CN111556983A - 透明屏幕、影像投影层合板及影像显示系统 - Google Patents

透明屏幕、影像投影层合板及影像显示系统 Download PDF

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Abstract

提供一种能够将观察到热点的方向与观察到明亮的影像的方向分离，并创造出可明亮地观察整个影像的方向的透明屏幕。透明屏幕具有第一透明层、对投影的影像的光进行反射的反射层、及以反射层为基准而设置于与第一透明层相反的一侧的第二透明层，并能够视觉辨认背景，其中，反射层具有多个反射斜面，所述反射斜面在以第一透明层的与反射层相反的一侧的面为基准面时相对于基准面倾斜，所述反射斜面对影像的光进行反射，多个反射斜面分别具有凹凸，在从基准面的法线方向观察时形成为条纹状，多个反射斜面以与基准面所成的角度相对于规定的中心角度在规定量的范围内具有随机的变化量的方式形成。

Description

透明屏幕、影像投影层合板及影像显示系统
技术领域
本发明涉及透明屏幕、影像投影层合板、影像显示系统及透明屏幕的制造方法。
背景技术
专利文献1记载的影像投影构造体具有：在表面形成有随机的凹凸的第一透明层；在第一透明层中的形成有随机的凹凸的面上形成的反射膜；及形成在反射膜上的第二透明层。该影像投影构造体在未对影像进行投影的情况下作为透明的窗发挥作用，在对影像进行投影的情况下作为屏幕发挥作用。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2015/186668号
发明内容
发明要解决的课题
图24是表示以往的透明屏幕的图。透明屏幕120将从投影机112投影的影像朝向观察者113显示。透明屏幕120具有第一透明层132、对于投影的影像的光进行反射的反射层133、以反射层133为基准而设置在与第一透明层132相反的一侧的第二透明层135。第一透明层132在与反射层133相接的平坦面上具有凹凸。沿着该凹凸形成反射层133。
有时会产生称为热点的现象。热点是在从投影机将影像向屏幕投影时屏幕的中心部等看起来明亮地发光的现象。热点由于入射光在屏幕的与大气相接的面进行正反射而产生，在正反射方向上被观察到。
在以往的屏幕中，观察到热点的方向与观察到明亮的影像的方向相同。而且，不存在能够明亮地观察整个影像的方向，当从一方向观察影像时，影像中央部的明亮度与影像外周部的明亮度之差大。
本发明的目的在于提供一种能够将观察到热点的方向与观察到明亮的影像的方向分离并创造出可明亮地观察整个影像的方向的透明屏幕。
用于解决课题的方案
本发明的透明屏幕具有第一透明层、对投影的影像的光进行反射的反射层、及以反射层为基准而设置于与第一透明层相反的一侧的第二透明层，并能够视觉辨认背景，其特征在于，反射层具有多个反射斜面，所述反射斜面在以第一透明层的与反射层相反的一侧的面为基准面时相对于基准面倾斜，所述反射斜面对影像的光进行反射，多个反射斜面分别具有凹凸，在从基准面的法线方向观察时形成为条纹状，多个反射斜面以与基准面所成的角度相对于规定的中心角度在规定量的范围内具有随机的变化量的方式形成。
本发明的透明屏幕的制造方法中，所述透明屏幕具有第一透明层、对投影的影像的光进行反射的反射层、及以反射层为基准而设置于与第一透明层相反的一侧的第二透明层，并能够视觉辨认背景，其特征在于，包括如下步骤：在以第一透明层的与反射层相反的一侧的面为基准面时，在第一透明层的与基准面相反的一侧的面上，将相对于基准面倾斜的多个斜面以从基准面的法线方向观察时呈条纹状的方式形成；在多个斜面分别形成凹凸；形成与凹凸相接的反射层；及形成将反射层的凹凸填埋的第二透明层，并且，以与基准面所成的角度相对于规定的中心角度在规定量的范围内具有随机的变化量的方式形成多个反射斜面。
发明效果
根据本发明，提供一种能够将观察到热点的方向与观察到明亮的影像的方向分离并创造出可明亮地观察整个影像的方向的透明屏幕。
附图说明
图1是表示影像显示系统的一实施方式的示意图。
图2是表示透明屏幕的一实施方式的示意图。
图3是表示来自投影机的影像的光由反射斜面反射并到达观察者为止的路径的图。
图4是用于说明背景透过光的透过率根据在透明屏幕中透过的位置而变化的情况的图。
图5是用于说明背景透过光的透过率根据在透明屏幕中透过的位置而变化的情况的图。
图6是表示试验例1的衍射效率的图。
图7是表示试验例2的衍射效率的图。
图8是表示试验例3的衍射效率的图。
图9是表示试验例4的衍射效率的图。
图10是表示试验例5的衍射效率的图。
图11是表示试验例6的衍射效率的图。
图12是表示试验例7的衍射效率的图。
图13是表示试验例8的衍射效率的图。
图14是表示试验例9的衍射效率的图。
图15是表示从车辆的前方观察到的、影像投影层合板的透明屏幕与投影机以及观察者的位置关系的一例的示意图。
图16是表示从车辆的前方观察到的、影像投影层合板的透明屏幕与投影机以及观察者的位置关系的另一例的示意图。
图17是表示从车辆的前方观察到的、影像投影层合板的透明屏幕与投影机以及观察者的位置关系的又一例的示意图。
图18是表示透明屏幕的一实施方式的制造方法的流程图。
图19是表示在第一透明层上将多个斜面形成为条纹状的工序的一例的示意图。
图20是表示在第一透明层的斜面上形成凹凸的工序的一例的示意图。
图21是表示形成反射层的工序的一例的示意图。
图22是表示形成第二透明层的工序的一例的示意图。
图23是表示影像显示系统的变形例的示意图。
图24是表示以往的透明屏幕的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明用于实施本发明的方式。在本说明书中，以透明屏幕为基准而将观察者侧称为前方，以透明屏幕为基准而将与观察者相反的一侧称为后方。而且，在各附图中，对于相同或对应的结构，标注相同或对应的标号。
(影像显示系统)
图1是表示影像显示系统的一实施方式的示意图。在图1中，将透明屏幕20的构造放大表示。
影像显示系统10具备能够视觉辨认背景的影像投影层合板11、将影像向影像投影层合板11投影的投影机12。作为投影机12，可使用通常的结构。
(影像投影层合板)
影像投影层合板11将从前方投影的影像向前方的观察者13显示，并使前方的观察者13视觉辨认后方的背景。后方的背景只要在影像的非投影时能够视觉辨认即可，在影像的投影时既可以能够视觉辨认也可以不能视觉辨认。
影像投影层合板11具有与大气相接的向前的面(前表面11a)和与大气相接的向后的面(后表面11b)。在前表面11a或后表面11b以入射光IL发生正反射的情况为起因而产生热点。热点在正反射方向的位置(例如，虚线所示的观察者14的位置)能被观察到，在其他的位置(例如，实线所示的观察者13的位置)无法被观察到。
影像投影层合板11可以为平面板，也可以为曲面板。在影像投影层合板11为曲面板的情况下，曲面板可以是具有朝向观察者13凸出的形状的结构，也可以是具有朝向观察者13凹陷的形状的结构。
