりも優れ、その結果、コントラストも良好であった。 As can be seen from Table 1, the light scattering layer provided in Example 1 was superior to the light scattering layer provided in Comparative Example 1 in both front gain and transparency, and as a result, the contrast was also good.
10 映写機
20 映写機
100 スクリーン
111 パネル
112 積層体
113 接着層
114 光散乱層
115 光透過部
116 光散乱部
117 基材層
118 接着層
119 ハードコート層
200 スクリーン
300 スクリーン
314 光散乱層
316 光散乱部
400 スクリーン
414 光散乱層
415 光透過部
416 光散乱部
500 スクリーン
514 光散乱層
515 光透過部
516 光散乱部
600 スクリーン
614 光散乱層
615 光透過部
616 光散乱部
700 スクリーン
714 光散乱層
716 光散乱部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
透光性を有するシート状の基材層と、
前記基材層の一方の面に形成され、光を散乱する光散乱層と、を備え、
前記光散乱層は、
前記基材層の一方の面に沿って間隔を有して複数並べて配置され、光を透過する光透過部と、
複数の前記光透過部間に配置され、光を散乱する光散乱部と、を有し、
前記光散乱層の見込み角は、前記スクリーンを鉛直とした姿勢で観察者側に向かうにつれて上方となる角が、前記観察者側に向かうにつれて下方となる角より大きくなり、
前記スクリーンを鉛直とした姿勢で、
前記スクリーンを挟んで前記観察者とは反対側からの光の一部が前記光散乱部に達することなく前記スクリーンを透過するとともに、
前記光散乱層に観察者側の斜め上方から入射した光の一部が前記光散乱部に達することなく前記スクリーンを透過する、スクリーン。 A screen that displays the image light projected from the projector so as to be visible to an observer,
A sheet-like base material layer having translucency;
A light scattering layer formed on one surface of the base material layer for scattering light, and
The light scattering layer is
A plurality of light emitters arranged side by side along one surface of the base material layer and transmitting light;
A light scattering portion that is disposed between the plurality of light transmission portions and scatters light,
Visual angle of the light scattering layer, angle a upwardly toward the observer side in a posture in which the vertical of the screen, greater than angle a downward toward the viewer side no longer,
With the screen in a vertical position,
While passing a part of the light from the side opposite to the observer across the screen without reaching the light scattering portion,
A screen in which a part of light incident on the light scattering layer from an oblique upper side on the viewer side passes through the screen without reaching the light scattering portion .
前記基材層上に前記光透過部が所定の間隔で形成された中間シートに、前記光散乱部となるべき組成物を過剰に供給し、ブレードにより前記組成物を掻き取ることにより前記組成物を前記光透過部間に充填させる工程を具備する、スクリーンの製造方法。 A method for producing the screen according to claim 1,
To the intermediate sheet in which the light transmission portions are formed at predetermined intervals on the base material layer, the composition to be the light scattering portion is excessively supplied, and the composition is scraped off with a blade. A method for manufacturing a screen, comprising a step of filling the space between the light transmitting portions.
前記光散乱部の凹凸形状に対応した溝を有する金型に前記光散乱部となるべき組成物を過剰に供給し、ブレードにより前記組成物を掻き取るとともに前記溝に組成物を充填させる工程と、
前記金型に前記基材層を接触させて前記組成物を硬化させて前記基材層上に前記光散乱部を形成した中間シートを作製する工程と、
前記中間シートに前記光透過部となるべき組成物を供給して該光透過部を形成する工程と、を含む、スクリーンの製造方法。 A method for producing the screen according to claim 1,
A step of supplying an excessive amount of the composition to be the light scattering portion to a mold having a groove corresponding to the uneven shape of the light scattering portion, scraping the composition with a blade, and filling the groove with the composition; ,
Producing the intermediate sheet in which the base material layer is brought into contact with the mold to cure the composition to form the light scattering portion on the base material layer;
Supplying a composition to be the light transmission part to the intermediate sheet to form the light transmission part.
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