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TW201935126A - 影像投影系統 - Google Patents

影像投影系統 Download PDF

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Publication number
TW201935126A
TW201935126A TW108103714A TW108103714A TW201935126A TW 201935126 A TW201935126 A TW 201935126A TW 108103714 A TW108103714 A TW 108103714A TW 108103714 A TW108103714 A TW 108103714A TW 201935126 A TW201935126 A TW 201935126A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
transparent
viewing angle
light
control film
angle control
Prior art date
Application number
TW108103714A
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English (en)
Inventor
西村涼
Original Assignee
日商Jxtg能源股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 日商Jxtg能源股份有限公司 filed Critical 日商Jxtg能源股份有限公司
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    • GPHYSICS
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Abstract

本發明提供一種影像投射系統,其具備透明螢幕及配置於透明螢幕之一面側之影像投射單元,且於來自影像投射單元之影像光於透明螢幕上成像之後,能夠防止透過透明螢幕之光到達透明螢幕以外之後側之物體而引起不必要之成像等。
根據本發明,影像投影系統具備透明螢幕、透明視角控制膜及配置於透明螢幕之一面側之影像投影單元,且藉由使來自影像投影單元之影像光之投影角度之範圍位於透明視角控制膜之視角控制角度之範圍內,而使透過光由透明視角控制膜散射,能夠防止透過光到達透明螢幕以外之後側之物體而引起不必要之成像,防止對舒適視認造成妨礙,防止透過光照射至行人或通行車輛等而妨礙交通安全。

Description

影像投影系統
本發明係關於一種影像投影系統,其具備透明螢幕、透明視角控制膜、及以於透明視角控制膜之視角控制角度之範圍內投射影像之方式配置之影像投影單元。
先前,於影像投影系統中,一般係利用影像投影單元將影像光投影至螢幕等影像被投影體,觀察者對該影像進行觀察。近年來,使用此種影像投影系統,將商品資訊或廣告等投影顯示於百貨商場等之櫥窗或活動空間之透明分隔板等之需求不斷增加。於用以實現此種需求之影像投影系統中,要求觀察者自櫥窗或透明分隔板之任一側觀看皆能視認良好之影像,並且不損害櫥窗或透明分隔板之透明性。為應對此種要求,有將透明螢幕貼附於櫥窗或透明分隔板而使用之情況,但存在自影像投影單元投影之影像光中之透過透明螢幕之光到達透明螢幕以外之物體而引起不必要之成像,或妨礙舒適之視認,或成為演出之阻礙的問題。又,於便利商店等店鋪之玻璃面配置透明螢幕而投影影像時,假定透過光有可能照射至行人或通行車輛等,成為安全交通之妨礙。
針對如上所述之問題,提出有使用於影像投影單元側之面具備具有特定表面形狀之表面層之反射型螢幕(專利文獻1及2)。然而,專利文獻1及2所記載之解決手段僅止步於防止於反射型螢幕之表面所反射之影像光向天花板之映入,無法防止透過光於透明螢幕以外之物體上成像。
又,提出有以來自影像投影單元之光作為偏光,藉由其與偏光板之組合消除透過光(專利文獻3)。然而,於專利文獻3所記載之解決手段中,於將來自影像投影單元之光設為偏光時,會產生喪失全光量之50%導致亮度下降之問題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2013-130837號公報
專利文獻2:日本專利特開2014-71278號公報
專利文獻3:WO2017/150408
專利文獻4:日本專利特開昭51-44186號公報
專利文獻5:日本專利特開昭50-26885號公報
專利文獻6:日本專利特開平2-97904號公報
專利文獻7:日本專利第2547417號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明係鑒於上述技術課題而成,其目的在於提供一種影像投影系統,其具備透明螢幕及配置於透明螢幕之前側之影像投射單元,且於來自影像投射單元之影像光於透明螢幕上成像之後,能夠防止透過透明螢幕之光到達透明螢幕以外之後側之物體而引起不必要之成像,防止對舒適視認造成妨礙或防止透過光照射至行人或通行車輛等而妨礙交通安全。
[解決問題之技術手段]
本發明者等人為解決上述技術課題而進行銳意研究,結果發現,於具備透明螢幕、透明視角控制膜及配置於透明螢幕之前側之影像投影單元之影像投影系統中,藉由使來自影像投影單元之影像光之投影角度之範圍位於透明視角控制膜之視角控制角度之範圍內,藉由透明視角控制膜使透過光發生散射,從而能夠解決上述技術問題。本發明係基於該見解而完成。
即,根據本發明之第1實施形態,
提供一種影像投影系統,其具備透明螢幕、配置於上述透明螢幕之一面側之透明視角控制膜及配置於上述透明螢幕側之影像投影單元,且
上述影像投影單元係以來自上述影像投影單元之影像光之投影角度位於上述透明視角控制膜之視角控制角度之範圍內之方式配置,
上述影像光係於上述透明螢幕上成像,
藉由上述透明視角控制膜使透過上述透明螢幕之影像光發生散射。
又,根據本發明之第2態樣,
提供一種影像投影系統,其具備透明螢幕、配置於上述透明螢幕之一面側之透明視角控制膜及配置於上述透明視角控制膜側之影像投影單元,且
上述影像投影單元係以來自上述影像投影單元之影像光之投影角度位於上述透明視角控制膜之視角控制角度之範圍內之方式配置,
藉由上述透明視角控制膜使上述影像光發生散射,
透過上述透明視角控制膜之影像光係於上述透明螢幕上成像。
於本發明之上述第1及第2實施形態中,較佳為上述透明視角控制膜之視角控制角度相對於來自前側之上述透明視角控制膜之正交面為10度以上80度以下。
於本發明之上述第1及第2實施形態中,較佳為觀察者之觀察角度之範圍之下限值於上述影像投影單元位於上述觀察者之上方之情形時,該下限值大於上述透明視角控制膜之視角控制角度之上限值。
