インタラクティブボード用の透過型スクリーン、インタラクティブボード、インタラクティブボードシステム
【課題】高い正面輝度と適当な視野角を有しながら、輝線等を低減でき、良好な映像を表示できるインタラクティブボード用の透過型スクリーン、これを備えるインタラクティブボード及びインタラクティブボードシステムを提供する。
【解決手段】インタラクティブボード５０用のスクリーン１０は、プリズム層１１と、プリズム層１１よりも出射側に設けられる光拡散層１２と、プリズム層１１よりも出射側に設けられる基板層１３とを備え、光拡散層１２は、拡散特性の異なる２種類の拡散材である第１拡散材及び第２拡散材を含有しており、第１拡散材は、光拡散層１２の母材との屈折率差が、第２拡散材と光拡散層の母材との屈折率差に比べて大きく、その拡散作用が第２拡散材よりも大きいものであり、第２拡散材は、光拡散層１２をスクリーン面の法線方向から見た単位面積あたりに存在する第２拡散材の表面積の和が単位面積の２倍以上であるものとした。
【解決手段】インタラクティブボード５０用のスクリーン１０は、プリズム層１１と、プリズム層１１よりも出射側に設けられる光拡散層１２と、プリズム層１１よりも出射側に設けられる基板層１３とを備え、光拡散層１２は、拡散特性の異なる２種類の拡散材である第１拡散材及び第２拡散材を含有しており、第１拡散材は、光拡散層１２の母材との屈折率差が、第２拡散材と光拡散層の母材との屈折率差に比べて大きく、その拡散作用が第２拡散材よりも大きいものであり、第２拡散材は、光拡散層１２をスクリーン面の法線方向から見た単位面積あたりに存在する第２拡散材の表面積の和が単位面積の２倍以上であるものとした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インタラクティブボード用の透過型スクリーン、これを備えるインタラクティブボード及びインタラクティブボードシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、会議や授業等の場面において、ボード上に描いた文字や図形を、そのままパーソナルコンピュータに入力したり、パーソナルコンピュータの画像情報をボード上に投影し、手書きされたボード上の文字や画像をパーソナルコンピュータ上に表示したりできるインタラクティブボードと呼ばれる電子黒板の利用が広まってきている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に示すインタラクティブボードでは、パーソナルコンピュータからの画像を、ボードの前面側、即ち、観察者側から投射している。そのため、ボードに手書きで文字等の情報を書き加える際に、投影画像が遮られるという問題や、ボードの前面に投影機を設置するための場所が必要となるという問題がある。
【０００３】
そこで、特許文献２に示すような、背面から投射された映像を表示可能な透過型スクリーンをボードとして用い、パーソナルコンピュータ等の表示部の画像を、光源装置を用いてボード（透過型スクリーン）の背面側から投射して表示するインタラクティブボード等も開発が進められている。特許文献２の透過型スクリーンでは、光が入射する入射面と、入射面から入射した光を全反射する全反射面とを備えるプリズムを配列したプリズム層を備えており、このようなプリズム層を用いることにより、透過型スクリーンを用いた表示装置の薄型化等を図っている。また、特許文献３に示すように、透過型スクリーンを用いた対話型のリアプロジェクションテレビの開発も進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３０９３２８８号公報
【特許文献２】特開２００８−２０４８１号公報
【特許文献３】特開２００８−４６１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような透過型スクリーンは、適当な視野角を確保し、かつ、映像光を結像させるために、拡散作用を有する光拡散層を備えている。この光拡散層は、一般的に、拡散材を含有する樹脂製等のシート状の部材が用いられることが多い。しかし、拡散材の拡散特性やその含有量等によっては、好ましい拡散特性を発揮できない場合がある。その場合、拡散が不十分となって、正面方向に生じる急峻な輝度のピーク（輝線等）が生じたり、拡散が過度となって正面輝度が低下したりする等の問題が発生する。
【０００６】
本発明の課題は、高い正面輝度と適当な視野角を有しながら、輝線等を低減でき、良好な映像を表示できるインタラクティブボード用の透過型スクリーン、これを備えるインタラクティブボード及びインタラクティブボードシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、背面側から映像光を投射するインタラクティブボード用の透過型スクリーンであって、入射側に設けられ、光が入射する入射面と前記入射面から入射した光の少なくとも一部を全反射する全反射面とを備える単位プリズム（１１１）が複数配列されたプリズム層（１１）と、前記プリズム層（１１）よりも出射側に設けられ、光を拡散する作用を有する光拡散層（１２）と、前記プリズム層よりも出射側に設けられ、該透過型スクリーンの平面性を維持する剛性を有する基板層（１３）と、を備え、前記光拡散層は、拡散特性の異なる２種類の拡散材である第１拡散材及び第２拡散材を含有しており、前記第１拡散材は、前記光拡散層の母材との屈折率差が、前記第２拡散材と前記光拡散層の母材との屈折率差に比べて大きく、その拡散作用が前記第２拡散材よりも大きく、前記第２拡散材は、前記光拡散層をスクリーン面の法線方向から見た単位面積あたりに存在する前記第２拡散材の表面積の和が前記単位面積の２倍以上であること、を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン（１０）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーンにおいて、前記光拡散層の前記第１拡散材及び前記第２拡散材を含有する母材は、アクリル系樹脂であり、前記光拡散層の厚さは、２００μｍであること、を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン（１０）である。
請求項３の発明は、請求項２のインタラクティブボード用の透過型スクリーンにおいて、前記第１拡散材は、シリコン製の粒子であること、を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン（１０）である。
請求項４の発明は、請求項２又は請求項３に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーンにおいて、前記第２拡散材は、アクリル系樹脂製の粒子であること、を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン（１０）である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーンにおいて、出射側に、少なくともハードコート機能を有する機能層（１４）を備えること、を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン（１０）である。
【０００８】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーン（１０）と、前記インタラクティブボード用の透過型スクリーンを支持する支持部材（５１）と、を備えるインタラクティブボード（５０）である。
請求項７の発明は、請求項６に記載のインタラクティブボード（５０）と、前記インタラクティブボードの前記インタラクティブボード用の透過型スクリーン（１０）の背面側から映像光を投射する光源部（６０）と、前記インタラクティブボード用の透過型スクリーンの観察面への接触による入力を検出して検出信号を出力する検出部と、前記検出部からの検出信号に応じて、表示する映像に応じた映像光を前記光源部から投影させる制御部（７０）と、を特徴とするインタラクティブボードシステムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）インタラクティブボード用の透過型スクリーンは、プリズム層と、プリズム層よりも出射側に設けられ、光を拡散する作用を有する光拡散層と、プリズム層よりも出射側に設けられ、該透過型スクリーンの平面性を維持する剛性を有する基板層とを備え、光拡散層は、拡散特性の異なる２種類の拡散材である第１拡散材及び第２拡散材を含有しており、第１拡散材は、光拡散層の母材との屈折率差が、第２拡散材と光拡散層の母材との屈折率差に比べて大きく、その拡散作用が第２拡散材よりも大きく、第２拡散材は、光拡散層をスクリーン面の法線方向から見た単位面積あたりに存在する第２拡散材の表面積の和がその単位面積の２倍以上である。従って、光拡散層は、十分な拡散作用を発揮でき、インタラクティブボード用の透過型スクリーンは、良好な視野角を有しつつ、輝線を低減でき、良好な映像を表示できる。また、第１拡散材と第２の拡散材とは、光拡散層の母材との屈折率差が異なり、第１拡散材と光拡散層の母材との屈折率差が、第２拡散材と光拡散層の母材との屈折率差よりも大きいものとしたので、各屈折率差の調整により、拡散作用の大きさの調整が容易である。
【００１０】
（２）光拡散層の第１拡散材及び第２拡散材を含有する母材は、アクリル系樹脂であり、光拡散層の厚さは、２００μｍであるので、安価かつ容易に透過型スクリーンを製造できる。
【００１１】
（３）第１拡散材は、シリコン製の粒子であるので、少量で大きな拡散作用を発揮することができる。また、シリコン製の粒子は、入手が容易であり、光拡散層を安価にかつ容易に製造できる。
【００１２】
（４）第１拡散材より拡散作用の小さい第２拡散材は、アクリル系樹脂製の粒子であるので、拡散作用の大きな第１拡散材と組み合わせて用いることにより、拡散作用の大きな拡散材による拡散特性を大きく変えるような影響を及ぼすことなく、輝線を低減できる。
【００１３】
（５）インタラクティブボード用の透過型スクリーンは、出射側に、少なくともハードコート機能を有する機能層を備えるので、このスクリーンの観察面に傷がつくことを極力抑えることができる。また、スクリーンの利便性や品位を向上させることができる。
【００１４】
（６）本発明によるインタラクティブボード用の透過型スクリーンと、この透過型スクリーンを支持する支持部材とを備えるインタラクティブボード、及び、このインタラクティブボードと、光源部と、検出部と、制御部を備えるインタラクティブボードシステムであるので、良好な視野角を有しつつ、輝線を低減でき、良好な映像を表示できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】スクリーン１０を備えるインタラクティブボード５０及びインタラクティブボードシステムの実施形態を示す図である。
【図２】実施形態のスクリーン１０の層構成を説明する図である。
【図３】単位プリズム１１１の形状を説明する図である。
【図４】シリコン系ビーズとアクリル系ビーズとの拡散特性を示す図である。
