(57)【要約】  乾式消去可能な前面を有する書き込み部材と、投射部材とを備える通信物品及びシステムを開示する。投射部材は、光を第１の視野角ＡＨで第１の方向に散乱し、第２の視野角ＡＶで第１の方向と直交する第２の方向に散乱する、非対称光学ディフューザーを含む。その比率ＡＨ／ＡＶは、少なくとも約２である。
2012514774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）前部及び後部主表面を有する書き込み部材であって、前記前部主表面が乾式消去面として使用されることが可能であり、前記書き込み部材が実質的に透明である、書き込み部材と、
（ｂ）前記書き込み部材の前記後部主表面上に配置される投射部材であって、
（１）光を、第１の視野角ＡＨで第１の方向に散乱し、第２の視野角ＡＶで前記第１の方向と直交する第２の方向に散乱し、ＡＨ／ＡＶは、少なくとも約２である、非対称光学ディフューザーと、
（２）前記非対称光学ディフューザーによって散乱されない光を反射する実質的に鏡面反射性の反射鏡と、を備える、投射部材と、を備える、通信物品。
【請求項２】
前記書き込み部材の前記前部主表面は、熱又は放射線硬化コーティングを備える、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記硬化コーティングはナノ粒子を有するハードコートを備える、請求項２に記載の物品。
【請求項４】
前記ナノ粒子はシリカを備える、請求項３に記載の物品。
【請求項５】
前記書き込み部材の前記前部主表面は型押し模様を有する、請求項１に記載の物品。
【請求項６】
前記書き込み部材の前記前部主表面は、接触スタイラス表面計によって測定される時、６０〜１０００の範囲である所定の平均表面粗さＲａを有する、請求項１に記載の物品。
【請求項７】
比率ＡＨ／ＡＶは、少なくとも約２．５である、請求項１に記載の物品。
【請求項８】
前記非対称光学ディフューザーは第１の材料内に複数の細長構造を備え、前記細長構造は概して前記第２の方向に沿って配向される、請求項１に記載の物品。
【請求項９】
前記非対称光学ディフューザーは実質的に偏光非感受性である、請求項１に記載の物品。
【請求項１０】
２つの相互に直交的に偏光された入射光線に対する前記非対称光学ディフューザーのゲイン曲線は、約１０％以下異なる、請求項９に記載の物品。
【請求項１１】
２つの相互に直交的に偏光された入射光線に対する前記非対称光学ディフューザーのゲイン曲線は、約５％以下異なる、請求項９に記載の物品。
【請求項１２】
前記鏡面反射鏡は、実質的にゼロの入射角での可視で第１の平均反射率Ｒｏを有し、実質的に４５度の入射角での可視で第２の平均反射率Ｒ４５を有し、Ｒｏ／Ｒ４５は少なくとも約１．５である、請求項１に記載の物品。
【請求項１３】
可視波長での、前記実質的に鏡面反射性の反射鏡の総反射率に対する鏡面反射率の比率は、少なくとも約０．７である、請求項１に記載の物品。
【請求項１４】
前記鏡面反射鏡は、銀又はアルミニウムに基づいた鏡である、請求項１に記載の物品。
【請求項１５】
前記鏡面反射鏡は誘電体多層膜である、請求項１に記載の物品。
【請求項１６】
可視波長での、前記実質的に鏡面反射性の反射鏡の総反射率に対する総反射率の比率は、少なくとも約０．８である、請求項１に記載の物品。
【請求項１７】
可視波長での、前記実質的に鏡面反射性の反射鏡の総反射率に対する鏡面反射率の比率は、少なくとも約０．９である、請求項１に記載の物品。
【請求項１８】
前記実質的に鏡面反射性の反射鏡は、可視で、実質的に平らな反射率のスペクトルを備える、請求項１に記載の物品。
【請求項１９】
前記非対称光学ディフューザーは複数の光学レンズを備える、請求項１に記載の物品。
【請求項２０】
前記複数の光学レンズのうちの少なくとも幾つかはアナモフィックである、請求項１９に記載の物品。
【請求項２１】
前記アナモフィック光学レンズのうちの少なくとも幾つかは円筒レンズを備える、請求項２０に記載の物品。
【請求項２２】
前記非対称光学ディフューザーはランダムホログラフィック光学レンズを備える、請求項１に記載の物品。
【請求項２３】
前記非対称光学ディフューザーはランダムピッチの伸長光学レンズのアレイを備える、請求項１に記載の物品。
【請求項２４】
請求項１に記載の通信物品と、
第１の方向に概して沿って像面上に画像光を投射する画像投射光源であって、前記第１の方向は、水平方向とθ１の角度をなす、画像投射光源と、
水平方向と角度θ２をなす第２の方向に概して沿って周辺光を放つ周辺光源と、
前記像面に配置され、水平方向に沿った第１の視野角ＡＨと、前記水平方向と直交する垂直方向に沿った第２の視野角ＡＶとを有する、非対称光学ディフューザーであって、ＡＨ／ＡＶは少なくとも約２であり、ＡＶ／２はθ１を超え、かつθ２未満である、非対称光学ディフューザーと、
前記非対称光学ディフューザーによって散乱されない光を反射し、約θ１の入射角の可視で第１の平均反射率Ｒ１と、約θ２の入射角の可視で第２の平均反射率Ｒ２とを有する、実質的に鏡面反射性の反射鏡であって、Ｒ１／Ｒ２は少なくとも約１．５である、実質的に鏡面反射鏡と、を備える、投射システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００９年４月２０日に出願された米国仮出願第６１／１７０，９９３号及び２００９年１月８日に出願された第６１／１４３，２７５号の優先権を主張し、参照によって、それらの全体を組み込む。
（発明の分野）