於本發明之上述第1及第2實施形態中,較佳為觀察者之觀察角度之範圍之上限值於上述影像投影單元位於上述觀察者之下方之情形時,該上限值小於上述透明視角控制膜之視角控制角度之下限值。
於本發明之上述第1及第2實施形態中,較佳為上述透明視角控制膜其視角控制角度之範圍內之平行光線透過率為0%以上且未達40%,並且,視角控制角度之範圍外之平行光線透過率為60%以上92%以下。
於本發明之上述第1及第2實施形態中,較佳為上述透明螢幕與上述透明視角控制膜構成積層體。
於本發明之上述第1及第2實施形態中,較佳為上述積層體於上述透明螢幕與上述透明視角控制膜之間包含透明層。
於本發明之上述第1及第2實施形態中,較佳為上述透明螢幕之霧度值為35%以下。
於本發明之上述第1及第2實施形態中,較佳為上述透明螢幕包含光反射性微粒子。
[發明之效果]
根據本發明之第1實施形態,於具備透明螢幕、配置於透明螢幕之後側之透明視角控制膜及配置於透明螢幕之前側之影像投影單元的影像投影系統中,於來自影像投影單元之影像光於透明螢幕上成像之後,防止透過透明螢幕之光到達透明螢幕以外之後側之物體而引起不必要之成像,能夠防止對舒適視認造成妨礙或防止透過光照射至行人或通行車輛等而妨礙交通安全。根據此種影像投影系統,能夠實現良好之演出、廣告,亦不會妨礙交通安全。
又,根據本發明之第2實施形態,於具備透明螢幕、配置於透明螢幕之前側之透明視角控制膜及配置於透明視角控制膜之前側之影像投影單元的影像投影系統中,藉由透明視角控制膜使來自影像投影單元之影像光發生散射而失去直線性之後到達透明螢幕而成像,能夠實現光亮度及廣視角。又,由於透過透明螢幕之光會發生散射,故而能夠防止到達透明螢幕以外之後側之物體而引起不必要之成像,防止對舒適視認造成妨礙或防止透過光照射至行人或通行車輛等而妨礙交通安全。根據此種影像投影系統,能夠實現良好之演出、廣告,亦不會妨礙交通安全。
<影像投影系統>
本發明第1實施形態之影像投影系統具備透明螢幕、相對於透明螢幕配置於前側之影像投影單元及相對於透明螢幕配置於後側之透明視角控制膜。於此種影像投影系統中,在自影像投影單元投影之影像光於透明螢幕成像之後,藉由透明視角控制膜使透過透明螢幕之光發生散射。其結果,透過透明螢幕之影像光不會於透明螢幕以外之後側之物體引起不必要之成像,相對於透明螢幕位於影像投影單元側(前側)之觀察者不會視認到不必要之成像。根據此種影像投影系統,能夠實現良好之演出、廣告。
於本發明中,「透明」係只要具有能夠實現根據用途之透過視認性之程度之透明性即可,亦包含半透明。
於本發明中,「透明視角控制膜之視角控制角度」可由相對於透明視角控制膜之厚度方向之正交面(垂線)自基點側所成之角度進行規定。具體而言,於以影像投影單元為基點之情形時,係由相對於透明視角控制膜之厚度方向之正交面(垂線)自影像投影單元側之端部所成之角度進行規定,於以觀察者(視點)為基點之情形時,係由相對於透明視角控制膜之厚度方向之正交面(垂線)自觀察者(視點)側所成之角度進行規定。
於本發明中,「觀察者之角度範圍」係以觀察者(視點)為基點,由相對於透明視角控制膜之正交面(垂線)自觀察者(視點)側所成之角度進行規定。
再者,自觀察者側所成之角度可以正值規定視線之上側,以負值規定視線之下側。
於本發明中,「前側」係指透明螢幕之觀察者側顯示面之方向,「後側」係指透明螢幕之與觀察者側顯示面相反側之方向。
將本發明第1實施形態之影像投影系統之概念圖示於圖1。圖1所示之影像投影系統具備透明螢幕11、配置於透明螢幕之後側之透明視角控制膜12及配置於透明螢幕之前側之影像投影單元13。藉由使來自影像投影單元13之影像光之投影角度之範圍14收於透明視角控制膜12之視角控制角度之範圍15內,透過光到達透明視角控制膜12之18之範圍(虛線部分)發生擴散散射,故不會在配置於透明視角控制膜12之後側之物體上引起不必要之成像。另一方面,於影像光到達透明視角控制膜12之19之範圍(實線部分)內之情形時,平行光不會被擴散散射而直接到達透明視角控制膜12之後側之物體,會引起不必要之成像。再者,將相對於影像投影單元13側之透明視角控制膜12之端部處之厚度方向之正交面(垂線)16自影像投影單元13側於透明視角控制膜12之視角控制角度之範圍15中距離影像投影單元13最遠之範圍所成之角度記為α。
於本發明第1實施形態之影像投影系統中,透明螢幕與透明視角控制膜較佳為構成積層體。藉由將透明螢幕與透明視角控制膜製成積層體,能夠防止透明螢幕或透明視角控制膜於空氣界面之透過光之界面反射或不必要之漫反射,進一步提昇對比度。又,藉由製成積層體,影像投影系統之配置變得容易。
將本發明第2實施形態之影像投影系統之概念圖示於圖2。圖2所示之影像投影系統具備透明螢幕21、配置於透明螢幕21之前側之透明視角控制膜22及配置於透明視角控制膜22之前側之影像投影單元23。藉由使來自影像投影單元23之影像光之投影角度之範圍24收於透明視角控制膜22之視角控制角度之範圍25內,於藉由透明視角控制膜22使影像光發生散射而失去直線性之後,擴散透過之光到達透明螢幕21而成像,能夠實現高亮度及廣視角。成像之影像光以外之光由於發生散射,故不會在配置於透明螢幕21以外之後側之物體上引起不必要之成像。再者,將相對於影像投影單元23側之透明視角控制膜22之端部處之厚度方向之正交面(垂線)26自影像投影單元23側於透明視角控制膜22之視角控制角度之範圍25中距離影像投影單元23最遠之範圍所成之角度記為α。
於本發明第2實施形態之影像投影系統中,透明螢幕與透明視角控制膜較佳為構成積層體。藉由將透明螢幕與透明視角控制膜製成積層體,能夠防止透明螢幕或透明視角控制膜於空氣界面之透過光之界面反射或不必要之漫反射,進一步提昇對比度。又,藉由製成積層體,影像投影系統之配置變得容易。進而,藉由製成積層體,擴散透過透明視角控制膜之影像光於散逸之前在透明螢幕上成像,藉此可獲得離焦或解像度之劣化較少且良好之影像。
於本發明之第2實施形態中,透明螢幕與視角控制膜構成積層體之影像投影系統之概念圖示於圖3。圖3所示之影像投影系統具備包含透明螢幕31、配置於透明螢幕31之前側之透明視角控制膜32及配置於透明螢幕31與透明視角控制膜32之間之透明層38之積層體、以及配置於透明視角控制膜之前側之影像投影單元33。藉由使來自影像投影單元33之影像光之投影角度之範圍34收於透明視角控制膜32之視角控制角度之範圍35內,於藉由透明視角控制膜32使影像光發生散射而失去直線性之後,擴散透過之光到達透明螢幕31而成像,能夠實現高亮度及廣視角。成像之影像光以外之光由於會發生散射,故不會於透明螢幕31以外之後側之物體引起不必要之成像。再者,將相對於影像投影單元33側之透明視角控制膜32之端部處之厚度方向之正交面(垂線)36自影像投影單元33側於透明視角控制膜32之視角控制角度之範圍35中距離影像投影單元33最遠之範圍所成之角度記為α。
