DE112018006492T5

DE112018006492T5 - Transparenter Bildschirm, laminierte Platte zur Videoprojektion und Videoanzeigesystem

Info

Publication number: DE112018006492T5
Application number: DE112018006492.1T
Authority: DE
Inventors: Naruki YAMADA; Yukihiro Tao; Tsuneo Ichimatsu
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2020-10-22
Also published as: JP7167941B2; CN111556983A; WO2019123896A1; US11531147B2; JPWO2019123896A1; US20200271832A1; CN111556983B

Abstract

Es wird ein transparenter Bildschirm bereitgestellt, der eine Richtung, bei der ein Lichtfleck festgestellt wird, und eine Richtung, bei der ein helles Video betrachtet werden kann, trennen kann, und eine Richtung bereitstellt, bei der ein Video vollständig hell betrachtet werden kann.Ein transparenter Bildschirm umfasst eine erste transparente Schicht, eine reflektierende Schicht, die projiziertes Videolicht reflektiert, eine zweite transparente Schicht, die gegenüber der ersten transparenten Schicht in Bezug auf die reflektierende Schicht angeordnet ist, so dass ein Hintergrund durch diese sichtbar gemacht wird; wobei die reflektierende Schicht eine Mehrzahl von geneigten reflektierenden Oberflächen aufweist, wobei jede der geneigten reflektierenden Oberflächen zu einer Referenzoberfläche geneigt ist, die eine Oberfläche der ersten transparenten Schicht gegenüber der reflektierenden Schicht ist; wobei jede der geneigten reflektierenden Oberflächen mit einer Konkavität-Konvexität versehen ist und betrachtet von einer senkrechten Richtung der Referenzoberfläche in einer Streifenform ausgebildet ist, und wobei die geneigten reflektierenden Oberflächen so ausgebildet sind, dass sie Winkel zu der Referenzoberfläche aufweisen, wobei sich der Winkel mit zufälligen Variationen in einem Bereich in Bezug auf einen bestimmten Zentralwinkel ändert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen transparenten Bildschirm, eine laminierte Platte zur Videoprojektion, ein Videoanzeigesystem und ein Verfahren zur Herstellung des transparenten Bildschirms.
STAND DER TECHNIK
Die in dem folgenden Patentdokument 1 offenbarte Videoprojektionsstruktur umfasst eine erste transparente Schicht mit einer zufälligen Konkavität-Konvexität auf einer Oberfläche davon, einen reflektierenden Film, der auf der Oberfläche der ersten transparenten Schicht mit der zufälligen Konkavität-Konvexität darauf ausgebildet ist; und eine zweite transparente Schicht, die auf dem reflektierenden Film ausgebildet ist. Die Videoprojektionsstruktur dient als transparentes Fenster, wenn kein Video projiziert wird. Andererseits dient die Videoprojektionsstruktur als Bildschirm, wenn ein Video projiziert wird.
DOKUMENT DES STANDES DER TECHNIK
PATENTDOKUMENT
Patentdokument 1: WO 2015/186668
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Die 24 ist eine Ansicht, die einen herkömmlichen transparenten Bildschirm zeigt. Der transparente Bildschirm 120 zeigt in der Richtung eines Betrachters 113 ein Video an, das von einem Projektor 112 projiziert wird. Der transparente Bildschirm 120 umfasst eine erste transparente Schicht 132, eine reflektierende Schicht 133, die projiziertes Videolicht reflektiert, und eine zweite transparente Schicht 135, die auf einer Seite gegenüber der ersten transparenten Schicht 132 in Bezug auf die reflektierende Schicht 133 angeordnet ist. Die erste transparente Schicht 132 weist eine Konkavität-Konvexität auf einer flachen Oberfläche davon in Kontakt mit der reflektierenden Schicht 133 auf. Die reflektierende Schicht 133 ist entlang der Konkavität-Konvexität angeordnet.
Solche transparenten Bildschirme unterliegen einem Phänomen, das manchmal als Lichtfleck („hot spot“) bezeichnet wird. Der Lichtfleck ist ein Phänomen, bei dem dann, wenn ein Video von einem Projektor auf einen Bildschirm projiziert wird, der Bildschirm in einem zentralen Abschnitt davon hell leuchtet. Der Lichtfleck wird durch eine reguläre Reflexion von einfallendem Licht auf einer Oberfläche des Bildschirms in Kontakt mit atmosphärischer Luft erzeugt und ist in der Richtung einer regulären Reflexion sichtbar.
Bei den herkömmlichen Bildschirmen sind eine Richtung, bei der ein Lichtfleck sichtbar ist, und eine Richtung, in der ein helles Video sichtbar ist, dieselbe Richtung. Bei herkömmlichen Bildschirmen gab es keine Richtung, bei der ein gesamtes Video hell sichtbar ist. Wenn ein Video von einer Richtung betrachtet wird, ist die Differenz zwischen der Helligkeit in einem zentralen Abschnitt eines Videos und der Helligkeit in einem Randabschnitt des Videos signifikant.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen transparenten Bildschirm bereitzustellen, der eine Richtung, bei der ein Lichtfleck sichtbar ist, und eine Richtung, bei der ein helles Video betrachtet werden kann, trennen kann und eine Richtung bereitstellt, bei der ein Video vollständig hell betrachtet werden kann.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Die vorliegende Erfindung stellt einen transparenten Bildschirm bereit, der eine erste transparente Schicht, eine reflektierende Schicht, die projiziertes Videolicht reflektiert, eine zweite transparente Schicht, die gegenüber der ersten transparenten Schicht in Bezug auf die reflektierende Schicht angeordnet ist, so dass ein Hintergrund durch diese sichtbar gemacht wird, umfasst; wobei die reflektierende Schicht eine Mehrzahl von geneigten reflektierenden Oberflächen aufweist, wobei jede der geneigten reflektierenden Oberflächen zu einer Referenzoberfläche geneigt ist, die eine Oberfläche der ersten transparenten Schicht gegenüber der reflektierenden Schicht ist; wobei jede der geneigten reflektierenden Oberflächen mit einer Konkavität-Konvexität versehen ist und betrachtet von einer senkrechten Richtung der Referenzoberfläche in einer Streifenform ausgebildet ist; und wobei die geneigten reflektierenden Oberflächen so ausgebildet sind, dass sie Winkel zu der Referenzoberfläche aufweisen, wobei sich die Winkel mit zufälligen Variationen in einem bestimmten Bereichsausmaß in Bezug auf einen bestimmten Zentralwinkel ändern.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung eines transparenten Bildschirms bereit, der eine erste transparente Schicht, eine reflektierende Schicht, die projiziertes Videolicht reflektiert, und eine zweite transparente Schicht, die gegenüber der ersten transparenten Schicht in Bezug auf die reflektierende Schicht angeordnet ist, so dass ein Hintergrund durch diese sichtbar gemacht wird, umfasst; wobei das Verfahren einen Schritt des Bildens einer Mehrzahl von geneigten Oberflächen auf einer Oberfläche der ersten transparenten Schicht gegenüber einer Referenzoberfläche, die eine Oberfläche der ersten transparenten Schicht gegenüber der reflektierenden Schicht ist, wobei die geneigten Oberflächen zu der Referenzoberfläche geneigt sind und betrachtet von einer senkrechten Richtung der Referenzoberfläche in einer Streifenform ausgebildet sind; einen Schritt des Versehens von jeder der geneigten Oberflächen mit einer Konkavität-Konvexität; einen Schritt des Anordnens der reflektierenden Schicht in Kontakt mit der Konkavität-Konvexität; und einen Schritt des Anordnens einer zweiten transparenten Schicht, so dass eine Konkavität-Konvexität der reflektierenden Schicht gefüllt wird, umfasst; wobei die geneigten reflektierenden Oberflächen so ausgebildet sind, dass sie Winkel zu der Referenzoberfläche aufweisen, wobei sich die Winkel mit zufälligen Variationen in einem bestimmten Bereichsausmaß in Bezug auf einen bestimmten Zentralwinkel ändern.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein transparenter Bildschirm bereitgestellt werden, der eine Richtung, bei der ein Lichtfleck sichtbar ist, und eine Richtung, bei der ein helles Video betrachtet werden kann, trennen kann und eine Richtung bereitstellt, bei der ein Video vollständig hell betrachtet werden kann.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform des Videoanzeigesystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform des transparenten Bildschirms zeigt.
3 ist ein schematisches Diagramm, das einen Weg zeigt, bei dem Videolicht, das von einem Projektor projiziert wird, auf einer geneigten reflektierenden Oberfläche reflektiert wird und einen Betrachter erreicht.
4 ist eine schematische Ansicht, die zeigt, dass der Durchlass von Hintergrunddurchlasslicht gemäß Positionen variiert, bei denen das Hintergrunddurchlasslicht durch den transparenten Bildschirm durchgelassen wird.
5 ist eine schematische Ansicht, die zeigt, dass der Durchlass von Hintergrunddurchlasslicht gemäß Positionen variiert, bei denen das Hintergrunddurchlasslicht durch den transparenten Bildschirm durchgelassen wird.
6 ist ein Graph, der die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 1 zeigt.
7 ist ein Graph, der die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 2 zeigt.
8 ist ein Graph, der die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 3 zeigt.
9 ist ein Graph, der die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 4 zeigt.
10 ist ein Graph, der die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 5 zeigt.
11 ist ein Graph, der die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 6 zeigt.
12 ist ein Graph, der die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 7 zeigt.
13 ist ein Graph, der die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 8 zeigt.
14 ist ein Graph, der die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 9 zeigt.
15 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für die Positionsbeziehung zwischen dem transparenten Bildschirm aus einer laminierten Platte zur Videoprojektion, einem Projektor und einem Betrachter, betrachtet von der Vorderseite eines Fahrzeugs, zeigt.
16 ist eine schematische Ansicht, die ein weiteres Beispiel für die Positionsbeziehung zwischen dem transparenten Bildschirm aus der laminierten Platte zur Videoprojektion, dem Projektor und dem Betrachter, betrachtet von der Vorderseite eines Fahrzeugs, zeigt.
17 ist eine schematische Ansicht, die ein weiteres Beispiel für die Positionsbeziehung zwischen dem transparenten Bildschirm aus der laminierten Platte zur Videoprojektion, dem Projektor und dem Betrachter, betrachtet von der Vorderseite eines Fahrzeugs, zeigt.
18 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zur Herstellung des transparenten Bildschirms gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
19 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Schritts des Bildens einer Mehrzahl von geneigten Oberflächen in einer Streifenform auf einer ersten transparenten Schicht zeigt.
20 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Schritts des Bereitstellens einer Konkavität-Konvexität für jede der geneigten Oberflächen der ersten transparenten Schicht zeigt.
21 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Schritts des Bildens einer reflektierenden Schicht zeigt.
22 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Schritts des Bildens einer zweiten transparenten Schicht zeigt.
23 ist eine schematische Ansicht, die eine Modifizierung des Videoanzeigesystems zeigt.
24 ist eine schematische Ansicht, die einen herkömmlichen transparenten Bildschirm zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden Ausführungsformen, in denen die vorliegende Erfindung implementiert wird, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der Beschreibung wird eine Betrachterseite als Vorderseite auf der Basis eines transparenten Bildschirms bezeichnet, während eine dem Betrachter gegenüberliegende Seite als Rückseite auf der Basis des transparenten Bildschirms bezeichnet wird. In den jeweiligen Figuren werden ähnliche oder entsprechende Elemente oder Teile durch ähnliche oder entsprechende Bezugszeichen bezeichnet.
(Videoanzeigesystem)
Die 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform des Videoanzeigesystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In der 1 ist die Struktur eines transparenten Bildschirms 20 vergrößert gezeigt.
Das Videoanzeigesystem 10 umfasst eine laminierte Platte 11 für eine Videoprojektion, durch die ein Hintergrund sichtbar ist, und einen Projektor 12, der ein Video auf die laminierte Platte 11 projiziert. Der Projektor 12 kann ein typischer Projektor sein.
(Laminierte Platte zur Videoprojektion)
Die laminierte Platte 11 zeigt für einen Betrachter 13 auf der Vorderseite ein Video, das von der Vorderseite projiziert wird, und ermöglicht, dass ein Hintergrund auf der Rückseite für den Betrachter 13 auf der Vorderseite durch diese sichtbar ist. Es ist ausreichend, dass der Hintergrund auf der Rückseite sichtbar ist, wenn kein Video projiziert wird. Der Hintergrund auf der Rückseite kann sichtbar oder unsichtbar sein, wenn ein Video projiziert wird.
Die laminierte Platte 11 umfasst eine vorwärts gerichtete Oberfläche (vordere Oberfläche 11a) in Kontakt mit der atmosphärischen Luft und eine rückwärts gerichtete Oberfläche (hintere Oberfläche 11b) in Kontakt mit der atmosphärischen Luft. Einfallendes Licht IL unterliegt einer regulären Reflexion auf der vorderen Oberfläche 11a oder der hinteren Oberfläche 11b, so dass ein Lichtfleck verursacht wird. Der Lichtfleck wird an einer Position in einer Richtung der regulären Reflexion festgestellt (beispielsweise einer Position, an der sich ein durch gestrichelte Linien dargestellter Betrachter 14 befindet) und wird nicht an irgendwelchen anderen Positionen festgestellt (beispielsweise einer Position, an der sich der durch durchgezogene Linien dargestellte Betrachter 13 befindet).
Die laminierte Platte 11 kann entweder eine flache Platte oder eine gekrümmte Platte sein. Wenn die laminierte Platte eine gekrümmte Platte ist, kann die gekrümmte Platte entweder eine Platte, die in der Richtung des Betrachters 13 konvex ist, oder eine Platte sein, die in der Richtung des Betrachters 13 konkav ist.
Bezüglich der Verwendung der laminierten Platte 11 gibt es keine Beschränkung. Beispiele für die laminierte Platte umfassen eine Fensterscheibe für ein Fahrzeug, wie z.B. ein Automobil oder Kraftfahrzeug oder ein Schienenfahrzeug, eine Fensterscheibe für ein Gebäude, eine Fensterscheibe für ein Schaufenster, eine Fensterscheibe für eine Kühltheke und eine Trennwand zur Abtrennung in einem Fahrzeug oder in einem Gebäude.
Die laminierte Platte 11 umfasst den transparenten Bildschirm 20, eine erste transparente Platte 21, die auf einer Seite des transparenten Bildschirms 20 (beispielsweise einer Rückseite) angeordnet ist und eine zweite transparente Platte 22, die auf der Seite des transparenten Bildschirms 20 (beispielsweise einer Vorderseite) angeordnet ist.
Der transparente Bildschirm 20 zeigt dem Betrachter 13 auf der Vorderseite ein Video an, das von der Vorderseite projiziert wird, und ermöglicht, dass ein Hintergrund auf der Rückseite für den Betrachter 13 auf der Vorderseite durch diesen sichtbar ist. Die Struktur des transparenten Bildschirms 20 wird später beschrieben.
