JP2018205613A - ミラーディスプレイシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】ミラーディスプレイシステムおいて、コンテンツの二重像表示を改善する、システムを提供することを課題とする。
【解決手段】
ミラーディスプレイシステムであって、
プロジェクター;と、
金属からなる鏡像形成層と、前記鏡像形成層上に配置された、可視光透過性と可視光散乱性とを有する光散乱層と、を有する板状ミラーディスプレイ;とを備え、
前記光散乱層は、前記プロジェクターと、前記鏡像形成層との間に配置され、
前記プロジェクターは、前記板状ミラーディスプレイに対して斜め方向から映像コンテンツを投影し、前記光散乱層内に前記映像コンテンツの投影像を形成し、
前記鏡像形成層は、前記鏡像形成層に対向したユーザーの鏡像と、前記投影像の鏡像を形成し、前記ユーザーに対して、前記ユーザーの鏡像と、前記投影像の鏡像とを表示すること。
【選択図】図1
【解決手段】
ミラーディスプレイシステムであって、
プロジェクター;と、
金属からなる鏡像形成層と、前記鏡像形成層上に配置された、可視光透過性と可視光散乱性とを有する光散乱層と、を有する板状ミラーディスプレイ;とを備え、
前記光散乱層は、前記プロジェクターと、前記鏡像形成層との間に配置され、
前記プロジェクターは、前記板状ミラーディスプレイに対して斜め方向から映像コンテンツを投影し、前記光散乱層内に前記映像コンテンツの投影像を形成し、
前記鏡像形成層は、前記鏡像形成層に対向したユーザーの鏡像と、前記投影像の鏡像を形成し、前記ユーザーに対して、前記ユーザーの鏡像と、前記投影像の鏡像とを表示すること。
【選択図】図1
Description
本発明は、新規のミラーディスプレイシステム、及びそのための板状ミラーディスプレイに関する。
鏡と表示装置を組み合わせて、映像が鏡の中から浮かんで見えるように演出できるミラーディスプレイシステムが、新しい空間サイネージシステムとして提案されてきている。前記表示装置として、液晶ディスプレイや、有機ELディスプレイが使用され、例えば、特許文献1等のような、化粧室の鏡上の液晶ディスプレイにて、一般的な鏡と同様にユーザー自身や周囲の鏡像を映しながら、同時に情報、通信、娯楽等のコンテンツを表示するディスプレイミラーが提案されている。
近年の、透明な有機ELディスプレイの開発の進展や、プロジェクターからの投影映像を表示し、且つ可視光透過できる光散乱層を備える物品(例えば、特許文献2;当該物品は透明ディスプレイスクリーンとして応用されている。)や、合せガラスの中間層に光透過拡散反射層を設けた、ミラースクリーン(例えば、特許文献3)などの提案は、ミラーディスプレイシステムのさらなる発展を期待させるものである。特にミラーディスプレイにプロジェクター投影を行う方式であれば、プロジェクター側のオンオフによって、ディスプレイとしての使用と通常の鏡としての使用とを切り替えることができる。また、投影光を拡大率の高いレンズで広げることで、ミラーディスプレイシステムの大面積化が容易に可能となる。
前記光散乱層を備える物品は、光散乱性(表示映像の鮮鋭性)と可視光透過率(ディスプレイシステムの背面の透視性)の相反する物性を両立するために、前記光散乱層内にプロジェクターからの光が透過する方向への光散乱(前方散乱)性の高い光散乱性粒子が分散されている。そのため、前記光散乱層に投影された映像コンテンツは、プロジェクターからの光が該層を透過した側からの観察に適したものである。従って、プロジェクターと、光散乱層を備える物品と、鏡とを組み合わせたミラーディスプレイシステムの場合、映像コンテンツの鏡像を、ミラーディスプレイシステムのユーザーに表示させる光学系とする必要がある。
一方で、前記光学系内の前記光散乱層において、前記プロジェクターが配置された側への光散乱(後方散乱)が全く生じないわけではない。そのため、前記光学系では、光散乱層の映像コンテンツの投影像と、その投影像の鏡像とで、映像コンテンツの二重像表示が形成されやすいものとなる。特に、大面積の映像表示を目指すミラーディスプレイシステムの場合に、ユーザー自身の視野が広くなり、あわせてプロジェクターの拡大率が大きくなっていくため、二重像の問題が顕著になってくることが予想される。
本発明では、プロジェクターからの投影映像を投影し、且つ可視光透過できる光散乱層と、鏡とを使用した、ミラーディスプレイシステムおいて、コンテンツの二重像表示を改善する、システムを提供することを課題とする。
本発明のミラーディスプレイシステムは、
プロジェクター;と、
金属からなる鏡像形成層と、前記鏡像形成層上に配置された、可視光透過性と可視光散乱性とを有する光散乱層と、を有する板状ミラーディスプレイ;とを備え、
前記光散乱層は、前記プロジェクターと、前記鏡像形成層との間に配置され、
前記プロジェクターは、前記板状ミラーディスプレイに対して斜め方向から映像コンテンツを投影し、前記光散乱層内に前記映像コンテンツの投影像を形成し、
前記鏡像形成層は、前記鏡像形成層に対向したユーザーの鏡像と、前記投影像の鏡像を形成し、前記ユーザーに対して、前記ユーザーの鏡像と、前記投影像の鏡像とを表示することを特徴とするものである。
プロジェクター;と、
金属からなる鏡像形成層と、前記鏡像形成層上に配置された、可視光透過性と可視光散乱性とを有する光散乱層と、を有する板状ミラーディスプレイ;とを備え、
前記光散乱層は、前記プロジェクターと、前記鏡像形成層との間に配置され、
前記プロジェクターは、前記板状ミラーディスプレイに対して斜め方向から映像コンテンツを投影し、前記光散乱層内に前記映像コンテンツの投影像を形成し、
前記鏡像形成層は、前記鏡像形成層に対向したユーザーの鏡像と、前記投影像の鏡像を形成し、前記ユーザーに対して、前記ユーザーの鏡像と、前記投影像の鏡像とを表示することを特徴とするものである。
