(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の波長域の光を、その強度差を緩和あるいは変更して射出可能な表示装置、照明装置、反射板を提供する。【解決手段】画像光Ｌｉを射出する画像形成装置３０と、画像光Ｌｉを反射して画像光Ｌｉの光路を変化させる偏光選択反射層７０と、を備え、偏光選択反射層７０は、第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層７１と、第１波長とは異なる第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層７２と、を有し、画像形成装置３０から射出した画像光Ｌｉに含まれる第１波長を含む第１波長域の光Ｌ１の強度は、画像形成装置３０から射出した画像光Ｌｉに含まれる第２波長を含む第２波長域の光Ｌ２の強度よりも、弱く、第１コレステリック液晶構造層７１は、第２コレステリック液晶構造層７２よりも、画像形成装置３０から射出して偏光選択反射層７０に向かう画像光Ｌｉの入射側に位置する、表示装置１０。【選択図】図２
2019132902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像光を射出する画像形成装置と、
前記画像光を反射して前記画像光の光路を変化させる偏光選択反射層と、を備え、
前記偏光選択反射層は、第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層と、前記第１波長とは異なる第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層と、を有し、
前記画像形成装置から射出した画像光に含まれる前記第１波長を含む第１波長域の光の強度は、前記画像形成装置から射出した画像光に含まれる前記第２波長を含む第２波長域の光の強度よりも、弱く、
前記第１コレステリック液晶構造層は、前記第２コレステリック液晶構造層よりも、前記画像形成装置から射出して前記偏光選択反射層に向かう前記画像光の入射側に位置する、表示装置。
【請求項２】
前記偏光選択反射層は、前記第１波長および前記第２波長とは異なる第３波長を選択反射中心波長とする第３コレステリック液晶構造層を、さらに有し、
前記画像形成装置から射出した画像光に含まれる前記第２波長域の光の強度は、前記画像形成装置から射出した画像光に含まれる前記第３波長を含む第３波長域の光の強度よりも、弱く、
前記第２コレステリック液晶構造層は、前記第３コレステリック液晶構造層よりも、前記画像形成装置から射出して前記偏光選択反射層に向かう前記画像光の入射側に位置する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記画像形成装置から前記偏光選択反射層までの前記画像光の光路上となる位置に配置された１／４波長位相差層を、さらに備える、請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記偏光選択反射層で反射された前記画像光の光路上となる位置に配置された１／４波長位相差層を、さらに備える、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記画像形成装置から前記偏光選択反射層までの前記画像光の光路上となり且つ前記偏光選択反射層で反射された前記画像光の光路上となる位置に配置された１／４波長位相差層を、さらに備える、請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記１／４波長位相差層は、前記偏光選択反射層に積層されている、請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記偏光選択反射層で反射され前記１／４波長位相差層を透過した後における前記画像光の光路上に配置された偏光子を、さらに備える、請求項４〜６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記画像形成装置は、一方の直線偏光成分の光からなる前記画像光を射出する、請求項３〜７のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記画像形成装置は、液晶表示装置を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記偏光選択反射層は、右円偏光成分の光を選択反射するコレステリック液晶構造層と、左円偏光成分の光を選択反射するコレステリック液晶構造層と、を含む、請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記偏光選択反射層で反射された後における前記画像光の光路上に配置された偏光子を、さらに備える、請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記画像形成装置は、光源と、光源からの光の光路を変化させるデジタルマイクロミラーデバイスと、前記デジタルマイクロミラーデバイスで光路を変化させられた前記光が入射するスクリーンと、を含む、請求項１、２、１０または１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記画像形成装置は、レーザー光を射出するレーザー光源と、前記レーザー光の光路を経時的に変化させる走査装置と、前記走査装置で光路を調整された前記レーザー光が入射するスクリーンと、を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１４】
画像光を射出する画像形成装置と、
前記画像光を反射して前記画像光の光路を変化させる偏光選択反射層と、を備え、
前記偏光選択反射層は、第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層と、前記第１波長とは異なる第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層と、を有し、
前記画像形成装置から射出した画像光に含まれる前記第１波長を含む第１波長域の光および前記画像形成装置から射出した画像光に含まれる前記第２波長を含む第２波長域の光の強度差を変更するように、前記偏光選択反射層に含まれる前記第１コレステリック液晶構造層および前記第２コレステリック液晶構造層の積層順が決定されている、表示装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の表示装置を備える、移動体。
【請求項１６】
照明光を射出する光源と、
前記光源から射出した照明光を反射して前記照明光の光路を変化させる偏光選択反射層と、を備え、
前記偏光選択反射層は、第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層と、前記第１波長とは異なる第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層と、を有し、
前記光源から射出した照明光に含まれる前記第１波長を含む第１波長域の光の強度は、前記光源から射出した照明光に含まれる前記第２波長を含む第２波長域の光の強度よりも、弱く、
前記第１コレステリック液晶構造層は、前記第２コレステリック液晶構造層よりも、前記光源から射出して前記偏光選択反射層に向かう前記照明光の入射側に位置する、照明装置。
【請求項１７】
照明光を射出する光源と、
前記光源から射出した照明光を反射して前記照明光の光路を変化させる偏光選択反射層と、を備え、
前記偏光選択反射層は、第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層と、前記第１波長とは異なる第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層と、を有し、
前記光源から射出した照明光に含まれる前記第１波長を含む第１波長域の光および前記光源から射出した照明光に含まれる前記第２波長を含む第２波長域の光の強度差を変更するように、前記偏光選択反射層に含まれる前記第１コレステリック液晶構造層および前記第２コレステリック液晶構造層の積層順が決定されている、照明装置。
【請求項１８】
入光面を有し、前記入光面に入射した第１波長を含む第１波長域の光および前記第１波長とは異なる第２波長を含む第２波長域の光を反射して、前記第１波長域の光および前記第２波長域の光の光路を変化させる偏光選択反射層を含む反射板であって、
前記偏光選択反射層は、前記第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層と、前記第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層と、を有し、
前記偏光選択反射層に含まれる前記第１コレステリック液晶構造層および前記第２コレステリック液晶構造層の前記入光面の側からの積層順は、前記第１波長域の光および前記第２波長域の光の強度差を変更するように決定されている、反射板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、表示装置を有する移動体、照明装置および反射板に関する。
【背景技術】
【０００２】
車、船、鉄道車両、飛行機等の移動体の多くに、表示装置が搭載されている。特許文献１は、移動体に搭載される表示装置として、例えばヘッドアップディスプレイを開示している。特許文献１に開示された表示装置では、画像光を射出する画像形成装置が、ダッシュボードの内部等、直接視認されない位置に配置される。そして、画像形成装置によって形成された画像光は、鏡等の誘導手段により、運転者から視認できる位置へ誘導される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５５９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、フルカラーの表示を行う場合、画像形成装置は互いに異なる複数の波長域（例えば光の三原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の波長域）の光を射出する。画像形成装置に用いられる一般的な光源が射出する光の強度は、可視光全域で均一ではなく、波長域によって異なる。例えば、光源として一般的な青色発光ダイオードが射出する光の強度は、青色（Ｂ）の波長域では強く、緑色（Ｇ）および赤色（Ｒ）の波長域では弱い。このような一般的な光源を用いた画像形成装置では、所望の色の表示を得ることができない。したがって、画像形成装置の形成する画像光に含まれる複数の波長域の光の強度を、調整する必要がある。同様のニーズが、照明装置にも存在する。
【０００５】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、互いに強度の異なる複数の波長域の光を含む光を射出する画像形成装置あるいは光源を含む表示装置あるいは照明装置であって、当該複数の波長域の光を、その強度差を緩和あるいは変更して射出可能な表示装置あるいは照明装置を提供することを目的とする。また、そのような表示装置を有する移動体を提供することを目的とする。あるいは、上述の表示装置あるいは照明装置に用いられる反射板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】
【０００６】
本発明による表示装置は、
画像光を射出する画像形成装置と、
前記画像光を反射して前記画像光の光路を変化させる偏光選択反射層と、を備え、
前記偏光選択反射層は、第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層と、前記第１波長とは異なる第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層と、を有し、