【図５】アクリル系ビーズの含有の有無の拡散特性を比較する図である。
【図６】スクリーンの変形形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
また、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無い。従って、シート、板、フィルムの文言は、適宜置き換えることができるものとする。例えば、光学シートは、光学フィルムとしてもよいし、光学板としてもよい。
さらに、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
【００１７】
（実施形態）
図１は、スクリーン１０を備えるインタラクティブボード５０及びインタラクティブボードシステムの実施形態を示す図である。
インタラクティブボードシステムは、インタラクティブボード５０と、投影機６０と、パーソナルコンピュータ７０と、インタラクティブボード５０の観察面上に文字や図形等を描画可能な入力部８０と、不図示の情報検出部とを備えている。
インタラクティブボード５０は、支持部材５１とインタラクティブボード用の透過型スクリーン（以下、理解を容易にするため、単にスクリーン又はボードという）１０とを備えている。このインタラクティブボード５０は、背面側から映像光を投射して観察面に映像を表示する形態である。
支持部材５１は、スクリーン１０の四辺を保持してその平面性を維持し、かつ、所定の高さにスクリーン１０を支持する部材である。本実施形態の支持部材は、スクリーン１０の四辺の周縁部を保持する枠部材５２と、枠部材５２の両端から鉛直方向に延び、スクリーンを所定の高さに指示する脚部５３とを備えている。なお、支持部材５１は、スクリーン１０の高さを変えられるものとしてもよいし、変えられないものとしてもよい。また、支持部材５１の脚部５３の床面との接地部分に車輪等を設けて、移動可能な形態としてもよい。
【００１８】
スクリーン１０は、映像を表示したり、タッチペンやマーカー等の入力部８０を用いて使用者Ｓが観察面上に文字等の情報を描画したりすることが可能なボードである。このスクリーン１０は、透過型スクリーンであり、インタラクティブボード５０の背面側に位置する投影機６０からスクリーン１０の背面に投影された映像光を透過し、その観察面に表示可能である。このスクリーン１０の形状に関する詳細は、後述する。
投影機６０は、スクリーン１０（インタラクティブボード５０）の背面側から映像光Ｌを投射する光源部である。本実施形態の投影機６０は、プロジェクタであり、図１に示すように、スクリーン１０の中央部より下側から斜め上へ向けて映像光を投影する形態のものである。
【００１９】
入力部８０は、スクリーン１０の観察面にタッチするためのタッチペンやマーカー等の部材である。入力部８０は、使用者Ｓの指等でもよい。
不図示の情報検出部は、入力部８０によって描画された文字や図形等の情報を検出し、パーソナルコンピュータ７０へ伝送する機能を有している。本実施形態の情報検出部は、位置センサを用いているが、これに限らず、各種方式のタッチパネル等を用いることができる。
また、この情報検出部は、パーソナルコンピュータ等の制御部と有線又は無線によって通信可能であり、本実施形態の情報検出部は、パーソナルコンピュータ７０とＵＳＢケーブル等により接続され、通信可能となっている。
【００２０】
パーソナルコンピュータ７０は、スクリーン１０に表示する情報を投影機６０へ出力したり、情報検出部からの情報を取り込んでデータ化したり、取り込んだ情報を含む映像を出力したりする制御部と、スクリーン１０に表示する画像情報や、各種のアプリケーションのプログラム等を記憶する記憶装置である不図示の記憶部とを備えている。制御部は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）等から構成され、インタラクティブボードシステムを統括的に制御する部分である。この制御部は、情報検出部の検出信号に基づいて、入力部８０が接触した観察面の座標位置を判定したり、入力部８０で描画された文字や図形等を判別したりする。
本実施形態のパーソナルコンピュータ７０は、ＵＳＢケーブル等を用いて有線で情報検出部及び投影機６０と接続され、通信可能となっているが、これに限らず、少なくとも一方と無線で通信可能な形態としてもよい。
なお、本実施形態ではパーソナルコンピュータ７０を用いる例を示したが、少なくともインタラクティブボードシステムを統括的に制御可能な機能を有するものであれば、例えば、携帯電話等の携帯情報端末を用いてもよく、使用環境等に応じて適宜選択して用いてよい。
【００２１】
本実施形態のインタラクティブボードシステムは、以上の構成を備え、パーソナルコンピュータ７０が映像情報を投影機６０に出力し、投影機６０がインタラクティブボード５０の背面へ映像光を投射し、インタラクティブボード５０が観察面（スクリーン１０の観察者側の面）に映像を表示する。また、情報検出部は、入力部８０を用いて使用者Ｓによって接触された観察面の座標位置を検出して出力し、パーソナルコンピュータ７０が、座標位置を判定できる。この位置情報は、例えば、パーソナルコンピュータ７０の画面の位置情報と、観察面の位置情報（座標情報）とが一致するように、使用者Ｓがインタラクティブボード５０又はパーソナルコンピュータ７０の調節部（図示せず）を操作して、予め調整している。
【００２２】
これにより、使用者Ｓが入力部８０を用いてスクリーン１０の観察面上に描画した図形や文字等を、投影画像と組み合わせ、図形や文字等が投影画像上に描かれたように表示することができる。また、例えば、パーソナルコンピュータ７０の表示画面をインタラクティブボード５０に表示し、使用者Ｓは、マウスで操作するように入力部８０を操作してパーソナルコンピュータ７０を操作することもできる。
さらに、スクリーン１０は、一般的なホワイトボード等のように、マーカー等の所定の筆記具を用いてその表面（観察面）に手書きで文字や図形等の情報を描画したり、描画した文字等を消去したりすることも可能である。
【００２３】
図２は、本実施形態のスクリーン１０の層構成を説明する図である。
図２では、スクリーン１０を、使用状態における画面上下方向に平行であって、スクリーン１０の厚み方向（スクリーン面に直交する方向）に平行な方向で切断した場合の断面の一部を拡大して示している。
ここで、スクリーン面とは、スクリーン１０全体として見たときにおける、スクリーンの平面方向となる面を示すものであり、本明細書中及び特許請求の範囲において、同一の定義として用いている。また、以下の明細書中において、スクリーン１０（インタラクティブボード５０）の使用状態におけるスクリーン１０の画面上下方向（鉛直方向）、画面左右方向（水平方向）は、特に断りが有る場合を除いて単に画面上下方向、画面左右方向という。
本実施形態のスクリーン１０は、図２に示すように、使用状態における光の入射側（背面側）から順に、プリズム層１１、光拡散層１２、基板層１３、表面機能層１４を有している。また、スクリーン１０は、光拡散層１２と基板層１３の間に接合層１５ａが設けられ、基板層１３と表面機能層１４との間に接合層１５ｂが設けられ、それぞれ接合層１５ａ，１５ｂにより一体に接合されている。このスクリーン１０は、背面側に位置する投影機６０から投影された映像光Ｌを結像して表示する。
また、本実施形態のスクリーン１０は、観察面側から見て略矩形状であり、その画面サイズは、例えば、対角８０インチサイズ（１２２０ｍｍ×１６２０ｍｍ）である。
【００２４】
プリズム層１１は、スクリーン１０の最も入射側（背面側）に設けられている。このプリズム層１１は、投影機６０から投影された映像光Ｌを集光して、垂直方向（画面上下方向）においてスクリーン１０の正面方向へ略平行光として観察面側へ出射する光線制御作用を有している。プリズム層１１の入射側に表面には、単位プリズム１１１が複数配列されている。
プリズム層１１は、ウレタンアクリレートやエポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂により形成される。本実施形態のプリズム層１１は、屈折率１．５５のウレタンアクリレート系樹脂製である。
【００２５】
図３は、単位プリズム１１１の形状を説明する図である。
プリズム層１１は、前述の図２に示すように、入射側（背面側）の面に、単位プリズム１１１がシート面（プリズム層１１全体としてみたときの平面方向となる面であって、スクリーン面に平行な面）に沿って一方向（画面上下方向）に複数配列されている。
単位プリズム１１１は、図３に示すように、入射側へ凸となる形状であり、光が入射する入射面Ａ１と、入射面Ａ１から入射した光の少なくとも一部を全反射する全反射面Ａ２とを備えている。本実施形態の単位プリズム１１１は、入射面Ａ１と全反射面Ａ２とによって形成される頂角α＝３８°であり、その配列ピッチＰ１＝５０μｍである。
スクリーン１０の下方に位置する投影機６０から斜めに照射された映像光のうち入射面Ａ１の頂部近傍に入射した光の少なくとも一部は、光Ｌ１のように、入射面Ａ１で屈折して全反射面Ａ２側へ進み、全反射面Ａ２で全反射し、垂直方向においてスクリーン面の法線方向に略平行光となって観察者側へ進む。
【００２６】
光拡散層１２は、光を拡散する作用を有する層であり、図２に示すように、プリズム層１１の出射側（観察面側）に一体に形成されている。光拡散層１２は、光透過性を有する樹脂に、異なる拡散特性を有する２種類の拡散材が略均一に分散するように配合されたシート状の部材を用いることができる。光拡散層１２は、プリズム層１１を形成するベース（基材）となる機能も有しており、プリズム層１１は、光拡散層１２の片面（背面側の面）にＵＶ成形により一体に形成されている。
【００２７】
本実施形態の光拡散層１２は、その厚さが２００μｍであり、屈折率が１．５５であるＭＢＳ（メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン）樹脂を母材とし、拡散材として略均一に混錬されたシリコン系ビーズ（屈折率１．４１、粒径約２μｍ）及びアクリル系ビーズ（屈折率１．５３、粒径約８μｍ）を含有している。
上述のように、本実施形態の光拡散層１２に含まれる拡散材であるシリコン系ビーズ及びアクリル系ビーズは、シリコン系ビーズの方が、アクリル系ビーズよりも光拡散層１２の母材となる樹脂との屈折率差が大きく、その拡散特性が異なっている。
【００２８】
なお、光拡散層１２の拡散材を含有する母材は、上述のＭＢＳ樹脂に限らず、例えば、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン）樹脂や、ＴＡＣ（トリアセテートセルロース）やＰＥＴ、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、アクリル系樹脂等、適宜選択できる。また、拡散作用の大きい拡散材及び拡散作用の小さい拡散材は、母材との屈折率差等に応じて、適宜、選択して用いてよく、ガラスビーズや、プラスチックビーズ等の無機又は有機の化合物の略透明な粒子を使用できる。このとき、拡散材の粒径は、光の拡散が波長に依存しないように、１μｍ以上であることが好ましい。
