WO2015186630A1 - 映像投影構造体、映像投影方法及び映像投影窓 - Google Patents

映像投影構造体、映像投影方法及び映像投影窓 Download PDF

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幸宏 垰
賢太 関川
一志 辻村
研一 江畑
海田　由里子
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旭硝子株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a video projection structure, a video projection method, and a video projection window.
  • the screen that displays the image light projected from the projector so as to be visible is intended to display the image light projected from the projector, and the opposite side (rear side) of the screen is observed from the observer's point of view.
  • the image light projected from the back side is transmitted to the viewer side (front side), so that the image can be displayed and the light from the back side can be transmitted.
  • a transmissive screen for example, because the surface has irregularities, it is possible to transmit light, but there is a case where the state on the back side cannot be observed.
  • transmissive screens that are put into practical use use polarizing films, Fresnel lens sheets, lenticular lens sheets, etc., in order to achieve high brightness and high contrast.
  • polarizing films Fresnel lens sheets, lenticular lens sheets, etc.
  • such a conventional transmission type screen is expensive because it uses a polarizing film or a lens sheet, and it is almost impossible to see the opposite side of the screen from the viewpoint of the observer.
  • Patent Document 1 discloses a transmission screen that allows the back surface to be observed.
  • the image projection structure of the present invention has a visible light transmittance of 5% or more and 90% or less, a front haze of 4 or more and 40 or less, and a rear haze of 0 or more and 60 or less.
  • the intensity of the backscattered light when light is incident on the surface of the image projection structure at an angle of 45 ° is lower than the intensity of the forward scattered light.
  • the visibility of the background image seen through the video projection structure is high, and the projected video can be viewed with high visibility.
  • Structure diagram of video projection window in this embodiment (1) Structure diagram of video projection window in this embodiment (2) Illustration of video projection window in this embodiment Structure of video projection window in this embodiment (3) Process drawing (1) of the manufacturing method of the image projection window in this Embodiment Process drawing (2) of the manufacturing method of the image projection window in this Embodiment Explanatory drawing of the measuring method of 45 degree incident backscattered light and 45 degree incident forward scattered light
  • the transmittance, haze, backscattered light, and forward scattered light are values measured at room temperature using a D65 light source.
  • the video projector in the present invention is a video projection structure having a visible light transmittance of 5% or more and 90% or less, a front haze of 4 or more and 40 or less, and a rear haze of 0 or more and 60 or less.
  • the intensity of the backscattered light when the light is incident on the surface of the image projection structure at an angle of 45 ° is lower than the intensity of the forward scattered light.
  • the forward haze is a percentage of transmitted light that deviates by 2.5 ° or more from incident light.
  • the back haze is a percentage of the reflected light that is deviated by 2.5 ° or more from the regular reflected light.
  • the transmittance in visible light may be 20% or more, or 40% or more. Within this range, the visibility of the outside scenery is good. Moreover, in order to keep the gain as a screen suitable, the transmittance
  • the forward haze may be 5 or more, or 8 or more. It may be 20 or less.
  • the rear haze may be 5 or more.
  • the rear haze may be 40 or less or 20 or less from the viewpoint of transparency.
  • the intensity of the light scattered backward and in the normal direction of the image projection structure is forward and in the normal direction of the image projection window. Less than the intensity of the scattered light.
  • (R ⁇ Hb ⁇ Ib / If) is preferably 500 or less, preferably 250 or less, and more preferably 100 or less. The lower limit is preferably 0. When (r ⁇ Hb ⁇ Ib / If) is in the above range, the transparency of the video projection structure is good.
  • the forward logarithm of the transmittance (log T), the forward haze (Hf), and the front when the light is incident at an angle of 45 ° with respect to the surface of the image projection structure The product of the ratio (Ib / If) of the intensity (Ib) of light scattered back and in the normal direction of the image projection structure to the intensity (If) of light scattered in the normal direction of the image projection structure ( logT ⁇ Hf ⁇ Ib / If) is preferably 10 or more. When (log T ⁇ Hf ⁇ Ib / If) is within the above range, the visibility of the video in a bright space is good.
  • the light loss is 100 ⁇ transmittance (%) ⁇ reflectance (%), the square of the transmittance (T 2 ) and the light loss (loss) ), And the projection of the image with respect to the intensity (If) of the light scattered forward and in the normal direction of the image projection structure when light is incident on the surface of the image projection structure at an angle of 45 °.
  • the product (T 2 ⁇ loss ⁇ Ib / If) of the ratio (Ib / If) of the intensity (Ib) of light scattered in the normal direction of the structure is preferably 100,000 or more. This is because the balance between gain and transmittance is good. When it is 200,000 or more, the effect of further improving the contrast becomes stronger.
  • the background contrast refers to the luminance (Lmax) of transmitted light that passes through the video projection structure when a white background is used, and the luminance (Lmin) of transmitted light that passes through the video projection structure when a black background is used.
  • the ratio (Lmax / Lmin). Lmax / Lmin is preferably 1.9 or more, more preferably 3.7 or more, and even more preferably 7.5 or more.
  • the thickness of the video projection window which is the video projection structure in the present embodiment is preferably 2 to 30 mm, and more preferably 4 to 15 mm.
  • a video projection window which is one form of the video projection structure in the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • a plurality of stripe-shaped light scattering portions 20 extending in a one-dimensional direction are formed in the transparent layer 30 so as to be substantially parallel to the main surface of the transparent layer 30.
  • stretching direction of the light-scattering part 20 of the light-scattering part 20 is shapes, such as a triangle, trapezoid, and a bell.
  • a structure in which a plurality of light scattering portions 20 extending in a one-dimensional direction is formed in a stripe shape as described above may be referred to as a louver structure. Therefore, in the present embodiment, a plurality of light scattering portions 20 are linearly formed inside the transparent layer 30, and the plurality of light scattering portions 20 are arranged at a predetermined interval.
  • the intervals between the light scattering portions 20 are preferably arranged such that the shape of the transparent layer 30 formed between the adjacent light scattering portions 20 is vertically long with respect to the thickness direction of the transparent layer 30. . That is, it is preferable that the pitch of the adjacent light scattering portions 20 is smaller than the thickness of the transparent layer 30.
  • the transparent layer 30 preferably has a visible light transmittance of 50 to 100%.
  • the transparent layer 30 is preferably a transparent resin layer.
  • the transparent resin photo-curing resins such as acrylic resins, epoxy resins, and urethane acrylate resins, thermosetting resins, and thermoplastic resins are preferable.
  • the yellow index of the transparent resin is preferably 10 or less, and more preferably 5 or less so that the function as a window is not impaired.
  • the thickness of the transparent layer 30 is preferably 10 to 200 ⁇ m.
  • the pitch is also 10 ⁇ m or less, and the effect of the louver structure is difficult to be seen.
  • the thickness is 200 ⁇ m or more in terms of ease of thickness control, it becomes difficult to create by roll-to-roll.
  • the thickness of the transparent layer 30 is within this range, the intensity of the backscattered light when light is incident from an angle of 45 ° can be easily controlled to be lower than the intensity of the forward scattered light.
  • the light scattering portion 20 is formed of a transparent resin containing a light scattering material or a transparent resin containing a light scattering material and a light absorbing material.
  • a transparent resin used for the light scattering portion 20 a photo-curing resin such as an acrylic resin or an epoxy resin, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or the like can be used.
  • the transparent resin used for the light scattering unit 20 may be the same as or different from the transparent resin used for the transparent layer 30.
  • fine particles of high refractive index material such as titanium oxide (refractive index: 2.5 to 2.7), zirconium oxide (refractive index: 2.4), aluminum oxide (refractive index: 1.76), etc.
  • Fine particles of a low refractive index material such as porous silica (refractive index: 1.25 or lower), hollow silica (refractive index: 1.25 or lower), or the like; a resin material having a low refractive index compatible with the transparent resin; Alternatively, a crystallized resin material of 1 ⁇ m or less can be used.
