(57)【要約】【課題】突出部によって映像の視認性を害することなく、スクリーンをなす積層板を精度よく所定形状に賦型する。【解決手段】成形型４０は、スクリーン２０をなすようになる積層板２１を曲面状に賦型するための凸部４１と、凸部４１を支持し且つ凸部４１の周囲に広がるベース面４２ａ１を有する基部４２と、を備え、ベース面４２ａ１に、積層板２１を吸引するための吸引開口４３が形成されている。【選択図】図７
2016061905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲面状のスクリーンを製造するための成形型であって、
前記スクリーンをなすようになる積層板を曲面状に賦型するための凸部と、
前記凸部を支持し且つ前記凸部の周囲に広がるベース面を有する基部と、を備え、
前記ベース面に、前記積層板を吸引するための吸引開口が形成されている、成形型。
【請求項２】
前記吸引開口は、前記ベース面に形成され、前記凸部を取り囲む周状の吸引溝である、請求項１に記載の成形型。
【請求項３】
吸引手段に通じる吸引路が、前記吸引溝の長手方向に沿って離間した複数の箇所で前記吸引溝に接続されている、請求項２に記載の成形型。
【請求項４】
曲面状のスクリーンを製造するための製造装置であって、
前記スクリーンをなすようになる積層板を曲面状に賦型するための凸部と、前記凸部を支持し且つ前記凸部の周囲に広がるベース面を有する基部と、を有し、前記積層板を吸引するための吸引開口が前記ベース面に形成されている成形型と、
前記成形型の前記吸引開口に通じる吸引手段と、を備えるスクリーンの製造装置。
【請求項５】
曲面状のスクリーンの製造方法であって、
前記スクリーンをなすようになる積層板を加熱する工程と、
前記積層板を曲面状に賦型するための凸部と、前記凸部を支持し且つ前記凸部の周囲に広がるベース面を有する基部と、を有し、前記積層板を吸引するための吸引開口が前記ベース面に形成されている成形型上に、前記加熱された積層板を、前記吸引開口を介して吸引することにより、前記積層板を曲面状に賦型する工程と、を備える、スクリーンの製造方法。
【請求項６】
前記吸引開口は、前記ベース面に形成され、前記凸部を取り囲む周状の吸引溝であり、前記賦型する工程において、前記周状の吸引溝を介して、前記積層板を前記成形型上へ吸引する、請求項５に記載のスクリーンの製造方法。
【請求項７】
吸引手段に通じる吸引路が、前記吸引溝の長手方向に沿って離間した複数の箇所で前記吸引溝に接続されている、請求項６に記載のスクリーンの製造方法。
【請求項８】
入光側から投射された映像光を出光側に透過させるスクリーンであって、
外力を加えられていない状態で曲面状に維持される積層板を備え、
前記積層板は、平滑面として形成された一対の曲面状の表面を有する、スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形型、製造装置、スクリーンの製造方法、並びに、スクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多様な映像を表示可能な表示装置が種々のシステムに組み込まれてきた。昨今では、表示装置が適用されるシステムの分野がさらに広がり、広く生活に関連するシステムにも表示装置が組み込まれるようになってきている。とりわけ、例えば自動車やアミューズメント機器といった、意匠性が非常に重要視される分野にも、表示装置が適用されるようになってきた。このような分野に適用される表示装置には、単に映像を表示する機能が期待されているだけでなく、システム全体との意匠面における調和も要求される。
【０００３】
特許文献1には、スクリーンをなす積層板を所定の温度に加熱して真空成型により所定の曲面形状を有した型に押圧して湾曲させた後、冷却して、曲面状の透過型スクリーンを製造する技術が開示されている。
【０００４】
従来、このような曲面状のスクリーンを真空成型により製造するためには、図１５〜図１８に示されるような工程を経ていた。図１５〜図１８は、従来技術による、曲面状のスクリーンを真空成型により製造する工程を順に示す図である。まず、図１５に示されているように、上面に凹部４９を有する成形型４０を用意する。成形型４０の凹部４９は、スクリーンをなすようになる積層板２１を曲面状に賦型するために用いられる。成形型４０の凹部４９の底部には、後述の賦型工程で凹部４９内の空気を吸引手段５０へ導くための吸引口４４が設けられている。
【０００５】
次に、図１６に示されているように、所定の温度に加熱され軟化した積層板２１を、凹部４９を上方から覆うようにして成形型４０上に載置する。そして、成形型４０の凹部４９が積層板２１で完全に覆われた状態で、成形型４０の凹部４９と積層板２１で密閉された空間Ｓ内の気体（例えば空気）を吸引口４４を介して吸引手段５０で吸引する。これにより、軟化した積層板２１は大気圧によって成形型４０の凹部４９に向かって押圧され、図１７に示されているように、成形型４０の凹部４９により賦型される。その後、積層板２１が冷却され、成形型４０が取り除かれる。そして、積層板２１の周辺部２１Ｂが除去されて、曲面状のスクリーンが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１４２７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の従来技術による真空成型技術では、積層板２１を成形型４０の凹部４９の形状に精度よく賦型するために、吸引手段５０で十分な吸引を行う必要がある。このとき、積層板２１の吸引口４４に対向する面では、積層板２１の一部が吸引口４４の内部に入り込み、突出部２５が生じる。図１８は、図１７に示した例における、吸引口４４付近の円で囲まれた部分の拡大図である。この突出部２５が生じていない場合には、十分な吸引が行われていない可能性がある。すなわち積層板２１が精度よく賦型されていない可能性がある。したがって、積層板２１の突出部２５は、積層板２１を精度よく賦型するための十分な吸引が行われたことを確認する手段ともなり得る。
