JP7800331B2 - 映像表示システムおよび車両 - Google Patents

Description

本発明は、透明スクリーンを含む映像表示システム、および映像表示システムが搭載された車両に関する。

バス、トラック、乗用車（例えば、タクシー、商用車、ＭａａＳ）等の車両における外面等を利用する広告方法がある（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献２には、車両の窓部を広告媒体にすることが記載されている。

特許文献２に記載された映像表示システムでは、車両の窓部（サイドウィンドウまたはリアウィンドウ）に透過型透明スクリーンが備えられている。そして、車内に設置されている投影装置から透過型透明スクリーンに広告としての映像が投影される。映像は、車外から視認可能である。

特許文献３に、反射型透明スクリーンの一例が記載されている。反射型透明スクリーンは、車両の窓部に設置可能である。反射型透明スクリーンが車両の窓部に設置される場合、例えば車内に設置されている投影装置から反射型透明スクリーンに映像が投影される。映像は、車内から視認可能である。

特開２００６－２９３２５０号公報 特開２００６－１１３２３０号公報 特開２０２０－１２９０５２号公報

図１０は、車内における投影装置の設置状態および投影装置の使用方法の一例を示す説明図である。図１０に示す例では、車両４００の内部に投影装置の一例であるプロジェクタ４１０が設置されている。また、車両の窓部に、透明スクリーン４２０が設置されている。図１０に例示されたような環境において、プロジェクタ４１０から透明スクリーン４２０に映像が投影されたときに、透明スクリーン４２０上に結像された映像の反射像が内装材（例えば、シートの表面。以下、内装という。）に映り込むという問題がある。内装に映り込んだ反射像が視認されることを煩わしいと感じる人は少なからず存在すると考えられる。なお、図１０において、領域５００は、反射像が映り込む領域を示す。

上記の問題は、透明スクリーン４２０が透過型透明スクリーンであっても反射型透明スクリーンであっても生じうる。

上記の問題は、透明スクリーン４２０と反射像が映り込む領域との距離を長くすることによって軽減されうる。しかし、野外や一般的な建物の内部とは異なり、車両の内部の空間サイズや車両内おける内装の配置の自由度は制限される。例えば、自動車の長さ、幅、高さは、それぞれ各国の法規や保安基準に適合する必要がある。その結果、例えば、透明スクリーン４２０と内装との間の距離を長くすることは困難である。したがって、透明スクリーン４２０と内装との間の距離を長くするといった対応以外の方法で映像の反射像を視認し難くするように課題を解決することが望まれる。

本発明は、透明スクリーンに結像された映像の内装における反射像を視認し難くできる映像表示システムの提供を目的とする。

本発明による映像表示システムは、車両の内部に配置され、映像を投影する投影装置と、投影装置から投影された映像を車内側または車外側の観察者に映像として視認可能に表示する透明スクリーンとを備え、下記式１を満たす。
（Ｄ＋Ｂ）－（Ｐ＋ＤＯＦ／２）≧４１０ ・・・式１
式１において、Ｄは投影装置と透明スクリーンとの間の距離［ｍｍ］、Ｂは透明スクリーンと車両の内装材との間の距離［ｍｍ］、Ｐは投影装置のピントがちょうど合う距離［ｍｍ］、ＤＯＦは投影装置の焦点深度［ｍｍ］を示す。

本発明による車両は、上記の映像表示システムが搭載され、透明スクリーンは、窓部に設置されている。

本発明によれば、透明スクリーンに結像された映像の内装における反射像を視認し難くできる。

映像表示システムの一例を示す模式図である。 映像表示システムの他の例を示す模式図である。 反射型透明スクリーンの一例を示す断面図である。 反射型透明スクリーンの他の例を示す断面図である。 透過型透明スクリーンの一例を示す断面図である。 距離の関係等を説明するための模式図である。 照度の測定方法を説明するための説明図である。 実施例および比較例におけるパラメータの値等を示す説明図である。 映り込みの判定方法を説明するための説明図である。 車内における投影装置の設置状態および投影装置の使用方法の一例を示す説明図である。

図１は、映像表示システムの一例を示す模式図である。図１に示す映像表示システムにおける投影装置は、例えば、車両の内部に設置されるので、スクリーンに対して、乗員である映像の観察者７００が存在する側を「車内」という。図１に示す映像表示システムは、投影装置の一例であるプロジェクタ４１０と、反射型透明スクリーン１００とを含む。プロジェクタ４１０から投影された映像を車内側の観察者７００に映像として視認可能に表示する反射型透明スクリーン１００は、例えば、車両の窓部に設置される。なお、図１に示す映像表示システムにより観察者７００に視認される映像は、実像である。反射型透明スクリーン１００は、平面スクリーンまたは曲面スクリーンである。プロジェクタ４１０は、反射型透明スクリーン１００に映像を投影する。観察者７００は、反射型透明スクリーン１００からの映像の反射光による映像を視認する。観察者７００は、車両の乗員である。窓部としては、ウィンドシールド、リアウィンドウ、サイドウィンドウ、ルーフ、クォーターウィンドウ等が挙げられる。

プロジェクタ４１０の投写方式としてＤＬＰ方式、透過型液晶方式、反射型液晶方式が例示される。輝度、解像度、コントラストをそれぞれ高める観点からＤＬＰ方式が好ましい。

図２は、映像表示システムの他の例を示す模式図である。図２に示す映像表示システムにおける投影装置は、例えば、車内に設置されるので、車両の外部に存在する映像の観察者７１０が存在する側を「車外」という。図２に示す映像表示システムは、投影装置の一例であるプロジェクタ４１０と、透過型透明スクリーン２００とを含む。プロジェクタ４１０から投影された映像を車外側の観察者７１０に映像として視認可能に表示する透過型透明スクリーン２００は、例えば、車両の窓部に設置される。透過型透明スクリーン２００は、平面スクリーンまたは曲面スクリーンである。観察者７１０は、透過型透明スクリーン２００からの映像の透過光による映像を視認する。