  • the forward haze of the image projection structure is easily set to 4 or more and 40 or less, and the rear haze is easily set to 0 or more and 60 or less.
  • the concentration of the light scattering material contained in the light scattering portion 20 is preferably 0.01 vol% or more and 5 vol% or less, and more preferably 0.05 vol% or more and 1 vol% or less. When the concentration of the light scattering material is within the above range, the intensity of the back scattered light and the intensity of the forward scattered light can be adjusted.
  • the size of the fine particle will have a higher probability of being scattered forward if the center value of the distribution is the same or slightly smaller than the wavelength of the scattered light, and the incident light will not be refracted.
  • the function to scatter is strengthened.
  • the size of the central value of the distribution is preferably 1 ⁇ m to 0.05 ⁇ m, and preferably 0.8 ⁇ m to 0.15 ⁇ m.
  • the light absorbing material carbon black or titanium black can be used.
  • the concentration of the light absorbing material contained in the light scattering portion 20 is preferably 0.01 vol% or more and 10 vol% or less, and more preferably 0.1 vol% or more and 3 vol% or less.
  • the light scattering portion 20 has an optical density (OD value) at the maximum height of preferably 0.05 to 2, more preferably 0.1 to 1.
  • the visibility when there is external light is preferably 5% or more, more preferably 10% or more, in the light scattering portion 20.
  • a light absorbing material in the light scattering unit 20 it is possible to absorb a part of the light propagating as unnecessary stray light in the image projection window 100, and the scattered light is reduced.
  • the intensity of the backscattered light and the intensity of the forward scattered light can be adjusted by adjusting the contents of the light scattering material and the light absorbing material in the light scattering portion 20 within the above range.
  • the transparent layer 30 may be laminated with the transparent substrate 10.
  • the transparent substrate 10 may be glass or a transparent resin, and is preferably a transparent resin.
  • glass which comprises the transparent substrate soda-lime glass and an alkali free glass are preferable. In order to improve durability, chemical strengthening, hard coating, or the like may be performed.
  • a photo-curing resin such as an acrylic resin or an epoxy resin, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or the like can be used.
  • the transparent resin constituting the transparent substrate 10 is preferably the same as the transparent resin constituting the transparent layer 30.
  • the thickness of the transparent substrate 10 is preferably 0.05 mm to 10 mm, more preferably 0.1 mm to 5 mm.
  • the difference between the refractive index of the transparent layer 30 and the refractive index of the light scattering portion 20 is preferably 0.01 or less, more preferably 0.005 or less, and 0.001 or less. Is more preferable. This is because if the difference between the refractive index of the transparent layer 30 and the refractive index of the light scattering portion 20 is large, the images seen through the image projection window appear to be multiple. In order to suppress rainbow unevenness and background splitting, periodic modulation of the refractive index and transmittance is prevented from occurring.
  • the portions 20 preferably have the same refractive index.
  • the refractive index of the transparent substrate 10 and the refractive index of the transparent layer 30 are as close as possible.
  • the difference between the refractive index of the transparent substrate 10 and the refractive index of the light scattering portion 20 is preferably 0.1 or less, more preferably 0.05 or less, still more preferably 0.01 or less, and particularly preferably 0.001 or less. preferable.
  • the transparent substrate 10 has periodic unevenness due to polymerization shrinkage when the light scattering portion 20 is cured. It may be a member intended to be embedded with. In addition, the polymerization shrinkage is often about 10%. Therefore, as the influence of the refractive index shift, the difference between the transparent substrate 10 and the light scattering portion 20 is the difference between the transparent substrate 10 and the transparent layer 30. It may be within a range of about 10 times.
  • the image projection window in the present embodiment is a scattering material layer having a flat shape in which light scattering fine particles 120 are dispersed inside a transparent layer 30 formed on a transparent substrate 10. It may be.
  • the light scattering fine particles 120 may be fine particles of a high refractive index material such as titanium oxide, zirconium oxide, or aluminum oxide described above, or fine particles of a low refractive index material such as porous silica or hollow silica.
  • the particle size is the same or slightly smaller than the wavelength of the scattered light, the probability that it will be scattered forward increases and the function to scatter incident light without refracting it is strong.
  • the light scattering fine particles 120 preferably have an average particle diameter of 25 nm or more in the light scattering fine particles. 1000 nm or less, preferably 50 nm or more and 1000 nm or less, and more preferably 100 nm or more and 800 nm or less.
  • the average particle diameter of the light scattering fine particles 120 is within the above range, the intensity of the backscattered light can be adjusted to be lower than the intensity of the forward scattered light.
  • the scattering material layer having a flat shape may be made of a light scattering material that does not contain light scattering particles.
  • the intensity of the backscattered light is increased by adopting a configuration in which two types of refractive index materials are in contact with each other with an uneven interface. It can be adjusted lower than the intensity of the scattered light.
  • the purpose of the image projection window is to visually recognize the background, it is assumed that there is external light in the vicinity.
  • external light is propagated and scattered by being incident on the image projection window, thereby causing a phenomenon in which the contrast of the image and background projected from the image projection window is reduced. Therefore, in the case of the structure shown in FIG. 2, by adding a light-absorbing material to the scattering material layer or the transparent layer 30 having a flat shape, external light is emitted from an unnecessary part, and the contrast of the image and the background is lowered. The phenomenon can be suppressed and good visibility can be maintained. Further, as the light absorbing material, carbon black, titanium black, or the like can be used.
  • the concentration of the light-absorbing material contained in the scattering material layer having a flat shape or the transparent layer 30 is preferably 0.01 vol% or more and 5 vol% or less, and more preferably 0.1 vol% or more and 3 vol% or less. More preferably.
  • the amount of absorption is preferably 0.5% or more, preferably 5% or more, and more preferably 10% or more with respect to vertically incident light. Further, if the absorption is 90% or less, the amount of the projected image light can be appropriately used, and is preferably 75% or less, and more preferably 50% or less.
  • the image projection window 100 may have the following configuration formed on a transparent substrate. It may be transmitted, deflected, or diffused by a volume hologram. It may be deflected, scattered, or diffused by a kinoform hologram or other configuration having an uneven surface.
  • the video projection window 100 in the present embodiment is a transmissive video projection window. That is, as shown in FIG. 3, an image is projected from the projector 110 onto the image projection window 100, and an image seen through the image projection window 100 is on the side opposite to the side where the projector 110 is installed. It is for the observer to see.
  • the image projection window having the structure shown in FIG. 4 is laminated glass, and a transparent resin film 40 is pasted on the transparent layer 30 in the image transparent window having the structure shown in FIG.
  • a first glass substrate 61 is attached to the transparent resin film 40 with an adhesive layer 51
  • a second glass substrate 62 is attached to the transparent substrate 10 with an adhesive layer 52.
  • the transparent layer 30 is formed on the transparent resin film 40 as shown in FIG. Specifically, a photocurable resin is applied to the surface of the transparent resin film 40 by spin coating, die coating, inkjet coating, spray coating, or the like, and the mold 90 is pressed onto the applied photocurable resin. By irradiating ultraviolet rays, the photocurable resin is cured to form the transparent layer 30 which is a transparent resin layer. Thereafter, the mold 90 is peeled off from the transparent layer 30. Thereby, the transparent layer 30 which has the groove
  • the mold 90 may be formed of a resin mold, and is provided with a protrusion 90a having a shape corresponding to the shape of the light scattering portion 20 to be formed later.
  • the molding die 90 is pressed so that the surface on which the protrusions 90 a are provided is on the coated photocurable resin, and grooves 30 a corresponding to the shape of the protrusions 90 a are formed on the surface of the transparent layer 30.
  • a groove 30 a for forming the light scattering portion 20 having a louver structure can be formed on the surface of the transparent layer 30.
  • the pitch of the grooves 30a is preferably small enough to be invisible, preferably 250 ⁇ m or less, and more preferably 100 ⁇ m or less. Further, from the viewpoint of manufacturing, it is easy to manufacture if it is large to some extent, and specifically, it is preferable to be 10 ⁇ m or more.