前記プロジェクターから投射された映像コンテンツは、前記光散乱層に投影され、前記光散乱層内に映像コンテンツの投影像を形成する。そして、その投影像の鏡像が前記鏡像形成層に形成され、ユーザーには、その鏡像を映像コンテンツとして認識せしめる。本発明のシステムでは、前記鏡像形成層上に、前記光散乱層を配置しているため、前記投影像と、前記投影像の鏡像とが、ずれてユーザーに認識されることによって生じる二重像表示が発生しにくいものとなる。そして、前記鏡像形成層は、前記鏡像形成層に対向した前記ユーザーの鏡像と、前記投影像の鏡像を形成するので、前記ユーザーに対して、前記ユーザーの鏡像と、前記投影像の鏡像とを表示することができる。
また、本発明は、前記ミラーディスプレイシステムに使用される板状ミラーディスプレイであって、
金属からなる鏡像形成層と、前記鏡像形成層上に配置された、可視光透過性と可視光散乱性とを有する光散乱層と、
を有するものである。
金属からなる鏡像形成層と、前記鏡像形成層上に配置された、可視光透過性と可視光散乱性とを有する光散乱層と、
を有するものである。
尚、前記「斜め方向」とは、プロジェクターからの投影光が、前記鏡像形成層にあたって、投影光の鏡像が、コンテンツとして前記ユーザーに視認されないように調整された角度のことを言う。また、本発明においては、板状ミラーディスプレイは、前記鏡像形成層と、前記鏡像形成層上に配置された前記光散乱層との積層体を備えるものである。前記積層体において、前記光散乱層は、前記鏡像形成層の直上に配置されてもよいし、前記光散乱層と前記鏡像形成層との密着性を改善するために、両層間に、100μm以下の厚みのプライマー層、接着層などの中間層を設けてもよい。
本発明のミラーディスプレイシステムは、プロジェクターから投影された映像コンテンツの二重像表示が改善されたものとできる。特には、大面積の映像表示を目指すミラーディスプレイシステムに適したものとできる。具体的には、ミラーディスプレイのサイズが、0.05m2以上のとき、二重像表示が現れやすいものとなるが、本発明では、その場合でも、二重像表示の改善効果が顕著となる。
本発明のミラーディスプレイシステムを、図面を用いて説明する。図1は、本発明のミラーディスプレイシステムを模式的に説明する図、図2は、本発明のミラーディスプレイの活用時における、ユーザー、ユーザーの鏡像、光散乱層内に生じた映像コンテンツの投影像と、前記投影像の鏡像との関係を模式的に説明する図である。また、図3は、本発明の比較例にあたるミラーディスプレイの活用時における、ユーザー、ユーザーの鏡像、光散乱層内に生じた映像コンテンツの投影像と、前記投影像の鏡像との関係を模式的に説明する図である。
図1に図示したように、本発明のミラーディスプレイシステム1は、プロジェクター3と、板状ミラーディスプレイ2とを備えるものである。板状ミラーディスプレイ2に対して、プロジェクター3は、映像コンテンツを光散乱層22に投影できるような位置、例えば、板状ミラーディスプレイに対して斜め方向となるように配置される。光散乱層に対して斜めの方向から、プロジェクター3から映像コンテンツを投影する。プロジェクター3から投影されたコンテンツは光散乱層22内に投影像51a、b、cを形成する。
そして、鏡像形成層21内には、投影像51a、b、cの鏡像52a、b、cが形成される。同時に、一般的な使用環境では、ユーザー4の鏡像41が虚像として形成され、ユーザー4に視認される。ユーザー4には、前記投影像51a、b、cの鏡像52a、b、cとユーザー4の鏡像41は、ユーザー4と投影像51の各対象物と鏡像形成層との距離を反映した像として認識される。
本発明のミラーディスプレイシステム1では、鏡像形成層21上に、光散乱層22が配置されているので、投影像51a、b、cの後方散乱によってユーザー4に認識される像と、鏡像52a、b、cとが一致した像として、ユーザー4に認識させることできる。すなわち、二重像の問題を抑制せしめる。これに対して、本発明の比較例にあたるミラーディスプレイでは、鏡像形成層21と、光散乱層22との間に間隔を備えるので、ユーザー4には、投影像51aや51cの位置関係では、投影像の後方散乱によってユーザー4に認識される像(光路を図3中に点線で図示)と、投影像51a、51cの鏡像52a、52cによってユーザー4に認識される像(光路を図3中に破線で図示)とが一致した像として認識されるものとはならず、ユーザー4に二重像が認識されるものとなってしまう。前記の比較例にあたるミラーディスプレイは、一般的な鏡、すなわち、ガラス基材の一方の主面に銀鏡反応によって、銀による鏡像形成層が形成された鏡の、もう片方の主面に光散乱層3を配置することによって、なされる。一般的に入手される鏡は、そのような構造の鏡なので、通常の着想でのミラーディスプレイシステムは、図3のような系となってしまうことに注意されなければならない。
以上が、本発明のミラーディスプレイシステムの発明原理である。以下に、本発明の要部である、板状ミラーディスプレイ2の各構成を詳述する。
前記板状ミラーディスプレイ2は、金属からなる鏡像形成層21と、前記鏡像形成層上に配置された、可視光透過性と可視光散乱性とを有する光散乱層22と、を有する板状ミラーディスプレイである。前記鏡像形成層21により、一般的な鏡としての使用を可能としながら、同時に、前記光散乱層22により、映像コンテンツを表示することができる。前記光散乱層22は、可視光透明な分散媒体中に光散乱体を分散させた層である。可視光透過性の分散媒体に適切に分散された光散乱体が、プロジェクターからの投影光を広い角度で散乱することで、可視光透過性と可視光散乱性とを両立する光散乱層とせしめたものである。前記ミラーディスプレイのサイズは、0.05m2〜100m2としてもよい。
特には、そのサイズが0.05m2以上のとき、二重像表示が現れやすいものとなるが、本発明では、その場合でも、二重像表示の改善効果が顕著となる。二重像表示の改善効果を鑑み、そのサイズは、さらには、0.1m2以上としてもよい。