（反射型透明スクリーンの例）
図３は、本実施形態で使用可能な反射型透明スクリーンの一例を示す断面図である。図３に示す反射型透明スクリーン１０１は、図１に示された反射型透明スクリーン１００の一例である。

反射型透明スクリーン１０１は、第１の透明基材１１と第２の透明基材１２との間に、反射型の画像表示層５０、および画像表示層５０を支持するための支持部材としての樹脂フィルム４３が挟み込まれるように形成される。反射型の画像表示層５０および樹脂フィルム４３と第１の透明基材１１および第２の透明基材１２との間に、第１の中間膜２１および第２の中間膜２２が介在する。第１の中間膜２１は、第１の透明基材１１と画像表示層５０とを接合する役割を果たす。第２の中間膜は、第２の透明基材１２と樹脂フィルム４３とを接合する役割を果たす。なお、第１の中間膜２１および第２の中間膜２２は、反射型透明スクリーン１０１の周縁部において、互いに接触していてもよい。つまり、反射型の画像表示層５０は中間膜の内部に位置してもよい。図３に示す例では、支持部材としての樹脂フィルム４３が１つ設けられているが、画像表示層５０に対して、樹脂フィルム４３の反対側に、もう１つの支持部材が設けられていてもよい。また、樹脂フィルム４３は設けられなくてもよい。この場合、反射型の画像表示層５０は、第１の中間膜２１および第２の中間膜２２と接する。

第１の透明基材１１および第２の透明基材１２は、複屈折がない透明基材が好ましい。第１の透明基材１１および第２の透明基材１２の厚さは、基材としての耐久性が保たれる厚さであればよい。第１の透明基材１１と第２の透明基材１２の材料として、例えば、ガラスや透明樹脂を使用できる。第１の透明基材１１と第２の透明基材１２の材料は、同じでもよく、異なってもよい。

第１の透明基材１１および第２の透明基材１２を構成するガラスとして、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス等を使用できる。ガラスからなる第１の透明基材１１および第２の透明基材１２は、耐久性を向上させるために、例えば、化学強化、物理強化、またはハードコーティングされてもよい。

第１の透明基材１１および第２の透明基材１２を構成する透明樹脂として、硬化性樹脂の硬化物や熱可塑性樹脂を使用できるが、熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂として、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと記す。）、ポリエチレンナフタレート等）、トリアセチルセルロース、シクロオレフィンポリマー等を使用できる。

反射型透明スクリーン１０１が車両の窓部に設置されているときには、乗員が反射型透明スクリーン１０１に触れる可能性がある。また、窓部には昇降機構が設けられる場合がある。画像表示層５０が第１の透明基材１１と第２の透明基材１２との間で保護されているので、このような場合でも高い耐久性を確保できる。

樹脂フィルム４３の材料として、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン樹脂、シクロオレフィン共重合樹脂、およびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂等を使用できる。樹脂フィルム４３は、複屈折を発生しないことが好ましい。

第１の中間膜２１および第２の中間膜２２として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、または紫外線硬化性樹脂等を使用できる。熱可塑性樹脂として、例えば、ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）等のポリビニルアセタール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、エチレン－エチルアクリレート共重合体樹脂、アイオノマー樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等の樹脂が挙げられる。中間膜として用いる熱可塑性樹脂は、用途に応じて、透明性、耐候性、強度、接着力、耐貫通性、衝撃エネルギー吸収性、耐湿性、遮熱性および遮音性等の諸性能のバランスを考慮して選択される。上記諸性能のバランスを考慮すると、中間膜に用いる熱可塑性樹脂は、ＰＶＢ、ＥＶＡ、ポリウレタン樹脂が好ましい。これらの熱可塑性樹脂は、単独で用いられてもよいし、２種類以上が併用されてもよい。また、第１の中間膜２１と第２の中間膜２２の材料は、同じでもよく、異なってもよい。

画像表示層５０は、凹凸層５１と反射層５２と被覆層５３とを含む。

凹凸層５１は、樹脂フィルム４３の表面に形成される。凹凸層５１は、透明性を有し、樹脂フィルム４３の反対側の表面において不規則な凹凸を有する。凹凸層５１として、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を使用できる。なお、樹脂フィルム４３が第１の中間膜２１とは反対側の表面において不規則な凹凸を有する場合、凹凸層５１は必ずしも設けなくてよい。この場合、後述する反射層５２は樹脂フィルム４３と接する。

反射層５２は、凹凸層５１の表面の凹凸に沿って形成される。反射層５２の材料として、光を反射する材料、例えば、アルミニウムや銀などの金属、金属酸化物、金属窒化物を使用できる。反射層５２は、ハーフミラーとして機能する。すなわち、反射層５２は、入射光の一部を拡散反射し、他の一部を透過できる。

被覆層５３は、反射層５２の表面の凹凸を埋める。被覆層５３は、例えば、凹凸層５１の材料と同じ材料で形成される。

（反射型透明スクリーンの例）
図４は、本実施形態で使用可能な反射型透明スクリーンの他の例を示す断面図である。図４に示す反射型透明スクリーン１０２は、図１に示された反射型透明スクリーン１００の一例である。また、反射型透明スクリーン１０２は、図３に示された反射型透明スクリーン１０１に調光機能が付与された透明スクリーンに相当する。