  • the width of the groove 30a is preferably narrower for the purpose of improving the transmittance and the visibility of the background, preferably 70% or less of the pitch, and preferably 50% or less. From the viewpoint of manufacturing, the pitch is preferably 10% or more of the pitch, and more preferably 25% or more.
  • the aspect ratio is preferably higher than the width of the groove 30a, preferably 1 or more, preferably 1.5 or more, and more preferably 2 or more.
  • the length in the groove direction is as long as that of the film so that a one-dimensional groove structure is obtained, since this is suitable for low cost.
  • a pillar structure having the same width and length of the groove 30a is less likely to generate projection angle dependency even when the projector that projects the screen is close to the screen.
  • the light scattering portion 20 is formed in the groove 30 a of the transparent layer 30.
  • a paste containing a photocurable resin for forming the light scattering portion 20 is supplied to the groove 30a of the transparent layer 30, and the excess is scraped off with a doctor blade. Thereby, the paste is embedded in the groove 30 a of the transparent layer 30.
  • the light-scattering part 20 is formed in the groove
  • the paste for forming the light scattering portion 20 is obtained by mixing the light diffusing material with the photocurable resin used when forming the transparent layer 30 so as to have a desired concentration. Is formed.
  • a photocurable resin that forms the transparent substrate 10 is applied on the transparent layer 30 and the light scattering portion 20.
  • the surface can be planarized.
  • a transparent substrate non-conductive
  • the transparent substrate is applied on the applied photocurable resin. (Shown) is placed, irradiated with ultraviolet rays, and the transparent substrate is peeled off.
  • the transparent substrate 10 is formed on the transparent layer 30 and the light scattering portion 20.
  • the transparent substrate 10 is preferably formed of the same material as the transparent layer 30.
  • the image projection window is laminated and vitrified.
  • a first glass substrate 61 and a second glass substrate 62, and a PVB (Poly vinyl butyral) film to be the adhesive layers 51 and 52 are prepared.
  • a PVB film to be an adhesive layer 51 and a first glass substrate 61 are sequentially laminated on the transparent resin film 40, and a PVB film to be an adhesive layer 52 and a second glass substrate are laminated on the transparent substrate 10.
  • 62 are sequentially stacked.
  • an image projection window having a structure shown in FIG. 5 can be manufactured which becomes a laminated glass having a light scattering louver inside.
  • the adhesive layers 51 and 52 are for bonding the first glass substrate 61 and the second glass substrate 62, and are made of, for example, a thermoplastic resin composition mainly composed of a thermoplastic resin. is there.
  • the thickness of the adhesive layers 51 and 52 is not necessarily limited, for example, 0.025 to 1.0 mm is preferable, and 0.05 to 0.5 mm is more preferable.
  • thermoplastic resin used for the adhesive layers 51 and 52 examples include thermoplastic resins conventionally used for this type of application.
  • a paste containing the light scattering fine particles 120 and the light curable resin is prepared on the transparent substrate 10 by the same method as the paste for forming the light scattering portion 20 and applied with a doctor blade. Then, the transparent layer 30 can be obtained by irradiating ultraviolet rays and curing the paste.
  • a window etc. in structures, such as a building.
  • ⁇ Display of advertisements by projection from inside the building ⁇
  • Display of information and advertisements at car dealers ⁇
  • Triangle windows and tooth-killing windows of buildings Changes in the design of advertisements, movies, and exteriors, especially display on the top of windows, supermarkets, displays used for glass doors in retail and public buildings, information displays, events, etc., greenhouses (green houses), etc.
  • Growth information etc. as a structural material in the building
  • Use as a glass wall that can change the pattern of wallpaper ⁇ Partition of a bathroom in a stadium, studio, hotel, etc.
  • ⁇ Project and unproject appropriate images and light Use as a switchable privacy screen.
  • ⁇ Display of characters, signs, images, and videos at airports, stations, hospitals, and schools ⁇ Display of regional and tourism information at religious institutions such as temples, shrines, shrines, churches, etc.
  • Space production at commercial facilities ⁇ Projection mapping ⁇ Display of characters, signs, images and videos in the stadium ⁇ Projection of information in the kitchen and video for individuals ⁇ Use as a member that can be written and displayed in schools and meeting rooms. Also used with user interface. ⁇ Used as a pair of insulated glass, refrigerator doors at supermarkets and convenience stores.
  • Anti-glare glass and an anti-glare mirror are mentioned as a thing using the diffused function of reflected light and transmitted light. Furthermore, it can be used both as a head-up display for automobiles and as a screen for projecting images.
  • traffic light cover glass integrated of various signal displays
  • the like can be cited as other special applications.
  • Example 1 As the transparent resin film 40, a transparent polyethylene terephthalate (PET) film (refractive index: 1.58) having a thickness of 50 ⁇ m was prepared.
  • the refractive index is a value measured at room temperature using d-line (wavelength 589 nm) of a sodium lamp.
  • As an ultraviolet curable resin Hitaroid 7981 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., specific gravity 1.1) was prepared. An ultraviolet curable resin was applied to the surface of the transparent resin film 40 by spin coating.
  • a mold 90 in which a plurality of protrusions 90a are arranged in a stripe shape on a flat surface was prepared.
  • the mold 90 was pressed onto the applied ultraviolet curable resin at a temperature of 25 ° C. and a gauge pressure of 0.5 MPa. By irradiating with ultraviolet rays, the photocurable resin was cured to form the transparent layer 30. Thereafter, the mold 90 was peeled off from the transparent layer 30.
  • the pitch of the grooves 30a is 80 ⁇ m
  • the width of the grooves 30a is 40 ⁇ m
  • the depth of the grooves 30a is 80 ⁇ m
  • the length of the grooves 30a is 100 mm
  • the cross-sectional shape is triangular.
  • Groove 30a was formed.
  • the groove 30a for forming the light scattering portion 20 having a louver structure could be formed.
  • the ultraviolet curable resin used when forming the transparent layer 30 is filled with titanium oxide fine particles (average particle size 0.2 ⁇ m, specific gravity 4.2) as a light scattering material.
  • a mixture prepared so as to be 1 vol% was prepared.
  • the paste was supplied to the groove 30a of the transparent layer 30, and the excess was scraped off with a doctor blade. Then, the light-scattering part 20 was formed in the groove
  • a transparent substrate is placed on the ultraviolet curable resin, and the ultraviolet ray is radiated. After the irradiation, the transparent substrate is peeled off. Thus, an image projection structure in which the transparent substrate 10 was formed on the transparent layer 30 and the light scattering portion 20 was produced.
  • Example 2 A video projection structure having the same configuration as that of FIG. 2 was created.
  • the scattering material layer having a flat shape has a configuration in which the light scattering fine particles 120 are mixed with the transparent layer 30, and the same material as that of the light scattering portion 20 of Example 1 is applied on the transparent substrate 10 with a thickness of 20 ⁇ m. To form.
  • Example 3 A video projection structure was manufactured in the same manner as in Example 1. However, the light scattering portion 20 contained 1 vol% carbon black.
  • Example 4 A video projection structure was manufactured in the same manner as in Example 1. However, 5 vol% carbon black was contained in the light scattering portion 20.
  • Example 5 A video projection structure was manufactured in the same manner as in Example 2. However, the scattering material layer having a flat shape was formed by applying the same material as the light scattering portion 20 of Example 4 on the transparent substrate 10 to a thickness of 20 ⁇ m.
  • Example 6 When the concentration and thickness of the light scattering fine particles were further increased from those in Example 2, the forward haze was 23.6 in Example 6 and 30.2 in Example 7.
  • the “forward haze” in Table 1 is a percentage of transmitted light that deviates by 2.5 ° or more from incident light.
  • “Backward haze” is the percentage of reflected light that deviates by 2.5 ° or more from regular reflected light.
