JP2014071250A - 反射型スクリーンおよび映像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】優れた視野角特性、優れた透明性、および優れた反射特性を得ることができる反射型スクリーンおよびこれを備えた映像表示システムを提供する。
【解決手段】本発明の一の態様によれば、映像光として投射されたレーザ光を反射して観察可能に表示する反射型スクリーン１０であって、第１の透明基材１１と、第１の透明基材１１の一方の面に設けられ、かつ表面に複数の凸部１２ａを有する透明樹脂層１２と、凸部１２ａの表面に設けられ、かつ特定波長を有する右円偏光または左円偏光のレーザ光を選択的に反射するコレステリック液晶構造からなる選択反射層１３と、選択反射層１３の表面を被覆する透明被覆層とを備え、透明被覆層１３の表面が平坦であり、第１の透明基材１１の屈折率、透明樹脂層１２の屈折率および透明被覆層１４の屈折率が、同一またはほぼ同一である、反射型スクリーン１０が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、反射型スクリーンおよびこれを備えた映像表示システムに関する。

従来から、映像光源から投射された映像光を反射型スクリーンで反射させることにより、映像を表示する映像表示システムが知られている。このような反射型スクリーンとしては、例えば、特定の偏光成分の光を選択的に反射させるコレステリック液晶構造を有する選択反射層を備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。

現在、反射型スクリーンにおいては、優れた視野角特性、優れた反射特性、優れた透明性の全てを達成することが求められている。特許文献１においては、選択的に反射された映像光の拡散性を向上させるために、コレステリック液晶構造として、螺旋軸の方向が異なる複数の螺旋構造領域を有するコレステリック液晶構造を用いている。しかしながら、この技術を用いたとしても、視野角特性や反射特性は不十分である。

特開２００５−９９２５９号公報

ここで、選択反射層の表面を凹凸形状にすることで、視野角特性を向上させることも可能であるが、反射型スクリーンの表面または裏面にこの凹凸形状が存在すると、反射型スクリーンが曇ってしまい、透明性が損なわれてしまう。したがって、未だ、優れた視野角特性、優れた透明性、および優れた反射特性の全てを満足する反射型スクリーンは得られていない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。すなわち、優れた視野角特性、優れた反射特性、および優れた透明性の全てを満足させることができる反射型スクリーンおよびこれを備えた映像表示システムを提供することを目的とする。

本発明の一の態様によれば、映像光として投射されたレーザ光を反射して観察可能に表示する反射型スクリーンであって、第１の透明基材と、前記第１の透明基材の一方の面に設けられ、かつ表面に複数の凸部を有する透明樹脂層と、前記凸部の表面に設けられ、かつ特定波長を有する右円偏光または左円偏光のレーザ光を選択的に反射するコレステリック液晶構造からなる選択反射層と、前記選択反射層の表面を被覆する透明被覆層とを備え、
前記透明被覆層の表面が平坦であり、前記第１の透明基材の屈折率、前記透明樹脂層の屈折率および前記透明被覆層の屈折率が、同一またはほぼ同一である、反射型スクリーンが提供される。

本発明の他の態様によれば、上記の反射型スクリーンと、前記反射型スクリーンに、特定波長を有する右円偏光または左円偏光のレーザ光を投射するレーザ光投射ユニットとを備える、映像表示システムが提供される。

本発明の一の態様の反射型スクリーンおよび他の態様の映像表示システムによれば、透明樹脂層の凸部上に選択反射層を形成しているので、選択反射層によって反射された特定波長を有する右円偏光または左円偏光のレーザ光を拡散させることができる。これにより、優れた視野角特性を得ることができる。また、上記レーザ光をコレステリック液晶構造からなる選択反射層によって選択的に反射するので、優れた反射特性を得ることができる。さらに、透明被覆層の表面が平坦となっているので、反射型スクリーンに曇りが発生することを抑制できる。また、第１の透明基材の屈折率、透明樹脂層の屈折率および透明被覆層の屈折率が同一またはほぼ同一であるので、第１の透明基材と透明樹脂層との界面等における界面反射を抑制することができる。これにより、優れた透明性を得ることができる。

