CN114270258A - 影像显示系统 - Google Patents

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Abstract

兼顾未显示影像时的从透射型透明屏幕的内侧的外部的景象的视觉辨认性和显示影像时的从外部的影像的视觉辨认性。影像显示系统具备：投影装置(100)；及透射型的透明屏幕(1)，具有第一表面和与该第一表面相反侧的第二表面，具有5[％]以上的可见光透射率，并且将从设置于第一表面侧的投影装置(100)投影的影像以能够作为影像视觉辨认的方式显示给第二表面侧的观察者，其中，该影像显示系统满足下述式1，－1.5≤ln(((B/A)/I)×G)≤3.9···式1在式1中，A表示投影装置(100)的投影面积[m2]，B表示投影装置(100)投影到A的光束[lm]，I表示第二表面侧的周边照度[lx]，G表示透明屏幕1的屏幕增益。

Description

影像显示系统
技术领域
本发明涉及包括透射型透明屏幕的影像显示系统。
背景技术
有利用公共汽车、卡车、乘用车(例如，出租车、商用车、MaaS)等车辆的外表面等的广告方法(例如，参照专利文献1)。另外，在专利文献2中记载有将车辆的窗部作为广告媒体的技术。
在专利文献2所记载的影像显示系统中，在车辆的窗部(侧窗或后窗)具备透射型透明屏幕。而且，从设置于车内的投影装置向透射型透明屏幕投射作为广告的影像。影像可以从车外视觉辨认。
专利文献3中记载了透射型透明屏幕的一例。如图8所示，专利文献3中记载的透射型透明屏幕70具备透明层701和光扩散层702。来自设置于透明层701侧的投影装置(未图示)的影像光L由光扩散层702扩散，成为透射光T及反射光R。观察者202视觉辨认透射光T产生的影像。此外，观察者201能够视觉辨认透射型透明屏幕70的外部(观察者202存在的一侧)的景象。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-293250号公报
专利文献2：日本特开2006-113230号公报
专利文献3：日本特开2001-100318号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献2所记载的影像显示系统中，设置于窗部的影像显示透明部件(透射型透明屏幕)的可见光透射率(以下，简称为透射率。)是恒定的。在专利文献2中记载了将透射率设为70％以上。为了从外部容易视觉辨认广告的内容，只要降低透射率即可。但是，若降低透射率，则车辆的乘员的车外的景象等的视觉辨认性降低。另外，为了提高乘员的车外的景象等的视觉辨认性，只要提高透射率即可。但是，若提高透射率，则难以从外部视觉辨认广告的内容。
即，在专利文献2所记载的影像显示系统中，存在无法兼顾从外部容易视觉辨认广告的内容和提高乘员的车外的景象等的视觉辨认性这样的课题。
另外，如图8所示，在从光扩散层702向透明层701侧反射的光量多的情况下，在透明层701的投影装置侧的面反射而再次返回到光扩散层702的反射光R’的光量较多，反射光R’在光扩散层702成像。基于反射光R’的影像成为模糊的影像，并且成为对正规的影像的噪声(光晕)，因此正规的影像的清晰度降低。
现有的透射型透明屏幕的雾度不小，例如，为40％以上。在使用这样雾度大的透射型透明屏幕的情况下，特别是在夜间等暗的状況下，来自投影装置的光相对变强，光晕的程度变大。即，观察者202的影像的视觉辨认性进一步降低。本发明的目的在于提供即使在使用了这样雾度大的透射型透明屏幕的情况下也不易产生光晕且从外部的影像的视觉辨认性优异的影像显示系统。
而且，若透射型透明屏幕的雾度大，则在投影装置为关闭状态(未投射影像光的状态)下，观察者201的外部的景象的视觉辨认性降低。即，观察者201难以看到外部(透射型透明屏幕的外侧)的景象。
本发明的目的在于提供一种影像显示系统，能够兼顾未显示影像时的从透射型透明屏幕的内侧的外部的景象的视觉辨认性和显示影像时的从外部的影像的视觉辨认性。
用于解决课题的技术方案
本发明的影像显示系统具备：投影装置；及透射型的透明屏幕，具有第一表面和与该第一表面相反一侧的第二表面，具有5[％]以上的可见光透射率，并且将从设置于第一表面侧的投影装置投影的影像以能够作为影像视觉辨认的方式显示给第二表面侧的观察者，其特征在于，满足下述式1。
－1.5≤ln(((B/A)/I)×G)≤3.9···式1
在式1中，A表示投影装置的投影面积[m2]，B表示投影装置投影到A的光束[lm]，I表示第二表面侧的周边照度[lx]，G表示透明屏幕的屏幕增益。
优选投影装置具有亮度调整功能。
优选透明屏幕的雾度Hz为30[％]以下。
优选屏幕增益G为0.05以上。
优选透明屏幕具备在使光散射的第一状态和使光透射的第二状态之间屏幕增益G及雾度Hz发生变化的调光层，在第一状态下，屏幕增益G为0.05以上，在第二状态下，雾度Hz为30[％]以下。
优选所述透明屏幕包括第一透明基材、第二透明基材及光散射片，所述第一透明基材和所述光散射片由第一接合层接合，所述第二透明基材和所述光散射片由第二接合层接合。