反射型透明スクリーン１０２は、第１の透明基材１１と第２の透明基材１２との間に、反射型の画像表示層５０および樹脂フィルム４３と、調光フィルム８０とが挟み込まれるように形成される。反射型透明スクリーン１０１と同様に、樹脂フィルム４３と第１の透明基材１１との間に、第１の中間膜２１が介在する。画像表示層５０と調光フィルム８０との間に、第２の中間膜２２が介在する。

可視光線透過率を制御可能な調光ガラスにおける調光層として、例えば、懸濁粒子デバイス（ＳＰＤ）、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）、高分子ネットワーク液晶（ＰＮＬＣ）、ゲストホスト液晶（ＧＨＬＣ）、エレクトロクロミック（ＥＣ）素子、フォトクロミック（ＰＣ）素子、エレクトロキネティック（ＥＫ）素子などが挙げられる。

図４に示す反射型透明スクリーン１０２では、ＩＴＯ膜などの透明導電膜６１，６２で調光層７０が挟み込まれた構造の調光フィルム８０が用いられている。以下、ＳＰＤ方式の調光層７０を用いる例を示すが、これに限られない。ＳＰＤを用いる方式は、曲面形状への対応が容易である。また、車両は使用中に高温にさらされる可能性があるが、ＳＰＤを用いる方式は、高温に対する耐性が優れている。調光層７０は、絶縁性を有する基材フィルム４１，４２で支持される。基材フィルム４１，４２は、例えば、ＰＥＴフィルムである。第２の透明基材１２と基材フィルム４２との間には、第３の中間膜２３が介在する。なお、反射型透明スクリーン１０２の周縁部において、第１の中間膜２１、第２の中間膜２２、第３の中間膜２３は、互いに接触してもよい。つまり、反射型の画像表示層５０及び調光フィルム８０の少なくとも一方は、中間膜の内部に位置してもよい。また、第１の中間膜２１、第２の中間膜２２、第３の中間膜２３の材料は、同じでもよく、異なってもよい。

調光層７０の内部には、ＳＰＤ粒子７１が分散配置されている。換言すると、調光フィルム８０において、ＳＰＤ粒子７１を含有するマトリックス樹脂からなる調光層７０が、透明導電膜６１，６２がコーティングされた基材フィルム４１，４２で挟み込まれている。

透明導電膜６１，６２に電圧が印加されていないときには、ＳＰＤ粒子７１は配向しない。その結果、調光層７０の可視光線透過率は低くなる。透明導電膜６１，６２に電圧が印加されると、ＳＰＤ粒子７１は配向する。その結果、調光層７０の可視光線透過率が高くなり、透明性が高くなる。電圧値を変えることによって、調光層７０の可視光線透過率を調整できる。

なお、例えば車両の窓に設置される反射型透明スクリーン１０１，１０２の光学特性として、可視光線透過率は、５％以上９０％以下が好ましい。なお、反射型透明スクリーン１０１，１０２の可視光線透過率は、調光フィルム８０の可視光線透過率が高い状態での値を指す。可視光線透過率がこの範囲内であれば、観察者７００が車外の景色を十分視認可能である。可視光線透過率は１０％以上がより好ましく、２０％以上がさらに好ましい。また、可視光線反射率は、５％以上７０％以下が好ましい。可視光線反射率がこの範囲内であれば、観察者７００がプロジェクタ４１０により反射型スクリーン１００に投影された映像を十分視認可能である。

また、反射型透明スクリーン１０１，１０２において、車内面すなわち投影面（第１の透明基材１１の表面）に、反射防止膜１１Ａを設けてもよい（図３および図４における破線の矩形を参照）。反射防止膜として、例えば、複数の誘電体膜を積層した多層膜、または、屈折率が漸次的に変化するモスアイ構造を使用できる。さらに、車外面（第２の透明基材１２の表面）にも、反射防止膜を設けてもよい。

一般的な透明スクリーンの正反射率は８％程度であるが、反射防止膜により、例えば２％以上低下（つまり６％以下に）させられる。反射型透明スクリーン１０１，１０２の正反射率を低下させれば、反射像を視認しにくくできる。反射型透明スクリーン１０１，１０２の正反射率は、２％以下が好ましく、１％以下がより好ましい。なお、透明スクリーン１０の正反射率が８％超の場合、内装に映り込む反射像の輝度が高まり煩わしさが高まるおそれがある。なお、正反射率と後述する拡散反射率は、ＪＩＳ Ｚ ８７２２：２００９「色の測定方法」の条件ｃに準拠した方法で測定でき、例えば、コニカミノルタ社製の分光測色計「ＣＭ－５」により測定できる。

なお、図１に示された映像表示システムにおける反射型透明スクリーン１００として使用可能な透明スクリーンは、図３に示された反射型透明スクリーン１０１や図４に示された反射型透明スクリーン１０２に限定されず、他の構造の反射型透明スクリーンを用いてもよい。

（透過型透明スクリーンの例）
図５は、本実施形態で使用可能な透過型透明スクリーンの一例を示す断面図である。図５に示す透過型透明スクリーン２０１は、図２に示された透過型透明スクリーン２００の一例である。

透過型透明スクリーン２０１は、第１の透明基材１１、第２の透明基材１２、および光散乱シート（光散乱部）９０を含む。第１の透明基材１１と光散乱シート９０とは第１の接合層４４で接合される。第２の透明基材１２と光散乱シート９０とは第２の接合層４５で接合される。

透過型透明スクリーン２０１が車両の窓部に設置されている場合、乗員が透過型透明スクリーン２０１に触れる可能性がある。また、車両の窓部に昇降機構が設けられる場合がある。これらの場合でも、光散乱シート９０が第１の透明基材１１と第２の透明基材１２の間で保護されているので、高い耐久性を確保できる。

