JP7092978B2

JP7092978B2 - 画像投影用加飾シート

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Publication number: JP7092978B2
Application number: JP2019062495A
Authority: JP
Inventors: 美徳政次; 千春戸谷
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2022-06-29
Anticipated expiration: 2039-03-28
Also published as: WO2020195190A1; JP2020160381A

Description

本発明は、画像投影用加飾シートに関する。

従来、ユーザ（操作者）が希望する任意の操作領域に操作画像が投影されて、ユーザがこの操作画像に対して入力操作することで、車両に搭載される複数の機器（複数種の機器）の作動条件がそれぞれ設定され（入力操作され）、作動状態が制御される仮想操作装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の仮想操作装置によれば、操作画像が車両内のインストルメントパネルのセンター部の領域、センターコンソールのパームレストよりも前方側の領域、ステアリングの中央領域などに投影される。

特開２０１７－１８２４９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の仮想操作装置によれば、操作画像が投影される部分に加飾が施されている場合、操作画像が投影部分の装飾の柄と混ざることにより、操作画像の視認性が低下する。また、操作画像が投影される部分が外光に照らされると、操作画像の相対的な輝度が低下し、視認性が低下する。

本発明の目的は、装飾の柄や外光に起因する投影画像の視認性の低下を抑制することができる画像投影用加飾シートを提供することにある。

本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記［１］～［５］の画像投影用加飾シートを提供する。

［１］透明な加飾層と、前記加飾層の上又は下に設けられた、透明拡散反射フィルムからなる画像投影層と、前記加飾層及び前記画像投影層の下に設けられ、前記加飾層及び前記画像投影層を透過した光が前記加飾層及び前記画像投影層側へ戻ることを抑制する戻り光抑制層と、を備えた、画像投影用加飾シート。
［２］前記加飾層が前記画像投影層の上に設けられた、上記［１］に記載の画像投影用加飾シート。
［３］前記戻り光抑制層が、偏光膜と、前記偏光膜下の１／４波長膜と、前記１／４波長膜下の反射膜を含む、上記［１］又は［２］に記載の画像投影用加飾シート。
［４］前記戻り光抑制層の下に、平滑化層を挟んで設けられたクッション層を備え、前記平滑化層が、前記クッション層よりも表面の平滑性が高い、上記［１］～［３］のいずれか１項に記載の画像投影用加飾シート。
［５］前記平滑化層がプラスチック発泡体からなる、上記［４］に記載の画像投影用加飾シート。

本発明によれば、装飾の柄や外光に起因する投影画像の視認性の低下を抑制することができる画像投影用加飾シートを提供することができる。

図１は、第１の実施の形態に係る画像投影用加飾シートの垂直断面図である。図２は、画像投影用加飾シートの車両内の設置位置を例示する模式図である。図３（ａ）、（ｂ）は、画像投影用加飾シートへ入射する外光とプロジェクタからの光の光路を模式的に示す図である。図４は、第２の実施の形態に係る画像投影用加飾シートの垂直断面図である。

〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係る画像投影用加飾シート１の垂直断面図である。第１の実施の形態に係る画像投影用加飾シート１は、透明な加飾層１０と、加飾層１０の上又は下に設けられた、透明拡散反射フィルムからなる画像投影層１１と、加飾層１０及び画像投影層１１の下に設けられ、加飾層１０及び画像投影層１１を透過した光が加飾層１０及び画像投影層１１側へ戻ることを抑制する戻り光抑制層１２とを備える。

画像投影用加飾シート１は、自動車などの車両の内装品の表面に用いられる加飾シートであって、プロジェクタにより画像を投影することのできるシートである。

画像投影用加飾シート１に投影される画像は、例えば、車両に搭載された空調装置、オーディオ装置、ナビゲーション装置などの機器を操作するためのインターフェース画像であり、操作画像の構成に応じた乗員の手の動きなどにより操作のための入力を行うことができる。

図２は、画像投影用加飾シート１の車両３０内の設置位置を例示する模式図である。図２に示される例では、画像投影用加飾シート１がセンターコンソールのアームレスト３２の表面に設けられ、画像投影用加飾シート１に画像を投影するプロジェクタ３１がオーバーヘッドコンソールに設置されている。

画像投影用加飾シート１は、乗員４０が投影された画像を視認できる箇所、例えば、アームレスト３２の表面、ダッシュボード３３の表面、ステアリング３４のセンターパッドの表面などに貼り付けることができる。なお、画像投影用加飾シート１へ投影された画像を視認する乗員４０は運転者に限られない。