また、光拡散層１２に用いられるアクリル系ビーズは、光拡散層１２をスクリーン面の法線方向から見た単位面積あたりに存在するアクリル系ビーズの表面積の和が、その単位面積の２倍以上であることが好ましい。この理由については後述する。
【００２９】
基板層１３は、このスクリーン１０の平面性を維持する基板となる層である。基板層１３は、接合層１５ａを介して光拡散層１２の出射側に一体に積層されている。
この基板層１３は、スクリーン１０を構成する他の層に比べて厚さが最も厚く、これにより、スクリーン１０の平面性を維持するために充分な剛性を有している。従って、スクリーン１０は、基板層１３を備えることにより、剛直となり、その観察面に筆記された場合にも透過型スクリーンが撓んだり、変形したり、破損したりすることを防止できる。本実施形態の基板層１３は、光透過性を有する略平板状のガラス板を用いており、その屈折率が１．５２であり、厚さが６ｍｍである。
なお、基板層１３としては、ＰＣ樹脂やＭＢＳ樹脂、ＭＳ樹脂等の樹脂製のシート状の部材を用いてもよい。また基板層１３の厚さは、その材質や使用環境等に応じて適宜設定してよいが、平面性維持等の観点から、樹脂製のシート状の部材の場合で８〜１０ｍｍの範囲内が特に好ましく、ガラス板の場合で４〜８ｍｍの範囲内が特に好ましい。
【００３０】
表面機能層１４は、スクリーン１０の最も観察面側に設けられ、このスクリーン１０の観察面を傷等から保護する耐擦傷性と、防眩機能とを備える機能層であり、筆記しやすい平滑性も有している。
スクリーン１０の観察面（前面）は、使用者Ｓがタッチペン等の入力部８０によって文字等を筆記する面であるため、耐擦傷性が求められ、また、筆記等が滑らかに行えるように、ある程度の平滑性も求められる。その一方で、スクリーン１０の観察面は、室内の照明光等の反射や映り込み等を低減し、画面の見易さを向上させる観点から、防眩機能を有していることが好ましい。
【００３１】
本実施形態の表面機能層１４は、厚さ１００μｍのＰＥＴ樹脂製のシート状の部材を機能基材層とし、その観察面側となる表面に、スチレン粒子（平均粒径７．５〜８．０μｍ、屈折率１．５９）を含有する電離放射線硬化型樹脂を膜厚７μｍ程度で塗布して硬化させ、防眩層が形成されている。本実施形態の表面機能層１４は、その表面粗さである算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１）が１３６ｎｍ、最大高さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１）が４５３ｎｍであり、防眩機能を発揮するに十分な表面粗さを有しつつ、その筆記性を妨げることはない。
【００３２】
接合層１５ａ，１５ｂは、光拡散層１２と基板層１３、基板層１３と表面機能層１４とをそれぞれ接合する層である。この接合層１５ａ，１５ｂは、紫外線硬化型のアクリル系樹脂や、圧力により粘着性が顕在化する感圧粘着型のアクリル系樹脂等を用いることができる。また、接合層１５ａ，１５ｂは、その厚みを１０〜１００μｍの範囲内で適宜選択できる。
【００３３】
ここで、光拡散層１２の拡散材について説明する。
図４は、シリコン系ビーズとアクリル系ビーズとの拡散特性を示す図である。図４において、縦軸は、ゲインを規格化したものであり、横軸は、出射角度である。この図４のグラフでは、測定例１のピークゲイン（ゲインの最大値）を基準（１．０）として、測定例２〜４のゲインを規格化している。また、この図４に示すグラフは、母材をＭＢＳ樹脂（屈折率１．５５）とし、１種類の拡散材のみを含有する測定例１〜４の光拡散層のサンプルをそれぞれ作製し、自動変角光度計（株式会社村上色彩技術研究所製 ＧＰ−５００）によって、各サンプルの背面側から各光拡散層の法線方向に光（白色光）を投射した場合の透過光の拡散度合いを測定し、そのゲインを規格化して得た結果である。なお、測定例１〜４の厚さは等しい。
【００３４】
図４に示す測定例１（アクリル系１）は、屈折率１．５３、平均粒径約８μｍのアクリル系ビーズを拡散材として含有する測定例１の光拡散層である。また、図４に示す測定例２（アクリル系２）は、屈折率１．５３、平均粒径約８μｍのアクリル系ビーズを拡散材として含有する測定例２の光拡散層である。測定例１と測定例２との違いは、拡散材となるアクリル系ビーズの量であり、測定例２の方が、アクリル系ビーズの量が多い。
図４に示す測定例３（シリコン系１）は、屈折率１．４１、平均粒径約２μｍのシリコン系ビーズを拡散材として含有する測定例３の光拡散層である。また、図４に示す測定例４（シリコン系２）は、屈折率１．４１、平均粒径約２μｍのシリコン系ビーズを拡散材として含有する測定例４の光拡散層である。測定例３と測定例４との違いは、拡散材となるシリコン系ビーズの量であり、測定例４の方が、シリコン系ビーズの量が多い。
【００３５】
ゲインとは、上記の各測定例の光拡散層を用意し、それぞれの背面側から光を入射させたとき、各光拡散層に光が入射する入射面での照度と、各光拡散層から出射する光の輝度を、シート面（光拡散層全体としてみたときの平面方向）の法線方向となす角度ごとに測定し、以下に示す（式１）より求められる値である。
Ｇ＝π×Ａ／Ｉ ・・・（式１）
なお、（式１）において、ゲインをＧ、円周率をπ、輝度をＡ（ｃｄ／ｍ２）、照度をＩ（ｌｘ）で示している。測定したゲインは、各光拡散層のシート面の中心においてそれぞれの角度から観察している。
【００３６】
図４に示すように、シリコン系ビーズの方が、アクリル系ビーズに比べて、視野角範囲内のゲインの分布が滑らかであり、効率よく拡散している。
アクリル系ビーズは、母材との屈折率差が小さく、粒径も大きいため、ピークゲインに対する拡散特性が小さく、図４に示すように、視野角範囲内のゲインの分布変化が急峻である。この傾向は、アクリル系ビーズの量を増やしても変わらず、その拡散特性の分布の広がりは、シリコン系ビーズに比べて小さい。また、アクリル系ビーズでは、多重拡散が生じ、光源側に戻される光が多く発生しており、利用効率も低下している。
一方、シリコン系ビーズは、母材との屈折率差も大きく、拡散効果も高いため、拡散材として、少量で高い光拡散性を発揮でき、ピークゲインに対する拡散特性も大きい。従って、上述のように、視野角範囲内のゲインの分布が滑らかである。
しかし、このシリコン系ビーズのみを拡散材として光拡散層に用いた場合、シリコン系ビーズが少量であり、かつ、その粒径が小さいため、拡散材に当たらず、拡散作用を受けずに出射する映像光（以下、素抜け光という）が生じる場合がある。そのような映像光は、観察者には輝線として観察され、画質が低下する場合がある。
【００３７】
図５は、アクリル系ビーズの含有の有無の拡散特性を比較する図である。図５では、アクリル系ビーズを含有せず、シリコン系ビーズのみを含有している比較例の光拡散層、及び、アクリル系ビーズ及びシリコン系ビーズを含有する本実施形態の光拡散層１２の拡散特性を示している。図５において、縦軸は、ゲインであり、横軸は出射角度である。この図５に示すグラフは、比較例の光拡散層及び本実施形態の光拡散層に、背面側から各光拡散層の法線方向に光（白色光）を投射した場合の透過光の拡散度合いを自動変角光度計（株式会社村上色彩技術研究所製 ＧＰ−５００）によって測定した結果である。
【００３８】
図５に示すように、アクリル系ビーズを含有せず、シリコン系ビーズのみを拡散材として用いた比較例の光拡散層では、略正面方向のゲインが局所的に高くなっている。これは、前述のように、拡散作用を受けずに出射する映像光（素抜け光）によって生じ、このような素抜け光は、輝線の要因となる。
一方、アクリル系ビーズ及びシリコン系ビーズを拡散材として用いた本実施形態の光拡散層１２では、そのような局所的に高いゲインはなく、素抜け光が低減されている。
よって、本実施形態によれば、光拡散層１２が、拡散材としてシリコン系ビーズに加えて、母材となる樹脂（屈折率１．５５のＭＢＳ樹脂）との屈折率差が小さく、その粒径がシリコン系ビーズに比べて大きいアクリル系ビーズを用いることにより、輝線の原因となる素抜け光を拡散し、輝線の低減することができる。
【００３９】
なお、光拡散層１２に用いられるアクリル系ビーズは、光拡散層１２をスクリーン面の法線方向から見た単位面積あたりに存在するアクリル系ビーズの表面積の和が、その単位面積の２倍以上であることが好ましい。
アクリル系ビーズを半径Ｒの略球形であるとすると、ある一方向から見たその投影面積は、πＲ２に相当し、また、その表面積は、４πＲ２に相当する。従って、光拡散層１２において、スクリーン面の法線方向から見た単位面積内に存在し、厚み方向に一列に隙間なく配列された拡散材が、単位面積の４倍以上の表面積を有していれば、その単位面積に入射した光は必ず拡散材に当たり、輝線の原因となる素抜け光を防止できるといえる。
しかし、図４に示すように、アクリル系ビーズだけでは、視野角範囲内のゲインの分布が急峻であり、所望の拡散特性を得られないので、ある程度、主たる拡散作用を発揮するシリコン系ビーズを含有する必要がある。また、図５に示すグラフにおいて、素抜け光のある比較例のピークゲインを、素抜け光のない本実施形態のピークゲインで割った値は、約１．０４である。従って、素抜け光となる光の成分は、１割未満である。
【００４０】
よって、この１割未満の素抜け光成分を確実に拡散させ、かつ、素抜け光が全く存在しない所望の拡散特性を得るという観点から、シリコン系ビーズとアクリル系ビーズとを含有する光拡散層１２において、光拡散層１２をスクリーン面の法線方向から見た単位面積あたりに存在するアクリル系ビーズの表面積の和は、その単位面積の２倍以上であることが好ましい。
この条件を満たすことにより、所望の好適な拡散特性を実現しながら、素抜け光を防止して、輝線の低減を図ることができる。一方、光拡散層１２をスクリーン面の法線方向から見た単位面積あたりに存在するアクリル系ビーズの表面積の和が、その単位面積の２倍未満である場合には、アクリル系ビーズの拡散作用が不十分であり、素抜け光が存在し、輝線が発生してしまう。
【００４１】
本実施形態の光拡散層１２は、その厚さが２００μｍであり、アクリル系ビーズの配合重量比は、（光拡散層１２の全重量）：（アクリル系ビーズの重量）＝１８：１．０４となっている。ここで、アクリル系ビーズの比重は、１．２であり、母材となるＭＢＳ樹脂の比重は、１．１である。従って、上述の重量比の式は、厚み×単位面積×ＭＢＳ比重：拡散材の体積×単位面積辺りの拡散材個数×アクリル比重＝１８：１．０４と表すことができる。
本実施形態において、アクリル系ビーズは、その平均粒径が８μｍであり、上述の重量比から、光拡散層１２をスクリーン面の法線方向から見た単位面積当たりの光拡散層１２に存在するアクリル系ビーズの個数は、約４００万個となる。よって、この単位面積当たりに存在するアクリル系ビーズの表面積は、８．１６ｃｍ２であり、単位面積（１ｃｍ２）の２倍以上であり、好ましい範囲を満たしている。
【００４２】
そして、前述の図５に示すように、本実施形態の光拡散層１２では、略正面方向の局所的な輝度の高さは改善されており、かつ、全体的な輝度分布特性についてはシリコン系ビーズのみの比較例と比べて大きな変化はない。
