JPWO2017038452A1 - 透明スクリーン、透明スクリーン組立体、透明スクリーンの製造方法、および透明スクリーン組立体の製造方法 - Google Patents

Abstract

前後方向に並ぶ複数の透明板（３０，４０）と、複数の前記透明板に挟まれ、前方または後方から投映される映像を前方のユーザに表示し、かつ後方の背景を前記ユーザに視認させるスクリーン本体（５０）とを備える透明スクリーン（２０）であって、前記透明スクリーンの外縁の一部に直交する断面において、前記透明スクリーンが湾曲状であり、且つ、前記スクリーン本体よりも曲率半径方向外側の前記透明板（３０）の板厚方向中心線（３１）の長さが前記スクリーン本体よりも曲率半径方向内側の前記透明板（４０）の板厚方向中心線（４１）の長さよりも長い、透明スクリーン。

Description

本発明は、透明スクリーン、透明スクリーン組立体、透明スクリーンの製造方法、および透明スクリーン組立体の製造方法に関する。

通常のスクリーンは、前方または後方から投映される映像を前方のユーザに表示するが、映像の表示に特化しているため、かつ後方の背景をユーザに視認させることはできない（例えば特許文献１参照）。

日本国特開２０１２−３２５１３号公報

後方の背景をユーザに視認させることができる透明スクリーンの開発過程で、透明スクリーンの形状を平坦状から湾曲状に変更すると、透明スクリーンの端面に大きな段差が生じるという問題が生じた。

図１は、参考形態による透明スクリーンの断面図である。透明スクリーン１２０を基準としてユーザ１１０側を前方、透明スクリーン１２０を基準としてユーザ１１０とは反対側を後方と呼ぶ。図１では左側が前方であり右側が後方であるが、左側が後方であり右側が前方でもよい。つまり、図１では透明スクリーン１２０の左側にユーザ１１０がいるが透明スクリーン１２０の右側にユーザ１１０がいてもよい。

透明スクリーン１２０は、前方または後方から投映される映像を前方のユーザ１１０に表示し、かつ後方の背景をユーザ１１０に視認させる。透明スクリーン１２０は、前後方向視で例えば矩形状である。

透明スクリーン１２０は、湾曲状の形状を有する。透明スクリーン１２０は、図１ではユーザ１１０に向けて凸の形状を有するが、ユーザ１１０に向けて凹の形状を有してもよい。

図１に示すように、透明スクリーン１２０の外縁の一部に直交する断面において、透明スクリーン１２０は湾曲状である。ここで、「湾曲状」とは、円弧状、楕円弧状などを含む。

透明スクリーン１２０は、前後方向に並ぶ複数の透明板１３０、１４０と、複数の透明板１３０、１４０に挟まれるスクリーン本体１５０とを備える。複数の透明板１３０、１４０は、スクリーン本体１５０を前後両側から挟むことで、スクリーン本体１５０を前後両側から保護する。スクリーン本体１５０は、前方または後方から投映される映像を前方のユーザ１１０に表示し、かつ後方の背景をユーザ１１０に視認させる。透明スクリーン１２０は、保持部材１６０によって保持される。

保持部材１６０は、外側面保持部１６１と、内側面保持部１６２とを有する。外側面保持部１６１は、透明スクリーン１２０の曲率半径方向外側の主表面を保持する。「曲率半径方向外側」とは、法線方向両側のうち、曲率中心とは反対側のことである。一方、内側面保持部１６２は、透明スクリーン１２０の曲率半径方向内側の主表面を保持する。「曲率半径方向内側」とは、法線方向両側のうち、曲率中心側のことである。

ところで、複数の透明板１３０、１４０は、主表面の大きさが同じ複数の透明平板を加熱しながら湾曲状に曲げたものである。主表面の大きさは、板厚方向中心面の大きさと読み替えることができる。板厚方向中心面は、湾曲状に曲げるときに引張応力も圧縮応力もほとんど作用しないので、曲げの前後で板厚方向中心面の大きさはほとんど変化しない。

図１に示す断面において、透明スクリーン１２０は湾曲状であり、且つ、曲率半径方向外側の透明板１３０の板厚方向中心線１３１の長さが曲率半径方向内側の透明板１４０の板厚方向中心線１４１の長さと同じである。ここで、板厚方向中心線とは、板を板厚方向に二等分する線である。板厚方向中心線の長さは、湾曲状の板厚方向中心線に沿って計測する。

