(57)【要約】  透明性と高い映像の視認性とを両立させた映像投影構造体を提供する。  映像投影構造体は、透明層の凹凸表面に形成された反射層とは反対側の面を基準とするとき、凹凸は、前記基準面に対して傾斜し、前記映像の光を反射する複数の斜面を含み、基準面の法線方向に垂直かつ複数の前記斜面の延伸する方向を第１方向、第１方向と直交し、複数の斜面が並ぶ方向を第２方向、第２方向断面における斜面の、基準面に対する平均傾斜角度θを有する方向を第３方向としたとき、第１方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ１と、第２方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ２と、第３方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ３が、Ｓｍ２＞Ｓｍ１、Ｓｍ３＞Ｓｍ１であり、かつＳｍ２が最大である部分を含み、第２方向の凹凸の基準面に対する傾きの度数分布を、頻度が距離となるように、０．２５°刻みで１ｍｍの距離を測定した場合のメジアン値の絶対値が０°とならないように形成された部分を含む。
2019225749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に凹凸を有する第１の透明層と、前記第１の透明層における前記表面に形成された反射層と、前記反射層の上に形成された第２の透明層と、を有する映像投影構造体であって、
前記凹凸は、前記第１の透明層の前記反射層とは反対側の面を基準面とするとき、前記基準面に対して傾斜し、前記映像の光を反射する複数の斜面を含み、
前記基準面の法線方向に垂直な方向であって複数の前記斜面の延伸方向を第１方向、前記第１方向と直交し、複数の前記斜面が並ぶ方向を第２方向、前記第２方向断面における前記斜面の、基準面に対する平均傾斜角度θを有する方向を第３方向としたときに、前記凹凸は、前記第１方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ１と、前記第２方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ２と、前記第３方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ３とが、Ｓｍ２＞Ｓｍ１であり、Ｓｍ３＞Ｓｍ１であり、かつ、Ｓｍ２が最大であるように形成された部分を含み、
かつ、前記第２方向の凹凸の基準面に対する傾きの度数分布を、頻度が距離となるように、０．２５°刻みで１ｍｍの距離を測定した場合において、メジアン値の絶対値が０°とならないように形成された部分を含むことを特徴とする映像投影構造体。
【請求項２】
前記メジアン値の絶対値が３°以上である請求項１に記載の映像投影構造体。
【請求項３】
前記Ｓｍ３は前記Ｓｍ１の２倍以上である請求項１又は２に記載の映像投影構造体。
【請求項４】
前記Ｓｍ２は５００μｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載の映像投影構造体。
【請求項５】
前記Ｓｍ２は１００μｍ以下である請求項４に記載の映像投影構造体。
【請求項６】
前記Ｓｍ１は０．４μｍ以上である請求項１〜５のいずれかに記載の映像投影構造体。
【請求項７】
前記Ｓｍ１は０．７μｍ以上である請求項６に記載の映像投影構造体。
【請求項８】
前記第１方向の凹凸の算術平均粗さＲａは、前記第２方向の最大谷深さＰＶおよび算術平均粗さＲａよりも小さい請求項１〜７のいずれかに記載の映像投影構造体。
【請求項９】
前記表面の凹凸が、Ｓｍ２＞Ｓｍ１であり、かつ、Ｓｍ１＞Ｓｍ３である部分をさらに含む、請求項１〜８のいずれかに記載の映像投影構造体。
【請求項１０】
表面に凹凸が形成された第１の透明層と、前記第１の透明層における前記表面に形成された反射層と、前記反射層の上に形成された第２の透明層と、を有する映像投影構造体の製造方法であって、
前記第１の透明層の前記反射層とは反対側になる面を基準面とするとき、前記基準面に対して傾斜する複数の斜面を前記表面に有する前記第１の透明層を形成し、
前記表面に、前記基準面の法線方向に垂直な方向であって複数の前記斜面の延伸方向を第１方向、前記第１方向と直交し、複数の前記斜面が並ぶ方向を第２方向、前記第２方向断面における前記斜面の、基準面に対する平均傾斜角度θを有する方向を第３方向としたときに、前記第１方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ１と、前記第２方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ２と、前記第３方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ３が、Ｓｍ２＞Ｓｍ１であり、Ｓｍ３＞Ｓｍ１であり、かつ、Ｓｍ２が最大となる部分を含むように、凹凸を形成し、
さらに、前記第２方向の凹凸の基準面に対する傾きの度数分布を、頻度が距離となるように、０．２５°刻みで１ｍｍの距離を測定した場合において、メジアン値の絶対値が０°とならない部分を含むように、凹凸を形成し、
前記反射層の上に、前記第２の透明層を形成することを特徴とする映像投影構造体の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の透明層に、型の凹凸パターンを転写する型押し法を使用して前記凹凸を形成する請求項１０に記載の映像投影構造体の製造方法。
【請求項１２】
前記第１の透明層の表面をエッチングして前記凹凸を形成する請求項１０に記載の映像投影構造体の製造方法。
【請求項１３】
車両の窓に組み込まれた請求項１〜９のいずれかに記載の映像投影構造体。
【請求項１４】
請求項１〜９のいずれかに記載の映像投影構造体と、前記第１の透明層の側から前記映像投影構造体に映像を投影するプロジェクタと、を有する映像表示システム。
【請求項１５】
請求項１〜９のいずれかに記載の映像投影構造体と、前記第２の透明層の側から前記映像投影構造体に映像を投影するプロジェクタと、を有する映像表示システム。
【請求項１６】
１００μｍ以上のうねり形状を除去するために、カットオフ周波数が１００μｍのローパスフィルタを前記映像投影構造体の表面形状に対して適用した場合に、前記第２方向は、下記の（ａ）および（ｂ）をともに満たす、請求項１４または１５に記載の映像投影表示システム。
前記うねり形状除去後の前記第２方向は、前記凹凸の平均間隔Ｓｍが同一地点で最も大きくなる方向であり、前記映像投影構造体の投影部の面積の８０％以上で、前記投影部の複数箇所にて前記うねり形状除去後に測定した前記第２方向と、前記基準面の法線方向に垂直な面内に定めた一方向と、のなす角ＡＲの値と、前記投影部全域にて測定された前記ＡＲのメジアン値との差の絶対値が１０°以内である・・・（ａ）
前記うねり形状除去前の前記第２方向は、前記凹凸の平均間隔Ｓｍが同一地点で最も大きくなる方向であり、前記投影部の面積の３０％以上で、前記投影部の複数箇所にて前記うねり形状除去前に測定した前記第２方向と、前記基準面の法線方向に垂直な面内に定めた一方向と、のなす角ＢＲの値と、前記投影部全域にて測定された前記ＡＲのメジアン値との差の絶対値が２０°より大きくなる・・・（ｂ）
【請求項１７】
４０μｍ以上のうねり形状を除去するために、カットオフ周波数が４０μｍのローパスフィルタを前記映像投影構造体の表面形状に対して適用した場合に、前記第２方向は、請求項１６に記載されるのと同じ定義を有する（ａ）および（ｂ）をともに満たす、請求項１４または１５に記載の映像投影表示システム。
【請求項１８】
１５μｍ以上のうねり形状を除去するために、カットオフ周波数が１５μｍのローパスフィルタを前記映像投影構造体の表面形状に対して適用した場合に、前記第２方向は、請求項１６に記載されるのと同じ定義を有する（ａ）および（ｂ）をともに満たす、請求項１４または１５に記載の映像投影表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、背景の像も視認可能な映像投影構造体、その製造方法、および当該映像投影構造体を使用する映像表示システム