よって、光拡散層１２を備える本実施形態のスクリーン１０は、主たる拡散作用を有するシリコン系ビーズの拡散特性に大きな影響を与えることがなく、かつ、アクリル系ビーズによって素抜け光を拡散でき、輝線を低減できる。なお、アクリル系ビーズは、余り多く配合すると、多重拡散により光源側（背面側）に戻される光が増え、正面輝度が低下する等の問題が生じるため、適宜調整することが好ましい。
なお、本実施形態の光拡散層１２では、（光拡散層１２の全重量）：（アクリル系ビーズの重量）：（シリコン系ビーズの重量）＝１８：１．０４：０．５０となっている。
【００４３】
実際に、本実施形態のスクリーン１０を備えたインタラクティブボード５０を使用したところ、輝線等がなく良好な映像が表示された。
以上のことから、本実施形態によれば、輝線等が観察されず、かつ、高い正面輝度と良好な視野角特性を有し、良好な映像を表示可能である。
【００４４】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態において、単位プリズム１１１は、入射面Ａ１と全反射面Ａ２とを備える全反射プリズムであり、シート面に沿って画面上下方向（垂直方向）に配列される例を示したが、これに限らず、画面左右方向（水平方向）に配列してもよい。さらに、以下に示すような形態としてもよい。
図６は、スクリーンの変形形態を示す図である。
各実施形態において、プリズム層１１は、単位プリズム１１１がシート面に沿って垂直方向に配列される例を示したが、例えば、図６（ａ）に示す変形形態のスクリーン３０のように、単位プリズム１１１がシート面に沿って同心円状に配列されているプリズム層３１としてもよい。単位プリズム１１１は、シート面の延長上に位置する点Ｃを中心として同心円状に配列されている。このとき、投影機６０は、点Ｃを通りシート面に垂直な直線上に位置している。
【００４５】
また、本実施形態において、単位プリズム１１１は、入射面Ａ１と全反射面Ａ２とからのみ形成される例を示したが、例えば、図６（ｂ）に示す変形形態のプリズム層４１の単位プリズム４１１のように、全反射プリズム形状４１１ａと屈折フレネルレンズ形状４１１ｂとを有する、ハイブリッド型のプリズム形状としてもよい。
全反射プリズム形状４１１ａは、入射面Ａ１と全反射面Ａ２とを備えており、各実施形態において示した単位プリズム１１１の形状の一部である。屈折フレネルレンズ形状４１１ｂは、この全反射プリズム形状４１１ａの垂直方向下側に隣接し、入射面Ａ１と対向し、光が入射する入射面である第３の面Ａ３と、第３の面Ａ３と凸形状をなす第４の面Ａ４とを備えており、所謂、屈折フレネルレンズの形状の一部である。
この第３の面Ａ３に入射した光Ｌ２は、界面（第３の面Ａ３）で屈折し、画面上下方向においてスクリーン面の法線方向に略平行光となって観察面側へ進む。そのため、このようなハイブリッド型のプリズム形状とすることにより、略平行光となる映像光の光量を増やすことができ、迷光を低減する効果も高めることができる。
【００４６】
（２）本実施形態において、光拡散層１２は、厚み方向においてプリズム層１１と基板層１３との間に設けられる例を示したが、これに限らず、例えば、使用環境等に応じて基板層１３の出射側に設けてもよい。
【００４７】
（３）本実施形態において、ハードコート機能と防眩機能とを有する表面機能層１４がスクリーン１０の最も出射側に位置する例を示したが、これに限らず、例えば、表面機能層１４は、ハードコート機能に加えて、照明光の反射等を抑える反射防止機能、帯電防止層機能、紫外線吸収機能、防汚機能、着色や減光機能等を備える層としてもよい。
反射防止機能を有する場合は、照明光等の映りこみを防止し、コントラストを向上させることができる。帯電防止機能を有する場合は、静電気を除去し、観察面上への埃等の付着を防止できる。紫外線吸収機能を有する場合は、外光に含まれる紫外線によるスクリーンの黄変を防止できる。防汚機能を有する場合は、スクリーンの表面に汚れが付着することを防止できる。着色や減光機能を有する場合は、コントラストの向上を図ることができる。
なお、このような各種機能を有する層は１つでもよいし、複数設けてもよく、使用環境等に応じて適宜選択して組み合わせて用いてよい。また、１つの表面機能層がこれらの機能を併せ持つ形態としてもよい。さらに、基板層１３が十分な耐擦傷性を有するならば、ハードコート機能を有する表面機能層１４を設けない形態としてもよいし、表面機能層１４に替えてこれらの機能を有する層を設けてもよい。さらにまた、表面機能層１４は、ハードコート機能のみを有するハードコート層としてもよく、これらの層に上述の各機能を有する層を適宜組み合わせて使用してもよい。
【００４８】
（４）本実施形態において、インタラクティブボード５０は、スクリーンを支持部材５１によって支持したものであり、別体の投影機６０によって映像光Ｌが背面側から投射される例を示したが、これに限らず、例えば、スクリーンと投影機とを不図示の筐体内に組み込んで一体としたリアプロジェクションテレビ型のインタラクティブボードとしてもよいし、壁面と所定の距離を離して固定されたインタラクティブボードとしてもよい。
リアプロジェクションテレビ型のインタラクティブボードとする場合、スクリーン１０の背面側は筐体によって覆われ、暗室となるので、窓からの光や照明光等のような外光が、スクリーン１０の背面から入射することを防止でき、コントラストの向上等を図ることができ、より明瞭な映像を表示できる。
また、壁面に所定の距離を有して固定されたインタラクティブボードとした場合、不図示のミラー部を壁面に配置し、映像光をミラーで反射してスクリーンの背面に投影する形態としてもよいし、ミラー部を備える投影機をスクリーン１０の下方に配置し、映像光Ｌをミラー部で反射してスクリーン１０の背面に投影してもよい。
このような構成とすることにより、壁面に固定されるので、背面側からスクリーン１０に入射する不要な光を低減でき、コントラストの低下を低減できる。
【００４９】
（５）本実施形態において、インタラクティブボード５０及びパーソナルコンピュータ７０が１台のみ使用されている例を示したが、これに限らず、例えば、複数のパーソナルコンピュータ７０をインターネット等に接続した状態で複数のインタラクティブボード５０を使用してもよい。このような形態とすれば、遠隔地であっても描画された情報を共有することができ、テレビ会議システム等との併用により、遠隔地同士の会議を効率的に行うことができる。
【００５０】
（６）本実施形態において、プリズム層１１は、光拡散層１２の入射側の面にＵＶ成形により一体に形成される例を示したが、これに限らず、例えば、プリズム層は、単位プリズムが複数形成されるプリズム形状層とプリズム基材層とを備える形態とし、プリズム基材層の入射側の面にＵＶ成形等によりプリズム形状層を複数配列して形成したものとし、このようなプリズム層を接合層を介して光拡散層１２の入射側に一体に積層する形態としてもよい。
【００５１】
（７）本実施形態において、防眩層が機能基材層１４１の出射側に形成される例を示したが、これに限らず、例えば、基板層１３が樹脂製等の場合には、防眩層を基板層１３の出射側の面に一体に形成してもよい。
このような形態とすることにより、スクリーンの薄型化を図ることができる。また、スクリーンを構成する層が少なくなるので、層間の界面で反射する光量を抑えることができ、透過光量を上げ、明るい映像を表示できる。
【００５２】
（８）本実施形態において、インタラクティブボードシステムは、入力部８０が接したスクリーンの観察面上の座標位置を検出してパーソナルコンピュータ７０へ出力する例を示したが、これに限らず、例えば、インタラクティブボードとは別体であってパーソナルコンピュータ７０に有線又は無線で接続される不図示の入力装置等に入力部８０により使用者Ｓが筆記した文字等の情報をスクリーン上に投影する形態としてもよい。なお、このような別体の入力装置としては、タブレット等を用いることができる。
【００５３】
（９）本実施形態において、光拡散層１２の含有する拡散材は、シリコン系ビーズとアクリル系ビーズの２種類であったが、これに限らず、例えば、拡散作用の異なる３種類以上の拡散材を用いてもよい。
【００５４】
（１０）本実施形態において、光拡散層１２は、その厚さが２００μｍである例を示したが、これに限らず、スクリーンの画面サイズに応じて、適宜その厚さを選択してよい。
【００５５】
なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００５６】
１０ スクリーン
１１ プリズム層
１１１ 単位プリズム
１２ 光拡散層
１３ 基板層
１４ 表面機能層
１５ａ，１５ｂ 接合層
５０ インタラクティブボード
５１ 支持部材
６０ 光源部
７０ パーソナルコンピュータ
８０ 入力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インタラクティブボード用の透過型スクリーン、これを備えるインタラクティブボード及びインタラクティブボードシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、会議や授業等の場面において、ボード上に描いた文字や図形を、そのままパーソナルコンピュータに入力したり、パーソナルコンピュータの画像情報をボード上に投影し、手書きされたボード上の文字や画像をパーソナルコンピュータ上に表示したりできるインタラクティブボードと呼ばれる電子黒板の利用が広まってきている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に示すインタラクティブボードでは、パーソナルコンピュータからの画像を、ボードの前面側、即ち、観察者側から投射している。そのため、ボードに手書きで文字等の情報を書き加える際に、投影画像が遮られるという問題や、ボードの前面に投影機を設置するための場所が必要となるという問題がある。
【０００３】
そこで、特許文献２に示すような、背面から投射された映像を表示可能な透過型スクリーンをボードとして用い、パーソナルコンピュータ等の表示部の画像を、光源装置を用いてボード（透過型スクリーン）の背面側から投射して表示するインタラクティブボード等も開発が進められている。特許文献２の透過型スクリーンでは、光が入射する入射面と、入射面から入射した光を全反射する全反射面とを備えるプリズムを配列したプリズム層を備えており、このようなプリズム層を用いることにより、透過型スクリーンを用いた表示装置の薄型化等を図っている。また、特許文献３に示すように、透過型スクリーンを用いた対話型のリアプロジェクションテレビの開発も進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３０９３２８８号公報
【特許文献２】特開２００８−２０４８１号公報
【特許文献３】特開２００８−４６１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような透過型スクリーンは、適当な視野角を確保し、かつ、映像光を結像させるために、拡散作用を有する光拡散層を備えている。この光拡散層は、一般的に、拡散材を含有する樹脂製等のシート状の部材が用いられることが多い。しかし、拡散材の拡散特性やその含有量等によっては、好ましい拡散特性を発揮できない場合がある。その場合、拡散が不十分となって、正面方向に生じる急峻な輝度のピーク（輝線等）が生じたり、拡散が過度となって正面輝度が低下したりする等の問題が発生する。