影像投影层合板11的用途没有特别限定，例如，可列举汽车或火车等交通工具的窗板、建筑物的窗板、橱窗的窗板、冷藏陈列柜的窗板、对交通工具的室内或建筑物的室内进行分隔的间壁等。
影像投影层合板11具有透明屏幕20、在透明屏幕20的一侧(例如后侧)设置的第一透明板21、在透明屏幕20的相反侧(例如前侧)设置的第二透明板22。
透明屏幕20将从前方投影的影像向前方的观察者13显示，并使前方的观察者13视觉辨认后方的背景。透明屏幕20的构造在后文叙述。
(透明板)
作为第一透明板21及第二透明板22，使用例如玻璃板。在该情况下，得到夹层玻璃作为影像投影层合板11。夹层玻璃的制造方法例如包括如下的(1)～(3)的步骤。(1)将依次重叠作为第一透明板21的玻璃板、第一粘接层23、透明屏幕20、第二粘接层24、及作为第二透明板22的玻璃板而形成的层叠体放入真空袋的内部。重叠的顺序也可以相反。(2)一边对放入有层叠体的真空袋的内部进行脱气，一边利用大气炉等将真空袋进行加压及加热。(3)利用高压釜对从真空袋取出的层叠体进行加压、加热。
作为玻璃板的玻璃，例如，可列举钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、无碱玻璃、硼硅酸玻璃等。而且，玻璃可以为非强化玻璃，也可以为强化玻璃。非强化玻璃是将熔融玻璃成形为板状，并进行了缓冷的结构。作为成形方法，可列举浮法、熔化法等。强化玻璃可以为物理强化玻璃，也可以为化学强化玻璃。物理强化玻璃是将被均匀地加热后的玻璃板从软化点附近的温度进行骤冷，由于玻璃表面与玻璃内部的温度差而使玻璃表面产生压缩应力，从而将玻璃表面强化的结构。化学强化玻璃是通过离子交换法等使玻璃表面产生压缩应力，从而将玻璃表面强化的结构。
玻璃板可以为平面板，也可以为曲面板。作为将平面板弯曲成曲面板的弯曲成形，可使用重力成形或冲压成形等。在弯曲成形中，也可以将被均匀地加热的玻璃板从软化点附近的温度进行骤冷，由于玻璃表面与玻璃内部的温度差而使玻璃表面产生压缩应力，从而将玻璃表面强化。在该情况下，能得到物理强化玻璃。需要说明的是，化学强化玻璃通过在弯曲成形之后利用离子交换法等使玻璃表面产生压缩应力而得到。
玻璃板的板厚没有特别限定，例如为0.1mm～20mm。需要说明的是，本说明书中所述的“～”的数值范围的表述也包括其前后的数值。
需要说明的是，作为第一透明板21及第二透明板22，也可以使用树脂板。而且，也可以是第一透明板21及第二透明板22中的一方为玻璃板，另一方为树脂板。而且，影像投影层合板11也可以包含3张以上的透明板。而且，也可以是在第一透明板21上利用第一粘接层23粘接透明屏幕20，且不存在第二透明板22的结构。而且，也可以是在第二透明板22上利用第二粘接层24粘接透明屏幕20，且不存在第一透明板21的结构。
(粘接层)
第一粘接层23将第一透明板21与透明屏幕20粘接。第二粘接层24将第二透明板22与透明屏幕20粘接。第一粘接层23及第二粘接层24的厚度分别不受限定，例如为0.01mm～1.5mm，优选为0.3mm～0.8mm。
第一粘接层23和第二粘接层24也可以由不同的材料形成，但是优选由相同的材料形成。第一粘接层23及第二粘接层24例如由热塑性树脂、热硬化性树脂或紫外线硬化性树脂等形成。优选由选自由乙烯系聚合物、乙烯-醋酸乙烯系共聚物、苯乙烯系共聚物、环烯烃系共聚物、聚氨酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、氟树脂及丙烯酸树脂构成的组中的一个种类以上形成。
作为热塑性树脂，典型的是聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB)、乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂(EVA)。作为热硬化性树脂，典型的是聚氨酯丙烯酸酯树脂。在热塑性树脂或热硬化性树脂的情况下，利用热处理进行粘接。另一方面，在紫外线硬化性树脂的情况下，利用紫外线照射进行粘接。聚氨酯丙烯酸酯树脂也可以进行紫外线硬化。
从第一透明板21及/或第二透明板22与透明屏幕20的粘接性、及透明性这两方优异的点出发，第一粘接层23及第二粘接层24优选由选自由丙烯酸树脂、有机硅树脂及聚氨酯丙烯酸酯树脂构成的组中的一个种类以上形成。
(透明屏幕)
透明屏幕20的雾度(Haze)值为10％以下，优选为0.1％～2％时，能得到充分的透明度，能够良好地视觉辨认背景，因此优选。需要说明的是，作为第一透明板21或第二透明板22使用的玻璃板的雾度值通常为1％以下。
雾度值遵照日本工业规格(JIS)K7136来测定。作为在测定对象的试验板中沿板厚方向透过的透过光中的由于前方散射而从入射光偏离了2.5°以上的透过光的百分率而求出。作为雾度值的测定中使用的光源，使用JIS Z8720：2012记载的D65光源。
透明屏幕20也可以不具有挠性，但是为了能够变形成各种形状也可以具有挠性。
图2是表示透明屏幕的一实施方式的示意图。在图2中，夸张地示出反射层34的反射斜面45的凹凸。透明屏幕20具有从后侧朝向前侧将基材片31、第一透明层32、反射层34、第二透明层35及保护片36等依次重叠而成的构造。
基材片31可以为透明玻璃片，也可以为透明树脂片，但是从挠性的观点出发，优选为透明树脂片。透明树脂片例如由聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、环烯烃聚合物或聚酯形成。
第一透明层32形成于基材片31的表面，在与基材片31相反的一侧的表面具有凹凸。第一透明层32例如由透明的树脂形成。该树脂可以为光硬化性树脂，也可以为热塑性树脂，还可以为热硬化性树脂，通过例如压印法等成形。
反射层34沿第一透明层32的表面的凹凸形成为锯齿状。反射层34在其前表面具有凹凸，通过将从前方投影的影像的光向前方进行扩散反射而显示影像。而且，反射层34通过使来自后方的光的一部分向前方透过而视觉辨认背景。第一透明层32的表面的凹凸优选为不规则的凹凸。
反射层34可以通过对光进行反射的材料，例如，铝或银等金属、金属氧化物或金属氮化物等形成。反射层34可以为单层构造，也可以为多层构造。反射层34可以包含金属层及电介质层中的至少一方。作为反射层34的形成方法，可使用例如真空蒸镀法或溅射法等。
反射层34也可以包含电介质多层膜。电介质多层膜可以利用将折射率不同的多个电介质层叠的方法来形成。作为高折射率的电介质，例如，可列举Si3N4、AlN、NbN、SnO2、ZnO、SnZnO、Al2O3、MoO、NbO、TiO2、ZrO2。作为折射率比高折射率的电介质低的低折射率的电介质，例如，可列举SiO2、MgF2、AlF3。
第二透明层35将反射层34的凹凸填埋。第二透明层35可以与第一透明层32同样地由透明的树脂形成。第二透明层35优选由具有与第一透明层32大致相同的折射率的树脂形成。
保护片36可以与基材片31同样地形成。保护片36优选由与基材片31相同的材料形成。需要说明的是，基材片31及保护片36为任意的构成要素。即，透明屏幕20也可以不具有基材片31及保护片36中的至少一方。
