(57)【要約】【課題】投影スクリーンの両面において、明るい環境光の下でも映像を鮮明に表示することができる投影スクリーン及びそれを備えた投影システムを提供する。【解決手段】投影スクリーン１０−１は、特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層１１と、偏光選択反射層１１を透過した透過光を拡散させるための凹凸部を有する拡散層４０とを備えている。投影機２１は、所望の映像を構成する画素に対応する投影スクリーン１０−１上の領域に、少なくとも２種類の偏光成分の光を投射する。投影機２１から投射された右円偏光３１Ｒは、偏光選択反射層１１の内部で拡散反射され、観察者５０側に拡散反射光３３による映像を表示する。投影機２１から投射された左円偏光３１Ｌは、偏光選択反射層１１を透過した後、拡散層４０の凹凸部で拡散され、観察者５０Ａ側に拡散光３３Ａによる映像を表示する。【選択図】図１０
2005156690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の偏光成分の光を選択的に反射する偏光選択反射層を備えた投影スクリーンに、投影機から映像光を投射する投影システムにおいて、
特定の偏光成分の第１映像光と、前記第１映像光とは異なる偏光成分の第２映像光と、を投射する少なくとも１つの投影機と、
前記第１映像光を、その一面側に拡散反射する前記偏光選択反射層と、
前記偏光選択反射層と少なくとも一部が重なり合うように配置され、前記偏光選択反射層を透過した前記第２映像光を、その他面側に拡散する拡散層と、
を備え、
前記投影スクリーンの両面に、映像が表示されること、
を特徴とする投影システム。
【請求項２】
請求項１に記載の投影システムにおいて、
前記投影機は、一面側に複数配置され、
前記偏光選択反射層の一面側に、前記第１映像光を投射し、
前記偏光選択反射層の他面側に、前記第２映像光を投射すること、
を特徴とする投影システム。
【請求項３】
請求項１に記載の投影システムにおいて、
前記投影機は、一面側に単数配置され、
前記偏光選択反射層の一面側に、前記第１映像光を投射し、
前記偏光選択反射層の他面側に、前記第２映像光を投射すること、
を特徴とする投影システム。
【請求項４】
特定の偏光成分の光を選択的に反射する偏光選択反射層を備えた投影スクリーンにおいて、
特定の偏光成分の第１映像光を、その一面側に拡散反射する偏光選択反射層と、
前記偏光選択反射層と少なくとも一部が重なり合うように配置され、前記偏光選択反射層を透過した前記第１映像光とは異なる偏光成分の第２映像光を、その他面側に拡散する拡散層と、
を備えた投影スクリーン。
【請求項５】
請求項４に記載の投影スクリーンにおいて、
前記拡散層は、その表面に凹凸部を有すること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の投影スクリーンにおいて、
前記拡散層は、少なくとも１種類の透光性微粒子を含む透光性樹脂であって、
前記透光性微粒子は、前記透光性樹脂の表面から突出していること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項７】
請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、
前記偏光選択反射層と前記拡散層との間に、半透明層をさらに備えたこと、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項８】
請求項４から請求項７までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、
前記偏光選択反射層は、コレステリック液晶構造を有し、前記コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、前記特定の偏光成分の光を拡散させること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項９】
請求項８に記載の投影スクリーンにおいて、
前記コレステリック液晶構造は、螺旋軸の方向が異なる複数の螺旋構造領域を含むこと、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項１０】
請求項４から請求項９までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、
前記特定の偏光成分の光は、右円偏光又は左円偏光であること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項１１】
請求項４から請求項７までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、
前記特定の偏光成分の光は、片方の直線偏光であること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項１２】
請求項４から請求項１１までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、
前記偏光選択反射層は、前記特定の偏光成分の光を反射する偏光反射層と、前記偏光反射層により反射された光を拡散する拡散要素とからなること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項１３】
請求項４から請求項１１までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、
前記偏光選択反射層は、それ自体で拡散性を有すること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項１４】
請求項４から請求項１３までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、
前記偏光選択反射層は、可視光域の一部のみをカバーする特定の波長域の光を選択的に反射すること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項１５】
請求項４から請求項１４までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、