前記画像形成装置から射出した画像光に含まれる前記第１波長を含む第１波長域の光の強度は、前記画像形成装置から射出した画像光に含まれる前記第２波長を含む第２波長域の光の強度よりも、弱く、
前記第１コレステリック液晶構造層は、前記第２コレステリック液晶構造層よりも、前記画像形成装置から射出して前記偏光選択反射層に向かう前記画像光の入射側に位置する。
【０００７】
本発明による表示装置において、
前記偏光選択反射層は、前記第１波長および前記第２波長とは異なる第３波長を選択反射中心波長とする第３コレステリック液晶構造層を、さらに有し、
前記画像形成装置から射出した画像光に含まれる前記第２波長域の光の強度は、前記画像形成装置から射出した画像光に含まれる前記第３波長を含む第３波長域の光の強度よりも、弱く、
前記第２コレステリック液晶構造層は、前記第３コレステリック液晶構造層よりも、前記画像形成装置から射出して前記偏光選択反射層に向かう前記画像光の入射側に位置していてもよい。
【０００８】
また、本発明による表示装置は、前記画像形成装置から前記偏光選択反射層までの前記画像光の光路上となる位置に配置された１／４波長位相差層を、さらに備えていてもよい。
【０００９】
また、本発明による表示装置は、前記偏光選択反射層で反射された前記画像光の光路上となる位置に配置された１／４波長位相差層を、さらに備えていてもよい。
【００１０】
また、本発明による表示装置は、前記画像形成装置から前記偏光選択反射層までの前記画像光の光路上となり且つ前記偏光選択反射層で反射された前記画像光の光路上となる位置に配置された１／４波長位相差層を、さらに備えていてもよい。
【００１１】
この場合、前記１／４波長位相差層は、前記偏光選択反射層に積層されていてもよい。
【００１２】
また、本発明による表示装置は、前記偏光選択反射層で反射され前記１／４波長位相差層を透過した後における前記画像光の光路上に配置された偏光子を、さらに備えていてもよい。
【００１３】
また、本発明による表示装置において、前記画像形成装置は、一方の直線偏光成分の光からなる前記画像光を射出してもよい。
【００１４】
また、本発明による表示装置において、前記画像形成装置は、液晶表示装置を含んでいてもよい。
【００１５】
また、本発明による表示装置において、前記偏光選択反射層は、右円偏光成分の光を選択反射するコレステリック液晶構造層と、左円偏光成分の光を選択反射するコレステリック液晶構造層と、を含んでいてもよい。
【００１６】
この場合、本発明による表示装置は、前記偏光選択反射層で反射された後における前記画像光の光路上に配置された偏光子を、さらに備えていてもよい。
【００１７】
また、本発明による表示装置において、前記画像形成装置は、光源と、光源からの光の光路を変化させるデジタルマイクロミラーデバイスと、前記デジタルマイクロミラーデバイスで光路を変化させられた前記光が入射するスクリーンと、を含んでいてもよい。
【００１８】
また、本発明による表示装置において、前記画像形成装置は、レーザー光を射出するレーザー光源と、前記レーザー光の光路を経時的に変化させる走査装置と、前記走査装置で光路を調整された前記レーザー光が入射するスクリーンと、を含んでいてもよい。
【００１９】
あるいは、本発明による表示装置は、
画像光を射出する画像形成装置と、
前記画像光を反射して前記画像光の光路を変化させる偏光選択反射層と、を備え、
前記偏光選択反射層は、第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層と、前記第１波長とは異なる第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層と、を有し、
前記画像形成装置から射出した画像光に含まれる前記第１波長を含む第１波長域の光および前記画像形成装置から射出した画像光に含まれる前記第２波長を含む第２波長域の光の強度差を変更するように、前記偏光選択反射層に含まれる前記第１コレステリック液晶構造層および前記第２コレステリック液晶構造層の積層順が決定されている。
【００２０】
また、本発明による移動体は、上述した本発明による表示装置のいずれかを備える。
【００２１】
あるいは、本発明による表示装置は、
画像光を射出する画像形成装置と、
前記画像光を反射して前記画像光の光路を変化させる偏光選択反射層と、を備え、
前記偏光選択反射層は、第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層と、前記第１波長とは異なる第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層と、を有し、
前記画像形成装置から射出した画像光は、前記第１波長を含む第１波長域の光と、前記第２波長を含む第２波長域の光と、を含む。
【００２２】
本発明による表示装置において、前記画像光に含まれる前記第１波長域の光の強度及び前記画像光に含まれる前記第２波長域の光の強度に基づき、前記偏光選択反射層に含まれる前記第１コレステリック液晶構造層及び前記第２コレステリック液晶構造層の積層順が決定されてもよい。
【００２３】
あるいは、本発明による照明装置は、
照明光を射出する光源と、
前記光源から射出した照明光を反射して前記照明光の光路を変化させる偏光選択反射層と、を備え、
前記偏光選択反射層は、第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層と、前記第１波長とは異なる第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層と、を有し、
前記光源から射出した照明光に含まれる前記第１波長を含む第１波長域の光の強度は、前記光源から射出した照明光に含まれる前記第２波長を含む第２波長域の光の強度よりも、弱く、
前記第１コレステリック液晶構造層は、前記第２コレステリック液晶構造層よりも、前記光源から射出して前記偏光選択反射層に向かう前記照明光の入射側に位置する。
【００２４】
あるいは、本発明による照明装置は、
照明光を射出する光源と、
前記光源から射出した照明光を反射して前記照明光の光路を変化させる偏光選択反射層と、を備え、
前記偏光選択反射層は、第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層と、前記第１波長とは異なる第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層と、を有し、
前記光源から射出した照明光に含まれる前記第１波長を含む第１波長域の光および前記光源から射出した照明光に含まれる前記第２波長を含む第２波長域の光の強度差を変更するように、前記偏光選択反射層に含まれる前記第１コレステリック液晶構造層および前記第２コレステリック液晶構造層の積層順が決定されている。
【００２５】
あるいは、本発明による照明装置は、
照明光を射出する光源と、
前記光源から射出した照明光を反射して前記照明光の光路を変化させる偏光選択反射層と、を備え、
前記偏光選択反射層は、第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層と、前記第１波長とは異なる第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層と、を有し、
前記光源から射出した照明光は、前記第１波長を含む第１波長域の光と、前記第２波長を含む第２波長域の光と、を含む。
【００２６】
本発明による照明装置において、前記照明光に含まれる前記第１波長域の光の強度及び前記照明光に含まれる前記第２波長域の光の強度に基づき、前記偏光選択反射層に含まれる前記第１コレステリック液晶構造層及び前記第２コレステリック液晶構造層の積層順が決定されてもよい。
【００２７】
また、本発明による反射板は、
入光面を有し、前記入光面に入射した第１波長を含む第１波長域の光および前記第１波長とは異なる第２波長を含む第２波長域の光を反射して、前記第１波長域の光および前記第２波長域の光の光路を変化させる偏光選択反射層を含む反射板であって、
前記偏光選択反射層は、前記第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層と、前記第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層と、を有し、
前記偏光選択反射層に含まれる前記第１コレステリック液晶構造層および前記第２コレステリック液晶構造層の積層順は、前記第１波長域の光および前記第２波長域の光の強度差を変更するように決定されている。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、互いに強度の異なる複数の波長域の光を含む光を射出する画像形成装置あるいは光源を含む表示装置あるいは照明装置であって、当該複数の波長域の光を、その強度差を緩和あるいは変更して射出可能な表示装置あるいは照明装置を提供することができる。また、そのような表示装置を有する移動体を提供することができる。あるいは、上述の表示装置あるいは照明装置に用いられる反射板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、移動体および表示装置を模式的に示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１の表示装置に含まれ得る選択反射板および画像形成装置を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、複数のコレステリック液晶構造層からなる積層体の一例を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａに示す積層体の反射特性を示すグラフである。
【図４Ａ】図４Ａは、図３Ａに示す積層体とは異なる積層順で積層された複数のコレステリック液晶構造層からなる他の積層体の反射特性を示すグラフである。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図３Ａに示す積層体とは異なる積層順で積層された複数のコレステリック液晶構造層からなるさらに他の積層体の反射特性を示すグラフである。
【図５】図５は、表示装置の一変形例を示す縦断面図である。
【図６】図６は、表示装置の他の変形例を示す縦断面図である。
【図７】図７は、表示装置の更に他の変形例を示す縦断面図である。
【図８】図８は、画像形成装置の一変形例を説明するための図である。
【図９】図９は、画像形成装置の他の変形例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、表示装置の更に他の変形例を示す縦断面図である。
【図１１】図１１は、図１０の表示装置に含まれ得る選択反射板を示す図である
【図１２】図１２は、表示装置の更に他の変形例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００３１】
図１および図２は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は、表示装置の全体構成を移動体の一部分とともに示す縦断面図であり、図２は、表示装置の要部を示す縦断面図である。
【００３２】
図１に示すように、移動体１は、移動体本体２と、移動体本体２に搭載された表示装置１０と、を有している。移動体本体２として、車、船、鉄道車両、飛行機等を例示することができる。図１に示された例において、移動体本体２は、自動車となっている。この例において、表示装置１０は、ダッシュボード４内に配置され、フロントガラス３に画像を投影する。フロントガラス３に向けて投射された画像光は、フロントガラス３で反射して、移動体本体２の運転者によって観察され得るようになる。運転者は、表示装置１０に含まれた画像形成装置３０からフロントガラス３までの画像光Ｌｉの光路長に対応した距離だけ、フロントガラス３よりも前方となる位置に、虚像を視認するようになる。すなわち、図１に示された例において、表示装置１０は、投影型の表示装置、より具体的にはヘッドアップディスプレイとして構成されている。