透過型透明スクリーン２０１は、車内に設置されたプロジェクタから投影された映像を車外の観察者に映像として視認可能に表示する。

光散乱シート９０は、第１の透明フィルム（第１の透明層）９４と、第２の透明フィルム（第２の透明層）９５と、光散乱層９１とを有する。光散乱層９１は、第１の透明フィルム９４と第２の透明フィルム９５との間に設けられている。第１の透明フィルム９４と、第２の透明フィルム９５とは、光散乱層９１を支持する支持部材の役割を果たす。光散乱層９１は、一例として、透明樹脂９２内に光散乱材料９３および光吸収材料（符号なし）が分散された構造を有する。

第１の透明フィルム９４および第２の透明フィルム９５は、樹脂フィルムであってもよく、薄いガラスフィルムであってもよい。第１の透明フィルム９４の材料と第２の透明フィルム９５の材料とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。第１の透明フィルム９４および第２の透明フィルム９５を構成する透明樹脂として、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエステル、トリアセチルセルロース、シクロオレフィンポリマー、ポリメチルメタクリレート等を使用できる。

光散乱層９１における透明樹脂９２として、光硬化性樹脂（光硬化性アクリル樹脂、光硬化性エポキシ樹脂等）の硬化物、熱硬化性樹脂（熱硬化性アクリル樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂等）の硬化物、熱可塑性樹脂（ポリカーボネート、熱可塑性ポリエステル、トリアセチルセルロース、シクロオレフィンポリマー、ポリメチルメタクリレート等。そのほか、ポリオレフィン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、熱可塑性ウレタン、アイオノマー樹脂、エチレン・酢酸ビニルコポリマー（以下、ＥＶＡ）、ＰＶＢ、熱可塑性シリコーン等が挙げられる。）が用いられることが好ましい。

光散乱層９１における光散乱材料９３として、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）、酸化亜鉛（屈折率：２．０）、硫酸バリウム（屈折率：１．６４）、硫化亜鉛（屈折率：２．２）等の高屈折率材料の微粒子を使用できる。光散乱材料９３は、バインダーとなる透明樹脂９２と屈折率が異なっていることで光を散乱させる機能を持っている材料である。多くの樹脂材料は、１．４５～１．６５の屈折率を持つため、それらの樹脂材料から０．１５以上屈折率が異なることが好ましい。光散乱材料９３は、高屈折率である点から、酸化チタン、酸化ジルコニウムが特に好ましい。

光吸収材料として、無機の着色材料としてカーボン系の素材（カーボンブラック、ナノダイヤモンド、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、グラフェン等）、チタンブラック、黒色シリカ、および主として銀を含む微粒子材料（例えば銀の窒化物、硫化物および酸化物）等を使用できる。

光散乱層９１の厚さは、１μｍ～２００μｍが好ましい。光散乱層９１の厚さが１μｍ以上であれば、光散乱の効果が充分に発揮される。光散乱層９１の厚さが２００μｍ以下であれば、ロールツーロールプロセスで光散乱層９１を形成しやすい。

なお、光散乱層９１は、図５に示されたようなものに限定されない。

また、例えば車両の窓に設置される透過型透明スクリーン２０１の光学特性として、可視光線透過率は、５％以上９０％以下が好ましい。可視光線透過率がこの範囲内であれば、観察者７００が車外の景色を十分視認可能である。可視光線透過率は１０％以上がより好ましく、２０％以上がさらに好ましい。

なお、図２に示された映像表示システムにおける透過型透明スクリーン２００として使用可能な透明スクリーンは、図５に示された透過型透明スクリーン２０１に限定されず、他の構造の透過型透明スクリーンを用いてもよい。

（実施例に関する説明）
上述したように、プロジェクタ４１０から透明スクリーンに映像が投影されたときに、透明スクリーン上に結像された映像の反射像が内装に映り込むことがあるという問題がある。そのような問題は、透明スクリーンが反射型透明スクリーン１００（図１参照）であっても透過型透明スクリーン２００（図２参照）であっても生じうる。

透明スクリーンとプロジェクタ４１０との間の距離、プロジェクタ４１０と内装（透明スクリーン上に結像された映像の反射像が映り込む可能性がある内装）との間の距離、プロジェクタ４１０のピントが合う距離、およびプロジェクタ４１０の焦点深度の関係を適切に設定することによって、上記の問題（課題）が解決されることが見いだされた。

まず、上記の関係を説明する。図６は、上記の関係を説明するための模式図である。図６において、Ｄは、投影装置の一例であるプロジェクタ４１０と透明スクリーン（図６において、図示せず）との間の距離を示す。当該距離は、プロジェクタ４１０の投写レンズ（対物レンズ）の先端部と光軸とが交わる点と、透明スクリーンと光軸とが交わる点との間の距離で定義される。なお、図６には、投写レンズが、プロジェクタ４１０を代表して示されている。また、投写レンズの外にミラーが設置されている場合には、ミラーと光軸とが交わる点と、透明スクリーンと光軸とが交わる点との間の距離（単位：ｍｍ）で定義される。

Ｂは、透明スクリーンと内装との距離を示す。当該距離は、透明スクリーンとプロジェクタ４１０の光軸とが交わる点と、光軸が透明スクリーンで正反射した後に入射する内装における点との間の距離（単位：ｍｍ）で定義される。

Ｐは、プロジェクタ４１０とプロジェクタ４１０のピントがちょうど合う位置（いわゆるジャストピント位置）との間の距離（単位：ｍｍ）を示す。以下、単に、プロジェクタ４１０のピントがちょうど合う距離ともいう。なお、距離Ｐが不明である場合には、種々のタイプの装置に利用されるピント調節機能を利用して測定可能である。一例として、特開２００３－５０２０号公報には、プロジェクタのピントが合う位置を定めるためのピント調節機能が記載されている。

