專利名稱：光學擴散片、光學偏轉片和透射型屏幕的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及將光源投射出來的影像光向出射側射出的透射型屏幕中所使用的光學擴散片和光學偏轉片、以及至少使用了這種光學擴散片和光學偏轉片之中的任意一個的透射型屏幕。
背景技術：
在從屏幕背面投射影像光進行顯示的背投型顯示裝置中，使用透射型屏幕作為用以將影像光投影放大后進行顯示的屏幕。一般來說，這種透射型屏幕組合使用了光學偏轉片(例如菲涅耳透鏡片Fresnellens sheet)和光學擴散片(例如柱狀透鏡片lenticular lenssheet)，其中，前者使光源投射出來的影像光折射成與觀察面一側大致平行的光，而后者則使影像光發(fā)生擴散。
目前，這種透射型屏幕中所使用的光學偏轉片或光學擴散片是在丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂等塑料制基板上層疊菲涅耳透鏡或柱狀透鏡等光學元件而形成的。
但是，塑料制基板對于溫度、濕度等環(huán)境變化非常敏感，其厚度和大小等會隨著環(huán)境的變化而變化。因此，鏡片會產生翹曲，而菲涅耳透鏡片和柱狀透鏡片之間會產生鼓起(float)(間隙)。當影像光投射到處于這種狀態(tài)的透射型屏幕上時，就會出現對焦模糊、色彩再現下降、重影、圖像扭曲等圖像質量顯著下降的問題。特別是在薄型背投電視中，影像光相對于透射型屏幕的入射角度很大，屏幕中所出現的微小的翹曲和鼓起也會導致屏幕上顯示出來的影像畫質發(fā)生顯著惡化。而且，隨著透射型屏幕的大型化，存在因環(huán)境變化而產生的翹曲和鼓起所導致的圖像變差相對小型屏幕尤為醒目、其自身重量也容易導致彎曲等問題。
因此，人們正在開發(fā)使用了不容易因溫度和濕度等環(huán)境變化的影響而產生翹曲等的玻璃制基板的透射型屏幕。
特開2002-357868號公報中公開了一種組合菲涅耳透鏡片(文獻中記載為“菲涅耳透鏡板”)和在玻璃基板的單面上層疊了柱狀透鏡(文獻中記載為“柱狀透鏡片”)的柱狀透鏡片(文獻中記載為“柱狀透鏡板”)的透射型屏幕。但是，在該透射型屏幕中屏幕的出射側的最前面(最靠近觀察者一側的面)是玻璃基板，因此其存在的問題是，在因事故等導致玻璃基板被破損的情況下玻璃碎片會飛散(scatter)出去。另外，公開了在該透射型屏幕中對玻璃基板混合擴散材料使其具有擴散效果的實例。但是，在玻璃基板中混合擴散材料并不容易實現，其結果會導致玻璃基板的生產成本增加的問題、因混合擴散材料而造成玻璃基板變得脆弱而容易斷裂等問題。
另外，特開2001-154274號公報中公開了一種預先通過熱處理將柱狀透鏡片和菲涅耳透鏡片向相反方向彎曲、借助于彎曲的鏡片夾著玻璃基板對其緊貼支撐的結構。專利文獻2中所公開的手法可以使用在入射側設置有菲涅耳透鏡的菲涅耳透鏡片實施。但是，當使用在出射側(玻璃基板一側)設置菲涅耳透鏡的菲涅耳透鏡片的情況下，玻璃基板與菲涅耳透鏡面緊貼，會出現菲涅耳透鏡被摩擦的不良情況。
進一步，在特開平2-183241號公報中公開了一種在一個面上直接形成了菲涅耳透鏡的玻璃基板的另一個面上與形成了柱狀透鏡的塑料板層疊為一體而形成的透射型屏幕。但是，在玻璃基板上直接形成菲涅耳透鏡的做法在技術上并不容易實現，其問題是會導致玻璃基板的生產成本的增加。另外，塑料板所保護的只是玻璃基板的單面，而形成有菲涅耳透鏡的一側的面并沒有受到保護。因此，在發(fā)生事故等而導致玻璃基板被破裂等情況下，還會出現其碎片飛散出去，或者在菲涅耳透鏡上產生傷痕、附著污垢等問題。進一步，應力會集中到菲涅耳透鏡的谷部，導致出現菲涅耳透鏡很容易被破裂的問題。
進一步，特開平2-42401號公報中公開了一種屏幕，其具備在玻璃基板表面上通過紫外線硬化樹脂粘結透鏡層并在該透鏡層表面上形成由紫外線硬化樹脂層構成的保護層而形成的平板狀菲涅耳透鏡片和粘結到保護層上的另一片玻璃基板。但是，該文獻所公開的屏幕的最外層表面是玻璃基板，因此其存在問題是在玻璃基板出現破裂等情況下碎片會飛散出去。

發(fā)明內容
本發(fā)明的課題是提供一種能夠防止因環(huán)境變化導致翹曲等引起圖像質量變差、并且即使因事故等而導致基板被破損也能夠防止碎片飛散出去的光學擴散片和光學偏轉片，并進一步提供一種具備該光學擴散片和/或光學偏轉片的透射型屏幕。
本發(fā)明的光學擴散片是一種將從入射側投射的影像光向出射側射出的透射型屏幕中所使用的光學擴散片，其特征在于，具備具有透光性并且剛性較高的高剛性基板層；層疊在上述高剛性基板層上的多個層，即至少包含配置在上述高剛性基板層的兩側以防止上述高剛性基板層發(fā)生飛散的一對防飛散層的2個以上的層；上述2個以上層中的至少任一個層具有使影像光發(fā)生擴散的光學擴散元件。
借助于本發(fā)明的光學擴散片，利用既具有透光性又有較高剛性的高剛性基板層，能夠抑制因溫度和濕度等環(huán)境變化所導致的翹曲等和因自身重量所導致的彎曲等。另外，由于在高剛性基板層的兩側形成有防飛散層，即使因沖撞等事故而導致了高剛性基板層被破裂等也能夠防止其碎片飛散。
在本發(fā)明的光學擴散片中，上述光學擴散元件也可以采用由多個具有使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生折射的折射面的單位光學形狀部排列而成的柱狀透鏡?；蛘?，在本發(fā)明的光學擴散片中，上述光學擴散元件也可以由多個具有使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生全反射的全反射面的單位光學形狀部排列而成。
另外，在本發(fā)明的光學擴散片中，也可以是上述2個以上的層之中的任一個層具有由多個具有使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生折射的折射面或者使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生全反射的全反射面的單位光學形狀部沿著一個方向排列而成的第1光學擴散元件；上述2個以上層之中與上述任一個層不同的另外一個層具有由多個上述單位光學形狀部沿著與上述一個方向大致正交的另一個方向排列而成的第2光學擴散元件。借助于這種光學擴散片，能夠在兩個正交方向、例如上下方向和橫向上擴大視角。另外，借助于這種光學擴散片，能夠將吸收光線的第1光吸收部對應著第1光學擴散元件沿著一個方向排列，并將吸收光線的第2光吸收部對應著第2光學擴散元件沿著與一個方向大致正交的另一個方向排列。借助于該第1光吸收部和第2光吸收部，能夠有效地吸收雜散光和外來光線從而緩解重影問題，另外也能夠提高對比度。
另外，本發(fā)明的光學偏轉片是一種將從入射側投射的影像光向出射側射出的透射型屏幕中所使用的光學偏轉片，其特征在于，具備具有透光性并且剛性較高的高剛性基板層；層疊在上述高剛性基板層上的多個層，即至少包含配置在上述高剛性基板層的兩側以防止上述高剛性基板層發(fā)生飛散的一對防飛散層的2個以上的層；上述2個以上層中的至少任一個層具有使影像光發(fā)生折射或反射而偏轉的光學偏轉元件。
借助于本發(fā)明的光學偏轉片，利用既具有透光性又有較高剛性的高剛性基板層，能夠抑制因溫度和濕度等環(huán)境變化所導致的翹曲等和因自身重量所導致的彎曲等。另外，由于在高剛性基板層的兩側形成有防飛散層，即使因沖撞等事故而導致了高剛性基板層被破裂等也能夠防止其碎片飛散。
在本發(fā)明的光學偏轉片中，上述光學偏轉元件也可以是菲涅耳透鏡?；蛘撸鲜龉鈱W偏轉元件也可以是由多個具有光入射的入射面和使從上述入射面射入的光之中的至少一部分發(fā)生全反射的全反射面的單位棱鏡排列而成的棱鏡部。
另外，在本發(fā)明的光學偏轉片中，上述2個以上的層之中的至少任一個層也可以具有使入射的影像光發(fā)生擴散的光學擴散元件。這種情況下，該光學擴散元件也可以由多個具有使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生全反射的全反射面的單位光學形狀部排列而成。借助于這種光學偏轉片，能夠獲得一體形成的透射型屏幕。在這種透射型屏幕中，能夠防止重影等問題。
或者，在本發(fā)明的光學偏轉片中，也可以是上述2個以上的層之中的任一個層具有由多個具有使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生折射的折射面或者使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生全反射的全反射面的單位光學形狀部沿著一個方向排列而成的第1光學擴散元件；上述2個以上層之中與上述任一個層不同的另外一個層具有由多個上述單位光學形狀部沿著與上述一個方向大致正交的另一個方向排列而成的第2光學擴散元件。借助于這種光學偏轉片，能夠獲得一體形成的透射型屏幕。在這種透射型屏幕中，能夠防止重影等問題。另外，借助于這種光學擴散片，能夠在兩個正交方向、例如上下方向和橫向上擴大視角。進一步，借助于這種光學擴散片，能夠將吸收光線的第1光吸收部對應著第1光學擴散元件沿著一個方向排列，并將吸收光線的第2光吸收部對應著第2光學擴散元件沿著與一個方向大致正交的另一個方向排列。借助于該第1光吸收部和第2光吸收部，能夠有效地吸收雜散光和外來光線從而緩解重影問題，另外也能夠提高對比度。
然而，在本發(fā)明的光學擴散片或光學偏轉片中，也可以利用玻璃或透光性陶瓷形成上述高剛性基板層。這種情況下，能夠提供一種不容易因溫度和濕度等環(huán)境變化而產生翹曲等、具有高平直度的光學擴散片或光學偏轉片。
另外，在本發(fā)明的光學擴散片或光學偏轉片中，上述2個以上的層之中的至少任一個層也可以具有使光線發(fā)生擴散的擴散部。進一步，在這種情況下，上述2個以上的層之中層疊在比上述高剛性基板層更靠近入射側的至少一個層、以及上述2個以上的層之中層疊在比上述高剛性基板層更靠近出射側的至少一個層也可以分別具有擴散部。通過設置擴散部，能夠降低閃爍(glaring畫面的閃爍)、擴大視角、提高擴散均勻性。
進一步，在本發(fā)明的光學擴散片或光學偏轉片中，也可以是其中至少一個防飛散層具有擴散、防止反射、防眩光、著色、減光、吸收紫外線、防止帶電、防污、傳感器和防刮劃加硬(hard-coating)之中的至少一種功能。