【０００２】
本発明は、概して、乾式消去ボード、及び高コントラスト、高輝度、及び広範な視野角で画像を投射することが可能である投射スクリーンとして使用することができる通信物品に関する。
【背景技術】
【０００３】
オフィス環境は、通常、チョーク又は乾式消去ボード、及び投射スクリーン等の書き込みボードで占められている。ビジネスは、個人的及びビジネス的ニーズにおける変化に対応するために、頻繁にそれらの設備を変化する。しばしば、以前は個人のオフィス空間であった部屋が、会議室を提供するために再設計される。以前は、会議室には、書き込みボード及び投射スクリーンの双方が収容されていた。書き込み面及び投射スクリーンの双方の要求を満たすことができる単一の物品を提供することが所望されている。
【０００４】
乾式消去ボードは、それらの便利性及び多用途性のため、長年に渡って書き込み面として使用されてきた。それらのボードは、黒板の汚れ及び面倒を排除する表現手段を提供する。しかしながら、公知のボードは、乾式消去ボードの表面に付随するまぶしさのため、投射面としては有用ではない。通常の乾式消去ボードが投射面として使用された場合、投射用電球のまぶしさ及び反射は視者の眼精疲労及び疲れにつながる。更に、これらのボードは概して、特に明るい周辺光条件下では十分な輝度及びコントラストを有さない。
【０００５】
乾式消去ボード、かつ高輝度、高コントラスト、および広範な視野角で画像を投射できる投射スクリーンとして効果的に役割を果たすことができる多機能な物品を有することが所望される。
【０００６】
米国特許第５，２００，８５３号（Ｂｅｒｋｍａｎ）は、メラニンに基づいた耐久性多目的映写ボードを開示し、それは透明なオーバーレイシートのうちの少なくとも２つの重ねておかれる層を備える上部を備え、それらシートのそれぞれは、平方メートル当たり２〜１２０グラムの重さであり、重合樹脂物質の溶液又は溶解物に浸漬されており、続いて中間体固形プラスチック層を形成し、上部シートの上面は、深さ０．０１〜０．２ｍｍの複数の密集した補完的凹によって祖面化され、そのコア部は、平方メートル当たり６０〜１４０グラムの重さであるペーパーシートを備え、重合樹脂物質の溶液又は溶解物に浸漬されており、続いて中間体固形プラスチック層を形成する。その開示されたスクリーンは、ホワイトボードと同様に低い光学ゲインを有する。それは明るい周辺光下で、コントラスト、高輝度画像を投射するのに十分な高さではない。
【０００７】
米国特許第５，３６１，１６４号（Ｓｔｅｌｉｇａ）は、双方向性レンズ状型押し表面を有する投射マーカーボードを開示する。好ましくは、書き込み面に反射する光は、エチレン及びテトラフルオロエチレンの変性されたコポリマー等のフルオロポリマーの薄膜で作られている。その開示されたスクリーンは、典型的なホワイトボードのものと同様に低い光学ゲインを有する。それは、明るい周辺光下で、コントラスト、高輝度画像を投射するのに十分な高さではない。
【０００８】
米国特許第６，４７６，９６５号（Ｈｅら）は、乾式消去可能であり、約６０未満の６０°光沢を有する最上層を備える乾式消去可能な基材及び投射スクリーンとして有用な物品を開示する。その開示されたスクリーンは、ホワイトボードと同様に低い光学ゲインを有する。それは、明るい周辺光下で、コントラスト、高輝度画像を投射するのに十分な高さではない。
【０００９】
表示装置は、概して情報を視者に表示する。表示の能力は、表示の様々な特徴の観点から説明される。一つのかかる特徴は、部屋又は街路の電球又は太陽等の光の様々な源から発せられている周辺光を吸収する表示の能力である。概して、表示上に入射し、表示によって吸収されない周辺光は、表示された情報上に重ねられ、低下した画像コントラストをもたらす。周辺光によるその低下したコントラストは、概してウオッシュアウトと称される。ウオッシュアウトは、周辺光が非常に明るい場合の適用において特に懸念される。例えば、天井灯及び窓の光が強い部屋で、乾式消去ボード及びスクリーンが使用される場合、投射された画像のウオッシュアウトは、先の開示された前述の二重機能ボードによって解決されない。
【００１０】
表示の別の特徴は視野角である。概して、表示された情報が、水平及び垂直方向に沿った既定の視野角の範囲を超えて容易に視認できることが所望される。一表示の特徴が改善される度に、１つ又はそれ以上の他の表示の特性は低下することが多い。結果として、あるトレードオフが、所与の表示適用に対するパフォーマンス基準を最も充たすため、表示装置内に作成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、強い又は明るい周辺光条件下において、高輝度、高コントラスト、及び広範な視野角で画像を投射できる乾式消去ボードの必要性は残存する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、乾式消去ボードとして、かつ高輝度、高コントラスト、及び広範な視野角で画像を投射する能力を有する投射スクリーンとして使用できる通信物品を提供する。本発明にしたがって、かかる物品を用いるシステムにより、例えば、会議、セミナー、授業、講義、プレゼンテーション等において、書かれた及び投射された画像が明らかに、容易に見えるようになる。
【００１３】
概要において、本発明の通信物品は、後部に配置される書き込み部材及び投射部材を備える。書き込み部材の前面は乾式消去可能である。その投射部材は、その通信物品が様々な周辺照明条件において使用できるように、好ましくは高輝度、高コントラスト、及び広範な視野角で、書き込み部材を通して画像を投射する能力を有する。