(Transparente Platte)
Jede der ersten transparenten Platte 21 und der zweiten transparenten Platte 22 kann beispielsweise eine Glasplatte sein. In diesem Fall bildet die laminierte Platte 11 ein laminiertes Glas. Das Verfahren zur Herstellung des laminierten Glases kann z.B. die folgenden Schritte (1) bis (3) umfassen. (1) Ein Laminat, bei dem eine Glasplatte als die erste transparente Platte 21, eine erste Haftschicht 23, der transparente Bildschirm 20, eine zweite Haftschicht 24 und eine Glasplatte als die zweite transparente Platte 22 in dieser Reihenfolge gestapelt sind, wird in einen Vakuumbeutel eingebracht. Die Stapelreihenfolge kann umgekehrt werden. (2) Während das Innere des Vakuumbeutels mit dem darin eingebrachten Laminat evakuiert wird, wird der Vakuumbeutel mit Druck beaufschlagt und beispielsweise in einem Atmosphärenofen erwärmt. (3) Das aus dem Vakuumbeutel entnommene Laminat wird in einem Autoklaven mit Druck beaufschlagt und erwärmt.
Beispiele des Glases für die Glasplatten umfassen ein Natronkalkglas, ein Aluminosilikatglas, ein alkalifreies Glas, ein Borosilikatglas. Das Glas kann entweder ein ungehärtetes Glas oder ein gehärtetes Glas sein. Das ungehärtete Glas ist ein Glas, das durch Formen eines geschmolzenen Glases zu einer Plattenform und Wärmebehandeln des gebildeten Glases erhalten wird. Beispiele für das Formverfahren umfassen ein Floatverfahren und ein Verschmelzungsverfahren. Das gehärtete Glas kann entweder ein physikalisch gehärtetes Glas oder ein chemisch gehärtetes Glas sein. Das physikalisch gehärtete Glas weist eine Glasoberfläche auf, die durch Abschrecken einer gleichmäßig erwärmten Glasplatte von einer Temperatur in der Umgebung des Erweichungspunkts und Nutzen einer Temperaturdifferenz zwischen der Glasoberfläche und dem Inneren des Glases zum Erzeugen von Druckspannungen in der Glasoberfläche gehärtet worden ist. Das chemisch gehärtete Glas weist eine Glasoberfläche auf, die durch Nutzen beispielsweise eines lonenaustauschverfahrens zum Erzeugen von Druckspannungen in der Glasoberfläche gehärtet worden ist.
Jede der Glasplatten kann entweder eine flache Platte oder eine gekrümmte Platte sein. Eine flache Platte kann durch Schwerkraftbiegen und Pressbiegen zu einer gekrümmten Platte gebogen werden. Während des Biegens kann jede der Glasplatten eine Glasoberfläche aufweisen, die durch Abschrecken einer gleichmäßig erwärmten Glasplatte von einer Temperatur in der Umgebung des Erweichungspunkts und Nutzen einer Temperaturdifferenz zwischen der Glasoberfläche und dem Inneren des Glases zum Erzeugen von Druckspannungen in der Glasoberfläche erhalten wird. In diesem Fall wird ein physikalisch gehärtetes Glas erhalten. Ein chemisch gehärtetes Glas wird beispielsweise durch Nutzen eines lonenaustauschverfahrens zum Erzeugen von Druckspannungen in der Glasoberfläche nach dem Biegen erhalten.
Bezüglich der Dicke der Glasplatten gibt es keine Beschränkung. Die Glasplatten weisen beispielsweise eine Dicke von 0,1 mm bis 20 mm auf. Es sollte beachtet werden, dass in den Zahlenbereichen mit einem Ausdruck, der das Wort „bis“ umfasst, die Ober- und die Untergrenze vor und nach dem Wort „bis“ einbezogen sind.
Jede der ersten transparenten Platte 21 und der zweiten transparenten Platte 22 kann eine Harz- bzw. Kunststoffplatte sein. Eine der ersten transparenten Platte 21 und der zweiten transparenten Platte 22 kann eine Glasplatte sein, während die andere eine Harzplatte sein kann. Die laminierte Platte 11 kann mindestens drei transparente Platten umfassen. Die laminierte Platte kann so ausgebildet sein, dass sie den transparenten Bildschirm 20 aufweist, der durch die erste Haftschicht 23 mit der ersten transparenten Platte 21 verbunden ist, ohne die zweite transparente Platte 22 zu umfassen. Die laminierte Platte kann so ausgebildet sein, dass sie den transparenten Bildschirm 20 aufweist, der durch die zweite Haftschicht 24 mit der ersten transparenten Platte 22 verbunden ist, ohne die erste transparente Platte 21 zu umfassen.
(Haftschicht)
Die erste Haftschicht 23 verbindet die erste transparente Platte 21 und den transparenten Bildschirm 20. Die zweite Haftschicht 24 verbindet die zweite transparente Platte 22 und den transparenten Bildschirm 20. Es gibt keine Beschränkung bezüglich der Dicke von jeder der ersten Haftschicht 23 und der zweiten Haftschicht 24. Jede der ersten Haftschicht 23 und der zweiten Haftschicht 24 weist eine Dicke von z.B. 0,01 mm bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,3 mm bis 0,8 mm auf.
Obwohl die erste Haftschicht 23 und die zweite Haftschicht 24 aus verschiedenen Materialien hergestellt sein können, sind beide Schichten vorzugsweise aus dem gleichen Material hergestellt. Die erste Haftschicht 23 und die zweite Haftschicht 24 können beispielsweise aus einem thermoplastischen Harz, einem wärmeaushärtenden Harz oder einem Ultraviolett-aushärtbaren Harz hergestellt sein. Beide Schichten sind aus mindestens einer Art, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Polymer auf Vinylbasis, einem Copolymer auf Ethylen-Vinyl-Basis, einem Copolymer auf Styrolbasis, einem Copolymer auf Cycloolefinbasis, einem Polyurethanharz, einem Urethanacrylatharz, einem fluorierten Harz und einem Acrylharz, hergestellt.
Das thermoplastische Harz kann als typisches Beispiel ein Polyvinylbutyralharz (PVB) oder ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymerharz (EVA) sein. Das wärmeaushärtende Harz kann als typisches Beispiel ein Urethanacrylatharz sein. In dem Fall eines thermoplastischen Harzes oder eines wärmeaushärtenden Harzes wird das Verbinden durch Bestrahlen mit Ultraviolettlicht durchgeführt. Das Urethanacrylatharz ist ebenfalls durch Ultraviolettlicht aushärtbar.
Jede der ersten Haftschicht 23 und der zweiten Haftschicht 24 ist im Hinblick sowohl auf eine hervorragende Haftfestigkeit zwischen dem transparenten Bildschirm 20 und der ersten transparenten Platte 21 und/oder der zweiten transparenten Platte 22 als auch auf eine hervorragende Transparenz vorzugsweise aus mindestens einer Art, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Acrylharz, einem Silikonharz und einem Urethanacrylatharz, hergestellt.
(Transparenter Bildschirm)
Die transparente Platte 20 weist einen Trübungswert von höchstens 10 %, vorzugsweise 0,1 % bis 2 % auf, da sie dann eine Transparenz aufweist, die ausreichend ist, um einen Hintergrund gut sichtbar zu machen. Der Trübungswert einer Glasplatte, die als die erste transparente Platte 21 und die zweite transparente Platte 22 verwendet wird, beträgt normalerweise höchstens 1 %.
Der Trübungswert wird gemäß „Japanese Industrial Standards“ (JIS) K7136 gemessen. Der Trübungswert wird als Prozentsatz des durchgelassenen Lichts ermittelt, das durch Vorwärtsstreuung um mindestens 2,5° von dem einfallenden Licht abweicht, und zwar von dem durchgelassenen Licht, das durch eine Testplatte als Messgegenstand in der Dickenrichtung der Testplatte durchgelassen worden ist. Als Lichtquelle, die zum Messen des Trübungswerts verwendet wird, kann eine D65-Lichtquelle verwendet werden, wie sie in JIS Z8720: 2012 beschrieben ist.
Der transparente Bildschirm 20 kann unflexibel oder flexibel, so dass er zu verschiedenen Formen verformt werden kann, sein.
Die 2 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform des transparenten Bildschirms gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In der 2 ist gezeigt, dass der transparente Bildschirm eine reflektierende Schicht 34 aufweist, die mit der geneigten reflektierenden Oberfläche 45 darauf versehen ist, wobei die geneigte reflektierende Oberfläche eine Konkavität-Konvexität aufweist, die in dieser Figur übertrieben dargestellt ist. Der transparente Bildschirm 20 ist so ausgebildet, dass er eine Substratlage 31, eine erste transparente Schicht 32, die reflektierende Schicht 34, eine zweite transparente Schicht 35, eine Schutzlage 36, usw., in dieser Reihenfolge von der Rückseite zu der Vorderseite aufweist.
Obwohl die Substratlage 31 entweder eine transparente Glasplatte oder eine transparente Harzplatte sein kann, ist die Substratlage im Hinblick auf die Flexibilität vorzugsweise eine transparente Harzplatte. Die transparente Harzplatte kann beispielsweise aus einem Polycarbonat, einem Polyethylenterephthalat (PET), einem Polyethylennaphthalat (PEN), einem Cycloolefinpolymer oder einem Polyester ausgebildet sein.
Die erste transparente Schicht 32 ist auf einer Oberfläche der Substratlage 31 ausgebildet und weist eine Konkavität-Konvexität auf einer Oberfläche davon gegenüber der Substratlage 31 auf. Die erste transparente Schicht 32 kann beispielsweise aus einem transparenten Harz ausgebildet sein. Das Harz kann eines von einem lichtaushärtbaren Harz, einem thermoplastischen Harz und einem wärmeaushärtenden Harz sein und kann beispielsweise durch ein Prägeverfahren geformt werden.
Die reflektierende Schicht 34 ist im Zickzack entlang der Konkavität-Konvexität auf der ersten transparenten Schicht 32 ausgebildet. Die reflektierende Schicht 34 weist eine Konkavität-Konvexität auf einer Vorderseite davon zum Anzeigen eines Videos durch Vorwärtsstreuen und Reflektieren von Videolicht auf, das von vorne projiziert wird. Die reflektierende Schicht 34 ermöglicht es einem Teil von Licht von der Rückseite, vorwärts durch diese durchgelassen zu werden, so dass ein Hintergrund sichtbar wird. Die Konkavität-Konvexität auf der ersten transparenten Schicht 32 ist vorzugsweise eine unregelmäßige Konkavität-Konvexität.
Die reflektierende Schicht 34 kann aus einem Material ausgebildet sein, das Licht reflektiert, wie z.B. einem Metall, wie Aluminium oder Silber, einem Metalloxid oder einem Metallnitrid. Die reflektierende Schicht 34 kann entweder eine Einschichtstruktur oder eine Mehrschichtstruktur aufweisen. Die reflektierende Schicht 34 kann mindestens eine von einer Metallschicht und einer Dielektrikumschicht umfassen. Als Verfahren zur Bildung der reflektierenden Schicht 34 ist ein Vakuumgasphasenabscheidungsverfahren, ein Sputterverfahren oder ein anderes Verfahren anwendbar.
Die reflektierende Schicht 34 kann einen dielektrischen Mehrschichtfilm umfassen. Der dielektrische Mehrschichtfilm kann durch ein Verfahren zum Laminieren einer Mehrzahl von dielektrischen Filmen mit verschiedenen Brechungsindizes gebildet werden. Als Beispiele für einen dielektrischen Film mit einem hohen Brechungsindex können Si₃N₄, AIN, NbN, SnO₂, ZnO, SnZnO, Al₂O₃, MoO, NbO, TiO₂ und ZrO₂ genannt werden. Als Beispiele für einen dielektrischen Film mit einem niedrigeren Brechungsindex als ein solcher dielektrischer Film mit einem hohen Brechungsindex können SiO₂, MgF₂ und AlF₃ genannt werden.
Die zweite transparente Schicht 35 füllt die Konkavität-Konvexität der reflektierenden Schicht 34. Die zweite transparente Schicht 35 kann durch ein transparentes Harz wie in der ersten transparenten Schicht 32 gebildet werden. Die zweite transparente Schicht 35 wird vorzugsweise durch ein Harz gebildet, das im Wesentlichen denselben Brechungsindex wie die erste transparente Schicht 32 aufweist.
Die Schutzlage 36 kann in einer entsprechenden Weise wie die Substratlage 31 gebildet werden. Die Schutzlage 36 ist vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Substratlage 31 ausgebildet. Es sollte beachtet werden, dass die Substratlage 31 und die Schutzlage 36 optionale Elemente sind. Mit anderen Worten, es ist akzeptabel, dass der transparente Bildschirm 20 nicht mindestens eine der Substratlage 31 und der Schutzlage 36 umfasst.
(Details des transparenten Bildschirms)
Die erste transparente Schicht 32 ist im Querschnitt in einer Sägezahnform ausgebildet. Wenn eine Seite der ersten transparenten Schicht 32 gegenüber der reflektierenden Schicht 34 als Referenzoberfläche 41 festgelegt ist, weist die erste transparente Schicht 32 eine Mehrzahl von geneigten Oberflächen 42 auf, die zu der Referenzoberfläche 41 geneigt sind. Jede der geneigten Oberflächen 42 ist betrachtet von der senkrechten Richtung der Referenzoberfläche 41 in einer Streifenform ausgebildet. Die Streifenform kann gerade oder gekrümmt sein. Wenn die Streifenform gekrümmt ist, kann die Streifenform eine konzentrische Struktur oder eine ovale Struktur umfassen.
Nachstehend werden die Abmessungen, die Form, usw., von jeder der geneigten Oberflächen 42 beschrieben. Zur Erläuterung der geneigten Oberflächen 42 ist die senkrechte Richtung der Referenzoberfläche 41 als x-Richtung festgelegt, die Erstreckungsrichtung von jeder der geneigten Oberflächen 42, die senkrecht zur x-Richtung ist, ist als y-Richtung festgelegt, und die Anordnungsrichtung der geneigten Oberflächen 42 senkrecht zu der x-Richtung und der y-Richtung ist als z-Richtung festgelegt, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist.
Wenn der transparente Bildschirm 20 eine vordere Oberfläche aufweist, die in einem Schnitt senkrecht zur y-Richtung nach links geneigt ist, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, weist jede der geneigten Oberflächen einen Neigungswinkel θ1 auf (größer als -90° und kleiner als 90°), der so festgelegt ist, dass er einen Plus-Wert im Uhrzeigersinn und einen Minus-Wert im Gegenuhrzeigersinn aufweist. Wenn eine geneigte Oberfläche 42 einen Neigungswinkel θ1 von 0° aufweist, bedeutet dies, dass die geneigte Oberfläche 41 parallel zur Referenzoberfläche 41 ist. In den 1 und 2 hat der Neigungswinkel θ1 einen Wert, der durch „-θ1“ dargestellt ist, da der Neigungswinkel θ1 negativ ist.