進一步，在本發(fā)明的光學擴散片或光學偏轉片中，上述2個以上的層也可以包括配置在上述高剛性基板層和上述防飛散層之間，并將上述高剛性基板層和上述防飛散層粘結起來的粘結層。這種情況下，也可以將擴散材料和紫外線吸收劑混合到粘結層中。在混合了擴散材料的情況下，能夠降低閃爍(畫面的閃爍)、擴大視角、提高擴散均勻性。在混合了紫外線吸收劑的情況下，能夠防止因紫外線而導致屏幕變黃。
另外，本發(fā)明是一種具備上述任意一種光學擴散片和上述任意一種光學偏轉片的一個或兩者的透射型屏幕。


圖1是表示本發(fā)明的實施例1的透射型屏幕的透視圖。
圖2是表示使用了實施例1的透射型屏幕的背投電視的剖面圖。
圖3是表示實施例1的透射型屏幕的層結構的示意圖。
圖4是表示實施例1的透射型屏幕中的菲涅耳透鏡片的變形例的層結構的示意圖。
圖5是表示實施例1的透射型屏幕中的菲涅耳透鏡片的變形例的層結構的示意圖。
圖6是表示實施例1的透射型屏幕中的柱狀透鏡片的變形例的層結構的示意圖。
圖7是表示實施例1的透射型屏幕中的柱狀透鏡片的變形例的層結構的示意圖。
圖8是表示實施例1的透射型屏幕中的柱狀透鏡片的變形例的層結構的示意圖。
圖9是表示實施例1的透射型屏幕中的柱狀透鏡片的變形例的層結構的示意圖。
圖10是表示實施例1的透射型屏幕中的柱狀透鏡片的變形例的層結構的示意圖。
圖11是表示本發(fā)明的實施例2的透射型屏幕的透視圖。
圖12是表示實施例2的透射型屏幕的層結構的示意圖。
圖13是表示光學擴散元件的局部剖面圖。
圖14是表示實施例2的透射型屏幕中的光學擴散片的變形例的層結構的示意圖。
圖15是表示本發(fā)明的實施例3的透射型屏幕的透視圖。
圖16是表示使用了實施例3的透射型屏幕的背投電視的剖面圖。
圖17是表示實施例3的透射型屏幕的層結構的示意圖。
圖18是表示棱鏡部的局部剖面圖。
圖19是表示實施例3的透射型屏幕中的棱鏡片的變形例的層結構的示意圖。
圖20是表示本發(fā)明的實施例4的透射型屏幕的透視圖。
圖21是表示實施例4的透射型屏幕的層結構的示意圖。
圖22是表示本發(fā)明的實施例5的透射型屏幕的透視圖。
圖23是表示實施例5的透射型屏幕的層結構的示意圖。
圖24是表示實施例5的透射型屏幕的變形例的層結構的示意圖。
圖25是表示實施例5的透射型屏幕的變形例的層結構的示意圖。
圖26是用于說明本發(fā)明的透射型屏幕的變形例的層結構的透視圖。
圖27是表示本發(fā)明的透射型屏幕的變形例的層結構的示意圖。
圖28是表示本發(fā)明的透射型屏幕的變形例的層結構的示意圖。
圖29是表示本發(fā)明的透射型屏幕的變形例的層結構的示意圖。
圖30是表示本發(fā)明的透射型屏幕的變形例的層結構的示意圖。
圖31是表示本發(fā)明的透射型屏幕的變形例的層結構的示意圖。
圖32是表示本發(fā)明的透射型屏幕的變形例的層結構的示意圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的光學擴散片、光學偏轉片和透射型屏幕的實施方式。
在以下的實施方式中，透射型屏幕具備光學擴散片和光學偏轉片之一或兩者。此外，利用所得到的透射型屏幕形成背投型顯示裝置。光學擴散片具備具有透光性并且剛性較高的高剛性基板層和層疊在上述高剛性基板層上的多個層，即至少包含配置在高剛性基板層的兩側以防止高剛性基板層發(fā)生飛散的一對防飛散層的2個以上的層；2個以上層中的至少任一個層具有使影像光發(fā)生擴散的光學擴散元件。這種光學擴散片是使入射影像光發(fā)生擴散的片狀部件。另外，光學偏轉片是一種將從入射側投射的影像光向出射側射出的透射型屏幕中所使用的光學偏轉片，其具備具有透光性并且剛性較高的高剛性基板層和層疊在高剛性基板層上的多個層，即至少包含配置在高剛性基板層的兩側以防止高剛性基板層發(fā)生飛散的一對防飛散層的2個以上的層；2個以上層中的至少任一個層具有使影像光發(fā)生折射或反射而偏轉的光學偏轉元件。這種光學偏轉片是使入射影像光偏轉到與光學偏轉片大致正交的方向而射出去的片狀部件。
下面根據幾個具體實施例來說明本實施方式中的光學擴散片、光學偏轉片和透射型屏幕。但本發(fā)明并不限于以下的實施例。
實施例1圖1是表示本發(fā)明的實施例1的透射型屏幕的圖。圖2是使用了實施例1的透射型屏幕的背投電視的剖面圖。
如圖1所示，實施例1的透射型屏幕100具備設置在影像光L的入射側(光源側)的光學偏轉片和設置在影像光L的出射側(觀察面一側)的光學擴散片；配置于影像光L的成像面上。在該透射型屏幕中，光學擴散片形成為具有柱狀透鏡的柱狀透鏡片。另一方面，光學偏轉片則形成為具有菲涅耳透鏡的菲涅耳透鏡片。
如圖2所示，背投電視1是具備透射型屏幕100、設置在透射型屏幕100的與觀察面一側相反的一側(以下也稱為入射側)的光源部21、對從光源部21投射出來的影像光L進行反射的反射鏡部31的背投型影像顯示裝置。在本實施方式中，光源部21由使用了DMD的單管方式構成。
圖3是表示實施例1的透射型屏幕的層結構的示意圖。在圖3以及以下所參照的示意性地表示透射型屏幕的層結構的圖中，通過箭頭表示影像光L的前進方向。另外，在各圖中，分布著空心圓的層表示其舍有使光線發(fā)生擴散的擴散材料。
(菲涅耳透鏡片(光學偏轉片))首先，說明菲涅耳透鏡片110。如圖3所示，菲涅耳透鏡片110具有第1玻璃基板111、第1防飛散層112、第3防飛散層113和粘結層114-1、114-2。另外，菲涅耳透鏡片110配置在透射型屏幕100的入射側。
本實施方式的第1玻璃基板(高剛性基板層)111是由硅酸鹽玻璃形成的玻璃板。第1玻璃基板111具有高透光性、高剛性。第1玻璃基板111中使用的玻璃板的厚度優(yōu)選是在1.5～3mm的范圍內，本實施例采用2mm。另外，對于波長范圍為400～700nm的光，第1玻璃基板111的透過率優(yōu)選為90％以上。
粘結層114-1、114-2是用于將第1玻璃基板111和在后文敘述的第1及第3防飛散層112、113等粘結為一體的層。粘結層114-1、114-2由通過照射紫外線而硬化的紫外線硬化型丙烯酸樹脂形成，其厚度可以是例如100μm。粘結層114-1設置在第1玻璃基板111和第1防飛散層112之間。粘結層114-2設置在第1玻璃基板111和第3防飛散層之間。
第1防飛散層112通過粘結層114-1一體層疊在第1玻璃基板111的入射側。第1防飛散層112具有在第1玻璃基板111因破裂等發(fā)生破損的情況下防止第1玻璃基板111的碎片飛散的功能。在本實施例中，第1防飛散層112是由丙烯酸樹脂等形成的具有防止反射的功能的通用防反射板，其厚度為80μm。
第3防飛散層113通過粘結層114-2一體層疊在第1玻璃基板111的出射側。第3防飛散層113具有在第1玻璃基板111因破裂等發(fā)生破損的情況下防止第1玻璃基板111的碎片飛散的功能。第3防飛散層113具有光學偏轉元件基材部(菲涅耳基材部)113b和使用紫外線硬化樹脂在菲涅耳基材部113b的單面上形成的光學偏轉元件(菲涅耳透鏡部)113a。該菲涅耳基材部113b和菲涅耳透鏡部113a的層疊物即第3防飛散層113進一步層疊在第1玻璃基板111上。
菲涅耳基材部113b是構成第3防飛散層113的基礎的部件，菲涅耳基材部113b的厚度可以是例如200μm。菲涅耳基材部113b可以由混合了玻璃珠(glass beads)作為擴散材料的丙烯酸樹脂形成，具有使光線擴散的擴散部功能。玻璃珠優(yōu)選是采用直徑為1μm以上的，使擴散不依賴于光的波長。這里所說的擴散部是針對構成基材的部件，通過在其中摻入由有機或無機化合物形成的粒子、或者在其表面涂敷由有機或無機化合物形成的粒子、或者將其表面設置微細的凹凸形狀等，具有無指向性的擴散作用的部分。
菲涅耳透鏡部(光學偏轉元件)113a一體形成在菲涅耳基材部113b的出射側。菲涅耳透鏡部113a發(fā)揮菲涅耳透鏡的功能，使從入射側射入的影像光L向預定方向折射，作為大致平行的光線向出射側射出。該菲涅耳透鏡部113a可以使用具有菲涅耳透鏡的反轉形狀(inverted shape)的未圖示的菲涅耳透鏡成型用金屬模形成。具體地，首先在經過加溫的成型用金屬模的金屬模面上涂敷紫外線硬化型樹脂，接著保持所涂敷的紫外線硬化型樹脂的溫度，同時在金屬模上所填充的紫外線硬化型樹脂上加壓層疊菲涅耳基材部113b，然后，照射紫外線使樹脂硬化，同時將其從金屬模上剝離下來，由此就能夠在菲涅耳基材部113b上一體形成菲涅耳透鏡部113a。紫外線硬化型樹脂并沒有特別限定，但優(yōu)選是聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯等。
(柱狀透鏡片(光學擴散片))接著，說明柱狀透鏡片120。如圖3所示，柱狀透鏡片120具有第2玻璃基板121、第2防飛散層123、第4防飛散層122和粘結層124-1、124-2。柱狀透鏡片120是使影像光L折射后擴散的光學擴散片，配置在透射型屏幕100的出射側。
第2玻璃基板(高剛性基板層)121與第1玻璃基板111同樣地由硅酸鹽玻璃形成，是例如厚度為2mm的玻璃板。第2玻璃基板(高剛性基板層)121與第1玻璃基板111同樣地具有高透光性和高剛性，對于波長范圍為400～700nm的光的透過率優(yōu)選為90％以上。粘結層124-1是用于將第2玻璃基板121和第4防飛散層122粘結為一體的層。另一方面，粘結層124-2是用于將第2玻璃基板121和第2防飛散層123粘結為一體的層。各粘結層124-1、124-2是由例如紫外線硬化型丙烯酸樹脂形成的厚度為100μm的層。
第4防飛散層122通過粘結層124-1一體層疊在第2玻璃基板121的入射側。第4防飛散層122具有在第2玻璃基板121破損的情況下防止第2玻璃基板121的碎片飛散的功能。第4防飛散層122具有光學擴散元件基材部(柱狀透鏡基材部)122b、使用熱塑性樹脂在柱狀透鏡基材部122b的單面上形成的光學擴散元件(柱狀透鏡部)122a、形成在柱狀透鏡基材部122b的與柱狀透鏡部122a不相對的一側的面上的吸收光線的光吸收部122c。這種情況下，可以通過擠壓成形來形成第4防飛散層122。在本實施例中展示的是使用熱塑性樹脂形成柱狀透鏡部122a的實例，但并不限于此，也可以與菲涅耳透鏡部113a同樣地在由聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂構成的光學擴散元件基材部(柱狀透鏡基材部)122b上硬化紫外線硬化型樹脂等來形成柱狀透鏡部122a。此外，柱狀透鏡基材部122b和柱狀透鏡部122a的層疊物即第4防飛散層122進一步層疊在第2玻璃基板121上。