図１に示す断面において、複数の透明板１３０、１４０の板厚方向中心線１３１、１４１の長さが同じであると、複数の透明板１３０、１４０の端面に大きな段差Ｄが生じる。この場合に、図１に示すように透明スクリーン１２０の両方の主表面を同程度に保持しようとすると、透明スクリーン１２０越しに視認可能な背景を外側面保持部１６１が狭める。一方、この場合に、透明スクリーン１２０越しに視認可能な背景の大きさを確保する目的で、外側面保持部１６１を短くすると、透明スクリーン１２０の曲率半径方向外側の主表面を十分に保持できず、透明スクリーン１２０の安定性が悪い。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、透明スクリーン越しに視認可能な背景の大きさを確保でき、且つ透明スクリーンを安定的に保持できる、湾曲状の透明スクリーンの提供を主な目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
前後方向に並ぶ複数の透明板と、複数の前記透明板に挟まれ、前方または後方から投映される映像を前方のユーザに表示し、かつ後方の背景を前記ユーザに視認させるスクリーン本体とを備える透明スクリーンであって、
前記透明スクリーンの外縁の一部に直交する断面において、前記透明スクリーンが湾曲状であり、且つ、前記スクリーン本体よりも曲率半径方向外側の前記透明板の板厚方向中心線の長さが前記スクリーン本体よりも曲率半径方向内側の前記透明板の板厚方向中心線の長さよりも長い、透明スクリーンが提供される。

本発明の一態様によれば、透明スクリーン越しに視認可能な背景の大きさを確保でき、且つ透明スクリーンを安定的に保持できる、湾曲状の透明スクリーンが提供される。

参考形態による透明スクリーンの断面図である。 一実施形態による透明スクリーンの断面図である。 図２のIII−III線に沿った透明スクリーンの断面図である。 一実施形態による透明スクリーンの製造方法のフローチャートである。 一実施形態による透明スクリーン組立体の断面図である。 一実施形態によるスクリーン組立体の製造方法のフローチャートである。 一実施形態による反射型の透明スクリーンの断面図である。 図７に示す反射型のスクリーン本体の詳細な断面図である。 一実施形態による透過型の透明スクリーンの断面図である。 図９に示す透過型のスクリーン本体の詳細な断面図である。 変形例による透過型の透明スクリーンの断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。

図２は、一実施形態による透明スクリーンの断面図である。図３は、図２のIII−III線に沿った透明スクリーンの断面図である。透明スクリーン２０を基準としてユーザ１０側を前方、透明スクリーン２０を基準としてユーザ１０とは反対側を後方と呼ぶ。図２および図３では左側が前方であり右側が後方であるが、左側が後方であり右側が前方でもよい。つまり、図２および図３では透明スクリーン２０の左側にユーザ１０がいるが、透明スクリーン２０の右側にユーザ１０がいてもよい。

透明スクリーン２０は、前方または後方から投映される映像を前方のユーザ１０に表示し、かつ後方の背景をユーザ１０に視認させる。透明スクリーン２０は、少なくとも映像が投映されない場合に後方の背景をユーザ１０に視認させることができればよく、映像が投映される場合に後方の背景をユーザ１０に視認させてもよいし視認させなくてもよい。透明スクリーン２０は、前後方向視で例えば矩形状である。

尚、本実施形態の透明スクリーン２０は、前後方向視で、略矩形状であるが、例えば略三角形状、円形状などでもよく、多種多様の形状であってよい。

透明スクリーン２０は、湾曲状の形状を有する。透明スクリーン２０は、図２ではユーザ１０に向けて凸の形状を有するが、ユーザ１０に向けて凹の形状を有してもよい。

図２に示すように、透明スクリーン２０の外縁の一部に直交する第１断面において、透明スクリーン２０は湾曲状である。本明細書において、「外縁」とは、主表面の外縁である。また、「湾曲状」とは、円弧状、楕円弧状などを含む。

一方、図３に示すように、透明スクリーン２０の外縁の他の一部に直交する第２断面において、透明スクリーン２０は平坦状である。図２に示す第１断面と、図３に示す第２断面とは、互いに垂直な断面である。

透明スクリーン２０は、前後方向に並ぶ複数の透明板３０、４０と、複数の透明板３０、４０に挟まれるスクリーン本体５０とを備える。透明スクリーン２０は、保持部材６０によって保持される。

複数の透明板３０、４０は、それぞれ、主表面と、該主表面に対し垂直な端面とを有する。複数の透明板３０、４０は、それぞれ、主表面と端面との境界部に不図示の傾斜面を有してもよい。傾斜面は、面取などによって形成され、主表面および端面の両方に対し斜めとされる。

複数の透明板３０、４０は、スクリーン本体５０を前後両側から挟むことで、スクリーン本体５０を前後両側から保護する。複数の透明板３０、４０は、それぞれ、例えばガラス板である。複数のガラス板と、これらのガラス板に挟まれるスクリーン本体５０とで合わせガラスが構成できる。

スクリーン本体５０を挟む複数のガラス板は、それぞれ、未強化ガラス、強化ガラスのいずれでもよい。未強化ガラスは、溶融ガラスを板状に成形し、徐冷したものである。成形方法としては、フロート法、フュージョン法などが挙げられる。強化ガラスは、物理強化ガラス、化学強化ガラスのいずれでもよい。物理強化ガラスは、均一に加熱したガラス板を軟化点付近の温度から急冷し、ガラス表面とガラス内部との温度差によってガラス表面に圧縮応力を生じさせることで、ガラス表面を強化したものである。化学強化ガラスは、イオン交換法などによってガラス表面に圧縮応力を生じさせることで、ガラス表面を強化したものである。