前記偏光選択反射層は、当該偏光選択反射層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４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ及び５８０〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を選択的に反射すること、
を特徴とする投影スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影機により投影スクリーン上に映像光を投射して映像を表示する投影システムに係り、とりわけ、映像を鮮明に表示することが可能な視認性に優れた投影スクリーン及びそれを備えた投影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の投影システムとしては、投影機により投射された映像光を投影スクリーン上に映し出し、その反射光を観察者が映像として観察するものが一般的である。
【０００３】
このような従来の投影システムで用いられる投影スクリーンとしては、白色の紙材や布材の他、プラスチックフィルム上に光を白色散乱するインキを塗装したものなどが一般に用いられている。また、より高品質な投影スクリーンとして、ビーズやパールなどを練りこんだ散乱層を含み、この散乱層によって映像光の散乱状態を制御するものが市販されている。
【０００４】
ところで、近年では、投影機本体の小型化や価格の低下などに伴って、ホームシアターなどの家庭用途の需要が増加してきており、投影システムが一般家庭で用いられることが多くなってきている。この場合、投影システムは家庭のリビングスペースなどに設置されることが多いが、このような場所は通常、外光や照明光などの環境光が入りやすい設計となっている。このため、家庭用途の投影システムで用いられる投影スクリーンとしては、明るい環境光の下でも良好な映像表示を実現することが可能なものが望まれている。
【０００５】
しかしながら、上述した従来の投影スクリーンでは、外光や照明光などの環境光についても映像光と同様に反射してしまうので、明るい環境光の下で良好な映像表示を実現することが困難であるという問題がある。
【０００６】
具体的には、従来の投影システムでは、投影スクリーン上に投射される投影機からの投射光（映像光）の強度差によって映像の濃淡が作り出されており、例えば、黒地に白の絵を映し出すような場合には、投射光が投影スクリーンに当たる部分が白、それ以外の部分が黒となり、このような白黒の明るさの差により映像の濃淡が作り出されている。この場合、良好な映像表示を実現するためには、白表示の部分をより明るくし、黒表示の部分をより暗くして、コントラスト差を大きくする必要がある。
【０００７】
しかしながら、上述した従来の投影スクリーンでは、外光や照明光などの環境光を映像光との区別なく反射してしまうので、白表示の部分及び黒表示の部分の両方が明るくなり、白黒の明るさの差が小さくなってしまう。このため、上述した従来の投影スクリーンでは、部屋を暗くするための手段や環境などを用いて外光や照明光などの環境光の影響を抑えない限り、良好な映像表示を実現することが困難であるという問題がある。
【０００８】
このような背景の下で、従来から、明るい環境光の下でも良好な映像表示を実現することが可能な投影スクリーンが研究されており、例えばホログラムを利用したものや、偏光分離層を利用したものなどが提案されている（特許文献１及び２参照）。
【０００９】
しかしながら、上述した従来の投影スクリーンのうち、ホログラムを利用した投影スクリーンでは、散乱効果を制御して白表示の部分をより明るくすることができ、明るい環境光の下で比較的良好な映像表示を実現することができるものの、ホログラムは、波長選択性はあるものの、偏光選択性を有しておらず、一定の限度でしか映像を鮮明に表示することができないという問題がある。また、ホログラムを利用した投影スクリーンでは、製造上の問題から大画面化が困難であるという問題がある。さらに、ホログラムを利用した投影スクリーンでは、偏光選択性がないという問題もある。
【００１０】
一方、偏光分離層を利用した投影スクリーンでは、白表示の部分を明るくしつつ、黒表示の部分をより暗くすることが可能であり、ホログラムを利用したものに比べて、明るい環境光の下で映像を鮮明に表示することができる。
【００１１】
具体的には、上記特許文献１には、映像光に含まれる赤色、緑色及び青色の各色の光（右円偏光又は左円偏光）を反射するコレステリック液晶を用い、コレステリック液晶の円偏光分離機能により環境光の略半分を反射させないようにする投影スクリーンが記載されている。
【００１２】
しかしながら、上記特許文献１に記載された投影スクリーンでは、コレステリック液晶がプラーナー配向状態となっているので、このようなコレステリック液晶により光を反射させた場合には光の反射が鏡面反射となり、光を映像として視認することが困難である。すなわち、光を映像として視認するためには反射光に散乱効果が与えられている必要があるが、上記特許文献１に記載された投影スクリーンではこの点についての考慮が全くなされていない。
【００１３】
一方、上記特許文献２には、拡散性を有する多層反射性偏光材などを反射性偏光要素として用いる投影スクリーンであって、多層反射性偏光材などの偏光分離機能により環境光の一部を反射させないようにするとともに、多層反射性偏光材を構成する屈折率の異なる材料の界面反射、又は、多層反射性偏光材とは別に設けられた拡散要素により、反射光に散乱効果を与えるものが記載されている。
また、上記特許文献２には、コレステリック反射性偏光材などを反射性偏光要素として用いる投影スクリーンであって、この反射性偏光要素と拡散要素とを組み合わせて用い、コレステリック反射性偏光材などの偏光分離機能により環境光の一部を反射させないようにするとともに、コレステリック反射性偏光材とは別に設けられた拡散要素により反射光に散乱効果を与えるものが記載されている。
【００１４】
すなわち、上記特許文献２に記載された偏光分離層を用いた投影スクリーンでは、投影機から投射される映像光や環境光の偏光状態を考慮して、特定の偏光成分の光を拡散反射（反射光に散乱効果を与えること）することにより、映像の視認性を向上させようとしている。
【００１５】
また、上記特許文献２に記載された投影スクリーンは、拡散要素とは反対側の偏光分離層の一面上に、光吸収要素を備えている。この光吸収要素は、例えば、偏光分離層の偏光分離機能により偏光分離層を透過した光（透過光）を吸収するので、透過光が観察者に観察され、投影機（プロジェクター等）の光源光が映り込んでしまうことを防止している。