【０００８】
ただし、得られた曲面状のスクリーンのうち、成形型４０の凹部４９に接していた面、すなわち突出部２５が生じた面は、スクリーンの被投影部となる。したがって、スクリーンの被投影部に突出部２５が残ると、映像の投影時に突出部２５が視認され、映像の視認性を害することがあった。
【０００９】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、突出部によって映像の視認性を害することなく、スクリーンをなす積層板を精度よく所定形状に賦型することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による成形型は、
スクリーンをなすようになる積層板を曲面状に賦型するための凸部と、
前記凸部を支持し且つ前記凸部の周囲に広がるベース面を有する基部と、を備え、
前記ベース面に、前記積層板を吸引するための吸引開口が形成されている。
【００１１】
本発明による成形型において、吸引開口は、ベース面に形成され、凸部を取り囲む周状の吸引溝であってもよい。
【００１２】
本発明による成形型において、吸引手段に通じる吸引路が、吸引溝の長手方向に沿って離間した複数の箇所で前記吸引溝に接続されていてもよい。
【００１３】
本発明による製造装置は、
スクリーンをなすようになる積層板を曲面状に賦型するための凸部と、前記凸部を支持し且つ前記凸部の周囲に広がるベース面を有する基部と、を有し、前記積層板を吸引するための吸引開口が前記ベース面に形成されている成形型と、
前記成形型の前記吸引開口に通じる吸引手段と、を備える。
【００１４】
本発明によるスクリーンの製造方法は、
スクリーンをなすようになる積層板を加熱する工程と、
前記積層板を曲面状に賦型するための凸部と、前記凸部を支持し且つ前記凸部の周囲に広がるベース面を有する基部と、を有し、前記積層板を吸引するための吸引開口が前記ベース面に形成されている成形型上に、前記加熱された積層板を、前記吸引開口を介して吸引することにより、前記積層板を曲面状に賦型する工程と、を備える。
【００１５】
本発明によるスクリーンの製造方法において、前記吸引開口は、前記ベース面に形成され、凸部を取り囲む周状の吸引溝であり、賦型する工程において、前記周状の吸引溝を介して、積層板を成形型上へ吸引してもよい。
【００１６】
本発明によるスクリーンの製造方法において、吸引手段に通じる吸引路が、吸引溝の長手方向に沿って離間した複数の箇所で前記吸引溝に接続されていてもよい。
【００１７】
本発明によるスクリーンは、
外力を加えられていない状態で曲面状に維持される積層板を備え、
前記積層板は、平滑面として形成された一対の曲面状の表面を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、突出部によって映像の視認性を阻害せずに、スクリーンをなす積層板を精度よく所定形状に賦型することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、観察者と、表示装置のスクリーン及び映像光源との関係を概略的に示す図である。
【図２】図２は、表示装置のスクリーン及び映像光源を概略的に示す斜視図である。
【図３】図３は、図２に示されたスクリーンのＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を示す縦断面図である。
【図４】図４は、凸部を有する成形型を示す斜視図である。
【図５】図５は、図４に示された成形型のＶ−Ｖ線に沿った断面を示す縦断面図である。
【図６】図６は、図４に示された成形型の上面図である。
【図７】図７は、スクリーンの製造方法の一例を説明するための図である。
【図８】図８は、スクリーンの製造方法の一例を説明するための図である。
【図９】図９は、スクリーンの製造方法の一例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、図９の円で囲まれた部分の拡大図である。
【図１１】図１１は、スクリーンの製造方法の一例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、スクリーンの製造方法の一例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、図３に対応する図であって、スクリーンの変形例を示す縦断面図である。
【図１４】図１４は、図１に対応する図であって、表示装置の一変形例を示す図である。
【図１５】図１５は、従来技術によるスクリーンの製造方法を説明するための図である。
【図１６】図１６は、従来技術によるスクリーンの製造方法を説明するための図である。
【図１７】図１７は、従来技術によるスクリーンの製造方法を説明するための図である。
【図１８】図１８は、図１７の円で囲まれた部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２１】
なお、本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「積層板」はシートやフィルムと呼ばれ得るような部材をも含む概念であり、したがって、「積層板」は、「積層シート」や「積層フィルム」と呼ばれる部材と、呼称の違いのみにおいて区別され得ない。