に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、背面の像を観察可能な反射型の映像投影構造体が記載されている。その映像投影構造体は、表面にランダムな凹凸が形成されている第１の透明層と、第１の透明層におけるランダムな凹凸が形成されている面に形成された反射膜と、反射膜の上に形成された第２の透明層とを有する。この映像投影構造体は、映像を投影していない場合には透明な窓として機能し、映像を投影している場合にはスクリーンとして機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特表２０１４−５０９９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１６〜図１９は、映像投影構造体の使用状況を説明するための説明図である。なお、図１６〜図１９において、一人の観察者２００が例示されているが、観察者２００が複数存在することもある。また、プロジェクタ１１０の使用を例にする。【０００５】
図１６に示されるように、観察者２００が、プロジェクタ１１０から投射された光の映像投影構造体１０１の反射による正反射光の位置に存在するときには、投影面（画面）の視認性が高い。図１７に示されるように、映像投影構造体１０１の端部で反射される光については、正反射光による像を視認できる観察者２００は少ない。すなわち、画面の端部の視認性は、多くの観察者２００にとって低い。また、通常プロジェクタ１１０は映像投影構造体１０１に対して一般に端部に設置されるので、画面が大きくなるほど映像投影構造体１０１の端部で反射される光の反射角度が小さくなり、正反射光による像の視認性が低くなる観察者２００がより多くなる。特に、観察者２００の周囲環境が明るいときに、視認性の低下は顕著である。【０００６】
プロジェクタ１１０が観察者２００に対して映像投影構造体１０１の反対側に設置され、観察者２００が映像投影構造体１０１を透過した像を観察する場合にも、同様の問題が生じる。すなわち、観察者２００が透過光の光軸付近に存在するときには、投影面（画面）の視認性が高い。しかし、映像投影構造体１０１の端部を透過する光については、散乱光量が少ないので、透過光による像を視認できる観察者２００は少ない。すなわち、画面の端部の視認性は、多くの観察者２００にとって低い。特に、観察者２００の周囲環境が明るいときに、視認性の低下は顕著である。【０００７】
また、プロジェクタ１１０が短焦点プロジェクタである場合には、図１８および図１９に示されるように、プロジェクタ１１０の設置位置と映像投影構造体１０１との間の距離が短いので、画面の視認性が低くなる観察者２００がより多くなる。図１８および図１９には、観察者２００が反射光による像を観察する正面投影の場合が示されているが、観察者２００が透過光による像を観察する背面投影の場合も同様である。【０００８】
しかし、そのような映像投影構造体は、何らかの工夫（改良）が施されない限り、透明の映像投影構造体として機能しない。例えば、単に透明化すると、映像の輝度が低下するおそれがある。【０００９】
本発明は、透明性と高い映像の視認性とを両立させることができる映像投影構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による映像投影構造体は、表面に凹凸を有する第１の透明層と、前記第１の透明層における前記表面に形成された反射層と、前記反射層の上に形成された第２の透明層と、を有する映像投影構造体であって、前記凹凸は、前記第１の透明層の前記反射層とは反対側の面を基準面とするとき、前記基準面に対して傾斜し、前記映像の光を反射する複数の斜面を含み、前記基準面の法線方向に垂直な方向であって複数の前記斜面の延伸方向を第１方向、前記第１方向と直交し、複数の前記斜面が並ぶ方向を第２方向、前記第２方向断面における前記斜面の、基準面に対する平均傾斜角度θを有する方向を第３方向としたときに、前記凹凸は、前記第１方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ１と、前記第２方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ２と、前記第３方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ３とが、Ｓｍ２＞Ｓｍ１であり、Ｓｍ３＞Ｓｍ１であり、かつ、Ｓｍ２が最大であるように形成された部分を含み、かつ、前記第２方向の凹凸の基準面に対する傾きの度数分布を、頻度が距離となるように、０．２５°刻みで１ｍｍの距離を測定した場合において、メジアン値の絶対値が０°とならないように形成された部分を含むことを特徴とする。【００１１】
本発明による映像投影構造体の製造方法は、表面に凹凸が形成された第１の透明層と、前記第１の透明層における前記表面に形成された反射層と、前記反射層の上に形成された第２の透明層と、を有する映像投影構造体の製造方法であって、前記第１の透明層の前記反射層とは反対側になる面を基準面とするとき、前記基準面に対して傾斜する複数の斜面を前記表面に有する前記第１の透明層を形成し、前記表面に、前記基準面の法線方向に垂直な方向であって複数の前記斜面の延伸方向を第１方向、前記第１方向と直交し、複数の前記斜面が並ぶ方向を第２方向、前記第２方向断面における前記斜面の、基準面に対する平均傾斜角度θを有する方向を第３方向としたときに、前記第１方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ１と、前記第２方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ２と、前記第３方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ３とが、Ｓｍ２＞Ｓｍ１であり、Ｓｍ３＞Ｓｍ１であり、かつ、Ｓｍ２が最大となる部分を含むように、凹凸を形成し、さらに、前記第２方向の凹凸の基準面に対する傾きの度数分布を、頻度が距離となるように、０．２５°刻みで１ｍｍの距離を測定した場合において、メジアン値の絶対値が０°とならない部分を含むように、凹凸を形成し、前記反射層の上に、前記第２の透明層を形成することを特徴とする。【００１２】
本発明による映像表示システムは、上記の映像投影構造体と、第２の透明層の側から映像投影構造体に映像を投影するプロジェクタと、を有することを特徴とする。
又は、本発明による映像表示システムは、上記の映像投影構造体と、第１の透明層の側から映像投影構造体に映像を投影するプロジェクタと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、透明性と高い映像の視認性とを両立させることができるとともに、映像投影構造体に投影される像の視認性を視認方向によって変更できる映像投影構造体が提供される。これにより、本発明によれば、複数の観察者が別の方向から映像を見る場合や、映像投影構造体の端部の映像を見る場合にも、観察者が視認性に優れた映像を視認可能な映像投影構造体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】映像投影構造体の構造を示す斜視図である。
【図２】映像投影構造体の構造を示す断面図である。
【図３】反射層の形状を示す断面図である。
【図４】映像投影構造体の構造の一例を示す説明図である。
【図５】映像投影構造体の構造の他の例を示す説明図である。
【図６】映像投影構造体の構造のさらに他の例を示す説明図である。
【図７】映像投影構造体の構造の別の例を示す説明図である。
【図８】映像投影構造体の製造方法を示すフローチャートである。
【図９】映像投影構造体の製造方法の一例を説明する説明図である。
【図１０】映像投影構造体の製造方法の他の例を示すフローチャートである。
【図１１】車両の前方から見た映像投影構造体と、プロジェクタと、観察者との位置関係の一例を示す説明図である。
【図１２】車両の前方から見た映像投影構造体と、プロジェクタと、観察者との位置関係の他の例を示す説明図である。
【図１３】車両の前方から見た映像投影構造体と、プロジェクタと、観察者との位置関係のさらに他の例を示す説明図である。
【図１４】車両の前方から見た映像投影構造体と、プロジェクタと、観察者との位置関係の別の例を示す説明図である。
【図１５】車両の前方から見た映像投影構造体と、プロジェクタと、観察者との位置関係のさらに別の例を示す説明図である。
【図１６】映像投影構造体の使用状況の説明図である。
【図１７】映像投影構造体の使用状況の説明図である。
【図１８】映像投影構造体の使用状況の説明図である。
【図１９】映像投影構造体の使用状況の説明図である。
【図２０】反射光の出射角を一定に維持しながら、入射光の入射角と映像投影構造体の輝度との関係を測定する測定装置の一例を示す図である。