(透明屏幕的详情)
第一透明层32形成为剖视观察为锯齿状。在将第一透明层32的与反射层34相反的一侧的面设为基准面41时，第一透明层32具有相对于基准面41倾斜的多个斜面42。多个斜面42在从基准面41的法线方向观察时形成为条纹状。条纹的线可以为直线，也可以为曲线。在曲线的情况下，可以为同心圆图案，也可以为椭圆图案。
接下来，说明各斜面42的尺寸、形状等。如图1及图2所示，为了说明斜面42，将基准面41的法线方向设为x方向，将与x方向垂直的各斜面42的延伸方向设为y方向，将与x方向及y方向垂直的多个斜面42排列的方向设为z方向。
如图1及图2所示，在与y方向垂直的剖面中，在将透明屏幕20的前表面设为向左时，将倾斜角θ1(θ1大于-90°且小于90°。)向顺时针方向的情况设为正，向逆时针方向的情况设为负。斜面42的倾斜角θ1为0°的情况是指斜面42与基准面41平行的情况。在图1及图2中，倾斜角θ1为负，因此倾斜角θ1的大小由“-θ1”表示。
斜面42的倾斜角θ1基于投影机12与观察者13以及透明屏幕20的位置关系、透明屏幕20的折射率等来设定。考虑透明屏幕20的折射率是因为入射光IL、反射光RL在透明屏幕20与大气的交界处发生折射的缘故。以当站立在预先设定的位置的观察者13观察影像时不会观察到热点且整个影像看起来明亮的方式，来设定斜面42的倾斜角θ1。
需要说明的是，如后文详述那样，多个斜面42的各自的倾斜角θ1可以不必相同。在本实施方式中，多个斜面42的各自的倾斜角θ1的大小偏差。
斜面42的倾斜角θ1例如为-42°～42°，优选为-30°～30°，更优选为-25°～25°。在透明屏幕20使用于汽车的前窗等且相对于观察者13倾斜地放倒使用的情况下，(1)在使用长焦点投影机作为投影机12时，斜面42的倾斜角θ1只要为-24°～18°即可，优选为-20°～15°，更优选为-16°～12°，(2)在使用短焦点投影机作为投影机12时，斜面42的倾斜角θ1只要为-27°～30°即可，优选为-23°～25°，更优选为-18°～19°。另一方面，在透明屏幕20使用于电车或建筑物的窗玻璃、房间的间壁、冰箱的窗玻璃等且相对于观察者13平行地垂下使用的情况下，斜面42的倾斜角θ1只要为4°～32°即可，优选为5°～28°，更优选为16°～24°。
在与y方向垂直的剖面中，在影像投影区域的至少一部分，也可以是以随着从z方向的一端(例如下端)朝向z方向的另一端(例如上端)而对于每个斜面42测定的斜面42的倾斜角θ1阶梯地或连续地减小的方式形成多个斜面42。例如，也可以使图1中的最上方的斜面42的倾斜角θ1(负的值)小于图1中的最下方的斜面42的倾斜角θ1(负的值)。斜面42的倾斜角θ1可以仅在负的范围内变化，也可以仅在正的范围内变化，还可以遍及负的范围和正的范围这两方地变化。
斜面42的z方向上的间距P1例如为15μm以上，优选为20μm以上。当间距P1为15μm以上时，能够减小后述的衍射光中的强度最强的衍射光的出射角，能够抑制影像的多重像被识别作为重影的情况。而且，间距P1为300μm以下。当间距P1为300μm以下时，斜面42的条纹缩窄成从观察者13看不见的程度。
在相邻的多个斜面42之间形成有将相邻的多个斜面42连结的台阶面43。台阶面43在图2中与基准面41垂直，但也可以相对于基准面41倾斜。需要说明的是，在相邻的多个斜面42之间，除了台阶面43之外，也可以形成与基准面41平行的平行面。
此时，x方向上的台阶面43的高度PV1与间距P1之比(PV1/P1)优选为0.6以下。PV1根据倾斜角θ1的中心角度来算出。中心角度是使多个斜面42的倾斜角θ1偏差时的基准角度。
当PV1/P1为0.6以下时，能够使大部分的斜面42的倾斜角θ1的绝对值成为45°以下，能够抑制前方散射，能够减少噪声。为了得到视觉辨认性良好的影像而PV1/P1优选为0.01以上，更优选为0.05以上，进一步优选为0.1以上。
透明屏幕20在第一透明层32与反射层34之间还具有在第一透明层32的斜面42上形成凹凸的凹凸层33。凹凸层33包括颗粒37及基体38。
颗粒37包括无机颗粒和有机颗粒中的至少一方。作为无机颗粒的材料，可列举二氧化硅、二氧化硅的部分氮化物、氧化钛、氧化铝、二氧化硅与氧化铝的混晶材料、氧化锆、氧化锌等。作为有机颗粒的材料，可列举聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等。
基体38包含无机材料和有机材料中的至少一方。作为无机材料，可列举二氧化硅、氧化钛、氧化锆、硅酸钠等。作为有机材料，可列举聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、有机硅树脂等。有机材料可以为热硬化性树脂，也可以为光硬化性树脂，还可以为热塑性树脂。
颗粒37与基体38的折射率之差的绝对值越小越优选。例如为0.1以下，优选为0.05以下，更优选为0.02以下。而且，该折射率之差的绝对值越小越优选。例如为0.1以下，优选为0.05以下，更优选为0.02以下。此外，基体38与第一透明层32的折射率之差的绝对值越小越优选。例如为0.1以下，优选为0.05以下，更优选为0.02以下。
颗粒37占据凹凸层33的比例(体积)例如为1％～80％，优选为5％～60％。
凹凸层33在与反射层34接触的面具有凹凸，在与y方向垂直的剖面中具有凸部33a与凹部33b交替排列而成的构造。
关于凹凸层33的凹凸形状的规则性，当减小颗粒37的粒径的偏差时容易显示出规则性。当增大颗粒37的粒径的偏差时破坏规则性，能够形成为随机的凹凸。而且，通过使颗粒37的总计的体积小于基体38的体积，能够形成随机的凹凸。特别是通过将颗粒37的体积设为基体38的体积的100％以下，能够减小规则性。
另一方面，通过向凹凸层33的凹凸形状赋予规则性，光的散射方向容易一致，因此能够进一步提高亮度。
凹凸层33的表面粗糙度Ra充分短于斜面42的倾斜方向上的长度L1(L1＝|P1/cos(θ1)|)。例如为0.01μm～10μm。在本说明书中，“表面粗糙度Ra”是JIS B0601记载的算术平均粗糙度。凹凸层33的表面粗糙度Ra沿y方向测定。为了避免由于在与y方向垂直的剖面中第一透明层32形成为锯齿状的情况为原因而产生噪声，凹凸层33的表面粗糙度Ra不是沿z方向而是沿y方向测定。
反射层34具有例如5nm～5000nm的厚度，沿凹凸层33的凹凸形成。因此，反射层34具有相对于基准面41倾斜并对投影的影像的光进行反射的多个反射斜面45。在相邻的反射斜面45彼此之间形成有台阶面46等。多个反射斜面45在从基准面41的法线方向观察时形成为条纹状。条纹的线可以为直线，也可以为曲线。
参照图3等，说明各反射斜面45的尺寸、形状等。关于反射斜面45的说明，与斜面42的说明同样，采用x方向、y方向及z方向。y方向是与x方向垂直的各反射斜面45的延伸方向。z方向是与x方向及y方向垂直的多个反射斜面45排列的方向。