【００２２】
また、「シート面（板面、フィルム面）」とは、対象となるシート状（板状、フィルム状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材（板状部材、フィルム状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。
【００２３】
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００２４】
図１〜図１２は、本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は、表示装置を概略的に示す図であり、観察者１と、表示装置１０の透過型スクリーン２０及び映像光源１５との関係を示す図である。図２は、表示装置１０の透過型スクリーン２０及び映像光源１５を概略的に示す斜視図である。また、図３は、図２に示されたスクリーン２０のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を示す縦断面図である。
【００２５】
図示された例において、表示装置１０は、入光側から投射された映像光を出光側に透過させる透過型スクリーン２０と、透過型スクリーン２０に映像光を投射するプロジェクタ等の映像光源１５と、を有している。すなわち、以下に説明する表示装置１０は、いわゆる背面投射型表示装置として構成されている。
【００２６】
なお、透過型スクリーン２０に関する「入光側」とは、映像光源１５の側のことであり、透過型スクリーン２０に関する「出光側」とは、観察者１側のことである。
【００２７】
図示された例では、プロジェクタ等の映像光源１５は、透過型スクリーン２０の入光側に配置されており、照射領域がしだいに広がっていく発散光束（拡大投影された光束）として透過型スクリーン２０の入光面２０ａの全域に映像光を照射する。このような映像光源１５としては、従来公知な光源、例えばＣＲＴを用いた方式、液晶を用いた方式、ＤＭＤを用いた方式等の光源を用いることができる。なお、図１、図２に示された例において、映像光源１５から投射された映像光が、直接透過型スクリーン２０の入光面２０ａに照射される例が示されているが、これに限らず、映像光源１５から投射された映像光が、ミラーやプリズム等で光路が変更された後に透過型スクリーン２０の入光面２０ａに照射されたり、レンズ等で映像が拡大又は縮小された後に透過型スクリーン２０の入光面２０ａに照射されたり、あるいはこれらを組み合わせて、光路の変更、及び、映像の拡大又は縮小が行われた後に透過型スクリーン２０の入光面２０ａに照射されるようにしてもよい。
【００２８】
次に、透過型スクリーン２０について説明する。図１〜図３に示されているように、透過型スクリーン２０は、入光側に位置する入光面２０ａ及び出光側に位置する出光面２０ｂを含み、映像光源１５から入光面２０ａに照射された映像光を出光面２０ｂから出光側に透過させる。観察者１はこの映像光により、映像を視認することができる。
【００２９】
また、透過型スクリーン２０は、図１及び図２に示されているように、全体として入光面２０ａが凸となり、出光面２０ｂが凹となるように湾曲している。図示された例では、透過型スクリーン２０は三次元曲面をなす曲面状に湾曲している。ここで、三次元曲面をなす曲面状に湾曲しているとは、互いに対して傾斜した複数の軸をそれぞれ中心として、部分的または全体的に曲がっていることを意味する。本実施の形態においては、図２によく示されているように、略矩形状となる形状を有する透過型スクリーン２０は、概ね、鉛直方向と平行で、透過型スクリーン２０の出光側に位置する第１の軸Ａ１を中心とした方向ｄ１に湾曲するとともに、水平方向と平行、且つ、透過型スクリーン２０の中央位置Ｐａにおける透過型スクリーン２０の接平面に平行で、透過型スクリーン２０の出光側に位置する第２の軸Ａ２を中心とした方向ｄ２に湾曲している。この結果、透過型スクリーン２０は映像光源１５側へ凸となるように湾曲しており、透過型スクリーン２０の中央位置Ｐａにおいて、透過型スクリーン２０の入光面２０ａは映像光源１５側に最も突出している。
【００３０】
透過型スクリーン２０は、積層板２１を含んでいる。図２に示されたスクリーン２０のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面を図３に示す。積層板２１は、入光側から順に、光制御層３０と、光拡散層３５と、光半透過層３７と、透明基材層３９と、を有している。なお、積層板２１に含まれる各層は、概ね同様の形体の三次元曲面をなすように、曲がっている。また、積層板２１内に含まれた各層は、粘着剤や接着剤等からなる接合層を介して互いに接合されており、通常の使用において分離され得ない状態となっている。
【００３１】
光制御層３０について説明する。光制御層３０は、映像光源１５から照射された映像光を或る程度の透過率で入光側から出光側へ透過させるとともに、不要な光を吸収する層である。
【００３２】
図３に示すように、光制御層３０は、光透過性を有した複数の単位光透過部３２を含む基部３１と、隣り合う二つの単位光透過部３２の間に設けられ光吸収性を有した複数の単位光吸収部３３と、を有している。図示された例では、単位光透過部３２および単位光吸収部３３は、鉛直方向に略平行な方向に交互に並べて配列されている。そして、単位光透過部３２および単位光吸収部３３は、その配列方向と交差する方向に線状に延びている。とりわけ本実施の形態においては、単位光透過部３２および単位光吸収部３３は、その配列方向と直交する方向（紙面に垂直な方向）に直線状に延びている。