將表示本發明第2實施形態之投影影像系統與觀察者之觀察角度之概念圖示於圖4。圖4所示之影像投影系統具備透明螢幕41、配置於透明螢幕41之前側之透明視角控制膜42及配置於透明視角控制膜42之前側之影像投影單元43。觀察者47相對於透明螢幕41及視角控制膜42位於前側。影像投影單元43配置於觀察者47之頭上,以使來自影像投影單元43之影像光之投影角度之範圍44收於透明視角控制膜42之視角控制角度之範圍45內之方式配置。觀察者47之觀察角度之範圍49之下限值49l大於透明視角控制膜42之視角控制角度之範圍45之上限值45u。假設透明視角控制膜42之視角控制角度之範圍45與觀察者47之觀察角度之範圍49重合,於此情形時,重合部分之視野受到妨礙,無法隔著透明視角控制膜42及透明螢幕41觀察背景,透明感受損。再者,將相對於影像投影單元43側之透明視角控制膜42之端部處之厚度方向之正交面(垂線)46自影像投影單元43側於透明視角控制膜42之視角控制角度之範圍45中距離影像投影單元43最遠之範圍所成之角度記為α,將相對於透明視角控制膜42之厚度方向之正交面(垂線)48自觀察者(視點)47側所成之角度記為β(視線之上側)及γ(視線之下側)。
將表示本發明第2實施形態之投影影像系統與觀察者之觀察角度之概念圖示於圖5。圖5所示之影像投影系統具備透明螢幕51、配置於透明螢幕51之前側之透明視角控制膜52及配置於透明視角控制膜52之前側之影像投影單元53。觀察者57相對於透明螢幕51及視角控制膜52位於前側。影像投影單元53配置於觀察者57之下方,以使來自影像投影單元53之影像光之投影角度之範圍54收於透明視角控制膜52之視角控制角度之範圍55內之方式配置。觀察者57之觀察角度之範圍59之上限值59u小於透明視角控制膜52之視角控制角度之範圍55之下限值55l。假設透明視角控制膜52之視角控制角度之範圍55與觀察者57之觀察角度之範圍59重合,於此情形時,重合部分之視野受到妨礙,無法隔著透明視角控制膜52及透明螢幕51觀察背景,透明感受損。再者,將相對於影像投影單元53側之透明視角控制膜52之厚度方向之正交面(垂線)56自影像投影單元53側於透明視角控制膜52之視角控制角度之範圍55中距離影像投影單元53最遠之範圍所成之角度記為α,將相對於透明視角控制膜52之正交面(垂線)58自觀察者(視點)57側所成之角度設為β(視線之上側)及γ(視線之下側)。
以下對影像投影系統之結構要素即影像投影單元、透明螢幕、透明視角控制膜進行詳述。
<影像投影單元>
影像投影系統中所用之影像投影單元並無特別限定,只要為下述能夠於透明螢幕投影影像者即可,例如,可使用市售之背投式投影機或前投式投影機。尤其因容易將影像光之投影角度調至透明視角控制膜之視角控制角度之範圍內,故可較佳地使用具有透鏡位移功能之佳能(股)公司製造之WX450ST。
<透明螢幕>
影像投影系統中所使用之透明螢幕較佳為具備包含黏合劑及微粒子之光散射層者。該透明螢幕可為僅由光散射層構成之單層構成,亦可為進而具備保護層、基材層、黏著層及抗反射層等其他層之複層構成之積層體。又,該透明螢幕亦可具備玻璃或透明分隔板等支持體。該透明螢幕藉由將自影像投影單元出射之投影光各向異性地漫反射,能夠兼顧投影光之視認性與透過光之視認性。
該透明螢幕可為平面,亦可為曲面。例如,該透明螢幕可較佳地使用於玻璃櫥窗、抬頭顯示器及可穿戴顯示器等,可尤佳地用作短焦型投影機用透明螢幕。
該透明螢幕之霧度值較佳為35%以下,更佳為1%以上30%以下,進而較佳為2%以上25%以下。又,該透明螢幕之全光線透過率較佳為60%以上98%以下,更佳為65%以上96%以下,進而較佳為70%以上94%以下,進而更佳為75%以上92%以下。只要該透明螢幕之霧度值及全光線透過率在上述範圍內,則透明性較高,可進一步提昇透過視認性。再者,於本發明中,透明螢幕之霧度值及全光線透過率可使用濁度計(日本電色工業(股)製造,產品編號:NDH-5000)依據JIS-K-7361及JIS-K-7136進行測定。
該透明螢幕之圖像清晰度較佳為65%以上,更佳為70%以上98%以下,進而較佳為75%以上97%以下,進而更佳為80%以上96%以下。只要該透明螢幕之圖像清晰度在上述範圍內,則透過透明螢幕所見之影像將變得極為清晰。再者,於本發明中,圖像清晰度係依據JIS K7374於光頻梳寬度0.125 mm下測定時之影像清晰度(%)之值。
(光散射層)
光散射層係包含黏合劑與微粒子而成。作為微粒子,可較佳地使用下述光反射性微粒子。藉由使用此種微粒子,可於光散射層內使光各向異性地漫反射,提昇光之使用效率。
光散射層之厚度無特別限定,但就用途、生產性、操作性及搬送性之觀點而言,較佳為0.1 μm~20 mm,更佳為0.2 μm~15 mm,進而較佳為1 μm~10 mm。只要光散射層之厚度在上述範圍內,則容易保持作為螢幕之強度。光散射層可為使用下述有機系黏合劑或無機系黏合劑而得之成型體,亦可為形成於包含玻璃或樹脂等之基板之塗膜。光散射層可為單層構成,亦可為藉由塗佈等使兩種以上之層積層或將兩種以上之光散射層利用黏著劑等貼合而成之複層構成。
為獲得高透明性之膜,光散射層較佳為使用高透明性之黏合劑。作為黏合劑,存在有機系黏合劑、無機系黏合劑,作為有機系黏合劑,可使用熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂、自交聯性樹脂及游離放射線硬化性樹脂等,例如可列舉丙烯酸系樹脂、丙烯酸胺基甲酸酯系樹脂、聚酯丙烯酸酯系樹脂、丙烯酸聚胺基甲酸酯系樹脂、環氧丙烯酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚烯烴系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、環氧系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、纖維素系樹脂、縮醛系樹脂、乙烯基系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、三聚氰胺系樹脂、酚系樹脂、矽酮系樹脂及氟系樹脂等。
作為熱塑性樹脂,可列舉丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂、聚烯烴系樹脂、乙烯基系樹脂、聚碳酸酯系樹脂及聚苯乙烯系樹脂。該等之中,更佳為使用聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚萘二甲酸乙二酯樹脂、聚丙烯樹脂、環烯烴樹脂、乙酸丙酸纖維素樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚碳酸酯樹脂及聚苯乙烯樹脂。該等樹脂可單獨使用一種或組合兩種以上使用。