图3是表示来自投影机的影像的光被反射斜面45反射且到达观察者为止的路径的图。如图3所示，在与y方向垂直的剖面中，从投影机12投影的影像的光在透明屏幕20的前表面20a以第一入射角α入射且以第一折射角α’折射。接下来，影像的光由相对于基准面41以倾斜角θ2倾斜的反射斜面45反射。然后，影像的光在透明屏幕20的前表面20a以第二入射角β’入射且以第二折射角β折射，然后，进入观察者13的眼睛。需要说明的是，图3也示出反射斜面45的法线45n及基准面41的法线41n。
表示投影机12的位置的第一入射角α及表示观察者13的位置的第二折射角β根据透明屏幕20的用途适当设定。它们可以对于每个反射斜面45设定。需要说明的是，第一入射角α及第二折射角β也可以按照连续的多个反射斜面45汇总设定。
另外，第一折射角α’及第二入射角β’使用斯涅耳定律的式子来设定。具体而言，第一折射角α’通过将在反射斜面45的紧前存在的材料(在图3中为第二透明层35)的相对于大气的相对折射率n和第一入射角α代入sin(α)/sin(α’)＝n的式子来设定。同样，第二入射角β’通过将上述的相对折射率n和第二折射角β代入sin(β)/sin(β’)＝n的式子来设定。在第一折射角α’及第二入射角β’的设定中，可以忽视存在于第二透明层35与大气之间的材料(例如，图1所示的第二透明板22)的折射率。即使在第二透明板22存在的情况下，只要设为第二透明层35与大气相接，按照斯涅耳定律的式子求出第一折射角α’及第二入射角β’即可。求出的值没有根据第二透明板22的有无而变动。
此外，如图3所示，在与y方向垂直的剖面中，在将透明屏幕20的前表面20a设为向左时，将第一入射角α、第一折射角α’、第二入射角β’、第二折射角β及倾斜角θ2分别向顺时针方向的情况设为正，向逆时针方向的情况设为负。第一入射角α、第一折射角α’、第二入射角β’、第二折射角β及倾斜角θ2分别大于-90°且小于90°。反射斜面45的倾斜角θ2为0°的情况是指反射斜面45与基准面41平行的情况。在图3中，由于第一入射角α、第一折射角α’及倾斜角θ2为负，因此它们的大小由“-α”、“-α’”及“-θ2”表示。
反射斜面45的倾斜角θ2基于投影机12与观察者13以及透明屏幕20的位置关系、透明屏幕20的折射率等来设定。考虑透明屏幕20的折射率是因为入射光IL、反射光RL在透明屏幕20与大气的交界处发生折射的缘故。以当站立在预先设定的位置的观察者13观察影像时不会观察到热点且整个影像看起来明亮的方式设定反射斜面45的倾斜角θ2。在z方向位置相同的反射斜面45和斜面42中，反射斜面45的倾斜角θ2与斜面42的倾斜角θ1大致相同。
反射斜面45的倾斜角θ2例如为-42°～42°，优选为-30°～30°，更优选为-25°～25°。在透明屏幕20使用于汽车的前窗等且相对于观察者13倾斜地放倒使用的情况下，(1)在使用长焦点投影机作为投影机12时，反射斜面45的倾斜角θ2只要为-24°～18°即可，优选为-20°～15°，更优选为-16°～12°。(2)在使用短焦点投影机作为投影机12时，反射斜面45的倾斜角θ2只要为-27°～30°即可，优选为-23°～25°，更优选为-18°～19°。另一方面，在透明屏幕20使用于电车或建筑物的窗玻璃、房间的间壁、冰箱的窗玻璃等且相对于观察者13平行地垂下使用的情况下，反射斜面45的倾斜角θ2只要为4°～32°即可，优选为5°～28°，更优选为6°～24°。
如图3所示，可以是，在与y方向垂直的剖面中，在影像投影区域的至少一部分，以θ2＝(α’+β’)/2的式子成立的方式形成各反射斜面45。反射斜面45具有微小的凹凸，因此由反射斜面45反射的光被扩散。在以θ2＝(α’+β’)/2的式子成立的方式形成反射斜面45的情况下，能够使由反射斜面45扩散反射的光中的最高强度的光朝向观察者13。利用z方向位置不同的多个反射斜面45，能够使扩散反射的光中的最高强度的光朝向观察者13。由此，能够减少影像中央部的明亮度与影像外周部的明亮度之差，能够创造出可明亮地观察整个影像的方向。
在与y方向垂直的剖面中，也可以在影像投影的影像投影区域的至少一部分，以随着z方向一端(例如下端)朝向z方向另一端(例如上端)而对于每个反射斜面45测定的反射斜面45的倾斜角θ2阶梯地或连续地减小的方式形成多个反射斜面45。例如也可以使图1中的最上方的反射斜面45的倾斜角θ2(负值)小于图1中的最下方的反射斜面45的倾斜角θ2(负值)。利用z方向位置不同的多个反射斜面45，能够使扩散反射的光中的最高强度的光朝向观察者13。由此，能够减少影像中央部的明亮度与影像外周部的明亮度之差，能够创造出可明亮地观察整个影像的方向。反射斜面45的倾斜角θ2可以仅在负的范围内变化，也可以仅在正的范围内变化，还可以遍及负的范围和正的范围这两方变化。
反射斜面45的z方向上的间距P2例如为15μm以上，优选为20μm以上。当间距P2为15μm以上时，能够减小后述的衍射光中的强度最强的衍射光的出射角，能够抑制将影像的多重像识别为重影的情况。而且，间距P2为300μm以下。当间距P2为300μm以下时，反射斜面45的条纹缩窄成从观察者13看不见的程度。在z方向位置相同的反射斜面45和斜面42中，反射斜面45的z方向上的间距P2与斜面42的z方向上的间距P1大致相同。
如图2所示，在相邻的多个反射斜面45之间形成有将相邻的多个反射斜面45连结的台阶面46。台阶面46在图2中与基准面41垂直(忽视凹凸。)，但也可以相对于基准面41倾斜。需要说明的是，在相邻的多个反射斜面45之间，除了台阶面46之外，也可以还形成与基准面41平行的平行面。
反射斜面45具有凹凸，在与y方向垂直的剖面中具有凸部45a与凹部45b交替排列的构造。反射斜面45的凹凸可以具有规则性，也可以具有不规则性，但是优选具有不规则性。
反射斜面45的表面粗糙度Ra充分短于反射斜面45的倾斜方向上的长度L2(L2＝|P2/cos(θ2)|)。例如为0.01μm～10μm。反射斜面45的表面粗糙度Ra沿y方向测定。为了避免由于在与y方向垂直的剖面中第一透明层32形成为锯齿状的情况为原因而产生噪声，反射斜面45的表面粗糙度Ra不是沿z方向而是沿y方向测定。
从后侧向前侧透过透明屏幕20的光(以下，也称为“背景透过光”。)的z方向位置为反射斜面45的情况和为台阶面46的情况下，背景透过光的在反射层34中通过的距离不同。即，当在z方向上透过的位置不同时，背景透过光的透过率不同。具体而言，在通过台阶面46的情况下，与通过反射斜面45的情况相比，背景透过光的在反射层34中通过的距离长，背景透过光的透过率低。
因此，为了抑制背景透过光的透过率沿z方向周期性地变化的情况而抑制背景透过光的衍射，可以是以各自的倾斜角θ1的大小偏差的方式形成多个斜面42。基于这样的构造，能够抑制背景透过光的衍射，能够抑制背景看起来多重的情况。
图4及图5是用于说明背景透过光的透过率根据透过透明屏幕20的位置而变化的情况的图。图4是多个斜面42的倾斜角θ1相同的情况的图。图5是多个斜面42的倾斜角θ1偏差的情况的图。
图4及图5示意性地表示光源50及透明屏幕20。而且，在图4及图5记载有来自光源50的光向透明屏幕20入射时的背景透过光的强度分布51。