【００３３】
図３に示すように、単位光透過部３２は、その配列方向と光制御層３０の厚み方向との両方に沿った断面において、台形形状となっている。そして、各単位光透過部３２は、その長手方向に沿って、一定の断面形状を有している。本実施の形態において、単位光透過部３２がなす断面台形形状は、いわゆる等脚台形である。そして、下底が入光側に位置するとともに、下底よりも短い上底が出光側に位置して光制御層３０の出光側面をなすように、各単位光透過部３２が配置されている。一例として、単位光透過部３２の配列方向と光制御層３０の厚み方向との両方に沿った断面における、光制御層３０の出光側面上における単位光透過部３２の上底の幅Ｗａ１は２３μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましく、光制御層３０の出光側面に沿った単位光透過部３２の下底の幅Ｗａ２は４３．５μｍ以上６１μｍ以下であることが好ましく、光制御層３０の出光側面に直交する方向に沿った単位光透過部３２の高さＨａは１１８μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。
【００３４】
単位光透過部３２は、一例として、基部３１の一部分をなすようになる基材シート上に電離放射線硬化型樹脂を賦型することによって、作製され得る。なお、電離放射線硬化型樹脂としては、電子線、紫外線等の電離放射線を照射されることによって硬化する特徴を有した、例えばエポキシアクリレート等の樹脂が挙げられる。なお、このような単位光透過部３２の作製方法を含む光制御層３０の製造方法としては、例えば、国際公開第２００６／０９０７８４号（ＷＯ２００６／０９０７８４Ａ１）に開示された方法を用いることができる。
【００３５】
一方、図３に示すように、各単位光吸収部３３は、配列方向に沿って隣り合う二つの単位光透過部３２の間の領域に形成されている。したがって、単位光吸収部３３は、二つの単位光透過部３２に隣接するようにして形成され、その配列方向と厚み方向との両方に沿った断面において三角形形状または台形形状となっている。一例として、単位光吸収部３３の配列方向と厚み方向との両方に沿った断面における、光制御層３０の出光側面上における単位光吸収部３３の幅Ｗｂは２２μｍ以上４２μｍ以下であることが好ましく、光制御層３０の出光側面に直交する方向に沿った単位光吸収部３３の高さＨｂは１１８μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。また、光制御層３０の出光側面上における単位光吸収部３３が占めている領域の割合は４７％以上６５％以下であることが好ましい。
【００３６】
単位光吸収部３３は、一例として、光吸収材等を含有した電離放射線硬化型樹脂を、賦型された複数の単位光透過部３２上に塗布し、次に、スキージ等の手段によって複数の単位光透過部３２間に充填し、その後、電離放射線を照射して硬化させることによって、作製され得る。なお、光吸収材等を分散される電離放射線硬化型樹脂自体は、透明樹脂とすることができる。このような単位光吸収部３３の基部３１上への作製方法としては、例えば、国際公開第２００６／０９０７８４号（ＷＯ２００６／０９０７８４Ａ１）に開示された方法を用いることができる。
【００３７】
光吸収材等を分散される電離放射線硬化型樹脂は、単位光透過部３２を構成する透明樹脂の屈折率より小さい屈折率を有する樹脂材料であることが好ましい。この場合、単位光透過部３２を進み単位光透過部３２と単位光吸収部３３との界面に入射した映像光が、この界面において反射しやすくなり、これにより、映像光を拡散させ視野角を広げることができる。電離放射線硬化型樹脂として用いられる樹脂材料は特に限定されないが、例えば、電子線、紫外線等の電離放射線により硬化する特徴を有するウレタンアクリレート系、エポキシエクリレート系等のアクリレート系樹脂が用いられ得る。
【００３８】
光吸収材は、迷光や外光等の不要光を吸収する機能を有すればよく、光吸収材としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩等、顔料または染料、顔料または染料で着色された樹脂粒子等が挙げられる。
【００３９】
次に、光拡散層３５について説明する。光拡散層３５は、本実施の形態において、透過光を等方拡散させる層として構成されている。具体的には、図３に示すように、光拡散層３５は、透明樹脂からなるベース部３５ａと、ベース部３５ａ中に分散された拡散成分３５ｂと、を有している。そして、光拡散層３５は、例えば、ベース部３５ａと拡散成分３５ｂとの間の屈折率差に起因して、或いは、拡散成分３５ｂ自体が有する反射性に起因して、光を等方的に拡散する機能を発現する。光拡散層３５の光拡散能によって、光制御層３０を透過した映像光が拡散され、観察者は、光拡散層３５の光拡散能に応じた視野角の範囲内で映像を観察することができる。
【００４０】
このような光拡散層３５は、一例として、粒子状成分からなる拡散成分３５ｂを分散させた熱可塑性樹脂を、押し出し成型によって、板状に成形することによって、作製され得る。ベース部３５ａをなす透明樹脂として、例えば、メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体（ＭＢＳ）、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等を用いることができる。また、粒子状成分からなる拡散成分３５ｂとしては、プラスチックビーズ等の有機フィラーが好適であり、特に透明度が高いものが好ましい。プラスチックビーズとしては、メラミンビーズ、アクリルビーズ、アクリル−スチレンビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ、ポリスチレンビーズ、塩ビビーズ等が挙げられるが、これらの中でもアクリルビーズが好ましい。あるいは、拡散成分３５ｂは気泡であってもよい。
