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公開番号2024110078
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-15
出願番号2023014431
出願日2023-02-02
発明の名称投影画像表示部材
出願人東レ株式会社
代理人
主分類G02B 5/08 20060101AFI20240807BHJP(光学)
要約【課題】本発明は、映像以外の周囲の景色の映り込みを軽減することができる投影画像表示部材を提供することを課題とする。
【解決手段】少なくとも基材/中間屈折率膜/高屈折率膜の順で配置された構成を含み、前記高屈折率膜の屈折率が、前記高屈折率膜側の基材表面の屈折率より0.2以上高く、前記高屈折率膜側から入射角60°、70°で入射する波長400nm～700nmのP波の平均反射率が共に5%以上であり、投影画像表示部材面に垂直に入射する可視光の透過率が50%以上100%以下である、投影画像表示部材。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも基材／中間屈折率膜／高屈折率膜の順で配置された構成を含み、
前記高屈折率膜の屈折率が、前記高屈折率膜側の基材表面の屈折率より０．２以上高く、
前記高屈折率膜側から入射角６０°、７０°で入射する波長４００ｎｍ～７００ｎｍのＰ波の平均反射率が共に５％以上であり、投影画像表示部材面に垂直に入射する可視光の透過率が５０％以上１００％以下である、投影画像表示部材。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記基材の高屈折率膜側の表面の屈折率、前記中間屈折率膜の屈折率、前記高屈折率膜の屈折率をそれぞれ順にＮｍ、Ｎｉ、Ｎｈとした場合に、Ｎｍ＜Ｎｉ＜Ｎｈの関係を満足する、請求項１に記載の投影画像表示部材。
【請求項３】
前記中間屈折率膜の厚みが３０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である、請求項１または２に記載の投影画像表示部材。
【請求項４】
前記中間屈折率膜の厚みが５０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であり、前記高屈折率膜の厚みが３０ｎｍ以上９０ｎｍ以下である、請求項１または２に記載の投影画像表示部材。
【請求項５】
前記投影画像表示部材の表面の法線に対して２０°、４０°、６０°、７０°の角度で入射したときの波長４００ｎｍ～７００ｎｍのＰ波の平均反射率（％）をそれぞれ順にＲｐ２０、Ｒｐ４０、Ｒｐ６０、Ｒｐ７０とした場合に、Ｒｐ２０≦Ｒｐ４０＜Ｒｐ６０＜Ｒｐ７０の関係を満足する、請求項１または２に記載の投影画像表示部材。
【請求項６】
前記Ｒｐ７０の方位角ばらつきが１０％以下である、請求項１または２に記載の投影画像表示部材。
【請求項７】
前記投影画像表示部材の表面の法線に対して７０°の角度で入射したときのＰ波の反射光の彩度が２０以下である、請求項１または２に記載の投影画像表示部材。
【請求項８】
前記基材が少なくとも透明支持体と反射層を含む、請求項１または２の何れかに記載の投影画像表示部材。
【請求項９】
前記反射層が、異なる複数の熱可塑性樹脂層が交互に５１層以上積層した多層積層フィルム、金属層、ホログラム層の少なくとも１つを含む、請求項９に記載の投影画像表示部材。
【請求項１０】
映像を投影する光源と投影画像表示部材を備え、前記光源からの投影像を反射することで利用者に映像を視認させるヘッドアップディスプレイであって、
前記光源から前記投影画像表示部材の入射面に入射される光の強度に占めるＰ波の強度（Ｐ波の強度／（Ｐ波の強度＋Ｓ波の強度））が５１％以上であり、
前記投影画像表示部材が、少なくとも基材／中間屈折率膜／高屈折率膜の順で配置された構成を含み、
前記高屈折率膜の屈折率が、高屈折率膜側の基材表面の屈折率より０．２以上高く、