実施形態に係る反射型スクリーンの概略構成図である。 図１に示される透明樹脂層の一部の平面図である。 実施形態に係る映像表示システムの概略構成図である。

以下、本発明の実施形態に係る反射型スクリーンおよび映像表示システムについて、図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態に係る反射型スクリーンの概略構成図であり、図２は図１に示される透明樹脂層の一部の平面図である。

≪反射型スクリーン≫
図１に示されるように反射型スクリーン１０は、映像光として投射されたレーザ光を反射して観察可能に表示するものであり、第１の透明基材１１と、第１の透明基材１１の一方の面に設けられ、かつ表面に複数の凸部１２ａを有する透明樹脂層１２と、凸部１２ａの表面に設けられた選択反射層１３と、選択反射層１３の表面を覆う透明被覆層１４とを備えている。

第１の透明基材１１の屈折率、透明樹脂層１２の屈折率および透明被覆層１４の屈折率は、同一またはほぼ同一となっている。具体的には、例えば、第１の透明基材１１と透明樹脂層１２との屈折率差の絶対値、透明樹脂層１２と透明被覆層１４との屈折率差の絶対値、および第１の透明基材１１と透明被覆層１４との屈折率差の絶対値は、０以上０．０５以下となっていることが好ましく、０以上０．０３以下となっていることがより好ましい。

第１の透明基材１１と選択反射層１６との屈折率差の絶対値は、０以上０．０５以下となっていることが好ましく、０以上０．０３以下となっていることがより好ましい。

反射型スクリーン１０となる前の状態においては、各層の屈折率は、別途単独の層を形成した後、アッベ屈折率計（アタゴ社製 ＮＡＲ−４Ｔ）やエリプソメーターによって測定できる。また、反射型スクリーン１０となった後に屈折率を測定する方法としては、各層をカッターなどで削り取り、粉状態のサンプルを作製し、ＪＩＳＫ７１４２（２００８）Ｂ法（粉体または粒状の透明材料用）に従ったベッケ法（屈折率が既知のカーギル試薬を用い、前記粉状態のサンプルをスライドガラスなどに置き、そのサンプル上に試薬を滴下し、試薬でサンプルを浸漬する。その様子を顕微鏡観察によって観察し、サンプルと試薬の屈折率が異なることによってサンプル輪郭に生じる輝線（ベッケ線）が目視で観察できなくなる試薬の屈折率を、サンプルの屈折率とする方法）を用いることができる。

＜第１の透明基材＞
第１の透明基材１１としては、例えば、プラスチック基材やガラス基材が挙げられる。プラスチック基材としては、例えば、ポリオレフィン樹脂基材、ポリエステル樹脂基材、アクリル樹脂基材、セルロール系樹脂、ポリスチレン樹脂基材、ポリカーボネート樹脂基材、ポリアリレート樹脂基材、ポリイミド樹脂基材等が挙げられる。

これらの中でも、透明性等の点からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材等のポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂基材が好ましく、汎用性、容易に入手可能な点からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材が特に好ましい。

第１の透明基材１１の屈折率は、コストおよび入手容易性の観点から、１．４９以上１．６０以下であることが好ましい。なお、第１の透明基材１１が複屈折性を有する基材の場合、「第１の透明基材の屈折率」とは、平均屈折率を意味するものとする。第１の透明基材１１の屈折率の下限は１．５３以上であることがより好ましく、第１の透明基材１１の屈折率の上限は１．５９以下であることがより好ましい。

第１の透明基材１１の厚みは、剛性および加工容易性の観点から、１２μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。第１の透明基材１１の厚みの下限は５０μｍ以上であることがより好ましく、第１の透明基材１１の厚みの上限は２５０μｍ以下であることがより好ましい。

＜透明樹脂層＞
透明樹脂層１２は、上記したように表面に複数の凸部１２ａを有するものである。図２に示されるようにこの凸部１２ａは二次元方向に配置されていることが好ましく、反射率をより向上させるために最密充填となるように配置されていることが特に好ましい。凸部１２ａの形状は、視野角特性をより向上させる観点から、略半球状であることが好ましい。凸部１２ａの形状が略半球状の場合、凸部１２ａの直径は、０．５μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。凸部１２ａの直径がこの範囲内であれば、波長に対する拡散性の差異がなく、また目視でも形状が認識できないため、外観に優れているという効果が得られる。