柱狀透鏡基材部122b是構成第4防飛散層122的基礎的例如厚度為200μm的片狀部件。柱狀透鏡基材部122b可以由混合了玻璃珠作為擴散材料的丙烯酸樹脂形成，具有擴散部的功能。
柱狀透鏡部122a是在柱狀透鏡基材部122b的入射側面上一體形成的光學擴散元件。所謂的光學擴散元件指的是具有使光線擴散的效果的由透鏡或棱鏡形狀等構成的光學元件，由多個使光線折射或反射的單位光學形狀部排列而成。柱狀透鏡部122a沿著其與柱狀透鏡基材部122b的垂線大致正交的一個方向、例如水平方向或垂直方向排列多個具有使影像光擴散的功能的單位透鏡(單位光學形狀部)而成。單位透鏡具有剖面視圖大致呈半橢圓的形狀，并向入射側突出。單位透鏡是具有使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生折射的折射面的單位光學形狀部。光吸收部122c在柱狀透鏡基材部122b的出射側面上沒有影像光透過的區(qū)域中配置成格紋狀。因此，光吸收部122c的排列方向與單位透鏡(單位光學形狀部)一致。
第2防飛散層123通過粘結層124-2一體地粘結在第2玻璃基板121的出射側。第2防飛散層123具有在第2玻璃基板121因破裂等發(fā)生破損的情況下防止第2玻璃基板121的碎片飛散的功能。第2防飛散層123可以通過在聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂等之中大致均勻地混合玻璃珠作為擴散材料而形成，可以是例如厚度為188μm的片狀部件。這種情況下，第2防飛散層123具有使光線發(fā)生擴散的擴散部的功能。
將本實施例的柱狀透鏡片120和菲涅耳透鏡片110組合起來形成1組透射型屏幕100，可以獲得以下所示的效果。菲涅耳透鏡片110和柱狀透鏡片120使用第1和第2玻璃基板111、121作為其基板。因此，能夠抑制因溫度和濕度等環(huán)境變化而產生的菲涅耳透鏡片110或柱狀透鏡片120的翹曲和鼓起、因自身重量而產生的菲涅耳透鏡片110或柱狀透鏡片120的彎曲。因此，能夠防止圖像扭曲，并因平直度高而能夠提高畫質。
另外，菲涅耳透鏡片110、柱狀透鏡片120在其第1和第2玻璃基板111、121的兩個面上分別一體層疊了第1和第3防飛散層112、113、第2和第4防飛散層123、122。因此，在單獨處理菲涅耳透鏡片110或柱狀透鏡片120的操作中，即使因事故等而導致第1和第2玻璃基板111、121破損，也能夠防止碎片飛散。
進一步，使用這種菲涅耳透鏡片110和柱狀透鏡片120的透射型屏幕100利用防飛散層覆蓋著透射型屏幕100的最靠近入射側的面和最靠近出射側的面。因此，透射型屏幕100即使在因沖撞等事故而導致第1和第2玻璃基板111、121中出現裂紋或破裂的情況下也能夠防止碎片發(fā)生飛散。
第1防飛散層112是具有防止反射功能的防反射板，因此，能夠減少當影像光L射入透射型屏幕100時在透射型屏幕100的最靠近入射側的面(最靠近光源部一側的面)上的反射所產生的雜散光。因此，能夠減少雜散光再次經反射鏡部31反射后再次射入透射型屏幕100而產生的重影(ghost幻影)，從而能夠提高畫質。
柱狀透鏡基材部122b和第2防飛散層123含有大致均勻的玻璃珠作為擴散材料，發(fā)揮擴散部的功能。因此，既能夠擴大視角、提高擴散的均勻性，又能夠減少DMD等單管方式的光源部容易產生的閃爍(畫面閃爍)，從而能夠向觀察者提供高畫質的圖像。
另外，菲涅耳基材部113b、柱狀透鏡基材部122b含有大致均勻的玻璃珠作為擴散材料，發(fā)揮擴散部的功能。因此，可以不另行設置具有擴散效果的擴散層，從而可以減少透射型屏幕100整體的層數。因此，能夠使透射型屏幕100既薄又輕，并且能夠簡化透射型屏幕100的制造工序。
(實施例1的變形例)(1)圖4和圖5是表示實施例1的菲涅耳透鏡片的變形例的層結構的示意圖。在該圖以及以下所參照的示意性地表示透射型屏幕的層結構的圖中，邊界(界面)部分通過微細的曲線表示的層表示在該層表面上設置有微細的凹凸形狀。
在本實施例中，菲涅耳透鏡片110在菲涅耳基材部113b中大致均勻地混合了玻璃珠作為擴散材料，發(fā)揮擴散部的功能。但是，發(fā)揮擴散部功能的層的位置以及發(fā)揮擴散部功能的層的數量等并不限于這個實例。下面，展示與擴散部相關的變形的一個實例，但擴散部的結構并不限于以下的變形例。
如圖4(a)所示，也可以代替在菲涅耳透鏡片110的菲涅耳基材部113b-2中混合擴散材料，而在設置于第1玻璃基板111和第1防飛散層112之間的粘結層114-1-2中混合擴散材料，使粘結層114-1-2發(fā)揮擴散部的功能?；蛘?，如圖4(b)所示，也可以在設置于第1玻璃基板111和第3防飛散層113之間的粘結層114-2-2中混合擴散材料，使粘結層114-2-2發(fā)揮擴散部的功能。進一步，如圖4(c)所示，也可以代替混合擴散材料，而在入射側表面上設置微細的凹凸形狀從而使菲涅耳基材部113b-3發(fā)揮擴散部的功能。此時，為了更有效地實現擴散效果，菲涅耳基材部113b-3與粘結層114-2的折射率之差最好大一些。另外，并不限于這個實例，當在層的表面上設置微細的凹凸形狀而使其發(fā)揮擴散部功能時，為了獲得顯著的擴散效果，優(yōu)選是包夾著凹凸狀的界面的2個層的折射率之差盡量大。
另外，如圖5(d)所示，也可以代替在菲涅耳透鏡片110的菲涅耳基材部113b-2中混合擴散材料，而在第1防飛散層112-2中設置具有使光線在垂直方向擴散的效果的柱狀透鏡部112a-2和柱狀透鏡基材部112b-2，使第1防飛散層112-2發(fā)揮擴散部的功能。另外，雖然沒有圖示，但第1防飛散層112-2也可以具有由多個截面大致呈三角形形狀并向出射側突出的單位棱鏡形狀部排列而成的光學擴散元件以取代柱狀透鏡部112a-2。
進一步，如圖5(e)所示，也可以代替在菲涅耳透鏡片110的菲涅耳基材部113b-2中混合擴散材料，而借助于在聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂中大致均勻地混合玻璃珠(擴散材料)而形成的厚度為188μm的層形成第1防飛散層112-3，使該第1防飛散層112-3發(fā)揮擴散部的功能。另外，雖然沒有圖示，但也可以在第1防飛散層的入射側表面上設置微細的凹凸形狀，使第1防飛散層發(fā)揮擴散部的功能。
(2)圖6至圖10是表示實施例1的柱狀透鏡片的變形例的層結構的示意圖。
在本實施例中，柱狀透鏡片120在柱狀透鏡基材部122b中大致均勻地混合了玻璃珠作為擴散材料，發(fā)揮擴散部的功能。另外，第2防飛散層123大致均勻地混合玻璃珠作為擴散材料，發(fā)揮擴散部的功能。但是，發(fā)揮擴散部功能的層的位置以及發(fā)揮擴散部功能的層的數量等并不限于這個實例。下面，展示與擴散部相關的變形例的一個實例，但擴散部的結構并不限于以下的變形例。
如圖6(a)、(b)和(c)所示，在柱狀透鏡片120的柱狀透鏡基材部122b-2中也可以不混合擴散材料，而是在第2玻璃基板121的入射側和出射側分別設置發(fā)揮擴散部功能的層。在圖6(a)所示的實例中，在第2玻璃基板121和第4防飛散層122之間，層疊在聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂中大致均勻地混合了玻璃珠等擴散材料而形成的厚度為188μm的擴散層125-1。擴散層125-1通過粘結層124-3、124-4層疊起來。另外，在圖6(b)所示的變形例中，與圖6(a)所示的實例相同，擴散層125-1通過粘結層124-3、124-4層疊起來。此外，代替在第2防飛散層123-2中混合擴散材料，而在設置于第2玻璃基板121和第2防飛散層123-2之間的粘結層124-2-2中混合擴散材料，使該粘結部124-2-2發(fā)揮擴散部的功能。進一步，在圖6(c)所示的變形例中，代替在第2防飛散層123-3中混合擴散材料，而通過在第2防飛散層123-3的表面上設置微細的凹凸形狀，使第2防飛散層123-3發(fā)揮擴散部的功能。
另外，如圖7(d)所示，也可以代替在柱狀透鏡片120的第2防飛散層123-2中混合擴散材料，而在第2玻璃基板121和第2防飛散層123-2之間通過粘結層124-5、124-6層疊與擴散層125-1相同的擴散層125-2。另外，在圖7(e)所示的實例中，進一步，代替在柱狀透鏡基材部122b-2中混合擴散材料，而在設置于第2玻璃基板121和第4防飛散層122之間的粘結層124-1-2中大致均勻地混合擴散材料，使該粘結層124-1-2發(fā)揮擴散部的功能。另一方面，在圖7(f)所示的實例中，代替在柱狀透鏡基材部122b-2中混合擴散材料，而在柱狀透鏡基材部122b-3的表面上設置微細的凹凸形狀，第4防飛散層122(柱狀透鏡基材部122b-3)具有擴散部。
進一步，圖8和圖9表示不另行設置擴散部的實例。在圖8(g)所示的實例中，代替在第2防飛散層123中混合擴散材料，而在第2防飛散層123-3的表面上設置微細的凹凸形狀，第2防飛散層123-3具有擴散部。另外，如圖8(h)所示，代替在第2防飛散層123-2中混合擴散材料，而在設置于第2玻璃基板121和第2防飛散層123之間的粘結層124-2-2中大致均勻地混合擴散材料，該粘結部124-2-2具有擴散部。進一步，雖然沒有圖示，但也可以代替在柱狀透鏡基材部122b中混合擴散材料，而在柱狀透鏡基材部122b的表面上設置微細的凹凸形狀，柱狀透鏡基材部122b具有擴散部。
另外，如圖9(i)所示，也可以代替在柱狀透鏡基材部122b-2中混合擴散材料，而在粘結層124-1-2中混合擴散材料，使該粘結層124-1-2具有擴散部。另外，如圖9(j)所示，進一步也可以代替在第2防飛散層123中混合擴散材料，而在第2防飛散層123-3的表面上設置微細的凹凸形狀。在圖9(j)所示的實例中，粘結層124-1-2和第2防飛散層123-3具有擴散部。進一步，如圖9(k)所示，也可以代替在柱狀透鏡基材部122b-2和第2防飛散層123-2中混合擴散材料，而在將第2玻璃基板121和第4及第2防飛散層122、123一體層疊的粘結層124-1-2、124-2-2中混合擴散材料，使這兩個粘結層124-1-2、124-2-2具有擴散部。
進一步，也可以在比第2玻璃基板121更靠近入射側設置兩個擴散部。在圖10(1)所示的實例中，代替在第2防飛散層123-2中混合擴散材料，而在第2玻璃121和第4防飛散層122之間設置擴散層125-2。此時，雖然沒有圖示，但也可以代替在柱狀透鏡基材部122b中混合擴散材料，而在柱狀透鏡基材部122b的表面上設置微細的凹凸形狀，柱狀透鏡基材部122b具有擴散部。