优选在所述第一表面侧设置有第一透明基材，在所述第二表面侧设置有第二透明基材，所述第二透明基材的颜色为灰色(在整个可见光范围内均匀(在xyY表色系统中，0.25≤x≤0.4，0.25≤y≤0.4))。
优选透明屏幕的厚度为6[mm]以下。
优选投影装置为投影仪，投影距离为100[cm]以下。
优选投影装置的重量为3[kg]以下。
影像显示系统也可以具备检测周边照度I的传感器。
也可以构成为，若周边照度I成为规定值以下，则开始影像的投影，若周边照度I超过规定值，则结束影像的投影。
优选上述的规定值为1～500[lx]。
透明屏幕也可以设置于车辆的窗部。
也可以构成为，若车辆停止，则开始影像的投影，若车辆的移动速度成为规定值以上，则结束影像的投影。
优选上述的规定值为1～30[km/毎小时]。
也可以构成为，影像显示系统还具备：云服务器，存储影像数据；及通信模块，与投影装置连接，并与云服务器收发影像数据，投影装置与通信模块电连接，在从车辆的辅助电源开始供给电力的定时，通信模块从云服务器取得影像数据。
通信模块具备GPS功能，在云服务器存储有与多个位置范围分别对应的影像数据，将与由GPS功能确定的位置信息对应的影像显示于透明屏幕。
发明效果
根据本发明，能够兼顾未显示影像时的从透射型透明屏幕的内侧的外部的景象的视觉辨认性和显示影像时的从外部的影像的视觉辨认性。另外，能够提供一种影像显示系统，即使在使用雾度大的透射型透明屏幕的情况下，也难以产生光晕，从外部的影像的视觉辨认性优异。
附图说明
图1是表示包括透射型透明屏幕的影像显示系统的结构图。
图2是表示例1～例3的透射型透明屏幕的特性、测定条件等的说明图。
图3是表示其他透射型透明屏幕的剖视图。
图4是表示又一个其他透射型透明屏幕的剖视图。
图5是表示影像显示系统的应用例的说明图。
图6是表示影像显示系统的其他应用例的系统结构图。
图7是表示影像显示系统的又一其他应用例的系统结构图。
图8是表示现有的透射型透明屏幕的一例的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，有时将透射型透明屏幕中的设置有投影装置的一侧的表面称为“第一面P”，将与第一面P相反一侧的表面称为“第二面Q”(参照图1)。另外，在以下的说明中，下述的用语以下述的含义使用。
透射率是透射第二面Q(或第一面P)的全透射光(漫透射光与正透射光之和)相对于从第一面P(或第二面Q)以入射角0゜入射的入射光的比例。反射率是正反射率与漫反射率之和。透射率及反射率与折射率是使用钠灯的d线(波长589nm)在室温下测定时的值。
雾度Hz是从透射型透明屏幕的第一面P(或第二面Q)入射并透射第二面Q(或第一面P)的透射光中的因前方散射而从入射光偏离0.044rad(2.5°)以上的透射光的比例。具体而言，是通过JIS K 7136：2000(ISO 14782：1999)中记载的方法测定的雾度。雾度使用ISO/CIE10526中规定的CIE标准的D65光源在室温下测定。
屏幕增益G是在屏幕上的反射光的亮度相对于投射到屏幕上的影像光的亮度的比率。具体而言，是将照射到完全漫射板的光的反射光的亮度设为1.0的情况下的、投射到同一条件下的屏幕的影像光的反射光的亮度值(相对值)。
实施方式1.
图1是表示第一实施方式的影像显示系统的结构图。影像显示系统包括透射型透明屏幕1、及设置于第一面P侧的投影装置100。
透射型透明屏幕1包括第一透明基材11、第二透明基材12及光散射片40。第一透明基材11和光散射片40由第一接合层21接合。第二透明基材12和光散射片40由第二接合层22接合。
将透射型透明屏幕1设置于车辆的窗部时，存在乘员接触透射型透明屏幕1的可能性、在窗部设置有升降机构的情况，但通过光散射片40在透明基材11与透明基材12之间被保护，能够确保高的耐久性。
透射型透明屏幕1使第一面P侧的景象以第二面Q侧的观察者202能够视觉辨认的方式透射。另外，透射型透明屏幕1使第二面Q侧的景象以第一面P侧的观察者201能够视觉辨认的方式透射。而且，透射型透明屏幕1将从第一面P侧投射的影像光以能够作为影像视觉辨认的方式显示给第二面侧的观察者。
以下，对构成透射型透明屏幕1的各部件进行说明。
(投影装置)
投影装置100只要是能够将影像光L投射到透射型透明屏幕1的设备即可，作为一例，为投影仪。在投影装置100为投影仪的情况下，投影仪优选为投影距离(从投影仪到屏幕的距离)为5～100cm左右的投影仪。若投影距离为5cm以上，则能够确保充分的投影尺寸。若投影距离为100cm以下，则在将来自投影仪的出射光投影到透射型透明屏幕1时，能够防止影像的一部分被乘员、车内的装载物等遮挡。投影距离优选为10～80cm。
通过使用上述的投影仪，即使在透射型透明屏幕1的光轴方向上与焦点位置偏离的部位，反射光R、透射光T(参照图1)也难以进入观察者201、观察者202的眼中。这是因为，光量的密度成为高的状态的影像的中央附近的光在透射型透明屏幕1的第一面P上正反射的反射光R的出射角及不成像而透射透射型透明屏幕1的透射光T的出射角变大。