【００１６】
しかしながら、上述した偏光分離層を備えた投影スクリーンでは、透過光を映像光として利用することは考慮していない。そのため、投影スクリーンは、使用時において、その観察側（すなわち、片面側）に映像を表示するための用途に限定されていた。
具体的には、多くの観察者が集まる場所（例えば、催し物が開催される広場、美術館等）に投影スクリーンを設置する場合には、投影スクリーンは、多くの観察者が投影スクリーンに表示される所望の映像（文字情報等を含む）を観察できるように、例えば、壁際等に設置する必要があった。
【００１７】
また、上述した投影スクリーンでは、投影機から投射された映像光が、投影スクリーンの片面側でのみ拡散反射され、この片面側でのみ映像、文字情報等が表示される。このため、１つの投影スクリーンから得られる映像、文字情報等は、投影スクリーンの片面側に限定されていた。
【特許文献１】特開平５−１０７６６０号公報
【特許文献２】特開２００２−５４０４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の課題は、投影スクリーンの両面において、明るい環境光の下でも映像を鮮明に表示することができる投影スクリーン及びそれを備えた投影システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、特定の偏光成分の光を選択的に反射する偏光選択反射層を備えた投影スクリーンに、投影機から映像光を投射する投影システムにおいて、特定の偏光成分の第１映像光と、前記第１映像光とは異なる偏光成分の第２映像光と、を投射する少なくとも１つの投影機と、前記第１映像光を、その一面側に拡散反射する前記偏光選択反射層と、前記偏光選択反射層と少なくとも一部が重なり合うように配置され、前記偏光選択反射層を透過した前記第２映像光を、その他面側に拡散する拡散層と、を備え、前記投影スクリーンの両面に、映像が表示されること、を特徴とする投影システムである。
【００２０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の投影システムにおいて、前記投影機は、一面側に複数配置され、前記偏光選択反射層の一面側に、前記第１映像光を投射し、前記偏光選択反射層の他面側に、前記第２映像光を投射すること、を特徴とする投影システムである。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項１に記載の投影システムにおいて、前記投影機は、一面側に単数配置され、前記偏光選択反射層の一面側に、前記第１映像光を投射し、前記偏光選択反射層の他面側に、前記第２映像光を投射すること、を特徴とする投影システムである。
【００２２】
請求項４の発明は、特定の偏光成分の光を選択的に反射する偏光選択反射層を備えた投影スクリーンにおいて、特定の偏光成分の第１映像光を、その一面側に拡散反射する偏光選択反射層と、前記偏光選択反射層と少なくとも一部が重なり合うように配置され、前記偏光選択反射層を透過した前記第１映像光とは異なる偏光成分の第２映像光を、その他面側に拡散する拡散層と、を備えた投影スクリーンである。
【００２３】
請求項５の発明は、請求項４に記載の投影スクリーンにおいて、前記拡散層は、その表面に凹凸部を有すること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００２４】
請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載の投影スクリーンにおいて、前記拡散層は、少なくとも１種類の透光性微粒子を含む透光性樹脂であって、前記透光性微粒子は、前記透光性樹脂の表面から突出していること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００２５】
請求項７の発明は、請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、前記偏光選択反射層と前記拡散層との間に、半透明層をさらに備えたこと、を特徴とする投影スクリーンである。
【００２６】
請求項８の発明は、請求項４から請求項７までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、前記偏光選択反射層は、コレステリック液晶構造を有し、前記コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、前記特定の偏光成分の光を拡散させること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００２７】
請求項９の発明は、請求項８に記載の投影スクリーンにおいて、前記コレステリック液晶構造は、螺旋軸の方向が異なる複数の螺旋構造領域を含むこと、を特徴とする投影スクリーンである。
【００２８】
請求項１０の発明は、請求項４から請求項９までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、前記特定の偏光成分の光は、右円偏光又は左円偏光であること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００２９】
請求項１１の発明は、請求項４から請求項７までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、前記特定の偏光成分の光は、片方の直線偏光であること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００３０】
請求項１２の発明は、請求項４から請求項１１までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、前記偏光選択反射層は、前記特定の偏光成分の光を反射する偏光反射層と、前記偏光反射層により反射された光を拡散する拡散要素とからなること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００３１】
請求項１３の発明は、請求項４から請求項１１までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、前記偏光選択反射層は、それ自体で拡散性を有すること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００３２】