【００３３】
図１に示された例において、ダッシュボード４には、開口４ａが形成されている。表示装置１０からの画像光Ｌｉは、この開口４ａを介して、フロントガラス３に向かう。一方、図１に示すように、フロントガラス３を介して移動体本体２の内部に入射してきた外光Ｌｘ、とりわけ太陽光は、画像光Ｌｉの光路を逆向きに進んで、表示装置１０内に入射する。表示装置１０に含まれる画像形成装置３０は、とりわけ耐熱性の低い光学フィルム類を含んでおり、外光Ｌｘを受けることによって機能が害される可能性がある。以下に説明する一実施の形態では、表示装置１０に含まれる画像形成装置３０の加熱を効果的に抑制するための工夫がなされている。以下、本実施の形態における表示装置１０の詳細について説明していく。
【００３４】
なお、自動車に限られることなく、移動体１には、通常、表示装置１０が設けられており、移動体１の運転者または操縦者は、表示装置１０を介して、移動体本体２の状態や移動体本体２の周囲の様子を確認することができるようになっている。移動体１の運転者または操縦者は、通常、透明ガラス等で区画された領域内に位置し、透明ガラスを介して外部の状況を把握する。したがって、移動体本体２に搭載される表示装置１０は、外光Ｌｘ、とりわけ太陽光を受光しやすい環境に設置される傾向にある。そして、以下に説明する一実施の形態は、自動車に限られることなく、移動体１一般に搭載される表示装置１０において広く有用である。
【００３５】
図１に示すように、表示装置１０は、筐体２０と、筐体２０内に配置された画像形成装置３０と、画像形成装置３０で形成された画像光を筐体２０外へと誘導する誘導手段５５と、を有している。また、図示された例では、画像形成装置３０からの画像光Ｌｉは、一方の直線偏光成分の光によって構成されている。このような画像形成装置３０に対応して、画像形成装置３０と誘導手段５５との間に、１／４波長位相差層５０が設けられている。以下、各構成要素について説明する。
【００３６】
筐体２０は、樹脂または金属によって形成されている。図１に示すように、筐体２０には、フロントガラス３に対面する位置に、開口２１が形成されている。この開口２１には、可視光透過性を有した透明カバー２５が設けられている。透明カバー２５は、一具体例として、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂からなる透明板とすることができる。また、透明カバー２５は、筐体２０内への赤外線の入射を抑制する目的から、画像形成装置３０の画像光である可視光の透過を損なわない範囲で、赤外線（近赤外線を含む概念）を反射する赤外線反射膜もしくは赤外線を吸収する赤外線吸収膜として機能するようにしてもよい。
【００３７】
画像形成装置３０は、画像を形成する装置であり、画像を形成する画像光Ｌｉを射出する。図２に示すように、画像形成装置３０として、液晶表示装置３１を用いることができる。
【００３８】
図１および図２に示す例では、画像光Ｌｉは、複数の波長域の可視光で構成されている。画像光Ｌｉは、第１波長を含む第１波長域の可視光Ｌ１と、第２波長を含む第２波長域の可視光Ｌ２と、第３波長を含む第３波長域の可視光Ｌ３と、で構成されている。第１波長と第２波長と第３波長とは、互いに異なっている。画像形成装置３０が光の三原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の波長域の光によりカラー表示を実現している場合、画像形成装置３０から射出される画像光Ｌｉは、例えば、波長域が４３０〜４６０ｎｍの可視光と、波長域が５４０〜５７０ｎｍの可視光と、波長域が５８０〜６２０ｎｍの可視光と、によって構成されている。
【００３９】
なお、画像形成装置３０は、４色以上の色の波長域の光によりカラー表示を実現してもよい。この場合、画像光Ｌｉは、４色以上の色の波長域の光で構成される。画像形成装置３０が濃赤色（ＤＲ）、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、淡青色（ＬＢ）および青色（Ｂ）の波長域の光によりカラー表示を実現している場合、画像形成装置３０から射出される画像光Ｌｉは、例えば、波長域が４３０〜４６０ｎｍの可視光と、波長域が４９０ｎｍ〜５２０ｎｍの可視光と、波長域が５４０〜５７０ｎｍの可視光と、波長域が５８０〜６２０ｎｍの可視光と、波長域が６４０〜６８０ｎｍの可視光と、によって構成されていてよい。
【００４０】
液晶表示装置３１は、液晶表示パネル３２と、液晶表示パネル３２の背面側に配置され液晶表示パネル３２を背面側から面状に照らす面光源装置３３と、を有している。面光源装置３３は、直下型やエッジライト型等、種々の形式のバックライトにより構成され得る。液晶表示パネル３２は、面光源装置３３からの光の透過または遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、表示面に画像を表示することができる。
【００４１】
図示された液晶表示パネル３２は、面光源装置３３の側から順に、下偏光板３２ａ、液晶セル３２ｂおよび上偏光板３２ｃを有している。下偏光板３２ａおよび上偏光板３２ｃは、吸収型の偏光子であり、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波およびＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。
【００４２】
液晶セル３２ｂには、一つの画素を形成する領域毎に、電界印加がなされ得るようになっている。そして、電界印加の有無によって液晶セル３２ｂ中の液晶分子の配向方向が変化するようになる。一例として、入光側に配置された下偏光板３２ａを透過した特定方向の偏光成分は、電界印加されていない液晶セル３２ｂを通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、その一方で、電界印加された液晶セル３２ｂを通過する際にその偏光方向を維持する。この場合、液晶セル３２ｂへの電界印加の有無によって、下偏光板３２ａを透過した特定方向に振動する偏光成分が、下偏光板３２ａの出光側に配置された上偏光板３２ｃをさらに透過するか、あるいは、上偏光板３２ｃで吸収されて遮断されるか、を制御することができる。
【００４３】
このようにして液晶表示パネル３２（液晶表示部）では、面光源装置３３からの光の透過または遮断を画素毎に制御し得るようになっている。なお、液晶表示装置３１の詳細については、種々の公知文献（例えば、「フラットパネルディスプレイ大辞典（内田龍男、内池平樹監修）」２００１年工業調査会発行）に記載されており、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。
【００４４】
液晶表示装置３１から射出する画像光Ｌｉは、上偏光板３２ｃの透過軸に対応した一方の直線偏光成分の光となる。そして、図示された例では、画像形成装置３０から射出した画像光Ｌｉは、１／４波長位相差層５０に入射する。１／４波長位相差層５０は、透過光に対して１／４波長分の位相差を付与する。１／４波長位相差層５０は、一方の直線偏光成分の光からなる画像光Ｌｉが、１／４波長位相差層５０を透過することで、右円偏光成分または左円偏光成分に変換されるように、その遅相軸の方向が決定される。図１および図２に示された例において、１／４波長位相差層５０を透過した画像光Ｌｉは、右円偏光成分に変換されている。なお、図１および図２では、１／４波長位相差層５０は、画像形成装置３０から離間して配置されているが、これに限られない。１／４波長位相差層５０は、画像形成装置３０に対して固定されていてもよい。例えば、画像形成装置３０の画像形成面に１／４波長位相差層５０が積層されていてもよい。また、１／４波長位相差層５０は、後述する偏光選択反射層７０の最表面に積層されていてもよい。
【００４５】
次に、誘導手段（光路調整光学系）５５について説明する。誘導手段５５は、画像形成装置３０からの画像光Ｌｉをフロントガラス３に向けて誘導する。すなわち、誘導手段５５は、画像形成装置３０からの画像光Ｌｉをフロントガラス３に投影する投影光学系（投射光学系）である。誘導手段５５は、選択反射板６０および反射手段８０を有している。
【００４６】
このうち、選択反射板６０は、画像光Ｌｉを選択的に反射させて画像光Ｌｉの光路を調整する一方で、表示装置１０に入射してきた不要な外光Ｌｘの多くを透過させるように構成されている。すなわち、選択反射板６０は、画像光Ｌｉの光路と不要な外光Ｌｘの光路とを区分けする機能を期待された部材である。選択反射板６０を設けることで、外光Ｌｘが、画像形成装置３０に進むことを効果的に防止している。一方、反射手段８０は、画像光Ｌｉおよび外光Ｌｘを分離させる機能を付与されていない。反射手段８０は、例えば、反射鏡として構成され得る。とりわけ図示された例において、反射手段８０は、凹面鏡８１として構成されている。凹面鏡８１を用いることで、画像形成装置３０で形成される画像を拡大して投影することが可能となる。ただし、誘導手段５５は、図示された例に限られず、例えば、反射手段８０に代えて又は反射手段８０に加えて、プリズム等の光学要素を含んでいてもよい。
【００４７】
以下、誘導手段５５の選択反射板６０についてさらに詳述する。図２に示すように、選択反射板６０は、基材６１と、基材６１に積層された偏光選択反射層７０と、を有している。偏光選択反射層７０は、画像光Ｌｉを選択的に反射して画像光の光路を変化させる性質を有している。すなわち、偏光選択反射層７０は、画像光Ｌｉをそれ以外の何らかの光から区別して、画像光をそれ以外の何らかの光よりも高い反射率で反射する。図示された例において、偏光選択反射層７０は、画像光Ｌｉを外光Ｌｘよりも高い反射率で反射する。また、偏光選択反射層７０は、外光Ｌｘを選択的に透過する性質を有している。すなわち、偏光選択反射層７０は、外光Ｌｘをそれ以外の何らかの光から区別して、外光Ｌｘをそれ以外の何らかの光よりも高い透過率で透過させる。図示された例において、偏光選択反射層７０は、外光Ｌｘを画像光Ｌｉよりも高い透過率で透過させる。
【００４８】
偏光選択反射層７０は、具体的な構成として、コレステリック液晶構造を有した複数のコレステリック液晶構造層を含んでいる。コレステリック液晶構造層は、コレステリック規則性を示す液晶性組成物からなり、コレステリック液晶構造における液晶分子の物理的な分子配列として、液晶分子のダイレクターが層の厚さ方向に連続的に回転してなる螺旋構造をとなっている。そして、コレステリック液晶構造は、このような液晶分子の物理的な分子配列に基づいて、一方向の円偏光成分と、これと逆回りの円偏光成分とを分離する偏光分離特性を有している。すなわち、コレステリック液晶構造において、螺旋軸に沿って入射した無偏光状態の光は、２つの偏光状態の光（右円偏光および左円偏光）に分離され、一方は透過され、残りは反射される。この現象は、円偏光二色性として知られ、液晶分子の螺旋構造における螺旋巻き方向を適宜選択すると、この螺旋巻き方向と同一の旋光方向を有する円偏光成分が選択的に反射される。
【００４９】
この場合の最大旋光光散乱は、次式（１）の波長λ０で生じる。
λ０＝ｎａｖ・ｐ    …  （１）
ここで、ｐは液晶分子の螺旋構造における螺旋ピッチ長（液晶分子の分子螺旋の１ピッチ当たりの長さ）、ｎａｖは螺旋軸に直交する平面内での平均屈折率である。
【００５０】
また、このときの反射光の波長バンド幅△λは次式（２）で表される。ここで、△ｎは複屈折値である。
△λ＝△ｎ・ｐ    …  （２）
【００５１】
すなわち、コレステリック液晶構造層は、円偏光選択性に加え波長選択性をも有している。したがって、選択反射中心波長λ０を中心とした波長バンド幅△λの範囲（選択反射波長域）に属する一方の円偏光成分（例えば選択反射波長域内の右円偏光）の光が、偏光選択反射層７０で選択的に反射され（それ以外の光よりも高反射率で反射され）、それ以外の光が、偏光選択反射層７０で選択的に透過される（選択反射波長域内の右円偏光成分の光よりも高い透過率で透過される）。