加飾層１０は、加飾が施された透明なシートであり、例えば、透明なインクで加飾された加飾シートや、人工透過皮革からなる。加飾層１０は、無色でも有色でもよく、有色の場合は任意の色を有することができる。

また、加飾層１０は、その装飾の柄に応じた凹凸を表面に有してもよい。この場合、加飾層１０の質感や触感を活かすためには、加飾層１０が画像投影用加飾シート１の最表面又はその近傍に位置するように、画像投影層１１の上に設けられることが好ましい。

画像投影層１１は、透明なフィルムの中にナノダイヤモンドなどの屈折率の高いフィラーが分散した透明拡散反射フィルムからなる。画像投影層１１において焦点が合うように、プロジェクタ３１から画像投影用加飾シート１に光を照射すると、照射された光が画像投影層１１中で拡散して像を結び、画像が投影される。

また、画像投影層１１で反射される外光の量が増えると、加飾層１０の装飾の柄が混ざることによる投影画像の視認性の低下が著しくなるため、画像投影層１１は透過性を有する。画像投影層１１の透過率は、例えば可視光領域で８０～９０％である。

戻り光抑制層１２は、加飾層１０及び画像投影層１１を透過して、再び加飾層１０及び画像投影層１１側へ戻る光（以下、戻り光と呼ぶ）を抑制するための層である。戻り光抑制層１２は、例えば、図１に示されるように、偏光膜１２ａと、偏光膜１２ａ下の１／４波長膜１２ｂと、１／４波長膜１２ｂ下の反射膜１２ｃを含む。

図３（ａ）、（ｂ）は、画像投影用加飾シート１へ入射する外光とプロジェクタ３１からの光の光路を模式的に示す図である。

まず、図３（ａ）を用いて外光の光路について説明する。まず、画像投影用加飾シート１へ進入した外光は、その一部が加飾層１０により反射され、それによって加飾層１０の装飾の柄を視認することができる。このため、プロジェクタ３１から画像投影層１１に画像が投影されていないときには、画像投影用加飾シート１は、画像を投影するための機能を有しない通常の加飾シートと同様に機能する。

続いて、画像投影層１１に進入した外光は一部が画像投影層１１によって散乱されるが、外光の拡散では画像投影層１１が一様に明るくなるだけであるので、加飾層１０の装飾の柄の視認性に及ぼす影響はほとんどない。

上述の加飾層１０と画像投影層１１における外光の振る舞いとその効果は、加飾層１０が画像投影層１１の下にある場合でも同様である。

続いて、加飾層１０と画像投影層１１を透過した外光は、戻り光抑制層１２に進入し、まず、偏光膜１２ａを通過して直線偏光となる（以下、この直線偏光を水平偏光と呼び、これに垂直な直線偏光を垂直偏光と呼ぶ）。

続いて、直線偏光となった外光は１／４波長膜１２ｂを通過して、電場の直交する２つの成分の位相がπ／２ずれて、円偏光となる。続いて、円偏光となった外光は反射膜１２ｃにより反射される。このとき、円偏光である外光の進行方向に対する回転方向は反射によって変化せず、位相差もπ／２から変化しない。

続いて、反射された円偏光である外光は、再び１／４波長膜１２ｂを通過して、位相が更にπ／２ずれて、位相差がπの垂直偏光となる。そして、垂直偏光となった外光は偏光膜１２ａを通過できずに吸収される。このように、加飾層１０と画像投影層１１を透過した外光の戻り光は戻り光抑制層１２によって抑制され、加飾層１０の装飾の柄が混ざることによる画像投影層１１への投影画像の視認性の低下が抑えられる。

次に、図３（ｂ）を用いてプロジェクタ３１から光の光路について説明する。画像投影層１１で像を結ぶようにプロジェクタ３１から発せられた光は、加飾層１０を透過して、画像投影層１１で拡散して画像を形成する。この画像は、加飾層１０を透過して視認することができる。

一方で、画像投影層１１に進入したプロジェクタ３１から光の一部は、外光と同様に、画像投影層１１を透過して戻り光抑制層１２に吸収される。例えば、画像投影層１１の透過率が８０％である場合、そのおよそ２０％が画像投影層１１において画像を形成し、およそ８０％が画像投影層１１を透過して戻り光抑制層１２に吸収される。これにより、プロジェクタ３１から光の戻り光が投影画像の視認性に及ぼす影響も抑えられる。