如上所述，透射型屏幕100整體在將具有擴散效果的擴散部功能賦予比菲涅耳透鏡部113b更靠近出射側的不相鄰的2個層的情況下，能夠擴大視角、提高擴散的均勻性、減少閃爍，由此，能夠顯著地提高畫質。
(3)在本實施例中展示的是光學擴散元件122a由柱狀透鏡構成的實例，但并不限于此，例如，光學擴散元件也可以由微透鏡陣列等構成。
(4)在本實施例中展示的是第4防飛散層122具有光學擴散元件、更詳細來說具有柱狀透鏡部122a和柱狀透鏡基材部122b的實例，但并不限于此。例如，如圖10(m)所示，第2防飛散層123-4也可以具有柱狀透鏡部123a-4和柱狀透鏡基材部123b-4。此外，在圖10(m)所示的實例中，柱狀透鏡基材部123b-4和第4防飛散層122-2中大致均勻地混合了擴散材料，但正如上述變形例所說明的那樣，發(fā)揮擴散部功能的層的位置以及發(fā)揮擴散部功能的層的數量等并沒有特別限定。
實施例2圖11是表示本發(fā)明的實施例2的透射型屏幕的圖。如圖11所示，實施例2的透射型屏幕400具備設置在影像光L的入射側的光學偏轉片和設置在影像光L的出射側的光學擴散片420。此外，實施例2的透射型屏幕400與實施例1中所說明的透射型屏幕100同樣地應用于圖2所示的背投電視1中。
在該透射型屏幕中，光學偏轉片與實施例1同樣地形成為具有菲涅耳透鏡的菲涅耳透鏡片。另一方面，如后所述，光學擴散片420由不同于實施例1的片狀部件構成。
圖12是表示使用了本發(fā)明的光學擴散片的實施例2的透射型屏幕的層結構的示意圖。
這里，菲涅耳透鏡片410具有第1玻璃基板411、第1防飛散層412、第3防飛散層413以及粘結層414-1、414-2，與實施例1所示的菲涅耳透鏡片110的部件相同。此外，本實施例的菲涅耳透鏡片410中的第1玻璃基板411、第1防飛散層412、第3防飛散層413、粘結層414-1、414-2分別對應于實施例1的菲涅耳透鏡片110中的第1玻璃基板111、第1防飛散層112、第3防飛散層113、粘結層114-1、114-2，具有相同的功能。因此，對于實施例2的菲涅耳透鏡片410，省略其重復說明。
(光學擴散片)光學擴散片420設置在透射型屏幕400的出射側，具有第2玻璃基板421、第2防飛散層423、第4防飛散層422、粘結層424-1、424-2。光學擴散片420是使入射影像光的至少一部分全反射后擴散的光學片。第2玻璃基板421是具有高透光性和高剛性的高剛性基板層。在本實施例中的第2玻璃基板421是由硅酸鹽玻璃形成的厚度為3mm的玻璃板。另外，在本實施例中，第2玻璃基板421對于波長范圍為400～700nm的光的透過率為90％以上。
粘結層424-1是用于將第2玻璃基板421和在后文敘述的第4防飛散層422粘結為一體的層。另一方面，粘結層424-2是用于將第2玻璃基板421和在后文敘述的第2防飛散層423粘結為一體的層。各個粘結層424-1、424-2可以由借助于壓力而顯現出粘著性的壓敏粘合型丙烯酸樹脂形成，其厚度可以是20μm。然而，粘結層424-1、424-2的厚度并不限于20μm，而是可以適當改變，優(yōu)選是在20～30μm的范圍內。
第4防飛散層422是通過粘結層424-1一體層疊在第2玻璃基板421的入射側的部件。第4防飛散層422具有在第2玻璃基板421破裂等情況下防止第2玻璃基板421的破損碎片飛散的功能。第4防飛散層422具有光學擴散元件基材部422b和形成在光學擴散元件基材部422b的單面上的光學擴散元件422a。光學擴散元件422a與實施例1所示的菲涅耳透鏡部113a相同，可以使用紫外線硬化樹脂形成。此外，光學擴散元件422a和光學擴散元件基材部422b的層疊物即第4防飛散層進一步層疊在第2玻璃基板421上。
光學擴散元件基材部422b是構成第4防飛散層422的基礎的例如厚度為200μm的片狀部件。光學擴散元件基材部422b可以由混合了玻璃珠等擴散材料的丙烯酸樹脂形成，具有擴散部的功能。
圖13是光學擴散元件的局部剖面圖。光學擴散元件422a在光學擴散元件基材部422b的出射側的面上，具有以向觀察者一側突出的方式排列多個的單位光學形狀部422c。此外，該單位光學形狀部422c與實施例1所示的菲涅耳透鏡部113a相同，可以使用紫外線硬化型樹脂形成。如圖13所示，單位光學形狀部422c的截面視圖呈近似梯形形狀，向出射側突出。另外，相鄰的單位光學形狀部422c之間形成了截面視圖呈近似三角形形狀的間隙。此外，用于吸收光線的光吸收部422d具有與間隙形狀相對應的形狀，配置在間隙內，將該間隙填埋起來。光吸收部422d由折射率比單位光學形狀部422c低的材料形成。光學擴散元件422a使由單位光學形狀部422c的下底部分射入的光線中的至少一部分在單位光學形狀部422c的斜邊部分422e向預定的方向全反射。被全反射的光線發(fā)生擴散，并同時從上底部分射出去。這樣，光學擴散元件422a就能夠發(fā)揮出擴散效果。
另外，如圖12所示，在本實施例的光學擴散片420的光學擴散元件基材部422b的入射側表面上，截面呈近似三角形形狀并向入射側突出的單位棱鏡形狀部440具有比光吸收部422d更小的近似三角形形狀的截面形狀，并以比光吸收部422d更小的間距配置。單位棱鏡形狀部440沿著光吸收部422d與光吸收部422d同樣地呈細長狀延伸。通過設置這種棱鏡形狀或凹凸形狀，能夠將從透射型屏幕400的觀察面一側(出射側)射入的外來光線反射到垂直方向或水平方向。由此，能夠通過光吸收部422d有效地吸收外來光線，減少外來光線所導致的對比度下降等畫質惡化問題。此外，在光學擴散元件基材部422b的入射側表面上設置凹凸形狀以取代具有近似三角形形狀的截面形狀的單位棱鏡形狀部440，也能夠獲得與設置了單位棱鏡形狀部440時大致相同的效果。
如圖12所示，第2防飛散層423通過粘結層424-2一體層疊在第2玻璃基板421的出射側。第2防飛散層423具有在第2玻璃基板421因破裂等發(fā)生破損的情況下防止第2玻璃基板421的碎片飛散的功能。該第2防飛散層423可以在聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂等之中大致均勻地混合玻璃珠作為擴散材料而形成，具有擴散部的功能。第2防飛散層423的厚度可以是例如188μm。
根據具備本發(fā)明的光學擴散片420和菲涅耳透鏡片410的實施例2的透射型屏幕400，能夠獲得與實施例1所示的透射型屏幕100大致相同的效果。亦即，借助于實施例2的透射型屏幕400，能夠抑制因溫度和濕度等環(huán)境變化而產生的光學擴散片420或菲涅耳透鏡片410的翹曲和鼓起、以及因自身重量而產生的光學擴散片420或菲涅耳透鏡片410的彎曲等。因此，透射型屏幕具有優(yōu)異的平直度，能夠提供高畫質的圖像。另外，借助于實施例2的透射型屏幕400，與實施例1所示的透射型屏幕100同樣地能夠在第1和第2玻璃基板411、421因破裂等出現破損的情況下防止碎片的飛散。
另外，借助于實施例2的透射型屏幕400能夠進一步獲得以下效果。光學擴散片420中使用的光學擴散元件422a能夠容易地且高精度地制造出來。因此，能夠以低成本提供可以獲得高畫質圖像的光學擴散片、光學偏轉片和透射型屏幕。
另外，借助于實施例2的光學擴散片420能夠實現微細間距。因此，借助于實施例2的透射型屏幕400，與使用實施例1所示的柱狀透鏡片120的透射型屏幕100相比，能夠提供高精度、高品質的圖像。
(實施例2的變形例)(1)本實施例的菲涅耳透鏡片410是與實施例1所示的菲涅耳透鏡片110相同的部件。因此，對實施例1所說明的菲涅耳透鏡片110的變形可應用于本實施例的菲涅耳透鏡片410。
(2)在本實施例的光學擴散片420中，展示的是在第2防飛散層423和光學擴散元件基材部422b中大致均勻地混合玻璃珠作為擴散材料、使其具有擴散部的實例，但并不限于此。與實施例1的柱狀透鏡片120中的擴散部相同，發(fā)揮擴散部功能的層的位置和數量并沒有特別限定，可以適當變更。下面，展示與擴散部相關的變形的一個實例，但擴散部的結構并不限于以下的變形例。
例如，也可以代替在光學擴散片420的第2防飛散層423中混合擴散材料，而在粘結層424-1或粘結層424-2中混合擴散材料。這種情況下，光學擴散元件基材部422b和混合有擴散材料的粘結層424-1或粘結層424-2就具有擴散部?；蛘?，也可以代替在光學擴散片420的光學擴散元件基材部422b中混合擴散材料，而在粘結層424-1或粘結層424-2中混合擴散材料。這種情況下，第2防飛散層423和混合有擴散材料的粘結層424-1或粘結層424-2就具有擴散部。
進一步，也可以在光學擴散片420上層疊通過在例如聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂中大致均勻地混合擴散材料而形成的另外的擴散層。例如，可以代替在光學擴散片420的第2防飛散層423中混合擴散材料，而在第2玻璃基板421和第2防飛散層423之間或者在第2玻璃基板421和第4防飛散層422之間層疊另外的擴散層。在該實例中，既可以在第2防飛散層423上層疊通用的防反射板等，也可以使第2防飛散層423本身由防眩光片等構成。
(3)圖14是表示實施例2的透射型屏幕中的光學擴散片的變形例的層結構的示意圖。
在上述實施例2的光學擴散片420中，展示的是第4防飛散層422具有光學擴散元件422a和光學擴散元件基材部422b并發(fā)揮光學擴散層的功能的實例，但并不限于此。例如，如圖14(a)和(b)所示，除了透射型屏幕400的第4防飛散層422之外的層也可以具有光學擴散元件422a和光學擴散元件基材部422b。
在圖14(a)所示的一個例中，第2防飛散層423-2具有光學擴散元件423a-2和光學擴散元件基材部423b-2。借助于這種光學擴散片420，在透射型屏幕400的最靠近出射端的一側配置光學擴散元件423a-2的光吸收部。因此，能夠有效地吸收外來光線，由此能夠提高圖像的對比度。另外，在圖14(a)所示的光學擴散片420中，在設置于第2防飛散層423-2上的光學擴散元件基材部423b-2和第4防飛散層422-2中混合擴散材料，使其具有擴散部。但是，如上所述，發(fā)揮擴散部功能的層的位置和層的數量等并沒有特別限定。