前記板状ミラーディスプレイ2において、前記板状ミラーディスプレイ2の主面の法線方向から45度の角度で入射した光に対する法線方向の輝度Yが0.5〜20であることが好ましい。本発明のミラーディスプレイシステム1では、プロジェクター3は前記板状ミラーディスプレイに対して斜め方向から映像コンテンツを投影することが好ましい。
ミラーとしての機能から、ミラーディスプレイ1では、ユーザー4は板状ミラーディスプレイ2と正対して使用することが多くなる。そのため、前記板状ミラーディスプレイ2の主面の法線方向の輝度Yが0.5未満の場合、映像コンテンツの視認に問題が生じることがある。また、前記輝度Yが20を超えてくると、投影像51a、b、cの鏡像52a、b、cが極めて鮮明になるものの、ユーザー4の鏡像41が視認しにくくなることがある。これらを考慮すると、光散乱層22の主面の法線方向から45度の角度で入射した光に対する法線方向の輝度Yは、さらには0.7〜15、さらに好ましくは1〜10としてもよい。
また、前記光散乱層22は、ヘーズが0.1%〜8%であることが好ましい。本発明においてヘーズとは、JIS K7136:2000に基づいて測定されたヘーズのことをいう。ヘーズが0.1%未満であると、可視光光散乱性が低過ぎてミラーディスプレイとしての映像の鮮鋭性が不足することがある。他方で、ヘーズが8%を超えると、板状ミラーディスプレイ2が全体的に白濁して見えることがある。前者を優先的に考慮すると、光散乱層22のヘーズは、3%〜8%、さらには4%〜7%、さらに好ましくは4%〜6%としてもよい。他方で、後者を優先的に考慮すると、光散乱層22のヘーズは、0.1%〜5%、さらには0.1%〜3%、さらに好ましくは0.2%〜1.4%としてもよい。
前記光散乱層22の厚みは、0.1μm〜100μmであることが好ましい。前記厚みが0.1μm未満の場合、可視光透過性と可視光散乱性とを満たす光散乱層22の製造がしづらいものとなる。他方で、前記厚みが100μmより大きい場合、映像コンテンツの鏡像52a、b、cの映像がにじんだ像として、ユーザー4に視認されることがある。これらを考慮すると、前記光散乱層の厚みは、さらには、0.2μm〜30μm、さらに好ましくは0.5μm〜20μmとしてもよい。また、前記光散乱層22は、無色のものとしてもよい。
前記光散乱層22において、可視光透明な分散媒体の例としては、有機高分子や無機高分子等が挙げられる。有機高分子としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ジアセチルセルロース樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等があげられる。また、無機高分子としては、ケイ素や、チタン、ジルコニウム、鉄、亜鉛、錫、ハフニウム、タングステンなどの原子を中心として、酸素原子を介して、網目状に高分子化した無機酸化物高分子であり、例えば、シリカ等のケイ素酸化物や、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ハフニウム、酸化タングステンなどの原料又は出発材料を挙げることができ、またこれらを混合して用いることもできる。
本発明において、「無機酸化物高分子」、「シリカ」としては、「中心原子が全て酸素と結合した純粋な酸化物(例えばSiO2で表される網目状の高分子)」に限定されず、「中心元素の一部が、別の置換基と結合した化学種」も使用可能である。むしろ後者(中心元素の一部が、別の置換基と結合した化学種」)の方が、0.1〜100μmといった厚みの光散乱層を形成するには適していることが多い。
具体的には、シリカを例にとると、該無機酸化物高分子を形成するための「前駆体」としては、R1 4-a―Si−Xa(但し、R1は、水素原子、または、C原子で中心のSi原子と結合する1価の有機基、Xは炭素数1〜3のアルコキシ基又はハロゲン、aは1〜4の整数)から選ぶことができる。それらは次の(a)(b)、2つのタイプに分類できる。
(a)タイプ:上記「前駆体」の化学式において、aが4である場合。この場合、Siの4つの結合手の全てが加水分解を受けて「OH基」に変換する。具体的には、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラクロロシランが挙げられる。
(b)タイプ:上記「前駆体」の化学式において、aが1、2、または3である場合。この場合、Siの4つの結合手の一部のみが加水分解を受けて「OH基」に変換する。残るR1基は不変のままである。具体的には、モノメチルトリエトキシシラン、モノメチルトリメトキシシラン、トリクロロシラン、モノメチルトリクロロシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジクロロシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシランが挙げられる。
例えば、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランは、加水分解処理を行うと、3つのメトキシ基は全て加水分解され、Si−O−Siの網目構造に取り込まれるが、「3−グリシジルオキシプロピル基」だけは反応せず、Si−O−Si結合による網目構造とは別の「側鎖」として、「無機酸化物高分子」中に残り続ける。このような「側鎖」を部分的に残す高分子も、本発明の「無機酸化物高分子」媒体として有効に機能することから、本発明では、こうしたものも「無機酸化物高分子」、「シリカ」の概念に含めることとする。