【００１４】
代表的実施形態において、本発明の物品は、前面及び後面を有する書き込み部材を備え、そこでその前面は、乾式消去面及び書き込み部材の後部主表面上に配置される投射部材として使用される能力を有し、その投射部材は、第１の視野角ＡＨで第１の方向に、第２の視野角ＡＶで第１の方向と直交する第２の方向に光を散乱する非対称光学ディフューザーを備え、その比率ＡＨ／ＡＶは、少なくとも約２である。また、投射部材は、非対称光学ディフューザーによって散乱されない光を反射する、実質的に鏡面反射性の反射鏡を含む。その実質的に鏡面反射性の反射鏡は、実質的にゼロの入射角で第１の反射率Ｒｏを有し、及び実質的に４５°の入射角で第２の反射率Ｒ４５を有し、その比率Ｒｏ／Ｒ４５は、少なくとも約１．５である。幾つかの実施形態において、また、光学構造物を拡散する光は、鏡面反射鏡の後部側上に、実質的に鏡面反射性の反射鏡によって反射されない光を吸収する光吸収層を更に含む。かかる投射部材は、２００９年１月８日に出願された米国仮出願第６１／１４３，２７５号に開示される。
【００１５】
かかる投射物品のシステム実施形態は、像面上で、第１の方向に概して沿って画像光を投射する画像投射光源を備えるであろう。その第１の方向は、水平方向と角度θ１をなす。また、その投射システムは、水平方向と角度θ２をなす、第２の方向に概して沿って周辺光を放つ周辺光源を含み得る。本発明の利点は、かかる周辺光が頻繁に付与する書かれた及び投射された画像の可視性の損傷を改善することである。また、その投射システムは、像面中に配置される非対称光学ディフューザーも含み、水平方向に沿った第１の視野角ＡＨと、垂直方向に沿った第２の視野角ＡＶとを有する。その比率ＡＨ／ＡＶは少なくとも約２である。ＡＶは、θ１よりも大きく、θ２よりも小さい。また、投射システムは、非対称光学ディフューザーによって散乱されない光を反射する、実質的に鏡面反射性の反射鏡を含む。その実質的に鏡面反射性の反射鏡は、約θ１の入射角で第１の反射率Ｒ１を有し、約θ２の入射角で第２の反射率Ｒ２を有する、Ｒ１／Ｒ２は、少なくとも約１．５である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明は、添付の図面に関連して以下の本発明の種々の実施形態の詳細な説明を考慮して、より完全に理解し正しく認識することができる。
【図１】本発明の代表的乾式消去可能投射システムの使用の概略図。
【図２】本発明の使用に対する代表的投射部材の水平及び垂直のゲイン曲線の概略プロット。
【図３】本発明の代表的投射システムの使用の概略的側面図。
【図４】光学ディフューザーの概略的側面図。
【図５】構造表面の概略平面図。
【図６】本発明の代表的通信物品の概略的側面図。
【００１７】
本明細書において複数の図面で用いられる同じ参照符号は、同一又は同様の性質及び機能を有する同一又は同様の要素を指す。それらの図面は原寸に比例せず、説明の目的のみのために使用される。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の代表的通信物品の概略的側面図は図６に示される、通信物品７１０は、その後部主表面７１６上に書き込み部材７１２及び投射部材１９０を備える。書き込み部材７１２及び投射部材１９０は、例えば、自己接着的に共に結合している、中間体接着剤（好ましくは、高光学的に透明）を用いて、フレーム又はクリップ等の機械的方法を用いて、直接的に接触していてもよい。
【００１９】
一部分において選択された物質によっては、その書き込み部材は、例えば、コーティングによって、投射部材の前面上で方向を形成され得る、又はそれらは別々に形成され、次いで、光学配置中に組み立てられる。
【００２０】
本明細書で使用される、「垂直」、「水平」、「上」、「下」、「左」、「右」、「上部」及び「下部」、「前部」及び「後部」、「時計回り」及び「逆時計回り」、並びに他の同様の用語は、図で示されるような相対的位置を指す。広くは、物理的実施形態は異なる配向を有することができ、その場合、用語は、装置の実際の配向に修正された相対位置を意味することを意図している。例えば、図の配向と比較して図１の構造物が９０°回転される場合でも、矢印方向１３０は「水平」方向に沿ったものとして考えられる。
【００２１】
書き込み部材
書き込み部材７１２は、乾式消去可能書き込み面として使用することができる前部主表面７１４を有する。好適な物質は、当業者によって容易に選択され得る。書き込み部材７１２は乾式消去可能及び透明でなくてはならない。典型的に、その書き込み部材は、可視光線に対して少なくとも７０％、好ましくは少なくとも８０％の透明性を有する。
【００２２】