スクリーン本体５０を挟む複数のガラス板のうち、少なくとも１つのガラス板が強化ガラスであれば、透明スクリーン２０の耐久性を向上できる。

スクリーン本体５０を挟む複数のガラス板のうち、スクリーン本体５０の前方に配設されるガラス板が強化ガラスであり、スクリーン本体５０の後方に配設されるガラス板が未強化ガラスであれば、後方からの飛来物により万一未強化ガラスが割れた際に、スクリーン性能を維持する事ができる。未強化ガラスは、強化ガラスに比べて、粉々に割れにくいためである。

スクリーン本体５０を挟む複数のガラス板のうち、スクリーン本体５０の後方に配設されるガラス板が強化ガラスであり、スクリーン本体５０の前方に配設されるガラス板が未強化ガラスであれば、前方からの飛来物により万一未強化ガラスが割れた際に、スクリーン性能を維持する事ができる。未強化ガラスは、強化ガラスに比べて、粉々に割れにくいためである。

スクリーン本体５０を挟む複数のガラス板のそれぞれが強化ガラスであれば、飛来物により割れる確率を最小にすることができる。

尚、本実施形態の透明板３０、４０は、それぞれ、ガラス板であるが、樹脂板でもよい。また、複数の透明板３０、４０のうち、一方がガラス板、他方が樹脂板でもよい。

スクリーン本体５０は、前方または後方から投映される映像を前方のユーザ１０に表示し、かつ後方の背景をユーザ１０に視認させる。スクリーン本体５０の具体的な構成については後述する。

保持部材６０は、外側面保持部６１と、内側面保持部６２とを有する。外側面保持部６１は、透明スクリーン２０の曲率半径方向外側の主表面を保持する。「曲率半径方向外側」とは、法線方向両側のうち、曲率中心とは反対側のことである。一方、内側面保持部６２は、透明スクリーン２０の曲率半径方向内側の主表面を保持する。「曲率半径方向内側」とは、法線方向両側のうち、曲率中心側のことである。

ところで、複数の透明板３０、４０は、主表面の大きさが異なる複数の透明平板を加熱しながら湾曲状に曲げたものである。主表面の大きさは、板厚方向中心面の大きさと読み替えることができる。板厚方向中心面は、湾曲状に曲げるときに引張応力も圧縮応力もほとんど作用しないので、曲げの前後で板厚方向中心面の大きさはほとんど変化しない。

図２に示す第１断面において、透明スクリーン２０は湾曲状であり、且つ、曲率半径方向外側の透明板３０の板厚方向中心線３１の長さが曲率半径方向内側の透明板４０の板厚方向中心線４１の長さよりも長い。ここで、板厚方向中心線とは、板を板厚方向に二等分する線である。板厚方向中心線の長さは、湾曲状の板厚方向中心線に沿って計測する。

その結果、図１に示すように主表面の大きさが同じ複数の透明平板を加熱しながら湾曲状に曲げた複数の透明板１３０、１４０の場合に比べて、複数の透明板３０、４０の端面を揃えることができる。よって、図１に示す場合と同様に透明スクリーン２０の両方の主表面を保持しつつ、図１に示す場合よりも透明スクリーン２０越しに視認可能な背景を広げることができる。従って、透明スクリーン２０越しに視認可能な背景の大きさを確保でき、且つ透明スクリーン２０を安定的に保持できる。

図２に示す第１断面において、透明スクリーン２０は湾曲状であり、且つ、複数の透明板３０、４０の端面の段差の大きさが例えば５ｍｍ以下（図２では０ｍｍ）である。段差の大きさは、湾曲状のスクリーン本体５０に沿って計測する。第１断面において、段差の大きさが５ｍｍ以下であれば、透明スクリーン２０越しに視認可能な背景の大きさを確保でき、且つ透明スクリーン２０を安定的に保持できる。第１断面において、段差の大きさは、好ましくは２ｍｍ以下である。透明スクリーン２０の外周全周に亘って、段差の大きさが上記範囲であることが好ましい。

一方、図３に示す第２断面において、透明スクリーン２０は平坦状であり、且つ、複数の透明板３０、４０の板厚方向中心線３１、４１の長さが同じである。第２断面において、複数の透明板３０、４０の端面の段差の大きさは５ｍｍ以下（図３では０ｍｍ）である。

尚、本実施形態の透明スクリーン２０は、第２断面において平坦状であるが、第２断面においても第１断面と同様に湾曲状でもよい。この場合、第２断面において、曲率半径方向外側の透明板３０の板厚方向中心線の長さが曲率半径方向内側の透明板４０の板厚方向中心線の長さよりも長くてよい。また、この場合、第２断面において、複数の透明板３０、４０の端面の段差の大きさが例えば５ｍｍ以下、好ましくは２ｍｍ以下であってよい。