投影装置100优选以使显示于透射型透明屏幕1的影像的最接近投影装置100的部分的、向透射型透明屏幕1的第一面P的影像光的入射角α为15～60゜的方式设置于透射型透明屏幕的第一面P侧。若入射角α为15゜以上，则由于在第一面P上正反射的反射光R的出射角及不成像地透射光散射层41的透射光T的出射角变大，因此反射光R、透射光T难以进入观察者201、观察者202的眼中。若入射角α为60゜以下，则透射型透明屏幕1的亮度的降低被抑制。即，若影像光L的入射角小，则在光散射层41散射，朝向观察者202的散射光变多，亮度变高。但是，若影像光L的入射角大，则在光散射层41散射，朝向观察者202的散射光变少，亮度变低。入射角α优选为20～50゜，更优选为30～45゜。
其中，投影装置100的设置位置不限于上述优选的位置。
从投影装置100投射的影像光L越远离投影装置100，入射角越大，如果不向更远离正反射的角度方向散射，则不能被观察者202视觉辨认。因此，可以对原始的影像进行校正，使得靠近投影装置100的光量较小，而远离投影装置100的光量较大，从而使得到达观察者202的光量成为与原始的影像同等的光量分布。
另外，显示于透射型透明屏幕1的影像的中心部分的、向透射型透明屏幕1的第一面P的影像光L的入射角可以是30゜以上。若该入射角为30゜以上，则观察者难以在大的范围内视觉辨认显示于透射型透明屏幕1的影像的中心附近的不形成影像的强度高的光。入射角更优选为45゜以上。
作为投影仪的投射方式，可例示DLP方式、透射型液晶方式、反射型液晶方式，但从分别提高亮度、分辨率、对比度的观点出发，优选DLP方式。作为投影仪的光源，可例示高压水银灯、LED、LD(激光二极管)，但从投影仪小型化的观点出发，优选LED及LD。作为亮度调整的方法，可举出对投影仪进行基于PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)驱动或PAM(Pulse Amplitude Modulation：脉冲振幅调制)驱动的输出的控制或者使光学滤光器介于光源与投影透镜之间进行的光量的控制等。
(透明基材)
作为第一透明基材11及第二透明基材12的材料，可以使用玻璃、透明树脂等。第一透明基材11的材料和第二透明基材12的材料可以相同，也可以不同。
作为构成第一透明基材11及第二透明基材12的玻璃，可以使用钠钙玻璃、无碱玻璃、硼硅酸玻璃、铝硅酸盐玻璃等。为了提高耐久性，也可以对由玻璃构成的第一透明基材11及第二透明基材12中的至少一方实施化学强化、物理强化、硬涂层等。
其中，通过降低透明基材12的可见光透射率，提高透明基材11的可见光透射率，能够兼顾观察者201的车外的景象的视觉辨认性和影像投影时的观察者202的视觉辨认性，是优选的。作为透明基材12的示例，可举出灰色隐私玻璃，作为透明基材11的示例，可举出绿色玻璃。从确保从车外观察车内时难以看到车内的状况的隐私性的观点出发，优选透明基材12使用灰色隐私玻璃。在该情况下，透射型透明屏幕的可见光透射率优选为70％以下，更优选为50％以下。在此，透明基材12的颜色若使用在整个可见光范围内均匀地减少光的灰色，则能够实现景象、投影像的对比度提高，是优选的。作为优选的范围，在xyY表色系统中，可以为0.25≤x≤0.4、0.25≤y≤0.4，优选为0.27≤x≤0.38、0.27≤y≤0.38。
在使用灰色隐私玻璃的情况下，作为着色成分，优选在玻璃中包含Fe、Ti、Ce、Co、Se、Cr中的任一种。
作为构成第一透明基材11及第二透明基材12的透明树脂，可以使用固化性树脂的固化物或热塑性树脂，但优选热塑性树脂。作为热塑性树脂，可以使用聚碳酸酯、热塑性聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下记为PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯等)、三乙酰纤维素、环烯烃聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等。从耐候性和透明性的观点出发，优选聚碳酸酯、热塑性聚酯、环烯烃聚合物。
第一透明基材11及第二透明基材12优选为无双折射的透明基材。第一透明基材11及第二透明基材12的厚度只要是能够保持作为基材的耐久性的厚度即可。第一透明基材11及第二透明基材12的厚度例如可以为0.01mm以上，也可以为0.05mm以上，也可以是0.1mm以上。另外，第一透明基材11及第二透明基材12的厚度例如可以为10mm以下，也可以为5mm以下，也可以为0.5mm以下，也可以为0.3mm以下，也可以为0.15mm以下。
第一透明基材11及第二透明基材12的可见光正反射率在380～780nm的波长下分别为7％以上，这在得到清晰的影像方面是优选的。另外，第一透明基材11的表面(第一面P)及第二透明基材12的表面(第二面Q)的表面粗糙度(Ra)优选为1μm以下。
由于车辆的窗部大多为具有曲率的形状的情况，因此第一透明基材11及第二透明基材12优选为能够成形为具有曲率的形状的材料。此时，第一透明基材11和第二透明基材12成形为同样的形状。
(光散射片)
光散射片40具有第一透明膜31、第二透明膜32及光散射层41。光散射层41设置在第一透明膜31与第二透明膜32之间。作为一例，光散射层41具有在透明树脂42内分散有光散射材料43及光吸收材料(没有标号)的结构。