Der Neigungswinkel θ1 von jeder der geneigten Oberflächen 42 kann auf der Basis einer Positionsbeziehung zwischen dem Projektor 12, dem Betrachter 13 und dem transparenten Bildschirm 20, des Brechungsindex des transparenten Bildschirms 20 und eines weiteren Faktors eingestellt werden. Der Grund dafür, warum der Brechungsindex des transparenten Bildschirms 20 berücksichtigt wird, liegt darin, dass das einfallende Licht IL oder das Reflexionslicht RL an der Grenze zwischen dem transparenten Bildschirm 20 und der atmosphärischen Luft gebrochen wird. Der Neigungswinkel Θ1 von jeder der geneigten Oberflächen 42 kann so eingestellt werden, dass dann, wenn der Betrachter 13 ein Video bei einer voreingestellten Position betrachtet, für den Betrachter kein Lichtfleck sichtbar ist, und derart, dass das Video vollständig hell sichtbar ist.
Es sollte beachtet werden, dass die geneigten Oberflächen 42 nicht notwendigerweise den gleichen Neigungswinkel θ1 aufweisen, wie es später detailliert beschrieben ist. In dieser Ausführungsform weisen die geneigten Oberflächen 42 verschiedene Werte der Neigungswinkel θ1 auf.
Jede der geneigten Oberflächen 42 weist einen Neigungswinkel Θ1 von beispielsweise -42° bis 42°, vorzugsweise -30° bis 30°, mehr bevorzugt -25° bis 25° auf. In einem Fall, bei dem der transparente Bildschirm 20 beispielsweise auf die Windschutzscheibe eines Automobils oder Kraftfahrzeugs angewandt wird, die in einer geneigten Position zu einem Betrachter 13 verwendet werden soll; (1) ist es, wenn der Projektor 12 ein Langdistanzprojektor ist, ausreichend, dass jede der geneigten Oberflächen 42 einen Neigungswinkel θ1 von -24° bis 18° aufweist und jede der geneigten Oberflächen 42 einen Neigungswinkel Θ1 von vorzugsweise -20° bis 15°, mehr bevorzugt -16° bis 12° aufweist; und (2) ist es, wenn der Projektor 12 ein Kurzdistanzprojektor ist, ausreichend, dass jede der geneigten Oberflächen 42 einen Neigungswinkel θ1 von -27° bis 30° aufweist und jede der geneigten Oberflächen 42 einen Neigungswinkel θ1 von vorzugsweise -23° bis 25°, mehr bevorzugt -18° bis 19° aufweist. Andererseits ist es in einem Fall, bei dem der transparente Bildschirm 20 beispielsweise auf eine Fensterscheibe eines Schienenfahrzeugs oder eines Gebäudes, eine Trennwand in einem Raum oder einen Anzeigebildschirm eines Kühlschranks angewandt wird, so dass er parallel zu einem Betrachter 13 angeordnet ist, ausreichend, dass jede der geneigten Oberflächen 42 einen Neigungswinkel θ1 von 4° bis 32° aufweist und jede der geneigten Oberflächen 42 einen Neigungswinkel θ1 von vorzugsweise 5° bis 28°, mehr bevorzugt 6° bis 24° aufweist.
Die geneigten Oberflächen 42 können derart ausgebildet sein, dass die Neigungswinkel θ1, die für die jeweiligen geneigten Oberflächen 42 gemessen werden, von einem Ende in der z-Richtung (beispielsweise einem unteren Ende) in der Richtung des anderen Endes in der z-Richtung (beispielsweise eines oberen Endes) in einem Schnitt senkrecht zu der y-Richtung in mindestens einem Teil eines Videoprojektionsbereichs stufenweise oder fortlaufend abnehmen. Beispielsweise kann die oberste geneigte Oberfläche 42 in der 1 einen Neigungswinkel Θ1 (mit einem negativen Wert) aufweisen, der so eingestellt ist, dass er kleiner ist als der Neigungswinkel θ1 (mit einem negativen Wert) der untersten geneigte Oberfläche 42 in der 1. Die Neigungswinkel θ1 der geneigten Oberflächen 42 können nur in einem negativen Bereich, nur in einem positiven Bereich oder sowohl in einem positiven als auch in einem negativen Bereich variieren.
Die geneigten Oberflächen 42 weisen einen Abstand P1 von beispielsweise, mindestens 15 µm, vorzugsweise mindestens 20 µm auf. Wenn der Abstand P1 mindestens 15 µm beträgt, kann der Emissionswinkel von gebeugtem Licht mit der intensivsten Leistung des später beschriebenen gebeugten Lichts vermindert werden, so dass ein Fall minimiert wird, bei dem Mehrfachbilder in einem Video als Geisterbilder erkannt werden. Der Abstand P1 beträgt höchstens 300 µm. Wenn der Abstand P1 höchstens 300 µm beträgt, ist der Streifen der geneigten Oberflächen 42 zu schmal, um für einen Betrachter 13 sichtbar zu sein.
Zwischen angrenzenden geneigten Oberflächen 42 ist eine Stufenoberfläche 43 zum Verbinden der angrenzenden geneigten Oberflächen 42 ausgebildet. Obwohl in der 2 Stufenoberflächen 43 so gezeigt sind, dass sie senkrecht zu der Referenzoberfläche 41 sind, können die Stufenoberflächen 43 zu der Referenzoberfläche 41 geneigt sein. Es sollte beachtet werden, dass eine parallele Oberfläche, die zu der Referenzoberfläche 41 parallel ist, zusätzlich zu so einer Stufenoberfläche 43 zwischen angrenzenden geneigten Oberflächen 42 ausgebildet sein kann.
Das Verhältnis (PV1/P1) der Höhe PV1 der Stufenoberflächen 43 in der x-Richtung zu dem Abstand P1 beträgt vorzugsweise höchstens 0,6. PV1 kann auf der Basis des Zentralwinkels der Neigungswinkel θ1 berechnet werden. Der Zentralwinkel ist ein Referenzwinkel, der erhalten wird, wenn die Neigungswinkel θ1 der geneigten Oberflächen 42 eine Verteilung aufweisen.
Wenn PV1/P1 höchstens 0,6 beträgt, können die Absolutwerte der Neigungswinkel θ1 der meisten geneigten Oberflächen 42 auf höchstens 45° abnehmen, um die Vorwärtsstreuung zu minimieren und das Rauschen zu vermindern. PV1/P1 beträgt vorzugsweise mindestens 0,01, mehr bevorzugt mindestens 0,05, noch mehr bevorzugt mindestens 0,1, was bezüglich des einfachen Erhaltens eines Videos mit einer guten Sichtbarkeit bevorzugt ist.
Der transparente Bildschirm 20 umfasst ferner eine Konkavität-Konvexität-Schicht 33, die zwischen der ersten transparenten Schicht 32 und der reflektierenden Schicht 34 ausgebildet ist, um die geneigten Oberflächen 42 der ersten transparenten Schicht 32 mit einer Konkavität-Konvexität zu versehen. Die Konkavität-Konvexität-Schicht 33 umfasst Teilchen 37 und eine Matrix 38.
Jedes der Teilchen 37 is mindestens eines von einem anorganischen Material und einem organischen Material. Als anorganisches Material können Siliziumdioxid, partiell nitridiertes Siliziumoxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, ein Mischkristallmaterial aus Siliziumoxid und Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Zinkoxid, usw., genannt werden. Als organisches Material können ein Polystyrolharz, ein Acrylharz, ein Polyurethanharz, usw., genannt werden.
Die Matrix 38 umfasst mindestens eines von einem anorganischen Material und einem organischen Material. Als anorganisches Material können Siliziumdioxid, Titanoxid, Zirkoniumoxid, Natriumsilikat, usw., genannt werden. Als organisches Material können ein Polyvinylalkoholharz, ein Polyvinylbutyralharz, ein Epoxyharz, ein Acrylharz, ein Polyesterharz, ein Polycarbonatharz, ein Melaminharz, ein Polyurethanharz, ein Urethanacrylatharz, ein Silikonharz, usw., genannt werden. Das organische Material kann eines von einem wärmeaushärtenden Harz, einem lichtaushärtbaren Harz und einem thermoplastischen Harz sein.
Der Absolutwert der Brechungsindexdifferenz zwischen den Teilchen 37 und der Matrix 38 ist vorzugsweise so gering wie möglich, beispielsweise höchstens 0,1, vorzugsweise höchstens 0,05, mehr bevorzugt höchstens 0,02. Der Absolutwert der Brechungsindexdifferenz ist vorzugsweise so gering wie möglich, beispielsweise höchstens 0,1, vorzugsweise höchstens 0,05, mehr bevorzugt höchstens 0,02. Ferner ist der Absolutwert der Brechungsindexdifferenz zwischen der Matrix 38 und der ersten transparenten Schicht 32 vorzugsweise so gering wie möglich, beispielsweise höchstens 0,1, vorzugsweise höchstens 0,05, mehr bevorzugt höchstens 0,02.
Der Anteil (das Volumen), der durch die Teilchen in der Konkavität-Konvexität-Schicht 33 eingenommen wird, beträgt beispielsweise 1 % bis 80 %, vorzugsweise 5 % bis 60 %.
Die Konkavität-Konvexität-Schicht 33 weist eine Konkavität-Konvexität auf einer Oberfläche in Kontakt mit der reflektierenden Schicht 34 auf und ist so ausgebildet, dass sie konvexe Abschnitte 33a und konkave Abschnitte 33b in einem Schnitt senkrecht zur y-Richtung abwechselnd angeordnet aufweist.
Bezüglich der Regelmäßigkeit der Konkavität-Konvexität-Form der Konkavität-Konvexität-Schicht 33 kann die Regelmäßigkeit durch Vermindern der Variationen der Teilchengrößen der Teilchen 37 einfach erreicht werden. Im Gegensatz dazu kann die Regelmäßigkeit aufgehoben werden, so dass die Konkavität-Konvexität in einer zufälligen Weise vorliegt, wenn die Variationen der Teilchengrößen der Teilchen 37 zunehmen. Ferner kann die Konkavität-Konvexität durch Vermindern des Gesamtvolumens der Teilchen 37 bezogen auf das Volumen der Matrix 38 in einer zufälligen Weise bereitgestellt werden. Die Regelmäßigkeit kann durch Einstellen des Gesamtvolumens der Teilchen 37 auf höchstens 100 % des Volumens der Matrix 38 vermindert werden.
Im Gegensatz dazu ist es dann, wenn die Konkavität-Konvexität-Form der Konkavität-Konvexität-Schicht 33 mit einer Regelmäßigkeit versehen wird, möglich, eine erhöhte Leuchtdichte zu erhalten, da die Streurichtungen von Licht einfach miteinander ausgerichtet werden.
Die Konkavität-Konvexität-Schicht 33 weist eine Oberflächenrauheit Ra auf, die ausreichend kürzer eingestellt ist als die Länge L1 einer geneigten Oberfläche 42 in deren Neigungsrichtung (L1 = |P1/cos(θ1)|). Die Oberflächenrauheit Ra ist beispielsweise 0,01 µm bis 10 µm. In der Beschreibung ist die „Oberflächenrauheit Ra“ der arithmetische Mittenrauwert gemäß JIS B0601. Die Oberflächenrauheit Ra der Konkavität-Konvexität-Schicht 33 wird in der y-Richtung gemessen. Die Oberflächenrauheit Ra der Konkavität-Konvexität-Schicht 33 wird in der y-Richtung und nicht in der z-Richtung gemessen, um ein Rauschen zu verhindern, das erzeugt wird, wenn die erste transparente Schicht 32 in einem Schnitt senkrecht zur y-Richtung in einer Sägezahnform gebildet wird.
Die reflektierende Schicht 34 weist eine Dicke von beispielsweise 5 nm bis 5000 nm auf und ist entlang der Konkavität-Konvexität der Konkavität-Konvexität-Schicht 33 ausgebildet. Aus diesem Grund ist die reflektierende Schicht 34 nicht nur zu der Referenzoberfläche 41 geneigt, sondern weist auch die geneigten reflektierenden Oberflächen 45 auf, die projiziertes Videolicht reflektieren. Zwischen angrenzenden geneigten reflektierenden Oberflächen 45 sind eine Stufenoberfläche 46, usw., ausgebildet. Die geneigten reflektierenden Oberflächen 45 sind betrachtet von einer senkrechten Richtung der Referenzoberfläche 41 in einer Streifenform ausgebildet. Die Streifenform kann gerade oder gekrümmt sein.
Die Abmessungen, die Form, usw., jeder der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 werden unter Bezugnahme auf die 3, usw., beschrieben. Zum Erläutern der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 wird bei der Erläuterung der geneigten Oberflächen 42 auf die x-Richtung, die y-Richtung und die z-Richtung Bezug genommen. Die y-Richtung ist eine Richtung senkrecht zur x-Richtung und erstreckt sich von jeder der geneigten reflektierenden Oberflächen 45. Die z-Richtung ist eine Richtung senkrecht zur x-Richtung und zur y-Richtung, wobei die geneigten reflektierenden Oberflächen 45 nebeneinander vorliegen.
Die 3 ist ein schematisches Diagramm, das einen Weg zeigt, auf dem Videolicht, das von einem Projektor projiziert wird, auf einer geneigten reflektierenden Oberfläche 45 reflektiert wird und einen Betrachter erreicht. Wie es in der 3 gezeigt ist, fällt das Videolicht, das von dem Projektor 12 projiziert wird, auf eine vordere Oberfläche 20a des transparenten Bildschirms 20 bei einem ersten Einfallswinkel α ein und wird mit einem ersten Brechungswinkel α' durch die vordere Oberfläche in einem Schnitt senkrecht zu der y-Richtung gebrochen. Als nächstes wird das Videolicht durch die geneigte reflektierende Oberfläche 45 reflektiert, die mit einem Neigungswinkel von θ2 zu der Referenzoberfläche 41 geneigt ist. Anschließend fällt das Videolicht auf die vordere Oberfläche 20a des transparenten Bildschirms 20 bei einem zweiten Einfallswinkel β' ein und wird mit einem zweiten Brechungswinkel β durch die vordere Oberfläche gebrochen, worauf es in ein Auge des Betrachters 13 eintritt. Es sollte beachtet werden, dass die 3 eine senkrechte Linie 45n der geneigten reflektierenden Oberfläche 45 und auch eine senkrechte Linie 41n der Referenzoberfläche 41 zeigt.