【００５２】
偏光選択反射層７０は、可視光域（例えば、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域）に含まれる複数の波長域の光を反射する。すなわち、図１および図２に示す例では、上述のように画像光Ｌｉは複数の波長域の可視光で構成されており、偏光選択反射層７０は、当該複数の波長域の光に対応して、不連続的に異なる螺旋ピッチ長を有する少なくとも２以上のコレステリック液晶構造層を含んでいる。図１および図２に示す例では、画像形成装置３０から射出される可視光Ｌｉは、第１波長域の光Ｌ１、第２波長域の光Ｌ２および第３波長域の光Ｌ３で構成されている。したがって、偏光選択反射層７０に対して光が垂直に入射する場合を基準にして、選択反射中心波長が第１波長域、第２波長域および第３波長域に存在する光を選択的に反射するように、偏光選択反射層７０に含まれる複数のコレステリック液晶構造層について、コレステリック液晶構造の螺旋ピッチ長を決定している。
【００５３】
具体的には、画像形成装置３０が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の波長域の光によりカラー表示を実現している場合、偏光選択反射層７０に対して光が垂直に入射する場合を基準にして、例えば、選択反射中心波長が４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍおよび５８０〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を選択的に反射するように、偏光選択反射層７０に含まれる複数のコレステリック液晶構造層について、コレステリック液晶構造の螺旋ピッチ長を決定する。画像形成装置３０が濃赤色（ＤＲ）、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、淡青色（ＬＢ）および青色（Ｂ）の波長域の光によりカラー表示を実現する場合は、偏光選択反射層７０に対して光が垂直に入射する場合を基準にして、例えば、選択反射中心波長が４３０〜４６０ｎｍ、４９０ｎｍ〜５２０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ、５８０〜６２０ｎｍおよび６４０〜６８０ｎｍの範囲に存在する光を選択的に反射するように、偏光選択反射層７０に含まれる複数のコレステリック液晶構造層について、コレステリック液晶構造の螺旋ピッチ長を決定すればよい。
【００５４】
なお、コレステリック液晶構造層のコレステリック液晶構造は、光が斜めに入射した際にその選択反射波長域が短波長側へシフト（いわゆる「ブルーシフト」）するという光学特性を有している。したがって、画像形成装置３０から選択反射板６０に入射する画像光Ｌｉの入射角に応じて、適宜、コレステリック液晶構造の螺旋ピッチ長を調節するようにすることが好ましい。
【００５５】
図２に示された例において、偏光選択反射層７０は、第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層７１と、第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層７２と、第３波長を選択反射中心波長とする第３コレステリック液晶構造層７３と、を有している。第１コレステリック液晶構造層７１は、第１波長域の右円偏光成分の光を選択的に反射する。また、第２コレステリック液晶構造層７２は、第２波長域の右円偏光成分の光を選択的に反射する。また、第３コレステリック液晶構造層７３は、第３波長域の右円偏光成分の光を選択的に反射する。
【００５６】
コレステリック液晶構造層７１，７２，７３の厚さは、選択的に反射される特定の円偏光成分の光を略１００％反射する程度の大きさ（反射率が飽和する程度の大きさ）とすることが好ましい。コレステリック液晶構造層の反射率は、直接的には螺旋ピッチ数に依存しているが、螺旋ピッチ長が固定であるとすれば間接的にはコレステリック液晶構造層の厚さに依存している。具体的には、１００％の反射率を得るためには、４〜１０ピッチ程度必要といわれているので、コレステリック液晶構造層を形成するための材料（例えばコレステリック規則性を示す液晶性組成物）の材料の種類や選択反射波長域にもよるが、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のいずれかの波長域の光を反射する一層分のコレステリック液晶構造層であれば１〜１０μｍ程度の厚さを有することが好ましい。一方で、コレステリック液晶構造層の厚さは、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
【００５７】
一具体例として、第１コレステリック液晶構造層７１が、６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長域の無偏光の光を３０％以上の反射率で反射し、第２コレステリック液晶構造層７２が、４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長域の無偏光の光を３０％以上の反射率で反射し、第３コレステリック液晶構造層７３が、３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長域の無偏光の光を３０％以上の反射率で反射するようにしてもよい。
【００５８】
以上に説明してきた表示装置１０では、偏光選択反射層７０が、画像光Ｌｉを選択反射し、画像光Ｌｉとは異なる波長域の光および画像光Ｌｉとは異なる円偏光成分の光を透過させることにより、フロントガラス３を介して移動体本体２の内部に入射してきた外光Ｌｘ、とりわけ太陽光が、画像光Ｌｉの光路を逆向きに進み、耐熱性の低い光学フィルム（例えば、上偏光板３２ｃ）を含む画像形成装置３０へ入射する虞を低減させることができる。具体的には、画像光Ｌｉの光路を逆向きに進んだ外光Ｌｘは、その大部分が偏光選択反射層７０を透過する。したがって、偏光選択反射層７０で反射して画像形成装置３０に入射する外光Ｌｘは、僅かに過ぎない。つまり、本実施の形態によれば、画像形成装置３０が外光照射による加熱で損傷するといった不具合に効果的に対処することができる。
【００５９】
また、特許文献１では、外光Ｌｘを拡散させることで、外光Ｌｘが画像形成装置３０に入射することを防止している。しかしながら、表示装置１０の筐体２０内において外光Ｌｘを拡散させると、画像のコントラストが低下する。一方、上述の表示装置１０において、画像形成装置３０は、外光Ｌｘを拡散させる手段を用いることなく、外光Ｌｘが画像形成装置３０へ入射する虞を低減させている。このため、外光拡散に起因したコントラスト低下の問題が回避される。
【００６０】
また、図２に示された例のように、選択反射板６０は、基材６１と、基材６１上に積層された三つのコレステリック液晶構造層７１，７２，７３と、に加え、基材６１のコレステリック液晶構造層７１，７２，７３とは反対側に積層された吸収層６２を、有していてもよい。この吸収層６２が、ビームストッパとして機能し、外光Ｌｘを筐体２０内で拡散させることなく回収することができる。これにより、外光拡散に起因したコントラスト低下を極めて効果的に防止することができる。なお、吸収層６２としては、特に限定されることなく、可視光および赤外線（近赤外線を含む概念）を吸収し得る部材を用いることができる。具体的には、黒色の光吸収性ゴム材料や無機酸化物（一例として、黒アルマイト処理したアルミニウム）等を用いることができる。また、この吸収層の加熱を防止するため、放熱フィンを吸収層６２に設置することや、送風ファン等の冷却手段を設けることも有効である。
【００６１】
ところで、画像形成装置３０から射出した画像光Ｌｉは、上述のように、複数の波長域の可視光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で構成されている。画像形成装置３０に用いられる一般的な光源３３が射出する光の強度は、可視光全域で均一ではなく、波長域によって異なる。例えば、光源３３として一般的な青色発光ダイオードが射出する光の強度は、青色（Ｂ）の波長域で最も強く、次いで緑色（Ｇ）の波長域において強く、赤色（Ｒ）の波長域では最も弱い。このため、画像形成装置３０の光源３３として、このような波長域毎に光の強度が異なる光源を用いた場合、所望の色の表示を得ることができないことがある。
【００６２】
図１および図２に示す例においても、画像形成装置３０から射出した画像光Ｌｉに含まれる第１波長域の光Ｌ１と第２波長域の光Ｌ２と第３波長域の光Ｌ３とは、その強度が異なっている。具体的には、第１波長域の光Ｌ１の強度は第２波長域の光Ｌ２の強度よりも弱く、第２波長域の光Ｌ２の強度は第３波長域の光Ｌ３の強度よりも弱い。ここで、本明細書における光の強度は、分光放射照度計（例えば、ＡｓｅｎｓｅＴＥＫ社Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ  Ｐａｓｓｐｏｒｔ  ＡＬＰ−０１など）で測った強度をいう。
【００６３】
このような事情を考慮して、本実施の形態による偏光選択反射層７０は、画像形成装置３０から射出した互いに強度の異なる複数の波長域の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の強度差を調整するための工夫がなされている。図示の例では、画像形成装置３０から射出した互いに強度の異なる複数の波長域の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の強度差を緩和するための工夫がなされている。これにより、表示装置１０において、所望の色の表示を得ることができるようになっている。以下、図２〜図４Ｂを参照して、本実施の形態の偏光選択反射層７０について、さらに詳細に説明する。
【００６４】
まず、図１に示す表示装置１０では、画像形成装置３０からの画像光Ｌｉは、偏光選択反射層７０に斜めに、すなわち０°より大きい入射角で入射する。ここで入射角とは、画像光Ｌｉの入射方向と偏光選択反射層７０の入光面７０ａの法線方向とがなす角度である。ここで、本件発明者らが得た知見によれば、複数のコレステリック液晶構造層を積層してなる積層体に、画像光が斜めに入射した場合、画像光が所望のように反射されないことがある。すなわち、当該積層体に含まれる一部のコレステリック液晶構造層において、当該層で反射されるべき波長域の光が所望のように反射されないことがある。とりわけ、積層体の入光面から離れた場所に配置されたコレステリック液層構造層において、当該層で反射されるべき波長域の光の反射率が低下する傾向にあることが知見された。また、このような現象は、画像光の入射角が大きいほど顕著であることが知見された。
【００６５】
図３Ａおよび図３Ｂを参照して、複数のコレステリック液晶構造層を積層してなる積層体の反射特性について説明する。
【００６６】
図３Ａは、複数のコレステリック液晶構造層を積層してなる積層体の縦断面図である。図３Ａに示す積層体１７０は、入光側から順に、１／４波長位相差層１５０と、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７１と、６５０ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７２と、６００ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７３と、４５０ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７４と、５００ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７５と、ガラス基材１６１とを有している。
【００６７】