  • “Backscattering at 45 ° incidence / forward scattering at 45 ° incidence” is a ratio of backscattered light to forward scattered light when light is incident at an angle of 45 ° with respect to the surface of the image projection window 100.
  • the backscattered light incident at 45 ° is an image projection window when light is incident on the surface of the image projection window 100 at an angle of 45 ° as shown in FIG. The scattered light is reflected at 100 and scattered backward and in the normal direction of the image projection window 100.
  • the forward scattered light having an incident angle of 45 ° is transmitted through the image projection window 100 and transmitted forward when light is incident on the surface of the image projection window 100 at an angle of 45 °.
  • the scattered light is scattered in the normal direction of the image projection window 100. Haze was measured with a haze meter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., model number HGM-3K).
  • Background visibility means the visibility of the scenery seen through the video projection window. The evaluation was as follows: 0: good to a distant place, 1: good to a short distance, 2: a level at which background recognition is possible, and 3: impossible.
  • “Background contrast” was determined by the following method.
  • a luminance meter, a white screen, a black screen, and a video projection window are prepared.
  • a luminance meter and a white screen were arranged at an interval of about 1 m, and an image projection window was arranged between the luminance meter and the white screen so as to be parallel to the white screen.
  • Adjust the amount of light so that the amount of light in the direction parallel to the image projection window is 220 lux and the amount of light in the direction perpendicular to the image projection window is 130 lux at any position between the luminance meter and the white screen.
  • the brightness in the direction perpendicular to the main surface of the image projection window was measured.
  • the white screen was changed to a black screen, and the luminance was similarly measured with a luminance meter.
  • the black screen used black felt, and the black felt was covered with a hood so that ambient light did not enter the black felt.
  • the brightness when there was no video projection window was used as the background.
  • the brightness at the white screen was divided by the brightness at the black screen to obtain the background contrast.
  • the video projection window according to the embodiment of the present invention had high background contrast and good visibility.
  • Image visibility means the visibility of an image that can be seen through the image projection window when the image is projected onto the image projection window by a projector. Evaluation was made as 0: good, 1: good when the surroundings were dark, 2: a level where rough recognition was possible, and 3: unacceptable.

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Abstract

【課題】映像投影窓を透過して見える背景の像の視認性を低下させることなく、視認性の高い映像を投影することのできる映像投影窓を提供する。 【解決手段】可視光における透過率が５％以上、９０％以下であり、前方ヘイズが４以上、４０以下であり、後方ヘイズが０以上、６０以下である映像投影構造体であって、前記映像投影構造体の表面に対し４５°の角度より光を入射させた場合における後方散乱光の強度は前方散乱光の強度よりも低いことを特徴とする映像投影構造体を提供することにより上記課題を解決する。

Description

映像投影構造体、映像投影方法及び映像投影窓
　本発明は、映像投影構造体、映像投影方法及び映像投影窓に関する。
　通常、映写機から投射された映像光を視認可能に表示するスクリーンは、映写機から投射された映像光を表示することを目的としており、観察者からみてスクリーンの反対側（背面側）を観察することができない。例えば従来の透過型のスクリーンでは背面側から投射された映像光を観察者側（正面側）に透過することにより映像を表示するため背面側からの光を透過させることは可能である。しかしながら、このような透過型のスクリーンにおいては、例えば、表面に凹凸が設けられているため、光を透過させることは可能であるが、背面側の様子を観察することはできない場合がある。
　即ち、透過型スクリーンで実用化されているものの多くは、高輝度で高コントラスト化するために偏光フィルム、フレネルレンズシート、レンチキュラーレンズシート等が使われている。しかしながら、このような従来の透過型スクリーンは、偏光フィルムやレンズシートを使用しているため高価であるとともに、観察者からみてスクリーンの反対側を見ることは殆ど不可能であった。
　そこで、背面を観察可能な透過型スクリーンが、特許文献１に開示されている。
特開２０１４－１３３６９号公報
　しかし、上記特許文献１記載されているものでは、窓等を透過して見える背景や物の像が多重に見えるため、窓等を透過して見える背景の視認性が低くなってしまう。