Der erste Einfallswinkel α, der die Position des Projektors 12 darstellt, und der zweite Brechungswinkel β, der die Position des Betrachters 13 darstellt, kann gemäß der Nutzung des transparenten Bildschirms 20 in einer geeigneten Weise eingestellt werden. Bei jeder der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 können diese Winkel in den anderen geneigten reflektierenden Oberflächen unabhängig eingestellt werden. Die geneigten reflektierenden Oberflächen 45 können erste Einfallswinkel α und zweite Brechungswinkel β aufweisen, die in der gleichen Weise für eine Gruppe von aufeinanderfolgenden geneigten reflektierenden Oberflächen 45 eingestellt sind.
Der erste Brechungswinkel α' und der zweite Einfallswinkel β' können gemäß der Formel des Snell'schen Gesetzes eingestellt werden. Insbesondere kann der erste Brechungswinkel α' durch Einsetzen eines relativen Brechungsindex n des Materials, das unmittelbar vor einer geneigten reflektierenden Oberfläche 45 vorliegt, in Bezug auf atmosphärische Luft (die zweite transparente Schicht 35 in einem Fall, der in der 3 gezeigt ist), und des ersten Einfallswinkels α in die Formel sin(α)/sin(α') = n eingestellt werden. Entsprechend kann der zweite Einfallswinkel β' durch Einsetzen des relativen Brechungsindex n und des zweiten Einfallswinkels β' in die Formel sin(β)/sin(β') = n eingestellt werden. Beim Einstellen des ersten Brechungswinkels a' und des zweiten Einfallswinkels β' kann der Brechungsindex des Materials, das zwischen der zweiten transparenten Schicht 35 und der atmosphärischen Luft angeordnet ist (beispielsweise der zweiten transparenten Platte 22, die in der 1 gezeigt ist), vernachlässigt werden. Selbst wenn die zweite transparente Platte 22 vorliegt, können der erste Brechungswinkel α' und der zweite Einfallswinkel β' gemäß der Formel des Snell'schen Gesetzes unter der Annahme ermittelt werden, dass die zweite transparente Schicht 35 mit der atmosphärischen Luft in Kontakt ist. Der ermittelte Wert variiert gemäß des Vorliegens und Fehlens der zweiten transparenten Platte 2 nicht.
Wenn die vordere Oberfläche 20a des transparenten Bildschirms 20 in einem Schnitt senkrecht zur y-Richtung nach links gerichtet ist, wie es in der 3 gezeigt ist, sind der erste Einfallswinkel α, der erste Brechungswinkel a', der zweite Einfallswinkel β', der zweite Brechungswinkel β und der Neigungswinkel θ2 so festgelegt, dass sie einen Plus-Wert im Uhrzeigersinn bzw. einen Minus-Wert im Gegenuhrzeigersinn aufweisen. Der erste Einfallswinkel α, der erste Brechungswinkel α', der zweite Einfallswinkel β', der zweite Brechungswinkel β bei dem Neigungswinkel θ2 sind größer als -90° und kleiner als 90°. Wenn eine geneigte Oberfläche 45 einen Neigungswinkel θ2 von 0° aufweist, bedeutet dies, dass diese geneigte Oberfläche parallel zur Referenzoberfläche 41 ist. In der 3 sind der erste Einfallswinkel a, der erste Brechungswinkel α' und der Neigungswinkel θ2 durch „-α“, „-α“ und „-θ2“ dargestellt, da diese Winkel negativ sind.
Der Neigungswinkel θ2 von jeder der geneigten Oberflächen 45 kann auf der Basis einer Positionsbeziehung zwischen dem Projektor 12, dem Betrachter 13 und dem transparenten Bildschirm 20, dem Brechungsindex des transparenten Bildschirms 20 und einem weiteren Faktor eingestellt werden. Der Grund dafür, warum der Brechungsindex des transparenten Bildschirms 20 berücksichtigt wird, liegt darin, dass das einfallende Licht IL oder das Reflexionslicht RL an der Grenze zwischen dem transparenten Bildschirm 20 und der atmosphärischen Luft gebrochen wird. Der Neigungswinkel θ2 von jeder der geneigten Oberflächen 45 kann so eingestellt werden, dass dann, wenn der Betrachter 13 ein Video bei einer voreingestellten Position betrachtet, durch den Betrachter kein Lichtfleck festgestellt wird, und so, dass das Video vollständig hell sichtbar ist. In dem Fall einer geneigten reflektierenden Oberfläche 45 und einer geneigten Oberfläche 42, die an der gleichen Position in der z-Richtung vorliegen, weisen der Neigungswinkel θ2 dieser geneigten reflektierenden Oberfläche 45 und der Neigungswinkel θ1 dieser geneigten Oberfläche 42 im Wesentlichen den gleichen Wert auf.
Jede der geneigten reflektierenden Oberfläche 45 weist einen Neigungswinkel θ2 von beispielsweise -42° bis 42°, vorzugsweise -30° bis 30°, mehr bevorzugt -25° bis 25° auf. In einem Fall, bei dem der transparente Bildschirm 20 beispielsweise auf die Windschutzscheibe eines Automobils oder Kraftfahrzeugs angewandt wird, die in einer geneigten Position zu einem Betrachter 13 verwendet werden soll; (1) ist es, wenn der Projektor 12 ein Langdistanzprojektor ist, ausreichend, dass jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 einen Neigungswinkel θ2 von -24° bis 18° aufweist und jede der geneigten Oberflächen 42 einen Neigungswinkel θ1 von vorzugsweise -20° bis 15°, mehr bevorzugt -16° bis 12° aufweist; und (2) ist es, wenn der Projektor 12 ein Kurzdistanzprojektor ist, ausreichend, dass jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 einen Neigungswinkel θ2 von -27° bis 30° aufweist, und jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 einen Neigungswinkel θ2 von vorzugsweise -23° bis 25°, mehr bevorzugt -18° bis 19° aufweist. Andererseits ist es in einem Fall, bei dem der transparente Bildschirm 20 beispielsweise auf eine Fensterscheibe eines Schienenfahrzeugs oder eines Gebäudes, eine Trennwand in einem Raum oder einen Anzeigebildschirm eines Kühlschranks angewandt wird, so dass er parallel zu einem Betrachter 13 angeordnet ist, ausreichend, dass jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 einen Neigungswinkel θ2 von 4° bis 32° aufweist und jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 einen Neigungswinkel θ2 von vorzugsweise 5° bis 28°, mehr bevorzugt 6° bis 24° aufweist.
Wie es in der 3 gezeigt ist, können die jeweiligen geneigten reflektierenden Oberflächen 45 in mindestens einem Teil des Videoprojektionsbereichs so ausgebildet sein, dass die Formel θ2 = (α' + β')/2 in einem Schnitt senkrecht zur y-Richtung gilt. Da jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 eine feine Konkavität-Konvexität aufweist, wird Licht, das durch jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 reflektiert wird, gestreut. Wenn die geneigten reflektierenden Oberflächen 45 derart ausgebildet sind, dass die Formel θ2 = (α' + β')/2 gilt, kann das intensivste Licht von dem Licht, das durch jede der geneigten reflektierenden Oberflächen gestreut und reflektiert wird, auf den Betrachter 13 gerichtet werden. Das intensivste Licht von dem Licht, das durch jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 an verschiedenen Positionen in der z-Richtung gestreut und reflektiert wird, kann auf den Betrachter 13 gerichtet werden. Folglich kann die Differenz zwischen der Helligkeit in einem zentralen Abschnitt eines Videos und der Helligkeit in einem Randabschnitt des Videos vermindert werden, so dass eine Richtung bereitgestellt wird, in der das Video vollständig hell sichtbar ist.
Die geneigten reflektierenden Oberflächen 45 können so ausgebildet sein, dass die Neigungswinkel θ2, die für die jeweiligen geneigten reflektierenden Oberflächen 45 gemessen werden, von einem Ende in der z-Richtung (beispielsweise einem unteren Ende) in der Richtung des anderen Endes in der z-Richtung (beispielsweise einem oberen Ende) in einem Schnitt senkrecht zur y-Richtung in mindestens einem Teil eines Videoprojektionsbereichs, bei dem ein Video projiziert wird, stufenweise oder fortlaufend abnehmen. Beispielsweise kann die oberste geneigte reflektierende Oberfläche 45 in der 1 einen Neigungswinkel θ2 (mit einem negativen Wert) aufweisen, der so eingestellt ist, dass er kleiner ist als der Neigungswinkel θ2 (mit einem negativen Wert) der untersten geneigten reflektierenden Oberfläche 45 in der 1. Das intensivste Licht von dem Licht, das durch jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 an verschiedenen Positionen in der z-Richtung gestreut und reflektiert wird, kann auf den Betrachter 13 gerichtet werden. Folglich kann die Differenz zwischen der Helligkeit in einem zentralen Abschnitt eines Videos und der Helligkeit in einem Randabschnitt des Videos vermindert werden, so dass eine Richtung bereitgestellt wird, in der das Video vollständig hell sichtbar ist. Der Neigungswinkel Θ2 der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 kann nur in einem negativen Bereich, nur in einem positiven Bereich oder sowohl in einem positiven als auch in einem negativen Bereich variieren.
Die geneigten reflektierenden Oberflächen 45 weisen einen Abstand P2 von beispielsweise mindestens 15 µm, vorzugsweise mindestens 20 µm auf. Wenn der Abstand P2 mindestens 15 µm beträgt, kann der Emissionswinkel von gebeugtem Licht mit der intensivsten Leistung von dem gebeugtem Licht, das später beschrieben wird, vermindert werden, so dass ein Fall minimiert wird, bei dem Mehrfachbilder in einem Video als Geisterbilder erkannt werden. Der Abstand P2 beträgt höchstens 300 µm. Wenn der Abstand P2 höchstens 300 µm beträgt, ist der Streifen der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 zu schmal, um für einen Betrachter 13 sichtbar zu sein. In dem Fall einer geneigten reflektierenden Oberfläche 45 und einer geneigten Oberfläche 42, die an der gleichen Position in der z-Richtung vorliegen, können der Abstand P2 der geneigten reflektierenden Oberfläche 45 in der z-Richtung und der Abstand P1 der geneigten Oberfläche 42 in der z-Richtung im Wesentlichen den gleichen Wert aufweisen.
Wie es in der 2 gezeigt ist, kann zwischen angrenzenden geneigten reflektierenden Oberflächen 45 eine Stufenoberfläche 46 zum Verbinden der angrenzenden geneigten reflektierenden Oberflächen 45 ausgebildet sein. Obwohl die Stufenoberflächen 46 in der 2 so gezeigt sind, dass sie senkrecht zu der Referenzoberfläche 41 sind (die Konkavität-Konvexität ist vernachlässigt), können die Stufenoberflächen 46 zu der Referenzoberfläche 41 geneigt sein. Es sollte beachtet werden, dass eine parallele Oberfläche, die zu der Referenzoberfläche 41 parallel ist, zusätzlich zu einer solchen Stufenoberfläche 46, zwischen angrenzenden geneigten reflektierenden Oberflächen 45 ausgebildet sein kann.
Die geneigten reflektierenden Oberflächen 45 weisen die Konkavität-Konvexität auf und sind so ausgebildet, dass sie konvexe Abschnitte 45a und konkave Abschnitte 45b aufweisen, die in einem Schnitt senkrecht zur y-Richtung abwechselnd angeordnet sind. Obwohl die Konkavität-Konvexität der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 entweder regelmäßig oder unregelmäßig ist, ist die Konkavität-Konvexität vorzugsweise unregelmäßig.
Eine geneigte reflektierende Oberfläche 45 weist eine Oberflächenrauheit Ra auf, die so eingestellt ist, dass sie ausreichend kürzer ist als die Länge L2 der geneigten reflektierenden Oberfläche 45 in deren Neigungsrichtung (L2 = |P2/cos(θ2)|). Die Oberflächenrauheit Ra ist beispielsweise 0,01 µm bis 10 µm. Die Oberflächenrauheit Ra der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 wird in der y-Richtung gemessen. Die Oberflächenrauheit Ra der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 wird in der y-Richtung und nicht in der z-Richtung gemessen, um ein Rauschen zu verhindern, das erzeugt wird, wenn die erste transparente Schicht 32 in einem Schnitt senkrecht zur y-Richtung in einer Sägezahnform ausgebildet ist.
Zwischen einem Fall, bei dem Licht, das durch den transparenten Bildschirm 20 von der Rückseite zu der Vorderseite durchgelassen wird (nachstehend als „Hintergrunddurchlasslicht“ bezeichnet), an einer geneigten reflektierenden Oberfläche 45 in der z-Richtung positioniert ist, und einem Fall, bei dem das Hintergrunddurchlasslicht an einer Stufenoberfläche 46 in der z-Richtung positioniert ist, weisen beide Fälle verschiedene Distanzen auf, wenn das Hintergrunddurchlasslicht hindurchtritt. Mit anderen Worten, wenn die Durchlassposition in der z-Richtung unterschiedlich ist, weist das Hintergrunddurchlasslicht verschiedene Durchlassgrade auf. Insbesondere in einem Fall, bei dem das Hintergrunddurchlasslicht durch eine Stufenoberfläche 46 hindurchtritt, ist die Distanz, für die das Hintergrunddurchlasslicht durch die reflektierende Schicht 34 hindurchtritt, länger und es weist verglichen mit einem Fall, bei dem das Hintergrunddurchlasslicht durch eine geneigte reflektierende Oberfläche 45 hindurchtritt, einen geringeren Durchlassgrad auf.
In dieser Hinsicht können zum Verhindern einer zyklischen Änderung des Durchlassgrads des Hintergrunddurchlasslichts in der z-Richtung zum Minimieren der Beugung des Hintergrunddurchlasslichts die geneigten Oberflächen 42 so ausgebildet sein, dass sie Neigungswinkel θ1 aufweisen, die auf verschiedene Werte eingestellt sind. Auf der Basis einer solchen Struktur kann die Beugung des Hintergrunddurchlasslichts minimiert werden, so dass ein Fall vermindert wird, bei dem ein Hintergrund in Mehrfachbildern sichtbar ist.
Die 4 und 5 sind schematische Ansichten, die zeigen, dass der Durchlassgrad des Hintergrunddurchlasslichts gemäß Positionen variiert, bei denen das Hintergrunddurchlasslicht durch den transparenten Bildschirm 20 hindurchtritt. Die 4 ist eine Figur, bei der die Neigungswinkel θ1 der geneigten Oberflächen 42 den gleichen Wert aufweisen. Die 5 ist eine Figur, bei der die Neigungswinkel θ1 der geneigten Oberflächen 42 verschieden sind.
Die 4 und 5 zeigen schematisch eine Lichtquelle 50 und den transparenten Bildschirm 20. Die 4 und 5 zeigen auch die Intensitätsverteilung 51 des Hintergrunddurchlasslichts, wenn Licht von der Lichtquelle 50 auf den transparenten Bildschirm 20 einfällt.