【００４１】
光拡散層３５の厚さは、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることがより好ましい。光拡散層３５の厚さが０．１ｍｍ未満であると、光拡散効果が十分に得られないおそれがあり、その一方で、光拡散層３５の厚さが２ｍｍを超えると、表示装置１０によって表示される映像の解像性が劣化し、映像がぼやけて観察されてしまう。
【００４２】
次に、光半透過層３７について説明する。光半透過層３７は、透過型スクリーン２０の出光側から入射した外光の一部を吸収して、透過型スクリーン２０によって表示される映像のコントラストを向上させる機能を有する。光半透過層３７としては、例えば、透明樹脂に光吸収材等を分散したものを用いることができる。また、光半透過層３７の厚さは、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。光半透過層３７の厚さが０．１ｍｍ未満であると、十分に外光を吸収することができず、透過型スクリーン２０によって表示される映像のコントラストを十分に向上させることができない。さらに、光半透過層３７の厚さが２ｍｍを超えると、光拡散層３５で拡散された映像光の光量を過剰に減少させてしまい、表示装置１０によって表示される映像が暗くなってしまう恐れがある。
【００４３】
次に、透明基材層３９について説明する。透明基材層３９は、光制御層３０、光拡散層３５及び光半透過層３７を支持する支持基材として機能するようになっている。したがって、透明基材層３９は、光制御層３０、光拡散層３５及び光半透過層３７の変形を抑えて透過型スクリーン２０によって表示される映像の歪みの発生を防止し得る程度の剛性を付与されている。
【００４４】
透明基材層３９としては、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル−スチレン共重合体樹脂等の透明樹脂からなる層が挙げられる。とりわけ熱可塑性樹脂からなる層であることが好ましい。また、透明基材層３９の厚さは、３ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。透明基材層３９の厚さが３ｍｍ未満であると、透明基材層３９に十分な剛性を付与することができなくなる。その一方で、透明基材層３９の厚さが５ｍｍを越えると、透過型スクリーン２０自体の厚さが大きくなってしまい、また、映像光の透過率に対しても悪影響を与えかねない。
【００４５】
次に、以上のような構成からなる表示装置１０の作用について説明する。
【００４６】
まず、図１および図２に示すように、映像光源１５で発光される映像光は、発散光束として、透過型スクリーン２０の入光面２０ａの略全域に投射される。
【００４７】
図３に示すように、積層板２１へ入射した映像光Ｌ１は、光制御層３０の単位光透過部３２を透過し、光拡散層３５で拡散され、光半透過層３７および透明基材層３９を介して、表示装置１０の表示面（透過型スクリーンの出光面２０ｂ）から出射する。光拡散層３５によって拡散された映像光Ｌ１は、積層板２１へ入射した映像光Ｌ１の延長線を中心とした或る程度の角度域内から観察され得るようになる。
【００４８】
また、透過型スクリーン２０の光制御層３０は、図３に示すように光制御層３０の出光側面から入光側へ向けて延びる複数の単位光吸収部３３を有している。図３に示すように、この単位光吸収部３３は、透過型スクリーンの出光面２０ｂ（表示面）から入射してくる環境光等の外光Ｌ２を吸収する。このような単位光吸収部３３を有した光制御層３０によれば、表示装置１０によって表示される映像のコントラストを向上させることができる。とりわけ本実施の形態において、複数の単位光吸収部３３は、水平方向に延びるとともに、鉛直方向に並べられている。したがって、光制御層３０の出光側面から入光側へ向けて延びる複数の単位光吸収部３３は、鉛直方向に傾斜した光を極めて効果的に吸収するようになる。このため、通常表示装置１０より鉛直方向上方に位置する室内照明からの照明光や、太陽光等の、鉛直方向に傾斜した方向から表示装置１０へ入射する環境光を、極めて効果的に吸収することができる。
【００４９】
さらに、透過型スクリーン２０の光半透過層３７も、透過型スクリーンの出光面２０ｂ（表示面）から入射してくる環境光等の外光Ｌ３を吸収する。このような光半透過層３７によれば、透過型スクリーン２０に入射して光拡散層３５や光制御層３０へと向かう外光Ｌ３を吸収することができる。とりわけ、光半透過層３７と光拡散層３５との界面や、光拡散層３５と光制御層３０との界面で反射して再び出光側へと向かう外光Ｌ３は、再度、光半透過層３７を透過して吸収される。すなわち、透過型スクリーンの出光面２０ｂ（表示面）内に入射し、その後に、光半透過層３７と光拡散層３５との界面や光拡散層３５と光制御層３０との界面で反射して出光側に進行方向を変換する外光Ｌ３は、光半透過層３７を２度通過することになる。つまり、光半透過層３７は、表示映像のコントラスト低下を引き起こす光を極めて効果的に減少させることができる。したがって、このような光半透過層３７を有した透過型スクリーン２０によれば、表示装置１０によって表示される映像のコントラストをさらに向上させることができる。