ＤＯＦは、プロジェクタ４１０の焦点深度（単位：ｍｍ）示す。

下記の実施例および比較例からわかるように、式１が満たされる場合に、内装に映り込む像がぼけて、車両の乗員等の煩わしさが低減されることが確認された。式１の左辺の値は、内装に映り込む像のぼけ度合いと相関のある指標として使用できる。式１の左辺の値は、４１０以上が好ましく、４２５以上がより好ましく、５００以上がさらに好ましく、７００以上が一層好ましく、８００以上が特に好ましく、１０００以上が最も好ましい。式１の左辺の値の上限値は、例えば２０００である。

（Ｄ＋Ｂ）－（Ｐ＋ＤＯＦ／２）≧４１０ ・・・式１

以下、Ｄ，Ｂ，Ｐ，ＤＯＦを、パラメータともいう。

なお、ＤＯＦは、以下の式２のように算出される。式２において、ＮＡは対物レンズの開口数（単位：ｍｍ）を表す。λは、投影光の波長（単位：ｍｍ）を示す。算出に際して、一般に、λ＝０．０００５５０ｍｍ（５５０ｎｍ）の光が用いられる。

ＤＯＦ＝λ／ＮＡ^２ ・・・式２

また、Ｄは、映像視認性の点から下記式３を満たすことが望ましい。
（Ｐ－ＤＯＦ／２）≦Ｄ≦（Ｐ＋ＤＯＦ／２） ・・・式３

下記の実施例および比較例において使用される他のパラメータを説明する。プロジェクタ４１０からの投影光の透明スクリーンへの入射角は、映像が投影される車両の窓（透明スクリーン）が平面である場合には、平面の法線とプロジェクタ４１０からの投影光の光軸とがなす角である。車両の窓が曲面である場合には、曲面の接平面の法線とプロジェクタ４１０からの投影光の光軸とがなす角である。

下記の実施例および比較例において、照度は、図７に例示するように、プロジェクタ４１０からの光の光軸が透明スクリーン（車両４００の窓）で正反射した後に入射する内装の位置に置かれた照度計６００で測定された照度である。照度が測定されるときに、プロジェクタ４１０はオフ状態（映像を投影していない状態）である。そして、車内の照度が３０ｌｕｘである状態で、下記の実施例および比較例のパラメータの値を用いて内装への映り込みの評価を行った。

なお、照度が測定されるときに、透明スクリーンによる反射像が映り込む領域（図１０における領域５００を参照）よりも広い領域を、車内灯等が照らしてもよい。また、透明スクリーンによる反射像が映り込む領域を狭めるために、スローレシオが１以上のプロジェクタ４１０を用いてもよい。

以下、実施例を比較例とともに説明する。図８には、各実施例および比較例におけるパラメータの値等が示されている。

また、透明スクリーンとして、図３に示された反射型透明スクリーン１０１または図４に示された反射型透明スクリーン１０２を用いた。用いられた反射型透明スクリーン１０１，１０２は、以下のようなものである。

すなわち、第１の透明基材１１および第２の透明基材１２として、厚さ３ｍｍのガラスが用いられている。画像表示層５０における凹凸層５１および被覆層５３として、ＵＶ硬化樹脂であるアクリル樹脂が用いられている。また、反射層５２の材料は、アルミニウムである。第１の中間膜２１および第２の中間膜２２として、厚さ１５ｍｉｌ（約０．３８ｍｍ）のＰＶＢが用いられている。

下記の実施例および比較例において、「映り込みの判定」を以下のように実施した。図９は、映り込みの判定方法を説明するための説明図である。図９（Ａ）に示すように、車両４００の内部に設置されたプロジェクタ４１０から車両の窓における透明スクリーン１０に向けて、視力０．１、０．２、０．３、０．４、０．５のそれぞれに対応するランドルト環（図９（Ｂ）参照）を順番に投影した。

観察者７００が、視力０．１または０．２に対応したランドルト環（内装に映ったランドルト環）における切れ目を判別できなかった場合、「映り込みの判定」を良好（すなわち映り込みを視認し難い。）とした。観察者７００が視力０．３または０．４に対応したランドルト環における切れ目を判別できなかった場合、「映り込みの判定」を普通（すなわち映り込みをやや視認し難い。）とした。観察者７００が視力０．５に対応したランドルト環における切れ目を判別できた場合、「映り込みの判定」を不良（すなわち映り込みを視認しやすい。）とした。

（例１）Ｄ（プロジェクタ４１０と透明スクリーン１０との間の距離）を８１４ｍｍ、Ｂ（透明スクリーンと内装との距離）を１７７８ｍｍ、Ｐ（プロジェクタ４１０のピントがちょうど合う距離）を８２０ｍｍ、ＤＯＦ（プロジェクタ４１０の焦点深度）を７２２ｍｍとした。この場合、上記の式１の左辺の値は、１４１１である。また、プロジェクタ４１０からの投影光の透明スクリーン１０への入射角を４０°とした。プロジェクタ４１０の光束を３０００ｌｍに設定した。

例１では、図３に示された反射型透明スクリーン１０１を用いた。すなわち、透明スクリーン１０として、調光機能を有していない透明スクリーンを用いた。また、反射防止膜１１Ａを有していない反射型透明スクリーン１０１を用いた。なお、拡散反射率が２０％である内装を使用した。

図８に示すように、映り込みの判定の結果は良好であった。

（例２）Ｄを４２４ｍｍ、Ｂを１２８５ｍｍ、Ｐを４２０ｍｍ、ＤＯＦを５００ｍｍとした。この場合、上記の式１の左辺の値は、１０３９である。また、プロジェクタ４１０からの投影光の透明スクリーン１０への入射角を６３°とした。プロジェクタ４１０の光束を３０００ｌｍに設定した。