第一透明膜31及第二透明膜32可以是树脂膜，也可以是薄的玻璃膜。第一透明膜31的材料和第二透明膜32的材料可以相同，也可以不同。作为构成第一透明膜31及第二透明膜32的透明树脂，可以使用聚碳酸酯、热塑性聚酯、三乙酰纤维素、环烯烃聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等。
第一透明膜31及第二透明膜32的厚度分别优选能够应用卷对卷工艺的厚度。例如，优选为0.01～0.5mm，更优选为0.05～0.3mm，进一步优选为0.2mm以下。
作为光散射层41的透明树脂42，优选使用光固化性树脂(光固化性丙烯酸树脂、光固化性环氧树脂等)的固化物、热固化性树脂(热固化性丙烯酸树脂、热固化性环氧树脂等)的固化物、热塑性树脂(聚碳酸酯、热塑性聚酯、三乙酰纤维素、环烯烃聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等。此外，可举出聚烯烃树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、热塑性聚氨酯、离聚物树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(以下，记为EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(以下，记为PVB)、ETFE、热塑性硅酮等。)。从维持透明感以不损害透射型透明屏幕1的作为窗的功能的观点出发，透明树脂42的黄色指数优选为10以下，更优选为5以下。
作为光散射层41的光散射材料43，可以使用氧化钛(折射率：2.5～2.7)、氧化锆(折射率：2.4)、氧化铝(折射率：1.76)、氧化锌(折射率：2.0)、硫酸钡(折射率：1.64)、硫化锌(折射率：2.2)等高折射率材料的微粒。作为光散射材料43，也可以使用多孔二氧化硅(折射率：1.3以下)、中空二氧化硅(折射率：1.3以下)等低折射率材料的微粒。作为光散射材料43，也可以使用与透明树脂42的相溶性低的折射率不同的树脂材料、结晶化的1μm以下的树脂材料等。光散射材料43是通过折射率与成为粘合剂的透明树脂42不同而具有使光散射的功能的材料。许多树脂材料具有1.45～1.65的折射率，因此优选折射率与这些树脂材料相差0.15以上，更优选相差0.25以上，进一步优选相差0.5以上。作为光散射材料43，从高折射率的观点出发，特别优选氧化钛、氧化锆。
光散射材料43的比例在光散射层41的100质量％中优选为0.01～5质量％，更优选为0.1～2质量％。为了将光散射层41的全光线透射率调整得较高，光散射材料43的比例在光散射层41的100质量％中优选为0.01～0.1质量％。在相同的一次粒径的情况下，存在光散射材料的量多时雾度变高的倾向，但若为该范围，则容易将雾度调整为优选的范围。
作为光吸收材料，作为无机的着色材料，可以使用碳系的原材料(炭黑、纳米金刚石、富勒烯、碳纳米管、碳纳米角、石墨烯等)、钛黑、黑色二氧化硅，以及主要包含银的微粒材料(例如银的氮化物、硫化物以及氧化物)等。
从容易得到所希望的雾度及全光线透射率以及透明感的平衡的观点出发，光吸收材料优选为碳系的原材料及钛黑，更优选为炭黑及钛黑。
光吸收材料能够吸收在透射型透明屏幕1内作为不需要的杂散光传播的光的一部分，散射的光减少。因此，可抑制在透射型透明屏幕1中看上去白浊的现象，影像的对比度提高，影像的视觉辨认性提高。另外，从观察者201侧在透射型透明屏幕1的对面侧看到的景象的对比度也提高，景象的视觉辨认性也提高。特别是，在观察者201的视线中存在基于外光的100勒克斯以上的环境的情况下，显著地起到上述效果。
光吸收材料的粒径优选尽可能小。具体而言，在光吸收材料为微粒的情况下，微粒的平均一次粒径优选为1～200nm，更优选为1～100nm，进一步优选为1～60nm。另外，光吸收材料的平均一次粒径优选为光散射材料43的平均一次粒径以下。光吸收材料的平均一次粒径与光散射材料43的平均一次粒径之比(光吸收材料的平均一次粒径/光散射材料的平均一次粒径)优选为0.001～1。若光吸收材料的平均一次粒径/光散射材料的平均一次粒径为0.001～1，则能够在前方散射方向上高效地取出光，能够在维持透明感的同时提高屏幕增益。
光散射层41的厚度优选为1～200μm。若光散射层41的厚度为1μm以上，则可充分发挥光散射的效果。若光散射层41的厚度为200μm以下，则容易通过卷对卷工艺形成光散射层41。另外，在光散射层41的表面不是透射型透明屏幕1的最外层的情况下，光散射层41的表面可以是平坦的，也可以具有凹凸。
此外，光散射层41不限于如图1所示的光散射层41，也可以具有由透明层和在透明层的内部相互平行且以规定的间隔配置的多个光散射部构成的百叶结构。另外，光散射层41也可以通过体积全息图进行透射、偏转、漫射。也可以通过形成有开诺式全息图、其他凹凸表面的结构来进行偏转、散射、漫射。