インクの水滴無しで書かれたしるしとしての書き込み部材７１２上のインクの許容性は、乾式消去書き込み面の「湿潤性」として定義され得る。湿潤性は、溶媒が乾燥するため、形を保つことができる書き込み線を指す。溶媒のディウェッティングは、ある時点でその線が動く又は破断する原因となり、その筆記における間隙の原因となる。許容湿潤性（又はディウェッティング無しの書き込み）は、書き込み面の表面エネルギーがマーカーインク中の溶媒の表面張力よりも大きい場合に、達成される。加えて、書き込み面は、使用者が、乾式消去マーカーで一度書かれ、もはや所望されないしるしを拭き消す（例えば、乾燥した布又は乾式字消しを用いて）ことを可能とする「消去可能」レベルを提供する。許容可能な消去可能性は、書き込み面の表面エネルギーが、結合剤及び書き込み面に対するマーカーインク中の他の固体の執拗な接着を防ぐために十分に低い場合に、達成される。乾式消去マーカーの溶媒組成物は、典型的にマーカー上に列挙される、又はマーカーのＭＳＤＳ（製品安全データシート）上に報告される。乾式消去マーカーの一般的な溶媒は、例えば、エタノール、イソプロパノール、メチルイソブチルケトン、及びｎ−ブチルアセテートを含む。高表面張力を伴う一溶媒はｎ−ブチルアセテートであり、約２５ｍＪ／ｍ２の表面張力を有する。したがって、幾つかの実施形態において、乾燥消去面を、約２５ｍＪ／ｍ２又は以下の表面張力を伴う溶媒によって湿潤可能にすることができる。一実施形態において、書き込み面の表面エネルギーは、約２５ｍＪ／ｍ２〜約４０ｍＪ／ｍ２の範囲内である。別の実施形態において、書き込み面の表面エネルギーは、Ｄｙｎｅ  Ｐｅｎ  Ｔｅｓｔによって測定されるように、約３０ｍＪ／ｍ２〜約３５ｍＪ／ｍ２の範囲である。本発明の乾式消去物品において、書き込み面は普通のフェルトのインク消しを用いて容易に消去可能である。
【００２３】
書き込み部材７１２は、約２５ｍＪ／ｍ２以上の表面エネルギーを有することが所望される。書き込み面のこの表面エネルギーは、典型的な乾式消去及び油性マーカーが書き込み面で水滴を溜めることを防ぐ。書かれたしるしが連続層として受容される時、書かれたしるしを形成する線に水滴、又は「ずれ」が生じることを防ぐ。典型的なマーカー溶媒は、エタノール、イソプロパノール、メチルイソブチルケトン、ｎ−ブチルアセテート、酢酸エチル、ｎ−プロパノール、及びｎ−ブタノールを含む。水滴が溜まることなく乾式消去面上で完全にマーカーが浸潤するために、乾式消去面の表面エネルギーは、マーカー中の溶媒の表面張力よりも大きくなくてはならない。最も高い表面張力を伴う上記のリストの溶媒は、ｎ−ブチルアセテートであり、約２５ｍＪ／ｍ２の表面張力を伴う。したがって、一実施形態において、乾式消去物品書き込み面は、約２５ｍＪ／ｍ２よりも大きい表面エネルギーを有する。代替的実施形態において、乾式消去物品の書き込み面は、Ｄｙｎｅ  Ｐｅｎ  Ｔｅｓｔによって測定されるように、約３０ｍＪ／ｍ２以上の表面エネルギーを有する。加えて、書かれたしるしは、好ましくは最小の拭き消し、及び最小の乾式消去物品によるインクの吸収（又は「ゴースト発生」）で、乾式消去物品から迅速に除去することができる。インクの許容可能な除去可能性は、書き込み面の表面エネルギーが、結合剤及びマーカー中の他の固体が書き込み面に執拗に接着することを防ぐのに十分に低い場合に、達成できる。したがって、一実施形態において、乾式消去物品の書き込み面は、約４０ｍＪ／ｍ２以下の表面エネルギーを有する。代替的実施形態において、乾式消去物品の書き込み面は、約３５ｍＪ／ｍ２以下の表面エネルギーを有する。
【００２４】
書き込み面における使用に対して好適である物質の代表的例は、放射線硬化ハードコートを用いてコーティングされる熱可塑性及び熱硬化性樹脂の双方を含む透明重合樹脂のシート及びフィルムである。使用に対して好適な重合樹脂の例は、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニル、セルロースエスレテル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等を含む。商業的に可塑性のある乾式消去面紫外線放射線（ＵＶ）硬化ハードコートフィルムの代表的例、Ｐｒｏｔｅｃｔ−ａｌｌ，Ｉｎｃ．，Ｄａｒｉｅｎ，Ｗｉｓより入手可能である、ＵＶ硬化ハードコートを用いた代表的ポリエステルフィルム。ＵＶ硬化ハードコートフィルム乾式消去ボードは、ＡＣＣＯ  Ｗｏｒｌｄ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｌｉｎｃｏｌｎｓｈｉｒｅ，Ｉｌｌより市販されている。
【００２５】
実施形態によって、その書き込み部材は、典型的に約０．５〜約３ミルの厚さを有するが、この範囲外の寸法を有するものも、所望される場合は使用され得る。多くの実施形態において、書き込み部材の屈折率は、約１．４５〜約１．７０の間であり得る。
【００２６】
書き込み部材の前面は、所望されるように、実質的に滑らか、又はわずかに祖面化され得る。乾式消去可能な表面の当業者に知られているように、例えば、型押し又は他の好適な手段等の、わずかな模様付け又は表面の祖面化は、まぶしさを低下することを達成し、書くことの容易性及び消去可能性の能力を最適化するために使用され得る。例えば、幾つかの実施形態において、本発明の物品の書き込み部材の前面は、接触スタイラス表面計によって測定されるように、約６０〜約１０００の範囲の平均表面粗さＲａを有するであろう。
【００２７】
ＵＶ硬化ハードコートを伴うフィルムに加えて、投射部材上にＵＶ硬化コーティング製剤を直接コーティングすることが可能である。代表的なＵＶ硬化製剤は、多機能なアクリレートモノマー、多機能のウレタンアクリレートモノマー、単機能アクリレートモノマー、及びＵＶ反応開始剤を含む。これらの物質に加えて、ＵＶ硬化製剤は、粒子又は艶消し剤を含有し得る。硬化製剤の表面エネルギーは、モノマーを含有するフッ素又はシリコーンの追加によって低下し得る。
【００２８】
一実施形態において、その投射スクリーンは、ＵＶ硬化ハードコート製剤でコーティングされ、次いで、紫外線で硬化され、乾式消去可能な投射スクリーンを形成する。
【００２９】
投射部材
書き込み部材７１２の後面７１６上に配置される投射部材１９０は、本明細書で度々光拡散光学構造物と称される。