図３Ｂに、図３Ａに示す積層体１７０の反射特性を示す。反射特性は、積層体１７０に白色光を入射角３０°で入射させ、反射光を日本分光製のＶ-６７０を用いて測定することにより測定した。
【００６８】
図３Ｂから理解されるように、積層体１７０の反射率は、波長域毎に異なっている。具体的には、積層体１７０の反射率は、５１０〜５６０ｎｍの波長域において概ね９３％であるが、６１０〜６５０ｎｍの波長域では概ね８７％であり、５７０〜６１０ｎｍの波長域では概ね８２％であり、４３０〜４６０ｎｍの波長域では概ね７６％であり、４７０〜５００ｎｍの波長域では概ね６５％である。これは、積層体１７０の入光面１７０ａに近い位置に配置されたコレステリック液晶構造層１７１，１７２においては、その選択反射中心波長の光を高い反射率で反射することができるが、入光面１７０ａから離れた位置に配置されたコレステリック液晶構造層１７３，１７４，１７５においては、その選択反射中心波長の光の反射率が低いことを示している。このような波長域による反射率の違いは、次の理由によるものと考えられる。
【００６９】
すなわち、コレステリック液晶構造層に斜めに入射した光には、当該層を透過する際、位相変調がもたらされ、その偏光状態が変化する。そして、複数のコレステリック液晶構造層を積層した積層体に斜めに光が入射すると、当該光にはコレステリック液晶構造層を透過する毎に位相変調がもたらされ、その偏光状態は、当該光にもたらされた位相変調量の分だけ変化する。この結果、例えば右円偏光成分の光として積層体に入射した光は、積層体の入光面から離れた位置に配置されたコレステリック液晶構造層に入射する際、右楕円偏光成分の光、あるいは直線偏光成分の光、場合によっては左円偏光成分の光に変換されている。ここで、積層体に含まれるコレステリック液晶構造層は、通常、積層体に入射する光に含まれる特定の円偏光成分の光を反射するように設計される。したがって、上述のように積層体に入射した光の偏光状態が変化してしまうと、積層体に含まれるコレステリック液晶構造層は、当該層に入射した光を所望のように反射することができない。以上により、積層体の入光面から離れた位置に配置されたコレステリック液晶構造層においては、積層体に入射した光とは偏光状態の異なる光が入射するため、当該層に入射した光を所望のように反射することができない。このため、複数のコレステリック液晶構造層を含む積層体の反射特性は、複数のコレステリック液晶構造層の積層順によって、異なったものとなる。
【００７０】
図２に示す偏光選択反射層７０は、上述のような複数のコレステリック液晶構造層を積層してなる積層体の反射特性を利用して、複数のコレステリック液晶構造層７１〜７３の積層順が、画像形成装置から射出した互いに強度の異なる複数の波長域の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を、その強度差を緩和して反射するように、決定されている。すなわち、上述のように、画像光Ｌｉは、第１波長域の光Ｌ１と第２波長域の光Ｌ２と第３波長域の光Ｌ３とで構成されており、第１波長域の光Ｌ１の強度は第２波長域の光Ｌ２の強度よりも弱く、第２波長域の光Ｌ２の強度は第３波長域の光Ｌ３の強度よりも弱い。このような強度の異なる光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を、その強度差を緩和して反射させるため、図２に示す偏光選択反射層７０において、第１コレステリック液晶構造層７１、第２コレステリック液晶構造層７２および第３コレステリック液晶構造層７３は、次のように配置されている。すなわち、第１コレステリック液晶構造層７１は、第２コレステリック液晶構造層７２よりも、画像形成装置３０から射出して偏光選択反射層７０に向かう画像光Ｌｉの入射側（入光面７０ａの側）に位置している。また、第２コレステリック液晶構造層７１は、第３コレステリック液晶構造層７３よりも、画像形成装置３０から射出して偏光選択反射層７０に向かう画像光Ｌｉの入射側（入光面７０ａの側）に位置している。ここで、偏光選択反射層７０に関する「入射側」は、画像形成装置３０から射出した画像光Ｌｉが入射する側である。
【００７１】
第１コレステリック液晶構造層７１と第２コレステリック液晶構造層７２とを上述のように配置することにより、第１コレステリック液晶構造層７１における第１波長域の光Ｌ１の反射率を、第２コレステリック液晶構造層７２における第２波長域の光Ｌ２の反射率よりも高くすることができる。この結果、第１コレステリック液晶構造層７１に入射した第１波長域の光Ｌ１の強度と、第２コレステリック液晶構造層７２に入射した第２波長域の光Ｌ２の強度と、の差よりも、第１コレステリック液晶構造層７１で反射した第１波長域の光Ｌ１の強度と、第２コレステリック液晶構造層７２で反射した第２波長域の光Ｌ２の強度と、の差を小さくすることができる。また、第２コレステリック液晶構造層７２と第３コレステリック液晶構造層７３とを上述のように配置することにより、第２コレステリック液晶構造層７２における第２波長域の光Ｌ２の反射率を、第３コレステリック液晶構造層７３における第３波長域の光Ｌ３の反射率よりも高くすることができる。この結果、第２コレステリック液晶構造層７２に入射した第２波長域の光Ｌ２の強度と、第３コレステリック液晶構造層７３に入射した第３波長域の光Ｌ３の強度と、の差よりも、第２コレステリック液晶構造層７２で反射した第２波長域の光Ｌ２の強度と、第３コレステリック液晶構造層７３で反射した第３波長域の光Ｌ３の強度と、の差を小さくすることができる。
【００７２】
このように、偏光選択反射層７０に含まれるコレステリック液晶構造層７１，７２，７３の積層順が画像光Ｌｉに含まれる第１波長域の光Ｌ１、第２波長域の光Ｌ２および第３波長域の光Ｌ３の強度に基づいて決定されていることにより、複数の波長域の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の強度差を、緩和させることができる。また、好ましくは、複数の波長域の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の強度を、均一にすることができる。
【００７３】
なお、複数のコレステリック液晶構造層の積層順によって、積層体の反射特性が変化することは、図４Ａおよび図４Ｂに明確に示されている。すなわち、図４Ａおよび図４Ｂは、図３Ａに示す積層体１７０と同様に、１／４波長位相差層１５０と、複数のコレステリック液晶構造層１７１〜１７５と、ガラス基材１６１と、を有するが、複数のコレステリック液晶構造層１７１〜１７５の積層順が異なる、という積層体の反射特性を示す。各積層体の反射特性は、積層体の１／４波長位相差層１５０に白色光を入射角３０°で入射させ、反射光を日本分光製の分光光度計Ｖ-６７０を用いて測定した。
【００７４】
図４Ａに示す積層体においては、入光側から順に、１／４波長位相差層１５０と、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７１と、６００ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７３と、５００ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７５と、６５０ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７２と、４５０ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７４と、ガラス基材１６１と、がこの順で積層されている。この積層体の反射率は、図３Ｂに示す積層体１７０の反射特性と比較して、５６０〜６００ｎｍおよび４７０〜５００ｎｍの波長域で高くなっている。これは、積層体１７０と比較して、６００ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７３および５００ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７５が、より入光側（１／４波長位相差層１５０側）に近い位置に配置されているためであると考えられる。
【００７５】
一方、図４Ｂに示す積層体においては、入光側から順に、１／４波長位相差層１５０と、６５０ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７２と、６００ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７３と、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７１と、５００ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７５と、４５０ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７４と、ガラス基材１６１と、がこの順で積層されている。この積層体の反射率は、図３Ｂに示す積層体１７０の反射特性と比較して、５６０〜６５０ｎｍの波長域で高くなっている。これは、積層体１７０と比較して、６５０ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７２および６００ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶構造層１７３が、より入光側（１／４波長位相差層１５０側）に近い位置に配置されているためであると考えられる。
【００７６】
図４Ａおよび図４Ｂから理解されるように、偏光選択反射層の複数のコレステリック液晶構造層の積層順を変更することにより、偏光選択反射層で反射される反射光の特性を所望のように調整することができる。なお、図４Ａに示すように、反射光の強度が５５０ｎｍ〜５６０ｎｍの波長域で最も高くなるように偏光選択反射層の複数のコレステリック液晶構造層の積層順を決定すると、人間の目の標準比視感度に合った反射光を得ることができる。この結果、表示装置において、高輝度で見やすい画像を得ることができる。あるいは、表示装置の消費電力を抑えることができる。
【００７７】
なお、後述する図７に示す表示装置１０において、図４Ａおよび図４Ｂに示す積層体を、１／４波長位相差層５２を備えた偏光選択反射層７０として採用し、表示装置１０が設けられた移動体本体２のフロントガラス３に投影された画像のうち、白色で表示することが意図された白色部分の輝度および色味を、コニカミノルタ製の色彩輝度計ＣＳ−１００Ａを用いて測定することにより行ったところ、次のような結果が得られた。すなわち、図４Ａに示す積層体を採用した場合、ＣＩＥ１９３１−ＸＹＺ表色系における色度座標は、ｘ＝０．３４９、ｙ＝０．４０１であり、輝度は、２，５１０［ｃｄ／ｍ２］であった。また、図４Ｂに示す積層体を採用した場合、ＣＩＥ１９３１−ＸＹＺ表色系における色度座標は、ｘ＝０．３７０、ｙ＝０．３６４であり、輝度は、２，２２０［ｃｄ／ｍ２］であった。上記の結果から、反射光の強度が５５０ｎｍ付近の波長域で最も高くなるように偏光選択反射層７０に含まれる複数のコレステリック液晶構造層の積層順を決定すると、色度のｙ値が高くなり、白色部分の緑味が強くなることが理解される。また、この場合、輝度が高くなることが理解される。一方、反射光の強度が６５０ｎｍ付近の波長域で最も高くなるように偏光選択反射層７０に含まれる複数のコレステリック液晶構造層の積層順を決定すると、色度のｘ値が高くなり、白色部分の赤味が強くなることが理解される。このように、偏光選択反射層７０の複数のコレステリック液晶構造層の積層順を変更することで、表示色度および輝度を変更することができることが確認された。
【００７８】
次に、以上の構成からなる表示装置１０の作用について説明する。
【００７９】