而且，光散射片40也可以使用在高分子中分散有液晶的高分子分散型液晶(POLYMER DISPERSED LIQUID CRYSTAL：PDLC)来形成。通过以夹着使用了PDLC的光散射片40的方式配置一对透明导电层，并使施加于透明导电层的电压变化，能够形成能够通过切换透明状态与散射状态来进行调光的透射型透明屏幕1(以下，称为PDLC型透明屏幕。)。在使用PDLC型透明屏幕的影像显示系统中，在PDLC型透明屏幕为散射状态时，观察者202能够通过来自投影装置的投射从车外视觉辨认影像，在PDLC型透明屏幕为透射状态时，观察者201能够视觉辨认车外的景象。在PDLC型透明屏幕的透明状态下，雾度Hz优选为30％以下。另外，在散射状态下，屏幕增益G优选为0.05以上。
(接合层)
第一接合层21及第二接合层22是由粘接剂或粘合剂形成的层。粘接剂或粘合剂可以是包含溶剂的液状物。
作为粘接剂，可以使用热熔接性树脂、光固化性树脂、热固化性树脂等。作为粘合剂，可以使用丙烯酸系粘合剂、硅酮系粘合剂等。第一接合层21的材料和第二接合层22的材料可以相同，也可以不同。
在第一接合层21及第二接合层22为粘合剂的情况下，通过在第一透明基材11与第一透明膜31之间压接粘合剂的层，形成第一接合层21。另外，通过在第二透明基材12与第二透明膜32之间压接粘合剂的层，形成第二接合层22。在使用包含溶剂的液状物进行接合的情况下，在至少一方的接合面涂布液状物后，溶剂被除去而供于粘接或粘合。
此外，第一接合层21及/或第二接合层22也可以包含着色成分。作为着色成分，优选使用光吸收材料，由于第二接合层22分散有光吸收材料，由此能够兼顾观察者201的车外的景象的视觉辨认性和影像投影时的观察者202的视觉辨认性，特别优选。
此外，在作为第一透明基材11及第二透明基材12的优选的厚度采用5mm以下，作为第一透明膜31及第二透明膜32的厚度采用0.5mm以下，作为光散射层41的厚度采用1～200μm的情况下，第一接合层21及第二接合层22的厚度可以视为大致为0，因此透射型透明屏幕1的优选的厚度为6mm以下。通过将透射型透明屏幕1的厚度设为6mm以下，在未设置透明屏幕的车辆的窗部之后想要设置透射型透明屏幕1的情况下，无需实施大幅度的改造就能够更换窗部。
投影到透射型透明屏幕1的影像可以是静态图像，也可以是动态图像。另外，作为影像的种类，能够在侧窗显示广告、对歩行者的注意提醒、对乘坐共享车辆的驾驶员、利用用车服务的乗客的各种信息等。另外，能够在后窗对后车的驾驶员显示广告、注意提醒、各种信息。
接着，对透射型透明屏幕1的制作方法的一例进行说明。
光散射片40例如以下述方式制作。制备包含光固化性树脂、光散射材料43及光吸收材料的糊剂。在第一透明膜31的表面涂布糊剂，在糊剂上重叠第二透明膜32。
从第一透明膜31侧或第二透明膜32侧向糊剂照射光(紫外线等)，使光固化性树脂固化，通过形成在透明树脂42内分散有光散射材料43及光吸收材料的光散射层41，从而得到光散射片40。
此外，也可以以如下方式制作光散射片40。即，制备包含溶剂、热熔接性树脂、光散射材料43及光吸收材料的溶液。在此，“热熔接性树脂”是指通过热熔接显示接合性的在比较低的温度下软化的热塑性树脂。在第一透明膜31的表面涂布溶液，使其干燥，然后，重叠第二透明膜32，然后通过加热软化热熔接性树脂并冷却，得到光散射片40。
另外，也可以以如下方式制作光散射片40。即，通过将热塑性树脂、光散射材料43及光吸收材料挤出成形，形成光散射层41。例如，与用于形成第一透明膜31及第二透明膜32的热塑性树脂一起，通过三层挤出成形得到光散射片40。也可以使用母料方式形成光散射层41。即，预先将热塑性树脂、光散射材料43及光吸收材料熔融混炼来制作母料。然后，在挤出成形时，将母料和热塑性树脂熔融混炼并挤出，可以形成光散射层41。
透射型透明屏幕1通过经由第一接合层21及第二接合层22层叠光散射片40、第一透明基材11及第二透明基材12来制作。光散射片40与第一透明基材11的接合以及光散射片40与第二透明基材12的接合既可以同时进行，也可以依次进行。例如，在第一接合层21由固化性树脂的固化物构成的情况下，在作为光散射片40的接合面的第一透明膜31的表面与第一透明基材11的表面之间形成固化性树脂层，使固化性树脂固化而接合。对于第二接合层22也是同样的。
在第一接合层21由热熔接性树脂构成的情况下，在光散射片40的第一透明膜31的表面与第一透明基材11的表面之间形成热熔接性树脂层，对热熔接性树脂层进行加热加压而使其熔接，之后，进行冷却而接合。作为热熔接性树脂，可例示PVB、EVA。在第一接合层21为粘合性树脂的情况下，在光散射片40上的第一透明膜31的表面与第一透明基材11的表面之间形成粘合剂层，对粘合剂层进行加压来接合。对于第二接合层22也是同样的。
【实施例】
制作屏幕增益G及雾度Hz不同的三种透射型透明屏幕(以下，也称为透明屏幕。)1，作为投影装置100，使用投影仪(CASIO公司制，XJ-A257)，在各种条件下，测定视觉辨认性参数。此外，实施例中使用的投影装置100的亮度调整通过将可变式ND滤光器(Kenko制，Variable NDX)配置在投影仪的最外层透镜的紧后面来进行。
在图2示出了三种透明屏幕1(第一透明屏幕、第二透明屏幕、第三透明屏幕)的特性、测定条件等。在图2中，关于第一透明屏幕，示出例1，关于第二透明屏幕，示出例2，关于第三透明屏幕，示出例3。
此外，周边照度I[勒克斯：lx]是在不从投影仪射出光的条件下以距透明屏幕1的第二面Q1m的距离，使照度计的光检测部朝向天顶测定的。