【００３０】
本発明の物品中で使用される投射部材は、入射光の非対称投射を、所望される光、すなわち、画像投射からの光を視者に向け直す、又は窓若しくは扉、頭上照明等の周辺光源からの光等の所望されない光を視者から離すように向けなおすことができるように、提供する。結果として、本発明の通信物品は、明るく照らされた環境における使用に対して特に好適であり、又は困難な状況において、書かれた及び投射された画像の明瞭さ及び可視性を改善する。
【００３１】
図１は、概して３つの直交する軸ｘ、ｙ、及びｚを定義する乾式消去可能な投射システム１００の概略的側面図である。投射システム１００は、画像投射光源１１０、周辺光源１４０、及び書き込み部材７１２の後面上で、非対称光学ディフューザー１７０、実質的に鏡面反射性の反射鏡１５０、及び光吸収層１６０を含む光拡散光学構造物１９０を含む。
【００３２】
画像投射光源１１０は、像面１２０上へ第１の方向１１２に概して沿って画像光１１１を投射する。第１の方向１１２は、ｘ軸に沿って水平方向１３０と角度θ１をなす。幾つかの場合において、角度θ１は、実質的にゼロに等しい。かかる場合において、その角度θ１は約２０度未満、又は約１５度未満、又は約１０度未満、又は約５度未満、又は約３度未満である。
【００３３】
周辺光源１４０、例えば、部屋の窓又は扉、頭上照明備品（複数）等は、水平方向１３０と角度θ２をなす第２の方向１４２に概して沿って周辺光１４１を放つ。幾つかの場合において、その角度θ２は、実質的に角度θ１よりも大きい。かかる場合において、その角度θ２は、角度θ１よりも少なくとも約２０度、又は少なくとも又は約３０度、又は少なくとも約４０度、又は少なくとも約５０度、又は少なくとも約６０度、又は少なくとも約７０度大きい。幾つかの場合において、その角度θ２は、約４０度よりも大きく、又は約５０度よりも大きく、又は約６０度よりも大きく、又は約７０度よりも大きい。
【００３４】
非対称光学ディフューザー１７０は、入射光を、ｘ方向と平行である水平方向１３０に沿って、及びｙ方向と平行である垂直方向１３２に沿って等の、異なる方向に沿って異なって散乱する。図２は、相互に直交する水平及び垂直方向に沿った、非対称光学ディフューザー１７０の各々の水平及び垂直ゲイン曲線２１０及び２２０の概略プロットを示す。非対称光学ディフューザー１７０は、軸上又はゼロの視野角に相当する最大ゲインｇｏ、及び水平視野角ＡＨを定義する半値ゲインｇ１＝ｇｏ／２、及びＡＨ１〜ＡＨ２と等しい水平視野角ＡＨ及びＡＶ１〜ＡＶ２と等しい垂直視野角ＡＶを有する。ＡＨ１及びＡＨ２は、それぞれ正及び負の水平視野角と称され、ＡＶ１及びＡＶ２は、それぞれ正及び負の垂直視野角と称され得る。図２の例示のゲインプロットにおいて、ゲイン曲線２１０及び２２０のそれぞれは、軸上視野方向に対して対称である。一般的には、ゲイン曲線２１０及び２２０は、軸上視野方向に対して対称であっても、又は対称でなくてもよい。例えば、幾つかの場合において、正の視野角の半輝度視野角に相当する正の視野角ＡＨ１は、負の視野角に対する半輝度視野角に相当する負の視野角ＡＨ２とは異なり得る。
【００３５】
戻って図１を参照すると、光学ディフューザー１７０は、水平視野角ＡＨが垂直視野角ＡＶとは異なることを意味する非対称拡散である。幾つかの場合において、非対称光学ディフューザー１７０は、光を、第１の視野角ＡＨで水平方向等の第１の方向に散乱し、第２の視野角ＡＶで垂直方向等の第１の方向と直交する第２の方向に散乱する。幾つかの場合において、その比率ＡＨ／ＡＶは、少なくとも約２、又は少なくとも約２．２、又は少なくとも約２．５、又は少なくとも約２．７、又は少なくとも約３、又は少なくとも約３．２、又は少なくとも約３．５、又は少なくとも約３．７、又は少なくとも約４である。幾つかの場合において、水平視野角ＡＨは、垂直視野角ＡＶよりも、少なくとも約４０度、又は少なくとも約５０度、又は少なくとも約６０度、又は少なくとも約７０度、又は少なくとも約８０度、又は少なくとも約９０度よりも大きい。
【００３６】
非対称光学ディフューザー１７０は、垂直方向１３２に沿って像面１２０中に配置される。非対称ディフューザー１７０は画像光１１１を受容し、概して第２の方向１１４に沿って伝播する散乱した画像光１１３を形成するために、画像光を散乱する。幾つかの場合において、方向１１２及び１１４は、ｘ軸に対して対称である。かかる場合において、第２の方向１１４は、水平方向１３０と角度θ１をなす。幾つかの場合において、散乱した画像光１１３は、水平方向１３０と角度αＶをなす所望の視野位置１８０を含む、又はカバーする垂直画像光円錐１１５を有する。
【００３７】
非対称ディフューザー１７０は周辺光１４１を受容し、概して第４の方向１４４に沿って伝播する散乱した周辺光１４３を形成するために、周辺光を散乱する。幾つかの場合において、方向１４２及び１４４は、水平方向１３０に対して対称である。かかる場合において、第４の方向１４４は、水平方向１３０と角度θ２をなす。幾つかの場合において、散乱した周辺光１４３は、所望の視野位置１８０を含まない、又はカバーしない垂直周辺光円錐１４５を有する。
【００３８】
幾つかの場合において、視野位置１８０は、垂直周辺光円錐１４５ではなく垂直画像光円錐１１５に含まれる、又は内に位置付けられる。かかる場合において、視野位置１８０における視者は、画像が周辺光源１４０から発せられる周辺光を含まない、又は非常にわずかに含むため、高コントラストで画像を見ることができる。幾つかの場合において、非対称ディフューザー１７０の垂直視野角は、垂直画像光円錐１１５が視野位置１８０を含む又はカバーするのに十分に大きい、かつ垂直周辺光円錐１４５が視野位置１８０を含まないために、十分に小さい。