【００５０】
次に、本実施の形態による成形型４０及びスクリーンの製造装置６０の一例を説明する。図４は、本実施の形態で用いる成形型４０及びスクリーンの製造装置６０を概略的に示す斜視図である。図５は、図４に示された成形型４０及びスクリーンの製造装置６０のＶ−Ｖ線に沿った断面を示す縦断面図である。また、図６は、図４に示された成形型４０及びスクリーンの製造装置６０の上面図である。
【００５１】
図示されているように、本実施の形態による成形型４０は、スクリーン２０をなすようになる積層板２１を曲面状に賦型するための凸部４１と、凸部４１を支持し且つ凸部４１の周囲に広がるベース面４２ａ１を有する基部４２と、を備え、ベース面４２ａ１に、積層板２１を吸引するための吸引開口４３が形成されている。吸引開口４３としては、例えば、凸部４１の周囲に広がるベース面４２ａ１に形成された複数の吸引口４４または吸引溝４５を用いることができる。
【００５２】
また、本実施の形態によるスクリーンの製造装置６０は、スクリーン２０をなすようになる積層板２１を曲面状に賦型するための凸部４１と、凸部４１を支持し且つ凸部４１の周囲に広がるベース面４２ａ１を有する基部４２と、を有し、積層板２１を吸引するための吸引開口４３がベース面４２ａ１に形成されている成形型４０と、成形型４０の吸引開口４３に通じる吸引手段５０と、を備えている。
【００５３】
凸部４１は、スクリーン２０をなすようになる積層板２１を曲面状に賦型する機能を有する。凸部４１は、凸面を構成する上面４１ａと、基部４２の上面４２ａと対向する下面４１ｂとを含んでいる。なお、凸部４１は、上面４１ａ及び下面４１ｂの他に側面を有するように構成してもよい。凸部４１の上面４１ａは、下面４１ｂの反対側へ所定の形状、とりわけ積層板２１に賦型すべき形状と相補的な形状で突出している。とりわけ、図示された例では、凸部４１の上面４１ａは、下面４１ｂの反対側へ所定の三次元曲面をなすように湾曲して突出している。
【００５４】
基部４２は、凸部４１を支持するとともに、凸部４１の周囲に広がるベース面４２ａ１に形成された吸引開口４３で積層板２１を吸引する機能を有する。図示された例では、基部４２の上面４２ａは平面状をなし、基部４２は、全体として略直方体形状となっている。
【００５５】
基部４２の上面４２ａには、凸部４１が載置され、公知の固定手段で固定されている。また、上面４２ａは、凸部４１の周囲を取り囲むベース面４２ａ１を形成している。ベース面４２ａ１は、後述の積層板２１を賦型する工程で、積層板２１の周辺部を支持する。さらに、図示された例では、ベース面４２ａ１には、凸部４１の周囲を取り囲むようにして吸引開口４３をなす周状の吸引溝４５が設けられている。
【００５６】
吸引溝４５は、吸引路４６を通じて吸引手段５０に接続されており、後述の積層板２１を賦型する工程で、吸引手段５０による負圧で積層板２１を吸引する機能を有する。図５及び図６に示されているように、吸引溝４５には、吸引手段５０に通じる吸引路４６が接続されている。とりわけ、図示された例では、吸引手段５０に通じる吸引路４６が、吸引溝４５の長手方向に沿って離間した複数の箇所で吸引溝４５に接続されている。吸引路４６は、吸引溝４５の長手方向に沿って離間した複数の箇所に接続される各第１吸引路４６ａと、複数の第１吸引路４６ａと吸引手段５０とを接続する第２吸引路４６ｂとを含んでいる。図示された例では、基部４２内に配置された複数の第１吸引路４６ａと、基部４２内から基部４２の外へ延びる第２吸引路４６ｂとが、基部４２内で接続されている。しかし、これに限らず、複数の第１吸引路４６ａを基部４２内から基部４２の外へ延在するように配置し、第２吸引路４６ｂを基部４２の外に配置し、複数の第１吸引路４６ａと第２吸引路４６ｂとが、基部４２の外で接続されるようにしてもよい。このような吸引溝４５の幅は０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましく、吸引溝４５の深さは５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００５７】
なお、図示された例では、凸部４１と基部４２とがそれぞれ別体で構成され、公知の固定手段で固定されたものを示したが、これに限らず、凸部４１と基部４２とを一体に形成してもよい。また、図示された例では、吸引開口４３として、ベース面４２ａ１に、凸部４１の周囲を取り囲むようにして周状の吸引溝４５が設けられているものを示したが、吸引開口４３として、吸引溝４５に替えて複数の吸引口４４を設けるようにしてもよい。この場合、吸引口４４の具体的な形状や数、配置は任意であるが、好ましくは、ベース面４２ａ１上に、凸部４１の周囲を取り囲むようにして周状に複数の吸引口４４を配列するとよい。このような吸引口４４の幅は０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。なお、吸引開口４３として、吸引口４４と吸引溝４５を併用してもよい。
【００５８】
次に、本実施の形態におけるスクリーン２０の製造方法の一例を説明する。図７〜図９及び図１１〜図１２は、本実施の形態におけるスクリーン２０の製造方法の一例を順に説明する図である。図１０は、図９の一部拡大図である。
【００５９】
まず、積層板２１を用意する。積層板２１は、例えば、光制御層３０、光拡散層３５、光半透過層３７及び透明基材層３９の各層を、粘着剤や接着剤等からなる接合層を介して互いに接合して作製することができる。
【００６０】