【０００６】
本発明の課題は、高い正面輝度と適当な視野角を有しながら、輝線等を低減でき、良好な映像を表示できるインタラクティブボード用の透過型スクリーン、これを備えるインタラクティブボード及びインタラクティブボードシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、背面側から映像光を投射するインタラクティブボード用の透過型スクリーンであって、入射側に設けられ、光が入射する入射面と前記入射面から入射した光の少なくとも一部を全反射する全反射面とを備える単位プリズム（１１１）が複数配列されたプリズム層（１１）と、前記プリズム層（１１）よりも出射側に設けられ、光を拡散する作用を有する光拡散層（１２）と、前記プリズム層よりも出射側に設けられ、該透過型スクリーンの平面性を維持する剛性を有する基板層（１３）と、を備え、前記光拡散層は、拡散特性の異なる２種類の拡散材である第１拡散材及び第２拡散材を含有しており、前記第１拡散材は、前記光拡散層の母材との屈折率差が、前記第２拡散材と前記光拡散層の母材との屈折率差に比べて大きく、その拡散作用が前記第２拡散材よりも大きく、前記第２拡散材は、前記光拡散層をスクリーン面の法線方向から見た単位面積あたりに存在する前記第２拡散材の表面積の和が前記単位面積の２倍以上であること、を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン（１０）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーンにおいて、前記光拡散層の前記第１拡散材及び前記第２拡散材を含有する母材は、アクリル系樹脂であり、前記光拡散層の厚さは、２００μｍであること、を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン（１０）である。
請求項３の発明は、請求項２のインタラクティブボード用の透過型スクリーンにおいて、前記第１拡散材は、シリコン製の粒子であること、を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン（１０）である。
請求項４の発明は、請求項２又は請求項３に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーンにおいて、前記第２拡散材は、アクリル系樹脂製の粒子であること、を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン（１０）である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーンにおいて、出射側に、少なくともハードコート機能を有する機能層（１４）を備えること、を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン（１０）である。
【０００８】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーン（１０）と、前記インタラクティブボード用の透過型スクリーンを支持する支持部材（５１）と、を備えるインタラクティブボード（５０）である。
請求項７の発明は、請求項６に記載のインタラクティブボード（５０）と、前記インタラクティブボードの前記インタラクティブボード用の透過型スクリーン（１０）の背面側から映像光を投射する光源部（６０）と、前記インタラクティブボード用の透過型スクリーンの観察面への接触による入力を検出して検出信号を出力する検出部と、前記検出部からの検出信号に応じて、表示する映像に応じた映像光を前記光源部から投影させる制御部（７０）と、を特徴とするインタラクティブボードシステムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）インタラクティブボード用の透過型スクリーンは、プリズム層と、プリズム層よりも出射側に設けられ、光を拡散する作用を有する光拡散層と、プリズム層よりも出射側に設けられ、該透過型スクリーンの平面性を維持する剛性を有する基板層とを備え、光拡散層は、拡散特性の異なる２種類の拡散材である第１拡散材及び第２拡散材を含有しており、第１拡散材は、光拡散層の母材との屈折率差が、第２拡散材と光拡散層の母材との屈折率差に比べて大きく、その拡散作用が第２拡散材よりも大きく、第２拡散材は、光拡散層をスクリーン面の法線方向から見た単位面積あたりに存在する第２拡散材の表面積の和がその単位面積の２倍以上である。従って、光拡散層は、十分な拡散作用を発揮でき、インタラクティブボード用の透過型スクリーンは、良好な視野角を有しつつ、輝線を低減でき、良好な映像を表示できる。また、第１拡散材と第２の拡散材とは、光拡散層の母材との屈折率差が異なり、第１拡散材と光拡散層の母材との屈折率差が、第２拡散材と光拡散層の母材との屈折率差よりも大きいものとしたので、各屈折率差の調整により、拡散作用の大きさの調整が容易である。
【００１０】
（２）光拡散層の第１拡散材及び第２拡散材を含有する母材は、アクリル系樹脂であり、光拡散層の厚さは、２００μｍであるので、安価かつ容易に透過型スクリーンを製造できる。
【００１１】
（３）第１拡散材は、シリコン製の粒子であるので、少量で大きな拡散作用を発揮することができる。また、シリコン製の粒子は、入手が容易であり、光拡散層を安価にかつ容易に製造できる。
【００１２】
（４）第１拡散材より拡散作用の小さい第２拡散材は、アクリル系樹脂製の粒子であるので、拡散作用の大きな第１拡散材と組み合わせて用いることにより、拡散作用の大きな拡散材による拡散特性を大きく変えるような影響を及ぼすことなく、輝線を低減できる。
【００１３】
（５）インタラクティブボード用の透過型スクリーンは、出射側に、少なくともハードコート機能を有する機能層を備えるので、このスクリーンの観察面に傷がつくことを極力抑えることができる。また、スクリーンの利便性や品位を向上させることができる。
【００１４】
（６）本発明によるインタラクティブボード用の透過型スクリーンと、この透過型スクリーンを支持する支持部材とを備えるインタラクティブボード、及び、このインタラクティブボードと、光源部と、検出部と、制御部を備えるインタラクティブボードシステムであるので、良好な視野角を有しつつ、輝線を低減でき、良好な映像を表示できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】スクリーン１０を備えるインタラクティブボード５０及びインタラクティブボードシステムの実施形態を示す図である。
【図２】実施形態のスクリーン１０の層構成を説明する図である。
【図３】単位プリズム１１１の形状を説明する図である。
【図４】シリコン系ビーズとアクリル系ビーズとの拡散特性を示す図である。
【図５】アクリル系ビーズの含有の有無の拡散特性を比較する図である。
【図６】スクリーンの変形形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
また、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無い。従って、シート、板、フィルムの文言は、適宜置き換えることができるものとする。例えば、光学シートは、光学フィルムとしてもよいし、光学板としてもよい。
さらに、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
【００１７】
（実施形態）
図１は、スクリーン１０を備えるインタラクティブボード５０及びインタラクティブボードシステムの実施形態を示す図である。
インタラクティブボードシステムは、インタラクティブボード５０と、投影機６０と、パーソナルコンピュータ７０と、インタラクティブボード５０の観察面上に文字や図形等を描画可能な入力部８０と、不図示の情報検出部とを備えている。
インタラクティブボード５０は、支持部材５１とインタラクティブボード用の透過型スクリーン（以下、理解を容易にするため、単にスクリーン又はボードという）１０とを備えている。このインタラクティブボード５０は、背面側から映像光を投射して観察面に映像を表示する形態である。
支持部材５１は、スクリーン１０の四辺を保持してその平面性を維持し、かつ、所定の高さにスクリーン１０を支持する部材である。本実施形態の支持部材は、スクリーン１０の四辺の周縁部を保持する枠部材５２と、枠部材５２の両端から鉛直方向に延び、スクリーンを所定の高さに指示する脚部５３とを備えている。なお、支持部材５１は、スクリーン１０の高さを変えられるものとしてもよいし、変えられないものとしてもよい。また、支持部材５１の脚部５３の床面との接地部分に車輪等を設けて、移動可能な形態としてもよい。
【００１８】
スクリーン１０は、映像を表示したり、タッチペンやマーカー等の入力部８０を用いて使用者Ｓが観察面上に文字等の情報を描画したりすることが可能なボードである。このスクリーン１０は、透過型スクリーンであり、インタラクティブボード５０の背面側に位置する投影機６０からスクリーン１０の背面に投影された映像光を透過し、その観察面に表示可能である。このスクリーン１０の形状に関する詳細は、後述する。
投影機６０は、スクリーン１０（インタラクティブボード５０）の背面側から映像光Ｌを投射する光源部である。本実施形態の投影機６０は、プロジェクタであり、図１に示すように、スクリーン１０の中央部より下側から斜め上へ向けて映像光を投影する形態のものである。
【００１９】
入力部８０は、スクリーン１０の観察面にタッチするためのタッチペンやマーカー等の部材である。入力部８０は、使用者Ｓの指等でもよい。
不図示の情報検出部は、入力部８０によって描画された文字や図形等の情報を検出し、パーソナルコンピュータ７０へ伝送する機能を有している。本実施形態の情報検出部は、位置センサを用いているが、これに限らず、各種方式のタッチパネル等を用いることができる。
また、この情報検出部は、パーソナルコンピュータ等の制御部と有線又は無線によって通信可能であり、本実施形態の情報検出部は、パーソナルコンピュータ７０とＵＳＢケーブル等により接続され、通信可能となっている。
【００２０】
パーソナルコンピュータ７０は、スクリーン１０に表示する情報を投影機６０へ出力したり、情報検出部からの情報を取り込んでデータ化したり、取り込んだ情報を含む映像を出力したりする制御部と、スクリーン１０に表示する画像情報や、各種のアプリケーションのプログラム等を記憶する記憶装置である不図示の記憶部とを備えている。制御部は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）等から構成され、インタラクティブボードシステムを統括的に制御する部分である。この制御部は、情報検出部の検出信号に基づいて、入力部８０が接触した観察面の座標位置を判定したり、入力部８０で描画された文字や図形等を判別したりする。
本実施形態のパーソナルコンピュータ７０は、ＵＳＢケーブル等を用いて有線で情報検出部及び投影機６０と接続され、通信可能となっているが、これに限らず、少なくとも一方と無線で通信可能な形態としてもよい。