需要说明的是，在图4及图5所示的例子中，斜面42的z方向上的间距P1关于全部的斜面42相同。即，台阶面46的z方向的周期恒定。需要说明的是，在本次的试验例中，周期设为恒定，但是周期也可以不必恒定。
如图4所示，在来自光源50的光向透明屏幕20入射时，透过了台阶面46的部分的凹凸层33的背景透过光的强度相同。而且，透过了各个反射斜面45的背景透过光的强度相同。因此，在背景透过光的强度分布51中，呈现相同强度的部分周期性地出现。其结果是，背景透过光的衍射增大而观察者13的视觉辨认性下降。具体而言，视觉辨认到背景的多重像。
在图5所示的例子中，多个斜面42的倾斜角θ1不恒定。由此，来自光源50的光向透明屏幕20入射时，透过了台阶面46的部分的凹凸层33的背景透过光的强度产生偏差。这是因为，基于斜面42的倾斜角θ1不恒定的情况而台阶面46的x方向的长度不恒定，因此凹凸层33的光的吸收量产生偏差的缘故。而且，基于斜面42的倾斜角θ1不恒定的情况而透过了各个反射斜面45的背景透过光的强度也产生偏差。这是因为光在倾斜角θ1大的斜面42中通过的距离比在倾斜角θ1小的斜面42中通过的距离长的缘故。其结果是，能够抑制背景透过光的衍射，抑制背景看起来多重的情况。
在本实施方式中，如图5所示，通过使透明屏幕20的凹凸层33的斜面42的倾斜角θ1偏差而避免背景透过光的强度分布成为周期性的分布，抑制背景看起来多重的情况。
接下来，参照图6～图14，说明斜面42的倾斜角θ1的不规则性(随机性)与背景透过光的衍射之间的关系。在下述的试验例1～9中，通过模拟求出了向透明屏幕20的后表面垂直入射并从透明屏幕20的前方射出的背景透过光的出射角与强度之间的关系。模拟使用了标量衍射计算。
需要说明的是，在本实施方式中，“随机”是指多个斜面42的倾斜角θ1没有规律性(规则性)，不可能预测各个倾斜角θ1的情况。而且，多个斜面42的倾斜角θ1随机变化，但“随机变化”(具有随机的变化量)是指在z方向上，不是沿角度的增加方向或减少方向同样地变化而是不规则地变化(各个斜面42的倾斜角θ1与在z方向上相邻的斜面42的倾斜角θ1之差存在偏差。)。而且，在本实施方式中，将相对于衍射角度的衍射光强度的分布称为衍射效率。
在图6～图14中，横轴表示衍射角度。纵轴表示衍射光强度。衍射角度表示出射光相对于入射光的斜度。即，衍射角度与反射角度相等。关于衍射角，将顺时针方向设为正，将逆时针方向设为负。在试验例1～9中，都将各个斜面42的z方向上的间距P1设为40μm。而且，在试验例1～9中，以全部的斜面42为对象，赋予了倾斜角θ1的随机性。
试验例1～9中的条件及视觉辨认性如表1所示。
[表1]
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在试验例1～4中，将中心角度设为5°。在试验例5～9中，将中心角度设为30°。中心角度是使多个斜面42的倾斜角θ1偏差时的基准角度。由此，中心角度相当于多个斜面42的倾斜角θ1的平均角度。
在表1中，“◎”表示未观察到多重像而得到了视觉辨认性良好的影像的情况。“○”表示虽然得到了视觉辨认性良好的影像但是稍微观察到多重像的情况。“△”表示虽然减轻了多重像但是未得到良好的影像的情况。“×”表示观察到较多的多重像且未得到良好的影像的情况。
图6示出试验例1的衍射效率。在试验例1中，将全部的斜面42的倾斜角θ1设为相同，具体而言设为5°。即，试验例1是斜面42的倾斜角θ1没有偏差时的例子。在试验例1中，未得到良好的结果(良好的视觉辨认性)。
即，如图6所示，每约0.7°产生强的衍射光强度。其结果是，产生对于观察者13而言背景看起来为多重的现象。
图7示出试验例2的衍射效率。在试验例2中，将相对于中心角度5°的变化比例设为±20％。即，在全部的斜面42的倾斜角θ1的平均角度为5°这样的条件下，以存在概率成为均匀的方式，但是关于配置以随机地取得6°～4°的方式设定了全部的斜面42的倾斜角θ1。在试验例2中，虽然减轻了多重像，但是未得到良好的视觉辨认性。如图7所示，虽然比试验例1的情况弱，但是在试验例2中也是每约0.7°产生强的衍射光强度。
图8示出试验例3的衍射效率。在试验例3中，将相对于中心角度5°的变化比例设为±50％。即，在全部的斜面42的倾斜角θ1的平均角度为5°这样的条件下，以存在概率成为均匀的方式，但是关于配置以随机地取得7.5°～2.5°的方式设定了全部的斜面42的倾斜角θ1。在试验例3中，虽然减轻了多重像，但是未得到良好的视觉辨认性。
在试验例3中，如图8所示，虽然比试验例1及2的情况弱，但是每约0.7°产生强的衍射光强度。
图9示出试验例4的衍射效率。在试验例4中，将相对于中心角度5°的变化比例设为±100％。即，在全部的斜面42的倾斜角θ1的平均角度为5°这样的条件下，以存在概率成为均匀的方式，但是关于配置以随机地取得10°～0°的方式设定了全部的斜面42的倾斜角θ1。在试验例4中，虽然减轻了多重像，但是未得到良好的视觉辨认性。
如图9所示，虽然比试验例1～3的情况弱，但是在试验例4中也每约0.7°产生强的衍射光强度。
图10示出试验例5的衍射效率。在试验例5中，将全部的斜面42的倾斜角θ1设为相同。具体而言，设为30°。即，试验例5是斜面42的倾斜角θ1没有偏差时的例子。在试验例5中，与试验例1的情况同样，未得到良好的视觉辨认性。
在试验例5中，如图10所示，每约0.7°产生强的衍射光强度。其结果是，产生对于观察者13而言背景看起来为多重的现象。
图11示出试验例6的衍射效率。在试验例6中，将相对于中心角度30°的变化比例设为±10％。即，在全部的斜面42的倾斜角θ1的平均角度为30°这样的条件下，以存在概率成为均匀的方式，但是关于配置以随机地取得33°～27°的方式设定了全部的斜面42的倾斜角θ1。在试验例6中，未得到良好的视觉辨认性。
如图11所示，虽然比试验例5的情况弱，但是在试验例6中也每约0.7°产生强的衍射光强度。
图12示出试验例7的衍射效率。在试验例7中，将相对于中心角度30°的变化比例设为±20％。即，在全部的斜面42的倾斜角θ1的平均角度为30°这样的条件下，以存在概率成为均匀的方式，但是关于配置以随机地取得36°～24°的方式设定了全部的斜面42的倾斜角θ1。在试验例7中，虽然得到了视觉辨认性良好的影像，但是稍微观察到多重像。
如图12所示，在试验例7中，也与试验例5及6相比，相对强的衍射光强度与相对弱的衍射光强度之差变小。其结果是，相对弱的衍射光进入相对强的衍射光与接下来产生的强的衍射光之间，因此难以作为多重像被观测，能改善视觉辨认性。
图13示出试验例8的衍射效率。在试验例8中，将相对于中心角度30°的变化比例设为±30％。即，在全部的斜面42的倾斜角θ1的平均角度为30°这样的条件下，以存在概率成为均匀的方式，但是关于配置以随机地取得39°～21°的方式设定了全部的斜面42的倾斜角θ1。在试验例8中，虽然得到了视觉辨认性良好的影像，但是稍微观察到多重像。