In den Beispielen, die in den 4 und 5 gezeigt sind, wird davon ausgegangen, dass alle geneigten Oberflächen 42 den gleichen Abstand P1 in der z-Richtung aufweisen. Mit anderen Worten, die Stufenoberflächen 46 weisen einen konstanten Zyklus in der z-Richtung auf. Obwohl der Zyklus in den experimentellen Beispielen konstant ist, ist es nicht essentiell, dass der Zyklus konstant ist.
Wenn Licht von der Lichtquelle 50 auf den transparenten Bildschirm 20 einfällt, wie es in der 4 gezeigt ist, weist das Hintergrunddurchlasslicht, das durch die Konkavität-Konvexität-Schicht 33 an den Stufenoberflächen 46 durchgelassen worden ist, die gleiche Intensität auf. Das Hintergrunddurchlasslicht, das durch die jeweilige geneigte reflektierende Oberfläche 45 durchgelassen worden ist, weist dieselbe Intensität auf. Aus diesem Grund erscheint in der Intensitätsverteilung 51 des Hintergrunddurchlasslichts zyklisch die gleiche Intensität. Dies führt zu einer Zunahme der Beugung des Hintergrunddurchlasslichts, so dass die Sichtbarkeit für einen Betrachter 13 vermindert wird. Insbesondere wird der Hintergrund in Mehrfachbildern sichtbar.
In dem Beispiel, das in der 5 gezeigt ist, sind die Neigungswinkel θ1 der geneigten Oberflächen 42 nicht konstant. Aus diesem Grund weist, wenn Licht von der Lichtquelle 50 auf den transparenten Bildschirm 20 einfällt, das Hintergrunddurchlasslicht, das durch die Konkavität-Konvexität-Schicht 33 an den Stufenoberflächen 46 durchgelassen worden ist, unterschiedliche Intensitäten auf. Der Grund dafür liegt darin, dass die Konkavität-Konvexität-Schicht 33 unterschiedliche Absorptionsmengen von Licht aufweist, da die Stufenoberflächen 46 uneinheitliche Längen in der x-Richtung aufgrund einer Ungleichmäßigkeit der Neigungswinkel θ1 der geneigten Oberflächen 42 aufweisen. Ferner weist das Hintergrunddurchlasslicht, das durch die jeweiligen geneigten reflektierenden Oberflächen 45 durchgelassen worden ist, aufgrund einer Ungleichmäßigkeit des Neigungswinkels θ1 der geneigten Oberflächen 42 ebenfalls unterschiedliche Intensitäten auf. Dies ist darauf zurückzuführen, dass eine geneigte Oberfläche 42 mit einem großen Neigungswinkel θ1 eine längere Durchtrittsdistanz von Licht aufweist als eine geneigte Oberfläche 42 mit einem kleinen Neigungswinkel θ1. Als Ergebnis kann die Beugung des Hintergrunddurchlasslichts minimiert werden, so dass ein Fall vermindert wird, bei dem ein Hintergrund in Mehrfachbildern sichtbar ist.
In dieser Ausführungsform weisen die geneigten Oberflächen 42 der Konkavität-Konvexität-Schichten 33 in dem transparenten Bildschirm 20 unterschiedliche Neigungswinkel θ1 auf, wie es in der 5 gezeigt ist, so dass nicht verhindert wird, dass die Intensitätsverteilung des Hintergrunddurchlasslichts zyklisch ist, um einen Fall zu vermindern, bei dem ein Hintergrund in Mehrfachbildern sichtbar ist.
Als nächstes wird die Beziehung zwischen der Unregelmäßigkeit (Zufälligkeit) der Neigungswinkel θ1 der geneigten Oberflächen 42 und der Beugung von Hintergrunddurchlasslicht unter Bezugnahme auf die 6 bis 14 erläutert. In den folgenden experimentellen Beispielen 1 bis 9 wurde eine Simulation durchgeführt, um die Beziehung zwischen einem Einfallswinkel und der Intensität von Hintergrunddurchlasslicht zu ermitteln, das senkrecht auf die Rückseite eines transparenten Bildschirms 20 eingefallen ist und von der Vorderseite des transparenten Bildschirms 20 emittiert wird. In der Simulation wurde eine skalare Beugungsberechnung verwendet.
In dieser Ausführungsform bedeutet das Wort „zufällig“, dass die Neigungswinkel θ1 der geneigten Oberflächen 42 keinem festgelegten Muster (regelmäßigen Muster) folgen, und dass es unmöglich ist, die Werte der jeweiligen Neigungswinkel θ1 vorherzusagen. Die Neigungswinkel θ1 der jeweiligen geneigten Oberflächen 42 ändern sich zufällig. Dennoch steht der Ausdruck „ändert sich zufällig“ (weist zufällige Variationen auf) für eine unregelmäßige Änderung in der z-Richtung (die Differenz zwischen dem Neigungswinkel θ1 einer geneigten Oberfläche 42 und dem Neigungswinkel θ1 von deren angrenzenden geneigten Oberfläche 42 in der z-Richtung ist nicht einheitlich), und nicht für eine gleichmäßige Änderung zu einer zunehmenden Richtung oder abnehmenden Richtung der Winkel in der z-Richtung. In dieser Ausführungsform wird die Verteilung der Intensität von gebeugtem Licht bezogen auf Beugungswinkel als Beugungseffizienz bezeichnet.
In jeder der 6 bis 14 stellt die horizontale Achse Beugungswinkel dar und die vertikale Achse stellt Intensitäten von gebeugtem Licht dar. Der Beugungswinkel stellt die Neigung von Emissionslicht zu einfallendem Licht dar. Mit anderen Worten, der Beugungswinkel ist mit dessen entsprechendem Reflexionswinkel identisch. Die Beugungswinkel wurden als positiv im Uhrzeigersinn und als negativ im Gegenuhrzeigersinn festgelegt. In jedem der experimentellen Beispiele 1 bis 9 wiesen die geneigten Oberflächen 42 einen Abstand P1 auf, der auf 40 µm in der z-Richtung eingestellt war. In den experimentellen Beispielen 1 bis 9 waren die Neigungswinkel θ1 in Bezug auf alle geneigten Oberflächen 42 zufällig.

Die Bedingungen und die Sichtbarkeit bzw. Erkennbarkeit in den experimentellen Beispielen 1 bis 9 sind in der Tabelle 1 gezeigt.
[Tabelle 1]

Experimentelles Bsp.	Zentralwinkel (θ)	Änderungsrate (Variation)	PV1/P1	Sichtbarkeit
1	5°	±0%	0,087	×
1	5°	(0°)	0,087	×
2	5°	±20 %	0,087	△
2	5°	(1°)	0,087	△
3	5°	±50 %	0,087	△
3	5°	(2,5°)	0,087	△
4	5°	±100 %	0,087	△
4	5°	(5°)	0,087	△
5	30°	±0 %	0,57	×
5	30°	(0°)	0,57	×
6	30°	±10%	0,57	△
6	30°	(3°)	0,57	△
7	30°	±20 %	0,57	◯
7	30°	(6°)	0,57	◯
8	30°	±30 %	0,57	◯
8	30°	(9°)	0,57	◯
9	30°	±50 %	0,57	⊚
9	30°	(15°)	0,57	⊚

In jedem der experimentellen Beispiele 1 bis 4 wurde der Zentralwjnkel auf 5° eingestellt. In jedem der experimentellen Beispiele 5 bis 9 wurde der Zentralwinkel auf 30° eingestellt. Der Zentralwinkel ist ein Referenzwinkel, wenn die Neigungswinkel θ1 der geneigten Oberflächen 42 unterschiedlich sind. Dies bedeutet, dass der Zentralwinkel dem durchschnittlichen Winkel der Neigungswinkel θ1 der geneigten Oberflächen 42 entspricht.
In der Tabelle 1 stellt das Symbol „⊚“ dar, dass keine Mehrfachbilder sichtbar waren und dass ein Video mit einer guten Sichtbarkeit erhalten wurde. Das Symbol „◯“ stellt dar, dass, obwohl ein Video mit einer guten Sichtbarkeit erhalten wurde, Mehrfachbilder geringfügig sichtbar waren. Das Symbol „△“ stellt dar, dass, obwohl Mehrfachbilder vermindert worden sind, ein Video nicht mit einer guten Sichtbarkeit erhalten wurde. Das Symbol „x“ stellt dar, dass viele Mehrfachbilder sichtbar waren und ein Video nicht mit einer guten Sichtbarkeit erhalten wurde.
In der 6 ist die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 1 gezeigt. Im experimentellen Beispiel 1 wurden die Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 auf den gleichen Wert, insbesondere 5°, eingestellt. Mit anderen Worten, das experimentelle Beispiel 1 ist ein Beispiel für Fälle, bei denen die Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 nicht unterschiedlich waren. Im experimentellen Beispiel 1 wurde kein gutes Ergebnis (gute Sichtbarkeit) erhalten.
Insbesondere erschienen hohe Beugungslichtintensitäten etwa alle 0,7°, wie es in der 6 gezeigt ist. Dies verursacht ein Phänomen, bei dem ein Hintergrund in einer mehrfachen Weise für einen Betrachter 13 sichtbar ist.
In der 7 ist die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 2 gezeigt. Im experimentellen Beispiel 2 wurde die Änderungsrate des Zentralwinkels von 5° auf ±20 % eingestellt. Mit anderen Worten, bei der Bedingung, dass der durchschnittliche Winkel der Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 5° betrug, wurden die Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 so eingestellt, dass die Wahrscheinlichkeiten des Vorliegens einheitlich waren, jedoch die Neigungswinkel innerhalb eines Bereichs von 6° bis 4° zufällig verteilt waren. Im experimentellen Beispiel 2 wurde keine gute Sichtbarkeit erhalten, obwohl Mehrfachvideos vermindert waren. Wie es in der 7 gezeigt ist, traten auch im experimentellen Beispiel 2 hohe Beugungslichtintensitäten etwa alle 0,7° auf, obwohl die Beugungslichtintensitäten ein niedrigeres Niveau aufweisen als diejenigen im experimentellen Beispiel 1.
In der 8 ist die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 3 gezeigt. Im experimentellen Beispiel 3 wurde die Änderungsrate des Zentralwinkels von 5° auf ±50 % eingestellt. Mit anderen Worten, bei der Bedingung, dass der durchschnittliche Winkel der Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 5° betrug, wurden die Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 so eingestellt, dass die Wahrscheinlichkeiten des Vorliegens einheitlich waren, jedoch die Neigungswinkel innerhalb eines Bereichs von 7,5° bis 2,5° zufällig verteilt waren. Im experimentellen Beispiel 3 wurde keine gute Sichtbarkeit erhalten, obwohl Mehrfachvideos vermindert waren.
Wie es in der 8 gezeigt ist, treten im experimentellen Beispiel 3 hohe Beugungslichtintensitäten etwa alle 0,7° auf, obwohl die Beugungslichtintensitäten ein niedrigeres Niveau aufweisen als diejenigen in den experimentellen Beispielen 1 und 2.
In der 9 ist die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 4 gezeigt. Im experimentellen Beispiel 4 wurde die Änderungsrate des Zentralwinkels von 5° auf ±100 % eingestellt. Mit anderen Worten, bei der Bedingung, dass der durchschnittliche Winkel der Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 5° betrug, wurden die Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 so eingestellt, dass die Wahrscheinlichkeiten des Vorliegens einheitlich waren, jedoch die Neigungswinkel innerhalb eines Bereichs von 10° bis 0° zufällig verteilt waren. Im experimentellen Beispiel 4 wurde keine gute Sichtbarkeit erhalten, obwohl Mehrfachvideos vermindert waren.
Wie es in der 9 gezeigt ist, treten auch im experimentellen Beispiel 4 hohe Beugungslichtintensitäten etwa alle 0,7° auf, obwohl die Beugungslichtintensitäten ein niedrigeres Niveau aufweisen als diejenigen in den experimentellen Beispielen 1 bis 3.
In der 10 ist die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 5 gezeigt. Im experimentellen Beispiel 5 wurden die Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 auf den gleichen Wert, insbesondere 30°, eingestellt. Mit anderen Worten, das experimentelle Beispiel 5 ist ein Beispiel für Fälle, bei denen die Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 nicht unterschiedlich waren. Im experimentellen Beispiel 5 wurde wie im experimentellen Beispiel 1 keine gute Sichtbarkeit erhalten.
Im experimentellen Beispiel 5 traten hohe Beugungslichtintensitäten etwa alle 0,7° auf, wie es in der 10 gezeigt ist. Dies verursacht ein Phänomen, bei dem ein Hintergrund in einer mehrfachen Weise für den Betrachter 13 sichtbar ist.
In der 11 ist die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 6 gezeigt. Im experimentellen Beispiel 6 wurde die Änderungsrate des Zentralwinkels von 30° auf ± 10 % eingestellt. Mit anderen Worten, bei der Bedingung, dass der durchschnittliche Winkel der Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 30° betrug, wurden die Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 so eingestellt, dass die Wahrscheinlichkeiten des Vorliegens einheitlich waren, jedoch die Neigungswinkel innerhalb eines Bereichs von 33° bis 27° zufällig verteilt waren. Im experimentellen Beispiel 6 wurde keine gute Sichtbarkeit erhalten.
Wie es in der 11 gezeigt ist, treten auch im experimentellen Beispiel 6 hohe Beugungslichtintensitäten etwa alle 0,7° auf, obwohl die Beugungslichtintensitäten ein niedrigeres Niveau aufweisen als diejenigen im experimentellen Beispiel 5.
In der 12 ist die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 7 gezeigt. Im experimentellen Beispiel 7 wurde die Änderungsrate des Zentralwinkels von 30° auf ±20 % eingestellt. Mit anderen Worten, bei der Bedingung, dass der durchschnittliche Winkel der Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 30° betrug, wurden die Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 so eingestellt, dass die Wahrscheinlichkeiten des Vorliegens einheitlich waren, jedoch die Neigungswinkel innerhalb eines Bereichs von 36° bis 24° zufällig verteilt waren. Im experimentellen Beispiel 7 wurde ein Video mit einer guten Sichtbarkeit erhalten, jedoch waren Mehrfachbilder geringfügig sichtbar.
Wie es in der 12 gezeigt ist, wird die Differenz zwischen einer relativ hohen Beugungslichtintensität und einer relativ niedrigen Beugungslichtintensität im experimentellen Beispiel 7 verglichen mit den experimentellen Beispielen 5 und 6 ebenfalls geringer. Aus diesem Grund liegt Beugungslicht mit einer relativ geringeren Intensität zwischen relativ intensivem Beugungslicht und einem nachfolgenden relativ intensiven Beugungslicht mit dem Ergebnis vor, dass ein Video kaum in Mehrfachbildern auftritt und dass die Sichtbarkeit verbessert ist.