【００３９】
その角度αＶが、図３に概略的に示されるように、実質的にゼロと等しい時等の幾つかの場合において、非対称ディフューザー１７０によって散乱される画像光は視野位置１８０に達し、ディフューザーによって散乱される周辺光は視野位置から離れたところに伝播される。かかる場合において、ディフューザー１７０の半垂直視野角（ＡＶ／２）は、θ１よりも大きく、θ２よりも小さい。かかる場合において、視野位置１８０において視者は、向上したコントラストで表示された画像を観察する。
【００４０】
反射器１５０は、光学ディフューザー１７０によって散乱されない画像光１５５を反射する。幾つかの場合において、反射器１５０は実質的に鏡面反射性の反射鏡である。かかる場合において、反射器１５０によって反射される総光のかなりの割合は鏡面的に反射され、総反射光のわずかな割合が拡散的に反射される。例えば、かかる場合において、可視波長での鏡面反射率と反射器１５０の総反射率との比率は、少なくとも約０．７、又は少なくとも約０．７５、又は少なくとも約０．８、又は少なくとも約０．８５、又は少なくとも約０．９、又は少なくとも約０．９５であり、その可視波長は、電磁スペクトルの可視範囲中のいずれの波長でもあり得る。幾つかの場合において、その可視範囲は、約４００ｎｍ〜約６９０ｎｍ、又は約４１０ｎｍ〜約６８０ｎｍ、又は約４２０ｎｍ〜約６７０ｎｍである。
【００４１】
反射器１５０は、画像光１５５を、水平方向と角度θ１をなす第５の方向１５２に沿って、反射した画像光１５１として、鏡面的に反射する。反射器１５０は、光学ディフューザー１７０によって散乱する周辺光１５６を反射する。反射器１５０は、周辺光１５６を、水平方向と角度θ２をなす第６の方向１５４に沿って、反射された周辺光１５３として鏡面的に反射する。幾つかの場合において、視野位置１８０の場所、画像投射光源１１０、及び周辺光源１４０は、視野位置１８０における視者が、反射された周辺光１５３ではなく反射された画像光１５１を受容し、見るようになっている。かかる場合において、鏡面反射鏡１５０は、非対称光学ディフューザー１７０によって散乱されない画像光１５５を視野位置に向かって反射させ、非対称光学ディフューザー１７０によって散乱されない周辺光１５６を視野位置から離れたところに反射させる。かかる場合において、視野位置１８０に位置する視者は、増加したコントラストで画像を観察できる。
【００４２】
幾つかの場合において、鏡面反射鏡１５０の反射率は、増加する入射角と共に、変化しない、又は非常にわずかに変化する。かかる場合において、鏡面反射鏡１５０は、約θ１の入射角の可視で第１の平均反射率Ｒ１を有し、及び約θ２の入射角の可視で第２の平均反射率Ｒ２を有し、Ｒ１及びＲ２は、約１０％、又は約５％、又は約２％以下異なる。幾つかの場合において、角度θ１は約ゼロであり、角度θ２は約４５度である。
【００４３】
幾つかの場合において、鏡面反射鏡１５０の反射率は、増加する入射角と共に、減少する等の変化をとげる。幾つかの場合において、角度θ１が実質的に角度θ２よりも小さい場合等、増加する入射角と共に減少する反射率を有する反射器１５０は、視野位置１８０等の視野位置に表示される画像のコントラストを増加できる。幾つかの場合において、鏡面反射鏡１５０は、約θ１の入射角の可視で第１の平均反射率Ｒ１を有し、及び約θ２の入射角の可視で第２の平均反射率Ｒ２を有し、率Ｒ１／Ｒ２は、少なくとも約１．２、又は少なくとも約１．４、又は少なくとも約１．５、又は少なくとも約１．６、又は少なくとも約１．８、又は少なくとも約２、又は少なくとも約２．５、又は少なくとも約３である。幾つかの場合において、その角度θ１は約ゼロであり、角度θ２は約４５度である。
【００４４】
幾つかの場合において、鏡面反射鏡１５０は、可視区域等の電磁スペクトルの区域において、実質的平らな反射率スペクトルを有することができる。例えば、かかる場合において、鏡面反射鏡の反射率は、可視で、２０％、又は１５％、又は１０％、又は５％以下変化する。幾つかの場合において、４４０ｎｍ等の青色の波長での反射器１５０の反射率の比率、及び６２０ｎｍ等の赤色の波長での反射率は、約０．８〜約１．２の範囲、又は約０．９〜約１．１の範囲である。
【００４５】
広くは、鏡面反射鏡１５０は、所望され得る、及び／又は適用において実用的であり得るいずれの鏡面反射鏡でもあり得る。例えば、鏡面反射鏡１５０は、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａより入手可能である反射偏光フィルム又はＶＩＫＵＩＴＩ（商標）ＥＳＲフィルム等のアルミで覆われたフィルム又は多層重合反射フィルムであり得る。
【００４６】
光吸収層１６０は、鏡面反射鏡１５０によって反射されない画像光１６１及び周辺光１６２を吸収することによって、表示された画像のコントラストを増加することができる。光吸収層１６０は、所望され得る、及び／又は適用において実用的であり得るいずれの光吸収物質も含み得る。例えば、層１６０は、結合物質中に分散される黒の染料又は他の暗い色の染料、光吸収色素又は他の暗い色の色素、又は不透明な粒子等のカーボンブラック、光吸収染料を含むことができる。好適な結合剤は、熱可塑性、放射線硬化又は熱硬化性アクリレート、エポキシ、シリコーン系物質、又は他の好適な結合物質を含む。幾つかの場合において、可視の光吸収層１６０の光吸収係数は、少なくとも約０．１μｍ−１、又は少なくとも約０．２μｍ−１、又は少なくとも約０．４μｍ−１、又は少なくとも約０．６μｍ−１である。