前記高屈折率膜側から前記投影画像表示部材に入射角６０°、７０°で入射する波長４００ｎｍ～７００ｎｍのＰ波の平均反射率が共に５％以上である、ヘッドアップディスプレイ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像以外の周囲の景色の映り込みを軽減することができる投影画像表示部材、および当該投影画像表示部材を用いたヘッドアップディスプレイ、当該ヘッドアップディスプレイを備える交通機関、建物に関する。
続きを表示（約 3,500 文字）【背景技術】
【０００２】
合わせガラス等の投影画像表示部材に映像を投影し、投影画像表示部材を通して視認する背景と投影した映像を重ねて表示するヘッドアップディスプレイにおいて、投影画像表示部材の内面と外面の２つの面からの反射によって発生する２重像が課題となっている。
【０００３】
その課題に対して、合わせガラスの中に偏光反射フィルムを配置してＰ波の映像をガラスのブリュースター角で入射することで２重像を解決する方法が提案されている（特許文献１）。また、当該課題を解決する別の方法として、合わせガラスの中に正面方向は透過し斜め方向のＰ波のみ反射するフィルムを配置して、Ｐ波の映像を合わせガラスのブリュースター角で入射させることで２重像を解決する方法（特許文献２）が提案されている。
【０００４】
しかしながら、上記方法には、合わせガラスのブリュースター角以外の入射角度で映像を投影した際には２重像が視認される課題がある。この課題に対して、ガラスの表面にガラスより高い屈折率を持つ膜を配置することで、ガラスのブリュースター角以上の入射角度における２重像の視認を解決する方法（特許文献３）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
ＷＯ２００５／０１７６００号公報
ＷＯ２０１９／１９８６３５号公報
特開平１０－１４８７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献３に開示された方法で用いる投影画像表示部材はガラス表面に高屈折率の膜を配置するため、Ｐ波についてはブリュースター角以外での反射率がガラスより高くなり、Ｓ波については全ての入射角での反射率がガラスよりも高くなる。そのため、映像以外の周囲の景色の映り込みが大きくなってしまう課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決せんとするものである。すなわち本発明は、少なくとも基材／中間屈折率膜／高屈折率膜の順で配置された構成を含み、前記高屈折率膜の屈折率が、前記高屈折率膜側の基材表面の屈折率より０．２以上高く、前記高屈折率膜側から入射角６０°、７０°で入射する波長４００ｎｍ～７００ｎｍのＰ波の平均反射率が共に５％以上であり、投影画像表示部材面に垂直に入射する可視光の透過率が５０％以上１００％以下である、投影画像表示部材。
【０００８】
また、本発明の投影画像表示部材は以下の態様とすることもでき、以下に示すように、これを用いてヘッドアップディスプレイや交通機関や建物とすることもできる。
（１）少なくとも基材／中間屈折率膜／高屈折率膜の順で配置された構成を含み、
前記高屈折率膜の屈折率が、前記高屈折率膜側の基材表面の屈折率より０．２以上高く、前記高屈折率膜側から入射角６０°、７０°で入射する波長４００ｎｍ～７００ｎｍのＰ波の平均反射率が共に５％以上であり、投影画像表示部材面に垂直に入射する可視光の透過率が５０％以上１００％以下である、投影画像表示部材。
（２）前記基材の高屈折率膜側の表面の屈折率、前記中間屈折率膜の屈折率、前記高屈折率膜の屈折率をそれぞれ順にＮｍ、Ｎｉ、Ｎｈとした場合に、Ｎｍ＜Ｎｉ＜Ｎｈの関係を満足する、（１）記載の投影画像表示部材。
（３）前記中間屈折率膜の厚みが３０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である、（１）または（２）に記載の投影画像表示部材。
（４）前記中間屈折率膜の厚みが５０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であり、前記高屈折率膜の厚みが３０ｎｍ以上９０ｎｍ以下である、（１）～（３）の何れかに記載の投影画像表示部材。