如图13所示，在试验例8中，与试验例5～7相比，相对强的衍射光强度与相对弱的衍射光强度之差减小。其结果是，相对弱的衍射光进入相对强的衍射光与接下来产生的强的衍射光之间，因此难以被观测作为多重像，能改善视觉辨认性。
图14示出试验例9的衍射效率。在试验例9中，将相对于中心角度30°的变化比例设为±50％。即，在全部的斜面42的倾斜角θ1的平均角度为30°这样的条件下，以存在概率成为均匀的方式，但是关于配置以随机地取得45°～15°的方式设定了全部的斜面42的倾斜角θ1。在试验例9中，未观察到多重像，得到了视觉辨认性良好的影像。
如图14所示，在试验例9中，与试验例5～8相比，相对强的衍射光强度与相对弱的衍射光强度之差减小。其结果是，相对弱的衍射光进入相对强的衍射光与接下来产生的强的衍射光之间，难以被观测作为多重像，能改善视觉辨认性。
将试验例1及5与其他的试验例进行比较可知，如果各个斜面42的倾斜角θ1随机变化，则相对强的衍射光强度下降，向改善视觉辨认性的方向进展。而且，从试验例1～9可知，如果相对于中心角度而增大变化比例，则相对强的衍射光强度进一步下降，视觉辨认性的改善的程度升高。具体而言，在将相对于中心角度的变化量设为1°以上，优选为2.5°以上时，表现出抑制多重像的效果，当进一步为6°以上时，能抑制衍射，视觉辨认性的改善的程度升高。
需要说明的是，在试验例2～4、6～9中，以倾斜角θ1相对于规定的中心角度(例如30°)在规定的比例(例如±50％)的范围内变化的角度(例如45°或15°)的多个斜面42随机地配置的方式形成凹凸层33，但也可以是具有相对于中心角度(0～规定的比例)的范围的任意的角度的多个斜面42随机地配置。即，角度的变化量可以不是离散性(逐级性)的值(例如45°或15°)而是连续性的值。
另外，在参照图6～图14的上述的说明中，使多个斜面42的倾斜角θ1偏差。然而，在z方向位置相同的反射斜面45和斜面42中，反射斜面45的倾斜角θ2与斜面42的倾斜角θ1大致相同。由此，通过使多个斜面42的倾斜角θ1偏差而反射斜面45的倾斜角θ2也同样地偏差。
此外，在图4及图5中，将台阶面46设为与x方向平行，但是通过对台阶面46的倾斜角度进行调制，也能够抑制衍射，使多重像减轻。
另外，本实施方式的反射层34具有相对于基准面41倾斜并对投影的影像的光进行反射的多个反射斜面45。多个反射斜面45在从基准面41的法线方向观察时形成为条纹状。各反射斜面45具有凹凸，显示影像。由此，显示影像的反射斜面45相对于产生热点的面(前表面11a或后表面11b)倾斜。观察到明亮的影像的方向成为反射斜面45的正反射方向，观察到热点的方向成为前表面11a等的正反射方向。因此，能够将观察到热点的方向与观察到明亮的影像的方向分离，能够创造出未观察到热点而观察到明亮的影像的位置(例如，图1的实线所示的观察者13的位置)。
(透明屏幕的配置)
图15是表示影像投影层合板11设置于车辆的前部的窗(前窗)的情况下，从车辆的前方观察到的影像投影层合板11的透明屏幕20与投影机12以及观察者13的位置关系的一例的图。影像投影层合板11安装于车辆的前部的窗。透明屏幕20设置在该窗的下部。投影机12设置在比该窗靠下方的位置。观察者13的眼睛位于该窗的上下方向中央部。在该情况下，如图15所示，多个反射斜面45可以形成沿水平方向细长的横条纹。观察者13能够在未观察到热点的位置观察到明亮的影像。
图16是表示另一例的从车辆的前方观察到的、影像投影层合板11的透明屏幕20与投影机12以及观察者13的位置关系的图。影像投影层合板11安装于车辆的前部的窗。透明屏幕20设置在该窗的上部。投影机12设置在比该窗靠下方的位置。观察者13的眼睛位于该窗的上下方向中央部。在该情况下，也如图16所示，多个反射斜面45也可以形成沿水平方向细长的横条纹。观察者13能够在未观察到热点的位置观察到明亮的影像。
图17是表示又一例的从车辆的前方观察到的、影像投影层合板11的透明屏幕20与投影机12以及观察者13的位置关系的图。影像投影层合板11安装于车辆前部的窗。透明屏幕20设置在该窗的车宽方向端部。投影机12设置在比该窗靠下方的位置。观察者13的眼睛位于该窗的上下方向中央部。在该情况下，如图17所示，多个反射斜面45可以形成沿上下方向细长的纵条纹，或者，也可以形成沿水平方向细长的横条纹。观察者13能够在未观察到热点的位置观察到明亮的影像。
在图15～图17中，投影机12可以存在于窗的周边部的任一处，也可以设置于上方等。而且，投影机12也可以存在多台。而且，在图15～图17中，透明屏幕20也可以设置于窗的中央部。设置透明屏幕20的窗也可以不是前窗，例如也可以为侧窗、后窗、天窗等。在设置透明屏幕20的窗为侧窗的情况下，投影机12设置于侧窗的窗框的周边(例如侧门或扶手的周边)等的车内。而且，透明屏幕20也可以不设置于窗，而设置于HUD(平视显示器)用的组合器。通常，组合器设置在前窗与驾驶位之间。在上述的情况下，也存在观察者13能够在未观察到热点的位置观察到明亮的影像的配置。
另外，多个反射斜面45也可以不是形成沿上下方向细长的纵条纹，而是形成为如菲涅尔透镜那样从基准面41的法线方向观察时呈同心圆状的多个条纹。此时，在以从投影机12投影的影像向观察者13的方向聚光的方式设计菲涅尔透镜的形状的情况下，以不使菲涅尔透镜的同心圆中心进入投影区域的方式进行配置。
(透明屏幕的制造方法)
图18是表示一实施方式的透明屏幕20的制造方法的流程图。如图18所示，透明屏幕的制造方法包括如下工序：在第一透明层32上将多个斜面42形成为条纹状的步骤S101；在多个斜面42上分别形成凹凸的步骤S102；形成与凹凸相接的反射层34的步骤S103；及形成将反射层34的凹凸填埋的第二透明层35的步骤S104。
图19是表示在第一透明层上将多个斜面形成为条纹状的工序的一例的图。在步骤S101中，在第一透明层32的与基准面41相反的一侧的面上，将相对于基准面41倾斜的多个斜面42形成为在从基准面41的法线方向观察时呈条纹状。作为其形成方法，如图19所示，可使用例如模压法。
模压法是将模具60的凹凸图案向第一透明层32转印的方法。模压法包括压印法。压印法是将成为第一透明层32的树脂材料夹入模具60与基材片31之间，将模具60的凹凸图案向树脂材料转印，并使树脂材料固化的方法。
在本实施方式中，固化包括硬化。固化的方法根据树脂材料的种类而适当选择。树脂材料可以为光硬化性树脂，也可以为热塑性树脂，还可以为热硬化性树脂。光硬化性树脂通过被照射光而硬化。热塑性树脂通过加热而熔融，通过冷却而固化。热硬化性树脂通过加热从液体状变化成固体。上述的树脂材料在液体状的状态下，可以涂布于基材片31，也可以涂布于模具60。作为涂布方法，没有特别限定，可使用例如喷涂法、旋涂法、凹版涂布法等。
需要说明的是，也可以取代压印法而使用切削法。切削法是利用切削工具对第一透明层32进行切削的方法。切削工具也可以是一般的工具。
图20是表示在第一透明层32的斜面42形成凹凸的工序(步骤S102)的一例的图。作为在斜面42形成凹凸的方法，使用例如将涂敷液向斜面42涂布，并使涂敷液的涂布膜干燥而固化的成膜法。涂敷液包括颗粒37及基体38，也可以还包括使基体38熔化的溶剂。通过使涂敷液的涂布膜的厚度不均匀，也可以调制反射斜面45的角度。作为涂敷液的涂布方法，没有特别限定，但是例如可使用喷涂法、旋涂法、凹版涂布法等。