前記光散乱体の例としては、中空シリカビーズ、中空樹脂ビーズなどの低屈折率粒子や、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化すず、チタン酸バリウム、ダイヤモンドなどの高屈折率粒子等があげられる。このなかでは、酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子やダイヤモンド粒子が、屈折率が高く光散乱性が強いため、光散乱層22の可視光透過性と、光散乱性を両立させた上で、映像コンテンツの鏡像の鮮鋭性を向上せしめる。
前記光散乱体の平均粒径は、0.1〜1μmが好ましく、0.2〜0.8μmがさらに好ましい。該平均粒径が0.1μmより小さいと、光散乱層22の光散乱性を向上させにくい。一方、該平均粒径が0.8μmより大きいと、前記光散乱体を含む光散乱層22の外観が、白濁等の不良を生じやすくなる。なお、ここで平均粒径とは、動的光散乱法にて水中での強度分布を測定して得られた粒度分布におけるD50値(累積50%粒径)として定義される。
前記光散乱体の平均粒径は、0.1〜1μmが好ましく、0.2〜0.8μmがさらに好ましい。該平均粒径が0.1μmより小さいと、光散乱層22の光散乱性を向上させにくい。一方、該平均粒径が0.8μmより大きいと、前記光散乱体を含む光散乱層22の外観が、白濁等の不良を生じやすくなる。なお、ここで平均粒径とは、動的光散乱法にて水中での強度分布を測定して得られた粒度分布におけるD50値(累積50%粒径)として定義される。
前記光散乱層22は、コーティングからなることが好ましい。前記分散媒体や前記分散媒体の前駆体と、前記光散乱体とを含む塗布液(光散乱層形成塗布液)を、可視光透過性の基材、又は、鏡像形成層に対して、例えば、スピンコート法、バーコート法、リバースロールコート法、その他のロールコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ノズルコート法、ディスペンサーコート法、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法等の公知の方法で、塗膜を形成することで、コーティングからなる光散乱層22を形成することができる。前記光散乱層形成塗布液は、前記分散媒体や前記分散媒体の前駆体と、前記光散乱体と、好ましくは水やメタノール、エタノールなどのアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトンなどのケトン等の溶媒とを混合して調製することができる。
前記可視光透過性の基材の例としては、耐候性などの耐久性などの性質を有するものであれば、特に限定されることなく、各種基材を使用することができる。典型的には、ガラス基材であるが、ガラス材料としては、強化ガラスや、フィルム付着ガラス、合わせガラスなどが挙げられ、材質からは、ソーダ石灰ガラスやアルミノシリケイトガラス、硼珪酸ガラス、無アルカリガラスなど、各種のガラス材料を板状にして使用することができる。その他の基材としては、プラスチック製の樹脂板やフィルム基材、例えば、ポリカーボネート樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルメタアクリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、ポリアミド樹脂、その他のプラスチック製の透明基材を使用することできる。耐候性などの耐久性の点からは、プラスチック製の透明基材よりも、ガラス等の金属酸化物の透明基材が好ましい。また、用途によっては、強化ガラス、耐熱強化ガラス、防犯ガラス、熱線吸収ガラス、熱線反射ガラス、低放射膜つきガラス、低反射ガラス、防眩ガラス、合わせガラスを用いてもよい。
本発明に用いられる可視光透過性の基材の大きさは、用途に応じて、適宜決められるものである。また、板厚は、用途に応じて、例えば、使用される態様において必要とされる強度などに応じて通常設定される。具体的には、通常0.1mm〜30mmの板厚のものが用いられる。表面が平坦な基材だけでなく、表面に凹凸がある基材やパターンを形成した基材でも良い。表面に凹凸がある基材やパターンを形成した基材では、光散乱性に加えて表面の凹凸やパターンによる光学反射の効果も得られ、表面が平坦な基材とは異なる外観を得ることが出来る。
可視光透過性の基材の形状は、平板状でも、曲面形状でも良い。曲面形状の基材とは、三次元的に予め曲げられた凸面側と凹面側を有する基材であり、その曲率半径は0.5m〜3mのものを用いてもよい。また、その曲率半径としては、好ましくは0.9m〜2.6mとしてもよい。可視光透過性の基材としてガラス基材を用いる場合は、光散乱層との密着性を確保するために、酸化セリウム等で予め充分に研磨し、表面の汚れ等を丁寧に除去しておくことが好ましい。
次に鏡像形成層21について説明する。鏡像形成層21は、金属からなる、可視光を反射する層である。前記鏡像形成層21として、主面が光学研磨された金属板、前述したような基材の主面に、蒸着プロセスなどによって形成された、金属からなるコーティングを使用してもよい。この例は、所謂、表面鏡を活用したもので、表面鏡上に、前記光散乱層22が配置して、板状ミラーディスプレイ1を形成することとなる。また、前記光散乱層22上に、蒸着プロセスや、銀鏡反応などのめっきプロセスにて、金属のコーティングを形成してもよい。
前記金属の例としては、銀、アルミニウム、銅、ニッケル、白金、金、ステンレス合金などが挙げられる。金属として、銀を用いる場合は、更に光散乱層22とは反対側層に犠牲層としての銅層を形成し、さらに銅層上に裏止めのための塗料層を形成してもよい。
前記鏡像形成層21の可視光反射率は、90%以上であることが好ましい。本発明において可視光反射率とは、JIS R3106:1998に基づいて測定された可視光反射率のことをいう。90%以上であると、鏡像が極めて精細でクリアな質感となる。前記鏡像形成層21の厚みは、40nm以上であることが好ましい。40nm以上であると、前記の好ましい可視光反射率を達成しやすくできる。