なお、本実施形態ではパーソナルコンピュータ７０を用いる例を示したが、少なくともインタラクティブボードシステムを統括的に制御可能な機能を有するものであれば、例えば、携帯電話等の携帯情報端末を用いてもよく、使用環境等に応じて適宜選択して用いてよい。
【００２１】
本実施形態のインタラクティブボードシステムは、以上の構成を備え、パーソナルコンピュータ７０が映像情報を投影機６０に出力し、投影機６０がインタラクティブボード５０の背面へ映像光を投射し、インタラクティブボード５０が観察面（スクリーン１０の観察者側の面）に映像を表示する。また、情報検出部は、入力部８０を用いて使用者Ｓによって接触された観察面の座標位置を検出して出力し、パーソナルコンピュータ７０が、座標位置を判定できる。この位置情報は、例えば、パーソナルコンピュータ７０の画面の位置情報と、観察面の位置情報（座標情報）とが一致するように、使用者Ｓがインタラクティブボード５０又はパーソナルコンピュータ７０の調節部（図示せず）を操作して、予め調整している。
【００２２】
これにより、使用者Ｓが入力部８０を用いてスクリーン１０の観察面上に描画した図形や文字等を、投影画像と組み合わせ、図形や文字等が投影画像上に描かれたように表示することができる。また、例えば、パーソナルコンピュータ７０の表示画面をインタラクティブボード５０に表示し、使用者Ｓは、マウスで操作するように入力部８０を操作してパーソナルコンピュータ７０を操作することもできる。
さらに、スクリーン１０は、一般的なホワイトボード等のように、マーカー等の所定の筆記具を用いてその表面（観察面）に手書きで文字や図形等の情報を描画したり、描画した文字等を消去したりすることも可能である。
【００２３】
図２は、本実施形態のスクリーン１０の層構成を説明する図である。
図２では、スクリーン１０を、使用状態における画面上下方向に平行であって、スクリーン１０の厚み方向（スクリーン面に直交する方向）に平行な方向で切断した場合の断面の一部を拡大して示している。
ここで、スクリーン面とは、スクリーン１０全体として見たときにおける、スクリーンの平面方向となる面を示すものであり、本明細書中及び特許請求の範囲において、同一の定義として用いている。また、以下の明細書中において、スクリーン１０（インタラクティブボード５０）の使用状態におけるスクリーン１０の画面上下方向（鉛直方向）、画面左右方向（水平方向）は、特に断りが有る場合を除いて単に画面上下方向、画面左右方向という。
本実施形態のスクリーン１０は、図２に示すように、使用状態における光の入射側（背面側）から順に、プリズム層１１、光拡散層１２、基板層１３、表面機能層１４を有している。また、スクリーン１０は、光拡散層１２と基板層１３の間に接合層１５ａが設けられ、基板層１３と表面機能層１４との間に接合層１５ｂが設けられ、それぞれ接合層１５ａ，１５ｂにより一体に接合されている。このスクリーン１０は、背面側に位置する投影機６０から投影された映像光Ｌを結像して表示する。
また、本実施形態のスクリーン１０は、観察面側から見て略矩形状であり、その画面サイズは、例えば、対角８０インチサイズ（１２２０ｍｍ×１６２０ｍｍ）である。
【００２４】
プリズム層１１は、スクリーン１０の最も入射側（背面側）に設けられている。このプリズム層１１は、投影機６０から投影された映像光Ｌを集光して、垂直方向（画面上下方向）においてスクリーン１０の正面方向へ略平行光として観察面側へ出射する光線制御作用を有している。プリズム層１１の入射側に表面には、単位プリズム１１１が複数配列されている。
プリズム層１１は、ウレタンアクリレートやエポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂により形成される。本実施形態のプリズム層１１は、屈折率１．５５のウレタンアクリレート系樹脂製である。
【００２５】
図３は、単位プリズム１１１の形状を説明する図である。
プリズム層１１は、前述の図２に示すように、入射側（背面側）の面に、単位プリズム１１１がシート面（プリズム層１１全体としてみたときの平面方向となる面であって、スクリーン面に平行な面）に沿って一方向（画面上下方向）に複数配列されている。
単位プリズム１１１は、図３に示すように、入射側へ凸となる形状であり、光が入射する入射面Ａ１と、入射面Ａ１から入射した光の少なくとも一部を全反射する全反射面Ａ２とを備えている。本実施形態の単位プリズム１１１は、入射面Ａ１と全反射面Ａ２とによって形成される頂角α＝３８°であり、その配列ピッチＰ１＝５０μｍである。
スクリーン１０の下方に位置する投影機６０から斜めに照射された映像光のうち入射面Ａ１の頂部近傍に入射した光の少なくとも一部は、光Ｌ１のように、入射面Ａ１で屈折して全反射面Ａ２側へ進み、全反射面Ａ２で全反射し、垂直方向においてスクリーン面の法線方向に略平行光となって観察者側へ進む。
【００２６】
光拡散層１２は、光を拡散する作用を有する層であり、図２に示すように、プリズム層１１の出射側（観察面側）に一体に形成されている。光拡散層１２は、光透過性を有する樹脂に、異なる拡散特性を有する２種類の拡散材が略均一に分散するように配合されたシート状の部材を用いることができる。光拡散層１２は、プリズム層１１を形成するベース（基材）となる機能も有しており、プリズム層１１は、光拡散層１２の片面（背面側の面）にＵＶ成形により一体に形成されている。
【００２７】
本実施形態の光拡散層１２は、その厚さが２００μｍであり、屈折率が１．５５であるＭＢＳ（メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン）樹脂を母材とし、拡散材として略均一に混錬されたシリコン系ビーズ（屈折率１．４１、粒径約２μｍ）及びアクリル系ビーズ（屈折率１．５３、粒径約８μｍ）を含有している。
上述のように、本実施形態の光拡散層１２に含まれる拡散材であるシリコン系ビーズ及びアクリル系ビーズは、シリコン系ビーズの方が、アクリル系ビーズよりも光拡散層１２の母材となる樹脂との屈折率差が大きく、その拡散特性が異なっている。
【００２８】
なお、光拡散層１２の拡散材を含有する母材は、上述のＭＢＳ樹脂に限らず、例えば、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン）樹脂や、ＴＡＣ（トリアセテートセルロース）やＰＥＴ、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、アクリル系樹脂等、適宜選択できる。また、拡散作用の大きい拡散材及び拡散作用の小さい拡散材は、母材との屈折率差等に応じて、適宜、選択して用いてよく、ガラスビーズや、プラスチックビーズ等の無機又は有機の化合物の略透明な粒子を使用できる。このとき、拡散材の粒径は、光の拡散が波長に依存しないように、１μｍ以上であることが好ましい。
また、光拡散層１２に用いられるアクリル系ビーズは、光拡散層１２をスクリーン面の法線方向から見た単位面積あたりに存在するアクリル系ビーズの表面積の和が、その単位面積の２倍以上であることが好ましい。この理由については後述する。
【００２９】
基板層１３は、このスクリーン１０の平面性を維持する基板となる層である。基板層１３は、接合層１５ａを介して光拡散層１２の出射側に一体に積層されている。
この基板層１３は、スクリーン１０を構成する他の層に比べて厚さが最も厚く、これにより、スクリーン１０の平面性を維持するために充分な剛性を有している。従って、スクリーン１０は、基板層１３を備えることにより、剛直となり、その観察面に筆記された場合にも透過型スクリーンが撓んだり、変形したり、破損したりすることを防止できる。本実施形態の基板層１３は、光透過性を有する略平板状のガラス板を用いており、その屈折率が１．５２であり、厚さが６ｍｍである。
なお、基板層１３としては、ＰＣ樹脂やＭＢＳ樹脂、ＭＳ樹脂等の樹脂製のシート状の部材を用いてもよい。また基板層１３の厚さは、その材質や使用環境等に応じて適宜設定してよいが、平面性維持等の観点から、樹脂製のシート状の部材の場合で８〜１０ｍｍの範囲内が特に好ましく、ガラス板の場合で４〜８ｍｍの範囲内が特に好ましい。
【００３０】
表面機能層１４は、スクリーン１０の最も観察面側に設けられ、このスクリーン１０の観察面を傷等から保護する耐擦傷性と、防眩機能とを備える機能層であり、筆記しやすい平滑性も有している。
スクリーン１０の観察面（前面）は、使用者Ｓがタッチペン等の入力部８０によって文字等を筆記する面であるため、耐擦傷性が求められ、また、筆記等が滑らかに行えるように、ある程度の平滑性も求められる。その一方で、スクリーン１０の観察面は、室内の照明光等の反射や映り込み等を低減し、画面の見易さを向上させる観点から、防眩機能を有していることが好ましい。
【００３１】
本実施形態の表面機能層１４は、厚さ１００μｍのＰＥＴ樹脂製のシート状の部材を機能基材層とし、その観察面側となる表面に、スチレン粒子（平均粒径７．５〜８．０μｍ、屈折率１．５９）を含有する電離放射線硬化型樹脂を膜厚７μｍ程度で塗布して硬化させ、防眩層が形成されている。本実施形態の表面機能層１４は、その表面粗さである算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１）が１３６ｎｍ、最大高さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１）が４５３ｎｍであり、防眩機能を発揮するに十分な表面粗さを有しつつ、その筆記性を妨げることはない。
【００３２】
接合層１５ａ，１５ｂは、光拡散層１２と基板層１３、基板層１３と表面機能層１４とをそれぞれ接合する層である。この接合層１５ａ，１５ｂは、紫外線硬化型のアクリル系樹脂や、圧力により粘着性が顕在化する感圧粘着型のアクリル系樹脂等を用いることができる。また、接合層１５ａ，１５ｂは、その厚みを１０〜１００μｍの範囲内で適宜選択できる。
【００３３】
ここで、光拡散層１２の拡散材について説明する。
図４は、シリコン系ビーズとアクリル系ビーズとの拡散特性を示す図である。図４において、縦軸は、ゲインを規格化したものであり、横軸は、出射角度である。この図４のグラフでは、測定例１のピークゲイン（ゲインの最大値）を基準（１．０）として、測定例２〜４のゲインを規格化している。また、この図４に示すグラフは、母材をＭＢＳ樹脂（屈折率１．５５）とし、１種類の拡散材のみを含有する測定例１〜４の光拡散層のサンプルをそれぞれ作製し、自動変角光度計（株式会社村上色彩技術研究所製 ＧＰ−５００）によって、各サンプルの背面側から各光拡散層の法線方向に光（白色光）を投射した場合の透過光の拡散度合いを測定し、そのゲインを規格化して得た結果である。なお、測定例１〜４の厚さは等しい。
【００３４】
図４に示す測定例１（アクリル系１）は、屈折率１．５３、平均粒径約８μｍのアクリル系ビーズを拡散材として含有する測定例１の光拡散層である。また、図４に示す測定例２（アクリル系２）は、屈折率１．５３、平均粒径約８μｍのアクリル系ビーズを拡散材として含有する測定例２の光拡散層である。測定例１と測定例２との違いは、拡散材となるアクリル系ビーズの量であり、測定例２の方が、アクリル系ビーズの量が多い。