　窓等に投影装置より画像が投影されている場合には、透過した投影されている映像を見ることができ、投影装置より映像が投影されていない場合には、窓等を透過した背景の様子を見ることのできるものが求められている。
　本発明は、映像投影窓を透過して見える背景の像の視認性を低下させることなく、投影された映像の視認性の高い映像投影構造体を提供することを課題とする。
　本発明の映像投影構造体は、可視光における透過率が５％以上、９０％以下であり、前方ヘイズが４以上、４０以下であり、後方ヘイズが０以上、６０以下である映像投影構造体であって、前記映像投影構造体の表面に対し４５°の角度より光を入射させた場合における後方散乱光の強度は前方散乱光の強度よりも低いことを特徴とする。
　本発明における映像投影構造体によれば、映像投影構造体を透過して見える背景の像の視認性が高く、投影された映像を高い視認性で見ることができる。
本実施の形態における映像投影窓の構造図（１） 本実施の形態における映像投影窓の構造図（２） 本実施の形態における映像投影窓の説明図 本実施の形態における映像投影窓の構造図（３） 本実施の形態における映像投影窓の製造方法の工程図（１） 本実施の形態における映像投影窓の製造方法の工程図（２） ４５°入射の後方散乱光と４５°入射の前方散乱光の測定方法の説明図
　発明を実施するための形態について、以下に説明する。なお、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。透過率、ヘイズ、後方散乱光および前方散乱光はＤ６５光源を用いて室温で測定したときの値である。
　本発明における映像投影体は、可視光における透過率が５％以上、９０％以下であり、前方ヘイズが４以上、４０以下であり、後方ヘイズが０以上、６０以下である映像投影構造体であって、前記映像投影構造体の表面に対し４５°の角度より光を入射させた場合における後方散乱光の強度は前方散乱光の強度よりも低い。前方ヘイズとは、透過光のうち、入射光から２．５°以上それた透過光を百分率で表したものである。後方ヘイズとは、反射光のうち、正反射光から２．５°以上それた反射光を百分率で表したものである。
　可視光における透過率は、２０％以上であってよく、４０％以上であってよい。この範囲であると、外の景色の視認性がよい。また、スクリーンとしてのゲインを適切に保つために、可視光における透過率は８０％以下であってよい。スクリーンとして機能させるためには、スクリーンゲインが高い方が良いため、反射率は１５％以下であってよく、１０％以下であってよい。また、１％以上であってよく、５％以上であってよい。ここで、反射率とは、全光線反射率を意味する。
　前方ヘイズは、５以上であってよく、８以上であってよい。２０以下であってよい。
　後方ヘイズは、５以上であってよい。また、後方ヘイズは、透明性という観点からは、４０以下であってよく、２０以下であってよい。
　映像投影構造体の表面に対し４５°の角度より光を入射させた場合における、後方かつ前記映像投影構造体の法線方向に散乱する光の強度は、前方かつ映像投影窓の法線方向に散乱する光の強度よりも小さい。
　また、背景を視認することに対する透明性においては、反射率（ｒ）と、後方ヘイズ（Ｈｂ）と、前記映像投影構造体の表面に対し４５°の角度より光を入射させた場合における、前方かつ映像投影構造体の法線方向に散乱する光の強度（Ｉｆ）に対する、後方かつ映像投影構造体の法線方向に散乱する光の強度（Ｉｂ）の比（Ｉｂ／Ｉｆ）と、の積（ｒ×Ｈｂ×Ｉｂ／Ｉｆ）が、５００以下であるとよく、２５０以下であると好ましく、１００以下であるとより好ましい。下限値は０が好ましい。（ｒ×Ｈｂ×Ｉｂ／Ｉｆ）が前記範囲であると、映像投影構造体の透明性が良好となる。
　また、映像の視認性においては、透過率の常用対数（ｌｏｇＴ）と、前方ヘイズ（Ｈｆ）と、前記映像投影構造体の表面に対し４５°の角度より光を入射させた場合における、前方かつ映像投影構造体の法線方向に散乱する光の強度（Ｉｆ）に対する、後方かつ映像投影構造体の法線方向に散乱する光の強度（Ｉｂ）の比（Ｉｂ／Ｉｆ）と、の積（ｌｏｇＴ×Ｈｆ×Ｉｂ／Ｉｆ）が１０以上であることが好ましい。（ｌｏｇＴ×Ｈｆ×Ｉｂ／Ｉｆ）が前記範囲であると、明るい空間での映像の視認性が良好となる。
　また、映像の視認性や背景の視認性のバランスにおいては、光損失を１００－透過率（％）－反射率（％）とした場合、透過率の自乗（Ｔ２）と、光損失（ｌｏｓｓ）と、前記映像投影構造体の表面に対し４５°の角度より光を入射させた場合における、前方かつ映像投影構造体の法線方向に散乱する光の強度（Ｉｆ）に対する、後方かつ映像投影構造体の法線方向に散乱する光の強度（Ｉｂ）の比（Ｉｂ／Ｉｆ）と、の積（Ｔ２×ｌｏｓｓ×Ｉｂ／Ｉｆ）が１００,０００以上であることが好ましい。ゲインと透過率のバランスがよいからである。２００,０００以上だとさらにコントラストが向上する効果が強くなる。
　また、背景の視認性においては、背景コントラストが大きいと背景の視認性が良好となる。背景コントラストとは、白色の背景とした時の映像投影構造体を透過する透過光の輝度（Ｌｍａｘ）と、黒色を背景とした時の映像投影構造体を透過する透過光の輝度（Ｌｍｉｎ）との比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）を指す。Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎは、１．９以上が好ましく、３．７以上がより好ましく、７．５以上が更に好ましい。
　本実施の形態における映像投影構造体である映像投影窓の厚みは、２～３０ｍｍが好ましく、４～１５ｍｍがより好ましい。
　本実施の形態における映像投影構造体の１形態である映像投影窓について、図１に基づき説明する。本実施の形態における映像投影窓１００は、透明層３０の内部に、透明層３０の主面に対して略平行に、一次元方向に延びるストライプ状の複数の光散乱部２０が形成されている。なお、光散乱部２０の光散乱部２０の延伸方向に垂直な断面は、三角形、台形、釣鐘等の形状であることが好ましい。このようにストライプ状に、一次元方向に延びる光散乱部２０が複数形成されている構造をルーバー構造と記載する場合がある。従って、本実施の形態においては、光散乱部２０は、透明層３０の内部に、線状に複数形成されており、この複数の光散乱部２０は、所定の間隔により配置されている。光散乱部２０の間隔は、隣り合った光散乱部２０の間に形成される透明層３０の形が、透明層３０の厚み方向に対して縦長となるような間隔で配置されることが好ましい。すなわち、隣り合った光散乱部２０のピッチが、透明層３０の厚みよりも小さいことが好ましい。
　本実施の形態においては、透明層３０は、可視光における透過率が５０～１００％であることが好ましい。透明層３０は、透明樹脂層であることが好ましい。透明層３０の透過率がこの範囲であると、映像投影構造体の可視光における透過率が、５％以上、９０％以下としやすい。透明樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタンアクリレート樹脂等の光硬化樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂が好ましい。窓としての機能が損なわれないよう、透明感を維持するため、透明樹脂のイエローインデックスが１０以下であると好ましく、５以下がより好ましい。
　透明層３０の厚みは１０～２００μｍであることが好ましい。後に記載する光散乱部２０が図１で示すようなルーバー構造の場合、透明層３０の厚みが、１０μｍ以下とすると、ピッチも１０μｍ以下となり、ルーバーの構造の効果が見られにくくなる。また、厚み制御のしやすさの点で２００μｍ以上となると、ロールツーロールでの作成が困難となる。透明層３０の厚みがこの範囲であると、４５°の角度より光を入射させた場合における後方散乱光の強度を前方散乱光の強度よりも低く制御しやすい。
　光散乱部２０は、透明樹脂に光散乱材料を含んだもの、または、透明樹脂に光散乱材料及び光吸収材料を含んだものにより形成されている。光散乱部２０に用いられる透明樹脂は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の光硬化樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることができる。光散乱部２０に用いられる透明樹脂は、透明層３０に用いられる透明樹脂と同一でも異なっていてもよい。
　光散乱部２０と透明層３０との体積比は、光散乱部２０：透明層３０＝１：１～１：１０が好ましい。この範囲であると、映像投影構造体の可視光における透過率が５％以上、９０％以下としやすい。
　光散乱材料としては、酸化チタン（屈折率：２．５～２．７）、酸化ジルコニウム（屈折率：２．４）、酸化アルミニウム（屈折率：１．７６）等の高屈折率材料の微粒子；、ポーラスシリカ（屈折率：１．２５以下）、中空シリカ（屈折率：１．２５以下）等の低屈折率材料の微粒子；、上記透明樹脂に相溶性の低い屈折率が異なる樹脂材料；、結晶化した１μｍ以下の樹脂材料等を用いることができる。このような光散乱材料を用いると、映像投影構造体の前方ヘイズが４以上、４０以下、後方ヘイズが０以上、６０以下としやすい。