以下の実施例、比較例に示した、各種板状ミラーディスプレイ2を用いて、図1に示すようなミラーディスプレイシステム1を組み、板状ミラーディスプレイ2に現れる、映像コンテンツの見え方を評価した。具体的には、本実施例では、以下の項目の評価が行われた。尚、本実施例でのミラーディスプレイ1では、市販のプロジェクター3が、板状ミラーディスプレイ2の中心部に対して、入射光角度45°で映像コンテンツを投影できるように配置された。
[光散乱層22のヘーズ]
光散乱層22と、可視光透過性基材23とからなる積層体に対して、ヘーズメーター(スガ試験機製、HZ−T)を用いて測定し、JIS K7136(2000年)に従って得られた値を、光散乱層22のヘーズとした。尚、本実施例では、可視光透過性基材は、ヘーズ値が無視できる程に小さなクリア系のフロートガラス板が使用された。
光散乱層22と、可視光透過性基材23とからなる積層体に対して、ヘーズメーター(スガ試験機製、HZ−T)を用いて測定し、JIS K7136(2000年)に従って得られた値を、光散乱層22のヘーズとした。尚、本実施例では、可視光透過性基材は、ヘーズ値が無視できる程に小さなクリア系のフロートガラス板が使用された。
[光散乱層22の厚み]
光散乱層22を走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製、S−5400)で撮影し、光散乱層の厚みを測定した。
光散乱層22を走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製、S−5400)で撮影し、光散乱層の厚みを測定した。
[輝度Y]
板状ミラーディスプレイ2に対して、多角度分光測色計(X−Rite社製、MA68II)を用いて測定した。付属の標準白色板を用いて校正し、入射光の光源をD65光源、入射角度を45°とし、入射角度に対して45°ずれた角度(板状ミラーディスプレイに対する法線方向)の輝度Yを得た。
板状ミラーディスプレイ2に対して、多角度分光測色計(X−Rite社製、MA68II)を用いて測定した。付属の標準白色板を用いて校正し、入射光の光源をD65光源、入射角度を45°とし、入射角度に対して45°ずれた角度(板状ミラーディスプレイに対する法線方向)の輝度Yを得た。
[板状ミラーディスプレイ2での映像コンテンツの見え方の官能評価]
板状ミラーディスプレイ2に正対したユーザー4の目視にて下の官能評価を行った。
1:投影された映像が二重像なく極めてはっきりと視認できる
2:投影された映像が二重像なく視認できる
3:投影された映像が二重像となり、映像の視認に支障をきたす
4:映像が見えない
評価1及び2を合格とした。
板状ミラーディスプレイ2に正対したユーザー4の目視にて下の官能評価を行った。
1:投影された映像が二重像なく極めてはっきりと視認できる
2:投影された映像が二重像なく視認できる
3:投影された映像が二重像となり、映像の視認に支障をきたす
4:映像が見えない
評価1及び2を合格とした。
[ユーザーの鏡像の鮮鋭性]
1:ユーザーの顔が極めてはっきりと見える
2:ユーザーの顔がわずかに白みがかるが、はっきりと見える
3:ユーザーの顔が白みがかるが、見える
4:ユーザーの顔が白濁し見えづらい
評価1、2及び3を合格とした。
1:ユーザーの顔が極めてはっきりと見える
2:ユーザーの顔がわずかに白みがかるが、はっきりと見える
3:ユーザーの顔が白みがかるが、見える
4:ユーザーの顔が白濁し見えづらい
評価1、2及び3を合格とした。
[実施例1]
(基材23の準備)
300mm角で板厚4mmのクリア系のフロートガラス板(表1内ではFL4と表記)の表面を酸化セリウムで研磨した後、イオン交換水で洗浄し、乾燥させて基材23とした。
(基材23の準備)
300mm角で板厚4mmのクリア系のフロートガラス板(表1内ではFL4と表記)の表面を酸化セリウムで研磨した後、イオン交換水で洗浄し、乾燥させて基材23とした。
(光散乱層形成塗布液の調製)
ガラス容器に、光散乱体として平均粒子径160nmのダイヤモンド粒子(0.20g)、イオン交換水(9.60g)を添加し、超音波洗浄槽にて25℃で60分間超音波分散した後に、ポリビニルピロリドン(0.20g)を添加し、1晩攪拌して、ダイヤモンド粒子分散液(ダイヤモンド粒子濃度:2質量%)とした。
ガラス容器に、光散乱体として平均粒子径160nmのダイヤモンド粒子(0.20g)、イオン交換水(9.60g)を添加し、超音波洗浄槽にて25℃で60分間超音波分散した後に、ポリビニルピロリドン(0.20g)を添加し、1晩攪拌して、ダイヤモンド粒子分散液(ダイヤモンド粒子濃度:2質量%)とした。
次に、ガラス容器に、エタノール(67.67g)、イオン交換水(17.49g)、テトラエトキシシラン(TEOS、10.35g)、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS、2.94g)、1規定硝酸(0.79g)を添加し、更に、上記ダイヤモンド粒子分散液A(0.75g)を添加して、室温(20℃)で2時間攪拌して、光散乱層形成塗布液(全固形分濃度5.0質量%、全固形分中のダイヤモンド粒子濃度0.3質量%)を得た。
なお、ここで、全固形分とは、(1)ダイヤモンド粒子+(2)TEOSのうちSiO2換算分+(3)GPTMSのうちR−SiO3/2換算分(Rは、3−グリシジルオキシプロピル基)+(4)ポリビニルピロリドン、として計算したものである。
(光散乱層22と、可視光透過性基材23とからなる積層体の作製)
前記基材23の表面に、前記光散乱層形成塗布液をスピンコーターにて塗布した後、250℃の電気炉内で10分間焼成し、光散乱層22と、可視光透過性基材23とからなる積層体を作製した。ヘーズを評価したところ、0.6%であった。