【図２１】入射光の入射角を一定に維持しながら、出射光の出射角と映像投影構造体の輝度との関係を測定する測定装置の一例を示す図である。  なお、上記図１〜２０の図は、いずれも、模式的または概略的に示すものであり、寸法などの関係は実際のものと異なる場合がある。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明による映像投影構造体１００の主要部の構造を示す斜視図である。図１に示されるように、映像投影構造体１００は、複数の斜面４２が連なった構造を有する。隣接する２つの斜面４２の間には、段差面４３が形成される。後述するように、斜面４２と段差面４３とは、第１の透明層（図１において、図示せず）の表面に形成される。図１において、第１の透明層の裏面を基準面とし、基準面の法線方向をｚ方向としたときに、ｚ方向に垂直な方向であって各斜面４２の延伸方向をｘ方向、ｘ方向およびｚ方向に垂直な方向であって複数の斜面４２が並ぶ方向をｙ方向とする。なお、斜面４２の延伸方向は、斜面４２の縁４４が直線であるとすると、縁４４が伸びる方向である。
【００１６】
図１では、縁４４が直線で有る場合を記述しているが、直線でなく、曲線であってもよく、一定の曲率や周期を持たない波の様な曲線であってもよい。また、縁４４は、非連続であってもよい。また、段差面４３と斜面４２が連続的に繋がる場合は、第１の透明層２１の裏面４１に対して、最も離れた部位を縁４４として定義することが出来る。
段差面４３は、平坦な面でなくてもよく、球の様なふくらみを複数持った面や、レンズ表面の様な形状、凹凸形状、非連続的に途切れた形状であってもよい。その場合は、段差面４３の法線方向の平均値が、第１の透明層の裏面に対してなす角よりも、斜面４２の法線方向の平均値が第１の透明層２１の裏面４１に対してなす角の方が、大きくなっていればよい。また、同時に斜面４２の面積が、段差面４３の面積よりも大きくなるように形成されているとより好ましい。
【００１７】
図２には、映像投影構造体１００の一断面（ｙ方向の断面）が例示されている。図２に示されるように、映像投影構造体１００は、表面に微細な凹凸（図１参照）が形成されている第１の透明層２１と、第１の透明層２１における凹凸が形成された面に形成された反射膜３０と、反射膜３０の上に形成された第２の透明層２２とを有する。第２の透明層２２は、凹凸を埋め込むように、反射膜３０の上に形成されている。第２の透明層２２の反射膜３０とは反対側の面３１は平坦である。また、第１の透明層２１の裏面（基準面）４１は、平坦な平面であってもよいが、湾曲する面であってもよい。
【００１８】
図３は、反射膜３０の表面形状を説明するための説明図である。図３（Ａ）には、反射膜３０のｙ方向の断面が示され、図３（Ｂ）には、反射膜３０のｘ方向の断面が示されている。
図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、ｘ方向の凹凸の平均間隔は、ｙ方向の凹凸の平均間隔よりも狭い。
【００１９】
一例として、凹凸の平均間隔（以下、代表周期という。）Ｓｍを指標とする。ｘ方向の代表周期をＳｍｘ、ｙ方向の代表周期をＳｍｙとする。また、ｙ’方向の代表周期をＳｍｙ’とする。ｙ’方向は、ｙ方向断面における斜面４２の、基準面（具体的には、基準面におけるｙ方向の直線）に対する平均傾斜角度θを有する方向である。平均角度は、例えば、ｙ方向断面における斜面４２を構成する微小区間（一例として、１ｍｍ）の各々を測定区間とし、各測定区間の角度の平均として求められる。前提として、ＳｍｘとＳｍｙとは、（１）式で示される関係を満たす。Ｓｍｙは、縁４４の平均間隔に相当するからである。なお、（１）式で示される関係は、映像投影構造体１００の全域に亘って成立していなくてもよい。すなわち、映像投影構造体１００の一部において成立し、逆の状態になる他部が存在していてもよい。
Ｓｍｙ＞Ｓｍｘ                      （１）
【００２０】
さらに、本実施の形態では、Ｓｍｙ’が、（２）式の関係を満たすようにする。
Ｓｍｙ’＞Ｓｍｘ                    （２）
【００２１】
本実施の形態では、映像投影構造体１００で反射される像、または映像投影構造体１００を透過する像の視認性を、ｘ方向（以下、横方向ともいう。）とｙ方向（以下、縦方向ともいう。）とで変えることも一つの目的とする。（２）式で表されるように、ｘ方向の代表周期がｙ’方向の代表周期よりも短いので、ｘ方向の散乱光の入射光ＩＬに対する角度は、ｙ方向の角度よりも大きくなる。その結果、横方向の視野角を、縦方向の視野角よりも大きくすることができる。なお、厳密にいうと、ｙ’方向の散乱光の入射光ＩＬに対する角度は、ｘ方向の角度に対して小さくなるのであるが、ｙ’方向の傾き角度を極端に大きくしない限り、ｘ方向の散乱光の入射光ＩＬに対する角度は、ｙ方向の角度よりも小さくなるとみなすことができる。
【００２２】
凹凸の平均間隔と光の散乱角とは、比例関係にはないが、相関している。そこで、本実施の形態では、光の散乱角を制御するために、代表周期を制御する。例えば、ｘ方向の散乱光の入射光ＩＬに対する角度をｙ方向の角度の２倍以上にするために、Ｓｍｙ’を、Ｓｍｘの２倍以上とすることが好ましい。ｙ方向の散乱光の入射光ＩＬに対する角度をｘ方向の角度の例えば５倍以上にする場合には、Ｓｍｙ’とＳｍｘとの差をより大きくすればよい。例えば、Ｓｍｙ’を、Ｓｍｘの５倍以上とする。
【００２３】
縁４４の平均間隔に相当するＳｍｙは、５００μｍ以下であることが好ましい。５００μｍを越えると、各々の斜面４２が独立したものとして視認される可能性が出てくるからである。なお、より好ましいＳｍｙの値は１００μｍ以下である。１００μｍを越えると、斜面４２の縁４４が視認される可能性があるからである。
【００２４】
また、Ｓｍｘは、０．４μｍよりも大きいことが好ましい。０．４μｍ以下であると、代表周期が可視光の波長よりも短くなるので、散乱現象が起きにくくなってしまうからである。Ｓｍｘは、０．７μｍよりも大きいことがより好ましい。０．７μｍ以下であると、散乱現象の波長依存性が大きくなるので散乱光の角度に色分布が発生してしまう。その結果、映像投影構造体１００をスクリーンとして使用するときに、白色表示の際に白色端部が虹色に滲む可能性が高くなる。
【００２５】
また、ｘ方向のＲａ（算術平均粗さ）は、ｙ方向のＲａよりも、小さいことが好ましい。ｘ方向の代表周期がｙ方向の代表周期よりも小さくなり、ｘ方向の偏角が大きくなって、光が必要以上にｘ方向に広く散乱することを防止するためである。同様の理由から、ｘ方向のＲａは、ｙ方向のＰＶ（最大谷深さ）よりも、小さいことが好ましい。
ｘ方向のＲａは、適切な視野角を保つため、０．０５μｍ以上が好ましく、０．１μｍ以上がより好ましい。一方で、ｘ方向のＲａは、必要以上に光を散乱させず、映像の輝度を高く保つために、５μｍ以下が好ましく、２μｍ以下がより好ましい。
ｙ方向のＲａは、適切な偏向角を保つため、１μｍ以上が好ましく、２μｍ以上がより好ましい。一方で、ｙ方向のＲａは、映像投影構造体の透明性を上げるため、２５μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。
ｙ方向のＰＶは、適切な偏向角を保つため、２μｍ以上が好ましく、５μｍ以上がより好ましい。一方で、ｙ方向のＰＶは、透明性を向上させるため、５０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好ましい。
【００２６】
ｙ’方向のＲａは、適切な視野角を保つため、０．０５μｍ以上が好ましく、０．１μｍ以上がより好ましい。一方で、ｙ’ 方向のＲａは、必要以上に光を散乱させず、映像の輝度を高く保つために、５μｍ以下が好ましく、２μｍ以下がより好ましい。
ｘ方向の視野角を、ｙ’方向の視野角に対して大きくするためには、ｘ方向のＲａをｙ’方向のＲａと同等か、ｙ’方向のＲａより大きくすると好ましい。このとき、ｘ方向のＲａとｙ’方向のＲａとの差を１０％以内とすると、投影した映像や外光により発生するゴーストを抑制でき、好ましい。
一方、ｙ’方向の視野角を、ｘ方向の視野角に対して大きくするためには、ｙ’方向のＲａをｘ方向のＲａと同等か、ｘ方向のＲａより大きくすると好ましい。このとき、ｙ’方向のＲａとｘ方向のＲａとの差を１０％以内とすると、投影した映像や外光により発生するゴーストを抑制でき、好ましい。
【００２７】
斜面４２の傾斜角度（平均角度）は、例えば測定区間を１ｍｍとしたときに、メジアン値の絶対値が０°とならないように形成されている。メジアン値は＋３゜よりも大きいか、または−３゜よりも小さいことが好ましい。メジアン値がは＋３゜よりも大きいか、または−３゜よりも小さいことで、映像投影構造体１００をスクリーンとして使用するときに、プロジェクタと観察者とを含む平面と、スクリーンとの交線上に映像を投影する際に、プロジェクタの正反射光を見るような状況になり、その範囲に映像投影ができなくなることを防止できる。
【００２８】
なお、指標として、Ｓｍ以外を用いてもよい。例えば、曲率を指標にしてもよい。曲率を指標にする場合、ｘ方向の曲率の平均を、ｙ方向の曲率の平均よりも大きくすればよい。また、本実施の形態においては、Ｓｍｙ’が（３）式の関係を満たす部分を含んでいてもよい。