作為游離放射線硬化型樹脂,可列舉丙烯酸系或胺基甲酸酯系、丙烯酸胺基甲酸酯系或環氧系、矽酮系樹脂等。該等之中,較佳為具有丙烯酸酯系之官能基者,例如分子量相對較低之聚酯樹脂、聚醚樹脂、丙烯酸系樹脂、環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹脂、聚丁二烯樹脂、多硫醇多烯樹脂、多元醇等多官能化合物之(甲基)丙烯酸酯等之低聚物或預聚物及含有相對較多之作為反應性稀釋劑之(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基乙酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、N-乙烯基吡咯啶酮等單官能單體及多官能單體,例如聚羥甲基丙烷三(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)丙烯酸酯等者。又,游離放射線硬化型樹脂亦可為熱塑性樹脂與溶劑混合而成者。
作為熱硬化性樹脂,可列舉酚系樹脂、環氧系樹脂、矽酮系樹脂、三聚氰胺樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、尿素樹脂等。該等之中,較佳為環氧系樹脂、矽酮系樹脂。作為自交聯性樹脂,可列舉矽酮系樹脂、環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂等。
作為高透明性之無機系黏合劑,例如可列舉水玻璃、具有低軟化點之玻璃材料或溶膠凝膠材料。水玻璃係指鹼矽酸鹽之濃厚水溶液,通常含有鈉作為鹼金屬。代表性之水玻璃可由Na2 O・nSiO2 (n:任意之正數)表示,作為市售品,可使用富士化學(股)公司製造之矽酸鈉。
具有低軟化點之玻璃材料係軟化溫度較佳為位於150~620℃之範圍之玻璃,進而較佳為軟化溫度位於200~600℃之範圍,最佳為軟化溫度位於250~550℃之範圍。作為此種玻璃材料,可列舉藉由對包含PbO-B2 O3 系、PbO-B2 O3 -SiO2 系、PbO-ZnO-B2 O3 系、酸成分及金屬氯化物之混合物進行熱處理而得之無鉛低軟化點玻璃等。於低軟化點玻璃材料中,為提昇微粒子之分散性及成形性,可混入溶劑及高沸點有機溶劑等。
溶膠凝膠材料係藉由熱、光或觸媒等之作用發生水解縮聚而硬化之化合物群。例如為金屬烷氧化物(金屬醇鹽)、金屬螯合化合物、鹵化金屬、液體玻璃、旋塗玻璃或該等之反應物,亦可為使其等含有促進硬化之觸媒而成者。又,亦可為於金屬烷氧化物官能基之一部分具有丙烯醯基等光反應性官能基者。其等視所要求之物性可單獨使用,亦可組合複數種使用。溶膠凝膠材料之硬化體係指溶膠凝膠材料之聚合反應得以充分進行之狀態。溶膠凝膠材料於聚合反應之過程中與無機基板之表面化學結合而穩固接著。因此,藉由將溶膠凝膠材料之硬化體用作硬化物層,可形成穩定之硬化物層。
金屬烷氧化物係利用水解觸媒等使任意之金屬種與水或有機溶劑反應而得之化合物群,且係任意之金屬種與羥基、甲氧基、乙氧基、丙基、異丙基等官能基鍵結而成之化合物群。作為金屬烷氧化物之金屬種,可列舉矽、鈦、鋁、鍺、硼、鋯、鎢、鈉、鉀、鋰、鎂、錫等。
例如,作為金屬種為矽之金屬烷氧化物,可列舉二甲基二乙氧基矽烷、二苯基二乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷(MTES)、乙烯基三乙氧基矽烷、對苯乙烯基三乙氧基矽烷、甲基苯基二乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-巰基丙基三乙氧基矽烷、三乙氧基矽烷、二苯基矽烷二醇、二甲基矽烷二醇等,或該等化合物群之乙氧基被取代為甲氧基、丙基、異丙基、羥基等之化合物群等。該等之中,尤佳為將三乙氧基矽烷(TEOS)之乙氧基取代為甲氧基之四甲氧基矽烷(TMOS)、TEOS。該等可單獨使用,亦可組合複數種使用。
(溶劑)
該等有機系黏合劑、無機系黏合劑亦可視需要進而包含溶劑。作為溶劑,可使用通常之塗料組合物所使用之溶劑,而不限定於有機溶劑。例如,亦可使用以水為代表之親水性溶劑。又,於本發明之黏合劑為液體之情形時,亦可不含有溶劑。
作為溶劑之具體例,例如可列舉:甲醇、乙醇、異丙醇(IPA)、正丙醇、丁醇、2-丁醇、乙二醇、丙二醇等醇類;己烷、庚烷、辛烷、癸烷、環己烷等脂肪族烴類;苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、四甲基苯等芳香族烴類;二乙醚、四氫呋喃、二㗁烷等醚類;丙酮、甲基乙基酮、異佛爾酮、環己酮、環戊酮、N-甲基-2-吡咯啶酮等酮類;丁氧基乙醚、己氧基乙醇、甲氧基-2-丙醇、苄氧基乙醇等醚醇類;乙二醇、丙二醇等二醇類;乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、溶纖劑、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、卡必醇、甲基卡必醇、乙基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚等二醇醚類;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、γ-丁內酯等酯類;苯酚、氯酚等酚類;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺類;氯仿、二氯甲烷、四氯乙烷、單氯苯、二氯苯等鹵素系溶劑;二硫化碳等含雜元素化合物、水及該等之混合溶劑。溶劑之添加量可視黏合劑或微粒子之種類或適於下述製造步驟之黏度範圍等適當調節。
(光反射性微粒子)
光反射性微粒子之形狀無特別規定,可為大致球狀,可為薄片狀,亦可為針狀。於光反射性微粒子之形狀為大致球狀之情形時,一次粒子之中值徑較佳為0.1~2500 nm,更佳為0.2~1500 nm,進而較佳為0.5~500 nm。若光反射性微粒子之一次粒子之中值徑位於上述範圍內,則不損害透過視認性而獲得投影光之充分散射效果,藉此,可於透明螢幕投影清晰之影像。再者,於本發明中,光反射性微粒子之一次粒子之中值徑(D50 )可自藉由動態光散射法使用粒度分佈測定裝置(大塚電子(股)製造,商品名:DLS-8000)測得之粒度分佈求出。
於光反射性微粒子之形狀為薄片狀之情形時,一次粒子之平均直徑較佳為0.01~100 μm,更佳為0.05~80 μm,進而較佳為0.1~50 μm,進而更佳為0.5~30 μm。進而,光反射性微粒子之平均縱橫比(=光反射性微粒子之平均直徑/平均厚度)較佳為3~800,更佳為4~700,進而較佳為5~600,進而更佳為10~500。若光反射性微粒子之平均直徑及平均縱橫比為上述範圍內,則不損害透過視認性而獲得投影光之充分散射效果,藉此,可於透明螢幕投影清晰之影像。再者,於本發明中,光反射性微粒子之平均直徑係使用雷射繞射式粒徑分佈測定裝置(島津製作所(股)製造,產品編號:SALD-2300)測定。平均縱橫比係利用SEM(日立高新技術公司(股)製造,商品名:SU-1500)圖像算出。