In der 13 ist die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 8 gezeigt. Im experimentellen Beispiel 8 wurde die Änderungsrate des Zentralwinkels von 30° auf ±30 % eingestellt. Mit anderen Worten, bei der Bedingung, dass der durchschnittliche Winkel der Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 30° betrug, wurden die Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 so eingestellt, dass die Wahrscheinlichkeiten des Vorliegens einheitlich waren, jedoch die Neigungswinkel innerhalb eines Bereichs von 39° bis 21° zufällig verteilt waren. Im experimentellen Beispiel 8 wurde ein Video mit einer guten Sichtbarkeit erhalten, jedoch waren Mehrfachbilder geringfügig sichtbar.
Wie es in der 13 gezeigt ist, wird die Differenz zwischen einer relativ hohen Beugungslichtintensität und einer relativ niedrigen Beugungslichtintensität im experimentellen Beispiel 8 verglichen mit den experimentellen Beispielen 5 bis 7 geringer. Aus diesem Grund liegt Beugungslicht mit einer relativ geringeren Intensität zwischen relativ intensivem Beugungslicht und einem nachfolgenden relativ intensiven Beugungslicht mit dem Ergebnis vor, dass ein Video kaum in Mehrfachbildern auftritt und dass die Sichtbarkeit verbessert ist.
In der 14 ist die Beugungseffizienz des experimentellen Beispiels 9 gezeigt. Im experimentellen Beispiel 9 wurde die Änderungsrate des Zentralwinkels von 30° auf ±50 % eingestellt. Mit anderen Worten, bei der Bedingung, dass der durchschnittliche Winkel der Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 30° betrug, wurden die Neigungswinkel θ1 aller geneigten Oberflächen 42 so eingestellt, dass die Wahrscheinlichkeiten des Vorliegens einheitlich waren, jedoch die Neigungswinkel innerhalb eines Bereichs von 45° bis 15° zufällig verteilt waren. Im experimentellen Beispiel 9 waren keine Mehrfachbilder sichtbar und ein Video mit einer guten Sichtbarkeit wurde erhalten.
Wie es in der 14 gezeigt ist, wird die Differenz zwischen einer relativ hohen Beugungslichtintensität und einer relativ niedrigen Beugungslichtintensität im experimentellen Beispiel 9 verglichen mit den experimentellen Beispielen 5 bis 8 geringer. Aus diesem Grund liegt Beugungslicht mit einer relativ geringen Intensität zwischen relativ intensivem Beugungslicht und einem nachfolgenden relativ intensiven Beugungslicht mit dem Ergebnis vor, dass ein Video kaum in Mehrfachbildern auftritt und dass die Sichtbarkeit verbessert ist.
Ein Vergleich der experimentellen Beispiele 1 und 5 mit den anderen experimentellen Beispielen zeigt, dass sich dann, wenn sich der Neigungswinkel θ1 der jeweiligen geneigten Oberflächen 42 zufällig ändert, relativ hohe Beugungslichtintensitäten vermindern, so dass eine Tendenz dahingehend besteht, dass eine verbesserte Sichtbarkeit erhalten wird. Ferner vermindern sich, wie es aus den experimentellen Beispielen 1 bis 9 deutlich erkennbar ist, wenn die Änderungsrate des Zentralwinkels zunimmt, relativ hohe Beugungslichtintensitäten weiter, so dass der Grad der Verbesserung der Sichtbarkeit erhöht wird. Insbesondere wenn die Variationen des Zentralwinkels auf mindestens 1°, vorzugsweise mindestens 2,5°, eingestellt werden, tritt der Effekt der Verminderung von Mehrfachbildern auf. Wenn die Variationen des Zentralwinkels auf mindestens 6° eingestellt werden, wird die Beugung vermindert, so dass der Grad der Verbesserung der Sichtbarkeit erhöht wird.
Obwohl die Konkavität-Konvexität-Schicht 33 in jedem der experimentellen Beispiele 2 bis 4 und 6 bis 9 so ausgebildet ist, dass dann, wenn die geneigten Oberflächen 42, bei denen jeder der Neigungswinkel θ1 einen Winkel (wie z.B. 45° oder 15°) aufweist, der sich in einem Bereich einer bestimmten Rate (wie z.B. ±50 %) eines bestimmten Zentralwinkels (wie z.B. 30°) ändert, zufällig angeordnet sind, können die geneigten Oberflächen 42 zufällig so unterschiedlich sein, dass sie einen beliebigen Winkel in einem Bereich (0 bis zu einer bestimmten Rate) des Zentralwinkels aufweisen können. Mit anderen Worten, die Variationen der Winkel können ein kontinuierlicher Wert und nicht ein diskreter (stufenweiser) Wert (wie z.B. 45° oder 15°) sein.
In der vorstehend angegebenen Erläuterung unter Bezugnahme auf die 6 bis 14 ist erwähnt, dass die Neigungswinkel θ1 der geneigten Oberflächen 42 unterschiedlich sind. In einer geneigten reflektierenden Oberfläche 45 und einer geneigten Oberfläche 42, die an der gleichen Position in der z-Richtung vorliegen, ist der Neigungswinkel θ2 dieser geneigten reflektierenden Oberfläche 45 im Wesentlichen mit dem Neigungswinkel θ1 dieser geneigten Oberfläche 42 identisch. Demgemäß wird, wenn der Neigungswinkel θ1 der geneigten Oberflächen 42 unterschiedlich wird, auch der Neigungswinkel θ2 der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 unterschiedlich.
Ferner können, obwohl die Stufenoberflächen 46 in den 4 und 5 parallel zur x-Richtung eingestellt sind, die Neigungswinkel der Stufenoberflächen 46 so moduliert werden, dass die Beugung zur Verminderung von Mehrfachbildern verringert wird.
Die reflektierende Schicht 34 gemäß dieser Ausführungsform umfasst die geneigten reflektierenden Oberflächen 45, die zu der Referenzoberfläche 41 geneigt sind und das projizierte Videolicht reflektieren. Jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 ist betrachtet von der senkrechten Richtung der Referenzoberfläche 41 in einer Streifenform ausgebildet. Jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 weist die konvex-konkave Form zum Anzeigen eines Videos auf. Folglich sind die geneigten reflektierenden Oberflächen 45 zum Anzeigen eines Videos zu Oberflächen geneigt, die einen Lichtfleck erzeugen (der vorderen Oberfläche 11a oder der hinteren Oberfläche 11b). Ein helles Video ist in der Richtung der regulären Reflexion einer geneigten reflektierenden Oberfläche 45 sichtbar, während ein Lichtfleck in einer Richtung der regulären Reflexion der vorderen Oberfläche 11a, usw., sichtbar ist. Demgemäß können eine Richtung, in der ein Lichtfleck sichtbar ist, und eine Richtung, in der ein helles Video sichtbar ist, getrennt werden, mit dem Ergebnis, dass eine Position bereitgestellt wird, an der ein Video hell sichtbar ist, ohne dass ein Lichtfleck sichtbar ist (beispielsweise die Position des Betrachters 13, die durch die durchgezogenen Linien in der 1 gezeigt ist).
(Anordnung des transparenten Bildschirms)
Die 15 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Positionsbeziehung zwischen dem transparenten Bildschirm 20 der laminierten Platte zur Videoprojektion 11, dem Projektor 12 und einem Betrachter 13 betrachtet von der Vorderseite eines Fahrzeugs zeigt, wenn die laminierte Platte zur Videoprojektion 11 auf einer Frontscheibe des Fahrzeugs (Windschutzscheibe) angeordnet ist. Die laminierte Platte zur Videoprojektion 11 ist an der Frontscheibe des Fahrzeugs montiert. Der transparente Bildschirm 20 ist auf einem unteren Abschnitt der Scheibe angeordnet. Der Projektor 12 ist unter der Scheibe angeordnet. Die Augen des Betrachters 13 sind auf einer Höhe angeordnet, die einem zentralen Abschnitt der Scheibe in einer vertikalen Richtung entspricht. In diesem Fall kann jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 in einer Querstreifenform ausgebildet sein, die in der horizontalen Richtung länglich ist, wie es in der 15 gezeigt ist. Der Betrachter 13 kann ein helles Video an einer Position betrachten, bei der kein Lichtfleck sichtbar ist.
Die 16 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Positionsbeziehung zwischen dem transparenten Bildschirm 20 der laminierten Platte zur Videoprojektion 11, dem Projektor 12 und einem Betrachter 13 betrachtet von der Vorderseite eines Fahrzeugs zeigt. Die laminierte Platte zur Videoprojektion 11 ist an einer Frontscheibe eines Fahrzeugs montiert. Der transparente Bildschirm 20 ist auf einem oberen Abschnitt der Scheibe angeordnet. Der Projektor 12 ist unter der Scheibe angeordnet. Die Augen des Betrachters 13 sind auf einer Höhe angeordnet, die einem zentralen Abschnitt der Scheibe in der vertikalen Richtung entspricht. In diesem Fall kann jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 in einer Querstreifenform ausgebildet sein, die in der horizontalen Richtung länglich ist, wie es in der 16 gezeigt ist. Der Betrachter 13 kann ein helles Video an einer Position betrachten, bei der kein Lichtfleck sichtbar ist.
Die 17 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Positionsbeziehung zwischen dem transparenten Bildschirm 20 der laminierten Platte zur Videoprojektion 11, dem Projektor 12 und einem Betrachter 13 betrachtet von der Vorderseite eines Fahrzeugs zeigt. Die laminierte Platte zur Videoprojektion 11 ist an einer Frontscheibe des Fahrzeugs montiert. Der transparente Bildschirm 20 ist an einem Ende der Scheibe in deren Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet. Der Projektor 12 ist unter dem Fenster angeordnet. Die Augen des Betrachters 13 sind auf einer Höhe angeordnet, die einem zentralen Abschnitt der Scheibe in einer vertikalen Richtung entspricht. In diesem Fall kann jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 in einer vertikalen Streifenform ausgebildet sein, die in der vertikalen Richtung länglich ist, wie es in der 17 gezeigt ist, oder in einer horizontalen Streifenform ausgebildet sein, die in der horizontalen Richtung länglich ist. Der Betrachter 13 kann ein helles Video an einer Position betrachten, bei der kein Lichtfleck sichtbar ist.
In jeder der 15 bis 17 kann der Projektor 12 an jedweder Position des Umfangsabschnitts der Scheibe angeordnet sein und kann an einer oberen Position, usw., angeordnet sein. Ferner kann eine Mehrzahl von Projektoren 12 vorliegen. In jeder der 15 bis 17 kann der transparente Bildschirm 20 an einem zentralen Abschnitt der Scheibe angeordnet sein. Die Scheibe mit dem angeordneten transparenten Bildschirm 20 kann beispielsweise eine Seitenscheibe, eine Heckscheibe, ein Dachfenster oder dergleichen anstelle einer Windschutzscheibe sein. Wenn die Scheibe mit dem angeordneten transparenten Bildschirm 20 eine Seitenscheibe ist, kann der Projektor 12 in einem Innenraum beispielsweise an einer Position um den Scheibenrahmen der Seitenscheibe (wie z.B. einer Position um eine Seitentür oder einen Handgriff) angeordnet sein. Der transparente Bildschirm 20 kann mit einem Kombinierer für eine HUD („head-up display“) anstelle einer Scheibe ausgestattet sein. Im Allgemeinen ist der Kombinierer zwischen einer Windschutzscheibe und einem Fahrersitz angeordnet. Auch in diesen Fällen gibt es eine Anordnung, die es dem Betrachter 13 ermöglicht, ein helles Video an einer Position zu betrachten, bei der kein Lichtfleck sichtbar ist.
Jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 kann betrachtet von einer senkrechten Richtung der Referenzoberfläche 41 in der Form einer Mehrzahl von konzentrischen Streifen wie in einer Fresnel-Linse ausgebildet sein, anstatt in einer vertikalen Streifenform ausgebildet zu sein, die in der vertikalen Richtung länglich ist. In diesem Modus sollte, wenn die Form einer Fresnel-Linse so gestaltet ist, dass ein Video, das von dem Projektor 12 projiziert wird, in der Richtung des Betrachters 13 abgestrahlt wird, die Fresnel-Linse so angeordnet sein, dass das konzentrische Zentrum außerhalb des Projektionsbereichs gehalten wird.
(Verfahren zur Herstellung des transparenten Bildschirms)
Die 18 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zur Herstellung des transparenten Bildschirms 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie es in der 18 gezeigt ist, umfasst das Verfahren zur Herstellung des transparenten Bildschirms 20 einen Schritt S101 des Bildens einer Mehrzahl von geneigten Oberflächen 42 in einer Streifenform auf einer ersten transparenten Schicht 32, einen Schritt S102 des Bereitstellens einer Konkavität-Konvexität mit jeder der geneigten Oberflächen 42, einen Schritt S103 des Bildens einer reflektierenden Schicht 34 in Kontakt mit der Konkavität-Konvexität, und einen Schritt S104 des Bildens einer zweiten transparenten Schicht 35, so dass die Konkavität-Konvexität der reflektierenden Schicht 34 gefüllt wird.
Die 19 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Schritts des Bildens der geneigten Oberflächen in einer Streifenform auf der ersten transparenten Schicht zeigt. In dem Schritt S101 werden die geneigten Oberflächen 42, die zu der Referenzoberfläche 41 geneigt sind, auf einer Oberfläche der ersten transparenten Schicht 32 gegenüber der Referenzoberfläche 41 betrachtet von der senkrechten Richtung der Referenzoberfläche 41 in einer Streifenform gebildet. Als Bildungsverfahren ist z.B. ein Pressverfahren anwendbar, wie es in der 19 gezeigt ist.
Das Pressverfahren ist ein Verfahren zum Übertragen einer konvex-konkaven Struktur eines Formwerkzeugs 60 auf die erste transparente Schicht 32. Das Pressverfahren umfasst ein Prägeverfahren. Das Prägeverfahren ist ein Verfahren, bei dem ein Harzmaterial für die erste transparente Schicht 32 sandwichartig zwischen dem Formwerkzeug 60 und der Substratlage 31 angeordnet wird, die konvex-konkave Struktur des Formwerkzeugs 60 auf das Harzmaterial übertragen wird und das Harzmaterial erstarren gelassen wird.
In dieser Ausführungsform umfasst das Erstarren ein Aushärten. Das Verfahren zum Erstarrenlassen kann gemäß der Art des Harzmaterials geeignet ausgewählt werden. Das Harzmaterial kann jedwedes von einem lichtaushärtbaren Harz, einem thermoplastischen Harz und einem wärmeaushärtenden Harz sein. Das lichtaushärtbare Harz wird durch Bestrahlen mit Licht ausgehärtet. Das thermoplastische Harz wird durch Erwärmen geschmolzen und durch Abkühlen erstarren gelassen. Das wärmeaushärtende Harz wird durch Erwärmen von einer flüssigen Form zu einer festen Form umgewandelt. Diese Harzmaterialien können in einem flüssigen Zustand auf die Substratlage 31 oder das Formwerkzeug 60 aufgebracht werden. Bezüglich des Aufbringverfahrens gibt es keine spezielle Beschränkung. Beispielsweise ist ein Sprühbeschichten, ein Schleuderbeschichten oder ein Gravurstreichen anwendbar.