Ｓｍｙ’＜Ｓｍｘ                    （３）
【００２９】
図４は、本発明による映像投影構造体１００の構造の一例を示す説明図である。図４には、映像投影構造体１００の一断面（具体的には、ｙ方向断面）が例示されている。図４に示されるように、映像投影構造体１００は、透明基材１０と、透明基材１０の上に形成された、表面に微細な凹凸（図１参照）が形成されている第１の透明層２１と、第１の透明層２１における凹凸が形成された面に形成された反射層（反射膜）３０と、反射膜３０の上に形成された第２の透明層２２とを有する。第２の透明層２２は、凹凸を埋め込むように、反射膜３０の上に形成されている。
【００３０】
透明基材１０は、例えば、ガラスまたは透明樹脂である。透明基材１０としてガラスを用いる場合には、ソーダライムガラス、または無アルカリガラスを用いることが好ましい。ガラスは、耐久性を向上させるために、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。透明基材１０として透明樹脂を用いる場合には、ポリカーボネート、ＰＥＴ、ＰＥＮ、シクロオレフィンポリマー等を用いることが好ましい。透明基材１０は、複屈折がないものであることが好ましい。
【００３１】
透明基材１０としては、基材としての耐久性が保たれる厚さのものを選択できる。透明基材１０の厚さは、０．０１ｍｍ以上であってよく、０．０５ｍｍ以上であってよく、０．１ｍｍ以上であってよい。また、１０ｍｍ以下であってよく、５ｍｍ以下であってよく、０．５ｍｍ以下であってよく、０．３ｍｍ以下であってよく、０．１５ｍｍ以下であってよい。
【００３２】
第１の透明層２１は、透明樹脂層であることが好ましい。透明樹脂として、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられる。前記樹脂は光硬化樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂のいずれかの種類であることが好ましい。室内等に設けられた窓に映像投影構造体１００が形成される場合、窓としての機能が損なわれないように、透明感を維持するために、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。第１の透明層２１の透過率は、５０％以上であると好ましく、７５％以上がより好ましく、９０％以上がさらに好ましい。
本明細書において、透過率は、可視光透過率であり、映像投影構造体の一方の面から入射角０゜で入射した入射光に対する、反対の面側に透過した全透過光の割合（百分率）を意味する。すなわち、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１：１９９７（ＩＳＯ  １３４６８−１：１９９６）に記載の方法によって測定される、通常の全光線透過率である。
【００３３】
また、第１の透明層２１は、複数層にて構成されていてもよい。また、フィラーを含んでいてもよい。複数層で構成されている場合の層間の屈折率差やフィラーとバインダーとなる樹脂層との屈折率差は、０．０５以内であると白濁を抑制できるため好ましく、０．０２以内であるとより透明性を高めることが出来るため、より好ましく、０．０１以内であるとハローの様なにじみに近い後方の視認性の劣化を抑制できるため、さらに好ましい。
また、反射膜３０に接触する第１の透明層２１に使う樹脂層の材料は、吸水率が０．２質量％以下であると好ましい。本明細書で、吸水率は以下の方法により測定できる。
樹脂層の材料を溶解可能な溶媒中に浸漬し、溶解させる。次に、その溶液の１０ｇを、キャスティング法により、アルミニウム製のカップ内に設置し、該カップを１１０℃で５分間加熱し、溶媒を除去後、室温で１時間放置する。次いで、該カップから、固形物を回収する。得られた固形物から１ｇの評価試料を採取し、カールフィッシャー装置（ＣＡ−２００  Ｍｏｉｓｔｕｒｅｍｅｔｅｒ：エーピーアイコーポレーション社製）を用いて、試料中の水分量（ｇ）を測定する。測定した水分量から、下式により吸水率を算出する。
吸水率（％）＝（水分量（ｇ）×１００）／試料の質量（ｇ）
【００３４】
第２の透明層２２は、透明樹脂層であることが好ましい。透明樹脂は、第１の透明層２１における透明樹脂と同様のものであってよい。第２の透明層２２は、第１の透明層２１と同一の材料で形成されても異なる材料で形成されてもよいが、同一の材料により形成されることが好ましい。第２の透明層２２の屈折率は第１の透明層２１の屈折率と同じであることが好ましいが、同一の材料で形成される場合には、容易に屈折率を合わせることができる。第１の透明層２１の場合と同様に、第２の透明層２２の透過率は、５０％以上であると好ましく、７５％以上がより好ましく、９０％以上がさらに好ましい。
また、第２の透明層２２は、複数層にて構成されていてもよい。また、フィラーを含んでいてもよい。複数層で構成されている場合の層間の屈折率差やフィラーとバインダーとなる樹脂層との屈折率差は、０．０５以内であると白濁を抑制できるため好ましく、０．０２以内であるとより透明性を高めることが出来るため、より好ましく、０．０１以内であるとハローの様なにじみに近い後方の視認性の劣化を抑制できるため、さらに好ましい。
また、反射膜３０に接触する第２の透明層２２に使う樹脂層の材料は、吸水率が０．２質量％以下であると好ましい。
【００３５】
第１の透明層２１と第２の透明層２２において、凹凸部分以外の厚み（具体的には、谷部と裏面との間）は、例えば、０．５〜５０μｍである。
反射膜３０は、金属膜もしくは誘電体の単層もしくは多層膜、または、それらの組み合わせにより形成される。反射膜３０に入射した光の一部は透過し、他の一部は反射する。反射膜３０は、金属、金属酸化物、金属窒化物および半導体からなる群から選択される一以上により形成されていてもよい。反射膜３０は、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）を含む金属材料により形成されていることが好ましい。一例として、反射膜３０は、金属薄膜、または、酸化物膜、金属薄膜膜、酸化物膜の順に積層された膜である。酸化物膜は金属および半導体の酸化物の膜を意味する。金属薄膜の厚みは１〜１００ｎｍが好ましく、４〜２５ｎｍがより好ましい。その範囲であると、第１の透明層２１の表面に形成される凹凸による機能を妨げずに、上記の反射膜としての好ましい機能を活かすことができるからである。
【００３６】
本発明の第１の透明層２１の表面に形成される凹凸の作用を説明する。平滑な面（投影面）に入射する光はほとんど拡散せず、正反射率が大きく、正反射角度からずれると反射光強度は急激に減衰する。映像投影構造体１００内の場所および観察者の位置角度に関わらず反射光強度を強くし、視野角を広くするには、反射膜３０が形成される第１の透明層２１の凹凸表面の、透明基材１０の表面に対する角度が様々であることが好ましい。
【００３７】
本実施の形態では、上記の（２）式が満たされるという条件下で、凹凸の付け方に規則性はあってもよく、無くてもよい。ランダムであってもよいし、ある程度相似形となっていてもよく、レンズアレイの様な形状をしていてもよい。したがって、ｘ方向とｙ方向のそれぞれにおいて、映像投影構造体１００内の場所および観察者の位置角度に関わらず反射光強度を強くし、視野角を広くすることができる。そして、上述したように、ｘ方向の視野角とｙ方向の視野角とに差を付けることができる。
【００３８】
図５は、本発明の他の例における映像投影構造体１００の断面図である。映像投影構造体１００は、透明フィルム４０の上に、第１の透明層２１、反射膜３０、第２の透明層２２が形成されている。具体的には、透明フィルム４０側に透明基材１０を張り合わせ、第２の透明層２２側に第２の透明基材１１を張り合わせた構造のものである。この構造において、ガラス等により形成されている透明基材１０の上に第１の透明層２１を直接形成することなく、透明フィルム４０の上に第１の透明層２１、反射膜３０、第２の透明層２２を形成する。このため、ロールツーロール等の低コストな製造方法で映像投影構造体１００を製造することができる。図５では、透明フィルム４０と透明基材１０を便宜上別のものとして表示しているが、透明フィルム４０は透明基材１０の一態様としてとらえることができる。したがって、透明フィルム４０は透明基材１０において説明したのと同じ素材のものを用いることができる。
【００３９】
また、透明フィルム４０は透明基材１０に対し、ＰＶＢやＥＶＡ等の熱可塑性樹脂やイオノマー、粘着樹脂、接着剤等を用いて貼り付けられていてもよい。また、同様の手法にて、透明基材１１と第２の透明層２２が貼り付けられていてもよい。また、透明フィルム４０を除去した構成であってもよい。