まず、画像形成装置３０から第１波長域の光Ｌ１、第２波長域の光Ｌ２および第３波長域の光Ｌ３を含む画像光Ｌｉが射出する。画像光Ｌｉに含まれる光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のうち、第１波長域の光Ｌ１の強度は第２波長域の光Ｌ２の強度よりも弱く、第２波長域の光Ｌ２の強度は第３波長域の光Ｌ３の強度よりも弱い。画像形成装置３０は、液晶表示装置３１である。したがって、画像光Ｌｉは、液晶表示装置３１の上偏光板３２ｃの透過軸の向きに対応した直線偏光成分の光によって構成されている。図１および図２に示すように、画像形成装置３０から射出した画像光Ｌｉは、次に、１／４波長位相差層５０を透過する。１／４波長位相差層５０は、１／４波長分の位相変調を画像光Ｌｉに対してもたらす。この結果、画像光Ｌｉの偏光状態は、一方の直線偏光から一方の円偏光、例えば右円偏光へと変換される。
【００８０】
１／４波長位相差層５０を透過した画像光Ｌｉは、選択反射板６０の偏光選択反射層７０に向かう。図２に示すように、偏光選択反射層７０は、第１コレステリック液晶構造層７１、第２コレステリック液晶構造層７２、第３コレステリック液晶構造層７３を有している。コレステリック液晶構造層は、コレステリック液晶構造を有した層であって、波長選択性および円偏光選択性を有しており、画像光Ｌｉを選択的に反射させることができる。第１コレステリック液晶構造層７１、第２コレステリック液晶構造層７２および第３コレステリック液晶構造層７３は、画像形成装置３０から射出して偏光選択反射層７０に向かう画像光Ｌｉに含まれる光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の強度に応じて、当該画像光Ｌｉの入射側からこの順で積層されている。
【００８１】
コレステリック液晶構造層７１，７２，７２のうち、上述の入射側から最も離れた位置に配置された第３コレステリック液晶構造層７３では、画像光Ｌｉに含まれる光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のうち、最も強度の強い第３波長域の光Ｌ３の右円偏光成分が反射される。また、第３コレステリック液晶構造層７３よりも上述の入射側に位置する第２コレステリック液晶構造層７２では、第３波長域の光Ｌ３よりも強度の弱い第２波長域の光Ｌ２の右円偏光成分が反射される。第２コレステリック液晶構造層７２に入射した第２波長域の光Ｌ２の強度と、第３コレステリック液晶構造層７３に入射した第３波長域の光Ｌ３の強度と、の差よりも、第２コレステリック液晶構造層７２で反射した第２波長域の光Ｌ２の強度と、第３コレステリック液晶構造層７３で反射した第３波長域の光Ｌ３の強度と、の差は小さい。さらに、第２コレステリック液晶構造層７２よりも上述の入射側に位置する第１コレステリック液晶構造層７１において、第２波長域の光Ｌ２よりも強度の弱い第１波長域の光Ｌ１の右円偏光成分が反射される。第１コレステリック液晶構造層７１に入射した第１波長域の光Ｌ１の強度と、第２コレステリック液晶構造層７２に入射した第２波長域の光Ｌ２の強度と、の差よりも、第１コレステリック液晶構造層７１で反射した第１波長域の光Ｌ１の強度と、第２コレステリック液晶構造層７２で反射した第２波長域の光Ｌ２の強度と、の差は小さい。
【００８２】
選択反射板６０で反射された画像光Ｌｉは、その後、反射手段８０で拡大反射される。反射手段８０で拡大反射された画像光Ｌｉは、透明カバー２５を通過して、表示装置１０から出射する。画像光Ｌｉは、その後フロントガラス３で反射して、観察者である運転者や操縦者に観察されるようになる。
【００８３】
また、図示された例において、最終的に観察されるようになる画像光は、一方の円偏光成分からなっている。したがって、偏光サングラスを装着した観察者によっても、画像が観察され得る。
【００８４】
以上に説明してきた上述の一実施の形態において、表示装置１０は、画像光Ｌｉを射出する画像形成装置３０と、画像光Ｌｉを反射して画像光Ｌｉの光路を変化させる偏光選択反射層７０と、を備えている。偏光選択反射層７０は、第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層７１と、第１波長とは異なる第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層７２と、を有している。ここで、画像形成装置３０から射出した画像光Ｌｉに含まれる第１波長を含む第１波長域の光Ｌ１の強度は、画像形成装置３０から射出した画像光Ｌｉに含まれる第２波長を含む第２波長域の光Ｌ２の強度よりも、弱い。そして、第１コレステリック液晶構造層７１は、第２コレステリック液晶構造層７２よりも、画像形成装置３０から射出して偏光選択反射層７０に向かう画像光Ｌｉの入射側に位置する。
【００８５】
また、偏光選択反射層７０は、第１波長および第２波長とは異なる第３波長を選択反射中心波長とする第３コレステリック液晶構造層７３を、さらに有している。ここで、画像形成装置３０から射出した画像光Ｌｉに含まれる第２波長域の光Ｌ２の強度は、画像形成装置３０から射出した画像光Ｌｉに含まれる第３波長を含む第３波長域の光Ｌ３の強度よりも、弱い。そして、第２コレステリック液晶構造層７２は、第３コレステリック液晶構造層７３よりも、画像形成装置３０から射出して偏光選択反射層７０に向かう画像光Ｌｉの入射側に位置する。
【００８６】
このような表示装置１０の偏光選択反射層７０では、画像形成装置３０から射出した画像光Ｌｉに含まれる複数の波長域の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の各々の強度に基づいて、複数のコレステリック液晶構造層７１，７２，７３の積層順が決定されている。この結果、偏光選択反射層７０において、画像光Ｌｉに含まれる互いに強度の異なる光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を、その強度差を緩和させて反射させることができる。すなわち、通常、複数のコレステリック液晶構造層からなる反射層においては、光を斜めに入射させると、当該光の入射側から離れた位置に配置されたコレステリック液晶構造層においては、当該層において反射されるべき波長域の光の反射率が低下する。したがって、第２波長域の光Ｌ２よりも強度の弱い第１波長域の光Ｌ１を反射する第１コレステリック液晶構造層７１を、第２波長域の光Ｌ２を反射する第２コレステリック液晶構造層７２よりも、画像光Ｌｉの入射側に配置することにより、第１コレステリック液晶構造層７１における第１波長域の光Ｌ１の反射率を、第２コレステリック液晶構造層７２における第２波長域の光Ｌ２の反射率よりも高くすることができる。この結果、互いに強度の異なる第１波長域の光Ｌ１と第２波長域の光Ｌ２とを、その強度差を緩和させて反射させることが可能である。すなわち、第１コレステリック液晶構造層７１に入射する第１波長域の光Ｌ１の強度と、第２コレステリック液晶構造層７２に入射する第２波長域の光Ｌ２の強度と、の差よりも、第１コレステリック液晶構造層７１で反射した第１波長域の光Ｌ１の強度と、第２コレステリック液晶構造層７２で反射した第２波長域の光Ｌ２の強度と、の差を小さくすることができる。また、第３波長域の光Ｌ３よりも強度の弱い第２波長域の光Ｌ２を反射する第２コレステリック液晶構造層７２を、第３波長域の光Ｌ３を反射する第３コレステリック液晶構造層７３よりも、画像光Ｌｉの入射側に配置することにより、第２コレステリック液晶構造層７２における第２波長域の光Ｌ２の反射率を、第３コレステリック液晶構造層７３における第３波長域の光Ｌ３の反射率よりも高くすることができる。この結果、互いに強度の異なる第２波長域の光Ｌ２と第３波長域の光Ｌ３とを、その強度差を緩和させて反射させることが可能である。すなわち、第２コレステリック液晶構造層７２に入射する第２波長域の光Ｌ２の強度と、第３コレステリック液晶構造層７３に入射する第３波長域の光Ｌ３の強度と、の差よりも、第２コレステリック液晶構造層７２で反射した第２波長域の光Ｌ２の強度と、第３コレステリック液晶構造層７３で反射した第３波長域の光Ｌ３の強度と、の差を小さくすることができる。以上により、各コレステリック液晶構造層７１，７２，７３に入射した光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の強度差を緩和させることができ、表示装置１０において、所望の色の表示を得ることが容易になる。
【００８７】
加えて、この表示装置１０では、偏光選択反射層７０は、画像光Ｌｉを反射させる一方で、画像光Ｌｉとは異なる円偏光成分の光や画像光Ｌｉとは異なる波長域の光を透過させることができる。偏光選択反射層７０をなすコレステリック液晶構造層は波長選択性を有することから、赤外線（近赤外線を含む概念）および画像光Ｌｉとは異なる波長域の可視光等、画像光Ｌｉの光路を逆向きに進むようにして表示装置１０に入射した外光Ｌｘの大部分は、偏光選択反射層７０を透過するようになる。これにより、画像形成装置３０に多くの外光Ｌｘが入射することを効果的に回避することができる。そして、画像形成装置３０が外光により加熱され損傷に至ること効果的に防止することができる。
【００８８】
また、この表示装置１０では、反射ではなく偏光選択反射層７０を透過させることによって、表示装置１０に入射した不要な光を画像形成装置３０から反らしている。したがって、不要な光が、画像光Ｌｉと同様の光路に沿って表示装置１０から出射することを効果的に防止することができる。そして、この不要な光に起因したコントラスト低下による画像劣化を効果的に回避することができる。さらに、画像形成装置３０から反らされた不要な光の多くを、偏光選択反射層７０を透過した後に回収することもできる。これにより、表示装置１０に入射した外光Ｌｘに起因する画像の劣化を、より効果的に防止することができる。
【００８９】
また、偏光選択反射層７０を作製する際、可視光波長域のうちの画像光Ｌｉの波長域に選択反射波長域を有するコレステリック液晶構造層を用意すればよい。フルカラーの表示装置１０においても、画像光Ｌｉの波長域は限られている。したがって、偏光選択反射層７０は、多数のコレステリック液晶構造層を含む必要はなく、典型的には、カラー表示の表示装置１０では選択反射波長域の異なる三つのコレステリック液晶構造層を含めば十分である。したがって、偏光選択反射層の多層化、複雑化、高額化を効果的に防止することができる。
【００９０】
さらに、円偏光成分の光によって形成された画像は、偏光サングラスを介しても視認され得る。以上のことから、本実施の形態による表示装置１０は、外光が入射し易い環境となる移動体１へ好適である。
【００９１】
また上述した一実施の形態において、表示装置１０は、画層形成装置３０から偏光選択反射層７０までの画像光Ｌｉの光路上となる位置に配置された１／４波長位相差層５０を、さらに有している。画像形成装置３０が射出する画像光Ｌｉが一方の直線偏光成分の光である場合、典型的には、画像形成装置３０が液晶表示装置３１やレーザープロジェクタ等である場合、偏光選択反射層７０迄の光路上に配置された１／４波長位相差層５０により、偏光選択反射層７０で選択的に反射されるようになる円偏光成分の光に画像光Ｌｉを変換することができる。したがって、画像形成装置３０を適宜選択しながら、上述した優れた作用効果を享受することができる。
【００９２】
さらに上述した一実施の形態において、画像形成装置３０は、一方の直線偏光成分の光からなる画像光Ｌｉを射出する。一方の直線偏光成分の光からなる画像光Ｌｉは、１／４波長位相差層５０を用いることにより、円偏光成分に変換することができる。したがって、画像形成装置３０から射出する画像光Ｌｉを、高い利用効率で使用することができる。
【００９３】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
【００９４】