図４は、一実施形態による透明スクリーンの製造方法のフローチャートである。透明スクリーン２０の製造方法は、曲げ成形工程Ｓ１０と、積層工程Ｓ２０とを有する。

曲げ成形工程Ｓ１０では、複数の透明平板を加熱しながら湾曲状に曲げることで、複数の透明板３０、４０を作製する。複数の透明平板は、重ねて同時に湾曲状に曲げてもよいし、別々に湾曲状に曲げてもよい。曲げ成形としては、重力成形、またはプレス成形などが用いられる。

曲げ成形工程Ｓ１０では、均一に加熱したガラス板を軟化点付近の温度から急冷し、ガラス表面とガラス内部との温度差によってガラス表面に圧縮応力を生じさせることで、ガラス表面を強化してもよい。物理強化ガラスが得られる。尚、化学強化ガラスは、曲げ成形工程Ｓ１０の後、積層工程Ｓ２０の前に、イオン交換法などによってガラス表面に圧縮応力を生じさせることで得られる。

積層工程Ｓ２０では、複数の透明板３０、４０を、スクリーン本体５０を挟んで積層する。スクリーン本体５０は、積層方向両端に接着層を有してよく、接着層の接着力によって透明板３０に対し固定されてよい。尚、スクリーン本体５０は、複数の透明板３０、４０のいずれか一方の上に成膜されてもよい。

積層工程Ｓ２０では、通常、複数の透明板３０、４０でスクリーン本体５０を挟んだ後、オートクレーブで加熱加圧する。オートクレーブで加熱加圧する工程の前に、真空バッグなどで脱気する脱気工程、押圧ロールなどで圧着する圧着工程があってもよい。また、脱気工程や圧着工程は、加熱条件で行ってもよい。積層工程Ｓ２０では、積層体の端部に応力が集中しないようにすると、スクリーン本体５０の端部の変形が抑制でき、投影した映像のゆがみが低減できるので好ましい。

ところで、曲げ成形工程Ｓ１０では、主表面の大きさの異なる複数の透明平板を加熱しながら湾曲状に曲げることで、複数の透明板３０、４０を作製する。曲げ成形工程Ｓ１０の後に複数の透明板３０、４０の端面ができるだけ揃うように、透明平板の主表面の大きさが予め調整される。よって、曲げ成形工程Ｓ１０の後に、切断、研削、面取などの加工の手間を軽減でき、これらの加工の手間を省くことも可能である。尚、平板を加工する手間は、湾曲板を加工する手間に比べ著しく少ない。また、積層工程Ｓ２０の後の加工を省くことで、スクリーン本体５０の損傷を防止できる。

図５は、一実施形態による透明スクリーン組立体の断面図である。透明スクリーン組立体は、複数の透明スクリーン２０と、複数の透明スクリーン２０を連続的に保持する保持部材６０とを含む。

各透明スクリーン２０は、湾曲状の形状を有する。各透明スクリーン２０の外縁の一部に直交する断面において、複数の湾曲状の透明スクリーン２０が連続的に並ぶ。

本実施形態によれば、各透明スクリーン２０の外周において、上述の如く、複数の透明板３０、４０の端面が揃っている。そのため、隣り合う透明スクリーン２０の隙間がほとんどない。よって、隙間の両側から漏れる映像用の光の干渉がほとんどなく、映像のにじみがほとんどない。また、隣り合う透明スクリーン２０どうしの曲率を同等にするとなめらかに連結するため、より映像のにじみが抑えられる。

図６は、一実施形態によるスクリーン組立体の製造方法のフローチャートである。スクリーン組立体の製造方法は、透明スクリーン製造工程Ｓ３０と、透明スクリーン連結工程Ｓ４０とを有する。

透明スクリーン製造工程Ｓ３０は、透明スクリーン２０を複数製造する。透明スクリーン２０の製造は、図４に示す曲げ成形工程Ｓ１０と、積層工程Ｓ２０とにより行われる。

透明スクリーン連結工程Ｓ４０は、複数の透明スクリーン２０を連続的に連結する。この連結には、保持部材６０を用いる。

図７は、一実施形態による反射型の透明スクリーンの断面図である。反射型の透明スクリーンは、前方の投影機７０から投映される映像を前方のユーザ１０に表示し、かつ後方の背景をユーザ１０に視認させる。反射型の透明スクリーンは、複数の透明板３０、４０に挟まれるスクリーン本体５０Ａを有する。

図８は、図７に示す反射型のスクリーン本体の詳細な断面図である。スクリーン本体５０Ａは、例えば複数の接着層５１Ａ、５２Ａと、複数の接着層５１Ａ、５２Ａに挟まれるスクリーンシート５３Ａとを有する。

図８において、透明板３０の板厚や透明板４０の板厚は、それぞれ、スクリーン組立体の強度や意匠性に応じて任意に選択できる。接着層５１Ａの厚みや接着層５２Ａの厚みは、それぞれ、限定されるものではないが、例えば０．０１〜１．５ｍｍが好ましく、０．０５〜０．５ｍｍがより好ましい。スクリーンシート５３Ａの厚みは、スクリーンシート５３Ａの製造方法や投映像の視認性などに応じて任意に設定できるが、例えば０．０２〜１．５ｍｍが好ましい。