透明樹脂層１２としては、表面に凸部１２ａを有するものであれば特に限定されないが、例えば、ガラスブラストマットシートやマイクロレンズアレイシート等が挙げられる。透明樹脂層１２がガラスブラストマットシートの場合、透明樹脂層１２は、例えば、以下のようにして形成することができる。まず、銅板等の金属板に球状のガラスビーズをショットブラストにより打ち込み、複数の凹部を有する型を作製する。そして、その型と第１の透明基材１１との間に電離放射線硬化型樹脂組成物を塗布し、電離放射線を照射して、電離放射線硬化型樹脂組成物を硬化させる。そして、硬化させた電離放射線硬化型樹脂組成物を型から離型させる。これにより、第１の透明基材１１上に複数の凸部１２ａを有する透明樹脂層１２を形成することができる。なお、マイクロレンズアレイシートは、通常エッチング等を用いて形成するので、コストの抑制の観点から、ガラスブラストマットシートが好ましい。

＜選択反射層＞
選択反射層１３は、入射する特定波長を有する右円偏光または左円偏光のレーザ光を選択的に反射するコレステリック液晶構造からなるものである。選択反射層１３は、単層構造あってもよいが、多層構造であることが好ましい。例えば、入射する上記レーザ光として、図１に示されるように赤色光波長域（５９０ｎｍ〜７００ｎｍ）に属する波長を有する右円偏光または左円偏光の赤色レーザ光ＬＲ、緑色光波長域（５１０ｎｍ〜５７０ｎｍ）に存在する波長を有する右円偏光または左円偏光の緑色レーザ光ＬＧ、および青色光波長域（４００ｎｍ〜４９０ｎｍ）に存在する波長を有する右円偏光または左円偏光の青色レーザ光ＬＢの３色のレーザ光を用いる場合には、選択反射層１３は、赤色レーザ光ＬＲを選択的に反射するコレステリック液晶からなる第１の選択反射層１３ａと、緑色レーザ光ＬＧを選択的に反射するコレステリック液晶からなる第２の選択反射層１３ｂと、青色レーザ光ＬＢを選択的に反射するコレステリック液晶からなる第３の選択反射層１３ｃとの積層体であることが好ましい。これにより、カラー表示を行うことができる。なお、第１の選択反射層１３ａ等を積層する順番は必ずしもこの順番に限られるものではなく、適宜任意の順番をとることができる。

コレステリック液晶構造は、液晶分子が螺旋状に配列されることよって形成された複数の螺旋構造領域を有している。コレステリック液晶構造は、螺旋構造領域の螺旋軸に沿って入射した光のうち、波長がコレステリック液晶構造の選択反射波長域内にあり、かつ螺旋構造領域の旋回方向と同一の旋回方向を有する円偏光を選択的に反射し、その他の光は透過する。

選択反射波長域は、選択反射波長λ_０を中心とした波長バンド幅Δλの範囲で与えられる。選択反射中心波長λ_０（ｎｍ）は、次式で与えられる。
λ_０＝ｎ_ａｖ・ｐ
式中、ｐは螺旋構造領域における螺旋ピッチ（液晶分子の分子螺旋の１ピッチ当たりの長さ）、ｎ_ａｖは螺旋軸に直交する平面内での平均屈折率である。