　光散乱部２０に含まれる光散乱材料の濃度は、０．０１ｖｏｌ％以上、５ｖｏｌ％以下であることが好ましく、０．０５ｖｏｌ％以上、１ｖｏｌ％以下であることがより好ましい。光散乱材料の濃度を前記範囲とすると、後方散乱光の強度と前方散乱光の強度を調整することができる。
　光散乱材料が微粒子である場合、微粒子のサイズは、その分布の中心値が散乱する光の波長と同程度かやや小さいと、前方に散乱される確率が大きくなり、入射した光を屈折させずに散乱させる機能が強くなる。その結果、背景像の歪みを抑制し、急激に光量を変化させることがないため、透明性を向上させる効果がある。その分布の中心値のサイズは、１μｍ～０．０５μｍであるとよく、０．８μｍ～０．１５μｍであることが好ましい。光散乱材料が微粒子である場合には、そのサイズを制御することでも、前記光の強度を調整することができる。
　光吸収材料としては、カーボンブラックやチタンブラック等を用いることができる。光散乱部２０に含まれる光吸収材料の濃度は、０．０１ｖｏｌ％以上、１０ｖｏｌ％以下であることが好ましく、０．１ｖｏｌ％以上、３ｖｏｌ％以下であることがより好ましい。また、光散乱部２０は、最大の高さにおける光学濃度（ＯＤ値）が０．０５～２であると好ましく、０．１～１の範囲であるとより好ましい。また、特に、外光がある場合の視認性は、光散乱部２０における吸収が５％以上であると好ましく、１０％以上であるとより好ましい。なお、光散乱部２０に光吸収材料を含めることにより、映像投影窓１００内を不要な迷光として伝搬する光の一部を吸収することができ、散乱される光が減少する。そのため、映像投影窓１００において白濁して見える現象を抑制し、投影した映像のコントラストの向上による視認性の向上や、背景においてもコントラストが向上した映像を視認することができるようになり、透明感を向上させることができる。特に、外光によって１００ルクス以上の環境が、観察者の視線の中に存在する場合には、上記の効果を得られやすい。
　また、光散乱部２０における光散乱材料と光吸収材料の含有量を上記範囲で調整することにより、後方散乱光の強度と前方散乱光の強度を調整することもできる。
　透明層３０は、透明基板１０と積層されていてもよい。透明基板１０は、ガラスまたは透明樹脂であってよく、透明樹脂であることが好ましい。透明基板１０を構成するガラスとしては、ソーダライムガラス、無アルカリガラスが好ましい。耐久性を向上させるため、化学強化、ハードコーティング等が行われたものであってよい。透明基板１０を構成する透明樹脂は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の光硬化樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることができる。透明基板１０を構成する透明樹脂は、透明層３０を構成する透明樹脂と同一であることが好ましい。
　透明基板１０の厚みは、０．０５ｍｍ～１０ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ～５ｍｍがより好ましい。
　本実施の形態における映像投影構造体においては、透明層３０の屈折率と光散乱部２０の屈折率との差は、０．０１以下が好ましく、０．００５以下がより好ましく、０．００１以下がさらに好ましい。透明層３０の屈折率と光散乱部２０の屈折率との差が大きいと、映像投影窓を透過して見える像が多重に見えるからである。虹ムラや背景のスプリットを抑制するために、屈折率と透過率の周期的な変調が起きないようにする、起きたとしても許容値の範囲内にするためには、透明層３０と光散乱部２０は同じ屈折率であることが好ましい。
　また、透明基板１０の屈折率と透明層３０の屈折率もできるだけ近いものであることが好ましい。また、透明基板１０の屈折率と光散乱部２０の屈折率との差は、０．１以下が好ましく、０．０５以下がより好ましく、０．０１以下がさらに好ましく、０．００１以下が特に好ましい。なお、後述するが、映像投影構造体の製造過程において、透明基板１０は、光散乱部２０が硬化した際に重合収縮によって周期的な凹凸が発生してしまうため、それを同じ屈折率の部材で埋め込むことを目的とした部材であってよい。また、重合収縮は、１０％程度である場合が多く、そのため、屈折率のずれる影響度としては、透明基板１０と光散乱部２０の差に対し、透明基板１０と透明層３０の差は、１０倍程度の範囲内であればよい。
　本実施の形態における映像投影窓は、図２に示されるように、透明基板１０の上に形成された透明層３０の内部に、光散乱微粒子１２０を分散させた平坦な形状を持つ散乱材料層であってもよい。光散乱微粒子１２０は、上述した酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム等の高屈折率材料の微粒子や、ポーラスシリカ、中空シリカ等の低屈折率材料の微粒子であってもよい。また、微粒子のサイズは、その分布の中心値が散乱する光の波長と同程度かやや小さいと、前方に散乱される確率が大きくなることと入射した光を屈折させずに散乱させる機能が強くなるため、背景像の歪みを抑制し、急激に光量を変化させることがないため、透明性を向上させる効果があり好ましく、光散乱微粒子１２０は、光散乱微粒子における粒径の平均値が２５ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることがより好ましく、更には、１００ｎｍ以上、８００ｎｍ以下であることがより好ましい。光散乱微粒子１２０の平均粒径が前記範囲であると、後方散乱光の強度を前方散乱光の強度より低く調整することができる。なお、平坦な形状を持つ散乱材料層は、光散乱微粒子を含まない、光散乱材料にて構成されていてもよい。散乱材料層が、前記光散乱微粒子を含まない光散乱材料で構成される場合、２種の屈折率の材料を凹凸界面を持って接するような構成とすることで、後方散乱光の強度を前方散乱光の強度より低く調整することができる。
　また、映像投影窓は、背景を視認できることが目的であるため、周辺に外光が存在することが使用する前提となる。そこでは外光が映像投影窓に入射することによって伝搬、散乱されることにより、映像投影窓から放出され、投影される映像や背景のコントラストを低下させるという現象を引き起こす。そこで、図２に示す構造の場合、平坦な形状を持つ散乱材料層や透明層３０に光吸収材料を含有させることにより、外光が不要な部位から放出され、映像や背景のコントラストを低下させる現象を抑制し、良好な視認性を維持することができる。また、光吸収材料としては、カーボンブラックやチタンブラック等を用いることができる。平坦な形状を持つ散乱材料層や透明層３０に含まれる光吸収材料の濃度は、０．０１ｖｏｌ％以上、５ｖｏｌ％以下であることが好ましく、更には、０．１ｖｏｌ％以上、３ｖｏｌ％以下であることがより好ましい。吸収の量は、垂直に入射した光に対して、０．５％以上あると良く、５％以上あると好ましく、１０％以上あるとさらに好ましい。また、吸収は、９０％以下とすることで、投影された映像光の光量を適切に利用することができるためよく、７５％以下であると好ましく、５０％以下であるとさらに好ましい。
　映像投影窓１００は、下記の構成を透明基板上に形成したものであってもよい。体積ホログラムによって、透過、偏向、拡散されるものであってもよい。キノフォーム型ホログラム、その他凹凸表面を形成した構成によって、偏向、散乱、拡散されるものであってもよい。
　なお、本実施の形態における映像投影窓１００は、透過型の映像投影窓である。即ち、図３に示されるように、投影機１１０から映像投影窓１００に映像を投影し、映像投影窓１００において透過して見える映像を投影機１１０が設置されている側とは反対側にいる観察者が見るためのものである。
　次に、本実施の形態における映像投影窓の製造方法について説明する。具体的には、本実施の形態における映像投影窓の一種である図４に示される構造の映像投影窓の製造方法について説明する。
　図４に示される構造の映像投影窓は、合わせガラス化されているものであり、図１に示される構造の映像透明窓における透明層３０の上に、透明樹脂フィルム４０が張り付けられており、透明樹脂フィルム４０には、接着層５１により第１のガラス基板６１が張り付けられており、透明基板１０には接着層５２により第２のガラス基板６２が張り付けられている構造のものである。
　図４に示される本実施の形態における映像投影窓の製造方法について、図５及び図６に基づき説明する。