前記基材23の表面に、前記光散乱層形成塗布液をスピンコーターにて塗布した後、250℃の電気炉内で10分間焼成し、光散乱層22と、可視光透過性基材23とからなる積層体を作製した。ヘーズを評価したところ、0.6%であった。
(光散乱層上への鏡像形成層21の形成)
得られた光散乱層22に対して、銀鏡反応を利用して銀層(表1内では、Ag層と表記)からなる鏡像形成層21を形成した。イオン交換水40gに塩化スズ(II)0.4gを溶かし希塩酸を加えて、pH2.0とされた「めっき増感処理液」とした。次に、硝酸銀0.75gをイオン交換水39.25gに溶かし、ここに0.15mol/lの水酸化ナトリウム水溶液40gを投入して褐色沈殿させ、更にアンモニア水を液が透明になるまで滴下し、「銀めっき液」とした。さらに、酒石酸ナトリウムカリウムを0.15g、グルコースを1.5gをイオン交換水37.5gに溶かし、更にメタノールを37.5g加えて「還元液」とした。
得られた光散乱層22に対して、銀鏡反応を利用して銀層(表1内では、Ag層と表記)からなる鏡像形成層21を形成した。イオン交換水40gに塩化スズ(II)0.4gを溶かし希塩酸を加えて、pH2.0とされた「めっき増感処理液」とした。次に、硝酸銀0.75gをイオン交換水39.25gに溶かし、ここに0.15mol/lの水酸化ナトリウム水溶液40gを投入して褐色沈殿させ、更にアンモニア水を液が透明になるまで滴下し、「銀めっき液」とした。さらに、酒石酸ナトリウムカリウムを0.15g、グルコースを1.5gをイオン交換水37.5gに溶かし、更にメタノールを37.5g加えて「還元液」とした。
そして、コロナ放電処理を施した光散乱層22上に前記めっき増感処理液をスプレー塗布し、15分後に水洗、風乾し、光散乱層22を増感処理した。そして、前記銀めっき液と前記還元液とを等量で混合して混合液とし、速やかに、増感処理された光散乱層22上に前記混合液をスプレー塗布し、30分後に水洗、風乾することで、光散乱層上に80nmの均一な銀層を形成し、これを鏡像形成層21とした。次いで、前記鏡像形成層21の酸化防止のために、鏡像形成層上に銅めっき層、裏止め塗膜層を順次形成し、鏡像形成層21の端面部には縁塗り塗膜を形成した。前記鏡像形成層21の酸化防止のために形成された層をまとめて、表1では、保護層と表記している。
上述のようにして得られた板状ミラーディスプレイ2に対して、前記した、光散乱層の厚み、輝度Yを評価し、さらに、板状ミラーディスプレイ2を用いて、図1に示すようなミラーディスプレイシステム1を組み、前記した板状ミラーディスプレイ2での映像コンテンツの見え方の官能評価を行った。結果を表1に示す。本実施例では、ユーザー4の鏡像41を極めてはっきりと視認でき、且つ同時にコンテンツの投影像を二重像なく視認することができた。
[実施例2]
光散乱層形成塗布液の調製において、全固形分中のダイヤモンド粒子濃度が0.45質量%となるように、ダイヤモンド粒子分散液の添加量を0.75gから1.125g(エタノール(67.65g)、イオン交換水(17.12g)、テトラエトキシシラン(TEOS、10.36g)、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS、2.94g)、1規定硝酸(0.79g))とした以外は、実施例1と同様の手順にて板状ミラーディスプレイ2を作製した。
光散乱層形成塗布液の調製において、全固形分中のダイヤモンド粒子濃度が0.45質量%となるように、ダイヤモンド粒子分散液の添加量を0.75gから1.125g(エタノール(67.65g)、イオン交換水(17.12g)、テトラエトキシシラン(TEOS、10.36g)、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS、2.94g)、1規定硝酸(0.79g))とした以外は、実施例1と同様の手順にて板状ミラーディスプレイ2を作製した。
本実施例の評価結果を表1に示す。本実施例では、ユーザー4の鏡像41を極めてはっきりと視認でき、且つ同時にコンテンツの投影像を二重像なく視認することができた。
[実施例3]
光散乱層形成塗布液の調製において、全固形分中のダイヤモンド粒子濃度が0.7質量%となるように、ダイヤモンド粒子分散液の添加量を0.75gから1.75g(エタノール(67.66g)、イオン交換水(16.52g)、テトラエトキシシラン(TEOS、10.34g)、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS、2.93g)、1規定硝酸(0.79g))とした以外は、実施例1と同様の手順にて板状ミラーディスプレイ2を作製した。
光散乱層形成塗布液の調製において、全固形分中のダイヤモンド粒子濃度が0.7質量%となるように、ダイヤモンド粒子分散液の添加量を0.75gから1.75g(エタノール(67.66g)、イオン交換水(16.52g)、テトラエトキシシラン(TEOS、10.34g)、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS、2.93g)、1規定硝酸(0.79g))とした以外は、実施例1と同様の手順にて板状ミラーディスプレイ2を作製した。
本実施例の評価結果を表1に示す。本実施例では、ユーザー4の鏡像41をわずかに白みがかるが、はっきりと視認でき、且つ同時にコンテンツの投影像を二重像なく視認することができた。
[実施例4]
光散乱層形成塗布液の調製において、全固形分中のダイヤモンド粒子濃度が1.0質量%となるように、ダイヤモンド粒子分散液の添加量を0.75gから2.5g(エタノール(67.78g)、イオン交換水(15.81g)、テトラエトキシシラン(TEOS、10.20g)、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS、2.90g)、1規定硝酸(0.78g))とした以外は、実施例1と同様の手順にて板状ミラーディスプレイ2を作製した。