例えば、図２に示す例において、基材６１のコレステリック液晶構造層７１，７２，７３とは反対側に吸収層６２を積層してもよく、当該吸収層６２によって、外光Ｌｘを筐体２０内で拡散させることなく回収し得ることを述べたが、これに限られない。外光Ｌｘの処理方法に関する他の例として、図５に示された例では、画像光Ｌｉを誘導するための誘導手段５５とは別途に、選択反射板６０を透過した外光Ｌｘを誘導するための外光誘導手段６３が設けられている。外光誘導手段６３は、光を誘導する種々の要素、例えば、レンズ、プリズム、反射鏡等を有し得る。図５に示された例において、外光誘導手段６３は、外光Ｌｘの光路を曲げる反射鏡から構成されている。この外光誘導手段６３は、外光Ｌｘを筐体２０に設けられた排出開口２２を介して、筐体２０の外部へと誘導している。ただし、この例に限られず、画像形成装置３０を冷却するために設けられた放熱フィンや、移動体本体２に設置された冷却システムに外光Ｌｘを誘導するようにしてもよい。なお、図５に示す例において、排出開口２２は、可視光透過性の蓋材２２ａによって覆われている。蓋材２２ａは、外光Ｌｘを透過することができ、且つ、筐体２０内へ粉塵等が入ることを防止している。
【００９５】
また、図６に示すように、表示装置１０が、偏光選択反射層７０で反射された画像光の光路上となる位置に配置された１／４波長位相差層５１を、さらに有するようにしてもよい。この１／４波長位相差層５１によれば、偏光選択反射層７０で反射された画像光Ｌｉを、円偏光成分から直線偏光成分の光に変換することができる。直線偏光成分の画像光Ｌｉに対しては、種々の光学アプリケーションの適用が容易となる。
【００９６】
さらに、図６に示すように、表示装置１０が、偏光選択反射層７０で反射され１／４波長位相差層５１を透過した後における画像光Ｌｉの光路上に配置された偏光子２７を更に有するようにしてもよい。偏光子２７は、吸収型偏光子２７ａおよび反射型偏光子２７ｂのいずれとしてもよい。図６に示された例では、上述した一実施の形態における透明カバー２５に代えて、筐体２０の開口２１に、吸収型偏光子２７ａ又は反射型偏光子２７ｂが設置されている。吸収型偏光子２７ａは、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波およびＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。また、反射型偏光子２７ｂは、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波およびＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｓ波）を反射させる機能を有している。
【００９７】
図６に示された例において、画像光Ｌｉは、１／４波長位相差層５１を透過することで円偏光成分から直線偏光成分へと変換される。そして、吸収型偏光子２７ａ又は反射型偏光子２７ｂを、画像光Ｌｉをなす直線偏光成分の光が透過し得るように配置すれば、画像光Ｌｉの利用効率は低下しない。また、画像光Ｌｉが、円偏光である場合よりも直線偏光（例えばＳ波）である場合の方が、フロントガラス３での反射率が高く画像光Ｌｉを有効利用し得ることが確認された。この点においても、偏光選択反射層７０で反射された画像光Ｌｉの光路上に１／４波長位相差層を設けることは有効である。
【００９８】
一方、図６に示された例において、外光Ｌｘは、その半分しか、吸収型偏光子２７ａ又は反射型偏光子２７ｂを透過することができない。したがって、画像光Ｌｉの利用効率を維持しながら、表示装置１０の筐体２０内に入射する外光Ｌｘの量を大幅に低減することができる。これにより、画像の明るさに影響を及ぼすことなく、画像形成装置３０の温度上昇および画像のコントラスト低下をさらに効果的に防止することできる。
【００９９】
なお、上述した透明カバー２５と同様に、偏光子２７に赤外線反射膜あるいは赤外線吸収膜が積層されていてもよい。
【０１００】
さらに、図７に示すように、表示装置１０が、上述した１／４波長位相差層５０に代えて、画層形成装置３０から偏光選択反射層７０までの画像光Ｌｉの光路上となり且つ偏光選択反射層７０で反射された画像光Ｌｉの光路上となる位置に配置された１／４波長位相差層５２を、さらに有するようにしてもよい。この例によれば、画像形成装置３０が射出する画像光Ｌｉが一方の直線偏光成分の光である場合、典型的には、画像形成装置３０が液晶表示装置３１やレーザープロジェクタ等である場合、偏光選択反射層７０迄の光路上に配置された１／４波長位相差層５２により、偏光選択反射層７０で選択的に反射されるようになる円偏光成分の光に画像光Ｌｉを変換することができる。また、偏光選択反射層７０で反射された画像光Ｌｉを、同一の１／４波長位相差層５２によって、直線偏光成分に再変換することが可能となる。この結果、偏光選択反射層７０で光路を調整された後における画像光Ｌｉの偏光状態を、直線偏光成分に変換することができる。直線偏光成分の画像光Ｌｉに対しては、種々の光学アプリケーションの適用が容易となる。
【０１０１】
とりわけ、図７に示された例では、１／４波長位相差層５２は、偏光選択反射層７０に積層されている。このような１／４波長位相差層５２の配置によれば、画像光Ｌｉは、偏光選択反射層７０に入射する際と偏光選択反射層７０で反射された後の二回にわたって、１／４波長位相差層５２をより確実に透過することができる。そして、１／４波長位相差層５２を偏光選択反射層７０に近接して配置することができるので、表示装置１０を小型化することができる。
【０１０２】
なお、図６に示された例と同様に、図７に示された例においても、表示装置１０が、偏光選択反射層７０で反射され１／４波長位相差層５２を透過した後における画像光Ｌｉの光路上に配置された偏光子２７（吸収型偏光子２７ａ又は反射型偏光子２７ｂ）を、さらに有するようにしてもよい。吸収型偏光子２７ａ又は反射型偏光子２７ｂを設置することで、図６を参照して既に説明したように、画像の明るさに影響を及ぼすことなく、画像形成装置３０の温度上昇および画像のコントラスト低下をさらに効果的に防止することも可能となる。
【０１０３】
さらに、上述した一実施の形態において、一方の直線偏光成分からなる画像光Ｌｉを射出する画像形成装置３０として、液晶表示装置３１を例示したが、この例に限られない。例えば、図８に示すように、レーザープロジェクタ３６を、一方の直線偏光成分からなる画像光Ｌｉを射出する画像形成装置３０として、利用可能である。図８に示されたレーザープロジェクタ３６は、レーザー光を射出するレーザー光源３７と、レーザー光の光路を経時的に変化させる走査装置３８と、走査装置で光路を調整されたレーザー光が入射するスクリーン３９と、を含んでいる。走査装置３８は、スクリーン上をレーザー光が走査するように、レーザー光の光路を調整する。スクリーン上を画素領域に区分けして、画素領域毎にレーザー光源３７からのレーザー光の射出および射出停止を制御することで、レーザー光源３７上に画像を形成する。なお、レーザー光源３７から発振されるレーザー光の偏光状態を一方の直線偏光成分に整えておくことにより、レーザープロジェクタ３６は、一方の直線偏光成分からなる画像光Ｌｉを走査装置３８から射出することができる。図８に示されたレーザープロジェクタ３６は、液晶表示装置と比較して、光源光の利用高効率が非常に高くなる点において有利である。
【０１０４】
さらに、上述した一実施の形態において、一方の直線偏光成分からなる画像光Ｌｉを射出する画像形成装置３０を用いる例を示したが、これに限られない。無偏光の画像光Ｌｉを射出する画像形成装置を使用することも可能である。無偏光の画像光Ｌｉが偏光選択反射層７０に入射した場合、画像光Ｌｉの略半分が、偏光選択反射層７０で反射される。すなわち、画像光Ｌｉの利用効率が低下するが、外光反射に起因した画像のコントラスト低下を効果的に防止し得るといった上述の作用効果を享受することができる。例えば、図８に示されたレーザープロジェクタ３６において、レーザー光源３７が偏光状態を調整されていないレーザー光を発振する場合や、図２に示された液晶表示装置３１や図８に示されたレーザープロジェクタ３６が強い拡散機能を有した部材を含む場合、無偏光の画像光Ｌｉが画像形成装置３０から射出される。
【０１０５】
また、図９に示すようなデジタルマイクロミラーデバイス４４を利用した画像形成装置４１も、特別な手段を用いなければ、無偏光の画像光Ｌｉを射出する。図９に示された画像形成装置４１は、無偏光の光を射出する光源４２と、プリズム４３と、デジタルマイクロミラーデバイス４４と、を有している。光源４２は、例えば発光ダイオードを含み、無偏光の面状光をプリズム４３に照射する。面状光は、プリズム４３を透過してデジタルマイクロミラーデバイス４４に入射する。デジタルマイクロミラーデバイス４４は、多数の微小ミラーを含むＭＥＭＳ素子であり、反射型の空間光変調器として機能する。デジタルマイクロミラーデバイス４４は、画素毎に微小ミラーの反射方向を切り替えることで、画像を形成する。デジタルマイクロミラーデバイス４４で形成された画像光Ｌｉは、プリズム４３で全反射して、誘導手段５５の選択反射板６０へと向かう。
【０１０６】
なお、図９に示された画像形成装置４１は、液晶表示装置と比較して、光源光の利用高効率が非常に高くなる点において有利である。画像光Ｌｉの略半分しか偏光選択反射層７０で反射され得なかったとしても、光源光の利用効率は全体として高くなる。
【０１０７】
さらに、無偏光の画像光Ｌｉを射出する画像形成装置３０との組み合わせにおいて、光源光の利用効率を改善する工夫が可能である。図１０に示された例では、無偏光の画像光Ｌｉを射出する画像形成装置３０を用いるとともに、偏光選択反射層７０が、右円偏光成分の光を選択反射するコレステリック液晶構造層と、左円偏光成分の光を選択反射するコレステリック液晶構造層と、の両方を含むようにしてもよい。このような例によれば、コレステリック液晶構造層の選択反射波長域内にある無偏光の画像光Ｌｉを、偏光選択反射層７０で、高反射率にて反射することができ、光源光に利用効率および表示装置１０全体のエネルギー効率を大幅に改善することができる。
【０１０８】
右円偏光成分の光を選択反射するコレステリック液晶構造層および左円偏光成分の光を選択反射するコレステリック液晶構造層は、液晶分子がなす螺旋構造の巻き方向を互いに逆向きとしている。そして、右円偏光成分の光を選択反射するコレステリック液晶構造層および左円偏光成分の光を選択反射するコレステリック液晶構造層は、螺旋構造のピッチを同一とすることで、同一の選択反射中心波長を有するようになる。図１１に示された具体例において、偏光選択反射層７０は、第１〜第６コレステリック液晶構造層７１〜７６を有している。第１〜第３のコレステリック液晶構造層７１，７２，７３は、右円偏光成分の光を選択反射し、第４〜第６のコレステリック液晶構造層７４，７５，７６は、左円偏光成分の光を選択反射する。第１コレステリック液晶構造層７１および第４コレステリック液晶構造層７４は、同一の選択反射中心波長を有し、第１波長域の光Ｌ１を選択反射する。第２コレステリック液晶構造層７２および第５コレステリック液晶構造層７５は、同一の選択反射中心波長を有し、第２波長域の光Ｌ２を選択反射する。第３コレステリック液晶構造層７３および第６コレステリック液晶構造層７６は、同一の選択反射中心波長を有し、第３波長域の光Ｌ３を選択反射する。
【０１０９】
さらに、図１０に示された例においても、表示装置１０が、偏光選択反射層７０で反射された後における画像光Ｌｉの光路上に配置された偏光子２７を更に有するようにしてもよい。偏光子２７は、吸収型偏光子２７ａおよび反射型偏光子２７ｂのいずれとしてもよい。図１２に示された例では、図１０に示された表示装置１０における透明カバー２５に代えて、筐体２０の開口２１に、吸収型偏光子２７ａ又は反射型偏光子２７ｂが設置されている。
【０１１０】
この例において、画像光Ｌｉは、偏光子２７を透過する際に、その光量を略半分落としてしまう。しかしながら、上述したように、無偏光の画像光Ｌｉを射出する画像形成装置自体のエネルギー効率が優れているため、表示装置１０全体としてのエネルギー効率も依然として高い水準となる。その一方で、図１２に示された例において、外光Ｌｘは、その半分しか、偏光子２７を透過することができない。したがって、表示装置１０の筐体２０内に入射する外光Ｌｘの量を大幅に低減することができる。これにより、画像形成装置３０の温度上昇および画像のコントラスト低下をさらに効果的に防止することできる。