複数の接着層５１Ａ、５２Ａは、複数の透明板３０、４０とスクリーンシート５３Ａとを接着する。一方の接着層５１Ａは一方の透明板３０とスクリーンシート５３Ａとを接着し、他方の接着層５２Ａは他方の透明板４０とスクリーンシート５３Ａとを接着する。接着層５１Ａ、５２Ａは、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、または紫外線硬化性樹脂などで形成される。接着層５１Ａ、５２Ａは、好ましくは、ビニル系ポリマー、エチレン‐ビニル系モノマー共重合体、スチレン系共重合体、ポリウレタン樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、フッ素樹脂及びアクリル樹脂から選択される一種類以上で形成される。熱可塑性樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）が典型的である。熱硬化性樹脂としては、ウレタンアクリレート樹脂が典型的である。熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂の場合、熱処理によって接着が行われる。一方、紫外線硬化性樹脂の場合、紫外線照射によって接着が行われる。ウレタンアクリレート樹脂は紫外線硬化も可能である。

本実施形態によれば、図１に示す場合に比べて、複数の透明板３０、４０の端面が揃っているので、積層工程Ｓ２０における温度変化による剥離が抑制できる。剥離は、一方の透明板３０とスクリーンシート５３Ａとの剥離、他方の透明板４０とスクリーンシート５３Ａとの剥離のうちの少なくとも一方の剥離を含む。剥離が抑制できるので、気泡の発生が抑制でき、映像の乱れが抑制できる。

ここで、複数の透明板３０、４０の端面が揃っていると上記剥離が抑制できる理由は、積層工程Ｓ２０における温度変化時に、一方の接着層５１Ａによる接着状態と、他方の接着層５２Ａによる接着状態とが同程度に推移するためである。各接着層５１Ａ、５２Ａによる接着状態は、それぞれの膨張や収縮によって変動する。各接着層５１Ａ、５２Ａは、昇温時に膨張し、降温時に収縮する。また、各接着層５１Ａ、５２Ａは、加熱時に樹脂組成物の反応などによって収縮する。

図１に示すように複数の透明板１３０、１４０の端面に大きな段差Ｄがあり、曲率半径方向外側の透明板１３０の端面とスクリーン本体１５０の端面とが揃っている場合を考える。この場合、昇温時に、一方の接着層はその接着対象である透明板１３０からはみ出るのに対し、他方の接着層はその接着対象である透明板１４０からはみ出ない。そのため、一方の接着層による接着状態と、他方の接着層による接着状態とが同程度に推移しにくい。そのため、透明スクリーンの板厚方向中心面に対し非対称な応力が生じやすく、剥離が生じやすい。

尚、積層工程Ｓ２０における昇温前に、接着層５１Ａがその接着対象である透明板３０の外縁よりも内側に配されていると、接着層５１Ａが膨張するときに、接着層５１Ａが透明板３０の外縁からはみ出すのを制限できる。よって、その後、接着層５１Ａが収縮するときに、透明板３０とスクリーンシート５３Ａとの間への空気の巻き込みが制限でき、気泡の発生が抑制できる。接着層５１Ａは、複数の透明板３０、４０でスクリーン本体５０を挟む前に透明板３０よりも小さく加工されてもよいが、複数の透明板３０、４０でスクリーン本体５０Ａを挟んだ後に透明板３０よりも小さく加工されることが好ましい。接着層５１Ａは、透明板３０における主表面と端面との境界部に形成される傾斜面に沿ってカッターを移動させることで、加工されてもよい。

同様に、積層工程Ｓ２０における昇温前に、接着層５２Ａがその接着対象である透明板４０の外縁よりも内側に配されていると、接着層５２Ａが膨張するときに、接着層５２Ａが透明板４０の外縁からはみ出すのを制限できる。よって、その後、接着層５２Ａが収縮するときに、透明板４０とスクリーンシート５３との間への空気の巻き込みが制限でき、気泡の発生が抑制できる。接着層５２Ａは、複数の透明板３０、４０でスクリーン本体５０Ａを挟む前に透明板４０よりも小さく加工されてもよいが、複数の透明板３０、４０でスクリーン本体５０Ａを挟んだ後に透明板４０よりも小さく加工されることが好ましい。接着層５２Ａは、透明板４０における主表面と端面との境界部に形成される傾斜面に沿ってカッターを移動させることで、加工されてもよい。