【００４０】
図６は、本発明のさらに他の例における映像投影構造体１００の断面図である。映像投影構造体１００は、第１の透明層２１、反射膜３０および第２の透明層２２のみで構成された構造体である。透明基材１０および第２の透明基材１１が存在しない場合であっても、第１の透明層２１の表面に形成されている凹凸の表面形状が上記のように形成されていれば、視野角が広く、投影面全体の視認性を向上させることができる。
【００４１】
図７は、本発明の別の例における映像投影構造体１００の断面図である。映像投影構造体１００は、第１の透明フィルム４０の上に、第１の透明層２１、反射膜３０、第２の透明層２２が形成され、第２の透明層２２の上に第２の透明フィルム５０を貼り合せ、第１の透明フィルム４０側に第１の透明基材１０、第２の透明フィルム５０側に第２の透明基材１１を貼り合せた構造のものである。この構造において、第１の透明フィルム４０、第１の透明層２１、反射膜３０、第２の透明層２２、第２の透明フィルム５０からなる層状部材は、取扱いが容易である。また第２の透明層２２を光硬化する前に第２の透明フィルム５０を第２の透明層２２の上に貼り合せると、第２の透明層２２の硬化が促進しやすい。
【００４２】
映像投影構造体１００は、透明基材１０の特定部分のみに映像投影が可能な第１の透明層２１、反射膜３０、第２の透明層２２が形成された領域が形成された構成であってもよい。上記した映像投影が可能な領域は、ガラス板の開口部や透明な外周部分に形成されていてもよい。
【００４３】
（映像投影構造体の製造方法１）
映像投影構造体１００の製造方法の一例を説明する。図８は、映像投影構造体１００の製造方法を示すフローチャートである。図９は、映像投影構造体１００の製造方法を示す説明図である。また、ここでは、図４に例示された構造の映像投影構造体１００の製造を例にする。
【００４４】
図９（Ａ）に示されるように、表面に凹凸９０ａが形成されている成形型９０を準備する（ステップＳ１０１）。成形型９０の表面側は、図１に例示されたように、複数の斜面４２が連なる形状を有する。凹凸９０ａは、そのような表面に形成されるが、図１および図３に例示されたような凹凸である。
【００４５】
成形型９０は、例えば表面に凹凸９０ａが形成されている樹脂フィルムであるが、白色や黒色のフィルムで表面が艶消しされたもの、光沢があるもの、または離型フィルムであってもよく、表面に凹凸９０ａが形成されている金型であってもよい。表面に凹凸９０ａが形成されているフィルムは、易接着処理がなされていないことが好ましい。表面に凹凸９０ａが形成されている金型、またはフィルムは、例えば、凹凸９０ａが形成される材料の表面が切削されたもの、ドライエッチング、ウェットエッチング、サンドブラスト、押し出し成型、レーザー加工などによる表面成型がなされたもの、微粒子等の混合部材を成型した際に生じる表面構造が利用されたもの、または、自己組織化材料の塗布等により凹凸９０ａを形成したものである。レーザー加工の手法としては、短パルスレーザー等を用いて表面を熱加工（溶融）する手法や、非熱加工（アブレーション）により表面を気化させる手法が挙げられる。なお、金型の素材は、例えば、Ｎｉ系材料、ステンレス、Ｃｕ系材料、石英、ガラス等である。形成された凹凸９０ａの表面には、離型処理がなされていてもよい。
【００４６】
次に、ガラス基板等の透明基材１０を準備し、透明基材１０の上に、第１の透明層２１を形成するための樹脂材料であるＵＶ硬化性樹脂（紫外線硬化性樹脂）を、ダイコート、スピンコート、インクジェット塗布、スプレーコート等で塗布する。次いで、図９（Ｂ）に示されるように、透明基材１０の上に塗布されているＵＶ硬化性樹脂の上に成形型９０を載置する（ステップＳ１０２）。成形型９０は、成形型９０の凹凸９０ａが形成されている面が、ＵＶ硬化性樹脂の上になるように載置される。その後、ＵＶ硬化性樹脂に好ましくは２００〜１００００ｍＪのＵＶ光（紫外光）を照射することによってＵＶ硬化性樹脂を硬化させ、第１の透明層２１を形成する（ステップＳ１０３）。なお、第１の透明層２１を熱硬化性樹脂で形成する場合には、熱硬化性樹脂の上に成形型９０を載置した後、加熱により熱硬化性樹脂を硬化させる。また、第１の透明層２１を熱可塑性樹脂で形成する場合は、熱可塑性樹脂を加熱して成形型９０を載置した後、冷却して熱可塑性樹脂を固化させる。
次に、成形型９０を第１の透明層２１から剥がす。その結果、第１の透明層２１の表面に形成されている凹凸の表面が露出する。
【００４７】
次いで、図９（Ｃ）に示されるように、第１の透明層２１において、凹凸が形成されている面に反射膜３０を形成する（ステップＳ１０４）。反射膜３０は、凹凸が形成されている面に、真空蒸着またはスパッタリングによって、一例としてＡｌ膜を成膜することによって形成される。
【００４８】
反射膜３０は、好ましくは５％以上、より好ましくは１５％以上、さらに好ましくは３０％以上の反射率となるように形成される。また、反射膜３０は、反射率が色によって急激に変化しないことが好ましい。ＲＧＢのそれぞれの代表的な光の波長を６３０ｎｍ、５３０ｎｍ、４６５ｎｍとしたとき、それぞれの反射率のＬｏｇ（常用対数）の値の比が、０．５〜２の範囲内であると好ましい。
【００４９】
そして、図９（Ｄ）に示されるように、反射膜３０の上に、第２の透明層２２を形成する（ステップＳ１０５）。具体的には、反射膜３０の上に、第２の透明層２２を形成するためのＵＶ硬化性樹脂（紫外線硬化性樹脂）をダイコートによって塗布する。その後、ＵＶ硬化性樹脂にＵＶ光（紫外光）を照射することによって、ＵＶ硬化性樹脂を硬化させ、第２の透明層２２を形成する。なお、第２の透明層２２を、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂で形成してもよい。
第１の透明層２１および第２の透明層２２において、凹凸部分以外の厚み（具体的には、谷部と裏面との間）は、０．５μｍ以上であればよいが、ロールツーロールプロセスで作成することや樹脂量の低減を考慮すると、５０μｍ以下であると好ましい。また、凹凸のＲａ（算術平均粗さ）の２倍以上であれば、成型時の引け等を抑制するのに十分な厚みになるので、好ましい。
【００５０】
（映像投影構造体の製造方法２）
映像投影構造体１００の製造方法の別の例を説明する。図１０は、映像投影構造体１００の製造方法の他の例を示すフローチャートである。ここでは、図４に例示された構造の映像投影構造体１００の製造を例にする。
製造方法１と同様に、成形型９０を準備する（ステップＳ２０１）。ただし、成形型９０の表面形状は、図１に例示されたような複数の斜面４２が連なる形状であるが、凹凸９０ａは形成されていない。
【００５１】
次に、製造方法１と同様に、透明基材１０の上に、第１の透明層２１を形成するための樹脂材料を塗布し、次いで、透明基材１０の上に塗布されている硬化性樹脂の上に成形型９０を載置する（ステップＳ１０２）。そして、製造方法１と同様に、硬化性樹脂を硬化させる（ステップＳ１０３）。
【００５２】
第１の透明層２１の表面に、製造方法１を使用する場合の凹凸９０ａと同様の凹凸を、エッチング法で形成する（ステップＳ２０２）。エッチング法として、物理エッチング法と化学エッチング法とのいずれを使用してもよい。その際に、フォトリソグラフィ法を用いて、パターニングされたレジストを第１の透明層２１の表面に形成し、凹凸形成のために用いてもよい。また、特定方向からのサンドブラスト等のエッチング手法にて、凹凸形状のブラスト方向に基づく異方性が出るように処理をしてもよい。その際に、第１の透明層２１に樹脂フィラー等を入れて、異方性が出やすくしたり、ブラスト時のエッチング量を制御したりしてもよい。
次いで、製造方法１と同様に、第１の透明層２１において、凹凸が形成されている面に反射膜３０を形成する（ステップＳ１０４）。そして、製造方法１と同様に、反射膜３０の上に、第２の透明層２２を形成する。
【００５３】
以上に説明したように、映像投影構造体１００は、表面に凹凸が形成された第１の透明層２１と、第１の透明層２１における表面に形成された反射膜（反射層）３０と、反射膜３０の上に形成された第２の透明層２２とを有し、反射膜３０は、第１の透明層２１の反射膜３０とは反対側の面を基準面（裏面４１）とするとき基準面に対して傾斜し、映像の光を反射する斜面４２を複数有し、基準面の法線方向に垂直な方向であって複数の斜面４２の延伸方向を第１方向（例えば、図１に示すｙ方向）、第１方向に対して垂直な方向であって複数の斜面４２が並ぶ方向を第２方向（例えば、図１に示すｘ方向）、第２方向断面における斜面４２の、基準面に対する平均傾斜角度θを有する方向を第３方向（例えば、図３に示すｙ’方向）としたときに、表面の凹凸が、第２方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ２が第１方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ１よりも大きく、第３方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ３が第１方向の凹凸の平均間隔Ｓｍ１よりも大きいように形成されているので、透明性と高い映像の視認性とを両立させることができるとともに、第１方向と第２方向とで、視野角に差を付けることができる。