(例1)通过以下的方法，制作了如图2所示的屏幕增益G为0.13、雾度Hz为20[％]、可见光透射率为58[％]的透明屏幕1。
在PVB(积水化学工业公司制，SP值：23.0(J/cm3)1/2，折射率1.49)的1-丁醇溶液(固体成分：10质量％)的26g(固体成分2.6g)中加入光散射微粒(氧化钛微粒，平均1次粒径：0.2μm，折射率2.6)的0.08g及光吸收材料(炭黑的乙酸丁酯分散液，固体成分：30质量％，炭黑的平均1次粒径：30nm)的0.08g(固体成分：0.024g)，一边脱气一边混炼10分钟，制备糊剂。
在透明的PET膜(东洋纺公司制，Cosmoshine(注册商标)A4300，厚度：125μm)的表面涂布上述得到的糊剂，使其干燥而形成厚度20μm的光散射层，得到光散射片。
将钠钙玻璃板(松浪玻璃公司制，厚度：3mm，Ra：0.005μm，可见光正反射率：8％)、PVB中间膜(厚度：375μm)、上述得到的光散射片、PVB中间膜(厚度：375μm)、钠钙玻璃板(厚度：3mm)依次层叠，进行真空加热压接，得到透明屏幕1。
另外，作为车外环境，使车外照度I变化为20～9000[lx]而进行测定(参照图2中的例1的(1)～(14))。然后，将投影仪在透明屏幕1上的投影面积A以0.059[m2]固定，使投影仪投影到A的光束B(以下，也称为“投影仪的照度”。)在40～2950(流明[lm])的范围内变化。此外，车外的照度I相当于第二表面Q侧的周边照度。
作为视觉辨认性参数，使用以下的式1。
视觉辨认性参数：ln(((B/A)/I)×G)···式1
式1所示的视觉辨认性参数(以下，也简称为“视觉辨认性参数”。)实质上包括相对于车外的照度的投影仪的照度程度和透明屏幕的屏幕增益G作为参数。
在例1中，由于雾度Hz比较小，因此(1)～(14)中的任一个，从车内的视觉辨认性(观察者201的车外的景象等的视觉辨认性)都良好。在视觉辨认性参数为3.9以下的情况下((1)～(9)的情况)，光晕不明显。另一方面，在(4)～(14)中，由于视觉辨认性参数的值为-1.5以上，因此从车外的视觉辨认性高。通过视觉辨认性参数为-1.5～3.9以下((4)～(9))，能够得到维持从车外的视觉辨认性并且抑制光晕的影像显示系统。
(例2)除了变更了上述糊剂中的光散射微粒及光吸收材料的浓度以外，与例1同样地，制作了如图2所示的屏幕增益G为0.06、雾度Hz为7[％]、可见光透射率为76[％]的透明屏幕1。设想的车外环境除了将车外照度I设为20～8000[lx]以外，与例1的情况相同。另外，投影仪的照度B的范围等也与例1的情况相同。
在例2中，由于雾度Hz比较小，因此在(1)～(14)中的任一个，从车内的视觉辨认性(观察者201的车外的景象等的视觉辨认性)都良好。在视觉辨认性参数为3.9以下的情况下((1)～(10)的情况)，光晕不明显。另一方面，在(6)～(14)中，由于视觉辨认性参数的值为-1.5以上，因此从车外的视觉辨认性高。通过视觉辨认性参数为-1.5～3.9以下((6)～(10))，能够得到维持从车外的视觉辨认性并且抑制光晕的影像显示系统。
(例3)除了变更了上述糊剂中的光散射微粒及光吸收材料的浓度以外，与例1同样地，制作了如图2所示的屏幕增益G为0.22、雾度Hz为48[％]、可见光透射率为46[％]的透明屏幕1。设想的车外环境除了将车外照度I设为20～12000[lx]以外，与例1的情况相同。另外，投影仪的照度B的范围等也与例1的情况相同。
在例3中，由于雾度Hz比较大，因此在(1)～(14)中的任一个，从车内的视觉辨认性(观察者201的车外的景象等的视觉辨认性)都不好。在视觉辨认性参数为3.9以下的情况下((1)～(8)的情况)，光晕不明显。另一方面，在(3)～(14)中，由于视觉辨认性参数的值为-1.5以上，因此从车外的视觉辨认性高。通过视觉辨认性参数为-1.5～3.9以下((3)～(8))，能够得到维持从车外的视觉辨认性并且抑制了光晕的影像显示系统。
在例1～3的任一个中，通过将视觉辨认性参数设为式1的范围内，能够实现维持从车外的视觉辨认性并且抑制了光晕的影像显示系统。视觉辨认性参数的下限值优选为-1.4以上，视觉辨认性参数的上限值优选为3.7以下。
实施方式2.
图3是表示第二实施方式的影像显示系统中的透射型透明屏幕的剖视图。影像显示系统包括透射型透明屏幕2和投影装置(未图示)。
透射型透明屏幕2包括第二透明基材12及光散射片40。第二透明基材12和光散射片40由第二接合层22接合。
透射型透明屏幕2使第一面P侧的景象以第二面Q侧的观察者202能够视觉辨认的方式透射。另外，透射型透明屏幕2使第二面Q侧的景象以第一面P侧的观察者201能够视觉辨认的方式透射。而且，透射型透明屏幕2将从第一面P侧投射的影像光以能够作为影像视觉辨认的方式显示给第二面侧的观察者。
透射型透明屏幕2相当于从第一实施方式的透射型透明屏幕1除去了第一透明基材11的屏幕。作为透射型透明屏幕2的应用例，例如有第二透明基材12是现有的窗玻璃等的情况。即，设想光散射片40贴附于现有的窗玻璃等的应用例。
另外，也可以形成从第一实施方式的透射型透明屏幕1除去了第二透明基材12的透射型透明屏幕。
实施方式3.