例２では、図３に示された反射型透明スクリーン１０１であって反射防止膜１１Ａを有していないものを用いた。なお、拡散反射率が２０％である内装を使用した。

図８に示すように、映り込みの判定の結果は良好であった。

（比較例１）Ｄを８１４ｍｍ、Ｂを１７７８ｍｍ、Ｐを８２０ｍｍ、ＤＯＦを２８８８ｍｍとした。この場合、上記の式１の左辺の値は、３２８である。また、プロジェクタ４１０からの投影光の透明スクリーン１０への入射角を４０°とした。プロジェクタ４１０の光束を３０００ｌｍに設定した。

比較例１では、図３に示された反射型透明スクリーン１０１であって反射防止膜１１Ａを有していないものを用いた。なお、拡散反射率が２０％である内装を使用した。

図８に示すように、映り込みの判定の結果は不良であった。

（例３）Ｄを８１４ｍｍ、Ｂを１７７８ｍｍ、Ｐを８２０ｍｍ、ＤＯＦを７２２ｍｍとした。この場合、上記の式１の左辺の値は、１４１１である。また、プロジェクタ４１０からの投影光の透明スクリーン１０への入射角を４０°とした。プロジェクタ４１０の光束を３０００ｌｍに設定した。

例３では、図３に示された反射型透明スクリーン１０１であって反射防止膜１１Ａを有していないものを用いた。なお、拡散反射率が９０％である内装を使用した。

図８に示すように、映り込みの判定の結果は普通であった。なお、例１および例２と、例３とを比較すると、内装の拡散反射率が高い場合には、映り込みの判定の結果がやや悪くなる。しかし、映り込みの判定の結果は普通であることから、内装の拡散反射率が９０％であっても、映り込みの判定の結果は不良にならないことが分かる。

（例４）Ｄを８１４ｍｍ、Ｂを１７７８ｍｍ、Ｐを８２０ｍｍ、ＤＯＦを２０００ｍｍとした。この場合、上記の式１の左辺の値は、７７２である。また、プロジェクタ４１０からの投影光の透明スクリーン１０への入射角を４０°とした。プロジェクタ４１０の光束を３０００ｌｍに設定した。

例４では、図３に示された反射型透明スクリーン１０１であって反射防止膜１１Ａを有していないものを用いた。なお、拡散反射率が０．５％である内装（例えば、無反射シート）を使用した。

図８に示すように、映り込みの判定の結果は良好であった。例４では、他の実施例に比べてＤＯＦの値が比較的大きいが、拡散反射率が低い内装を用いることによって、映り込みの判定の結果が良好になっている。

（例５）Ｄを８１４ｍｍ、Ｂを１７７８ｍｍ、Ｐを８２０ｍｍ、ＤＯＦを７２２ｍｍとした。この場合、上記の式１の左辺の値は、１４１１である。また、プロジェクタ４１０からの投影光の透明スクリーン１０への入射角を４０°とした。プロジェクタ４１０の光束を３０００ｌｍに設定した。

例５では、図３に示された反射型透明スクリーン１０１であって反射防止膜１１Ａを有しているものを用いた。なお、拡散反射率が９０％である内装を使用した。

図８に示すように、映り込みの判定の結果は良好であった。例５で用いられたパラメータの値は例３で用いられたパラメータの値と同じである。例３の映り込みの判定の結果との比較から分かるように、反射防止膜によって透明スクリーン１０の正反射率が低下した場合（例えば、正反射率を０．１％まで低下させた場合）には、映り込みの判定の結果がより良好になる。

（例６）Ｄを８１４ｍｍ、Ｂを１７７８ｍｍ、Ｐを８２０ｍｍ、ＤＯＦを７２２ｍｍとした。この場合、上記の式１の左辺の値は、１４１１である。また、プロジェクタ４１０からの投影光の透明スクリーン１０への入射角を４０°とした。プロジェクタ４１０の光束を３００ｌｍに設定した。

例６では、図４に示された反射型透明スクリーン１０２を用いた。すなわち、透明スクリーン１０として、調光機能を有する透明スクリーンを用いた。また、反射防止膜１１Ａを有していない反射型透明スクリーン１０２を用いた。なお、拡散反射率が９０％である内装を使用した。

図８に示すように、映り込みの判定の結果は良好であった。すなわち、調光機能を有する透明スクリーンを用いる場合には、プロジェクタ４１０の光束が小さくても、映り込みの判定の結果は良好になる。つまり、プロジェクタ４１０の光束が小さくても、外光がカットされることによって内装に映り込んだ映像が視認し難くなるので、映り込みの判定の結果は良好になる。また、例６で用いられたパラメータの値は例３で用いられたパラメータの値と同じである。例３の映り込みの判定の結果との比較から分かるように、調光機能を有する透明スクリーンを用いることによって、内装の拡散反射率が高い場合でも、映り込みの判定の結果はより良好になる。

（比較例２）Ｄを１５５０ｍｍ、Ｂを４００ｍｍ、Ｐを１５５０ｍｍ、ＤＯＦを１０５０ｍｍとした。この場合、上記の式１の左辺の値は、－１２５である。また、プロジェクタ４１０からの投影光の透明スクリーン１０への入射角を２８°とした。プロジェクタ４１０の光束を３０００ｌｍに設定した。