作為薄片狀之光反射性微粒子,可較佳地使用能夠加工成薄片狀之光致發光材料。光反射性微粒子之鏡面反射率較佳為12.0%以上,更佳為15.0%以上,進而較佳為20.0%以上80.0%以下。再者,於本發明中,光反射性微粒子之鏡面反射率為以下述之方式測得之值。
(鏡面反射率)
使用分光測色計(柯尼卡美能達公司(股)製造,產品編號:CM-3500d)進行測定。將分散於適當溶劑(水或甲基乙基酮)之粉體材料以膜厚成為0.5 mm以上之方式塗佈於載玻片上,使其乾燥。對於所得之附塗膜之玻璃板,測定來自玻璃面之塗膜部之鏡面反射率。
作為光反射性微粒子,雖亦取決於所分散之黏合劑之種類,但可使用例如:包含鋁、銀、銅、鉑、金、鈦、鎳、錫、錫-鈷合金、銦、鉻、氧化鈦、氧化鋁及硫化鋅之金屬系粒子;於玻璃被覆金屬或金屬氧化物而成之光致發光材料;或於天然雲母或合成雲母被覆金屬氧化物而成之光致發光材料。光反射性微粒子可使用市售者,例如可較佳地使用大和金屬粉工業公司(股)製造之鋁粉。
光散射層中之光反射性微粒子之含量可根據光反射性微粒子之形狀或鏡面反射率等進行適當調整。例如,光反射性微粒子之含量相對於黏合劑較佳為0.0001~5.0質量%,較佳為0.0005~3.0質量%,更佳為0.001~2.0質量%。藉由將光反射性微粒子於上述範圍內以低濃度分散至黏合劑中而形成光散射層,將自光源出射之投影光各向異性地散射反射,藉此可提昇投影光之視認性與透過光之視認性。
光散射層中視用途除微粒子以外亦可加入先前公知之添加劑。作為添加劑,例如可列舉抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、抗靜電劑、脫模劑、阻燃劑、塑化劑、潤滑劑及色料等。作為色料,可使用碳黑、偶氮系色素、蒽醌系色素、芘系色素等色素或染料。又,亦可混合液晶性化合物等。
(基材層)
基材層係用於支持上述光散射層之層,能夠提昇透明螢幕之強度。基材層係不損害透明螢幕之透過視認性或所需之光學特性之高透明性材料,例如較佳為使用玻璃或樹脂形成。作為此種樹脂,例如可使用與上述光散射層相同之高透明性樹脂。又,亦可使用將上述樹脂積層兩種以上而成之複合膜或片材。再者,基材層之厚度可以其強度變得適當之方式視材料而適當變更,例如,可設為10~1000 μm之範圍。
(保護層)
保護層係積層於透明螢幕之前側(觀察者側)者,且係用於賦予耐光性、耐劃傷性及防污性等功能之層。保護層較佳為使用不損害透明螢幕之透過視認性或所需之光學特性之樹脂而形成。作為保護層,可使用黏著劑等貼合保護膜,亦可將利用紫外線、電子束而硬化之樹脂、即游離放射線硬化型樹脂、於游離放射線硬化型樹脂混合熱塑性樹脂與溶劑而成者及熱硬化型樹脂塗佈於反射型透明螢幕表面,並進行硬化而形成保護層。該等之中,尤佳為使用游離放射線硬化型樹脂而形成保護層。
游離放射線硬化型樹脂組合物之被膜形成成分較佳為具有丙烯酸酯系之官能基者,例如可使用分子量相對較低之聚酯樹脂、聚醚樹脂、丙烯酸系樹脂、環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹脂、聚丁二烯樹脂、多硫醇多烯樹脂、多元醇等多官能化合物之(甲基)丙烯酸酯等之低聚物或預聚物及含有相對較多之作為反應性稀釋劑之(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-乙烯基吡咯啶酮等單官能單體及多官能單體,例如聚羥甲基丙烷三(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)丙烯酸酯等者。
為將上述游離放射線硬化型樹脂組合物製成紫外線硬化型樹脂組合物,可向其中混合作為光聚合起始劑之苯乙酮類、二苯甲酮類、米氏苯甲醯基苯甲酸酯、α-戊基肟酯、一硫化四甲基秋蘭姆、9-氧硫類,或混合作為增感劑之正丁胺、三乙胺、聚正丁基膦等而使用。尤其是於本發明中,較佳為混合丙烯酸胺基甲酸酯作為低聚物,混合二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等作為單體者。
作為游離放射線硬化型樹脂組合物之硬化方法,上述游離放射線硬化型樹脂組合物之硬化方法為通常之硬化方法,即,可藉由電子束或紫外線之照射進行硬化。例如,於電子束硬化之情形時,使用自Cockcroft Walton型、凡德格拉夫型、共振變壓型、絕緣芯變壓器型、直線型、高頻高壓加速器型、高頻型等各種電子束加速機發射之具有50~1000 KeV、較佳為100~300 KeV之能量之電子束等,於紫外線硬化之情形時,可利用自超高壓水銀燈、高壓水銀燈、低壓水銀燈、碳弧、氙弧、金屬鹵素燈等之光線發出之紫外線等。
保護層可藉由於上述光散射層上將上述游離放射線(紫外線)線硬化型樹脂組合物之塗佈液以旋轉塗佈、模嘴塗佈、浸漬塗佈、棒式塗佈、流塗、輥塗、凹版塗佈等方法塗佈於光散射層之表面,以如上所述之方法使塗佈液硬化而形成。又,於保護層之表面亦可視目的賦予凹凸構造、角柱構造、微透鏡構造等微細構造。
(黏著層)
黏著層係用以於透明螢幕貼附透明視角控制膜或保護膜等之層。黏著層較佳為使用不損害透明螢幕之透過視認性或所需之光學特性之黏著劑組合物而形成。作為黏著劑組合物,例如可列舉天然橡膠系、合成橡膠系、丙烯酸系樹脂系、聚乙烯醚樹脂系、胺基甲酸酯樹脂系、矽酮樹脂系等。作為合成橡膠系之具體例,可列舉苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠、聚異丁烯橡膠、異丁烯-異戊二烯橡膠、苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物。作為矽酮樹脂系之具體例,可列舉二甲基聚矽氧烷等。該等黏著劑可單獨使用一種或組合兩種以上使用。該等之中,較佳為丙烯酸系黏著劑。
丙烯酸系樹脂黏著劑係至少包含(甲基)丙烯酸烷基酯單體進行聚合而成者。通常為具有碳原子數1~18個左右之烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯單體與具有羧基之單體之共聚物。再者,(甲基)丙烯酸係指丙烯酸及/或甲基丙烯酸。作為(甲基)丙烯酸烷基酯單體之例,可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸第二丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯及(甲基)丙烯酸月桂酯等。又,上述(甲基)丙烯酸烷基酯通常以於丙烯酸系黏著劑中以30~99.5質量份之比率共聚。
又,作為形成丙烯酸系樹脂黏著劑之具有羧基之單體,可列舉(甲基)丙烯酸、伊康酸、丁烯酸、馬來酸、馬來酸單丁酯及丙烯酸β-羧基乙酯等含有羧基之單體。