【００４７】
画像投射光源１１０は画像形成装置を含み、その装置によって形成される画像を表示又は像面１２０上に投射する。投射又は１１０の出射光１１１は、適用において所望され得るいずれの偏光も有することができる。例えば、幾つかの場合において、出射光１１１は実質的に非偏光である。かかる場合において、第１の偏光状態を有する出射光１１１の強度の率、及び第１の偏光状態に垂直である第２の偏光状態を有する出射光の強度は、約０．８〜約１．２、又は約０．８５〜約１．１５、又は約０．９〜約１．１、又は約０．９５〜約１．０５の範囲である。幾つかの場合において、出射光１１１は、例えば、第１の方向に沿って実質的に偏光である。かかる場合において、第１の偏光状態を有する出射光１１１の強度と直交する偏光状態を有する出射光の強度との率は、少なくとも約１００、又は少なくとも約５００、又は少なくとも約１０００である。幾つかの場合において、出射光１１０は、偏光状態の混合を含む。例えば、幾つかの場合において、出射光１１０は、赤、緑、及び青色の光を含むことができ、青色及び赤色の光は１つの偏光状態を有し、緑色の光は直交する偏光状態を有する。
【００４８】
一般的には、画像投射光源１１０は、いずれの画像形成装置も含むことができる。例えば、画像形成装置は、透射表示等の反射表示、透過型表示、又は放射表示、又は異なる表示タイプの組み合わせであり得る。例えば、幾つかの場合において、反射画像形成装置は、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃのデジタル光プロセッサ（Digital Light Processor（ＤＬＰ））表示等のＬＣＤ又はデジタルマイクロミラーレイ表示を含むことができる。
【００４９】
広くは、非対称光学ディフューザー１７０は、所望され得る、及び／又は適用において実用的であり得るいずれの非対称ディフューザーでもあり得る。例えば、非対称ディフューザー１７０は、バルクディフューザー及び／又は表面ディフューザーであり得る。バルク拡散は、例えば、宿主物質中のゲスト物質の小粒子を組み込む又は分散することによって、達成することができ、ゲスト及び宿主物質は異なる屈折率を有する。表面拡散は、例えば、ディフューザーマットの表面を作成することによって達成することができる。
【００５０】
幾つかの場合において、ディフューザー１７０はバルクディフューザーであり、ゲスト及び宿主物質の屈折率は、少なくとも約０．０１、又は少なくとも約０．０２、又は少なくとも約０．０３、又は少なくとも約０．０４異なる。
【００５１】
幾つかの場合において、非対称光学ディフューザー１７０は、実質的に偏光感度を有し得ない。かかる場合において、水平方向等の、所与の方向に沿った２つの相互に直交的に偏光された入射光線に対する非対称光学ディフューザーのゲイン曲線（水平ゲイン曲線２１０等）は、実質的に同じである。例えば、かかる場合において、水平方向に沿った２つの相互に直交的に偏光された入射光線の水平ゲイン曲線２１０は、約１５％、又は約１０％、約５％以下異なる。別の例として、垂直方向に沿った２つの相互に直交的に偏光された入射光線の垂直ゲイン曲線２２０は、約１５％、約１０％、又は約５％以下異なる。
【００５２】
幾つかの場合において、非対称光学ディフューザー１７０は、構造表面又は層を含むことができる。構造層は、適用において所望され得るいずれの形も有しえる構造を含むことができる。例示的な形は、平面、凹、凸、非球面、フレネル、楕円、フィブリル、回折、及び多面形を含む。例えば、図４は、ピッチ４３０を伴うマイクロレンズ等の複数の光学レンズ４２０を含む構造面４１０を含む非対称光学ディフューザー４７０の概略的側面図である。幾つかの場合において、少なくとも幾つかの光学レンズは、例えば、画像投射光源１１０によって投射される画像のアスペクト比を変えるために、アナモフィックであり得る。幾つかの場合において、アナモフィックレンズは、円筒等の伸長レンズであり得る、又はこれらを含む。幾つかの場合において、非対称光学ディフューザー１７０は、ランダムピッチ４３０を伴う、円筒レンズのアレイ等の伸長光学レンズのアレイを含むことができる。図５は、複数の小型レンズ６２０を含む構造表面４１０と類似している構造表面６１０の概略平面図である。それぞれの小型レンズは、幅ａ１、長さａ２、及びアスペクト比ａ２／ａ１を有する。幾つかの場合において、アスペクト比は、約１．５〜約２００、又は約２〜約１００、又は約２〜約５０、又は約２〜約２５の範囲である。
【００５３】
幾つかの場合において、非対称光学ディフューザー１７０はバルクディフューザーであり、第２の物質内の第１の物質の複数の細長構造又は粒子を含み、それらの２つの物質は異なる屈折率を有する。幾つかの場合において、概して、細長い粒子は、垂直方向１３２に沿って等、同じ方向に沿って配向される。幾つかの場合において、細長い粒子の長さは、約５０ｎｍ〜約１００マイクロメートル、又は約１００ｎｍ〜約５０マイクロメートル、又は約２００ｎｍ〜約１０マイクロメートルの範囲である。幾つかの場合において、細長い粒子のアスペクト比は、約５：１〜約１０００：１、又は約１０：１〜約２００：１、又は約２０：１〜約５０：１の範囲である。
【００５４】
幾つかの場合において、光学構造物１９０は、結合された構造物であり、構造物中の個々の構成要素が、例えば、１つ以上の接着剤層によって、互いに結合されていることを意味する。