比較例２では、図３に示された反射型透明スクリーン１０１であって反射防止膜１１Ａを有していないものを用いた。なお、拡散反射率が２０％である内装を使用した。

図８に示すように、映り込みの判定の結果は不良であった。

（例７）Ｄを１２００ｍｍ、Ｂを１１００ｍｍ、Ｐを１１００ｍｍ、ＤＯＦを７２２ｍｍとした。この場合、上記の式１の左辺の値は、８３９である。また、プロジェクタ４１０からの投影光の透明スクリーン１０への入射角を３８°とした。プロジェクタ４１０の光束を３０００ｌｍに設定した。

例７では、図３に示された反射型透明スクリーン１０１であって反射防止膜１１Ａを有していないものを用いた。なお、拡散反射率が５０％である内装を使用した。

図８に示すように、映り込みの判定の結果は良好であった。

（例８）Ｄを１４５０ｍｍ、Ｂを６００ｍｍ、Ｐを１４８０ｍｍ、ＤＯＦを２００ｍｍとした。この場合、上記の式１の左辺の値は、４７０である。また、プロジェクタ４１０からの投影光の透明スクリーン１０への入射角を２８°とした。プロジェクタ４１０の光束を３０００ｌｍに設定した。

例８では、図３に示された反射型透明スクリーン１０１であって反射防止膜１１Ａを有していないものを用いた。なお、拡散反射率が２０％である内装を使用した。

図８に示すように、映り込みの判定の結果は普通であった。

（比較例３）Ｄを１１２０ｍｍ、Ｂを４８０ｍｍ、Ｐを１１２０ｍｍ、ＤＯＦを１５０ｍｍとした。この場合、上記の式１の左辺の値は、４０５である。また、プロジェクタ４１０からの投影光の透明スクリーン１０への入射角を７５°とした。プロジェクタ４１０の光束を３０００ｌｍに設定した。

比較例３では、図３に示された反射型透明スクリーン１０１であって反射防止膜１１Ａを有していないものを用いた。なお、拡散反射率が２０％である内装を使用した。

図８に示すように、映り込みの判定の結果は不良であった。

式１の左辺の値が３２８である比較例１、－１２５である比較例２および４０５である比較例３では映り込みの判定の結果は不良であったことから、式１が成立する場合（式１の左辺が４１０ｍｍ程度以上の場合）には、好ましい結果が得られる。すなわち、透明スクリーン１０に結像された映像の内装における反射像を視認し難くできる。また、例４における式１の左辺の値から、式１の左辺の値が７００または８００である場合に、好ましい結果を得ることができる。さらに、例１～例２、例４～例６における式１の左辺の値から、式１の左辺の値が１４００または１５００である場合に、好ましい結果を得ることができる。

また、透明スクリーン１０が設置される車両の内部環境（サイズなど）および一般的なプロジェクタの仕様に鑑みると、式１の左辺の上限値（映り込みの判定の結果が不良にならない範囲の上限値）は、２０００ｍｍ程度といえる。

以上のことから、図８に記載されているように、式１の左辺の値の好ましい範囲は、図８に示すように、４１０以上２０００以下程度と判断される。

式１が成立している例２では、Ｄは４２４ｍｍである。そして、例２では、好ましい結果を得ることができる。映り込みの判定の結果が良好または普通である例１、例３～例６では、Ｄは８１４ｍｍである。映り込みの判定の結果が良好である例７では、Ｄは１２００ｍｍであり、結果が普通である例８ではＤは１４５０ｍｍである。それらのことを勘案すると、式１が満たされている場合に、Ｄの好ましい範囲は、図８に示すように、２００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下程度であると判断される。Ｄが２００ｍｍ以上であれば、プロジェクタ４１０が車両に搭載する透明スクリーン１０に十分なサイズの映像を投影できる。また、Ｄが１５００ｍｍ以下であれば、プロジェクタ４１０から透明スクリーン１０までの距離が過剰に長くならず、車内の搭載物や乗員の頭部などが光路と干渉して透明スクリーン１０に投影された映像に影が発生することを抑制しやすい。

映り込みの判定の結果が良好または普通である例１～例６において、Ｂは、１２８５ｍｍまたは１７７８ｍｍである。また、映り込みの判定の結果が良好である例７において、Ｂは１１００ｍｍであり、結果が普通である例８ではＢは６００ｍｍである。それらのことを勘案すると、式１が満たされている場合に、Ｂの好ましい範囲は、図８に示すように、５００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下程度であると判断される。Ｂが５００ｍｍ以上であれば、車両の内部に観察者が入る空間を確保しやすい。また、Ｂが２５００ｍｍ以下であれば、車両の幅を公道の走行に適した寸法にしやすい。

式１が成立している例２では、Ｐは４２０ｍｍである。そして、例２では、好ましい結果を得ることができる。映り込みの判定の結果が良好または普通である例１、例３～６では、Ｐは８２０ｍｍである。また、映り込みの判定の結果が良好である例７において、Ｐは１１００ｍｍであり、結果が普通である例８ではＰは１４８０ｍｍである。それらのことを勘案すると、式１が満たされている場合に、Ｐの好ましい範囲は、図８に示すように、２００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下程度と判断される。Ｐが２００ｍｍ以上であれば、プロジェクタ４１０の光学系の制約（レンズの屈折率など）によるピント合わせの困難が生じにくい。また、Ｐが１５００ｍｍ以下であれば、車両のサイズの制約を受けにくいことから、スクリーン１０とずれた位置でピントが合ってスクリーン１０に投影される映像がぼけることを抑制しやすい。

例２から分かるように、式１が成立している場合には、入射角が大きくても（具体的には、６３°）、好ましい結果が得られる。したがって、図８に示すように、入射角の上限値は７０°程度であることが確認された。また、例１、例３～例８より、好ましくは、入射角は２０゜程度以上である。入射角が７０°以下であれば、プロジェクタ４１０から投影された光がスクリーン１０の車内面で全反射しにくく、スクリーン１０の映像表示層５０に届く光が減少しにくく、映し出される映像輝度も低下しにくい。また、入射角が２０°以上であれば、プロジェクタ４１０からスクリーン１０に投影して車内面で正反射した光を観察者７００が直視することによる眩しさを生じさせにくい。