【００５４】
第１方向と第２方向とで視野角に差を付けることができるので、映像投影構造体１００は、一例として、映像投影構造体１００によって横長のスクリーンが形成される場合、スクリーンの長手方向に移動する観察者に、移動中の視認性が低下しないスクリーンの映像を提供するといった用途にも使用可能である。例えば、映像投影構造体１００をこのような用途に使用する場合には、観察者から見て水平方向の視野角が、垂直方向の視野角より大きくなるように視野角を調整することが好ましい。
【００５５】
また、本発明による映像投影構造体１００は、以下のように規定することもできる。
第１の透明層２１の反射層（反射膜）３０とは反対側の面を基準面とするとき、表面の凹凸の平均間隔Ｓｍが最も大きくなるＡ方向（例えば、図１に示すｙ方向）と、Ａ方向と直交し、かつ、基準面と平行なＢ方向（例えば、図１に示すｘ方向）とがあり、Ａ方向の凹凸の平均間隔ＳｍＡは、Ｂ方向の凹凸の平均間隔ＳｍＢよりも大きい。
【００５６】
さらに、Ａ方向の凹凸の基準面に対する傾きの度数分布を考える。度数分布をとるときに、Ａ方向における微小区間（一例として、１ｍｍ）の各々を測定区間とする。度数分布がグラフ化（例えば、棒グラフ化）されている場合、横軸は測定された角度（ただし、例えば、０．２５゜刻みにする。）に対応し、縦軸は、各々の角度の度数である。なお、０．２５゜刻みにするということは、一例として、測定された角度が１〜１．２５゜の範囲に入っていたときには１゜に分類するといったことである。
【００５７】
そして、度数分布における中央値（メジアン値）の絶対値は、０゜でない値をとる。より好ましい絶対値は、３゜以上である。メジアン値の絶対値が３°よりも大きいことで、映像投影構造体１００をスクリーンとして使用するときに、プロジェクタと観察者とを含む平面と、スクリーンとの交線上に映像を投影する際に、プロジェクタの正反射光を見るような状況になり、その範囲に映像投影ができなくなることを防止できる。
【００５８】
また、上記では、凹凸形状をブラスト処理にて形成したが、コーティング剤を塗布して形成してもよい。その際のコーティング剤は、表面形状の自己組織化等により乾燥過程にて凹凸が形成される性質を有するものや、異方性の粒子を含んだものであってもよい。また、インプリントを用いた凹凸上や、ブラスト加工後にコーティング剤を塗布して、形状を調整してもよい。
【００５９】
また、所定の測定器（例えば、白色干渉計）による映像投影構造体１００の表面形状の測定結果に基づいて、または、シミュレーションで、Ａ方向とＢ方向とを決定することもできる。以下、映像投影構造体１００の投影部という概念を導入する。一例として、１つまたは複数のプロジェクタからの投影を想定すると、投影部は、映像投影構造体１００の表面における、全てのプロジェクタからの映像が投影される領域である。
【００６０】
例えば、映像投影構造体１００の投影部の表面形状における凹凸（うねり形状）のうち周期が長いものを、例えばカットオフ周波数が１００μｍとされたローパスフィルタで除去した第１データ（長周期の凹凸が除去された後のうねり形状を示すデータ）と、ローパスフィルタを通さない第２データ（長周期の凹凸が除去される前のうねり形状を示すデータ）とを使用して検討する。
【００６１】
上記の第１データに基づいて、映像投影構造体１００の投影部の任意の複数の領域（例えば、１ｍｍ２毎）において、表面の凹凸の平均間隔Ｓｍが最も大きくなる方向を決定する。決定される方向は、領域の数だけ存在する可能性がある。そして、映像投影構造体１００の投影部のうちの８０％以上の面積の領域において、投影部の複数箇所にてうねり形状除去後に測定したＡ方向と、基準面の法線方向に垂直な面内に定めた一方向と、のなす角ＡＲの値と、投影部全域にて測定されたＡＲのメジアン値との差の絶対値が１０°以内であるという条件（ａ）を満たすようにＡ方向を選定する。
なお、「投影部の任意の複数の領域」は、例えば、表面の凹凸の平均間隔Ｓｍが大きいと想定されるような方向を含む領域である。
【００６２】
上記の第２データに基づいて、映像投影構造体１００の投影部の任意の複数の領域において、表面の凹凸の平均間隔Ｓｍが最も大きくなる方向を決定する。決定される方向は、領域の数だけ存在する。そして、映像投影構造体１００の投影部のうちの３０％以上の面積の領域において、投影部の複数箇所にてうねり形状除去前に測定したＡ方向と、基準面の法線方向に垂直な面内に定めた一方向と、のなす角ＢＲの値と、投影部全域にて測定されたＡＲのメジアン値との差の絶対値が±２０°以内に入っていない条件（ｂ）を満たすようにＡ方向を決定する。
そして、上記の第１データに基づいて決定された方向を第１データのＡ方向、かつ、上記の第２データに基づいて決定された方向を第２データのＡ方向として決定する。
【００６３】
また、上記の例ではカットオフ周波数が１００μｍとされたローパスフィルタが用いられたが、例えば、カットオフ周波数が４０μｍとされたローパスフィルタを用いて、上記の例の場合と同様にＡ方向を決定してもよい。
さらに、カットオフ周波数が１５μｍとされたローパスフィルタを用いて、上記の例の場合と同様にＡ方向を決定してもよい。
なお、Ｂ方向についても、上記の考え方と同様の考え方を適用する。
【００６４】
次に、上記の実施の形態の映像投影構造体１００の用途（応用）を説明する。
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。
・商品等のショーケース、美術品や動物等の展示ケース、建物やショールームへの表示
・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
・ビルの三角小窓やはめ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、小売店、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（グリーンハウス）等での構造材における生育情報等の表示
・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
・スタジアムや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ィション
・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、クリアに向こう側を見せるため、プライバシーフィルターの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の使用や、ユーザーインターフェースとともに用いる使用
・断熱ガラスのペアガラスに用いて、スーパーマーケットやコンビニエンスストアでの冷蔵庫のドア
【００６５】
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
・ホテル、銀行、すし店等のカウンター
・机（デスクトップ）、キッチンカウンター
・卓上のパーティション
・百貨店地下のショーケース
・ブティックのショーケースや更衣室
・キッチン、リビング等の壁
・自動販売機
・パチンコ店のパーティションやパチンコ台の前面ガラス（パチンコ遊技をしているときは、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パチンコ店の宣伝に用いる）
【００６６】
また、本発明の映像投影構造体の背後に別の表示装置を配置すると、奥行きのある映像が表示できたり、異なる動きをする映像を重ねて表示させることができる。
【００６７】
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
・新幹線のパーティション部分
・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、日没後等において視認性が上がる）
【００６８】
自動車等においては、
・フロントウィンドウのシェード部分への表示
・自動車用フロントウィンドウへの情報表示
・自動車用サイドガラスに搭載し、情報、映像表示