　最初に、図５（ａ）に示すように、透明樹脂フィルム４０の上に、透明層３０を形成する。具体的には、透明樹脂フィルム４０の表面に、スピンコート、ダイコート、インクジェット塗布、スプレーコート等によりにより光硬化性樹脂を塗布し、塗布された光硬化性樹脂の上に、成形型９０を押しつけ、紫外線を照射することにより、光硬化性樹脂を硬化させて透明樹脂層である透明層３０を形成する。この後、成形型９０は、透明層３０より剥がす。これにより、表面に光散乱部２０の形状に対応した形状の溝３０ａを有する透明層３０が形成される。なお、成形型９０は樹脂モールドにより形成されていてよく、後に形成される光散乱部２０の形状に対応した形状の突起部９０ａが設けられている。成形型９０は、突起部９０ａが設けられている面が塗布された光硬化性樹脂の上となるようにして押しつけて、突起部９０ａの形状に対応した溝３０ａが透明層３０の表面に形成されるようにする。なお、透明層３０は、熱硬化性樹脂により形成してもよい。
　これにより、透明層３０の表面に、ルーバー構造である光散乱部２０を形成するための溝３０ａを形成することができる。
　なお、溝３０ａのピッチは、視認できない程度に小さいとよく、２５０μｍ以下であると好ましく、１００μｍ以下であるとより好ましい。また、作製する際の観点からは、ある程度大きいと作製しやすく、具体的には、１０μｍ以上であるとよい。溝３０ａの幅は、透過率や背景の視認性を向上させる目的から、細い方が好ましく、ピッチの７０％以下であるとよく、５０％以下であると好ましい。作製する際の観点からは、ピッチの１０％以上であると良く、２５％以上であると好ましい。深さに関しては、溝３０ａの幅に対して、アスペクト比が高い方がよく、１以上となるとよく、１．５以上であると好ましく、２以上であるとより好ましい。長さに関しては、作製する際の観点からは、１次元の溝構造となるように、溝方向にフィルムと同程度に長いと低コストに向くため好ましい。また、溝３０ａの幅と長さが同程度のピラー構造にするとスクリーンに投影するプロジェクターがスクリーンに近い場合においても、投影角度依存性が発生しづらく好ましい。
　次に、図５（ｂ）に示すように、透明層３０の溝３０ａに、光散乱部２０を形成する。具体的には、例えば、透明層３０の溝３０ａに、光散乱部２０を形成するための光硬化性樹脂を含むペーストを供給し、余剰分をドクターブレードでかき取る。これにより、透明層３０の溝３０ａに、ペーストを埋め込む。この後、紫外線を照射し、ペーストを硬化させることにより、透明層３０の溝３０ａに、光散乱部２０を形成する。このようにして、ルーバー構造の光散乱部２０を形成する。なお、光散乱部２０は、熱硬化性樹脂を用いて形成してもよい。
　本実施の形態においては、光散乱部２０を形成するためのペーストは、透明層３０を形成する際に用いた光硬化性樹脂に、光拡散材料を所望の濃度となるように混合することにより形成されている。
　次に、図５（ｃ）に示すように、透明層３０及び光散乱部２０の上に、透明基板１０を形成する光硬化性樹脂を塗布する。これにより、光散乱部２０を形成する際に凹凸が生じている場合に表面を平坦化させることができる。具体的には、透明層３０及び光散乱部２０の上に、透明層３０を形成する際に用いた光硬化性樹脂を塗布した後、塗布された光硬化性樹脂の上に透明基板（不図示）を載置して、紫外線を照射後、透明基板を剥離する。これにより、透明層３０及び光散乱部２０の上に、透明基板１０を形成する。なお、透明基板１０は透明層３０と同一の材料により形成されることが好ましい。
　次に、図６に示されるように、映像投影窓を合わせガラス化する。具体的には、第１のガラス基板６１及び第２のガラス基板６２と、接着層５１及び５２となるＰＶＢ（Poly　vinyl　butyral）フィルムを準備する。この後、透明樹脂フィルム４０の上に、接着層５１となるＰＶＢフィルム、第１のガラス基板６１を順に積層し、透明基板１０の上に、接着層５２となるＰＶＢフィルム、第２のガラス基板６２を順に積層する。この後、真空加熱圧着を行うことで光散乱ルーバーを内部に有する合わせガラスとなる図５に示される構造の映像投影窓を作製することができる。
　なお、接着層５１及び５２は、第１のガラス基板６１及び第２のガラス基板６２を接着するためのものであり、例えば、熱可塑性樹脂を主成分とする熱可塑性樹脂組成物からなるものである。接着層５１及び５２の厚さは必ずしも限定されるものではないものの、例えば、０．０２５～１．０ｍｍが好ましく、０．０５～０．５ｍｍがより好ましい。
　接着層５１及び５２に用いられる熱可塑性樹脂としては、従来からこの種の用途に用いられている熱可塑性樹脂が挙げられる。例えば、可塑化ポリビニルアセタール系樹脂、可塑化ポリ塩化ビニル系樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、可塑化飽和ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、可塑化ポリウレタン系樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合体系樹脂、エチレン－エチルアクリレート共重合体系樹脂等が挙げられる。
　図２の構成は、透明基板１０の上に、光散乱微粒子１２０と光硬化樹脂を含むペーストを、光散乱部２０を形成するためのペーストと同様の手法にて作成し、ドクターブレードにて塗布し、紫外線を照射し、ペーストを硬化させることにより、透明層３０を得ることができる。
　次に、本実施の形態における映像投影構造体の用途について説明する。
建物等の構造物における窓等として、以下の用途が挙げられる。
・居住空間のインテリアやＣＭ、教育用の映像の表示
・ビル内部から投影する方式による広告の表示
・カーディーラーでの情報や広告等の表示
・ビルの三角小窓や歯目殺しの窓への広告や映画、外装の意匠性の変更、特に、窓上部への表示
・スーパーマーケット、リテイルや公共の建物のガラスドアとして用いて広告表示、情報通知、イベント等の用途
・温室用（グリーンハウス）等での構造材として生育情報等の表示
・壁紙のパターンを変えられるガラスウォールとしての用途
・スタジアム・スタジオの背面ボード
・ホテルなどのバスルームのパーテーション
・適当な映像、光を投影、非投影して、スイッチング可能なプライバシースクリーンとしての用途。特に、会議室、病院、銀行、レストラン、公共施設において、光を非投影時に、クリアに向こうが見えるため、プライバシーフィルターを未使用時に警備の際のセキュリティを向上させることができる。
・空港、駅、病院、学校における、文字、標識、画像、動画の表示
・寺社、仏閣、神社、教会等の宗教施設における、地域や観光の情報の表示
・商業施設における空間演出
・プロジェクションマッピング
・スタジアムにおける、文字、標識、画像、動画の表示
・キッチンでの情報や個人向けの映像投影用途
・ホワイトボードとして、書き込みや表示が可能な部材として学校やミーティングルームで用いる。また、ユーザーインターフェースと共に用いる。
・断熱ガラスのペアガラスに用いて、スーパーやコンビニの冷蔵庫のドア。
　テーブルトップ、ケーシング等における用途として、以下の用途が挙げられる。
・レストランのテーブルトップ
・すし屋のカウンター
・机（デスクトップ）、キッチンカウンター
・卓上のパーテーション
・デパート地下のショーケース
・ブティックのショーケース・更衣室
・自動販売機
・パチンコ屋のパーテーション・パチンコ台の前面ガラス。パチンコをしているときは、透明なので普通にそのまま打てる。台が空いて座っている人がいないときは、前面のガラス前面にお店の宣伝に用いる。
　また、車両における用途として、以下の用途が挙げられる。
鉄道車両においては、
・運転席の背面の窓ガラス（地下運転時の車内照明の映り込み防止）
・鉄道用側窓ガラスへの情報表示
・広告中吊り
・新幹線のパーテーション部分
・リニアモーターカーの窓ガラス
・電車用の窓へスクリーン機能を付与する。特に、日没後等に利用すると視認性が上がり良い。
自動車等においては、
・フロントガラスのシェード部分への表示
・自動車用フロントガラスの下部への情報表示
・タクシー・リムジンの車内パーテーションへの情報、映像表示バスの車内広告（ドライバーの背面）
・自動車用サンバイザー
・ミニバン、ＳＵＶにおいて、車内パーテーションとしてＴＶやＤＶＤの映像の表示
・側面のドアを開けたときにドアガラスに『注意！』等が表示される使い方。
・リアガラスに搭載し、バックライト・ＨＭＳＬ、後方への情報表示、バス等の行き先表示
・メーター周囲
・ドアガラス用スクリーン
　また。反射光、透過光の拡散機能を利用するものとして、防眩ガラス、防眩ミラーが挙げられる。さらに、自動車のヘッドアップディスプレイとしても映像を投影するスクリーンとしても両方の使い方ができる。
　また、床、階段のステップ等に用いて意匠性を向上したり、『足元注意』などの表示をされる使い方が挙げられる。
　また、その他、特殊用途として、信号機カバーガラス（種々の信号表示の統合）等が挙げられる。
　以下、本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
　（実施例１）
　透明樹脂フィルム４０として、透明な厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（屈折率：１．５８）を用意した。なお、屈折率は、ナトリウムランプのｄ線（波長５８９ｎｍ）を用いて室温で測定したときの値である。紫外線硬化性樹脂としては、ヒタロイド７９８１（日立化成株式会社製、比重１．１）を用意した。透明樹脂フィルム４０の表面に、スピンコートにより紫外線硬化性樹脂を塗布した。
 