图4是表示第三实施方式的影像显示系统中的透射型透明屏幕的剖视图。影像显示系统包括透射型透明屏幕3和投影装置(未图示)。
透射型透明屏幕3相当于从第一实施方式的透射型透明屏幕1除去了第一透明基材11及第二透明基材12的屏幕。透射型透明屏幕3能够使用粘接层贴附于现有的窗玻璃等。
(应用例1)
接着，对透射型透明屏幕1的应用例进行说明。在图5中示出了透射型透明屏幕1应用于乘用车400的后窗401的示例。在图5(A)示出了乘用车400的车内的情况。在图5(B)示出了从乘用车400的后方观察乘用车400的情况。此外，虽然例示了透射型透明屏幕1应用于乘用车400的后窗401的情况，但也可以设置于后车门玻璃、后风挡玻璃、前车门玻璃、车顶、前玻璃等后窗401以外的窗。
如上所述，在设置于车内的投影装置(未图示)的关闭状态下，观察者201的外部的景象的视觉辨认性良好。即，观察者201能够在白天等经由后窗401视觉辨认性良好地观察外部(透射型透明屏幕的外侧)的景象。
另外，如上所述，在设置于车内的投影装置的开启状态(投射影像光的状态)下，观察者202的影像的视觉辨认性良好。即，观察者202在夜间等，能够视觉辨认性良好地观察透射型透明屏幕1的影像。
(应用例2)
图6是表示影像显示系统的其他应用例的系统结构图。在图6所示的示例中，影像显示系统搭载于作为车辆的一例的乘用车400。透射型透明屏幕1例如设置于乘用车400的后窗401。作为投影装置100的一例的投影仪101与车载的计算机402连接。计算机402可以是发动机控制单元(ECU)，也可以是后安装的计算机(例如，单板计算机)。
在车辆搭载的用途中，投影仪101优选为小型轻量。例如，投影仪101的重量优选为3kg以下。此外，优选为小型轻量不限于搭载于车辆的情况，在设置于车辆以外的比较窄的区域内的情况下也是同样的。
另外，投影仪101的投影距离为100cm以下这一点，使在车辆这样的窄的区域内也能够搭载投影仪101，因此是优选的。
在应用例2中，在乘用车400设置照度传感器410。照度传感器410至少设置在能够检测车外的照度的位置。另外，从乘用车400的车轴向计算机402输入车速信号。
计算机402能够基于车速信号掌握乘用车400的速度(移动速度)。计算机402在基于乘用车400的速度检测到乘用车400停止时，对投影仪101指示影像的投影的开始。另外，计算机402在乘用车400的速度成为规定值以上时，对投影仪101指示影像的投影的结束。规定值例如为时速1～30km。
此外，计算机402若能够输入车速信号以外的与乘用车400的速度相关的信息，也可以使用该信息。在乘用车400搭载有GPS功能的情况下，作为车速信号以外的信息，也可以根据基于GPS功能的乘用车400的位置信息来计算乘用车400的速度。
另外，计算机402在照度传感器410检测出的车外的照度成为规定值以下时，对投影仪101指示影像的投影的开始。另外，计算机402在照度超过规定值时，对投影仪101指示影像的投影的结束。规定值例如为1～500lx。
在想要简便地进行与车外的明亮度相对应的影像的投影的开始/结束的控制的情况下，也可以是预先在计算机中输入日落时刻、日出时刻等，基于规定的时刻来控制投影的开始/结束的方式。另外，也可以以与前照灯的自动照明信号、小照明信号联动的形式来控制投影的开始/结束。
此外，计算机402也可以同时进行基于乘用车400的速度的投影仪101的投影开始/投影结束的控制和基于照度的投影仪101的投影开始/投影结束的控制，但也可以仅进行任一方。
另外，在计算机402构成为能够输入点火钥匙的信息、用于发动机起动的按钮的信息的情况下，计算机402也可以以点火钥匙成为开启状态(例如，发动机起动状态或辅助电源开启状态)、或者通过按钮成为开启状态为条件，进行投影仪101的投影开始的控制。另外，计算机402也可以在点火钥匙成为断开状态(例如，发动机停止状态或辅助电源断开状态)、或者通过按钮而成为断开状态时，使投影仪101的投影结束。此外，辅助电源的开启状态是从辅助电源供给电力的状态。
(应用例3)
图7是表示影像显示系统的又一其他应用例的系统结构图。在图7所示的示例中，透射型透明屏幕1例如设置于乘用车400的后窗。作为投影装置100的一例的投影仪101与车载的计算机402连接。计算机402也可以是发动机控制单元(ECU)。应用例3应用于搭载有无线通信模块403的乘用车400。另外，无线通信模块403具有GPS功能。
GPS天线及接收机可以是与无线通信模块403一体型，也可以是与无线通信模块403分离并经由USB等连接的形式。
在应用例3中，影像显示系统还包括无线通信网络501及服务器601。作为无线通信网络的方式，可例示3G、4G(LTE)或者5G。无线通信模块403与计算机402电连接，能够经由无线通信网络501与服务器601通信。即，服务器601是云环境中的服务器(云服务器)。服务器601存储多种影像数据。
服务器601能够经由互联网502与计算机(在本例中，为个人计算机602)通信。个人计算机602经由互联网502向服务器601上传影像数据。
计算机402在辅助电源成为开启状态时，经由无线通信模块403向服务器601请求影像数据。服务器601响应于请求，经由无线通信网络501及无线通信模块403向计算机402供给影像数据。计算机402向投影仪101提供影像数据。投影仪101向透射型透明屏幕1投射基于影像数据的影像。
在从服务器601向计算机402下载影像数据时，可以是将预先存储于计算机402的影像数据全部覆盖的形式，另外，也可以是仅下载预先存储的影像数据与上传到服务器601的新的影像数据的差量的形式。
此外，投影仪101、计算机402、无线通信模块403不一定需要与辅助电源联动，也可以是与车辆的电池直接连接的形式。