【０１１１】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【０１１２】
また、上述した実施の形態およびその変形例では、偏光選択反射層７０が可視光域の光を選択的に反射しそれ以外の光（とりわけ赤外線）を透過する、いわゆるコールドミラーとして、遮熱のために使用される例について説明してきたが、これに限られない。例えば、本発明による偏光選択反射層７０は、可視光域の光を選択的に透過しそれ以外の光（とりわけ赤外線）を反射する、いわゆるホットミラーとして用いられてもよい。
【０１１３】
また、上述した実施の形態およびその変形例では、偏光選択反射層７０が画像形成装置３０からの画像光Ｌｉを反射させ、反射された画像光Ｌｉが表示装置１０における所望の表示に用いられる場合について説明してきたが、これに限られない。表示装置１０は、偏光選択反射層７０を透過した光を所望の表示に用いてもよい。この場合も、偏光選択反射層７０の複数のコレステリック液晶構造層７１，７２，７３を、画像形成装置３０から射出した画像光Ｌｉに含まれる複数の波長域の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の各々の強度に基づいて積層することにより、偏光選択反射層７０において、互いに強度の異なる複数の波長域の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を透過させる際に、その強度差を緩和させることができる。この結果、表示装置１０において、所望の色の表示を得ることが容易である。
【０１１４】
また、上述した実施の形態およびその変形例では、偏光選択反射層７０において、複数の波長域の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を反射させる際に、その強度差を緩和させる（小さくする）場合について説明してきたが、これに限られない。偏光選択反射層７０は、複数の波長域の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を反射させる際に、その強度差を変更することができるものであればよい。すなわち、偏光選択反射層７０に含まれる複数のコレステリック液晶構造層７１，７２，７３の積層順が、画像形成装置３０から射出した画像光Ｌｉに含まれる複数の波長域の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の強度差を変更するように、決定されていればよい。
【０１１５】
なお、偏光選択反射層７０の複数のコレステリック液晶構造層７１，７２，７３の積層順は、偏光選択反射層７０が複数の波長域の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を反射させてその強度差を変更する際、複数の波長域の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の強度差を大きくするように決定されていてもよい。この場合、表示装置１０において、所望の色味（例えば赤味、青味、緑味等）を有する表示を得ることができる。
【０１１６】
あるいは、偏光選択反射層７０の複数のコレステリック液晶構造層７１，７２，７３の積層順は、偏光選択反射層７０が複数の波長域の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を反射させてその強度差を変更する際、複数の波長域の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の強度の大小関係を変更するように決定されていてもよい。例えば、図１および図２に示す例において、偏光選択反射層７０は、第１波長域の光Ｌ１の強度が第２波長域の光Ｌ２および第３波長域の光Ｌ３の強度よりも強くなるように、光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を反射してもよい。すなわち、そのように偏光選択反射層７０の複数のコレステリック液晶構造層７１，７２，７３の積層順が決定されていてもよい。あるいは、図１および図２に示す例において、偏光選択反射層７０は、第２波長域の光Ｌ２の強度が第１波長域の光Ｌ１および第３波長域の光Ｌ３の強度よりも強くなるように、光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を反射してもよい。すなわち、そのように偏光選択反射層７０の複数のコレステリック液晶構造層７１，７２，７３の積層順が決定されていてもよい。これらの場合も、表示装置１０において、所望の色味（例えば赤味、青味、緑味等）を有する表示を得ることができる。
【０１１７】
また、上述した実施の形態およびその変形例では、偏光選択反射層７０が表示装置１０に用いられる場合について説明してきたが、これに限られない。例えば偏光選択反射層７０は、照明装置に用いられてもよい。この場合、偏光選択反射層７０は、照明装置の光源（あるいは画像形成装置）から射出した複数の波長域の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を反射させる際に、その強度差を緩和あるいは変更させて、白色光などの所望の色の反射光を提供するものであってもよい。このような偏光選択反射層７０によれば、所望の色の照明を得ることが容易である。
【０１１８】
上述の照明装置は、照明光を射出する光源と、光源から射出した照明光を反射して照明光の光路を変化させる偏光選択反射層と、を備えている。そして、偏光選択反射層は、第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層と、第１波長とは異なる第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層と、を有している。また、光源から射出した照明光は、第１波長を含む第１波長域の光と、第２波長を含む第２波長域の光と、を含んでいる。
【０１１９】
この場合、照明光に含まれる第１波長域の光の強度及び照明光に含まれる第２波長域の光の強度に基づき、偏光選択反射層に含まれる第１コレステリック液晶構造層及び第２コレステリック液晶構造層の積層順が決定されてもよい。
【０１２０】
例えば、光源から射出した光に含まれる第１波長を含む第１波長域の光の強度は、光源から射出した光に含まれる第２波長を含む第２波長域の光の強度よりも、弱く、第１コレステリック液晶構造層は、第２コレステリック液晶構造層よりも、光源から射出して偏光選択反射層に向かう照明光の入射側に位置している。
【０１２１】
このような照明装置の偏光選択反射層では、光源から射出した照明光に含まれる複数の波長域の光の各々の強度に基づいて、複数のコレステリック液晶構造層の積層順が決定されている。この結果、偏光選択反射層において、照明光に含まれる互いに強度の異なる複数の波長域の光を、その強度差を緩和させて反射させることができる。すなわち、第１コレステリック液晶構造層に入射する第１波長域の光の強度と、第２コレステリック液晶構造層に入射する第２波長域の光の強度と、の差よりも、第１コレステリック液晶構造層で反射した第１波長域の光の強度と、第２コレステリック液晶構造層で反射した第２波長域の光の強度と、の差を小さくすることができる。
【０１２２】
あるいは、照明装置は、照明光を射出する光源と、光源から射出した照明光を反射して前記照明光の光路を変化させる偏光選択反射層と、を備えている。偏光選択反射層は、第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層と、第１波長とは異なる第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層と、を有している。そして、光源から射出した光に含まれる第１波長を含む第１波長域の光および光源から射出した光に含まれる第２波長を含む第２波長域の光の強度差を変更するように、偏光選択反射層に含まれる第１コレステリック液晶構造層および第２コレステリック液晶構造層の積層順が決定されている。
【０１２３】
この場合、偏光選択反射層の複数のコレステリック液晶構造層の積層順は、偏光選択反射層が複数の波長域の光を反射させてその強度差を変更する際、複数の波長域の光の強度差を大きくするように、決定されていてもよい。あるいは、偏光選択反射層の複数のコレステリック液晶構造層の積層順は、偏光選択反射層が複数の波長域の光を反射させてその強度差を変更する際、複数の波長域の光の強度の大小関係を変更するように、決定されていてもよい。これらの場合、所望の色味（例えば赤味、青味、緑味等）を有する照明を得ることができる。
【０１２４】
あるいは、上述した実施の形態およびその変形例による反射板６０は、入光面７０ａを有し、前記入光面７０ａに入射した第１波長を含む第１波長域の光Ｌ１および第１波長とは異なる第２波長を含む第２波長域の光Ｌ２を反射して、第１波長域の光Ｌ１および第２波長域の光Ｌ２の光路を変化させる偏光選択反射層７０を含む反射板６０である。そして、偏光選択反射層７０は、第１波長を選択反射中心波長とする第１コレステリック液晶構造層７１と、第２波長を選択反射中心波長とする第２コレステリック液晶構造層７２と、を有し、偏光選択反射層７０に含まれる第１コレステリック液晶構造層７１および第２コレステリック液晶構造層７２の入光面７０ａの側からの積層順は、第１波長域の光Ｌ１および第２波長域の光Ｌ２の強度に基づいて決定されている。
【０１２５】
この場合、偏光選択反射層７０に含まれる前記第１コレステリック液晶構造層および前記第２コレステリック液晶構造層の前記入光面７０ａの側からの積層順は、第１波長域の光Ｌ１および第２波長域の光Ｌ２の強度差を変更するように決定されていてもよい。
【０１２６】
このような反射板６０を用いた表示装置１０や照明装置では、反射板６０の偏光選択反射層７０で複数の波長域の光を反射させてその強度差を変更することができる。この結果、所望の色味（例えば赤味、青味、緑味等）を有する表示または照明を得ることができる。なお、反射板６０には、入光面７０ａを示すマーク（図形や文字、凹凸等）等が付与されていてもよい。
【符号の説明】
【０１２７】
Ｌｉ    画像光
Ｌ１    第１波長域の光
Ｌ２    第２波長域の光
Ｌ３    第３波長域の光
Ｌｘ    外光
１      移動体
２      移動体本体
３      フロントガラス
４      ダッシュボード
４ａ    開口
１０    表示装置
２０    筐体
２１    開口
２２    排出開口
２５    透明カバー
３０    画像形成装置
３１    液晶表示装置
３２    液晶表示パネル
３２ａ  下偏光板
３２ｂ  液晶セル
３２ｃ  上偏光板
３３    面光源装置
３６    レーザープロジェクタ
３７    レーザー光源
３８    走査装置
３９    スクリーン
４１    画像形成装置
４２    光源
４３    プリズム
４４    デジタルマイクロミラーデバイス
５０    １／４波長位相差層
５１    １／４波長位相差層
５２    １／４波長位相差層
５５    誘導手段
６０    選択反射板
６１    基材
６２    吸収層
７０    偏光選択反射層
７１    第１コレステリック液晶構造層
７２    第２コレステリック液晶構造層
７３    第３コレステリック液晶構造層
７４    第４コレステリック液晶構造層
７５    第５コレステリック液晶構造層
７６    第６コレステリック液晶構造層
８０    反射手段
８１    凹面鏡
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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