另一方面，圖14(b)所示的光學擴散片420具備設置在最靠近出射端一側并混合有擴散材料的第2防飛散層423、設置在最靠近入射端一側并混合有擴散材料的第4防飛散層422-2、包夾在第2防飛散層423和第4防飛散層422-2之間而層疊的第2玻璃基板421、層疊在第2防飛散層423和第2玻璃基板421之間的光學擴散元件425a和光學擴散元件基材部425b。這樣，通過將具有擴散部的層423配置在最靠近出射端的一側，能夠更有效地減少閃爍。另外，也可以代替在第2防飛散層423中混合擴散材料，而在第2防飛散層423中層疊通用的擴散片等。
實施例3圖15是表示本發(fā)明的實施例3的透射型屏幕的圖。圖16是使用了實施例3的透射型屏幕的背投電視的剖面圖。
如圖15所示，實施例3的透射型屏幕200具備設置在影像光L的入射側(光源一側)的光學偏轉片和設置在影像光L的出射側(觀察面一側)的光學擴散片。此外，通過將光學偏轉片和光學擴散片組合起來構成一組透射型屏幕，用于圖16所示的背投電視2中。
在該透射型屏幕中，光學擴散片形成為具有實施例1所使用的柱狀透鏡的柱狀透鏡片。另一方面，如后所述，光學偏轉片形成為具備由多個使光線偏轉的單位棱鏡部排列而成的棱鏡部(光學偏轉元件)的棱鏡片。
如圖16所示，背投電視1是具備透射型屏幕200、設置在透射型屏幕200的入射側的光源部22、和對從光源部22投射出的影像光L進行反射的反射鏡部32的背投型影像顯示裝置。光源部22是使用了DMD的單管方式的光源，從透射型屏幕200的下方投射出影像光L。因此，與背投電視1相比，影像光L射入透射型屏幕200的入射角度變大。
圖17是表示實施例3的透射型屏幕200的層結構的示意圖。柱狀透鏡片220設置在透射型屏幕200的出射側，是具有第2玻璃基板221、第4防飛散層222、第2防飛散層223、粘結層224-1、224-2的光學擴散片。該柱狀透鏡片220是與實施例1的柱狀透鏡片120相同的部件，各個層分別對應于實施例1中的第1玻璃基板121、第4防飛散層122、第2防飛散層123、粘結層124-1、124-2，具有相同的功能。因此，對于實施例3的柱狀透鏡片220，省略其重復說明。
(棱鏡片(光學偏轉片))如圖17所示，棱鏡片210具有第1玻璃基板211、第1防飛散層212、第3防飛散層213、粘結層214-1、214-2，設置在透射型屏幕200的入射側。第1玻璃基板211是具有高透光性和高剛性的高剛性基板層。本實施例中的第1玻璃基板211是由硅酸鹽玻璃形成的厚度為3mm的玻璃板。另外，在本實施例中，第1玻璃基板211對于波長范圍為400～700nm的光的透過率為90％以上。粘結層214-1是用于將第1玻璃基板211和在后文敘述的第1防飛散層212粘結為一體的層。另一方面，粘結層214-2是用于將第1玻璃基板211和在后文敘述的第3防飛散層213粘結為一體的層。各個粘結層214-1、214-2可以由借助于壓力而顯現出粘著性的壓敏粘合型丙烯酸樹脂形成，其厚度可以是20μm。
第1防飛散層212通過粘結層214-1一體層疊在第1玻璃基板211的入射側。第1防飛散層212具有在第1玻璃基板211因破裂等發(fā)生破損的情況下防止第1玻璃基板211的碎片飛散的功能。第1防飛散層212具有光學偏轉元件基材部(棱鏡基材部)212b和形成在棱鏡基材部212b的單面上的光學偏轉元件(棱鏡部)212a。棱鏡基材部212b構成第1防飛散層212的基礎，是例如厚度為200μm的片狀部件。棱鏡基材部212b可以由混合了玻璃珠作為擴散材料的丙烯酸樹脂形成，發(fā)揮擴散部的功能。此外，棱鏡部212a和棱鏡基材部212b的層疊物即第1防飛散層212進一步層疊在第1玻璃基板211上。
圖18是棱鏡部212a的剖面圖。如圖18所示，棱鏡部212a具備多個單位棱鏡212e，該單位棱鏡212e具有影像光L入射的入射面212c和從入射面212c入射的光線中的至少一部分發(fā)生全反射的全反射面212d。如圖15所示，各個單位棱鏡212e沿著以光源22相對于棱鏡片210(透射型屏幕200)的垂線與棱鏡片210相交的點(中心點)P為中心的半徑不同的圓弧延伸。此外，利用這種同心圓弧上所配置的多個單位棱鏡212e形成棱鏡部212a。這樣的棱鏡部(光學偏振元件)212a可以與實施例1的光學偏轉元件(菲涅耳透鏡部)113a同樣地利用紫外線硬化樹脂形成。
如圖17所示，第3防飛散層213通過粘結層214-2一體層疊在第1玻璃基板211的出射側。第3防飛散層213具有在第1玻璃基板211因破裂等發(fā)生破損的情況下防止第1玻璃基板211的碎片飛散的功能。該第3防飛散層213可以在聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂等之中混合玻璃珠等作為擴散材料而形成，具有擴散部的功能。第3防飛散層213的厚度可以是例如188μm。
借助于具備本發(fā)明的柱狀透鏡片220和棱鏡片210的實施例2的透射型屏幕200，能夠獲得與實施例1所示的透射型屏幕大致相同的效果。亦即，借助于實施例3的透射型屏幕200，能夠抑制因溫度和濕度等環(huán)境變化而產生的光學擴散片220或棱鏡片210的翹曲和鼓起、以及因自身重量而產生的光學擴散片220或棱鏡片210的彎曲等。因此，透射型屏幕200具有優(yōu)異的平直度，能夠提供高畫質的圖像。另外，借助于實施例3的透射型屏幕200，與實施例1所示的透射型屏幕100同樣地能夠在第1和第2玻璃基板211、221因破裂等出現破損的情況下防止碎片的飛散。
另外，借助于實施例3的透射型屏幕200能夠進一步獲得以下效果。根據實施例3的光學偏轉片，使入射的影像光發(fā)生全反射而偏轉的光學偏轉元件(棱鏡部)212a設置在透射型屏幕200的入射側。因此，能夠使從光源部22投射出來的影像光大角度偏轉，成為大致平行的光線向觀察面一側(出射側)射出去。因此，如圖16所示，可以將光源部22配置于透射型屏幕200的下方，能夠提供薄型的背投電視2。
另外，如本實施例的背投電視2那樣當影像光L的入射角度較大的情況下，因透射型屏幕200的微小的翹曲和鼓起等就會導致圖像顯著惡化。尤其是對于透射型屏幕的上邊部分等，其距離光源部22越遠，因透射型屏幕的鼓起等引起的對畫質的影響越大。但是，在本實施例的透射型屏幕200中，在高剛性的第1玻璃基板211上將其他所有層一體層疊而形成棱鏡片210，在高剛性的第2玻璃基板221上將其他所有層一體層疊而形成柱狀透鏡片220。因此，在棱鏡片210和柱狀透鏡片220兩者之中，不容易因溫度和濕度等環(huán)境變化而產生翹曲和鼓起以及因自身重量而產生彎曲等。因此，在對翹曲和鼓起、或者彎曲等敏感的背投電視2中也能夠顯著地抑制高畫質圖像的惡化。
(實施例3的變形例)(1)本實施例的柱狀透鏡片220是與實施例1所示的柱狀透鏡片120相同的部件。因此，實施例1所說明的柱狀透鏡片120的變形也能夠應用于本實施例的柱狀透鏡片220。
(2)圖19是表示實施例3的透射型屏幕中的棱鏡片的變形例的層結構的示意圖。
在上述實施例3的棱鏡片210中，展示的是在第1防飛散層212的棱鏡基材部212b和第3防飛散層213中大致均勻地混合玻璃珠等擴散材料、使其具有擴散部的實例，但并不限于此。發(fā)揮擴散部功能的層的位置和發(fā)揮擴散部功能的層的數量并沒有特別限定，可以適當改變。
例如，如圖19所示，也可以代替在棱鏡片210的棱鏡基材部212b-2中混合擴散材料，而在粘結層214-1-2中大致均勻地混合擴散材料，使該粘結層214-1-2具有擴散部?；蛘?，雖然沒有圖示，但也可以在粘結層214-2中混合擴散材料，使粘結層214-2具有擴散部。
另外，雖然沒有圖示，但也可以代替在棱鏡片210的棱鏡基材部210b和第3防飛散層213中混合擴散材料，而以進一步另行層疊擴散層，或者在任一個層的表面上設置微細的凹凸形狀。進一步，既可以使用通用的擴散片等作為第3防飛散層213，也可以使用形成有具有使光線在透射型屏幕200的垂直方向或水平方向擴散的微弱擴散效果的柱狀透鏡的光學片等作為第3防飛散層213。
實施例4圖20是表示本發(fā)明的實施例4的透射型屏幕的圖。如圖20所示，實施例4的透射型屏幕500具備設置在影像光L的入射側的光學偏轉片510和設置在影像光L的出射側的光學擴散片520。此外，實施例4的透射型屏幕500與實施例3中所說明的透射型屏幕200同樣地應用于圖16所示的背投電視2中。
在該透射型屏幕中，光學偏轉片與實施例3同樣地形成為具有棱鏡部的棱鏡片。另一方面，光學擴散片420與實施例2同樣地具備由多個形成了全反射面的單位光學形狀部排列而成的光學擴散元件。
圖21是表示實施例4的透射型屏幕的層結構的示意圖。棱鏡片510是與實施例3中所說明的棱鏡片210相同的部件。本實施例的棱鏡片510中的第1玻璃基板511、第1防飛散層512、第3防飛散層513、粘結層514-1、514-2分別對應于實施例3的棱鏡片中的第1玻璃基板211、第1防飛散層212、第3防飛散層213、粘結層214-1、214-2，具有相同的功能。因此，對于實施例4的棱鏡片510，省略其重復說明。
光學擴散片520是與實施例2所示的光學擴散片420相同的部件。本實施例的光學擴散片520中的第2玻璃基板521、第2防飛散層523、第4防飛散層522(包含單位棱鏡形狀部440)、粘結層524-1、524-2分別對應于實施例2的光學擴散片420中的第2玻璃基板421、第2防飛散層423、第4防飛散層422、粘結層424-1、424-2，具有相同的功能。因此，對于實施例4的光學擴散片520，省略其重復說明。
借助于具備本發(fā)明的光學擴散片520和棱鏡片510的實施例4的透射型屏幕500，能夠獲得與實施例1至實施例3中所說明的透射型屏幕大致相同的效果。
例如，借助于實施例4的透射型屏幕500，能夠抑制因溫度和濕度等環(huán)境變化而產生的光學擴散片520或棱鏡片510的翹曲和鼓起、以及因自身重量而產生的光學擴散片520或棱鏡片510的彎曲等。因此，透射型屏幕500具有優(yōu)異的平直度，能夠提供高畫質的圖像。另外，借助于實施例4的透射型屏幕500，與實施例1所示的透射型屏幕500同樣地，能夠在第1和第2玻璃基板511、521因破裂等出現破損的情況下防止碎片的飛散。
另外，光學擴散片520中使用的光學擴散元件522a能夠容易地且高精度地制造出。因此，能夠以低成本提供可以獲得高畫質圖像的光學擴散片、光學偏轉片和透射型屏幕。進一步，借助于實施例4的光學擴散片520，能夠實現微細間距，能夠提供高精度且高品質的圖像。
進一步，根據實施例4的光學偏轉片510，使入射的影像光發(fā)生全反射而偏轉的光學偏轉元件(棱鏡部)512a設置在透射型屏幕500的入射側。因此，能夠使從光源部22投射出的影像光大角度偏轉，成為大致平行的光線向觀察面一側(出射側)射出去。因此，如圖16所示，可以將光源部22配置于透射型屏幕500的下方，能夠提供薄型的背投電視2。