請求項１４の発明は、請求項４から請求項１３までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、前記偏光選択反射層は、可視光域の一部のみをカバーする特定の波長域の光を選択的に反射すること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００３３】
請求項１５の発明は、請求項４から請求項１４までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、前記偏光選択反射層は、当該偏光選択反射層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４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ及び５８０〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を選択的に反射すること、を特徴とする投影スクリーンである。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の投影スクリーン及びそれを備えた投影システムは、（１）特定の偏光成分の第１映像光と、第１映像光とは異なる偏光成分の第２映像光と、を投影スクリーンに投射する少なくとも１つの投影機と、第１映像光を、その一面側に拡散反射する偏光選択反射層と、偏光選択反射層と少なくとも一部が重なり合うように配置され、偏光選択反射層を透過した第２映像光を、その他面側に拡散する拡散層と、を備えるので、偏光選択反射層の一面側には、偏光選択反射層で拡散反射された第１映像光による映像を表示でき、さらに、偏光選択反射層の他面側には、拡散層で拡散反射された第２映像光による映像を表示できる。
したがって、この投影システムによれば、投影スクリーンの両面に、映像を視認性よく表示することができる。
【００３５】
（２）投影機は、偏光選択反射層の他面側に複数配置され、偏光選択反射層の一面側に、第１映像光を投射し、偏光選択反射層の他面側に、第２映像光を投射するので、偏光選択反射層の一面側には第１映像光による映像が表示され、同じく、偏光選択反射層の他面側には第２映像光による映像が表示される。
したがって、この投影スクリーンに、複数の投影機を組み合わせた投影システムによれば、投影スクリーンの両面に映像を表示することができる。
【００３６】
（３）投影機は、偏光選択反射層の他面側に単数配置され、偏光選択反射層の一面側に、第１映像光を投射し、偏光選択反射層の他面側に、第２映像光を投射するので、偏光選択反射層の一面側には第１映像光による映像が表示され、同じく、偏光選択反射層の他面側には第２映像光による映像が表示される。
したがって、この投影スクリーンに、単数の投影機を組み合わせた投影システムによれば、投影スクリーンの両面に映像を表示することができる。
【００３７】
（４）投影スクリーンは、特定の偏光成分の第１映像光を、その一面側に拡散反射する偏光選択反射層と、偏光選択反射層と少なくとも一部が重なり合うように配置され、偏光選択反射層を透過した第１映像光とは異なる偏光成分の第２映像光を、その他面側に拡散する拡散層と、を備えるので、偏光選択反射層の一面側には、偏光選択反射層で拡散反射された第１映像光による映像を表示でき、さらに、偏光選択反射層の他面側には、拡散層で拡散反射された第２映像光による映像を表示できる。
したがって、この投影スクリーンに、第１映像光と第２映像光とを投射した場合には、投影スクリーンの両面に、映像を視認性よく表示することができる。
【００３８】
（５）拡散層は、その表面に凹凸部を有するので、第２映像光を偏光選択反射層の他面側に拡散させ、投影スクリーンの他面側において、映像を視認性よく表示することができる。なお、凹凸部は、いわゆるマット形状であり、この凹凸の高さは、数μ〜数百μｍ（例えば、１〜１０００μｍ）が好ましく、通常は、サンドブラスト法等により、表面を荒らして凹凸形状が形成される。
【００３９】
（６）拡散層は、少なくとも１種類の透光性微粒子を含む透光性樹脂であって、透光性微粒子は、透光性樹脂の表面から突出しているので、拡散層のヘイズ値が高い場合であっても透過鮮明度を低下させることなく、表面のシンチレーション（ぎらつき）を防止することができ、また、拡散層のヘイズ値が低い場合には、さらに高い透過鮮明度を維持した状態で、表面のぎらつきを防止することができるので、第２映像光を拡散させ、投影スクリーンの他面側に、映像を視認性よく表示することができる。
【００４０】
（７）偏光選択反射層と拡散層の間に、半透明層を設けたので、投影スクリーンの両面に表示される第１映像光及び第２映像光による映像の黒表示時に、黒をより黒らしく表示でき、特に、環境光（外光、照明光等）による視認性の低下を防止できる。
【００４１】
（８）偏光選択反射層は、コレステリック液晶構造を有し、コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、特定の偏光成分の光を拡散させるので、観察側に拡散要素を設ける必要がない。
具体的には、反射性偏光要素の観察者側に拡散要素が設けられている場合には、反射性偏光要素に入射する前に光が拡散要素を透過し、その偏光状態が乱されてしまう（これを「消偏」という）。
ここで、拡散要素を透過する光には環境光（外光など）と映像光の２種類があるが、環境光の偏光状態が拡散要素により乱された場合には、反射性偏光要素で本来透過されるべき光が消偏によって反射性偏光要素で反射される成分に変換されてしまい、不要な光として反射性偏光要素で反射されてしまう。
また、映像光の偏光状態が拡散要素により乱された場合には、反射性偏光要素で本来反射されるべき光が消偏によって反射性偏光要素で反射されない成分に変換されてしまい、反射性偏光要素を透過してしまう。このような２つの現象により、本来の偏光分離機能が損なわれてしまい、映像の視認性を十分に向上させることができない。
【００４２】
（９）コレステリック液晶構造は、螺旋軸の方向が異なる複数の螺旋構造領域を含むようにしたので、偏光選択反射層を透過する環境光や映像光について、上述したような「消偏」の問題は起こらず、偏光選択反射層の本来の偏光分離機能を維持しつつ、映像の視認性を向上させることができる。