スクリーンシート５３Ａは、可撓性を有しなくてもよいが、可撓性を有することが好ましい。スクリーンシート５３Ａが可撓性を有すると透明板３０、４０に沿って曲げ変形できる。スクリーンシート５３Ａは、基材５４Ａと、凹凸層５５Ａと、反射膜５６Ａと、被覆層５７Ａと、保護シート５８Ａとをこの順で有する。図８では基材５４Ａが左側、保護シート５８Ａが右側であるが、基材５４Ａが右側、保護シート５８Ａが左側でもよい。凹凸層５５Ａ、反射膜５６Ａおよび被覆層５７Ａとの合計の厚みは、製造方法に応じて任意に選択できるが、例えば１〜１００μｍが好ましい。基材５４Ａの厚み、保護シート５８Ａの厚みは、それぞれ、製造方法に応じて任意に選択できるが、たとえば０．０１〜０．５ｍｍが好ましく、０．０５〜０．３ｍｍがより好ましい。尚、保護シート５８Ａはなくてもよく、被覆層５７Ａの上に接着層が形成されてもよい。

基材５４Ａは、ガラスシート、樹脂シートのいずれでもよいが、可撓性の観点から樹脂シートであることが好ましい。樹脂シートは、例えば、ポリカーボネート、ＰＥＴ、ＰＥＮ、シクロオレフィンポリマー、またはポリエステルで形成される。

凹凸層５５Ａは、基材５４の上に形成され、基材５４とは反対側の表面に凹凸を有する。凹凸層５５Ａは、樹脂により形成されてよい。凹凸層５５Ａの形成方法としては、例えばインプリント法などが用いられる。インプリント法の樹脂材料としては、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれが用いられてもよい。インプリント法に用いる型としては、樹脂シート、ガラスシート、または金属シートを用いることができる。これらの型の凹凸パターンは、エッチング、サンドブラスト、または押出成形などにより形成される。

反射膜５６Ａは、凹凸層５５Ａの表面の凹凸に沿って形成される。反射膜５６Ａは、前方からの光の一部を前方に反射し、後方からの光の一部を前方に透過する。反射膜５６Ａは、例えば金属、金属酸化物、または金属窒化物などにより形成されてよい。反射膜５６Ａの形成方法としては、例えば真空蒸着法またはスパッタリング法などが用いられる。真空蒸着法またはスパッタリング法の金属材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）または銀（Ａｇ）などが用いられる。

被覆層５７Ａは、反射膜５６Ａの凹凸を埋める。被覆層５７Ａは、樹脂により形成されてよく、好ましくは凹凸層５５Ａと同一の樹脂により形成される。

保護シート５８Ａは、被覆層５７Ａを覆う。保護シート５８Ａは、透明ガラスシート、透明樹脂シートのいずれでもよいが、可撓性の観点から透明樹脂シートであることが好ましい。樹脂シートは、例えば、ポリカーボネート、ＰＥＴ、ＰＥＮ、シクロオレフィンポリマー、またはポリエステルで形成される。

尚、本実施形態の凹凸層５５Ａは、基材５４Ａの上に形成されるが、複数の透明板３０、４０のいずれか一方の上に形成されてもよい。また、本実施形態の被覆層５７Ａは、保護シート５８Ａで覆われるが、複数の透明板３０、４０のいずれか他方で覆われてもよい。これらの場合、複数の接着層５１Ａ、５２Ａ、基材５４Ａ、および保護シート５８Ａが不要である。

尚、凹凸層５５Ａの凹凸構造は、図８で示した構造の他にマイクロレンズアレイ、ホログラム等でもよい。

反射型の透明スクリーンの光学特性は、透過率が５％以上、９０％以下であり、反射率が５％以上、７０％以下であり、前方ヘイズが２０以下であることが好ましい。透過率、反射率、および前方ヘイズは、それぞれ、ＪＩＳ Ｚ８７２０（２０１２）「測色用の標準イルミナント（標準の光）及び標準光源」で規定されるＤ６５光源を用いて測定する。

図９は、一実施形態による透過型の透明スクリーンの断面図である。透過型の透明スクリーンは、後方の投影機７０から投映される映像を前方のユーザ１０に表示し、かつ後方の背景をユーザ１０に視認させる。透過型の透明スクリーンは、複数の透明板３０、４０に挟まれるスクリーン本体５０Ｂを有する。

図１０は、図９に示す透過型のスクリーン本体の詳細な断面図である。スクリーン本体５０Ｂは、例えば複数の接着層５１Ｂ、５２Ｂと、複数の接着層５１Ｂ、５２Ｂに挟まれるスクリーンシート５３Ｂとを有する。

図１０において、透明板３０の板厚や透明板４０の板厚は、それぞれ、スクリーン組立体の強度や意匠性に応じて任意に選択できる。接着層５１Ｂの厚みや接着層５２Ｂの厚みは、それぞれ、限定されるものではないが、例えば０．０１〜１．５ｍｍが好ましく、０．０５〜０．５ｍｍがより好ましい。スクリーンシート５３Ｂの厚みは、スクリーンシート５３Ｂの製造方法や投映像の視認性などに応じて任意に設定できるが、例えば０．０２〜１．２ｍｍが好ましい。