Anstelle des Prägeverfahrens ist auch ein Zerspanen anwendbar. Das Zerspanen ist ein Verfahren zum Zerspanen der ersten transparenten Schicht 32 durch ein Zerspanungswerkzeug. Das Zerspanungswerkzeug kann ein üblicherweise verwendetes Zerspanungswerkzeug sein.
Die 20 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Schritts des Bereitstellens einer konvex-konkaven Form für die geneigten Oberflächen 42 der ersten transparenten Schicht 32 zeigt (Schritt S102). Als Verfahren zum Bereitstellen der konvex-konkaven Form für die geneigten Oberflächen 42 ist beispielsweise ein Abscheidungsverfahren anwendbar, bei dem eine Beschichtungsflüssigkeit auf die geneigten Oberflächen 42 aufgebracht wird und der aufgebrachte Film der Beschichtungsflüssigkeit getrocknet und erstarren gelassen wird. Die Beschichtungsflüssigkeit kann die Teilchen 37 und die Matrix 38 umfassen und ferner ein Lösungsmittel zum Lösen der Matrix 38 umfassen. Der aufgebrachte Film der Beschichtungsflüssigkeit kann mit einer identischen Dicke versehen werden, um die Winkel der geneigten reflektierenden Oberflächen 45 klein zu halten. Bezüglich des Verfahrens des Aufbringens der Beschichtungsflüssigkeit gibt es keine spezielle Beschränkung. Beispielsweise ist ein Sprühbeschichten, ein Schleuderbeschichten oder ein Gravurstreichen anwendbar.
Die 21 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Schritts des Bildens der reflektierenden Schicht 34 zeigt (Schritt S103). Als Verfahren zur Bildung der reflektierenden Schicht 34 ist beispielsweise eine Vakuumabscheidung oder ein Sputtern anwendbar. Die reflektierende Schicht 34 wird entlang der konvex-konkaven Form der konvex-konkaven Schicht 33 ausgebildet.
Die 22 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Schritts des Bildens der zweiten transparenten Schicht 35 zeigt (Schritt S104). Die zweite transparente Schicht 35 ist durch sandwichartiges Anordnen eines Harzmaterials für die zweite transparente Schicht 35 zwischen der reflektierenden Schicht 34 und der Schutzlage 36 und Erstarrenlassen des Harzmaterials erhältlich.
Obwohl der transparente Bildschirm 20 gemäß dieser Ausführungsform so ausgebildet ist, dass er die erste transparente Schicht 32, die konvex-konkave Schicht 33, die reflektierende Schicht 34 und die zweite transparente Schicht 35 in dieser Reihenfolge von der Rückseite zur Vorderseite umfasst, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, kann die Reihenfolge umgekehrt werden. Mit anderen Worten, der transparente Bildschirm 20 kann so ausgebildet sein, dass er die zweite transparente Schicht 35, die reflektierende Schicht 34, die konvex-konkave Schicht 33 und die erste transparente Schicht 32 in dieser Reihenfolge von der Rückseite zur Vorderseite umfasst. Die reflektierende Schicht 34 weist eine Oberfläche in Kontakt mit der konvex-konkaven Schicht 33 und eine Oberfläche in Kontakt mit der zweiten transparenten Schicht 35 auf, die in der gleichen Form ausgebildet sind. Aus diesem Grund kann die reflektierende Schicht 34 das projizierte Videolicht auf eine der Oberfläche in Kontakt mit der konvex-konkaven Schicht 33 und der Oberfläche in Kontakt mit der zweiten transparenten Schicht 35 reflektieren.
(Modifizierung, Verbesserung)
Eine Ausführungsform des transparenten Bildschirms wurde beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform beschränkt. Innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind verschiedene Modifizierungen und Verbesserungen möglich.
Die 23 ist eine Ansicht, die eine Modifizierung des Videoanzeigesystems gemäß der Ausführungsform zeigt. Das Videoanzeigesystem 10A gemäß der Modifizierung umfasst einen transparenten Bildschirm 20A. Nachstehend werden vorwiegend Unterschiede zwischen der Modifizierung und der Ausführungsform beschrieben.
Der transparente Bildschirm 20A gemäß der Modifizierung unterscheidet sich von dem transparenten Bildschirm 20 gemäß der Ausführungsform darin, dass die in der 2, usw., gezeigte konvex-konkave Schicht 33 zwischen einer ersten transparenten Schicht 32A und einer reflektierenden Schicht 34A fehlt, und dass die reflektierende Schicht 34A einen Kontakt mit der ersten transparenten Schicht 32A aufweist. Der transparente Bildschirm 20A bildet eine laminierte Platte zur Videoprojektion 11A zusammen mit einer ersten transparenten Platte 21 und einer zweiten transparenten Platte 22.
Die erste transparente Schicht 32A umfasst eine Mehrzahl von geneigten Oberflächen 42A, die zu einer Referenzoberfläche 41A geneigt sind. Jede der geneigten Oberflächen 42A ist betrachtet von der senkrechten Richtung der Referenzoberfläche 41A in einer Streifenform ausgebildet. Jede der geneigten Oberflächen 42A ist mit einer konvex-konkaven Form versehen. Als Verfahren, mit dem die geneigten Oberflächen 42A mit der konvex-konkaven Form versehen werden, ist beispielsweise ein Ätzverfahren oder ein Prägeverfahren anwendbar.
Das Ätzverfahren ist ein Verfahren, mit dem die geneigten Oberflächen 42A mit der konvex-konkaven Form durch Ätzen der geneigten Oberflächen 42A, die durch ein Pressverfahren, ein Zerspanungsverfahren oder ein anderes Verfahren gebildet worden sind, versehen werden. Als Ätzverfahren ist entweder ein physikalisches Ätzverfahren oder ein chemisches Ätzverfahren anwendbar.
Das physikalische Ätzverfahren umfasst ein Strahlverfahren. Als Strahlverfahren ist entweder ein Trockenstrahlverfahren oder ein Nassstrahlverfahren anwendbar. Wenn das Trockenstrahlverfahren eingesetzt wird, werden Teilchen gegen die geneigten Oberflächen 42A gestrahlt, so dass die geneigten Oberflächen 42A mit der konvex-konkaven Form versehen werden. Die Teilchen können beispielsweise Aluminiumoxidteilchen, Siliziumcarbidteilchen oder Zirkonteilchen sein. Wenn ein Nassstrahlverfahren eingesetzt wird, wird ein Mischfluid aus Teilchen und einer Flüssigkeit gegen die geneigten Oberflächen 42A gestrahlt, so dass die geneigten Oberflächen 42A mit der konvex-konkaven Form versehen werden.
Wie es in der 23 gezeigt ist, können die geneigten Oberflächen 42A so ausgebildet werden, dass die Neigungswinkel θ1, die für die jeweiligen geneigten Oberflächen 42A gemessen werden, von einem Ende in der z-Richtung (beispielsweise einem unteren Ende) in der Richtung des anderen Endes in der z-Richtung (beispielsweise einem oberen Ende) in einem Schnitt senkrecht zur y-Richtung in mindestens einem Teil eines Videoprojektionsbereichs schrittweise oder fortlaufend abnehmen. Beispielsweise kann die oberste geneigte Oberfläche 42A in der 23 einen Neigungswinkel θ1 (mit einem negativen Wert) aufweisen, der so eingestellt ist, dass er kleiner ist als der Neigungswinkel θ1 (mit einem negativen Wert) der untersten geneigte Oberfläche 42A in der 23. Die Neigungswinkel θ1 der geneigten Oberflächen 42A können nur in einem negativen Bereich, nur in einem positiven Bereich oder sowohl in einem positiven und als auch in einem negativen Bereich variieren. Es sollte beachtet werden, dass die Neigungswinkel θ1 zufällige Werte innerhalb eines bestimmten Bereichs von Änderungsraten um einen Zentralwinkel aufweisen, wie es beispielhaft in den vorstehend genannten experimentellen Beispielen gezeigt ist, wobei jeder der bestimmten Bereiche in der z-Richtung vorliegt (drei bestimmte Bereiche sind in der 23 beispielhaft dargestellt).
Die geneigten Oberflächen 42A weisen einen Abstand P1 von beispielsweise mindestens 15 µm, vorzugsweise mindestens 20 µm auf. Wenn der Abstand P1 mindestens 15 µm beträgt, kann der Emissionswinkel von gebeugtem Licht mit der Leistung mit der größten Intensität von dem gebeugtem Licht vermindert werden, so dass ein Fall minimiert wird, bei dem Mehrfachbilder in einem Video als Geisterbilder erkannt werden. Der Abstand P1 beträgt höchstens 300 µm. Wenn der Abstand P1 höchstens 300 µm beträgt, ist der Streifen der geneigten Oberflächen 42 zu schmal, um für einen Betrachter 13 sichtbar zu sein.
Die Neigungswinkel θ1 der geneigten Oberflächen 42A weisen keinen einheitlichen Wert auf, d.h. mit anderen Worten, zufällige Werte. In der 23 ist dieser Zustand durch -θ1, -θ1', -θ1'' gezeigt. Durch diese Anordnung kann die Beugung von Licht, das durch den transparenten Bildschirm 20 von einer Rückseite zu einer Vorderseite durchgelassen wird, minimiert werden, so dass ein Fall vermindert wird, bei dem ein Hintergrund in Mehrfachbildern sichtbar ist.
Die reflektierende Schicht 34A ist zu der Referenzoberfläche 41A geneigt und umfasst eine Mehrzahl von geneigten reflektierenden Oberflächen 45A, die projiziertes Videolicht reflektieren. Jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45A kann betrachtet von der senkrechten Richtung der Referenzoberfläche 41A in einer konzentrischen Streifenform ausgebildet sein. Jede einer geneigten reflektierenden Oberfläche kann betrachtet von der senkrechten Richtung der Referenzoberfläche 41 in einer Mehrzahl von konzentrischen Streifenformen wie in einer Fresnel-Linse ausgebildet sein.
Die reflektierende Schicht 34A weist eine Dicke von beispielsweise 5 nm bis 5000 nm auf und ist entlang der konvex-konkaven Form der geneigten Oberflächen 42A ausgebildet. Mit anderen Worten, jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45A weist eine konvex-konkave Form auf. Die konvex-konkave Form der reflektierenden Schicht 34A ist mit der zweiten transparenten Schicht 35A gefüllt.
Wie es in der 23 gezeigt ist, ist es bevorzugt, dass die geneigten reflektierenden Oberflächen 45A so geformt sind, dass die Neigungswinkel Θ2, die für die jeweiligen geneigten reflektierenden Oberflächen 45A gemessen werden, von einem Ende in der z-Richtung (beispielsweise einem unteren Ende) in der Richtung des anderen Endes in der z-Richtung (beispielsweise einem oberen Ende) in einem Schnitt senkrecht zur y-Richtung in mindestens einem Teil eines Videoprojektionsbereichs, bei dem ein Video projiziert wird, stufenweise oder fortlaufend abnehmen. Beispielsweise kann die oberste geneigte reflektierende Oberfläche 45A in der 23 einen Neigungswinkel θ2 (mit einem negativen Wert) aufweisen, der so eingestellt ist, dass er kleiner ist als der Neigungswinkel θ2 (mit einem negativen Wert) der untersten geneigten reflektierenden Oberfläche 45A in der 23. Das intensivste Licht von dem Licht, das durch jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45A an verschiedenen Positionen in der z-Richtung gestreut und reflektiert worden ist, kann auf einen Betrachter 13 gerichtet werden. Folglich kann die Differenz zwischen der Helligkeit in einem zentralen Abschnitt eines Videos und der Helligkeit in einem Randabschnitt des Videos vermindert werden, so dass eine Richtung bereitgestellt wird, in der das Video vollständig hell betrachtet werden kann. Der Neigungswinkel θ2 der geneigten reflektierenden Oberflächen 45A kann nur in einem negativen Bereich, nur in einem positiven Bereich oder sowohl in einem positiven als auch in einem negativen Bereich variieren. Es sollte beachtet werden, dass der Neigungswinkel θ2 zufällige Werte innerhalb eines bestimmten Bereichs von Änderungsraten um einen Zentralwinkel aufweist, wie es beispielhaft in den vorstehend genannten experimentellen Beispielen gezeigt ist, wobei jeder von bestimmten Bereichen in der z-Richtung vorliegt (drei bestimmte Bereiche sind in der 23 beispielhaft dargestellt).
Die jeweiligen geneigten reflektierenden Oberflächen 45 in mindestens einem Teil des Videoprojektionsbereichs können so ausgebildet sein, dass in einem Schnitt senkrecht zur y-Richtung die Formel θ2 = (α' + β')/2 gilt. In diesem Fall kann das intensivste Licht von dem Licht, das von jeder der geneigten reflektierenden Oberflächen gestreut und reflektiert wird, auf den Betrachter 13 gerichtet werden. Folglich kann die Differenz zwischen der Helligkeit in einem zentralen Abschnitt eines Videos und der Helligkeit in einem Randabschnitt des Videos vermindert werden, so dass eine Richtung bereitgestellt wird, in der das Video vollständig hell betrachtet werden kann.
Wie es in der 23 gezeigt ist, können die geneigten reflektierenden Oberflächen 45A so ausgebildet sein, dass sie senkrechte Linien 45An aufweisen, die in einem Schnitt senkrecht zur y-Richtung in mindestens einem Teil eines Videoprojektionsbereichs in der Richtung der Vorderseite von dem transparenten Bildschirm 20A näher zueinander gebracht werden. Diese Anordnung kann eine Richtung bereitstellen, in der ein Video vollständig hell betrachtet werden kann. Es sollte beachtet werden, dass die Richtung der senkrechten Linie 45An jeder der geneigten reflektierenden Oberflächen 45A als 82 + 90° oder θ2 - 90° dargestellt werden kann.
Die geneigten reflektierenden Oberflächen 45A weisen einen Abstand P1 von beispielsweise mindestens 15 µm, vorzugsweise mindestens 20 µm auf. Wenn der Abstand P2 mindestens 15 um beträgt, kann der Emissionswinkel von gebeugtem Licht mit der größten Intensität der Leistung von dem gebeugten Licht vermindert werden, so dass ein Fall minimiert wird, bei dem Mehrfachbilder in einem Video als Geisterbilder erkannt werden. Der Abstand P2 beträgt höchstens 300 µm. Wenn der Abstand P2 höchstens 300 µm beträgt, ist der Streifen der geneigten reflektierenden Oberflächen 45A zu schmal, um für einen Betrachter 13 sichtbar zu sein. In dem Fall einer geneigten reflektierenden Oberfläche 45A und einer geneigten Oberfläche 42, die an der gleichen Position in der z-Richtung vorliegen, weisen der Abstand P2 der geneigten reflektierenden Oberfläche 45A in der z-Richtung und der Abstand P1 der geneigten Oberfläche 42 in der z-Richtung im Wesentlichen den gleichen Wert auf.