光散乱層形成塗布液の調製において、全固形分中のダイヤモンド粒子濃度が1.0質量%となるように、ダイヤモンド粒子分散液の添加量を0.75gから2.5g(エタノール(67.78g)、イオン交換水(15.81g)、テトラエトキシシラン(TEOS、10.20g)、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS、2.90g)、1規定硝酸(0.78g))とした以外は、実施例1と同様の手順にて板状ミラーディスプレイ2を作製した。
本実施例の評価結果を表1に示す。本実施例では、ユーザー4の鏡像41を、わずかに白みがかるがはっきりと視認でき、且つ同時にコンテンツの投影像を二重像なく視認することができた。
[実施例5]
光散乱層形成塗布液の調製において、全固形分中のダイヤモンド粒子濃度が2.0質量%となるように、ダイヤモンド粒子分散液の添加量を0.75gから5.0g(エタノール(68.00g)、イオン交換水(13.43g)、テトラエトキシシラン(TEOS、10.00g)、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS、2.84g)、1規定硝酸(0.77g))とした以外は、実施例1と同様の手順にて板状ミラーディスプレイ2を作製した。
光散乱層形成塗布液の調製において、全固形分中のダイヤモンド粒子濃度が2.0質量%となるように、ダイヤモンド粒子分散液の添加量を0.75gから5.0g(エタノール(68.00g)、イオン交換水(13.43g)、テトラエトキシシラン(TEOS、10.00g)、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS、2.84g)、1規定硝酸(0.77g))とした以外は、実施例1と同様の手順にて板状ミラーディスプレイ2を作製した。
本実施例の評価結果を表1に示す。本実施例では、ユーザー4の鏡像41を、わずかに白みがかるがはっきりと視認でき、且つ同時にコンテンツの投影像を二重像なく極めてはっきりと視認することができた。
[実施例6]
光散乱層形成塗布液の調製において、全固形分中のダイヤモンド粒子濃度が3.0質量%となるように、ダイヤモンド粒子分散液の添加量を0.75gから7.5g(エタノール(68.13g)、イオン交換水(11.05g)、テトラエトキシシラン(TEOS、9.80g)、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS、2.78g)、1規定硝酸(0.75g))とした以外は、実施例1と同様の手順にて板状ミラーディスプレイ2を作製した。
光散乱層形成塗布液の調製において、全固形分中のダイヤモンド粒子濃度が3.0質量%となるように、ダイヤモンド粒子分散液の添加量を0.75gから7.5g(エタノール(68.13g)、イオン交換水(11.05g)、テトラエトキシシラン(TEOS、9.80g)、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS、2.78g)、1規定硝酸(0.75g))とした以外は、実施例1と同様の手順にて板状ミラーディスプレイ2を作製した。
本実施例の評価結果を表1に示す。本実施例では、ユーザー4の鏡像41を、白みがかるが視認でき、且つ同時にコンテンツの投影像を二重像なく極めてはっきりと視認することができた。
[実施例7]
ガラス容器に、光散乱体として平均粒子径125nmの酸化ジルコニウム粒子(0.20g)、イオン交換水(9.60g)を添加し、超音波洗浄槽にて25℃で60分間超音波分散した後に、ポリビニルピロリドン(0.20g)を添加し、1晩攪拌して、酸化ジルコニウム粒子分散液(酸化ジルコニウム粒子濃度:2質量%)を調整した。
ガラス容器に、光散乱体として平均粒子径125nmの酸化ジルコニウム粒子(0.20g)、イオン交換水(9.60g)を添加し、超音波洗浄槽にて25℃で60分間超音波分散した後に、ポリビニルピロリドン(0.20g)を添加し、1晩攪拌して、酸化ジルコニウム粒子分散液(酸化ジルコニウム粒子濃度:2質量%)を調整した。
光散乱層形成塗布液の調製において、ダイヤモンド粒子分散液のかわりに酸化ジルコニウム粒子分散液を用い、全固形分中の酸化ジルコニウム粒子濃度が4.0質量%となるように、酸化ジルコニウム粒子分散液の添加量を10.0g(エタノール(68.3g)、イオン交換水(8.7g)、テトラエトキシシラン(TEOS、9.58g)、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS、2.72g)、1規定硝酸(0.73g))とした以外は、実施例1と同様の手順にて板状ミラーディスプレイ2を作製した。なお、ここで、全固形分とは、(1)酸化ジルコニウム粒子+(2)TEOSのうちSiO2換算分+(3)GPTMSのうちR−SiO3/2換算分(Rは、3−グリシジルオキシプロピル基)+(4)ポリビニルピロリドン、として計算したものである。
本実施例の評価結果を表1に示す。本実施例では、ユーザー4の鏡像41を極めてはっきりと視認でき、且つ同時にコンテンツの投影像を二重像なく視認することができた。
[比較例1]
光散乱層22を設けない以外は、実施例1と同様にした。本比較例では、ユーザー4の鏡像41は極めてはっきりと視認できたが、プロジェクター3からの映像コンテンツはまったく確認できなかった。
光散乱層22を設けない以外は、実施例1と同様にした。本比較例では、ユーザー4の鏡像41は極めてはっきりと視認できたが、プロジェクター3からの映像コンテンツはまったく確認できなかった。
[比較例2]
鏡像形成層(銀層)を光散乱層22が形成された面とは反対側の主面(ガラス面)に形成した以外は、実施例1と同様にした。この構成のミラーディスプレイシステムでは、光散乱層22と鏡像形成層21との間には、フロートガラス(板厚4.0mm)による層が設けられる。本比較例のミラーディスプレイシステムでは、映像コンテンツの二重像が確認された。