另外，借助于實施例4的透射型屏幕500，能夠進一步獲得以下效果。如圖16所示的背投電視2那樣，在射入透射型屏幕500的影像光的入射角度大的情況下，會在透射型屏幕的外圍部因折射率的波長分散而產生色散，出現色斑。但是，借助于這種棱鏡片510和光學擴散片520使光線反射后射出去，所以就不會發(fā)生色散，能夠減少色斑。
(實施例4的變形例)本實施例的透射型屏幕500中使用的棱鏡片510是與實施例3所示的棱鏡片210相同的部件。因此，實施例3所說明的棱鏡片210的變形也能夠應用于本實施例的棱鏡片510。
另外，本實施例的透射型屏幕500中使用的光學擴散片520是與實施例2所示的光學擴散片420相同的部件。因此，實施例2所說明的光學擴散片420的變形能夠應用于本實施例的光學擴散片520。
實施例5圖22是表示本發(fā)明的實施例5的透射型屏幕的圖。另外，圖23是表示實施例5的透射型屏幕的層結構的示意圖。
實施例5的透射型屏幕300具備棱鏡片(光學偏轉片)，該棱鏡片包含的第1防飛散層312具有與實施例3所說明的光學偏轉元件(棱鏡部)212a相同的光學偏轉元件(棱鏡部)312a。此外，本實施例的透射型屏幕300與實施例3所示的透射型屏幕200同樣地應用于如圖16所示的背投電視2中。
然而，實施例5的透射型屏幕300并不具備與棱鏡片分離的光學擴散片。在本實施例中，棱鏡片(光學偏轉片)在最靠近出射端一側具有第2防飛散層313，該第2防飛散層313具有實施例2中所說明的光學擴散元件422a。此外，本實施例的透射型屏幕300是只由包含具有光學偏轉元件(棱鏡部)312a的第1防飛散層312和具有光學擴散元件422a的第2防飛散層313的光學偏轉片(棱鏡片)一體構成。
如圖23所示，實施例5的透射型屏幕300是具有玻璃基板311、第1防飛散層312、第2防飛散層313、粘結層314-1、314-2的棱鏡片。玻璃基板311是具有高透光性和高剛性的高剛性基板層。本實施例的玻璃基板311是由硅酸鹽玻璃形成的厚度為3mm的玻璃板。另外，在本實施例中，對于波長范圍為400～700nm的光的透過率為90％以上。粘結層314-1是用于將玻璃基板311和第1防飛散層312粘結為一體的層。另一方面，粘結層314-2則是用于將玻璃基板311和第2防飛散層313粘結為一體的層。各個粘結層312、313可以由壓敏粘合型丙烯酸樹脂等形成，其厚度可以是20μm。
第1防飛散層312通過粘結層314-1一體層疊在玻璃基板311的入射側。第1防飛散層312具有在玻璃基板311因破裂等發(fā)生破損的情況下防止玻璃基板311的碎片飛散的功能。第1防飛散層312具有光學偏轉元件基材部(棱鏡基材部)312b和形成在棱鏡基材部312b的單面上的光學偏轉元件(棱鏡部)312a。棱鏡部312a可以與實施例1中所說明的菲涅耳部113a同樣地利用紫外線硬化樹脂形成。此外，該棱鏡基材部312b與棱鏡部312a的層疊物即第1防飛散層312進一步層疊在玻璃基板311上。
棱鏡基材部312b構成第1防飛散層312的基礎，是例如厚度為200μm的片狀部件。棱鏡基材部312b可以由大致均勻地混合了玻璃珠作為擴散材料的丙烯酸樹脂形成，發(fā)揮擴散部的功能。棱鏡部312a具有與實施例3中所說明的棱鏡部212b相同的結構，由多個單位棱鏡在同心圓上排列而形成。另外，單位棱鏡具有光線射入的入射面和使來自入射面的光線中的至少一部分發(fā)生全反射并向出射側射出的全反射面。
第2防飛散層313通過粘結層314-2一體層疊在玻璃基板311的出射側。第2防飛散層313具有在玻璃基板311因破裂等發(fā)生破損的情況下防止玻璃基板311的碎片飛散的功能。
該第2防飛散層313具有光學擴散元件基材部313b和形成在光學擴散元件基材部313b的單面上的光學擴散元件313a。光學擴散元件313a與實施例1所示的菲涅耳透鏡部113a相同，可以使用紫外線硬化樹脂形成。該光學擴散元件基材部313b與光學擴散元件313a的層疊物即第2防飛散層313進一步層疊在玻璃基板311上。
光學擴散元件基材部313b構成第2防飛散層313的基礎，是例如厚度為200μm的片狀部件。光學擴散元件基材部313b可以由混合了玻璃珠作為擴散材料的丙烯酸樹脂形成，發(fā)揮擴散部的功能。
光學擴散元件313a形成在光學擴散元件基材部313b的出射側的面上。光學擴散元件313a與實施例2中所說明的光學擴散元件422a結構相同，由多個單位光學形狀部排列而形成。單位光學形狀部具有近似梯形形狀的截面視圖，向出射側突出。
借助于具有這種層結構的實施例5的透射型屏幕300，除了實施例1中所示的提高平直度、在玻璃基板311發(fā)生破損的情況下能夠防止碎片飛散的效果之外，還可以獲得以下效果。實施例5的透射型屏幕300并不是組合各自獨立的棱鏡片和光學擴散片，而是使用單片透射型屏幕。因此，能夠使透射型屏幕既薄又輕，進一步降低生產成本。
另外，組合各自獨立的棱鏡片和光學擴散片的透射型屏幕，只要任何一片鏡片產生翹曲等都會導致鏡片之間產生鼓起(間隙)。因此，容易產生圖像模糊等圖像被惡化的問題。但是，借助于形成為一體的本實施例的透射型屏幕300，利用一片片狀部件構成透射型屏幕，并且其平直度也高。因此，能夠防止鼓起等所導致的畫質惡化。
進一步，在實施例5的透射型屏幕300的入射側設置了使入射的影像光發(fā)生全反射而偏轉的光學偏轉元件(棱鏡部)312a。因此，能夠使從光源部22投射出的影像光大角度偏轉，成為大致平行的光線向觀察面一側(出射側)射出去。因此，如圖16所示，可以將光源部22配置于透射型屏幕的下方，能夠提供薄型的背投電視2。
(實施例5的變形例)(1)在本實施例中展示的是第2防飛散層313具有排列多個具有近似梯形形狀截面視圖的單位光學形狀部而形成的光學擴散元件313a的實例，但并不限于此。也可以代替這種光學擴散元件313a，而設置通過排列多個具有近似半橢圓形狀截面視圖的單位透鏡而形成的柱狀透鏡?；蛘撸?防飛散層313既可以具有無指向性的強擴散作用，也可以使用通用的擴散片作為第2防飛散層313。
(2)圖24和圖25是表示實施例5的透射型屏幕的變形例的層結構的示意圖。
上述實施例3的透射型屏幕300展示的是在棱鏡基材部312b和光學擴散元件基材部313b中混合玻璃珠作為擴散材料，從而使棱鏡基材部312b和光學擴散元件基材部313b發(fā)揮擴散部功能的實例，但并不限于此。與上述實施例1至4相同，在片狀部件中發(fā)揮擴散材料功能的層的位置和發(fā)揮擴散材料功能的層的數量等并沒有特別限定。下面，展示與擴散部相關的變形的一個實例，但有關擴散部的結構并不限于以下的變形例。
在圖24(a)所示的實例中，在透射型屏幕300(棱鏡片)的最靠近出射端一側通過粘結層314-3層疊著形成第2防飛散層的另外的擴散層315-1。這種擴散層315-1可以在聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂等之中混合玻璃珠等擴散材料而形成，擴散層315-1的厚度可以是例如188μm。另外，也可以使用通用的擴散片等作為這種擴散層315-1。通過依照此種方式另行設置擴散層，能夠提高擴散的均勻性。尤其是，借助于光學擴散元件313a發(fā)生擴散的影像光往往會在以下3個影像光中形成尖峰(山)，即經光學擴散元件313a在一個方向全反射的影像光、經光學擴散元件313a在其他方向全反射的影像光、被光學擴散元件313a全反射的穿過光學擴散元件313a的影像光。但是，在光學擴散元件313a的出射側設置了擴散層的本變形例中，影像光被隨機地擴散，能夠使透射型屏幕300(棱鏡片)的亮度分布平緩流暢。不過，另行設置的擴散層的層疊位置沒有特別限定，例如，如圖24(b)所示，也可以在玻璃基板311和第1防飛散層312之間通過粘結層314-4、314-5層疊擴散層。
另外，在圖25(a)、(b)和(c)所示的實例中，具有與上述實施例5的光學擴散元件313a和光學擴散元件基材部313b結構相同的光學擴散元件316a和光學擴散元件基材部316b的光學擴散層316在第1防飛散層313和玻璃基板311之間粘結成為一體。亦即，在圖25(a)、(b)和(c)所示的實例中，光學擴散元件316b和光學偏轉元件(棱鏡部)312a這兩者配置在比玻璃基板311更靠近入射側的位置。
具體地，在圖25(a)所示的透射型屏幕中，具有使光擴散的擴散部功能的光學擴散層316通過粘結層314-6、314-7層疊在第1防飛散層312和玻璃基板311之間。在該實例中，可以將第2防飛散層313-2做成混合了擴散材料的擴散部(第2防飛散層313-2-2)。另外，在該透射型屏幕300中，通過粘結層314-8與玻璃基板311的出射側層疊為一體的第2防飛散層313-2上也可以層疊具有防反射功能的防反射片和具有防眩功能的防眩光片等。進一步，在該透射型屏幕300中，也可以代替在第2防飛散層312-2中混合擴散材料，而在例如粘結層314-8中大致均勻地混合擴散材料從而使該層具有擴散部。
進一步，如圖25(d)所示，也可以在圖25(c)的透射型屏幕300進一步另行層疊擴散層315-3。在圖25(d)所示的實例中，擴散層315-3通過粘結層314-9、314-10層疊在光學擴散層316和玻璃基板311之間。另外，如圖所示，也可以代替在第2防飛散層中混合混合材料，而在玻璃基板311和第2防飛散層313-2之間的粘結層314-8-2中混合擴散材料，使該粘結層314-8-2具有擴散部。另外，在這種實例中，也可以在第2防飛散層313-2上層疊具有防反射功能的防反射片和具有防眩功能的防眩光片等。
進一步，如圖25(e)所示，也可以在圖25(c)的透射型屏幕300進一步另行層疊多個擴散層315-3、315-4。比圖25(e)所示的透射型屏幕的玻璃基板更靠近入射側的結構與圖25(d)所示的透射型屏幕相同。另一方面，在圖25(e)所示的實例中，在玻璃基板311和第2防飛散層313-2之間通過粘結層314-11、314-12進一步另行層疊了擴散層315-4。另外，在圖25(e)所示的實例中，也可以在第2防飛散層313-2層疊通用的防反射片和防眩片等。
(實施例1至實施例5中通用的變形例)不限于以上所說明的實施例，而可以進行各種變形或變更。
(1)在上述實施例1至實施例5中展示的是透射型屏幕僅含有一個具有光學擴散元件的層(也稱為光學擴散層)的實例，但并不限于此。透射型屏幕也可以含有2個以上的光學擴散層。下面參照