图21是表示形成反射层34的工序(步骤S103)的一例的图。作为形成反射层34的方法，例如，可使用真空蒸镀法或溅射法等。反射层34沿着凹凸层33的凹凸形成。
图22是表示形成第二透明层35的工序(步骤S104)的一例的图。第二透明层35通过将成为第二透明层35的树脂材料夹入反射层34与保护片36之间并使其固化而得到。
需要说明的是，本实施方式的透明屏幕20可以如图1及图2所示从后侧朝向前侧依次具有第一透明层32、凹凸层33、反射层34及第二透明层35，但是顺序也可以相反。即，透明屏幕20也可以从后侧朝向前侧依次具有第二透明层35、反射层34、凹凸层33及第一透明层32。在反射层34中，与凹凸层33接触的接触面和与第二透明层35接触的接触面具有相同形状。因此，反射层34也可以利用与凹凸层33接触的接触面和与第二透明层35接触的接触面中的任一面对投影的影像的光进行反射。
(变形、改良)
以上，说明了透明屏幕的实施方式，但是本发明没有限定为上述实施方式，在本发明的范围内，能够进行各种变形、改良。
图23是表示上述实施方式的影像显示系统的变形例的图。本变形例的影像显示系统10A具有透明屏幕20A。以下，主要说明与上述的实施方式的差异点。
本变形例的透明屏幕20A在第一透明层32A与反射层34A之间没有图2等所示的凹凸层33，反射层34A与第一透明层32A相接，在这一点上，与上述实施方式的透明屏幕20不同。利用透明屏幕20A、第一透明板21、第二透明板22构成影像投影层合板11A。
第一透明层32A具有相对于基准面41A倾斜的多个斜面42A。多个斜面42A在从基准面41A的法线方向观察时形成为条纹状。各斜面42A具有凹凸。作为在斜面42A形成凹凸的方法，例如可使用蚀刻法或压印法。
蚀刻法是对于利用模压法或切削法等形成的斜面42A进行蚀刻而在斜面42A形成凹凸的方法。作为蚀刻法，可以使用物理蚀刻法，也可以使用化学蚀刻法。
物理蚀刻法包括喷丸法。作为喷丸法，可以使用干式喷丸法，也可以使用湿式喷丸法。在使用干式喷丸法的情况下，通过向斜面42A吹附颗粒而在斜面42A形成凹凸。作为颗粒，例如，可使用氧化铝颗粒、碳化硅颗粒、锆石颗粒等。在使用湿式喷丸法的情况下，通过向斜面42A吹附颗粒与液体的混合流体而在斜面42A形成凹凸。
如图23所示，在与y方向垂直的剖面中，在影像投影区域的至少一部分，以随着从z方向一端(例如下端)朝向z方向另一端(例如上端)而对于每个斜面42A测定的斜面42A的倾斜角θ1阶梯地或连续地减小的方式形成多个斜面42A。例如，图23中的最上方的斜面42A的倾斜角θ1(负值)小于图23中的最下方的斜面42A的倾斜角θ1(负值)。斜面42A的倾斜角θ1可以仅在负的范围内变化，也可以仅在正的范围内变化，还可以遍及负的范围和正的范围这两方地变化。需要说明的是，在各个z方向规定区域(在图23中例示出3个规定区域。)中，如上述的试验例例示那样，倾斜角θ1从中心角度起在规定的变化比例的范围内被随机化。
斜面42A的z方向上的间距P1例如为15μm以上，优选为20μm以上。当间距P1为15μm以上时，能够减小衍射光中的强度最强的衍射光的出射角，能够抑制将影像的多重像识别为重影的情况。而且，间距P1为300μm以下。当间距P1为300μm以下时，斜面42A的条纹缩窄为从观察者13看不见的程度。
斜面42A的倾斜角θ1的大小不恒定。即，是随机的。在图23中，该情况由-θ1、-θ1’、-θ1”表示。由此，能够抑制从后侧向前侧透过透明屏幕20的光的衍射，能够抑制背景看起来多重的情况。
反射层34A具有相对于基准面41A倾斜并对投影的影像的光进行反射的多个反射斜面45A。多个反射斜面45A在从基准面41A的法线方向观察时形成为条纹状。需要说明的是，也可以形成为如菲涅尔透镜那样在从基准面41的法线方向观察时呈同心圆状的多个条纹。
反射层34A具有例如5nm～5000nm的厚度，沿斜面42A的凹凸形成。即，各反射斜面45A具有凹凸。反射层34A的凹凸由第二透明层35A填埋。
如图23所示，在与y方向垂直的剖面中，在影像投影区域的至少一部分，优选以随着从z方向一端(例如下端)朝向z方向另一端(例如上端)而对于每个反射斜面45A测定的反射斜面45A的倾斜角θ2阶梯地或连续地减小的方式形成多个反射斜面45A。例如，也可以使图23中的最上方的反射斜面45A的倾斜角θ2(负值)小于图23中的最下方的反射斜面45A的倾斜角θ2(负值)。利用z方向位置不同的多个反射斜面45A，能够使扩散反射的光中的最高强度的光朝向观察者13。由此，能够减小影像中央部的明亮度与影像外周部的明亮度之差，能够创造出可明亮地观察整个影像的方向。反射斜面45A的倾斜角θ2可以仅在负的范围内变化，也可以仅在正的范围内变化，还可以遍及负的范围和正的范围这两方地变化。需要说明的是，在各个z方向规定区域(在图23中例示出3个规定区域。)中，如上述的试验例例示那样，倾斜角θ2从中心角度起在规定的变化比例的范围内被随机化。
在与y方向垂直的剖面中，也可以在影像投影区域的至少一部分，以θ2＝(α′+β′)/2的式子成立的方式形成各反射斜面45。在该情况下，能够使由反射斜面45扩散反射的光中的最高强度的光朝向观察者13。由此，能够减少影像中央部的明亮度与影像外周部的明亮度之差，能够创造出可明亮地观察整个影像的方向。
如图23所示，在与y方向垂直的剖视观察下，可以在影像投影区域的至少一部分，形成具有随着从透明屏幕20A朝向前方而相互接近的法线45An的多个反射斜面45A。由此，能够创造出可明亮地观察整个影像的方向。需要说明的是，反射斜面45A的法线45An的方向可以由θ2+90°或θ2-90°表示。
反射斜面45A的z方向上的间距P2例如为15μm以上，优选为20μm以上。当间距P2为15μm以上时，能够减小衍射光中的强度最强的衍射光的出射角，能够抑制将影像的多重像识别为重影的情况。而且，间距P2为300μm以下。当间距P2为300μm以下时，反射斜面45A的条纹缩窄为从观察者13看不见的程度。在z方向位置相同的反射斜面45A和斜面42A中，反射斜面45A的z方向上的间距P2与斜面42A的z方向上的间距P1大致相同。
根据本变形例，与上述实施方式同样，显示影像的反射斜面45A相对于产生热点的面(前表面11Aa或后表面11Ab)倾斜。其结果是，能够将观察到热点的方向与观察到明亮的影像的方向分离，能够创造出未观察到热点而观察到明亮的影像的位置(例如，图23所示的观察者13的位置)。
另外，根据本变形例，与上述实施方式同样，在与y方向垂直的剖面中，优选在投影影像的影像投影区域的至少一部分，以随着从z方向一端(例如下端)朝向z方向另一端(例如上端)而对于每个反射斜面45A计测的反射斜面45A的倾斜角θ2阶梯地或连续地减小的方式形成多个反射斜面45A。在这样构成时，能够利用z方向位置不同的多个反射斜面45A使扩散反射的光中的最高强度的光朝向观察者13。由此，能够减小影像中央部的明亮度与影像外周部的明亮度之差，能够创造出可明亮地观察整个影像的方向。