波長バンド幅△λは次式で表される。
△λ＝△ｎ・ｐ
式中、△ｎは複屈折値である。

なお、上記第１〜第３の選択反射層１３ａ〜１３ｃは、それぞれ異なる選択反射波長域を有するコレステリック液晶構造からなるものである。

選択反射層１３（または選択反射層１３を構成する第１〜３の選択反射層１３ａ〜１３ｃ）の膜厚は、選択的に反射される上記レーザ光を略１００％反射する程度の厚さ（反射率が飽和する程度の大きさ）とすることが好ましい。これは、選択的に反射される上記レーザ光に対して１００％未満の反射率であれば、映像光を効率的に反射することができないからである。なお、選択反射層１３（または選択反射層１３を構成する第１〜３の選択反射層１３ａ〜１３ｃ）の反射率は、直接的には螺旋ピッチ数に依存しているが、螺旋ピッチが固定であるとすれば間接的には選択反射層１３（または選択反射層１３を構成する第１〜３の選択反射層１３ａ〜１３ｃ）の膜厚に依存している。具体的には、１００％の反射率を得るためには、４〜８ピッチ程度必要と言われているので、コレステリック液晶構造を示す液晶材料の種類や選択反射波長域にもよるが、第１〜３の選択反射層１３ａ〜１３ｃであれば、一層につき１〜１０μｍ程度の膜厚が必要である。選択反射層１３（または選択反射層１３を構成する第１〜３の選択反射層１３ａ〜１３ｃ）の膜厚は厚くなればなるほどよいというわけではなく、厚くなりすぎると配向の制御などが困難となったり、ムラが生じたり、また材料自体による光吸収の程度が大きくなるので、上述した範囲が適切である。

選択反射層１３は、以下の方法によって得ることができる。まず、透明樹脂層１２の凸部１２ａの表面にラビング処理を施す。ラビング処理の方法は、特に限定されないが、例えば、ナイロンなどの合成繊維、木綿等の天然繊維からなる布やフェルトを巻き付けたロールで一定方向に擦る方法が挙げられる。

凸部１２ａの表面にラビング処理を施した後、以下の選択反射層用組成物を塗布する。

選択反射層組成物は少なくともコレステリック液晶構造を示す液晶材料を含んでいる。コレステリック液晶構造を示す液晶材料としては、公知のカイラルネマチック液晶材料や公知のコレステリック液晶材料を用いることができるが、コレステリック液晶構造の選択反射波長域が上記レーザ光の波長を含むようにしなければならないので、コレステリック液晶構造を示す液晶材料は、用いるレーザ光の波長を考慮して適宜選択される。なお、公知のレーザ光源としては、例えば、６３５ｎｍ、６６０ｎｍ、または６８５ｎの波長を有する赤色レーザ光、５３２ｎｍの波長を有する緑色レーザ光、および４０５ｎｍ、４４０ｎｍ、または４７３ｎｍの波長を有する青色レーザ光を発振するものが挙げられる。

カイラルネマチック液晶材料は、ネマチック規則性を示す液晶材料とカイラル剤とを混合したものである。カイラル剤は、ネマチック規則性を示す液晶材料の螺旋ピッチを制御し、コレステリック液晶構造を呈するようにするためのものである。螺旋ピッチは、カイラル剤の添加量を調整することにより制御できるので、カイラル剤の添加量を調整することにより、選択反射波長域が上記レーザ光の波長を含むコレステリック液晶構造を得ることができる。なお、カイラル剤の添加量は、使用するネマチック液晶の種類やカイラル剤の種類により異なり、用いる材料に応じて適宜決定される。また、螺旋構造の旋回方向はカイラル剤の種類によって制御できる。

カイラルネマチック規則性を示す液晶材料としては、コレステリック液晶構造を固定する観点から、重合性を有する液晶材料であることが好ましい。なお、選択反射層用組成物には、光重合開始剤や適当な添加剤が添加されてもよい。

高分子コレステリック液晶材料を用いて、コレステリック液晶構造を得る場合には、目的とする螺旋ピッチおよび旋回方向を有する高分子コレステリック液晶材料を選択することにより、選択反射波長域が上記レーザ光の波長を含むコレステリック液晶構造を得ることができる。

選択反射層用組成物は透明樹脂層１２の凸部１２ａ上にそのまま塗布することも可能であるが、粘性を塗布装置に合わせたり、良好な配向状態を得る目的で有機溶媒などの適当な溶媒に溶解させてインキ化するようにしてもよい。

このような溶媒としては、上述したような重合性の液晶材料を溶解することが可能であれば特に限定されるものではないが、第１の透明基材１１や透明樹脂層１２を浸食しないものであることが好ましい。具体的には、アセトンや、酢酸−３−メトキシブチル、ジグライム、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、塩化メチレン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。重合性の液晶材料の希釈の程度は特に限定されるものではないが、液晶自体が溶解性の低い材料であり、また粘性が高いことなどを考慮して、５〜５０％、さらに好ましくは１０〜３０％程度に希釈することが好ましい。