図４に示す測定例３（シリコン系１）は、屈折率１．４１、平均粒径約２μｍのシリコン系ビーズを拡散材として含有する測定例３の光拡散層である。また、図４に示す測定例４（シリコン系２）は、屈折率１．４１、平均粒径約２μｍのシリコン系ビーズを拡散材として含有する測定例４の光拡散層である。測定例３と測定例４との違いは、拡散材となるシリコン系ビーズの量であり、測定例４の方が、シリコン系ビーズの量が多い。
【００３５】
ゲインとは、上記の各測定例の光拡散層を用意し、それぞれの背面側から光を入射させたとき、各光拡散層に光が入射する入射面での照度と、各光拡散層から出射する光の輝度を、シート面（光拡散層全体としてみたときの平面方向）の法線方向となす角度ごとに測定し、以下に示す（式１）より求められる値である。
Ｇ＝π×Ａ／Ｉ ・・・（式１）
なお、（式１）において、ゲインをＧ、円周率をπ、輝度をＡ（ｃｄ／ｍ２）、照度をＩ（ｌｘ）で示している。測定したゲインは、各光拡散層のシート面の中心においてそれぞれの角度から観察している。
【００３６】
図４に示すように、シリコン系ビーズの方が、アクリル系ビーズに比べて、視野角範囲内のゲインの分布が滑らかであり、効率よく拡散している。
アクリル系ビーズは、母材との屈折率差が小さく、粒径も大きいため、ピークゲインに対する拡散特性が小さく、図４に示すように、視野角範囲内のゲインの分布変化が急峻である。この傾向は、アクリル系ビーズの量を増やしても変わらず、その拡散特性の分布の広がりは、シリコン系ビーズに比べて小さい。また、アクリル系ビーズでは、多重拡散が生じ、光源側に戻される光が多く発生しており、利用効率も低下している。
一方、シリコン系ビーズは、母材との屈折率差も大きく、拡散効果も高いため、拡散材として、少量で高い光拡散性を発揮でき、ピークゲインに対する拡散特性も大きい。従って、上述のように、視野角範囲内のゲインの分布が滑らかである。
しかし、このシリコン系ビーズのみを拡散材として光拡散層に用いた場合、シリコン系ビーズが少量であり、かつ、その粒径が小さいため、拡散材に当たらず、拡散作用を受けずに出射する映像光（以下、素抜け光という）が生じる場合がある。そのような映像光は、観察者には輝線として観察され、画質が低下する場合がある。
【００３７】
図５は、アクリル系ビーズの含有の有無の拡散特性を比較する図である。図５では、アクリル系ビーズを含有せず、シリコン系ビーズのみを含有している比較例の光拡散層、及び、アクリル系ビーズ及びシリコン系ビーズを含有する本実施形態の光拡散層１２の拡散特性を示している。図５において、縦軸は、ゲインであり、横軸は出射角度である。この図５に示すグラフは、比較例の光拡散層及び本実施形態の光拡散層に、背面側から各光拡散層の法線方向に光（白色光）を投射した場合の透過光の拡散度合いを自動変角光度計（株式会社村上色彩技術研究所製 ＧＰ−５００）によって測定した結果である。
【００３８】
図５に示すように、アクリル系ビーズを含有せず、シリコン系ビーズのみを拡散材として用いた比較例の光拡散層では、略正面方向のゲインが局所的に高くなっている。これは、前述のように、拡散作用を受けずに出射する映像光（素抜け光）によって生じ、このような素抜け光は、輝線の要因となる。
一方、アクリル系ビーズ及びシリコン系ビーズを拡散材として用いた本実施形態の光拡散層１２では、そのような局所的に高いゲインはなく、素抜け光が低減されている。
よって、本実施形態によれば、光拡散層１２が、拡散材としてシリコン系ビーズに加えて、母材となる樹脂（屈折率１．５５のＭＢＳ樹脂）との屈折率差が小さく、その粒径がシリコン系ビーズに比べて大きいアクリル系ビーズを用いることにより、輝線の原因となる素抜け光を拡散し、輝線の低減することができる。
【００３９】
なお、光拡散層１２に用いられるアクリル系ビーズは、光拡散層１２をスクリーン面の法線方向から見た単位面積あたりに存在するアクリル系ビーズの表面積の和が、その単位面積の２倍以上であることが好ましい。
アクリル系ビーズを半径Ｒの略球形であるとすると、ある一方向から見たその投影面積は、πＲ２に相当し、また、その表面積は、４πＲ２に相当する。従って、光拡散層１２において、スクリーン面の法線方向から見た単位面積内に存在し、厚み方向に一列に隙間なく配列された拡散材が、単位面積の４倍以上の表面積を有していれば、その単位面積に入射した光は必ず拡散材に当たり、輝線の原因となる素抜け光を防止できるといえる。
しかし、図４に示すように、アクリル系ビーズだけでは、視野角範囲内のゲインの分布が急峻であり、所望の拡散特性を得られないので、ある程度、主たる拡散作用を発揮するシリコン系ビーズを含有する必要がある。また、図５に示すグラフにおいて、素抜け光のある比較例のピークゲインを、素抜け光のない本実施形態のピークゲインで割った値は、約１．０４である。従って、素抜け光となる光の成分は、１割未満である。
【００４０】
よって、この１割未満の素抜け光成分を確実に拡散させ、かつ、素抜け光が全く存在しない所望の拡散特性を得るという観点から、シリコン系ビーズとアクリル系ビーズとを含有する光拡散層１２において、光拡散層１２をスクリーン面の法線方向から見た単位面積あたりに存在するアクリル系ビーズの表面積の和は、その単位面積の２倍以上であることが好ましい。
この条件を満たすことにより、所望の好適な拡散特性を実現しながら、素抜け光を防止して、輝線の低減を図ることができる。一方、光拡散層１２をスクリーン面の法線方向から見た単位面積あたりに存在するアクリル系ビーズの表面積の和が、その単位面積の２倍未満である場合には、アクリル系ビーズの拡散作用が不十分であり、素抜け光が存在し、輝線が発生してしまう。
【００４１】
本実施形態の光拡散層１２は、その厚さが２００μｍであり、アクリル系ビーズの配合重量比は、（光拡散層１２の全重量）：（アクリル系ビーズの重量）＝１８：１．０４となっている。ここで、アクリル系ビーズの比重は、１．２であり、母材となるＭＢＳ樹脂の比重は、１．１である。従って、上述の重量比の式は、厚み×単位面積×ＭＢＳ比重：拡散材の体積×単位面積辺りの拡散材個数×アクリル比重＝１８：１．０４と表すことができる。
本実施形態において、アクリル系ビーズは、その平均粒径が８μｍであり、上述の重量比から、光拡散層１２をスクリーン面の法線方向から見た単位面積当たりの光拡散層１２に存在するアクリル系ビーズの個数は、約４００万個となる。よって、この単位面積当たりに存在するアクリル系ビーズの表面積は、８．１６ｃｍ２であり、単位面積（１ｃｍ２）の２倍以上であり、好ましい範囲を満たしている。
【００４２】
そして、前述の図５に示すように、本実施形態の光拡散層１２では、略正面方向の局所的な輝度の高さは改善されており、かつ、全体的な輝度分布特性についてはシリコン系ビーズのみの比較例と比べて大きな変化はない。
よって、光拡散層１２を備える本実施形態のスクリーン１０は、主たる拡散作用を有するシリコン系ビーズの拡散特性に大きな影響を与えることがなく、かつ、アクリル系ビーズによって素抜け光を拡散でき、輝線を低減できる。なお、アクリル系ビーズは、余り多く配合すると、多重拡散により光源側（背面側）に戻される光が増え、正面輝度が低下する等の問題が生じるため、適宜調整することが好ましい。
なお、本実施形態の光拡散層１２では、（光拡散層１２の全重量）：（アクリル系ビーズの重量）：（シリコン系ビーズの重量）＝１８：１．０４：０．５０となっている。
【００４３】
実際に、本実施形態のスクリーン１０を備えたインタラクティブボード５０を使用したところ、輝線等がなく良好な映像が表示された。
以上のことから、本実施形態によれば、輝線等が観察されず、かつ、高い正面輝度と良好な視野角特性を有し、良好な映像を表示可能である。
【００４４】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態において、単位プリズム１１１は、入射面Ａ１と全反射面Ａ２とを備える全反射プリズムであり、シート面に沿って画面上下方向（垂直方向）に配列される例を示したが、これに限らず、画面左右方向（水平方向）に配列してもよい。さらに、以下に示すような形態としてもよい。
図６は、スクリーンの変形形態を示す図である。
各実施形態において、プリズム層１１は、単位プリズム１１１がシート面に沿って垂直方向に配列される例を示したが、例えば、図６（ａ）に示す変形形態のスクリーン３０のように、単位プリズム１１１がシート面に沿って同心円状に配列されているプリズム層３１としてもよい。単位プリズム１１１は、シート面の延長上に位置する点Ｃを中心として同心円状に配列されている。このとき、投影機６０は、点Ｃを通りシート面に垂直な直線上に位置している。
【００４５】
また、本実施形態において、単位プリズム１１１は、入射面Ａ１と全反射面Ａ２とからのみ形成される例を示したが、例えば、図６（ｂ）に示す変形形態のプリズム層４１の単位プリズム４１１のように、全反射プリズム形状４１１ａと屈折フレネルレンズ形状４１１ｂとを有する、ハイブリッド型のプリズム形状としてもよい。
全反射プリズム形状４１１ａは、入射面Ａ１と全反射面Ａ２とを備えており、各実施形態において示した単位プリズム１１１の形状の一部である。屈折フレネルレンズ形状４１１ｂは、この全反射プリズム形状４１１ａの垂直方向下側に隣接し、入射面Ａ１と対向し、光が入射する入射面である第３の面Ａ３と、第３の面Ａ３と凸形状をなす第４の面Ａ４とを備えており、所謂、屈折フレネルレンズの形状の一部である。
この第３の面Ａ３に入射した光Ｌ２は、界面（第３の面Ａ３）で屈折し、画面上下方向においてスクリーン面の法線方向に略平行光となって観察面側へ進む。そのため、このようなハイブリッド型のプリズム形状とすることにより、略平行光となる映像光の光量を増やすことができ、迷光を低減する効果も高めることができる。
【００４６】
（２）本実施形態において、光拡散層１２は、厚み方向においてプリズム層１１と基板層１３との間に設けられる例を示したが、これに限らず、例えば、使用環境等に応じて基板層１３の出射側に設けてもよい。
【００４７】
（３）本実施形態において、ハードコート機能と防眩機能とを有する表面機能層１４がスクリーン１０の最も出射側に位置する例を示したが、これに限らず、例えば、表面機能層１４は、ハードコート機能に加えて、照明光の反射等を抑える反射防止機能、帯電防止層機能、紫外線吸収機能、防汚機能、着色や減光機能等を備える層としてもよい。
反射防止機能を有する場合は、照明光等の映りこみを防止し、コントラストを向上させることができる。帯電防止機能を有する場合は、静電気を除去し、観察面上への埃等の付着を防止できる。紫外線吸収機能を有する場合は、外光に含まれる紫外線によるスクリーンの黄変を防止できる。防汚機能を有する場合は、スクリーンの表面に汚れが付着することを防止できる。着色や減光機能を有する場合は、コントラストの向上を図ることができる。