複数の接着層５１Ｂ、５２Ｂは、複数の透明板３０、４０とスクリーンシート５３Ｂとを接着する。一方の接着層５１Ｂは一方の透明板３０とスクリーンシート５３Ｂとを接着し、他方の接着層５２Ｂは他方の透明板４０とスクリーンシート５３Ｂとを接着する。接着層５１Ｂ、５２Ｂは、図８において説明した接着層５１Ａ、５２Ａと同様のものを用いることができ、好ましい態様も含めて同様である。

スクリーンシート５３Ｂは、可撓性を有しなくてもよいが、可撓性を有することが好ましい。透明板３０、４０に沿って曲げ変形できる。スクリーンシート５３Ｂは、基材５４Ｂと、光散乱層５５Ｂとを有する。図１０では基材５４Ｂが右側、光散乱層５５Ｂが左側であるが、基材５４Ｂが左側、光散乱層５５Ｂが右側でもよい。光散乱層５５Ｂの厚みは、光散乱層５５Ｂの製造方法に応じて任意に選択できるが、例えば１〜２００μｍが好ましい。基材５４Ｂの厚みは、基材５４Ｂの製造方法に応じて任意に選択できるが、たとえば０．０１〜０．５ｍｍが好ましく、０．０５〜０．３ｍｍがより好ましい。

基材５４Ｂは、ガラスシート、樹脂シートのいずれでもよいが、可撓性の観点から樹脂シートであることが好ましい。樹脂シートは、例えば、ポリカーボネート、ＰＥＴ、ＰＥＮ、またはシクロオレフィンポリマーで形成される。特に湾曲状の透明スクリーンを製造する際に曲げ応力による皺やひずみが入りにくい点で、ＰＥＴまたはＰＥＮが好ましい。

光散乱層５５Ｂは、透明樹脂と光散乱材料とを含む。光散乱層５５Ｂに用いられる透明樹脂は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることができる。光散乱材料は、酸化チタン（屈折率：２．５〜２．７）、酸化ジルコニウム（屈折率：２．４）、酸化アルミニウム（屈折率：１．７６）等の高屈折率材料の微粒子や、ポーラスシリカ（屈折率：１．２５以下）、中空シリカ（屈折率：１．２５以下）等の低屈折率材料の微粒子、上記透明樹脂に相溶性の低い屈折率が異なる樹脂材料や結晶化した１μｍ以下の樹脂材料等を用いることができる。光散乱層５５Ｂに占める光散乱材料の割合は、例えば０．０１体積％以上５体積％以下、好ましくは０．０５体積％以上１体積％以下である。

光散乱層５５Ｂは、光吸収材料をさらに含んでもよい。光吸収材料としては、カーボンブラックやチタンブラック等を用いることができる。光散乱層５５Ｂに占める光吸収材料の割合は、例えば０．０１体積％以上５体積％以下、好ましくは０．１体積％以上３体積％以下である。光吸収材料は、スクリーン本体５０Ｂに表示される映像のコントラストを向上できる。

尚、光散乱層５５Ｂは、図１１で示すように、透明樹脂部５６Ｂ中に複数の光散乱部５７Ｂが間隔をおいて配置される層であってもよい。この配置は、ルーバ構造と呼ばれるものである。光散乱部５７Ｂは光散乱材料と透明樹脂とを含む。透明樹脂部５６Ｂは図１０に示す光散乱層５５Ｂで用いられる透明樹脂と同様のものを用いることができる。

尚、本実施形態の光散乱層５５Ｂは、基材５４Ｂの上に形成されるが、複数の透明板３０、４０のいずれか一方の上に形成されてもよい。また、本実施形態の光散乱層５５Ｂは接着層で覆われるが、複数の透明板３０、４０のいずれか他方で覆われてもよい。これらの場合、複数の接着層５１Ｂ、５２Ｂ、および基材５４Ｂが不要である。

透過型の透明スクリーンの光学特性は、透過率が５％以上、９０％以下であり、前方ヘイズが４以上、４０以下であり、後方ヘイズが０以上、６０以下であることが好ましい。透過率、前方ヘイズ、および後方ヘイズは、それぞれ、ＪＩＳ Ｚ８７２０（２０１２）「測色用の標準イルミナント（標準の光）及び標準光源」で規定されるＤ６５光源を用いて測定する。

以上、透明スクリーンの実施形態などについて説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

例えば、上記実施形態の透明スクリーンは、２枚の透明板を含むが、３枚以上の透明板を含んでもよい。

また、上記実施形態の反射型のスクリーン本体５０Ａは、接着層５１Ａ、５２Ａとスクリーンシート５３Ａとを有するが、その他の機能層を有してもよい。

同様に、上記実施形態の透過型のスクリーン本体５０Ｂは、接着層５１Ｂ、５２Ｂとスクリーンシート５３Ｂとを有するが、その他の機能層を有してもよい。

前記機能層としては、例えば光の反射を低減させるための立体形状または層構成を有する反射防止層、光の一部を減衰させる光減衰層、および赤外線の透過を抑える赤外線遮蔽層等が挙げられる。これらの機能層は、反射型のスクリーン本体５０Ａまたは透過型のスクリーン本体５０Ｂの構成において、任意の位置に１または２層以上有してもよく、異なる２以上の機能層を有してもよい。