具体的には、偏光選択反射層においては、コレステリック液晶構造が構造的な不均一性を有し、例えば、コレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域の螺旋軸の方向がばらついたりしているので、映像光が鏡面反射でなく拡散反射され、映像が視認しやすくなる。なおこのとき、偏光選択反射層は、コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、選択的に反射される光を拡散させるので、特定の偏光成分の光を拡散させながら反射する一方で、その他の光については拡散させずに透過させることができる。
【００４３】
（１０）特定の偏光成分の光は、右円偏光又は左円偏光であるので、偏光選択反射層の偏光分離特性により、特定の偏光成分の光（例えば右円偏光）のみを選択的に反射するので、偏光特性のない外光や照明光などの環境光を偏光選択反射層で約５０％しか反射しないようにすることができる。
このため、白表示など明表示の部分の明るさが同じ場合でも、黒表示などの暗表示の部分の明るさを略半分にして、映像のコントラストを略２倍にすることができる。なおこのとき、投射された映像光が、偏光選択反射層で選択的に反射される光の偏光成分と同一の偏光成分の光（例えば右円偏光）を主として含むようにすれば、投射された映像光を偏光選択反射層で略１００％反射することができ、映像光を効率的に反射することができる。
【００４４】
（１１）特定の偏光成分の光は、片方の直線偏光（Ｐ偏光又はＳ偏光）であるので、投影機が直線偏光を出射する場合には、その直線偏光の方向に偏光分離特性を合わせることにより、映像を明るく表示することができる。
具体的には、特定の偏光成分の光は、Ｐ偏光又はＳ偏光であるので、偏光選択反射層の偏光分離特性により、特定の偏光成分の光（例えばＰ偏光）のみを選択的に反射するので、偏光特性のない外光や照明光などの環境光を偏光選択反射層で約５０％しか反射しないようにすることができる。
このため、白表示など明表示の部分の明るさが同じ場合でも、黒表示などの暗表示の部分の明るさを略半分にして、映像のコントラストを略２倍にすることができる。なおこのとき、投射された映像光が、偏光選択反射層で選択的に反射される光の偏光成分と同一の偏光成分の光（例えばＰ偏光）を主として含むようにすれば、投射された映像光を偏光選択反射層で略１００％反射することができ、映像光を効率的に反射することができる。
【００４５】
（１２）偏光選択反射層は、特定の偏光成分の光を反射する偏光反射層と、偏光反射層により反射された光を拡散する拡散要素とからなるので、偏光分離特性と拡散特性とを独立させ、それぞれの特性の制御を容易に行うことができる。
【００４６】
（１３）偏光選択反射層は、それ自体で拡散性を有することにより、入射光の偏光状態を乱さないため強い反射強度が得られる。
これに対して、反射性偏光要素の観察者側に拡散要素が設けられている場合には、上述した「消偏」の問題が生じ、反射性偏光要素の本来の偏光分離機能が損なわれてしまい、映像の視認性を十分に向上させることができない。
【００４７】
（１４）偏光選択反射層は、可視光域の一部のみをカバーする特定の波長域の光を選択的に反射するようにしたので、外光や照明光などの環境光の影響をさらに抑えて映像のコントラストを高めることができ、映像の視認性をより向上させることができる。
【００４８】
（１５）偏光選択反射層は、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４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ及び５８０〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を選択的に反射するようにしたので、投影スクリーンの反射帯域を、映像光の波長域に対応させることができる。
具体的には、投影スクリーン上に映像光を投射する投影機は、光の三原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長域の光によりカラー表示を実現しており、例えば、投影スクリーン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４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ及び５８０〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を投射している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
投影スクリーンの両面において、明るい環境光の下でも映像を鮮明に表示するという目的を、特定の偏光成分の第１映像光（例えば、右円偏光）と、第１映像光とは異なる偏光成分の第２映像光（例えば、左円偏光）とを投影スクリーンに投射する少なくとも１つの投影機と、第１映像光を、その一面側に拡散反射する偏光選択反射層と、偏光選択反射層を透過した第２映像光を、その他面側に拡散する拡散層とを備えた投影システムを構築することにより、実現した。
【実施例】
【００５０】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
投影スクリーン
まず、図１により、本発明の１実施例に係る投影スクリーンの基本構造について説明する。
【００５１】
図１に示すように、投影スクリーン１０は、本実施例に係る投影スクリーン１０−１（図１０参照）の基本構造を含む。投影スクリーン１０は、観察者側（図面の上方側）から投射された映像光を反射して映像を表示するものであり、特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層１１と、偏光選択反射層１１を支持する支持基材１２とを備えている。
なお、投影スクリーン１０−１は、例えば、偏光選択反射層１１と、この偏光選択反射層１１と少なくとも一部が重なり合うように配置された拡散層４０とを備えたものであって、詳細は後述する。さらに、投影スクリーン１０を基本構造としない場合についても、詳細は後述する。
【００５２】
このうち、偏光選択反射層１１は、コレステリック規則性を示す液晶性組成物からなり、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っている。
【００５３】
そして、偏光選択反射層１１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、偏光選択反射層１１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（右円偏光及び左円偏光）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。