這種實例。
圖26是用來說明含有2個以上光學擴散元件的透射型屏幕的層結構的透視圖，圖27是表示圖26所示的透射型屏幕的層結構的示意圖。
圖26和圖27所示的透射型屏幕500是將使用圖21所說明的實施例4的透射型屏幕500變形后的實例。圖26和圖27所示的透射型屏幕500在圖21所示的結構的基礎上進一步含有具有第2光學擴散元件527a的第2光學擴散層527。第2光學擴散層527通過粘結層524-6、524-7在第2玻璃基板521和第4防飛散層522之間粘結為一體。
如圖26所示，設置在第4防飛散層522上的第1光學擴散元件522a是由多個截面視圖呈近似梯形形狀的單位光學形狀部522c例如沿著水平方向排列而成的。因此，穿過第4防飛散層(第1光學擴散層)522的影像光在水平方向上擴散。另外，在第1光學擴散元件522a中，各單位光學形狀部522c之間嵌入了光吸收部522d。因此，如圖26所示，光吸收部522d沿著水平方向與第1光學擴散元件522a相對應地排列。
另一方面，如圖26所示，設置在第2光學擴散元件527上的第2光學擴散元件527a是由多個截面視圖呈近似梯形形狀的單位光學形狀部527c例如沿著垂直方向排列而成的。因此，穿過第2光學擴散層527的影像光在垂直方向上擴散。另外，在第2光學擴散元件527a中，各單位光學形狀部527c之間嵌入了光吸收部527d。因此，如圖26所示，光吸收部527d沿著水平方向與第1光學擴散元件522a相對應地排列。
借助于這種透射型屏幕500，利用2個光學擴散元件就能夠使影像光在2個方向上擴散，這兩個方向優(yōu)選是兩個正交方向，更優(yōu)選是垂直方向和水平方向。由此，可以從廣闊的視角觀察到透射型屏幕500上放映出來的形狀。另外，利用沿著兩個方向、優(yōu)選是沿著兩個正交方向分別排列的光吸收部能夠有效地吸收影像光以外的外來光線和雜散光，由此能夠顯著地提高對比度。
另外，實施例3以外的透射型屏幕也可以變形為含有多個光學擴散層。例如，圖28所示的實例是針對圖3所示的實施例1的透射型屏幕的變形例。另外，例如圖29所示的實例是針對圖25(c)所示的實施例5的透射型屏幕的變形例。利用任何一個透射型屏幕都能夠擴大視角并顯著地提高對比度。
此外，在這種變形例中，可以適當改變第1光學擴散層和第2光學擴散層的位置，并不限于圖示的實例。另外，所使用的光學擴散元件除了使用圖13所說明的由多個截面視圖呈近似梯形形狀的單位光學形狀部排列而成的光學擴散元件之外，也可以是由柱狀透鏡構成的光學擴散元件。
(2)圖30至圖32是表示本發(fā)明的透射型屏幕的變形例的層結構的示意圖。
上述實施例1至實施例4的透射型屏幕中使用的光學偏轉片和光學擴散片中任一個都是具有高剛性基板層的實例，但并不限于此。
例如，如圖30所示，也可以將在由塑料樹脂形成的塑料基板131的表面上利用紫外線硬化型樹脂形成了與菲涅耳透鏡部113a形狀大致相同的菲涅耳透鏡部132的菲涅耳透鏡片130與含有高剛性基板層的光學擴散片組合起來使用。此外，圖30所示的實例是針對圖3所示的實施例1的透射型屏幕的變形例。塑料基板131可以使用例如丙烯酸樹脂、聚苯乙烯樹脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS樹脂)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物樹脂(MBS樹脂)等形成，可以做成例如厚度為2mm的板狀部件。如圖30所示，該塑料基板131也可以通過混合玻璃珠等擴散材料以發(fā)揮擴散部的功能。此外，在塑料基板131中混合擴散材料在技術上容易實現，因此這樣的透射型屏幕能夠降低生產成本。
此外，該菲涅耳透鏡片130由于使用塑料基板131而可以實現透射型屏幕的輕量化，但容易因環(huán)境變化等而產生翹曲和鼓起等。為了抑制因環(huán)境變化等而產生的翹曲和鼓起，優(yōu)選是設定菲涅耳透鏡片130的曲率使菲涅耳透鏡片130在柱狀透鏡片120一側呈凸起狀，構成一組透射型屏幕。這樣就能夠保持菲涅耳透鏡片130的平直度。
另外，實施例2所示的菲涅耳透鏡片410、實施例3和實施例4所示的棱鏡片210、510也可以同樣地使用塑料制基板來取代玻璃制的高剛性基板層。
進一步，在實施例1至實施例4的透射型屏幕中，也可以使用塑料制基板來取代光學偏轉片中所使用的玻璃制的高剛性基板層。圖31所示的實例是按照這種方式針對圖3所示的實施例1的透射型屏幕所做的變形例。另外，圖32所示的實例是按照這種方式針對圖17所示的實施例3的透射型屏幕所做的變形例。在圖31和圖32所示的實例中，在代替高剛性基板層的柱狀透鏡基材部141、241的入射側表面上形成了柱狀透鏡部142、242。另外，在柱狀透鏡基材部141、241的出射側表面上通過粘結層144、244形成了塑料基板143、243。
在圖31和圖32所示的實例中，柱狀透鏡基材部141、241可以采用與上述圖30所示的塑料基板131同樣的結構。粘結層144、244可以由紫外線硬化型丙烯酸樹脂等形成，其厚度可以是例如100μm。塑料基板143、243是在例如聚苯乙烯樹脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物樹脂(MS樹脂)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物樹脂(MBS樹脂)等之中混合玻璃珠等擴散材料而形成的。塑料基板143、243的厚度優(yōu)選是2～3，但并沒有特別限定。另外，在圖30和圖31中展示的是該塑料基板143、243為單層結構的實例，但也可以采用含有玻璃珠等擴散材料的擴散層和不舍擴散材料的層的雙層結構，進而也可以采用層疊了具有防反射功能的防反射板等的多層結構。
(3)在各實施例中展示的是為了賦予使光線擴散的擴散功能而在菲涅耳基材部113b、413b、棱鏡基材部212b、312b、512b、柱狀透鏡基材部122b、222b、光學擴散元件基材部313b、422b、522b、第2防飛散層123、223、423、523、第3防飛散層213、513中大致均勻地混合玻璃珠作為擴散材料的實例。但是，如上所述，賦予擴散功能的方法并不限于這種方法，例如也可以在粘結層114-1、114-2、124-1、124-2、214-1、214-2、224-1、224-2、314-2、314-2、414-1、414-2、424-2、424-2、514-1、514-2、524-1、524-1等之中大致均勻地混合擴散材料，給這些粘結層賦予擴散功能。
另外，也可以在任一個層的表面上設置微細的凹凸形狀以賦予擴散功能。這種情況下，如果隔著設置了微細的凹凸形狀的面相鄰的2個層之間的折射率差更大，則擴散效果更顯著，是比較理想的。
進一步，擴散材料也可以是由例如塑料等有機化合物形成的粒子等，并沒有特別限定。不過，擴散材料優(yōu)選是具有與光波長無關的大小。
(4)在各實施例中，具有擴散效果的擴散部優(yōu)選是在透射型屏幕100、200、300、400、500整體中設置在互不相鄰的2個以上的層中。這種情況下，不僅能夠擴大視角，而且能夠有效地減少閃爍(畫面的閃爍)。另外，當設置了擴散部的層為2層以上時，能夠減少所混合的擴散材料的總量。
此外，如上所述，發(fā)揮擴散部功能的層的位置并沒有特別限定，但第1、第2玻璃基板111、121、211、221、311、411、421、511、521中混合擴散材料后會變脆而容易破裂，因此不可取。
(5)在各個實施例中展示的是采用使用DMD的單管方式光源作為光源部21、22的實例，但并不限于此。例如，也可以采用使用LCD等的單管方式光源作為光源部21、22。另外，也可以采用使用CRT的3管方式光源作為實施例1的光源部21。
(6)在各個實施例中展示的是菲涅耳基材部113b、413b、棱鏡部212b、312b、512b、柱狀透鏡基材部122b、222b、光學擴散元件基材部313b、422b、522b由丙烯酸樹脂形成的實例，但并不限于此。例如，也可以使用聚酯樹脂、聚乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂等形成，而其材料并未特別限定。
另外，當光源部21、22是LCD等具有偏振光依賴性的光源的情況下，這些基材部也可以使用由三醋酸纖維等纖維素系樹脂形成的片狀部件和非伸展性聚碳酸酯板等雙折射性低的部件以減少雜散光、提高畫質。
(7)在各實施例中所展示的實例中，由紫外線硬化型樹脂形成的菲涅耳透鏡部113a、413a與菲涅耳基材部113b、413b形成為一體，由紫外線硬化型樹脂形成的光學擴散元件313a、422a、522a與光學擴散元件基材部313b、422b、522b形成為一體，由紫外線硬化型樹脂形成的棱鏡部212a、312a、512a與棱鏡基材部212b、312b、512b形成為一體，由熱塑性樹脂形成的柱狀透鏡部122a、222a與柱狀透鏡基材部122b、222b形成為一體。但是，構成菲涅耳透鏡部、光學擴散元件、棱鏡部、以及柱狀透鏡部的材料并不限于紫外線硬化型樹脂和熱塑性樹脂，可以適當改變，例如使用熱硬化性樹脂等。另外，其成型方法也沒有特別限定，可以使用擠壓成形等各種方法。
(8)在實施例1至實施例4中展示的是在第2防飛散層123、223、423、523中混合玻璃珠作為擴散材料從而使這些層發(fā)揮擴散部功能的實例。但是并不限于此，這些層也可以具有例如防止反射、防眩光、著色、減光、吸收紫外線、防止帶電、防污、傳感器、以及防刮劃加硬等之中的至少一種功能。這種情況下，可以獲得以下效果。
第2防飛散層123、223層疊在最靠近出射側(最靠近觀察面一側)。因此，在第2防飛散層具有防反射功能的情況下，能夠有效地防止外來光線的射入。另外，在第2防飛散層具有紫外線吸收功能的情況下，能夠防止外來光線中所含的紫外線造成柱狀透鏡基材部123b、222b等變黃。進一步，在第2防飛散層具有防眩光功能的情況下，能夠抑制畫面閃爍。進一步，在第2防飛散層具有防刮劃加硬功能的情況下，能夠使屏幕的露出面的表面高度提高而抑制屏幕的劃傷。進一步，在第2防飛散層具有防止帶電功能的情況下，能夠去除透射型屏幕上產生的靜電，防止灰塵等的附著。進一步，在第2防飛散層具有防污功能的情況下，能夠防止屏幕表面附著污漬。進一步，在第2防飛散層具有著色和減光功能的情況下，能夠提高對比度、提高畫質。進一步，在第2防飛散層具有傳感器功能的情況下，能夠應用于觸摸傳感器等之中。