・タクシー・リムジンの車内パーティションへの情報や映像の表示、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、車内パーティションとして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、バックライトやＨＭＳＬ（ハイマウントストップランプ）、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
【００６９】
以下に、応用の具体例として、自動車のフロントウィンドウに映像投影構造体１００が組み込まれた例を説明する。
図１１は、車両の前方から見た映像投影構造体１００と、プロジェクタ１１０と、観察者２００との位置関係の一例を示す説明図である。映像投影構造体１００は、車両前部の窓に取付けられている。映像投影構造体１００による透明スクリーンは、窓の下部に設けられている。プロジェクタ１１０は、窓よりも下方に設けられている。観察者２００の目は、窓の上下方向の中央部に位置している。この場合、図１１に示すように、複数の斜面４２は、略水平方向に細長い横縞を形成するように延伸している。すなわち、図１に示されたｘ方向は、図１３では、横方向である。
【００７０】
図１２は、車両の前方から見た映像投影構造体１００と、プロジェクタ１１０と、観察者２００との位置関係の他の例を示す説明図である。映像投影構造体１００は、車両前部の窓に取付けられている。映像投影構造体１００による透明スクリーンは、窓の上部に設けられている。プロジェクタ１１０は、窓よりも下方に設けられている。観察者２００の目は、窓の上下方向中央部に位置している。この場合も、図１２に示すように、複数の斜面４２は、略水平方向に細長い横縞を形成するように延伸している。
【００７１】
図１３は、車両の前方から見た映像投影構造体１００と、プロジェクタ１１０と、観察者２００との位置関係のさらに他の例を示す説明図である。映像投影構造体１００は、車両前部の窓に取付けられている。映像投影構造体１００による透明スクリーンは、窓の車幅方向の左の端部に設けられている。プロジェクタ１１０は、窓よりも下方に設けられている。観察者２００の目は、窓の上下方向中央部に位置している。この場合、図１３に示すように、複数の斜面４２は、略水平方向に細長い横縞を形成するように延伸している。
【００７２】
図１４は、車両の前方から見た映像投影構造体１００と、プロジェクタ１１０と、観察者２００との位置関係の別の例を示す説明図である。映像投影構造体１００は、車両前部の窓に取付けられている。映像投影構造体１００による透明スクリーンは、窓の車幅方向の右の端部に設けられている。プロジェクタ１１０は、窓よりも下方に設けられている。観察者２００の目は、窓の上下方向中央部に位置している。この場合、図１４に示すように、複数の斜面４２は、略水平方向に細長い横縞を形成するように延伸している。
【００７３】
図１５は、車両の前方から見た映像投影構造体１００と、プロジェクタ１１０と、観察者２００との位置関係のさらに別の例を示す説明図である。映像投影構造体１００は、車両前部の窓に取付けられている。映像投影構造体１００による透明スクリーンは、窓の下部に設けられている。この例では、横長の映像投影構造体１００が用いられている。プロジェクタ１１０は、窓よりも下方に設けられている。観察者２００の目は、窓の上下方向中央部に位置している。この場合、図１５に示すように、複数の斜面４２は、略水平方向に細長い横縞を形成するように延伸している。
【００７４】
図１１〜図１５において、プロジェクタ１１０は、窓の周辺部のいずれに存在してもよく、上方等に設けられてもよい。また、プロジェクタ１１０と映像投影構造体１００とのそれぞれは、複数台存在してもよい。また、図１１〜図１５において、映像投影構造体１００が窓の中央部に設けられてもよい。映像投影構造体１００が設けられる窓は、フロントウィンドウではなくてもよく、例えば、サイドウィンドウ、リアウィンドウ、ルーフウィンドウなどでもよい。映像投影構造体１００が設けられる窓がサイドウィンドウである場合、プロジェクタ１１０は、サイドウィンドウの窓枠の周辺（例えば、サイドドアや手すりの周辺）などの車内に設けられる。また、映像投影構造体１００は、窓ではなく、ＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）のためのコンバイナに備えられてもよい。一般に、コンバイナは、フロントウィンドウと運転席の間に設けられる。
【００７５】
なお、映像投影構造体１００において、複数の斜面４２がｘ方向に細長い縦縞を形成するのではなく、フレネルレンズのように裏面（基準面）４１の法線方向から見て同心円状の複数の縞をなすように形成されてもよい。このとき、プロジェクタ１１０から投影した映像が観察者２００の方向に集光するようにフレネルレンズの形状を設計した場合、フレネルレンズの同心円中心が投影エリアに入らないように配置する。
また、この場合は、縞の傾きが散乱角度よりも大きくならないようにする必要がある。
このとき、例えば図１５において、映像投影構造体１００をフレネルレンズ形状とすることで、観察者から見て水平方向の視野角が６０〜８０°、垂直方向の視野角が１０〜２０°となるように視野角を調整することもできる。水平方向の視野角を６０〜８０°に設定することで、車内の複数の乗員が映像を見ることが可能となり、また、垂直方向の視野角を１０〜２０°に設定することで、映像の輝度を明るく保つことが可能となるため、好ましい。
【００７６】
また、上記の実施の形態では、各々の斜面４２の幅（ｙ方向の長さ）は同じであると想定されているが、各々の斜面の幅が異なっていてもよい。また、斜面４２の角度も場所によって異なっていてもよく、特にプロジェクタから遠ざかるにつれて、小さくなるか、もしくは、大きくなる傾向を有していてもよい。また、角度が変化する傾向は、振動しながら変化する傾向で有していてもよい。また、斜面４２の縁４４は、直線もよいが、湾曲していてもよい。
【実施例】
【００７７】
以下に実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定して解釈されない。なお、例１〜３、５〜８は、本発明の実施例であり、例４は、比較例である。
［成形型９０の作製］
・成形型Ａ
一方の表面上に、断面視がノコギリ歯状の斜面（基準面に対する平均傾斜角度θが１４°、幅Ｗが４０μｍ、高低差Ｈが約１０μｍ）が複数形成された金型Ａ（ニッケルクロム製）を準備し、複数の斜面の表面にさらにレーザーアブレーションを実施して、表面に凹凸９０ａが形成された成形型Ａを得た。【００７８】
・成形型Ｂ
一方の表面上に、断面視がノコギリ状の斜面（基準面に対する平均傾斜角度θが１４°、幅Ｗが４０μｍ、高低差Ｈが約１０μｍ）が形成された基材シート（厚さ０．０７５ｍｍのＰＥＴフィルム）を準備した。
次に、平均長径１．６μｍでありかつ短径０．６ｕｍであるアルミナ粒子がアクリル樹脂組成物に分散された分散液（アルミナ粒子：１０質量％、アクリルモノマー：５０質量％、PGMEA（プロピレングリコールモノエチルアセテート）溶媒：４０質量％）を準備した。上記分散液に、さらに希釈溶媒としてMEKを添加し、５倍に希釈して、塗工液Ｂを調製した。前記基材シートの斜面が形成された側の表面に、塗工液Ｂを一方向にダイコート塗布した後、８０℃のオーブンで５分乾燥させた。ついで、塗膜が形成された側から１０００ｍＪのＵＶ光を照射し、アクリル樹脂を硬化させて、表面に凹凸９０ａが形成された成形型Ｂを得た。【００７９】
・成形型Ｃ
塗工液Ｂにおけるアルミナ粒子を、平均粒径０．６μｍの球状のアルミナ粒子に変更して、塗工液Ｃを調製した。塗工液Ｂに代えて塗工液Ｃを用いた以外は成形型Ｂと同様にして、表面に凹凸９０ａが形成された成形型Ｃを得た。
・成形型Ｄ
表面に凹凸９０ａが形成されている成形型９０として、ノコギリ歯状の斜面が同心円状（フレネルレンズ形状）の縞（幅Ｗ：４０μｍ）をなすように、複数形成された金型Ｄ（ニッケルクロム製）を準備した。金型Ａに代えて金型Ｄを用いた以外は成形型Ａと同様にして、表面に凹凸９０ａが形成された成形型Ｄを得た。【００８０】
［第１の透明層の作製］
透明フィルム４０（厚さ０．０７５ｍｍのＰＥＴフィルム）の上に、ダイコート法によりＵＶ硬化型のアクリル系の樹脂を含有する第１の透明層形成用組成物を塗布し、第１の透明層前駆層を得た。
次に、第１の透明層前駆層の上に、前述の成形型９０のＡ〜Ｄを、凹凸９０ａの形成されている側が第１の透明層前駆層と接するように配置した。この状態で、第１の透明層前駆層を基準として成形型９０とは反対側から１０００ｍＪのＵＶ光を第１の透明層前駆層に照射して、第１の透明層前駆層中のＵＶ硬化型のアクリル系の樹脂を硬化させ、第１の透明層２１を形成した。