選択反射層用組成物の塗布方法としては、既存の任意の方法を用いることができる。具体的には、ロールコート法やグラビアコート法、バーコート法、スライドコート法、ダイコート法、スリットコート法、浸漬法などを用いることができる。また、第１の透明基材１１としてプラスチックフィルムを用いる場合には、いわゆるロール・ツー・ロール（Roll to Roll）システムによるフィルムコーティングなどを用いることができる。

凸部１２ａ上に選択反射層用組成物を塗布すると、選択反射層用組成物に含まれる液晶材料はコレステリック液晶構造を呈する。

凸部１２ａ上に選択反射層用組成物を塗布した後、選択反射層用組成物を硬化させて、コレステリック液晶構造を固定化する。これにより、選択反射層が形成される。

ここで、硬化方法としては、（１）選択反射層用組成物中の溶媒を乾燥させる方法、（２）加熱により選択反射層用組成物中の液晶材料を重合させる方法、（３）電離放射線の照射により選択反射層用組成物中の液晶材料を重合させる方法、及び（４）これらの方法を組み合わせた方法を用いることができる。

このうち、上記（１）の方法は、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料として液晶ポリマーを用いた場合に適した方法である。この方法では、液晶ポリマーを有機溶媒などの溶媒に溶解させた状態で凸部上に塗布することとなるが、この場合には、乾燥処理により溶媒を除去するだけで、コレステリック規則性を有する固体化したコレステリック液晶層が形成される。なお、溶媒の種類や乾燥条件などについては、上述した塗布工程で述べたものを用いることができる。

上記（２）の方法は、加熱により選択反射層用組成物中の液晶分子を熱重合させてコレステリック液晶構造を固定化する方法である。この方法では、加熱（焼成）温度によって液晶分子の結合状態が変化するので、加熱時にコレステリック液晶構造の面内で温度ムラがあると、膜硬度などの物性や光学的な特性にムラが生じる。ここで、膜硬度の分布を±１０％以内にするためには、加熱温度の分布も±５％以内に抑えることが好ましく、より好ましくは±２％以内に抑えることが好ましい。

なお、加熱する方法としては、加熱温度の均一性が得られれば特に限定されず、ホットプレート上に密着して保持したり、ホットプレートとの間に僅かな気層を設けてホットプレートと平行になるように保持する方法を用いることができる。また、オーブンのような特定の空間全体を加熱する装置内に静置したり、当該装置内を通過させる方法でもよい。なお、フィルムコーターなどを用いる場合には、乾燥ゾーンを長くして加熱時間を十分にとることができるようにすることが好ましい。

加熱温度としては一般に、１００℃以上の高温が必要となるが、第１の透明基材１１等の耐熱性から１５０℃程度までとすることが好ましい。ただし、耐熱性に特化したフィルムなどを第１の透明基材等の材料として用いれば、１５０℃以上の高温での加熱も可能である。

上記（３）の方法は、電離放射線の照射により選択反射層用組成物中の液晶分子を光重合させてコレステリック液晶構造を固定化する方法である。この方法では、電離放射線として、電子線や紫外線などを条件に応じて適宜用いることができる。通常は、装置の容易性などの観点から紫外線が好ましく用いられ、その波長は２５０〜４００ｎｍである。ここで、紫外線を用いる場合には、選択反射層用組成物に光重合開始剤が添加されていることが好ましい。

選択反射層用組成物中に添加される光重合開始剤としては、ベンジル（ビベンゾイルともいう）や、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４′−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノメチルベンゾエート、２−ｎ−ブトキシエチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、３，３′−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、メチロベンゾイルフォーメート、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントンなどを挙げることができる。なお、光重合開始剤の他に増感剤を、本発明の目的が損なわれない範囲で添加することも可能である。

なお、選択反射層用組成物に添加される光重合開始剤の添加量は、０．０１〜２０重量％、好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくは０．５〜５重量％の範囲であることが好ましい。

以上のような工程を行うことにより、凸部１２ａ上にコレステリック構造を有する選択反射層を得ることができる。また、上述した一連の工程を繰り返すことにより、凸部１２ａ上に第１〜第３の選択反射層１３ａ〜１３ｃを形成することができる。