於丙烯酸系樹脂黏著劑中,除上述之外,亦可於不損害丙烯酸系樹脂黏著劑之特性之範圍內共聚有具有其他官能基之單體。作為具有其他官能基之單體之例,可列舉:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯及烯丙醇等含有羥基之單體;(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺及N-乙基(甲基)丙烯醯胺等含有醯胺基之單體;N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺及二羥甲基(甲基)丙烯醯胺等含有醯胺基及羥甲基之單體;(甲基)丙烯酸胺基甲酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基甲酯及乙烯基吡啶等含有胺基之單體之類的具有官能基之單體;烯丙基縮水甘油醚、(甲基)丙烯酸縮水甘油醚等含有環氧基之單體等。除此之外,可列舉氟取代(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯腈等,還可列舉苯乙烯及甲基苯乙烯等含有乙烯基之芳香族化合物、乙酸乙烯酯、鹵化乙烯化合物等。
對於丙烯酸系樹脂黏著劑,除如上所述之具有其他官能基之單體之外,還可使用其他具有乙烯性雙鍵之單體。作為具有乙烯性雙鍵之單體之例,可列舉:馬來酸二丁酯、馬來酸二辛酯及富馬酸二辛酯等α,β-不飽和二元酸之雙酯;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯;乙烯醚;苯乙烯、α-甲基苯乙烯及乙烯基甲苯等乙烯基芳香族化合物;(甲基)丙烯腈等。又,除如上所述之具有乙烯性雙鍵之單體之外,亦可併用具有2個以上乙烯性雙鍵之化合物。作為此類化合物之例,可列舉二乙烯苯、馬來酸二烯丙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、亞甲基雙(甲基)丙烯醯胺等。
進而,除如上所述之單體之外,還可使用具有烷氧基烷基鏈之單體等。作為(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯之例,可列舉(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基丙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸4-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-乙氧基丙酯、(甲基)丙烯酸4-乙氧基丁酯等。
作為黏著劑組合物,除上述丙烯酸系樹脂黏著劑之外,亦可為(甲基)丙烯酸烷基酯單體之均聚物。例如,作為(甲基)丙烯酸酯均聚物,可列舉聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯、聚(甲基)丙烯酸丙酯、聚(甲基)丙烯酸丁酯、聚(甲基)丙烯酸辛酯等。
作為包含兩種以上丙烯酸酯單元之共聚物,可列舉(甲基)丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸乙酯共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸丁酯共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸2-羥基3-苯氧基丙酯共聚物等。作為(甲基)丙烯酸酯與其他官能性單體之共聚物,可列舉(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯-苯乙烯共聚物。
黏著劑亦可使用市售者,例如可較佳地使用SK Dyne2094、SK Dyne2147、SK Dyne1811L、SK Dyne1442、SK Dyne1435及SK Dyne1415(以上為綜研化學(股)製造)、Oribain EG-655及Oribain BPS5896(以上為東洋油墨(股)製造)等(以上均為商品名)。
(抗反射層)
抗反射層係用於防止於透明螢幕之最表面之反射或來自外界光之映入之層。抗反射層可積層於透明螢幕之至少單面側、較佳為前側(觀察者側),亦可積層於前側及後側之兩面。尤其是於用作透明螢幕時,較佳為積層於前側。抗反射層較佳為使用不損害透明螢幕之透過視認性或所需之光學特性之樹脂形成。作為此類樹脂,例如可使用藉由紫外線或電子束而硬化之樹脂、即游離放射線硬化型樹脂、於游離放射線硬化型樹脂中混合熱塑性樹脂與溶劑而成者及熱硬化型樹脂,該等之中,尤佳為游離放射線硬化型樹脂。又,於抗反射層之表面亦可視目的賦予凹凸構造、角柱構造、微透鏡構造等微細構造。
作為抗反射層之形成方法,並無特別限定,可使用:塗膜之貼合、對膜基板直接蒸鍍或利用濺鍍等進行乾式塗佈之方式;凹版塗佈、微凹版塗佈、棒式塗佈、滑動式模具塗佈、狹縫式模具塗佈、浸塗等濕式塗佈處理等方式。
(功能性層)
透明螢幕除上述各層以外,亦可具備先前公知之各種功能性層。作為功能性層,可列舉包含染料或著色劑等之光吸收層、角柱薄片、微透鏡薄片、菲涅耳透鏡薄片及雙凸透鏡薄片等光散射層、紫外線及紅外線等之光線截止層等。
(透明螢幕之製造方法)
透明螢幕之製造方法包含形成光散射層之步驟。關於形成光散射層之步驟,可藉由包含混練步驟與製膜步驟之擠出成形法、流延成膜法、包含凹版塗佈、微凹版塗佈、棒式塗佈、滑動式模具塗佈、狹縫式模具塗佈、浸塗、噴霧法等之塗佈法、射出成形法、壓延成形法、吹塑成形法、壓縮成形法、澆鑄成形法等公知之方法進行成型加工,可較佳地使用擠出成形法、射出成形法、塗佈法。
透明螢幕之製造方法亦可包括於製膜步驟中所獲得之樹脂膜(光散射層)進而積層基材層、保護層及黏著層等之步驟。各層之積層方法並無特別限定,可藉由先前公知之方法進行。於藉由乾式層壓而積層各層之情形時,亦可於不損害透明螢幕之透過視認性或所需之光學特性之範圍內使用接著劑等。
<透明視角控制膜>
作為於影像投影系統中使用之透明視角控制膜,可使用先前公知之透明視角控制膜,只要係於視角控制角度之範圍內使入射光發生散射且於視角控制角度之範圍外使入射光透過者即可。視角控制角度可由相對於透明視角控制膜之正交面(垂線)自基點(影像投影單元或觀察者)側所成之角度進行規定,較佳為10度以上80度以下,更佳為15度以上70度以下,進而較佳為20度以上60度以下。又,關於透明視角控制膜,其視角控制角度之範圍內之平行光線透過率較佳為0%以上且未達40%,更佳為0%以上且未達30%,並且,其視角控制角度之範圍外之平行光線透過率較佳為60%以上92%以下,更佳為70%以上92%以下。
作為此種視角控制膜,亦可為將單層之著色或不透明膜與透明膜交替積層且沿積層方向切斷而獲得之如專利文獻4及專利文獻5中記載之利用遮光體構造之膜。
又,亦可為包含於膜表面具有多個溝槽且將溝槽之內部以吸光性材料填滿而成之透明膜之如專利文獻6之光線控制膜。
