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