＜透明被覆層＞
透明被覆層１４は、選択反射層１３の表面を覆っており、表面１４ａが平坦となっている。なお、選択反射層１３の表面とは、選択反射層１３の凸部１２ａ側の面とは反対側の面を意味する。透明被覆層１４の表面１４ａを平坦とすることにより、反射型スクリーン１０の曇りを抑制することができる。

図１に示される透明被覆層１４は、第２の透明基材１５と、第２の透明基材１５と選択反射層１３との間に設けられた透明接着層１６との多層構造から構成されているが、透明被覆層１４は単層構造であってもよい。ここで、透明被覆層は第１の透明基材等と同一またはほぼ同一の屈折率を有するが、透明被覆層が多層構造の場合には、透明被覆層を構成する部材や層（図１では第２の透明基材１５および透明接着層１６）のそれぞれが、第１の透明基材等と同一またはほぼ同一の屈折率を有するものとする。

（第２の透明基材）
第２の透明基材１５の表面は透明被覆層１４の表面１４ａをなすものである。したがって、第２の透明基材１５の表面は平坦となっている。第２の透明基材１５の材料としては、第１の透明基材１１の欄で記載した材料と同様のものが挙げられる。ただし、第２の透明基材１５の材料は、第１の透明基材１１等と同一またはほぼ同一の屈折率を有する必要があるので、第１の透明基材１１等の屈折率を考慮しながら、第２の透明基材１５の材料を適宜選択することは言うまでもない。第２の透明基材１５の材料は第１の透明基材１１の材料と同一であることが好ましい。

第２の透明基材１５の厚みは、コストおよび入手容易性の観点から、１２μｍ以上２５０μｍ以下であることが好ましい。第２の透明基材１５の厚みの下限は５０μｍ以上であることがより好ましく、第２の透明基材１５の厚みの上限は２５０μｍ以下であることがより好ましい。

第２の透明基材１５と透明樹脂層１６との屈折率差の絶対値は、０以上０．０５以下となっていることが好ましく、０以上０．０３以下となっていることがより好ましい。

（透明接着層）
透明接着層１６は、第２の透明基材１５と選択反射層１３とを接着するものである。透明接着層１６を形成する材料としては、例えば電離放射線硬化型透明接着剤が挙げられる。ただし、電離放射線硬化型透明接着剤は、硬化物の状態において、第１の透明基材１１等と同一またはほぼ同一の屈折率を有する必要があるので、第１の透明基材１１等の屈折率を考慮しながら、電離放射線硬化型透明接着剤の材料を適宜選択することは言うまでもない。電離放射線硬化型透明接着剤としては、ウレタン（メタ）アクリレート等を含む組成物が挙げられる。

本実施形態によれば、透明樹脂層１２の凸部１２ａ上に選択反射層１３を形成しているので、選択反射層１３によって反射された上記レーザ光を拡散させることができる。これにより、優れた視野角特性を得ることができる。

また、本実施形態によれば、映像光として上記レーザ光を用い、かつ反射型スクリーン１０に投射される上記レーザ光をコレステリック液晶構造からなる選択反射層１３によって選択的に反射するので、優れた反射特性を得ることができる。

さらに、本実施形態によれば、透明被覆層１４の表面１４ａが平坦となっているので、反射型スクリーン１０に曇りが発生することを抑制できる。また、第１の透明基材１１の屈折率、透明樹脂層１２の屈折率および透明被覆層１４の屈折率が同一またはほぼ同一であるので、第１の透明基材１１と透明樹脂層１２との界面等における界面反射を抑制することができる。これにより、優れた透明性を得ることができる。

このような反射型スクリーンは、映像表示システムに組み込んで使用することができる。図３は本実施形態に係る反射型スクリーンを組み込んだ映像表示システムの概略構成図である。

≪映像表示システム≫
図３に示す映像表示システム２０は、少なくとも、反射型スクリーン１０と、反射型スクリーン１０に映像光としての特定波長を有する右円偏光または左円偏光のレーザ光を投射するレーザ光投射ユニット３０とを備えている。映像表示システム２０は、例えば、自動車用ヘッドアップディスプレイとして使用することができる。なお、図３に示す映像表示システム２０においては、反射型スクリーン１０は、第２の透明基材１５がレーザ光投射ユニット３０側に位置するように配置されているが、第１の透明基材１１がレーザ光投射ユニット３０側に位置するように配置されていてもよい。