【００５５】
幾つかの場合において、物品は、任意の基材１８５を更に備えることができる。幾つかの場合において、基材１８５は、主として、物品中の他の構成要素に対する支持体を提供できる。幾つかの場合において、基材１８５は、１つ以上の追加の光学的機能を提供できる。例えば、基材１８５は、光学ディフューザー、広帯域光吸収体、吸収偏光子、反射偏光子、適用において所望され得る機能を伴ういずれの他のフィルムであり得る、又はこれらを含み得る。基材１８５は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート、アクリル、アルミニウムシート、及びガラス、並びにそれらの複合体等の好適な、及び／又は適用において実用的であるいずれの物質であってもよい。
【００５６】
開示されたシステム及び構造物の利点の幾つかは、以下の実施例によって更に説明される。この実施例で列挙される特定の材料、量及び寸法、並びに他の条件及び詳細は、本発明を不当に制限するものと解釈すべきではない。
【実施例】
【００５７】
乾式消去層を形成するために、ａハードコート組成物を、米国特許第６，２９９，７９９号の実施例３にしたがって、調製した。組成物は、メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン（アクリレートシラン）を用いて修飾された１８．４重量％の２０ｎｍのシリカ粒子（ＮＡＬＣＯ（商標）２３２７）表面、２５．５重量％のペンタエリスリトールトリ／テトラアクリレート（ＰＥＴＡ）、４．０重量％のＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、１．２重量％のＩＲＧＡＣＵＲＥ（商標）１８４、１．０重量％のＴＩＮＵＶＩＮ（商標）２９２、４６．９重量％の溶媒イソプロパノール、及び３．０重量％の水、を含んでいた。次いで、重量で約５０％固体であった組成物を、溶媒１−メトキシ２−プロパノール／酢酸エチル（１：４ｖ／ｖ率）で、３０重量％固体まで希釈した。
【００５８】
１００ｇの上記のコーティング溶液、１．８ｇのシリカビーズ（Ｅｖｏｎｉｋ  ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓからのＤＥＧＵＳＳＡ（商標）ＯＫ６０７）、及び０．０３ｇのＴＥＧＯ（登録商標）ｒａｄ  ２２５０（Ｅｖｏｎｉｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）を、共に混合し、均質の溶液を形成した。
【００５９】
次いで、得られた溶液を、それぞれ、＃１０巻き線型ロッド（ＲＤ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ，Ｗｅｂｓｔｅｒ，ＮＹより入手）を使用してＰＥＴフィルム刺激されたＭＥＬＩＮＥＸ（商標）６１８の上部に適用した。次いで、得られたフィルムを、１分に渡って８５℃で乾燥し、次いで、Ｈ電球を装備したＦｕｓｉｏｎ  ＵＶ−Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｃ．のＬｉｇｈｔ−Ｈａｍｍｅｒ  ６  ＵＶ（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，Ｍａｒｙｌａｎｄ）プロセッサを使用して固定し、３０フィート／分（０．１５ｍ／秒）の回線速度で（１通過）、１００％のランプ電力で窒素雰囲気下において動作した。Ｔ％／Ｈ％の得られたコーティングは、９０．１％及び４７．６％である。
【００６０】
異なる量のＴＥＧＯ（登録商標）ｒａｄ  ２２５０を添加し、異なるコーティング溶液を作成した。その乾燥消去特性を、フィルム上に、示されたマーカーで書き込むことによって測定し、次いで乾燥した布を使用して消す。結果を表１に要約する。
【００６１】
【表１】
2012514774.tif 000003
【００６２】
・書き込み．．．ペンを用いて５ｃｍの交差線を書き込んだ後、そのインクがはじかれない
→○：はねつけない  ×：はねつける
・消去．．．乾燥した布を使用してフィルム上のインクを消去することができる。
→数字：字消しが消去する経過時間
【００６３】
上記に引用したすべての特許、特許出願及び他の公開を、それらがあたかも完全に再現されたものとして本明細書に援用するものである。本発明の様々な態様の説明を容易にするために本発明の特定の実施例を上記に詳細に説明したが、本発明は、それら実施例の詳細に限定されるものではないことを理解すべきである。むしろ添付の「特許請求の範囲」により規定されるように本発明の趣旨及び範囲内にある全ての変形例、実施形態及び代替例を全て網羅しようとするものである。
【図１】
2012514774.tif 000004
【図２】
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【図３】
2012514774.tif 000006
【図４】
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【図５】
2012514774.tif 000008
【図６】
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【国際調査報告】
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