Gemäß der Modifizierung sind die geneigten reflektierenden Oberflächen 45A zum Anzeigen eines Videos zu einer Oberfläche geneigt, bei der ein Lichtfleck erzeugt wird (eine vordere Oberfläche 11a oder eine hintere Oberfläche 11b), wie dies in der Ausführungsform der Fall ist. Demgemäß können eine Richtung, in der ein Lichtfleck sichtbar ist, und eine Richtung, in der ein helles Video sichtbar ist, getrennt werden, mit dem Ergebnis, dass eine Position, bei der ein Video hell sichtbar ist, ohne dass ein Lichtfleck sichtbar ist (beispielsweise die Position des Betrachters 13, die durch durchgezogene Linien in der 23 angegeben ist), erhalten wird.
Gemäß der Modifizierung ist es bevorzugt, dass die geneigten reflektierenden Oberflächen 45A so ausgebildet sind, dass die Neigungswinkel θ2, die für die jeweiligen geneigten reflektierenden Oberflächen 45A gemessen werden, von einem Ende in der z-Richtung (beispielsweise einem unteren Ende) in der Richtung des anderen Endes in der z-Richtung (beispielsweise einem oberen Ende) in einem Schnitt senkrecht zur y-Richtung in mindestens einem Teil eines Videoprojektionsbereichs, bei dem ein Video projiziert wird, stufenweise oder fortlaufend abnehmen, wie dies in der Ausführungsform der Fall ist. Wenn die geneigten reflektierenden Oberflächen auf diese Weise ausgebildet sind, kann das intensivste Licht von dem Licht, das durch jede der geneigten reflektierenden Oberflächen 45A an verschiedenen Positionen in der z-Richtung gestreut und reflektiert wird, auf den Betrachter 13 gerichtet werden. Folglich kann die Differenz zwischen der Helligkeit in einem zentralen Abschnitt eines Videos und der Helligkeit in einem Randabschnitt des Videos vermindert werden, um eine Richtung bereitzustellen, in der das Video vollständig hell betrachtet werden kann.
Obwohl in der Ausführungsform und der Modifizierung eine Harz- bzw. Kunststoffschicht als jede der ersten transparenten Schichten 32, 32A verwendet wird, kann eine Glasschicht verwendet werden. Als Verfahren zur Bildung einer Mehrzahl von geneigten Oberflächen in einer Streifenform auf der Glasschicht ist beispielsweise ein Pressverfahren anwendbar.
Die erste transparente Platte 21 kann als die ersten transparenten Schichten 32, 32A verwendet werden. Wenn die erste transparente Platte 21 eine Glasplatte ist, können ein Biegeverfahren und ein Pressverfahren gleichzeitig durch Formpressen durchgeführt werden.
Wenn die erste transparente Platte 21 als die erste transparente Schicht 32 verwendet wird, werden die konvex-konkave Schicht 33 und die reflektierende Schicht 34 auf der ersten transparenten Platte 21 gebildet. Wenn die erste transparente Platte 21 als die erste transparente Schicht 32A verwendet wird, wird die reflektierende Schicht 34A auf der ersten transparenten Platte 21 gebildet.
Es ist akzeptabel, dass die zweite Haftschicht 24 als die zweiten transparenten Schichten 35, 35A verwendet wird und dass die zweite transparente Platte 22 anstelle der Schutzlage 36 verwendet wird.
Die zweiten transparenten Schichten 35, 35A können durch ein transparentes Harzmaterial mit einer Ringstruktur oder einer multifunktionellen Gruppe oder ein transparentes Harzmaterial mit einer Ringstruktur und einer multifunktionellen Gruppe gebildet werden. Wenn das transparente Harzmaterial verwendet wird, können die transparenten Schichten mit einer Steifigkeit und Härte versehen werden, um die Handhabung der transparenten Bildschirme 20, 21A zu verbessern, was bevorzugt ist. Insbesondere ist es bevorzugt, ein transparentes Harzmaterial zu verwenden, das in einer Menge von mindestens 10 % des Gesamtgewichts mindestens eine Art von Struktur umfasst, die aus der Gruppe, bestehend aus einem Adamantan-Grundgerüst, einem Tricyclodecan-Grundgerüst und einem Fluoren-Grundgerüst, ausgewählt ist.
Als die zweiten transparenten Schichten 35, 35A kann ein transparentes Harzmaterial eingesetzt werden, das eine harte Beschichtungsschicht oder einen Reflexionsschutzfilm, die auf einem PET-Harz ausgebildet sind, umfasst. Ferner kann das PET-Harz einen halbdurchlässigen Spiegel zur Bildung eines virtuellen Bilds aufweisen, der so angeordnet ist, dass er in einer HUD verwendet werden kann.
Wenn ein transparentes Harzmaterial mit einer ausreichenden Oberflächenhärte und einer ausreichenden Transparenz, wie es vorstehend erwähnt worden ist, als die zweiten transparenten Schichten 35, 35A eingesetzt wird, kann der transparente Bildschirm 20 so ausgebildet sein, dass die zweite transparente Schicht 35 oder 35A, die aus dem transparenten Harzmaterial ausgebildet ist, als die äußerste Schicht angeordnet ist, während keine der Schutzlage 36, der zweiten Haftschicht 24 und der zweiten transparenten Platte 22 angeordnet ist.
In der Ausführungsform und der Modifizierung werden der Schritt des Bildens von jeder der geneigten Oberflächen 42 und 42A in einer Streifenform und der Schritt des Versehens jeder der geneigten Oberflächen 42 und 42A mit der konvex-konkaven Form in dieser Reihenfolge durchgeführt. Diese Schritte können jedoch auch gleichzeitig durchgeführt werden. Beispielsweise wenn die Oberfläche der konvex-konkaven Struktur des Formwerkzeugs 60 in dem Fall eines Pressverfahrens im Vorhinein aufgeraut wird, können diese Schritte gleichzeitig durchgeführt werden.
Die laminierten Platten für eine Videoprojektion 11, 11A, usw., können ferner eine funktionelle Schicht umfassen. Als funktionelle Schicht können beispielsweise eine Lichtreflexionsschutzschicht zum Vermindern der Reflexion von Licht, eine Lichtabschwächungsschicht zum Abschwächen eines Teils des Lichts, eine Infrarotabschirmungsschicht zum Vermindern des Durchlassens von Infrarotlicht, usw., genannt werden. Ferner können als die funktionelle Schicht eine Schwingungsschicht, die durch Anlegen einer Spannung in Schwingungen versetzt wird, so dass sie als Lautsprecher arbeitet, eine Schallisolierschicht zum Vermindern des Übertragens von Schall, usw., genannt werden. Bezüglich der Anzahl und der Position solcher funktioneller Schichten gibt es keine spezielle Beschränkung.
Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-243475 , die am 20. Dezember 2017 eingereicht worden ist, einschließlich die Beschreibung, die Ansprüche, die Zeichnungen und die Zusammenfassung, ist in ihrer Gesamtheit unter Bezugnahme hierin einbezogen.
Bezugszeichenliste

10:: Videoanzeigesystem,
11:: Laminierte Platte zur Videoprojektion,
12:: Projektor,
13:: Betrachter,
20:: Transparenter Bildschirm,
21:: Erste transparente Platte,
22:: Zweite transparente Platte,
31:: Substratlage,
32:: Erste transparente Schicht,
33:: Konvex-konkave Schicht,
34:: Reflektierende Schicht,
35:: Zweite transparente Schicht,
36:: Schutzlage,
37:: Teilchen,
38:: Matrix,
41:: Referenzoberfläche,
42:: Geneigte Oberfläche,
45:: Geneigte reflektierende Oberfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2015/186668 [0003]
JP 2017243475 [0150]

Claims

Transparenter Bildschirm, der eine erste transparente Schicht, eine reflektierende Schicht, die projiziertes Videolicht reflektiert, eine zweite transparente Schicht, die gegenüber der ersten transparenten Schicht in Bezug auf die reflektierende Schicht angeordnet ist, so dass ein Hintergrund durch diese sichtbar gemacht wird, umfasst; wobei die reflektierende Schicht eine Mehrzahl von geneigten reflektierenden Oberflächen aufweist, wobei jede der geneigten reflektierenden Oberflächen zu einer Referenzoberfläche geneigt ist, die eine Oberfläche der ersten transparenten Schicht gegenüber der reflektierenden Schicht ist; wobei jede der geneigten reflektierenden Oberflächen mit einer Konkavität-Konvexität versehen ist und betrachtet von einer senkrechten Richtung der Referenzoberfläche in einer Streifenform ausgebildet ist; und wobei die geneigten reflektierenden Oberflächen so ausgebildet sind, dass sie zufällig variable Winkel zu der Referenzoberfläche aufweisen, wobei sich der Winkel mit zufälligen Variationen in einem bestimmten Bereichsausmaß in Bezug auf einen bestimmten Zentralwinkel ändert.
Transparenter Bildschirm nach Anspruch 1, bei dem die Variationen diskrete Werte in dem bestimmten Bereichsausmaß umfassen.
Transparenter Bildschirm nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die erste transparente Schicht eine Mehrzahl von geneigten Oberflächen umfasst, die zu der Referenzoberfläche in der gleichen Richtung geneigt sind; wobei jede der geneigten Oberflächen betrachtet von einer senkrechten Richtung der Referenzoberfläche in einer Streifenform ausgebildet ist; wobei der transparente Bildschirm ferner eine Konkavität-Konvexität-Schicht umfasst, die zwischen der ersten transparenten Schicht und der reflektierenden Schicht angeordnet ist, so dass die geneigten Oberflächen der ersten transparenten Schicht mit einer Konkavität-Konvexität versehen sind; wobei die Konkavität-Konvexität-Schicht Teilchen und eine Matrix umfasst und eine Konkavität-Konvexität auf einer Oberfläche in Kontakt mit der reflektierenden Schicht aufweist; und wobei die geneigten reflektierenden Oberflächen entlang der Konkavität-Konvexität der Konkavität-Konvexität-Schicht ausgebildet sind.
Transparenter Bildschirm nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die erste transparente Schicht eine Mehrzahl von geneigten Oberflächen umfasst, die zu der Referenzoberfläche in der gleichen Richtung geneigt sind; wobei jede der geneigten Oberflächen mit einer Konkavität-Konvexität versehen ist und betrachtet von einer senkrechten Richtung der Referenzoberfläche in einer Streifenform ausgebildet ist; und wobei die geneigten reflektierenden Oberflächen entlang der Konkavität-Konvexität der geneigten Oberflächen ausgebildet sind.
Transparenter Bildschirm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem eine Stufenoberfläche zwischen angrenzenden geneigten Oberflächen zum Verbinden der angrenzenden geneigten Oberflächen ausgebildet ist.
Transparenter Bildschirm nach Anspruch 5, bei dem ein Verhältnis (PV1/P1) einer Höhe PV1 der Stufenoberflächen zu einem Abstand P1 der Stufenoberflächen in einer Richtung, bei der die geneigten Oberflächen nebeneinander vorliegen, höchstens 0,6 beträgt.
Transparenter Bildschirm nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die reflektierende Schicht mindestens eine von einer Metallschicht und einer Dielektrikumschicht umfasst.
Transparenter Bildschirm nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der transparente Bildschirm einen Trübungswert von höchstens 10 % aufweist.
Laminierte Platte zur Videoprojektion, die den transparenten Bildschirm nach einem der Ansprüche 1 bis 8, eine erste transparente Platte, die auf einer Seite des transparenten Bildschirms angeordnet ist, und eine zweite transparente Platte, die auf einer Seite gegenüber dem transparenten Bildschirm angeordnet ist, umfasst.
Laminierte Platte zur Videoprojektion nach Anspruch 9, die als Fensterscheibe eines Fahrzeugs verwendet wird.
Videoanzeigesystem, das den transparenten Bildschirm nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einen Projektor umfasst, der ein Video auf den transparenten Bildschirm projiziert.
Verfahren zur Herstellung eines transparenten Bildschirms, der eine erste transparente Schicht, eine reflektierende Schicht, die projiziertes Videolicht reflektiert, und eine zweite transparente Schicht, die gegenüber der ersten transparenten Schicht in Bezug auf die reflektierende Schicht angeordnet ist, so dass ein Hintergrund durch diese sichtbar gemacht wird, umfasst; wobei das Verfahren umfasst: einen Schritt des Bildens einer Mehrzahl von geneigten Oberflächen auf einer Oberfläche der ersten transparenten Schicht gegenüber einer Referenzoberfläche, die eine Oberfläche der ersten transparenten Schicht gegenüber der reflektierenden Schicht ist, wobei die geneigten Oberflächen zu der Referenzoberfläche geneigt sind und betrachtet von einer senkrechten Richtung der Referenzoberfläche in einer Streifenform ausgebildet sind; einen Schritt des Versehens von jeder der geneigten Oberflächen mit einer Konkavität-Konvexität; einen Schritt des Anordnens der reflektierenden Schicht in Kontakt mit der Konkavität-Konvexität; und einen Schritt des Anordnens einer zweiten transparenten Schicht, so dass eine Konkavität-Konvexität der reflektierenden Schicht gefüllt wird; wobei die geneigten reflektierenden Oberflächen so ausgebildet sind, dass sie Winkel zu der Referenzoberfläche aufweisen, wobei sich die Winkel mit zufälligen Variationen in einem bestimmten Bereichsausmaß in Bezug auf einen bestimmten Zentralwinkel ändern.
Verfahren zur Herstellung eines transparenten Bildschirms nach Anspruch 12, bei dem die Variationen diskrete Werte in dem bestimmten Bereichsausmaß aufweisen.
Verfahren zur Herstellung eines transparenten Bildschirms nach Anspruch 12 oder 13, bei dem der Schritt des Versehens von jeder der geneigten Oberflächen mit einer Konkavität-Konvexität ein Abscheidungsverfahren zum Aufbringen einer Flüssigkeit, die Teilchen und eine Matrix enthält, auf die geneigten Oberflächen und Trocknen der Flüssigkeit umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines transparenten Bildschirms nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem der Schritt des Versehens von jeder der geneigten Oberflächen mit einer Konkavität-Konvexität ein Ätzverfahren zum Ätzen der geneigten Oberflächen umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines transparenten Bildschirms nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem der Schritt des Bildens einer Mehrzahl von geneigten Oberflächen ein Pressverfahren zum Übertragen einer Konkavität-Konvexität-Struktur eines Formwerkzeugs auf die erste transparente Schicht umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines transparenten Bildschirms nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem der Schritt des Bildens einer Mehrzahl von geneigten Oberflächen ein Zerspanungsverfahren zum Zerspanen der ersten transparenten Schicht durch ein Zerspanungswerkzeug umfasst.