＜レーザ光投射ユニット＞
レーザ光投射ユニット３０は、反射型スクリーン１０に向けて特定波長を有する直線偏光のレーザ光を投射するレーザ光源３１と、反射型クスリーン１０とレーザ光源３１との間に配置され、かつ直線偏光を右円偏光または左円偏光に変換するλ／４位相差板３２とを備えている。なお、レーザ光源が、直接、特定波長を有する右円偏光または左円偏光のレーザ光を発振するものである場合には、λ／４位相差板は備えなくともよい。

レーザ光投射ユニット３０から投射されるレーザ光としては、例えば、赤色光波長域に属する波長を有する右円偏光または左円偏光の赤色レーザ光、緑色光波長域に属する波長を有する右円偏光または左円偏光の緑色レーザ光、および青色光波長域に属する波長を有する右円偏光または左円偏光の青色レーザ光の３色のレーザ光であることが好ましい。この３色のレーザ光を用いることにより、カラー表示を行うことができる。

１０…反射型スクリーン
１１…第１の透明基材
１２…透明樹脂層
１２ａ…凸部
１３…選択反射層
１３ａ…第１の選択反射層
１３ｂ…第２の選択反射層
１３ｃ…第３の選択反射層
１４…透明被覆層
１５…第２の透明基材
１６…透明接着剤層
２０…映像表示システム
３０…レーザ光投射ユニット
３１…レーザ光源
３２…λ／４位相差板

Claims (6)

1. 映像光として投射されたレーザ光を反射して観察可能に表示する反射型スクリーンであって、
   第１の透明基材と、
   前記第１の透明基材の一方の面に設けられ、かつ表面に複数の凸部を有する透明樹脂層と、
   前記凸部の表面に設けられ、かつ入射する特定波長を有する右円偏光または左円偏光のレーザ光を選択的に反射するコレステリック液晶構造からなる選択反射層と、
   前記選択反射層の表面を被覆する透明被覆層とを備え、
   前記透明被覆層の表面が平坦であり、
   前記第１の透明基材の屈折率、前記透明樹脂層の屈折率および前記透明被覆層の屈折率が、同一またはほぼ同一である、反射型スクリーン。
2. 前記第１の透明基材と前記透明樹脂層との屈折率差の絶対値、前記第１の透明基材と前記透明被覆層との屈折率差の絶対値、および前記透明樹脂層と前記透明被覆層との屈折率差の絶対値が、それぞれ０以上０．０５以下である、請求項１に記載の反射型スクリーン。
3. 前記透明被覆層が、第２の透明基材と、前記第２の透明基材と前記選択反射層との間に設けられた透明接着層とを備え、前記透明被覆層の前記表面が前記第２の透明基材の表面である、請求項１または２に記載の反射型スクリーン。
4. 前記レーザ光が、赤色光波長域に属する波長を有する右円偏光または左円偏光の赤色レーザ光、緑色光波長域に属する波長を有する右円偏光または左円偏光の緑色レーザ光、および青色光波長域に属する波長を有する右円偏光または左円偏光の青色レーザ光であり、
   前記選択反射層が、前記赤色レーザ光を選択的に反射するコレステリック液晶構造からなる第１の選択反射層と、前記緑色レーザ光を選択的に反射するコレステリック液晶構造からなる第２の選択反射層と、前記青色レーザ光を選択的に反射するコレステリック液晶構造からなる第３の選択反射層との積層体である、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の反射型スクリーン。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の反射型スクリーンと、
   前記反射型スクリーンに、特定波長を有する右円偏光または左円偏光のレーザ光を投射するレーザ光投射ユニットとを備える、映像表示システム。
6. 前記レーザ光投射ユニットが、前記反射型スクリーンに向けて特定の波長の直線偏光を投射するレーザ光源と、前記反射型クスリーンと前記レーザ光源との間に配置され、かつ前記直線偏光を前記円偏光に変換するλ／４位相差板とを備える、請求項５に記載の映像表示システム。

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