その後、成形型９０を除去することにより、透明フィルム４０上に、斜面４２を有する第１の透明層２１が形成された積層体が得られた。ここで、この斜面４２上には、成形型９０の凹凸９０ａが転写されていた。【００８１】
［反射層の作製］
上記で得られた凹凸９０ａを有する斜面４２上にスパッタリング法により、反射層３０を形成した。具体的には、反射層３０として、ＩｎＺｎＯ２層（厚さ１０ｎｍ）、ＡｇＢｉＮｄ層（厚さ１０ｎｍ）、ＩｎＺｎＯ２層（厚さ５０ｎｍ）をこの順番で形成した。反射層３０の総厚は７０ｎｍであった。【００８２】
［第２の透明層の作製］
次に、反射層３０の上に、ダイコート法によりＵＶ硬化性樹脂型のアクリル系の樹脂を含有する第２の透明層形成用組成物を塗布し、第２の透明層前駆層を得た。この状態で、１０００ｍＪのＵＶ光を第２の透明層前駆層に照射し、第２の透明層前駆層中のＵＶ硬化性樹脂型のアクリル系の樹脂を硬化させて、第２の透明層２２を形成した。これにより映像投影構造体１００を得た。【００８３】
［例１］
成形型Ａを用い、第１の透明層、反射層、第２の透明層の作製を順に行って、例１の映像投影構造体を得た。
［例２］
成形型Ｂを用いた以外は例１と同様にして、例２の映像投影構造体を得た。
［例３］
成形型Ａの作製工程におけるレーザーアブレーションの加工条件を変更した以外は例１と同様にして、例３の映像投影構造体を得た。
［例４］
成形型Ｃを用いた以外は例１と同様にして、例４の映像投影構造体を得た。【００８４】
［例５］
成形型Ｄを用いた以外は例１と同様にして、例５の映像投影構造体を得た。このとき、フレネルレンズの同心円中心から水平方向に３００ｍｍ離れた部分（Ａ領域）と、垂直方向に３００ｍｍ離れた部分（Ｂ領域）を切り出して、両領域に対し、評価を行った。Ａ領域の評価結果は表１に示すとおりであった。Ｂ領域の評価結果は、例１の評価結果と同様であった。
［例６］
成形型Ａの作製工程におけるレーザーアブレーションの加工条件を変更した以外は例１と同様にして、例６の映像投影構造体を得た。
［例７］
成形型Ａの作製工程におけるレーザーアブレーションの加工条件を変更した以外は例１と同様にして、例７の映像投影構造体を得た。
［例８］
成形型Ａの作製工程におけるレーザーアブレーションの加工条件を変更した以外は例１と同様にして、例８の映像投影構造体を得た。【００８５】
［各種物性の測定方法および測定装置］
例１〜８で得られた映像投影構造体の各種物性および視認性を表１に示した。凹凸の各種物性値は、例１〜８で得られた映像投影構造体の映像投影部の表面に、カットオフ周波数が４０μｍのローパスフィルタを適用して測定した値である。
例１〜８のいずれにおいても、第１の透明層２１の斜面において、基準面の法線方向に垂直な方向に対して凹凸形状の平均間隔Ｓｍが最も大きくなる方向は、複数の斜面が並ぶ方向、すなわち成形型Ａ〜Ｄにおける幅Ｗの方向であったので、この方向を第２方向と定義した。次に、第２方向と直交し、かつ、基準面と平行な方向を第１方向と定義し、さらに、第２方向断面における斜面の、基準面における平均傾斜角度θを有する方向を第３方向と定義した。【００８６】
各種物性の測定方法および測定装置は以下のとおりとした。
＜メジアン値＞
第２方向の凹凸の基準面に対する傾きの度数分布を、頻度が距離となるように、０．２５°刻みで１ｍｍの距離を測定してメジアン値を得た。
＜輝度測定装置＞
図２０は、反射光ＲＬの出射角を一定に維持しながら、入射光ＩＬの入射角と映像投影構造体１００の輝度との関係を測定する測定装置の一例を示す図である。入射角とは、投影面の法線方向に対する入射光の入射方向の傾斜角をいう。入射光の入射方向が投影面の法線方向に一致する場合、入射角は０°である。また、出射角とは、投影面の法線方向に対する出射光の出射方向の傾斜角をいう。出射光の出射方向が投影面の法線方向に一致する場合、出射角は０°である。【００８７】
図２０に示すように、輝度計５１は、映像投影構造体１００に入射する入射光ＩＬの反射光ＲＬを受光して映像投影構造体１００の輝度を計測する。輝度計５１は、映像投影構造体１００の正面で固定されている。映像投影構造体１００も、固定されている。一方、プロジェクタ１１０は、入射光ＩＬの入射角θ１を変更できるように、円弧状の経路５２に沿って旋回自在とされている。このとき、反射光ＲＬの出射角θ２は一定に維持される。【００８８】
図２１は、入射光ＩＬの入射角を一定に維持しながら、反射光ＲＬの出射角と映像投影構造体１００の輝度との関係を測定する測定装置の一例を示す図である。輝度計５１は、固定されている。一方、プロジェクタ１１０は、反射光ＲＬの出射角θ２を変更できるように、円弧状の経路５２に沿って旋回自在とされている。入射光ＩＬの入射角θ１（図２０参照）が一定に維持されるように、プロジェクタ１１０の旋回と同時に映像投影構造体１００が回転される。【００８９】
＜視野角特性＞
視野角特性を評価する指標として、映像投影構造体１００からの反射光ＲＬの半値全角αを評価した。反射光の半値全角αとは、図２０に示す測定装置を用い、出射角θ２を０°に固定しながら輝度の計測値が最大となる入射角θ１ｍａｘを予め求め、図２１に示す測定装置を用いて入射角θ１をθ１ｍａｘに固定しながら輝度を計測したときの、計測値Ｙが最大値の半値以上になる出射角θ２の幅をいう。
例１〜８に係る映像投影構造体１００の凹凸において、平均間隔Ｓｍが最大となるＡ方向（第２方向）に対応する半値全角αを視野角Ａとし、Ｂ方向（第１方向）に対応する半値全角αを視野角Ｂとした。【００９０】
＜スクリーンゲイン＞
図２０の測定装置において、反射光ＲＬの出射角θ２を変更できるように、輝度計５１を、円弧状の経路５２に沿って旋回自在とした測定装置（図示せず）を用い、入射光ＩＬの入射角θ１を０°に固定しながら、−８０°〜＋８０°まで５°刻みで設定した各出射角θ２に対して反射される輝度値を測定した。このとき、映像投影構造体１００に一定の光を照射した時の各出射角θ２における輝度値／標準白板（完全拡散板）に一定の光を照射した時の輝度値＝輝度割合を求め、輝度割合の最高値をスクリーンゲインとした。【００９１】
【表１】
2019225749.tif 000003
【００９２】
実施例で示されたように、本発明の映像投影構造体１００によれば、透明性と高い映像の視認性の両立が可能であるとともに、映像投影構造体１００に投影される像の視認性を視認方向によって変更可能であることが示された。したがって、本発明によれば、複数の観察者が別の方向から映像を見る場合や、映像投影構造体の端部の映像を見る場合にも、観察者が視認性に優れた映像を視認可能な映像投影構造体を提供できる。【００９３】
なお、２０１８年５月２５日に出願された日本特許出願２０１８−１００１２９号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【符号の説明】
【００９４】
１０：透明基材、１１：第２の透明基材、２１：第１の透明層、２２：第２の透明層、３０：反射膜、３１：面、４０：透明フィルム（第１の透明フィルム）、４１：裏面（基準面）、４２：斜面、４３：段差面、４４：縁、５０：第２の透明フィルム、９０：成形型、９０ａ：凹凸、１００：映像投影構造体、１１０：プロジェクタ、５１、１２０：輝度計、２００：観察者、ＩＬ：入射光、ＲＬ：反射光、θ１：入射角、θ２：出射角
【図１】
2019225749.tif 000004
【図２】
2019225749.tif 000005
【図３】
2019225749.tif 000006
【図４】
2019225749.tif 000007
【図５】
2019225749.tif 000008
【図６】
2019225749.tif 000009
【図７】
2019225749.tif 000010
【図８】
2019225749.tif 000011
【図９】
2019225749.tif 000012
【図１０】
2019225749.tif 000013
【図１１】
2019225749.tif 000014
【図１２】
2019225749.tif 000015
【図１３】
2019225749.tif 000016
【図１４】
2019225749.tif 000017
【図１５】
2019225749.tif 000018
【図１６】
2019225749.tif 000019
【図１７】
2019225749.tif 000020
【図１８】
2019225749.tif 000021
【図１９】
2019225749.tif 000022
【図２０】
2019225749.tif 000023
【図２１】
2019225749.tif 000024
【国際調査報告】
2019225749.tif 000025
2019225749.tif 000026
2019225749.tif 000027
2019225749.tif 000028