本出願は、２０１５年９月３日に日本国特許庁に出願された特願２０１５−１７３６３９号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１５−１７３６３９号の全内容を本出願に援用する。

１０ ユーザ
２０ 透明スクリーン
３０ 透明板
４０ 透明板
５０ スクリーン本体
５０Ａ 反射型のスクリーン本体
５１Ａ 接着層
５２Ａ 接着層
５３Ａ スクリーンシート
５４Ａ 基材
５５Ａ 凹凸層
５６Ａ 反射膜
５７Ａ 被覆層
５８Ａ 保護シート
５０Ｂ 透過型のスクリーン本体
５１Ｂ 接着層
５２Ｂ 接着層
５３Ｂ スクリーンシート
５４Ｂ 基材
５５Ｂ 光散乱層
６０ 保持部材
６１ 外側面保持部
６２ 内側面保持部

Claims (12)

1. 前後方向に並ぶ複数の透明板と、複数の前記透明板に挟まれ、前方または後方から投映される映像を前方のユーザに表示し、かつ後方の背景を前記ユーザに視認させるスクリーン本体とを備える透明スクリーンであって、
   前記透明スクリーンの外縁の一部に直交する断面において、前記透明スクリーンが湾曲状であり、且つ、前記スクリーン本体よりも曲率半径方向外側の前記透明板の板厚方向中心線の長さが前記スクリーン本体よりも曲率半径方向内側の前記透明板の板厚方向中心線の長さよりも長い、透明スクリーン。
2. 前記透明スクリーンの外縁の一部に直交する断面において、前記透明スクリーンが湾曲状であり、且つ、前記スクリーン本体を挟む複数の前記透明板の端面の段差の大きさが５ｍｍ以下である、請求項１に記載の透明スクリーン。
3. 前記透明スクリーンの外縁の他の一部に直交する断面において、前記透明スクリーンが平坦状である、請求項１または２に記載の透明スクリーン。
4. 前記スクリーン本体を挟む複数の前記透明板のそれぞれがガラス板である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の透明スクリーン。
5. 前記スクリーン本体を挟む複数の前記ガラス板のうち、少なくとも１つの前記ガラス板が強化ガラスである、請求項４に記載の透明スクリーン。
6. 前記スクリーン本体は、
   前方から投映される前記映像を前方の前記ユーザに表示するものであって、
   表面に凹凸を有する凹凸層と、
   前記凹凸層の前記表面の前記凹凸に沿って形成され、前方からの光の一部を前方に反射し、後方からの光の一部を前方に透過する反射膜と、
   前記反射膜の凹凸を覆う被覆層とを有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の透明スクリーン。
7. 前記スクリーン本体は、
   後方から投映される前記映像を前方の前記ユーザに表示するものであって、
   透明樹脂および光散乱材料を含む光散乱層を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の透明スクリーン。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の透明スクリーンを複数有し、
   複数の前記透明スクリーンを連続的に保持する保持部材を有する、透明スクリーン組立体。
9. 前後方向に並ぶ複数の透明板と、複数の前記透明板に挟まれ、前方または後方から投映される映像を前方のユーザに表示し、かつ後方の背景を前記ユーザに視認させるスクリーン本体とを備える透明スクリーンの製造方法であって、
   主表面の大きさの異なる複数の透明平板を加熱しながら湾曲状に曲げることで、前記スクリーン本体を挟む複数の前記透明板を作製する曲げ成形工程と、
   複数の前記透明板を、前記スクリーン本体を挟んで積層する積層工程とを有し、
   前記透明スクリーンの外縁の一部に直交する断面において、前記透明スクリーンが湾曲状であり、且つ、前記スクリーン本体よりも曲率半径方向外側の前記透明板の板厚方向中心線の長さが前記スクリーン本体よりも曲率半径方向内側の前記透明板の板厚方向中心線の長さよりも長い、透明スクリーンの製造方法。
10. 前記スクリーン本体は、
    前方から投映される前記映像を前方の前記ユーザに表示するものであって、
    表面に凹凸を有する凹凸層と、
    前記凹凸層の前記表面の前記凹凸に沿って形成され、前方からの光の一部を前方に反射し、後方からの光の一部を前方に透過する反射膜と、
    前記反射膜の凹凸を覆う被覆層とを有する、請求項９に記載の透明スクリーンの製造方法。
11. 前記スクリーン本体は、
    後方から投映される前記映像を前方の前記ユーザに表示するものであって、
    透明樹脂および光散乱材料を含む光散乱層を有する、請求項９に記載の透明スクリーンの製造方法。
12. 請求項９〜１１のいずれか１項に記載の製造方法により前記透明スクリーンを複数製造する透明スクリーン製造工程と、
    複数の前記透明スクリーンを連続的に連結する透明スクリーン連結工程とを有する、透明スクリーン組立体の製造方法。

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