於上述利用遮光體構造而得之膜或光線控制膜中,視角控制範圍可藉由遮光部之間隔及遮光部之膜厚方向之長度進行調整。又,鏡面透過率雖根據透過部所占之面積比率而決定,但若於遮光部中欲獲得充分之遮光性能,則需增加遮光部之面積比率,因此鏡面透過率會降低,具有遮光性能與鏡面透過率成反比之特性。
進而,作為透明視角控制膜,亦可為使用折射率不同之兩種以上之光聚合性樹脂且具有使特定角度範圍之入射光發生散射之功能之如專利文獻7之光控制板。根據專利文獻7,藉由將包含具有折射率差之光聚合性低聚物或單體或該等之混合物之樹脂組合物維持為膜狀,且自特定之方向對其照射紫外線使其硬化,可獲得具有僅使特定範圍之光發生散射之功能之光控制膜。所得之膜相對於紫外線光源之長軸與短軸方向顯示各向異性,僅於以光源之長軸方向為軸使膜狀之硬化物旋轉之情形時,使特定之角度範圍之光發生散射。即,認為所得之膜係於在具有折射率不同之區域之方向上配向之狀態下存在,且藉由自特定之角度範圍入射之光於折射率不同之區域之交界反覆發生散射而獲得視角控制效果。於該方式下,所使用之兩種以上之光聚合性樹脂僅憑折射率不同便無吸收且透明,故具有可獲得非常高之鏡面透過率之優點,因此,於硬化時在紫外線光入射之方向上成為大致完全透明之透明體,故特別適於用作本發明中之透明視角控制膜。
作為透明視角控制膜,可使用市售之透明視角控制膜,例如可使用Lintec股份公司製造之Wincos視覺控制膜(Y-2555)(視角控制角度:25度以上55度以下)。
<積層體>
影像投影系統中所使用之積層體具備透明螢幕及透明視角控制膜。積層體可為於視角控制膜上直接形成有透明螢幕之形態,或者,亦可為於透明螢幕上直接形成有視角控制膜之形態。
積層體於不損害影像投影系統之性能之範圍內,亦可於透明螢幕與視角控制膜之間包含較佳為含有透明樹脂之透明層。例如,積層體亦可為將透明螢幕與視角控制膜藉由黏著劑、接著劑或接著性樹脂等貼合之形態。
關於積層體,其視角控制角之範圍外之平行光線透過率較佳為60%以上98%以下,更佳為65%以上96%以下,進而較佳為70%以上94%以下,進而更佳為75%以上92%以下。只要該透明螢幕之平行光線透過率為上述範圍內,則透明性較高,可進一步提昇透過視認性。再者,於本發明中,透明螢幕之平行光線透過率可使用濁度計(日本電色工業(股)製造,產品編號:NDH-5000)依據JIS-K-7361及JIS-K-7136進行測定。
關於積層體,其圖像清晰度較佳為65%以上,更佳為70%以上98%以下,進而較佳為75%以上97%以下,進而更佳為80%以上96%以下。只要該透明螢幕之圖像清晰度為上述範圍內,則透過透明螢幕可見之影像將變得極為清晰。再者,於本發明中,圖像清晰度係依據JIS K7374於光頻梳寬度0.125 mm下測定時之影像清晰度(%)之值。
<車輛用構件>
於本發明之影像投影系統中,亦可使用具備上述透明螢幕之車輛用構件。車輛用構件亦可進而具備上述透明視角控制膜。作為車輛用構件,可列舉前窗玻璃或側窗玻璃等。車輛用構件藉由具備上述透明螢幕,即使不另設螢幕,亦可於車輛用構件上顯示清晰之圖像。
<建築物用構件>
於本發明之影像投影系統中,亦可使用具備上述透明螢幕之建築物用構件。建築物用構件亦可進而具備上述透明視角控制膜。作為建築物用構件,可列舉住宅之窗玻璃、便利商店或路邊店之玻璃壁等。建築物用構件藉由具備上述透明螢幕,即使不另設螢幕,亦可於建築物用構件上顯示清晰之圖像。
[實施例]
<觀察方法>
實施例及比較例中之設備配置及投影影像之觀察條件如下所述。
<固定設定之情形>
使用佳能(股)製造之WX450ST作為影像投影單元,且以透鏡中心自配置台面高出10cm之高度之方式配置。
將實施例及比較例中記載之透明螢幕、透明視角控制膜或積層體之試驗體利用黏著材貼合於厚度2 mm之丙烯酸系樹脂板,以距影像投影單元之透鏡前端13.5 cm之距離處成為垂直之方式配置於台上。此時,於試驗體上使來自投影影像單元之影像光以約縱14 cm、橫22 cm之大小成像。以映射至試驗體之影像之下端距配置台面20 cm之方式調整試驗體之高度。於該狀態下,自前側及後側之水平位置觀察試驗體,藉由目視觀察影像之映射情況及背景。又,同時拍攝照片。進而,藉由目視,自前側觀察試驗體及位於其後方之約150 cm處之牆壁,對來自試驗體之漏光之狀態拍攝照片。
<影像投影系統之製作>
[實施例1]
首先,將聚對苯二甲酸乙二酯(PET)顆粒(Bell Polyester(股)製造,型號IFG8L)、及相對於PET顆粒為0.012質量%之薄片狀鋁微粒子A(光反射性微粒子,一次粒子之平均直徑為1 μm,縱橫比為300,鏡面反射率為62.8%)於滾筒混合器中混合30分鐘,獲得表面均勻附著有薄片狀鋁之PET顆粒。將所得之顆粒供向具備線料模具之雙軸混練擠出機之料斗,於擠出溫度250℃下獲得混練有薄片狀鋁之母料。將所得之母料與PET顆粒(型號IFG8L)以1:2之比率均勻混合後,投入具備T模之雙軸擠出機之料斗,於擠出溫度250℃下擠出,製成厚度75 μm之膜而獲得透明螢幕。對透明螢幕之光學特性進行測定,結果透明螢幕之霧度值為3.9%,全光線透過率為86%,圖像清晰度為88%。繼而,準備Lintec股份公司製造之Wincos視覺控制膜(Y-2555)(視角控制角度:25度以上55度以下)作為透明視角控制膜。繼而,將透明螢幕與透明視角控制膜貼合,獲得積層體A。對積層體A之光學特性進行測定,結果視角控制角之範圍外之平行光線透過率為80%,圖像清晰度為85%。
配置上述所得之積層體A後,將該積層體A之透明螢幕側設為觀察者側,於前側配置影像投影單元(佳能(股)製造,WX450ST),製作影像投影系統(第1實施形態)。繼而,以使自影像投影單元之影像光朝向透明螢幕且收於透明視角控制膜之視角控制角度(25度以上55度以下)之範圍內之方式進行投影,結果透過光藉由透明視角控制膜發生散射,影像未映射至自積層體A向後側離開約150 cm處之牆壁。因此,確認到透過透明螢幕之光不會到達透明螢幕以外之物體而成像,不會妨礙舒適之視認。又,水平觀察積層體A,結果於積層體A有清晰之影像成像,並且,因積層體A之透過視認性較高,故背景牆壁可清晰地確認到。將照相拍攝之結果示於圖6。
繼而,於後側配置影像投影單元,水平觀察積層體A,結果於積層體A有清晰之影像成像,並且,因積層體A之透過視認性較高,故背景牆壁可清晰地確認到。將照相拍攝之結果示於圖7。
[實施例2]
配置實施例1中所得之積層體A後,將該積層體A之第1透明視角控制膜側設為觀察者側,於前側配置影像投影單元(佳能(股)製造,WX450ST),製作影像投影系統(第2實施形態)。繼而,以使自影像投影單元之影像光朝向透明視角控制膜且收於透明視角控制膜之視角控制角度(25度以上55度以下)之範圍內之方式進行投影,結果經透明視角控制膜擴散散射之影像光到達透明螢幕,透過透明螢幕之光發生散射,影像未映射至自積層體A向後側離開約150 cm處之牆壁。因此,確認到透過透明螢幕之光不會到達透明螢幕以外之物體而成像,不會妨礙舒適之視認。又,水平觀察積層體A,結果於積層體A有清晰之影像成像,因積層體A之透過視認性較高,故背景牆壁可清晰地確認到。將照相拍攝之結果示於圖8。