また、例１～例８におけるプロジェクタ４１０の光束に基づいて、プロジェクタ４１０の光束の好ましい範囲は、図８に示すように、１００ｌｍ以上１００００ｌｍ以下程度と判断される。光束が１００ｌｍ以上であれば、透明スクリーン１０に投影された映像の視認性を確保しやすい。また、光束が１０００ｌｍ以下であれば、プロジェクタ４１０からの排熱や騒音の観点で、運転へ影響しにくく、乗員の快適性を確保しやすい。

上述したように、反射防止膜によって透明スクリーン１０の正反射率を０．１％にした場合には好ましい結果を得ることができるが、透明スクリーン１０の正反射率が８％程度であっても、すなわち、正反射率を低下させない場合であっても、映り込みの判定の結果は良好または普通である。したがって、透明スクリーン１０の車内面での好ましい正反射率の範囲は、図８に示すように、０．１％以上８％以下といえる。

また、映り込みの判定の結果が良好または普通である例１～例２、例８では、内装の拡散反射率は２０％である。映り込みの判定の結果が良好または普通である例３～例６では、内装の拡散反射率は０．５％または９０％である。映り込みの判定の結果が良好である例７では、内装の拡散反射率は５０％である。したがって、内装の拡散反射率の好ましい範囲は、図８に示すように、０．１％以上９０％以下程度であると判断される。内装の拡散反射率が０．１％以上であれば、近赤外線領域の吸収率が高くなりにくく、車内の温度が上昇しにくい。また、内装の拡散反射率が９０％以下であれば、内装に映り込む反射像の輝度が抑えられ煩わしさを生じさせにくい。内装の拡散反射率は５０％以下がより好ましい。

なお、上記の実施例では、透明スクリーン１０として、図３に示された反射型透明スクリーン１０１または図４に示された反射型透明スクリーン１０２が用いられたが、図５に示された透過型透明スクリーン２０１を用いる場合にも、図８に示されたような結果が得られる。

１０ 透明スクリーン
１１ 第１の透明基材
１１Ａ 反射防止膜
１２ 第２の透明基材
２１ 第１の中間膜
２２ 第２の中間膜
２３ 第３の中間膜
４１，４２ 基材フィルム
４３ 樹脂フィルム
４４ 第１の接合層
４５ 第２の接合層
５０ 画像表示層
５１ 凹凸層
５２ 反射層
５３ 被覆層
６１，６２ 透明導電膜
７０ 調光層
７１ ＳＰＤ粒子
８０ 調光フィルム
９０ 光散乱シート
９１ 光散乱層
９２ 透明樹脂
９３ 光散乱材料
９４ 第１の透明フィルム
９５ 第２の透明フィルム
１００，１０１，１０２ 反射型透明スクリーン
２００，２０１ 透過型透明スクリーン
４００ 車両
４１０ プロジェクタ

Claims (14)

1. 車両の内部に配置され、映像を投影する投影装置と、
   前記投影装置から投影された映像を車内側または車外側の観察者に映像として視認可能に表示する透明スクリーンとを備え、
   下記式１を満たす映像表示システム。
   （Ｄ＋Ｂ）－（Ｐ＋ＤＯＦ／２）≧４１０ ・・・式１
   式１において、Ｄは前記投影装置と前記透明スクリーンとの間の距離［ｍｍ］、Ｂは前記透明スクリーンと前記車両の内装材との間の距離［ｍｍ］、Ｐは前記投影装置のピントがちょうど合う距離［ｍｍ］、ＤＯＦは前記投影装置の焦点深度［ｍｍ］を示す。
2. 式１の左辺の値の上限は、２０００である
   請求項１に記載の映像表示システム。
3. Ｄは、２００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下である
   請求項１または２に記載の映像表示システム。
4. Ｂは、５００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下である
   請求項１または２に記載の映像表示システム。
5. Ｐは、２００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下である
   請求項１または２に記載の映像表示システム。
6. 前記投影装置から前記透明スクリーンへの光の入射角は、３０°以上７０°以下である
   請求項１または２に記載の映像表示システム。
7. 前記透明スクリーンの車内側の面での正反射率は、０．１％以上８％以下である
   請求項１または２に記載の映像表示システム。
8. 透明スクリーンは、反射型透明スクリーンである
   請求項１または２に記載の映像表示システム。
9. 前記反射型透明スクリーンは、
   表面に凹凸を有する凹凸層と、該凹凸層の表面の凹凸に沿って形成された反射層と、該反射層の表面の凹凸を埋める被覆層とを含む画像表示層と、
   前記画像表示層を支持するための支持部材とを備える
   請求項８に記載の映像表示システム。
10. 前記反射型透明スクリーンは、可視光線透過率を制御可能な調光フィルムを含む
    請求項８に記載の映像表示システム。
11. 透明スクリーンは、透過型透明スクリーンである
    請求項１または２に記載の映像表示システム。
12. 前記透過型透明スクリーンは、第１の透明層と、第２の透明層と、前記第１の透明層と前記第２の透明層との間に形成された光散乱層とを含む光散乱部と、
    前記光散乱部を支持するための支持部材とを備える
    請求項１１に記載の映像表示システム。
13. 請求項１または２に記載の映像表示システムが搭載され、
    前記透明スクリーンは、窓部に設置されている
    車両。
14. 前記内装材の拡散反射率は、０．１％以上９０％以下である
    請求項１３に記載の車両。