鏡像形成層(銀層)を光散乱層22が形成された面とは反対側の主面(ガラス面)に形成した以外は、実施例1と同様にした。この構成のミラーディスプレイシステムでは、光散乱層22と鏡像形成層21との間には、フロートガラス(板厚4.0mm)による層が設けられる。本比較例のミラーディスプレイシステムでは、映像コンテンツの二重像が確認された。
[比較例3]
比較例2のフロートガラス板の板厚を0.3mm(表1内ではFL0.3と表記)とした以外は、比較例2と同様とした。この構成のミラーディスプレイシステムでは、光散乱層22と鏡像形成層21との間には、フロートガラス(板厚0.3mm)による層が設けられる。本比較例のミラーディスプレイシステムでは、映像コンテンツの二重像が確認された。
比較例2のフロートガラス板の板厚を0.3mm(表1内ではFL0.3と表記)とした以外は、比較例2と同様とした。この構成のミラーディスプレイシステムでは、光散乱層22と鏡像形成層21との間には、フロートガラス(板厚0.3mm)による層が設けられる。本比較例のミラーディスプレイシステムでは、映像コンテンツの二重像が確認された。
1 ミラーディスプレイシステム
2 板状ミラーディスプレイ
21 鏡像形成層
22 光散乱層
23 可視光透過性の基材
3 プロジェクター
4 ユーザー
41 ユーザーの鏡像
51 光散乱層内に生じた映像コンテンツの投影像
52 光散乱層内に生じた映像コンテンツの投影像の鏡像
2 板状ミラーディスプレイ
21 鏡像形成層
22 光散乱層
23 可視光透過性の基材
3 プロジェクター
4 ユーザー
41 ユーザーの鏡像
51 光散乱層内に生じた映像コンテンツの投影像
52 光散乱層内に生じた映像コンテンツの投影像の鏡像
Claims (9)
- ミラーディスプレイシステムであって、
プロジェクター;と、
金属からなる鏡像形成層と、前記鏡像形成層上に配置された、可視光透過性と可視光散乱性とを有する光散乱層と、を有する板状ミラーディスプレイ;とを備え、
前記光散乱層は、前記プロジェクターと、前記鏡像形成層との間に配置され、
前記プロジェクターは、前記板状ミラーディスプレイに対して斜め方向から映像コンテンツを投影し、前記光散乱層内に前記映像コンテンツの投影像を形成し、
前記鏡像形成層は、前記鏡像形成層に対向したユーザーの鏡像と、前記投影像の鏡像を形成し、前記ユーザーに対して、前記ユーザーの鏡像と、前記投影像の鏡像とを表示することを特徴とするミラーディスプレイシステム。 - 前記光散乱層の厚みが、0.1μm〜100μmであることを特徴とする請求項1に記載のミラーディスプレイシステム。
- 前記光散乱層の、ヘーズが0.1%〜8%であることを特徴とする請求項1又は2に記載のミラーディスプレイシステム。
- 前記板状ミラーディスプレイの主表面の法線方向から45度の角度で入射した光に対する法線方向の輝度Yが0.5〜20であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のミラーディスプレイシステム。
- 前記光散乱層が、コーティングからなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のミラーディスプレイシステム。
- 前記鏡像形成層が、コーティングからなることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のミラーディスプレイシステム。
- 前記板状ミラーディスプレイが、可視光透過性の基材を備え、前記光散乱層が前記基材と、前記鏡像形成層との間に配置されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のミラーディスプレイシステム。
- 前記鏡像形成層の可視光反射率が90%以上であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のミラーディスプレイシステム。
- 請求項1乃至8のいずれかに記載のミラーディスプレイシステムに使用される板状ミラーディスプレイであって、
金属からなる鏡像形成層と、前記鏡像形成層上に配置された、可視光透過性と可視光散乱性とを有する光散乱層と、
を有することを特徴とする、板状ミラーディスプレイ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017113090A JP2018205613A (ja) | 2017-06-08 | 2017-06-08 | ミラーディスプレイシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018205613A true JP2018205613A (ja) | 2018-12-27 |
Family
ID=64957080
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2017113090A Pending JP2018205613A (ja) | 2017-06-08 | 2017-06-08 | ミラーディスプレイシステム |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018205613A (ja) |
-
2017
- 2017-06-08 JP JP2017113090A patent/JP2018205613A/ja active Pending
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---|---|---|---|
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