（第１の実施の形態の効果）
本発明の第１の実施の形態に係る画像投影用加飾シート１によれば、透明な加飾層１０及び画像投影層１１を用いて、これらを透過する光の戻り光を抑制することにより、加飾層１０の装飾の柄や外光に起因する投影画像の視認性の低下を抑えることができる。

〔第２の実施の形態〕
本発明の第２の実施の形態は、画像投影用加飾シートがクッション層を備える点において、第１の実施の形態と異なる。なお、第１の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。

図４は、第２の実施の形態に係る画像投影用加飾シート２の垂直断面図である。画像投影用加飾シート２は、戻り光抑制層１２の下に、平滑化層２１を挟んで設けられたクッション層２０を備える。

クッション層２０は、画像投影用加飾シート２を車両の内装品の基材、例えばＡＢＳ（Acrylonitrile butadiene styrene）からなるアームレスト３２の基材に貼り付けたときに、その内装品の表面のクッション性を付与するための層であり、発泡ウレタンなどのクッション性に優れる材料からなる。

平滑化層２１は、加飾層１０や画像投影層１１の下地の平滑性を向上させるための層であり、クッション層２０よりも表面の平滑性が高い。また、平滑化層２１は、強度や柔軟性に優れる電子線架橋ポリオレフィンフォーム（例えば、東レ製トーレペフ（登録商標））、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォームなどのプラスチック発泡体のシートからなることが好ましい。

また、平滑化層２１は、クッション層２０に対する高い密着性を有することが好ましい。例えば、クッション層２０が発泡ウレタンからなる場合、電子線架橋ポリオレフィンフォームからなる平滑化層２１は、クッション層２０に対する高い密着性を有する。

平滑化層２１を用いることにより、クッション層２０の表面の凹凸に起因する凹凸が加飾層１０の表面に現れることによる画像投影用加飾シート２の外観や触感の劣化を抑制できる。特に、加飾層１０が装飾の柄に応じた凹凸をその表面に有し、画像投影層１１の上に設けられる場合は、触感の劣化を抑制する効果は重要である。

また、平滑化層２１を用いることにより、クッション層２０の表面の凹凸に起因する画像投影層１１の凹凸によって投影画像に歪みが生じることを抑制できる。

また、平滑化層２１を用いる場合、平滑化層２１を用いない場合と比較して、画像投影用加飾シート２が変形した際、例えばアームレスト３２の表面に貼り付けられた画像投影用加飾シート２に乗員が肘を置いた際の、加飾層１０、画像投影層１１、及び戻り光抑制層１２の破れなどの損傷が生じ難くなる。

画像投影用加飾シート２は、クッション層２０による高いクッション性を有するため、乗員が肘を乗せるアームレスト３２などのクッション性の求められる箇所に用いられることが好ましい。

（第２の実施の形態の効果）
本発明の第２の実施の形態に係る画像投影用加飾シート２によれば、第１の実施の形態に係る画像投影用加飾シート１と同様の効果に加えて、外観や触感を劣化させることなく、画像投影用加飾シート２を貼り付ける内装品の表面にクッション性を付与することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。また、発明の主旨を逸脱しない範囲内において上記実施の形態の構成要素を任意に組み合わせることができる。

また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１、２画像投影用加飾シート
１０加飾層
１１画像投影層
１２戻り光抑制層
１２ａ偏光膜
１２ｂ１／４波長膜
１２ｃ反射膜
２０クッション層
２１平滑化層
３０車両
３１プロジェクタ
３２アームレスト
４０乗員

Claims

透明な加飾層と、
前記加飾層の上又は下に設けられた、透明拡散反射フィルムからなる画像投影層と、
前記加飾層及び前記画像投影層の下に設けられ、前記加飾層及び前記画像投影層を透過した光が前記加飾層及び前記画像投影層側へ戻ることを抑制する戻り光抑制層と、
を備えた、画像投影用加飾シート。
前記加飾層が前記画像投影層の上に設けられた、
請求項１に記載の画像投影用加飾シート。
前記戻り光抑制層が、偏光膜と、前記偏光膜下の１／４波長膜と、前記１／４波長膜下の反射膜を含む、
請求項１又は２に記載の画像投影用加飾シート。
前記戻り光抑制層の下に、平滑化層を挟んで設けられたクッション層を備え、
前記平滑化層が、前記クッション層よりも表面の平滑性が高い、
請求項１～３のいずれか１項に記載の画像投影用加飾シート。
前記平滑化層がプラスチック発泡体からなる、
請求項４に記載の画像投影用加飾シート。