在上述实施方式及上述变形例中，使用树脂层作为第一透明层32、32A，但也可以使用玻璃层。作为在玻璃层将多个斜面形成为条纹状的方法，可使用例如模压法。
也可以使用第一透明板21作为第一透明层32、32A。在第一透明板21为玻璃板的情况下，也可以利用冲压成形同时进行弯曲成形和模压。
在使用第一透明板21作为第一透明层32的情况下，在第一透明板21上形成凹凸层33及反射层34。而且，在使用第一透明板21作为第一透明层32A的情况下，在第一透明板21上形成反射层34A。
也可以使用第二粘接层24作为第二透明层35、35A，并取代保护片36而使用第二透明板22。
需要说明的是，作为第二透明层35、35A，也可以使用具有环构造或多官能团的透明树脂材料，或者具有环构造及多官能团的透明树脂材料。在使用透明树脂材料的情况下，能够向透明层赋予刚性及硬度，因此透明屏幕20、21A的处理性提高，从而优选。具体而言，优选使用从金刚烷骨架、三环癸烷骨架及芴骨架中选择的1种以上的构造包含10％以上的透明树脂材料。
另外，作为第二透明层35、35A，也可以使用在PET树脂上设有硬涂层或防反射膜的透明树脂材料。此外，也可以在PET树脂上设置HUD的虚像形成用半透半反镜。
在使用上述那样的具有充分的表面硬度及透明性的透明树脂材料作为第二透明层35、35A的情况下，也可以设为如下结构：将由透明树脂材料构成的第二透明层35、35A配置于透明屏幕20的最外层且不具有保护片36、第二粘接层24及第二透明板22。
在上述实施方式及上述变形例中，将多个斜面42、42A形成为条纹状的步骤、在斜面42、42A形成凹凸的步骤依次实施。然而，也可以同时实施。例如，在模压法的情况下，如果将模具60的凹凸图案面预先通过蚀刻法进行粗糙面化，则能够同时进行。
影像投影层合板11、11A等也可以还具有功能层。作为功能层，例如，可列举使光的反射减少的光反射防止层、使光的一部分衰减的光衰减层、及抑制红外线的透过的红外线屏蔽层等。此外，作为功能层，可列举施加电压而振动并作为扬声器发挥作用的振动层、抑制声音的透过的隔音层等功能层。需要说明的是，功能层的个数、功能层的位置没有特别限定。
需要说明的是，将在2017年12月20日提出申请的日本专利申请2017-243475号的说明书、权利要求书、附图及摘要的全部内容援引于此，作为本发明的说明书的公开而引入。
标号说明
10：影像显示系统，11：影像投影层合板，12：投影机，13：观察者，20：透明屏幕，21：第一透明板，22：第二透明板，31：基材片，32：第一透明层，33：凹凸层，34：反射层，35：第二透明层，36：保护片，37：颗粒，38：基体，41：基准面，42：斜面，45：反射斜面。

Claims (17)

1.一种透明屏幕，具有第一透明层、对投影的影像的光进行反射的反射层、及以所述反射层为基准而设置于与所述第一透明层相反的一侧的第二透明层，并能够视觉辨认背景，所述透明屏幕的特征在于，
所述反射层具有多个反射斜面，所述反射斜面在以所述第一透明层的与所述反射层相反的一侧的面为基准面时相对于所述基准面倾斜，所述反射斜面对所述影像的光进行反射，
多个所述反射斜面分别具有凹凸，在从所述基准面的法线方向观察时形成为条纹状，
多个所述反射斜面以与所述基准面所成的角度相对于规定的中心角度在规定量的范围内具有随机的变化量的方式形成。
2.根据权利要求1所述的透明屏幕，其中，
所述变化量是所述规定量的范围内的离散性的值。
3.根据权利要求1或2所述的透明屏幕，其中，
所述第一透明层具有相对于所述基准面向相同方向倾斜的多个斜面，
多个所述斜面在从所述基准面的法线方向观察时形成为条纹状，
透明屏幕在所述第一透明层与所述反射层之间还具有在所述第一透明层的所述斜面形成凹凸的凹凸层，
所述凹凸层包含颗粒及基体，在与所述反射层相接的面上具有凹凸，
所述反射斜面沿着所述凹凸层的凹凸形成。
4.根据权利要求1或2所述的透明屏幕，其中，
所述第一透明层具有相对于所述基准面向相同方向倾斜的多个斜面，
多个所述斜面分别具有凹凸，多个所述斜面在从所述基准面的法线方向观察时形成为条纹状，
所述反射斜面沿着所述斜面的凹凸形成。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的透明屏幕，其中，
在相邻的多个所述斜面之间具有将多个所述斜面连结的台阶面。
6.根据权利要求5所述的透明屏幕，其中，
所述基准面的法线方向上的所述台阶面的高度PV1与多个所述斜面排列的方向上的间距P1之比即PV1/P1为0.6以下。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的透明屏幕，其中，
所述反射层包括金属层和电介质层中的至少一方。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的透明屏幕，其中，
透明屏幕的雾度为10％以下。
9.一种影像投影层合板，具有权利要求1～8中任一项所述的透明屏幕、在所述透明屏幕的一侧设置的第一透明板、及在所述透明屏幕的相反侧设置的第二透明板。
10.根据权利要求9所述的影像投影层合板，其中，
所述影像投影层合板作为车辆的窗板使用。
11.一种影像显示系统，具有权利要求1～8中任一项所述的透明屏幕、及将影像向所述透明屏幕投影的投影机。
12.一种透明屏幕的制造方法，所述透明屏幕具有第一透明层、对投影的影像的光进行反射的反射层、及以所述反射层为基准而设置于与所述第一透明层相反的一侧的第二透明层，并能够视觉辨认背景，所述透明屏幕的制造方法的特征在于，包括如下步骤：
在以所述第一透明层的与所述反射层相反的一侧的面为基准面时，在所述第一透明层的与所述基准面相反的一侧的面上，将相对于所述基准面倾斜的多个斜面以从所述基准面的法线方向观察时呈条纹状的方式形成；
在多个所述斜面分别形成凹凸；
形成与所述凹凸相接的所述反射层；及
形成将所述反射层的凹凸填埋的第二透明层，
并且，以与所述基准面所成的角度相对于规定的中心角度在规定量的范围内具有随机的变化量的方式形成多个所述反射斜面。
13.根据权利要求12所述的透明屏幕的制造方法，其中，
所述变化量是所述规定量的范围内的离散性的值。
14.根据权利要求12或13所述的透明屏幕的制造方法，其中，
在所述斜面形成凹凸的方法是在所述斜面涂布包含颗粒及基体的液体而进行干燥的成膜法。
15.根据权利要求12～14中任一项所述的透明屏幕的制造方法，其中，
在所述斜面形成凹凸的方法是对所述斜面进行蚀刻的蚀刻法。
16.根据权利要求12～15中任一项所述的透明屏幕的制造方法，其中，
形成所述斜面的方法是将模具的凹凸图案向所述第一透明层转印的模压法。
17.根据权利要求12～16中任一项所述的透明屏幕的制造方法，其中，
形成所述斜面的方法是利用切削工具对所述第一透明层进行切削的切削法。
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