【００５４】
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。
【００５５】
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）
【００５６】
すなわち、図１において、投影スクリーン１０の観察者側から入射する無偏光状態の光（選択反射波長域内の右円偏光３１Ｒ及び左円偏光３１Ｌ、選択反射波長域外の右円偏光３２Ｒ及び左円偏光３２Ｌ）は、上述したような偏光分離特性に従って、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３１Ｒ）が反射光３３として反射され、その他の光（例えば選択反射波長域内の左円偏光３１Ｌ、選択反射波長域外の右円偏光３２Ｒ及び左円偏光３２Ｌ）が透過される。
【００５７】
なお、このような偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造は、図２(a)に示すように、螺旋軸Ｌの方向が異なる複数の螺旋構造領域３０を含んでいる。そして、このようなコレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、選択的に反射される光（反射光３３）を拡散させるようになっている。ここで、コレステリック液晶構造が構造的な不均一性を有する状態とは、コレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向がばらついた状態の他、ネマチックレイヤー面（液晶分子のダイレクターがＸＹ方向で同一である面）の少なくとも一部が偏光選択反射層１１の面に対して平行でないような状態（染色処理したコレステリック液晶構造膜の断面ＴＥＭ写真を撮ったときに濃淡パターンで現われる層の１つながりの曲線が基板面と平行でない状態）や、コレステリック液晶からなる微粒子を顔料として分散させた状態などをいう。また、このようなコレステリック液晶構造の構造的な不均一性に生じる「拡散」とは、投影スクリーン１０で反射された反射光（映像光）を観察者が映像として認識することができる程度に拡げたり散乱させたりすることをいう。
【００５８】
これに対し、一般的なコレステリック液晶構造は、プラーナー配向状態となっており、図２(b)に示すように、コレステリック液晶構造に含まれる各螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向は全て層の厚さ方向に一様に平行に延びており、選択的に反射される光（反射光３６）は鏡面反射される。
【００５９】
なお、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域３０は、可視光域（例えば、４００〜７００ｎｍの波長域）の一部のみをカバーする特定の波長域の光を選択的に反射するように、特定の螺旋ピッチ長を有していることが好ましい。より具体的には、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造は、液晶プロジェクターなどの投影機により投射される映像光の波長域に対応する波長域の光のみを選択的に反射するように、不連続的に異なる少なくとも２種類以上の螺旋ピッチ長を有していることが好ましい。なお、投影機は一般に、光の三原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長域の光によりカラー表示を実現しているので、例えば、偏光選択反射層１１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４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ及び５８０〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を選択的に反射するように、コレステリック液晶構造の螺旋ピッチ長を決定するようにするとよい。
【００６０】
なお、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長域として用いられる、４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ及び５８０〜６２０ｎｍは、光の三原色によって白色を表現するディスプレイに用いられるカラーフィルターや光源などの波長域として一般的なものである。ここで、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各色は特定の波長（例えば緑色（Ｇ）は代表的なものでは５５０ｎｍ）にピークを持つ輝線として表される。しかしながら、このような輝線にはある程度の幅があり、また、装置の設計や光源の種類などによって波長に差があることから、各色について、３０〜４０ｎｍの波長バンド幅を持つことが好ましい。なお、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各色の波長域を上述した範囲以外に設定した場合には、白色を表現することができず、白色が、黄味がかった白色や赤味がかった白色などになってしまう。
【００６１】
ここで、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長域が互いに独立した選択反射波長域として表される場合には、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造は、不連続的に異なる３種類の螺旋ピッチ長を有することが好ましい。なお、赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）の波長域は一つの螺旋ピッチ長での選択反射波長域の波長バンド幅に含まれる場合があるが、この場合には、コレステリック液晶構造は、不連続的に異なる２種類の螺旋ピッチ長を有することが好ましい。
【００６２】