次に、用意した積層板２１を所定温度に加熱して、積層板２１を軟化させる。ここでは、少なくとも、後述の賦型工程において、積層板２１が成形型４０の凸部４１の形状に追従して変形し得る程度に軟化すればよい。積層板２１の厚さのうち大半を占める層、例えば積層板２１の全厚さの半分以上の厚さを占める透明基材層３９を構成する材料を熱可塑性樹脂とすると、当該熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上に加熱した時に積層板２１全体が軟化しやすくなるので好ましい。
【００６１】
この積層板２１を加熱する工程は、例えば、治具に保持された積層板２１をその両面からヒータで加熱することにより行うことができる。加熱された積層板２１の所定温度Ｔ１（℃）は、積層板２１の厚さのうち大半を占める層、例えば積層板２１の全厚さの半分以上の厚さを占める透明基材層３９を構成する材料の融点をＴｍ（℃）として、例えばＴｍ−１５≦Ｔ１≦Ｔｍとすることができる。
【００６２】
次に、図７に示されているように、所定温度に加熱された積層板２１を、少なくとも成形型４０の凸部４１から基部４２のベース面４２ａ１にかけて覆うように、成形型４０上に配置する。このとき、成形型４０を予熱しておくことが好ましい。成形型４０の予熱温度Ｔ２（℃）は、積層板２１の厚さのうち大半を占める層、例えば積層板２１の全厚さの半分以上の厚さを占める透明基材層３９を構成する材料のガラス転移温度をＴｇ（℃）として、例えばＴｇ−１５≦Ｔ２≦Ｔｇとすることができる。
【００６３】
積層板２１は所定温度に加熱され軟化している。したがって、積層板２１は、成形型４０上に配置されると自重でたわみ、図８に示されているように、積層板２１の周辺部が成形型４０の基部４２のベース面４２ａ１に接触する。
【００６４】
この状態で、積層板２１、凸部４１及びベース面４２ａ１で囲まれた空間Ｓに存在する気体、例えば空気を、吸引開口４３及び吸引路４６を介して、吸引手段５０で吸引する。この吸引により空間Ｓに存在する気体が減少すると、積層板２１は、上面から大気圧を受け、図９に示されているように、曲面状の凸部４１を有する成形型４０に押し付けられる。そして、これにより、積層板２１が成形型４０の凸部４１によって曲面状に賦型される。すなわち、積層板２１を吸引するための吸引開口４３がベース面４２ａ１に形成されている成形型４０上に、加熱された積層板２１を、吸引開口４３を介して吸引することにより、積層板２１を曲面状に賦型する。
【００６５】
このとき、積層板２１の、吸引開口４３に対向する部分には、吸引手段５０での吸引により、積層板２１の一部が吸引開口４３をなす吸引口４４または吸引溝４５の内部に入り込み、突出部２５が生じる。図１０は、図９に示した例における、吸引溝４５付近の円で囲まれた部分の拡大図である。積層板２１の賦型後に、積層板２１の、吸引溝４５に対向する部分に突出部２５が生じていない場合には、賦型工程で十分な吸引が行われていない可能性がある。すなわち積層板２１が精度よく賦型されていない可能性がある。したがって、積層板２１の突出部２５は、積層板２１を精度よく賦型するための十分な吸引が行われたことを確認する手段ともなり得る。
【００６６】
積層板２１を冷却し、積層板２１が自重によっても変形しない程度に硬化した後に、図１１に示されているように、積層板２１を成形型４０から取り外す。その後、例えば図１１の一点鎖線部分で切断することにより、積層板２１から、曲面状に賦型された部分２１Ａを残して、突出部２５を含む周辺部分２１Ｂを除去する。
【００６７】
以上の工程により、曲面状のスクリーン２０が得られる。図１１に示された工程において、突出部２５を含む積層板２１の周辺部分２１Ｂが除去されている。したがって、図１２に示されているように、スクリーン２０をなす積層板２１Ａは、その一対の曲面状の表面２０ａ，２０ｂのいずれにも突出部２５を有していない。すなわち、積層板２１は、平滑面として形成された一対の曲面状の表面２０１，２０２を有する。したがって、この積層板２１を含むスクリーン２０に映し出される映像が、従来のように突出部２５によって害されるといったことをより安定して回避することができる。ここで、積層板に対して用いる「平滑面」とは、積層板２１を含むスクリーン２０に映し出される映像を観察している観察者が感知し得る大きさの突出部２５を有していない面を意味している。より具体的には、積層板に対して用いる「平滑面」とは、５０μｍ×５０μｍの正方形領域からはみだす大きさの底部を有し且つ５０μｍ以上の高さを有した凸部が形成されていない面を意味している。
【００６８】
本実施の形態の一例における、曲面状のスクリーン２０を製造するための成形型４０は、スクリーン２０をなすようになる積層板２１を曲面状に賦型するための凸部４１と、凸部４１を支持し且つ凸部４１の周囲に広がるベース面４２ａ１を有する基部４２と、を備え、ベース面４２ａ１に、積層板２１を吸引するための吸引開口４３が形成されている。
【００６９】
また、本実施の形態の一例における、曲面状のスクリーン２０を製造するための製造装置６０は、スクリーン２０をなすようになる積層板２１を曲面状に賦型するための凸部４１と、凸部４１を支持し且つ凸部４１の周囲に広がるベース面４２ａ１を有する基部４２と、を有し、積層板２１を吸引するための吸引開口４３がベース面４２ａ１に形成されている成形型４０と、成形型４０の吸引開口４３に通じる吸引手段５０と、を備える。
【００７０】