（５）前記投影画像表示部材の表面の法線に対して２０°、４０°、６０°、７０°の角度で入射したときの波長４００ｎｍ～７００ｎｍのＰ波の平均反射率（％）をそれぞれ順にＲｐ２０、Ｒｐ４０、Ｒｐ６０、Ｒｐ７０とした場合に、Ｒｐ２０≦Ｒｐ４０＜Ｒｐ６０＜Ｒｐ７０の関係を満足する、（１）～（４）の何れかに記載の投影画像表示部材。
（６）前記Ｒｐ７０の方位角ばらつきが１０％以下である、（１）～（５）の何れかに記載の投影画像表示部材。
（７）前記投影画像表示部材の表面の法線に対して７０°の角度で入射したときのＰ波の反射光の彩度が２０以下である、（１）～（６）の何れかに記載の投影画像表示部材。
（８）前記基材が少なくとも透明支持体と反射層を含む、（１）～（７）の何れかに記載の投影画像表示部材。
（９）前記反射層が、異なる複数の熱可塑性樹脂層が交互に５１層以上積層した多層積層フィルム、金属層、ホログラム層の少なくとも１つを含む、（８）に記載の投影画像表示部材。
（１０）映像を投影する光源と投影画像表示部材を備え、前記光源からの投影像を反射することで利用者に映像を視認させるヘッドアップディスプレイであって、前記光源から前記投影画像表示部材の入射面に入射される光の強度に占めるＰ波の強度（Ｐ波の強度／（Ｐ波の強度＋Ｓ波の強度））が５１％以上であり、前記投影画像表示部材が、少なくとも基材／中間屈折率膜／高屈折率膜の順で配置された構成を含み、前記高屈折率膜の屈折率が、高屈折率膜側の基材表面の屈折率より０．２以上高く、前記高屈折率膜側から前記投影画像表示部材に入射角６０°、７０°で入射する波長４００ｎｍ～７００ｎｍのＰ波の平均反射率が共に５％以上である、ヘッドアップディスプレイ。
（１１）前記光源からの投影像の入射角度が、前記投影画像表示部材の法線に対して５０°以上７５°以下である、（１０）に記載のヘッドアップディスプレイ。
（１２）（１０）または（１１）に記載のヘッドアップディスプレイを具備する、交通機関。
（１３）（１０）～（１２）の何れかに記載のヘッドアップディスプレイを具備する、建物。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、広い入射角度範囲に渡って２重像を抑制し、かつ映像以外の周囲の景色の映り込みを抑制する投影画像表示部材、および当該投影画像表示部材を用いたヘッドアップディスプレイ、当該ヘッドアップディスプレイを備える交通機関、建物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一実施態様に係る投影画像表示部材の基材の断面を示す模式図である。
本発明の一実施態様に係る投影画像表示部材の基材の断面を示す模式図である。
本発明の一実施態様に係る投影画像表示部材の基材の断面を示す模式図である。
本発明の一実施態様に係る投影画像表示部材の基材の断面を示す模式図である。
ガラスのＰ波の波長４００ｎｍ～７００ｎｍの平均反射率の入射角度依存性を示すグラフである。
ガラスＡ、ガラスＢ、ガラスＣそれぞれについてＰ波の波長４００ｎｍ～７００ｎｍの平均反射率の入射角度依存性を示すグラフである。
本発明の投影画像表示部材の方位角を説明する模式図である。
本発明の多層積層フィルムの層Ａと層Ｂの層厚みを説明する模式図である。
従来の透明樹脂フィルムの、波長５５０ｎｍのＰ波とＳ波の入射光に対する反射率の入射角度依存性を示すグラフである。
従来の光を反射する多層積層フィルムの、波長５５０ｎｍのＰ波とＳ波の入射光に対する反射率の入射角度依存性を示すグラフである。
本発明の投影画像表示部材が含む反射層が含む多層積層フィルムの、波長５５０ｎｍのＰ波とＳ波の入射光に対する反射率の入射角度依存性を示すグラフである。
本発明の一実施態様に係るヘッドアップディスプレイを説明する模式図である。
ガラスや透明樹脂フィルムを用いた従来の投影画像表示部材、本発明の投影画像表示部材それぞれについて、斜め方向の反射特性を示す模式図である。
本発明のヘッドアップディスプレイを実装する効果を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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