なお、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造が不連続的に異なる２種類以上の螺旋ピッチ長を有する場合には、偏光選択反射層１１は、螺旋ピッチ長が互いに異なる少なくとも２層以上の部分選択反射層を互いに積層することにより構成することができる。具体的には、図３に示すように、青色（Ｂ）の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層１１ａと、緑色（Ｇ）の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層１１ｂと、赤色（Ｒ）の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層１１ｃとを、支持基材１２側から順に積層するようにするとよい。なお、部分選択反射層１１ａ，１１ｂ，１１ｃの積層の順番は必ずしもこれ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。なお、図３において、各部分選択反射層１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、図１及び図２(a)に示す偏光選択反射層１１と同様に、特定の偏光成分の光（例えば右円偏光）を選択的に反射するコレステリック液晶構造であって、その構造的な不均一性により、選択的に反射される光を拡散させるコレステリック液晶構造を有している。
【００６３】
なお、偏光選択反射層１１（又は偏光選択反射層１１を構成する各部分選択反射層１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）の厚さは、選択的に反射される特定の偏光状態の光を略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。これは、選択的に反射される特定の偏光成分の光（例えば右円偏光）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、偏光選択反射層１１（又は偏光選択反射層１１を構成する各部分選択反射層１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）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偏光選択反射層１１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、４〜８ピッチ程度必要といわれているので、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）及び青色（Ｂ）のいずれかの波長域の光を反射する一層分の部分選択反射層１１ａ，１１ｂ，１１ｃであれば１〜１０μｍ程度の厚さが必要である。一方で、部分選択反射層１１ａ，１１ｂ，１１ｃ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。
【００６４】
次に、支持基材１２について説明する。
【００６５】
支持基材１２は、偏光選択反射層１１を支持するためのものであり、プラスチックフィルムや金属、紙材、布材、ガラスなどの材料を用いて形成することができる。
【００６６】
また、支持基材１２は、半透明であって、例えば、可視光域の光を吸収する半透明（例えば、グレー）の光吸収層を含む。
【００６７】
具体的には例えば、図４に示すように、黒い顔料を練りこんだプラスチックフィルム（例えばカーボンを練りこんだ黒色ＰＥＴフィルム）などを用いて支持基材１２（１２Ａ）を形成するようにするとよい。なお、この黒色ＰＥＴフィルムは、その厚さを５０μｍ以下とする。
この場合には、支持基材１２の全体が光吸収層（光吸収基材）となる。これにより、投影スクリーン１０の観察者側から入射する無偏光状態の光のうち反射光３３として本来反射されるべきでない光（選択反射波長域内の左円偏光３１Ｌ、選択反射波長域外の右円偏光３２Ｒ及び左円偏光３２Ｌ）や、投影スクリーン１０の背面側から入射する光を吸収して、外光や照明光などの環境光に起因した反射光や、映像光に起因した迷光などの発生を効果的に防止することができる。
【００６８】
また、図４に示す支持基材１２（１２Ａ）のような態様以外にも、図５及び図６に示すように、プラスチックフィルムなどの透明な支持フィルム１４のいずれかの側の表面上に、黒い顔料などからなる光吸収層１５を形成することにより、支持基材１２（１２Ｂ，１２Ｃ）を形成してもよい。
【００６９】
なお、支持基材１２の厚さは、巻き取りできるようにすることを考慮するならば１５〜３００μｍが好ましく、より好ましくは２５〜１００μｍである。一方、パネルとして用いられる場合のように支持基材１２にフレキシブル性が必ずしも必要とされない場合には制限なく厚くすることができる。
【００７０】
また、支持基材１２や支持フィルム１４の材料として用いられるプラスチックフィルムとしては、ポリカーボネート系高分子、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル系高分子、ポリイミド系高分子、ポリスルホン系高分子、ポリエーテルスルホン系高分子、ポリスチレン系高分子、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、酢酸セルロース系高分子、ポリ塩化ビニル系高分子、ポリアクリレート系高分子、ポリメチルメタクリレート系高分子などの熱可塑性ポリマーなどからなるフィルムを用いることができる。なお、支持基材１２や支持フィルム１４の材料はこれに限定されるものではなく、金属や紙材、布材、ガラスなどの材料を用いることもできる。
【００７１】
なお、支持基材１２上に偏光選択反射層１１を積層する場合には、後述するように、コレステリック規則性を示す液晶性組成物を塗布した後、配向処理及び硬化処理を行うのが一般的である。
【００７２】
この場合、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造がプラーナー配向状態とならないように制御する必要があるので、支持基材１２としては、液晶性組成物が塗布される側の表面に配向能を有していないものを用いることが好ましい。
【００７３】
ただし、支持基材１２のうち液晶性組成物が塗布される側の表面の材料が、延伸フィルムなどのように表面に配向能を有しているものであっても、支持基材１２としての延伸フィルムの表面に表面処理を施したり、液晶性組成物の材料や、液晶性組成物を配向処理する際のプロセス条件などを制御することにより、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造がプラーナー配向状態とならないように制御することが可能である。