さらに、本実施の形態の一例における、曲面状のスクリーン２０の製造方法は、スクリーン２０をなすようになる積層板２１を加熱する工程と、積層板２１を曲面状に賦型するための凸部４１と、凸部４１を支持し且つ凸部４１の周囲に広がるベース面４２ａ１を有する基部４２と、を有し、積層板２１を吸引するための吸引開口４３がベース面４２ａ１に形成されている成形型４０上に、加熱された積層板２１を、吸引開口４３を介して吸引することにより、積層板２１を曲面状に賦型する工程と、を備える。
【００７１】
このような成形型４０、製造装置６０及び製造方法によれば、加熱された積層板２１を賦型する際に、成形型４０のベース面４２ａ１に形成された吸引開口４３を介して積層板２１を吸引することができる。これにより、積層板２１の、曲面状のスクリーン２０になる部分に、突出部２５を残さないようにして積層板２１を精度よく所定形状に賦型することが可能となる。したがって、突出部２５によって曲面状のスクリーン２０に投影された映像の視認性が害されることを効果的に防止することができる。
【００７２】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。
【００７３】
例えば、スクリーン２０が、積層板２１の入光側に配置された偏向光学板７０を有するようにしていてもよい。図１３は、図３に対応する図であって、スクリーン２０の積層板２１の入光側に偏向光学板７０を配置した場合の、スクリーン２０の一部の縦断面図である。
【００７４】
偏向光学板７０は、入光側から順に、入光側透明基材層７５と、フレネルレンズ層７１と、を有している。入光側透明基材層７５は、例えばアクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリルースチレン共重合体樹脂等の透明樹脂からなる層であって、フレネルレンズ層７１の変形を防止し得るようにしてフレネルレンズ層７１を支持する支持基材として機能する。フレネルレンズ層７１は、フレネルレンズ７２を形成する複数の単位レンズ７３を有している。単位レンズ７３によって構成されるフレネルレンズ７２は、映像光源１５から発散光束として透過型スクリーン２０に投射される映像光の進行方向を偏向させる機能を有している。具体的には、フレネルレンズ７２は、発散光束として入射した映像光を、入光側から出光側へ向けて進む平行光束に変換する。このようにフレネルレンズ７２を用いて映像光をいったん平行光化させておくことにより、観察者に観察される映像、とりわけ、観察者によって斜め方向から観察される映像の明るさの面内ばらつきを効果的に緩和させることができる。なお、このフレネルレンズ７２は、サーキュラーフレネルレンズとして構成されてもよいし、リニアフレネルレンズとして構成されてもよい。
【００７５】
なお、図１３に示された変形例において、偏向光学板７０も、積層板２１と同様に、三次元曲面をなす曲面状に賦型されていてもよい。偏向光学板７０の賦型は、積層板２１の賦型と同様に、上述した成形型４０および製造装置６０を用いて、上述した方法によって、実施することができる。
【００７６】
また、上述した実施の形態では、透過型スクリーン２０として、図１及び図２に示されているように、全体として入光面２０ａが凸となり、出光面２０ｂが凹となるように湾曲している透過型スクリーン２０を例示したが、これに限らず、図１４に示されているように、全体として入光面２０ａが凹となり、出光面２０ｂが凸となるように湾曲している透過型スクリーン２０とすることもできる。
【００７７】
なお、透過型スクリーン２０には、特定の機能を発揮することを期待されたその他の機能層が設けられても良い。また、一つの機能層が二以上の機能を発揮するようにしてもよいし、例えば、透過型スクリーン２０の光制御層３０、光拡散層３５、光半透過層３７、透明基材層３９の少なくとも１つに機能を付与するようにしてもよい。透過型スクリーン２０に付与され得る機能としては、一例として、耐擦傷性を有したハードコート（ＨＣ）機能、防汚機能、防眩（ＡＧ）機能、反射防止（ＡＲ）機能等を例示することができる。
【００７８】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１      観察者
１０      表示装置
１５      映像光源
２０      スクリーン
２０ａ    入光面
２０ｂ    出光面
２１      積層板
２５      突出部
３０      光制御層
３１      基部
３２      単位光透過部
３３      単位光吸収部
３５      光拡散層
３５ａ    ベース部
３５ｂ    拡散成分
３７      光半透過層
３９      透明基材層
４０      成形型
４１      凸部
４２      基部
４２ａ１  ベース面
４３      吸引開口
４４      吸引口
４５      吸引溝
４６      吸引路
５０      吸引手段
６０      製造装置
７０      偏向光学板
７１      フレネルレンズ層
７２      フレネルレンズ
７５      入光側透明基材層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016061905.tif 000009
【図８】
2016061905.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2016061905.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2016061905.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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