なお、このような各種機能を有する層は１つでもよいし、複数設けてもよく、使用環境等に応じて適宜選択して組み合わせて用いてよい。また、１つの表面機能層がこれらの機能を併せ持つ形態としてもよい。さらに、基板層１３が十分な耐擦傷性を有するならば、ハードコート機能を有する表面機能層１４を設けない形態としてもよいし、表面機能層１４に替えてこれらの機能を有する層を設けてもよい。さらにまた、表面機能層１４は、ハードコート機能のみを有するハードコート層としてもよく、これらの層に上述の各機能を有する層を適宜組み合わせて使用してもよい。
【００４８】
（４）本実施形態において、インタラクティブボード５０は、スクリーンを支持部材５１によって支持したものであり、別体の投影機６０によって映像光Ｌが背面側から投射される例を示したが、これに限らず、例えば、スクリーンと投影機とを不図示の筐体内に組み込んで一体としたリアプロジェクションテレビ型のインタラクティブボードとしてもよいし、壁面と所定の距離を離して固定されたインタラクティブボードとしてもよい。
リアプロジェクションテレビ型のインタラクティブボードとする場合、スクリーン１０の背面側は筐体によって覆われ、暗室となるので、窓からの光や照明光等のような外光が、スクリーン１０の背面から入射することを防止でき、コントラストの向上等を図ることができ、より明瞭な映像を表示できる。
また、壁面に所定の距離を有して固定されたインタラクティブボードとした場合、不図示のミラー部を壁面に配置し、映像光をミラーで反射してスクリーンの背面に投影する形態としてもよいし、ミラー部を備える投影機をスクリーン１０の下方に配置し、映像光Ｌをミラー部で反射してスクリーン１０の背面に投影してもよい。
このような構成とすることにより、壁面に固定されるので、背面側からスクリーン１０に入射する不要な光を低減でき、コントラストの低下を低減できる。
【００４９】
（５）本実施形態において、インタラクティブボード５０及びパーソナルコンピュータ７０が１台のみ使用されている例を示したが、これに限らず、例えば、複数のパーソナルコンピュータ７０をインターネット等に接続した状態で複数のインタラクティブボード５０を使用してもよい。このような形態とすれば、遠隔地であっても描画された情報を共有することができ、テレビ会議システム等との併用により、遠隔地同士の会議を効率的に行うことができる。
【００５０】
（６）本実施形態において、プリズム層１１は、光拡散層１２の入射側の面にＵＶ成形により一体に形成される例を示したが、これに限らず、例えば、プリズム層は、単位プリズムが複数形成されるプリズム形状層とプリズム基材層とを備える形態とし、プリズム基材層の入射側の面にＵＶ成形等によりプリズム形状層を複数配列して形成したものとし、このようなプリズム層を接合層を介して光拡散層１２の入射側に一体に積層する形態としてもよい。
【００５１】
（７）本実施形態において、防眩層が機能基材層１４１の出射側に形成される例を示したが、これに限らず、例えば、基板層１３が樹脂製等の場合には、防眩層を基板層１３の出射側の面に一体に形成してもよい。
このような形態とすることにより、スクリーンの薄型化を図ることができる。また、スクリーンを構成する層が少なくなるので、層間の界面で反射する光量を抑えることができ、透過光量を上げ、明るい映像を表示できる。
【００５２】
（８）本実施形態において、インタラクティブボードシステムは、入力部８０が接したスクリーンの観察面上の座標位置を検出してパーソナルコンピュータ７０へ出力する例を示したが、これに限らず、例えば、インタラクティブボードとは別体であってパーソナルコンピュータ７０に有線又は無線で接続される不図示の入力装置等に入力部８０により使用者Ｓが筆記した文字等の情報をスクリーン上に投影する形態としてもよい。なお、このような別体の入力装置としては、タブレット等を用いることができる。
【００５３】
（９）本実施形態において、光拡散層１２の含有する拡散材は、シリコン系ビーズとアクリル系ビーズの２種類であったが、これに限らず、例えば、拡散作用の異なる３種類以上の拡散材を用いてもよい。
【００５４】
（１０）本実施形態において、光拡散層１２は、その厚さが２００μｍである例を示したが、これに限らず、スクリーンの画面サイズに応じて、適宜その厚さを選択してよい。
【００５５】
なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００５６】
１０ スクリーン
１１ プリズム層
１１１ 単位プリズム
１２ 光拡散層
１３ 基板層
１４ 表面機能層
１５ａ，１５ｂ 接合層
５０ インタラクティブボード
５１ 支持部材
６０ 光源部
７０ パーソナルコンピュータ
８０ 入力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面側から映像光を投射するインタラクティブボード用の透過型スクリーンであって、
入射側に設けられ、光が入射する入射面と前記入射面から入射した光の少なくとも一部を全反射する全反射面とを備える単位プリズムが複数配列されたプリズム層と、
前記プリズム層よりも出射側に設けられ、光を拡散する作用を有する光拡散層と、
前記プリズム層よりも出射側に設けられ、該透過型スクリーンの平面性を維持する剛性を有する基板層と、
を備え、
前記光拡散層は、拡散特性の異なる２種類の拡散材である第１拡散材及び第２拡散材を含有しており、
前記第１拡散材は、前記光拡散層の母材との屈折率差が、前記第２拡散材と前記光拡散層の母材との屈折率差に比べて大きく、その拡散作用が前記第２拡散材よりも大きく、
前記第２拡散材は、前記光拡散層をスクリーン面の法線方向から見た単位面積あたりに存在する前記第２拡散材の表面積の和が前記単位面積の２倍以上であること、
を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン。
【請求項２】
請求項１に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーンにおいて、
前記光拡散層の前記第１拡散材及び前記第２拡散材を含有する母材は、アクリル系樹脂であり、前記光拡散層の厚さは、２００μｍであること、
を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン。
【請求項３】
請求項２に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーンにおいて、
前記第１拡散材は、シリコン製の粒子であること、
を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーンにおいて、
前記第２拡散材は、アクリル系樹脂製の粒子であること、
を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーンにおいて、
出射側に、少なくともハードコート機能を有する機能層を備えること、
を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーンと、
前記インタラクティブボード用の透過型スクリーンを支持する支持部材と、
を備えるインタラクティブボード。
【請求項７】
請求項６に記載のインタラクティブボードと、
前記インタラクティブボードの前記インタラクティブボード用の透過型スクリーンの背面側から映像光を投射する光源部と、
前記インタラクティブボード用の透過型スクリーンの観察面への接触による入力を検出して検出信号を出力する検出部と、
前記検出部からの検出信号に応じて、表示する映像に応じた映像光を前記光源部から投影させる制御部と、
を特徴とするインタラクティブボードシステム。
【請求項１】
背面側から映像光を投射するインタラクティブボード用の透過型スクリーンであって、
入射側に設けられ、光が入射する入射面と前記入射面から入射した光の少なくとも一部を全反射する全反射面とを備える単位プリズムが複数配列されたプリズム層と、
前記プリズム層よりも出射側に設けられ、光を拡散する作用を有する光拡散層と、
前記プリズム層よりも出射側に設けられ、該透過型スクリーンの平面性を維持する剛性を有する基板層と、
を備え、
前記光拡散層は、拡散特性の異なる２種類の拡散材である第１拡散材及び第２拡散材を含有しており、
前記第１拡散材は、前記光拡散層の母材との屈折率差が、前記第２拡散材と前記光拡散層の母材との屈折率差に比べて大きく、その拡散作用が前記第２拡散材よりも大きく、
前記第２拡散材は、前記光拡散層をスクリーン面の法線方向から見た単位面積あたりに存在する前記第２拡散材の表面積の和が前記単位面積の２倍以上であること、
を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン。
【請求項２】
請求項１に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーンにおいて、
前記光拡散層の前記第１拡散材及び前記第２拡散材を含有する母材は、アクリル系樹脂であり、前記光拡散層の厚さは、２００μｍであること、
を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン。
【請求項３】
請求項２に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーンにおいて、
前記第１拡散材は、シリコン製の粒子であること、
を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーンにおいて、
前記第２拡散材は、アクリル系樹脂製の粒子であること、
を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーンにおいて、
出射側に、少なくともハードコート機能を有する機能層を備えること、
を特徴とするインタラクティブボード用の透過型スクリーン。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のインタラクティブボード用の透過型スクリーンと、
前記インタラクティブボード用の透過型スクリーンを支持する支持部材と、
を備えるインタラクティブボード。
【請求項７】
請求項６に記載のインタラクティブボードと、
前記インタラクティブボードの前記インタラクティブボード用の透過型スクリーンの背面側から映像光を投射する光源部と、
前記インタラクティブボード用の透過型スクリーンの観察面への接触による入力を検出して検出信号を出力する検出部と、
前記検出部からの検出信号に応じて、表示する映像に応じた映像光を前記光源部から投影させる制御部と、
を特徴とするインタラクティブボードシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−４１１２２（Ｐ２０１３−４１１２２Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７８０９４（Ｐ２０１１−１７８０９４）
【出願日】平成２３年８月１６日（２０１１．８．１６）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１６日（２０１１．８．１６）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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