繼而,於後側配置影像投影單元,水平觀察積層體A,結果於積層體A有清晰之影像成像,因積層體A之透過視認性較高,故背景牆壁可清晰地確認到。將照相拍攝之結果示於圖9。
進而,可知水平觀察實施例2之成像於積層體A之影像時之亮度,與實施例1之成像於積層體A之影像之亮度相比,後側前側均較高。
[比較例1]
直接單獨使用上述透明螢幕代替積層體A,除此以外,以與實施例1相同之方式,製作影像投影系統。繼而,相對於影像投影單元將影像光自前側朝向透明螢幕投影,確認到透過光於配置於後側之距離約150 cm處之牆壁亦成像,透過透明螢幕之光到達透明螢幕以外之物體而成像,妨礙舒適之視認。又,水平觀察透明螢幕,結果於透明螢幕有清晰之影像成像,因透明螢幕之透過視認性較高,故背景牆壁可清晰地觀察到。
繼而,於後側配置影像投影單元並水平觀察透明螢幕,結果於透明螢幕有清晰之影像成像,因透明螢幕之透過視認性較高,故背景牆壁可清晰地觀察到。
進而,可知隔著透明螢幕觀察影像投影單元,結果非常刺眼地觀察到所謂亮斑之影像投影單元之光源,會妨礙欣賞影像。
[比較例2]
直接單獨使用上述透明視角控制膜代替積層體A,除此以外,以與實施例2相同之方式,製作影像投影系統。繼而,以自影像投影單元使影像光朝向透明視角控制膜且收於透明視角控制膜之視角控制角度(25度以上55度以下)之範圍內之方式投影,確認到透過光不會於配置於後側之距離約150 cm處之牆壁成像,透過透明視角控制膜之光不會到達透明視角控制膜以外之物體而成像,不會妨礙舒適之視認。又,水平觀察透明視角控制膜,結果背景牆壁雖可清晰地確認到,但來自影像投影單元之影像光未於透明視角控制膜清晰地成像。
繼而,於後側配置影像投影單元,水平觀察透明視角控制膜,結果背景牆壁雖可清晰地確認到,但來自影像投影單元之影像光未於透明視角控制膜清晰地成像。
11‧‧‧透明螢幕
12‧‧‧透明視角控制膜
13‧‧‧影像投影單元
14‧‧‧影像光之投影角度之範圍
15‧‧‧視角控制角度之範圍
16‧‧‧透明視角控制膜之正交面(垂線)
18‧‧‧視角控制角度之範圍內之部分
19‧‧‧視角控制角度之範圍外之部分
21‧‧‧透明螢幕
22‧‧‧透明視角控制膜
23‧‧‧影像投影單元
24‧‧‧影像光之投影角度之範圍
25‧‧‧視角控制角度之範圍
26‧‧‧透明視角控制膜之正交面(垂線)
31‧‧‧透明螢幕
32‧‧‧透明視角控制膜
33‧‧‧影像投影單元
34‧‧‧影像光之投影角度之範圍
35‧‧‧視角控制角度之範圍
36‧‧‧透明視角控制膜之正交面(垂線)
38‧‧‧透明層
41‧‧‧透明螢幕
42‧‧‧透明視角控制膜
43‧‧‧影像投影單元
44‧‧‧影像光之投影角度之範圍
45‧‧‧視角控制角度之範圍
45u‧‧‧視角控制角度之範圍之上限值
46‧‧‧透明視角控制膜之正交面(垂線)
47‧‧‧觀察者
48‧‧‧透明視角控制膜之正交面(垂線)
49‧‧‧觀察角度範圍
49l‧‧‧觀察角度範圍之下限值
51‧‧‧透明螢幕
52‧‧‧透明視角控制膜
53‧‧‧影像投影單元
54‧‧‧影像光之投影角度之範圍
55‧‧‧視角控制角度之範圍
55l‧‧‧視角控制角度之範圍之下限值
56‧‧‧透明視角控制膜之正交面(垂線)
57‧‧‧觀察者
58‧‧‧透明視角控制膜之正交面(垂線)
59‧‧‧觀察角度範圍
59u‧‧‧觀察角度範圍之上限值
α‧‧‧相對於透明視角控制膜之正交面(垂線)所成之角度
β‧‧‧相對於透明視角控制膜之正交面(垂線)所成之角度(上方側)
γ‧‧‧相對於透明視角控制膜之正交面(垂線)所成之角度(下方側)
圖1係表示本發明第1實施形態之投影影像系統之概念圖。
圖2係表示本發明第2實施形態之投影影像系統之概念圖。
圖3係表示本發明第2實施形態之投影影像系統之概念圖。
圖4係表示本發明第2實施形態之投影影像系統與觀察者之觀察角度之概念圖。
圖5係表示本發明第2實施形態之投影影像系統與觀察者之觀察角度之概念圖。
圖6係表示於實施例1之投影影像系統中自透明螢幕之前側(與影像投影單元同一側)觀察之結果之圖。
圖7係表示於實施例1之投影影像系統中自透明螢幕之後側(與影像投影單元相反側)觀察之結果之圖。
圖8係表示於實施例2之投影影像系統中自透明螢幕之前側(與影像投影單元同一側)觀察之結果之圖。
圖9係表示於實施例2之投影影像系統中自透明螢幕之後側(與影像投影單元相反側)觀察之結果之圖。
圖10係表示於比較例1之投影影像系統中自透明螢幕之前側(與影像投影單元同一側)觀察之結果之圖。
圖11係表示於比較例2之投影影像系統中自視角控制膜之前側(與影像投影單元同一側)觀察之結果之圖。

Claims (10)

  1. 一種影像投影系統,其具備透明螢幕、配置於上述透明螢幕之一面側之透明視角控制膜及配置於上述透明螢幕側之影像投影單元,且 上述影像投影單元係以來自上述影像投影單元之影像光之投影角度位於上述透明視角控制膜之視角控制角度之範圍內之方式配置, 上述影像光係於上述透明螢幕上成像, 藉由上述透明視角控制膜使透過上述透明螢幕之影像光發生散射。
  2. 一種影像投影系統,其具備透明螢幕、配置於上述透明螢幕之一面側之透明視角控制膜及配置於上述透明視角控制膜側之影像投影單元,且 上述影像投影單元係以來自上述影像投影單元之影像光之投影角度位於上述透明視角控制膜之視角控制角度之範圍內之方式配置, 藉由上述透明視角控制膜使上述影像光發生散射, 透過上述透明視角控制膜之影像光於上述透明螢幕上成像。
  3. 如請求項1或2之影像投影系統,其中上述透明視角控制膜之視角控制角度為10度以上80度以下。
  4. 如請求項1至3中任一項之影像投影系統,其中觀察者之觀察角度之範圍之下限值於上述影像投影單元位於上述觀察者之上方之情形時,該下限值大於上述透明視角控制膜之視角控制角度之範圍之上限值。
  5. 如請求項1至3中任一項之影像投影系統,其中觀察者之觀察角度之範圍之上限值於上述影像投影單元位於上述觀察者之下方之情形時,該上限值小於上述透明視角控制膜之視角控制角度之範圍之下限值。
  6. 如請求項1至5中任一項之影像投影系統,其中上述透明視角控制膜其視角控制角度之範圍內之平行光線透過率為0%以上且未達40%,並且,視角控制角度之範圍外之平行光線透過率為60%以上92%以下。
  7. 如請求項1至6中任一項之影像投影系統,其中上述透明螢幕與上述透明視角控制膜構成積層體。
  8. 如請求項7之影像投影系統,其中上述積層體於上述透明螢幕與上述透明視角控制膜之間包含透明層。
  9. 如請求項1至8中任一項之影像投影系統,其中上述透明螢幕之霧度值為35%以下。
  10. 如請求項1至9中任一項之影像投影系統,其中上述透明螢幕包含光反射性微粒子。
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