另外，也可以使用具有擴散、防止反射、防眩光、著色(Tint)、減光(ND)、紫外線吸收、防止帶電、防污、傳感器、以及防刮劃加硬等功能中的至少一個功能的通用片(sheet)作為第2防飛散層123、223、423、523。或者也可以在由丙烯酸樹脂等形成的片狀部件中實施處理，使其具有這些功能之中的至少一個。另外，既可以層疊多片具有各個功能的板片，也可以實施處理使其具有多種功能，而賦予功能的方法并沒有特別限定。進一步，也可以使其他的防飛散層適當地具有此類功能，并不限于第2防飛散層123、223、423、523。
(9)在實施例1至實施例5中展示的是第1玻璃基板111、211、411、511、第2玻璃基板121、221、421、521、以及玻璃基板311由硅酸鹽玻璃形成為厚度2mm或3mm的玻璃板的實例。但是，玻璃基板的結構并不特別限于此。只要是具有透光性、剛性高的材料，可以使用例如無堿玻璃、磷酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、鉀玻璃(kaliglass)、石英玻璃、鉛玻璃、鋇玻璃、硼硅酸玻璃、磷酸系玻璃等作為玻璃板(高剛性基板)。也可以使用實施了風冷強化和化學強化后的玻璃作為玻璃板(高剛性基板)。另外，也可以使用由具有透光性的透光性陶瓷等形成的板狀部件作為玻璃板(高剛性基板)。進一步，用作基板的部件的厚度優(yōu)選是在1.5～3mm的范圍內，但并沒有特別限定。
(10)在實施例1中展示的粘結層114-1、114-2、124-1、124-2是用于將第1和第2玻璃基板111、121與第1和第3防飛散層112、113、第2和第4防飛散層123、122粘結為一體的層。但是，也可以在這些粘結層中大致均勻地混合玻璃珠等擴散材料，使這些粘結層同時具有擴散部的功能。另外，設置在透射型屏幕100的最靠近出射面一側附近的粘結層124-2中也可以混合紫外線吸收劑。這種情況下，能夠抑制外來光線中所含的紫外線所導致的屏幕變黃。對于實施例2至實施例5的粘結層214-1、214-2、224-1、224-2、314-1、314-2、414-1、414-2、424-1、424-2、514-1、514-2、524-1、524-2也可以實施同樣的變形。
(11)在實施例1至實施例3中展示的是粘結層114-1、114-2、124-1、124-2、224-1、224-2、414-1、414-2由通過照射紫外線而硬化的紫外線硬化型丙烯酸樹脂形成的實例。另外，在實施例2至實施例5中展示的是粘結層214-1、214-2、314-1、314-2、424-1、424-2、514-1、514-2、524-1、524-2由借助于壓力而顯現出粘著性的壓敏粘合型丙烯酸樹脂形成的實例。但是，各粘結層中所使用的材料并不限于這些實例，也可以選擇丙烯酸酯樹脂、酚醛系樹脂等作為各粘結層中使用的材料。另外，在基于粘結方法的分類中也沒有特別限定，粘結層的材料可以選擇例如熱硬化型、紫外線硬化型(UV硬化型)、電子束硬化型(EB硬化型)、壓敏粘合型(PSA)等樹脂。進一步，粘結層的厚度優(yōu)選是在5～200μm范圍內，但并沒有特別限定。
(12)在實施例1至實施例5中展示的是各層中混入的擴散材料采用玻璃珠的實例，但并不限于此，也可以使用含有例如丙烯酸系擴散劑和苯乙烯系擴散劑的眾所周知的擴散材料。另外，在實施例1至實施例5中展示的是在另行設置擴散層的情況下在聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂等之中大致均勻地混合玻璃珠作為擴散材料的實例，但并不限于此，也可以例如在PET等之中混合玻璃珠作為擴散材料，或者在PET上涂敷各種擴散材料、或者在聚碳酸酯樹脂中均勻地混合各種擴散材料、或者使用其他眾所周知的擴散層。
權利要求
1.一種光學擴散片，是一種將從入射側投射的影像光向出射側射出的透射型屏幕中所使用的光學擴散片，其特征在于，具備具有透光性并且剛性高的高剛性基板層和層疊在上述高剛性基板層上的多個層，即至少包含配置在上述高剛性基板層的兩側以防止上述高剛性基板層的飛散的一對防飛散層的2個以上的層；上述2個以上層中的至少任一個層具有使影像光發(fā)生擴散的光學擴散元件。
2.如權利要求1所述的光學擴散片，其特征在于，上述高剛性基板層由玻璃或透光性陶瓷形成。
3.如權利要求1所述的光學擴散片，其特征在于，上述光學擴散元件是由多個具有使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生折射的折射面的單位光學形狀部排列而成的柱狀透鏡。
4.如權利要求1所述的光學擴散片，其特征在于，上述光學擴散元件由多個具有使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生全反射的全反射面的單位光學形狀部排列而成。
5.如權利要求1所述的光學擴散片，其特征在于，上述2個以上層中的至少任一個層具有使光線發(fā)生擴散的擴散部。
6.如權利要求5所述的光學擴散片，其特征在于，上述2個以上的層之中層疊在比上述高剛性基板層更靠近入射側的至少一個層、以及上述2個以上的層之中層疊在比上述高剛性基板層更靠近出射側的至少一個層分別具有擴散部。
7.如權利要求1所述的光學擴散片，其特征在于，在上述2個以上的層之中的任一個層具有由多個具有使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生折射的折射面或使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生全反射的全反射面的單位光學形狀部沿著一個方向排列而成的第1光學擴散元件；在上述2個以上層之中與上述任一個層不同的另外一個層具有由多個上述單位光學形狀部沿著與上述一個方向大致正交的另一個方向排列而成的第2光學擴散元件。
8.如權利要求1所述的光學擴散片，其特征在于，至少一個防飛散層具有擴散、防止反射、防眩光、著色、減光、吸收紫外線、防止帶電、防污、傳感器和防刮劃加硬之中的至少一種功能。
9.如權利要求1所述的光學擴散片，其特征在于，上述2個以上的層包括配置在上述高剛性基板層和上述防飛散層之間，并將上述高剛性基板層和上述防飛散層粘結起來的粘結層；上述粘結層含有使光線擴散的擴散材料和吸收紫外線的紫外線吸收劑之中的至少一個。
10.一種光學偏轉片，是一種將從入射側投射的影像光向出射側射出的透射型屏幕中所使用的光學偏轉片，其特征在于，具備具有透光性并且剛性高的高剛性基板層和層疊在上述高剛性基板層上的多個層，即至少包含配置在上述高剛性基板層的兩側以防止上述高剛性基板層的飛散的一對防飛散層的2個以上的層；上述2個以上層中的至少任一個層具有使影像光發(fā)生折射或反射而偏轉的光學偏轉元件。
11.如權利要求10所述的光學偏轉片，其特征在于，上述高剛性基板層由玻璃或透光性陶瓷形成。
12.如權利要求10所述的光學偏轉片，其特征在于，上述光學偏轉元件是菲涅耳透鏡。
13.如權利要求10所述的光學偏轉片，其特征在于，上述光學偏轉元件是由多個具有光入射的入射面和使從上述入射面射入的光的至少一部分發(fā)生全反射的全反射面的單位棱鏡排列而成的棱鏡部。
14.如權利要求13所述的光學偏轉片，其特征在于，上述2個以上層中的至少任一個層具有使入射的影像光發(fā)生擴散的光學擴散元件。
15.如權利要求14所述的光學偏轉片，其特征在于，上述光學擴散元件由多個具有使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生全反射的全反射面的單位光學形狀部排列而成。
16.如權利要求10所述的光學偏轉片，其特征在于，在上述2個以上的層之中的任一個層具有由多個具有使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生折射的折射面或使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生全反射的全反射面的單位光學形狀部沿著一個方向排列而成的第1光學擴散元件；在上述2個以上層之中與上述任一個層不同的另外一個層具有由多個上述單位光學形狀部沿著與上述一個方向大致正交的另一個方向排列而成的第2光學擴散元件。
17.如權利要求10所述的光學偏轉片，其特征在于，上述2個以上層中的至少任一個層具有使光線發(fā)生擴散的擴散部。
18.如權利要求17所述的光學偏轉片，其特征在于，上述2個以上的層之中配置在比上述高剛性基板層更靠近入射側的至少一個層、以及上述2個以上的層之中配置在比上述高剛性基板層更靠近出射側的至少一個層分別具有擴散部。
19.如權利要求10所述的光學偏轉片，其特征在于，上述2個以上的層包括配置在上述高剛性基板層和上述防飛散層之間，并將上述高剛性基板層和上述防飛散層粘結起來的粘結層；上述粘結層所包含的粘結層含有使光線擴散的擴散材料和吸收紫外線的紫外線吸收劑之中的至少一個。
20.一種透射型屏幕，其特征在于，具備權利要求1所述的光學擴散片。
21.如權利要求20所述的透射型屏幕，其特征在于，層疊在上述光學擴散片的高剛性基板層上的2個以上的層之中的任一個層具有由多個具有使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生折射的折射面或使入射影像光之中的至少一部分發(fā)生全反射的全反射面的單位光學形狀部沿著一個方向排列而成的第1光學擴散元件；上述2個以上層之中與上述任一個層不同的另外一個層具有由多個上述單位光學形狀部沿著與上述一個方向大致正交的另一個方向排列而成的第2光學擴散元件。
22.如權利要求20所述的透射型屏幕，其特征在于，其進一步具備權利要求10所述的光學偏轉片。
23.一種透射型屏幕，其特征在于，其具備權利要求10所述的光學偏轉片。
全文摘要
提供一種能夠防止因環(huán)境變化而產生翹曲等使畫質惡化、并且即使因事故等導致基板破損時也能夠防止碎片飛散的光學擴散片。光學擴散片120是一種使從入射側投射的影像光向出射側射出的透射型屏幕中所使用的光學擴散片120。光學擴散片120具備具有透光性并且剛性高的高剛性基板層121和層疊在上述高剛性基板層上的多個層。上述多個層至少包含配置在上述高剛性基板層的兩側以防止上述高剛性基板層的飛散的一對防飛散層。上述2個以上層中的至少任一個層具有使影像光發(fā)生擴散的光學擴散元件。
文檔編號G02B3/00GK101069127SQ200680001340
公開日2007年11月7日 申請日期2006年1月11日 優(yōu)先權日2005年1月11日
發(fā)明者兒玉大二郎, 柏木剛, 加藤圭 申請人:大日本印刷株式會社