　平坦面に複数の突起部９０ａがストライプ状に並んでいる成形型９０を用意した。塗布された紫外線硬化性樹脂の上に、２５℃の温度、０．５ＭＰａのゲージ圧で、成形型９０を押しつけた。紫外線を照射することにより、光硬化性樹脂を硬化させて透明層３０を形成した。この後、成形型９０は、透明層３０より剥がした。
　これにより、１００ｍｍ×１００ｍｍの領域の透明層３０の表面に、溝３０ａのピッチが８０μｍ、溝３０ａの幅が４０μｍ、溝３０ａの深さが８０μｍ、溝３０ａの長さが１００ｍｍ、断面形状が三角形の溝３０ａが形成された。これによりルーバー構造となる光散乱部２０を形成するための溝３０ａを形成することができた。
　光散乱部２０を形成するためのペーストとして、透明層３０を形成する際に用いた紫外線硬化性樹脂に、光散乱材料として酸化チタン微粒子（平均粒径０．２μｍ、比重４．２）を０．１ｖｏｌ％となるように混合したものを用意した。透明層３０の溝３０ａに、前記ペーストを供給し、余剰分をドクターブレードでかき取った。この後、紫外線を照射し、ペーストを硬化させることにより、透明層３０の溝３０ａに、光散乱部２０を形成した。
　次に、透明層３０及び光散乱部２０の上に、透明層３０を形成する際に用いた紫外線硬化性樹脂を塗布した後、紫外線硬化性樹脂の上に透明基板を載置して、紫外線を照射後、透明基板を剥離する。これにより、透明層３０及び光散乱部２０の上に、透明基板１０が形成された、映像投影構造体を作製した。
　（実施例２）
図２と同等の構成の映像投影構造体を作成した。平坦な形状を持つ散乱材料層は、透明層３０に光散乱微粒子１２０を混合した構成であり、実施例１の光散乱部２０と同様の材料を、透明基板１０上に、厚み２０μｍにて塗布することで形成した。
　（実施例３）
実施例１と同様の手法により、映像投影構造体を製造した。ただし、光散乱部２０に、１ｖｏｌ％のカーボンブラックを含有させた。
　（実施例４）
実施例１と同様の手法により、映像投影構造体を製造した。ただし、光散乱部２０に、５ｖｏｌ％のカーボンブラックを含有させた。
　（実施例５）
実施例２と同様の手法により、映像投影構造体を製造した。ただし、平坦な形状を持つ散乱材料層は、実施例４の光散乱部２０と同様の材料を、透明基板１０上に、厚み２０μｍにて塗布することで形成した。
　（実施例６、７）
実施例２より、さらに、光散乱微粒子の濃度や厚みを増したところ、前方ヘイズが実施例６では、２３．６、実施例７では３０．２となった。
　（比較例１）
　厚さ３ｍｍのソーダライムガラス基板を用意した。
　（比較例２）
　実施例１と同等の構成ながら、後方ヘイズが大きくなるように、光散乱部２０の散乱微粒子の種類や濃度を調整した。
　（比較例３）
　実施例２と同等の構成ながら、ヘイズ８５．０となるように、光散乱部２０の散乱微粒子の種類や濃度を調整した。
　上記の実施例および比較例で得られた映像投影構造体について、表１に示した光学特性を測定、評価した。結果を表１および表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　なお、表１における「前方ヘイズ」とは、透過光のうち、入射光から２．５°以上それた透過光を百分率で表したものである。「後方ヘイズ」とは、反射光のうち、正反射光から２．５°以上それた反射光を百分率で表したものである。「４５°入射の後方散乱／４５°入射の前方散乱」とは、映像投影窓１００の表面に対し４５°の角度で光を入射させた場合における前方散乱光に対する後方散乱光の比である。具体的には、４５°入射の後方散乱光とは、図７（ａ）に示されるように、映像投影窓１００の表面に対し４５°の角度で光を入射させた際に、映像投影窓１００において反射し後方かつ映像投影窓１００の法線方向に散乱される散乱光である。４５°入射の前方散乱光とは、図７（ｂ）に示されるように、映像投影窓１００の表面に対し４５°の角度で光を入射させた際に、映像投影窓１００を透過し前方かつ映像投影窓１００の法線方向に散乱される散乱光である。ヘイズはヘーズメーター（スガ試験機社製、型番ＨＧＭ－３Ｋ）により測定した。
　「背景視認性」とは、映像投影窓を透過して見える景色等の視認性を意味する。０：遠方まで良好、１：近距離までは良好、２：背景認識が可能なレベル、３：不可、として評価した。
　「背景コントラスト」は以下の方法で求めた。輝度計、白色のスクリーン、黒色のスクリーン、および映像投影窓を準備する。輝度計と白色スクリーンとを約１ｍの間隔で配置し、輝度計と白色スクリーンとの間に白色スクリーンと平行となるように映像投影窓を配置した。輝度計と白色スクリーンとの間の任意の位置において映像投影窓と平行方向の光量が２２０ルクス、映像投影窓と垂直方向の光量が１３０ルクスとなるように、光量を調整し、輝度計にて映像投影窓の主面に垂直方向の輝度を測定した。次いで、白色スクリーンを黒色スクリーンに変更し、輝度計にて同様に輝度を測定した。黒色スクリーンは黒のフェルトを用い、また、黒フェルトへ周辺光が進入しないように黒フェルトの周囲をフードで覆った。映像投影窓がない時の輝度をバックグラウンドとした。白色スクリーン時の輝度を黒色スクリーン時の輝度で除し、背景コントラストとした。
　本発明の実施に係る映像投影窓であれば、背景コントラストが高く視認性が良好であった。
　「映像視認性」とは、映像投影窓に投影機により映像を投影した際に、映像投影窓において透過されて見ることのできる映像の視認性を意味する。０：良好、１：周囲が暗い場合は良好、２：大まかな認識が可能なレベル、３：不可、として評価した。
　以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。
　本国際出願は、２０１４年６月２日に出願された日本国特許出願２０１４－１１３８４５号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願２０１４－１１３８４５号の全内容を本国際出願に援用する。
１０　　　　透明基板
２０　　　　光散乱部
３０　　　　透明層
３０ａ　　　溝
４０　　　　透明樹脂フィルム
５１　　　　接着層
５２　　　　接着層
６１　　　　第１のガラス基板
６２　　　　第２のガラス基板
９０　　　　成形型
９０ａ　　　突起部
１００　　　映像投影窓
１１０　　　投影機

Claims (10)

  1. 　可視光における透過率が５％以上、９０％以下であり、前方ヘイズが４以上、４０以下であり、後方ヘイズが０以上、６０以下である映像投影構造体であって、
    　前記映像投影構造体の表面に対し４５°の角度より光を入射させた場合における後方散乱光の強度は前方散乱光の強度よりも低いことを特徴とする映像投影構造体。
  2. 　反射率と、後方ヘイズと、前記映像投影構造体の表面に対し４５°の角度より光を入射させた場合における、前方かつ映像投影構造体の法線方向に散乱する光の強度に対する、後方かつ映像投影構造体の法線方向に散乱する光の強度の比と、の積が、５００以下である、請求項１に記載の映像投影構造体。
  3. 　透過率の常用対数と、前方ヘイズと、前記映像投影構造体の表面に対し４５°の角度より光を入射させた場合における、前方かつ映像投影構造体の法線方向に散乱する光の強度に対する、後方かつ映像投影構造体の法線方向に散乱する光の強度の比と、の積が、１０以上である、請求項１または２に記載の映像投影構造体。
  4. 　光損失を１００－透過率（％）－反射率（％）とした場合、透過率の自乗と、光損失と、前記映像投影構造体の表面に対し４５°の角度より光を入射させた場合における、前方かつ映像投影構造体の法線方向に散乱する光の強度に対する、後方かつ映像投影構造体の法線方向に散乱する光の強度の比と、の積が、１００,０００以上である、請求項１から３のいずれか一項に記載の映像投影構造体。
  5. 　透明層と、
    　前記透明層の内部に線状に形成された複数の光散乱部と、
    　を有する映像投影構造体であって、
    　前記複数の光散乱部は、所定の間隔により配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の映像投影構造体。
  6. 　前記光散乱部には、光散乱材料が含まれており、
    　前記光散乱材料は微粒子である、請求項５に記載の映像投影構造体。
  7. 　自動車用である、請求項１から６のいずれか一項に記載の映像投影構造体。
  8. 　請求項１から６のいずれか一項に記載の映像投影構造体に、投影機からの映像を投影し、前記映像投影構造体において透過された映像を視認することを特徴とする映像投影方法。
  9. 　前記映像投影構造体に対して、前記透過された映像を視認する側が、前記投影機がある側より明るい、請求項８に記載の映像投影方法。
  10. 　請求項１から６のいずれか一項に記載の映像投影構造体からなる映像投影窓。
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