由于无线通信模块403具有GPS功能，因此计算机402能够经由无线通信模块403掌握乘用车400的位置。因此，也可以是计算机402将适合乘用车400的位置的影像显示于透射型透明屏幕1的使用方法。例如，在计算机402中，预先设定规定的位置范围与影像的种类建立对应的数据。另外，在服务器601中，预先从例如个人计算机602上传与各个位置范围建立对应的影像的影像数据并存储。然后，计算机402在检测到乘用车400的位置是与当前显示的影像不同的影像所对应的位置时，向服务器601请求不同的影像。计算机402使投影仪101投影基于服务器601响应于请求而供给的新的影像数据的影像。
此外，在乘用车400搭载有具有GPS功能的无线通信模块403的情况下，计算机402能够使用搭载有无线通信模块403的GPS功能，执行上述的应用例2中的乘用车400的速度的检测。
此外，在此引用2019年8月29日申请的日本专利申请2019-156656号的说明书、发明要求保护的范围、附图及摘要的全部内容，作为本发明的说明书的公开而引入。
标号说明
1、2、3 透射型透明屏幕(透明屏幕)；
11 第一透明基材；
12 第二透明基材；
21 第一接合层；
22 第二接合层；
31 第一透明膜；
32 第二透明膜；
40 光散射片；
41 光散射层；
42 透明树脂；
43 光散射材料；
100 投影装置；
101 投影仪；
201、202 观察者；
400 乘用车；
401 后窗；
402 计算机；
403 无线通信模块；
410 照度传感器；
501 无线通信网络；
502 互联网；
601 服务器；
602 个人计算机。

Claims (18)

1.一种影像显示系统，具备：
投影装置；及
透射型的透明屏幕，具有第一表面和与该第一表面相反一侧的第二表面，具有5[％]以上的可见光透射率，并且将从设置于所述第一表面侧的所述投影装置投影的影像以能够作为影像视觉辨认的方式显示给第二表面侧的观察者，其中，
所述影像显示系统满足下述式1，
-1.5≤ln(((B/A)/I)×G)≤3.9···式1
在式1中，A表示所述投影装置的投影面积[m2]，B表示所述投影装置投影到所述A的光束[lm]，I表示所述第二表面侧的周边照度[lx]，G表示所述透明屏幕的屏幕增益。
2.根据权利要求1所述的影像显示系统，其中，
所述投影装置具有亮度调整功能。
3.根据权利要求1或2所述的影像显示系统，其中，
所述透明屏幕的雾度Hz为30[％]以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的影像显示系统，其中，
所述屏幕增益G为0.05以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的影像显示系统，其中，
所述透明屏幕具备在使光散射的第一状态和使光透射的第二状态之间屏幕增益G及雾度Hz发生变化的调光层，在所述第一状态下，屏幕增益G为0.05以上，在所述第二状态下，雾度Hz为30[％]以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的影像显示系统，其中，
所述透明屏幕包括第一透明基材、第二透明基材及光散射片，所述第一透明基材和所述光散射片由第一接合层接合，所述第二透明基材和所述光散射片由第二接合层接合。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的影像显示系统，其中，
在所述第一表面侧设置有第一透明基材，在所述第二表面侧设置有第二透明基材，
所述第二透明基材的颜色为灰色(在整个可见光范围内均匀(在xyY表色系统中，0.25≤x≤0.4，0.25≤y≤0.4))。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的影像显示系统，其中，
所述透明屏幕的厚度为6[mm]以下。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的影像显示系统，其中，
所述投影装置为投影仪，投影距离为100[cm]以下。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的影像显示系统，其中，
所述投影装置的重量为3[kg]以下。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的影像显示系统，其中，
所述影像显示系统具备检测所述周边照度I的传感器。
12.根据权利要求11所述的影像显示系统，其中，
若所述周边照度I成为规定值以下，则开始影像的投影，若所述周边照度I超过规定值，则结束影像的投影。
13.根据权利要求12所述的影像显示系统，其中，
所述规定值为1～500[lx]。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的影像显示系统，其中，
所述透明屏幕设置于车辆的窗部。
15.根据权利要求14所述的影像显示系统，其中，
若所述车辆停止，则开始影像的投影，若所述车辆的移动速度成为规定值以上，则结束影像的投影。
16.根据权利要求15所述的影像显示系统，其中，
所述规定值为1～30[km/毎小时]。
17.根据权利要求14～16中任一项所述的影像显示系统，其中，
所述影像显示系统还具备：云服务器，存储影像数据；及通信模块，与所述投影装置连接，并与所述云服务器收发影像数据，
所述投影装置与所述通信模块电连接，
在从所述车辆的辅助电源开始供给电力的定时，所述通信模块从所述云服务器取得影像数据。
18.根据权利要求17所述的影像显示系统，其中，
所述通信模块具备GPS功能，
在所述云服务器存储有与多个位置范围分别对应的影像数据，
所述影像显示系统将与由所述GPS功能确定的位置信息对应的影像显示于所述透明屏幕。
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