【００７４】
また、支持基材１２のうち液晶性組成物が塗布される側の表面が配向能を有している場合には、図７に示すように、偏光選択反射層１１と支持基材１２（１２Ａ）との間に易接着層などの中間層１３を設けることにより、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造の配向状態を制御し、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造のうち中間層１３との界面近傍の液晶分子のダイレクターが複数の方向に向くようにすることも可能である。なお、易接着層などの中間層１３を設ける場合には、偏光選択反射層１１と支持基材１２との間の密着性を高めることもできる。なお、このような中間層１３としては、偏光選択反射層１１の材質及び支持基材１２の材質の両方に対して高い密着性が得られるものであればよく、一般に市販されているものを用いることができる。具体的には例えば、東洋紡社製の易接着層付ＰＥＴフィルムＡ４１００や、パナック社製の易接着材料ＡＣ−Ｘ、ＡＣ−Ｌ、ＡＣ−Ｗなどが挙げられる。なお、中間層１３は、図４に示す支持基材１２（１２Ａ）と同様に、黒い顔料などを練りこみ、可視光域の光を吸収する光吸収層として用いることもできる。
【００７５】
ここで、支持基材１２の表面が配向能を有しておらず、また偏光選択反射層１１と支持基材１２との間の密着性も十分高い場合には、必ずしも中間層１３を設ける必要はない。また、偏光選択反射層１１と支持基材１２との間の密着性を高めるための方法としては、コロナ処理やＵＶ洗浄などのプロセス的な方法を用いることもできる。
【００７６】
なお、本実施例に係る投影スクリーン１０においては、図８に示すように、支持基材１２のうち偏光選択反射層１１が設けられる側の表面とは反対の表面の側に、支持基材１２に入射する光を反射する光反射層１６を設けるようにしてもよい。これにより、支持基材１２が図４乃至図６に示すような態様で光吸収層を含む場合において、投影スクリーン１０の背面側から入射した外光や照明光などの環境光をそれが支持基材１２（特にその内部に含まれる光吸収層）に到達する前に効果的に反射することができ、支持基材１２の発熱を効果的に抑制することができる。なお、光反射層１６としては、白色の散乱層（紙材や白色フィルム、塗料膜など）や金属板、アルミ粉膜などを用いることが好ましい。
【００７７】
また、図８に示すように、支持基材１２のうち偏光選択反射層１１が設けられる側の表面とは反対の表面の側（図８では光反射層１６の背面側）に、偏光選択反射層１１が設けられた支持基材１２を外部の部材に貼り付けるための粘着層１７を設けるようにしてもよい。これにより、投影スクリーン１０を使用時に必要に応じてホワイトボードや壁などの外部の部材に貼り付けることが可能となる。なお、粘着層１７としては、偏光選択反射層１１が設けられた支持基材１２を外部の部材に剥離可能に貼り付けることができるものであることが好ましく、再剥離粘着フィルム（パナック社製）などの弱粘着性の粘着フィルムを用いることが好ましい。また、粘着層１７の表面には、未使用時に当該粘着層１７を保護する目的で剥離フィルム１８を貼り付けておくことが好ましい。
【００７８】
さらに、図８に示すように、偏光選択反射層１１の観察者側の表面に、機能性保持層１９を設けるようにしてもよい。機能性保持層１９としては、各種のものを用いることができるが、例えば、ハードコート層（ＨＣ層）、防眩層（ＡＧ層）、反射防止層（ＡＲ層）、紫外線吸収層（ＵＶ吸収層）及び帯電防止層（ＡＳ層）などが挙げられる。
【００７９】
ここで、ハードコート層（ＨＣ層）は、投影スクリーン１０の表面を保護して傷付きや汚れの付着などを防止するための層である。防眩層（ＡＧ層）は、投影スクリーン１０のぎらつきなどを防止するための層である。反射防止層（ＡＲ層）は、投影スクリーン１０の表面での光の反射を抑えるための層である。紫外線吸収層（ＵＶ吸収層）は、投影スクリーン１０に入射する光のうち液晶性組成物を黄色へ変化させる原因となる紫外線成分を吸収するための層である。帯電防止層（ＡＳ層）は、投影スクリーン１０で生じる静電気を除去するための層である。なお、機能性保持層１９が帯電防止層として用いられる場合には、機能性保持層１９は必ずしも偏光選択反射層１１の観察者側の表面に設けられている必要はなく、支持基材１２の背面側の表面に設けてもよく、また、支持基材１２に炭素粒子などを練りこむことにより、支持基材１２自体に静電気を除去する機能を付与してもよい。
【００８０】
次に、上述した投影スクリーン１０を投影システムに適用した場合について説明する。
図９は、投影スクリーン１０を用いた投影システムの概念図である。なお、ここでの投影スクリーン１０は、上述したように、偏光選択反射層１１と、支持フィルム１４と光吸収層１５からなる支持基材１２Ｂ（図５参照）とを備えた投影スクリーンであって、説明の便宜上、偏光選択反射層１１と光吸収層１５とを示す。
この投影システムは、投影スクリーン１０と、投影スクリーン１０上に映像光を投射する投影機２１とを備えている。投影機２１は、例えば、投影スクリーン１０の観察側（観察者５０側）に配置されており、選択反射波長域内の右円偏光３１Ｒ、選択反射波長域内の左円偏光３１Ｌを投影スクリーン１０に投射する。
投影スクリーン１０は、上述したように、偏光選択反射層１１により偏光分離性、波長選択性、散乱性を有しており、環境光（外光、照明光等）の影響を抑えて映像のコントラストを高めることができる。
【００８１】
この投影システムでは、図示のように、投影スクリーン１０に、偏光選択反射層１１で反射されるべき映像光である右円偏光３１Ｒと、反射されるべきでない光である左円偏光３１Ｌとが投射される。このため、右円偏光３１Ｒは、偏光選択反射層１１の偏光分離性、散乱性により、偏光選択反射層１１の内部で拡散反射され、図示のように、拡散反射光３３として、略一定の拡散範囲で拡散する。
一方、左円偏光３１Ｌは、偏光選択反射層１１の偏光分離性により偏光選択反射層１１を透過し（すなわち、左円偏光３１Ｌは透過光である）、光吸収層１５に入射されると共に、吸収される。
【００８２】
このため、この投影スクリーン１０では、投影機２１から投射された映像光（右円偏光３１Ｒ）が、投影スクリーン１０の片面側（観察者５０側）でのみ拡散反射され、この片面側でのみ映像、文字情報等が表示される。したがって、投影スクリーン１０から得られる映像、文字情報等は、投影スクリーン１０の片面側に限定されてしまい、その結果、投影スクリーン１０の用途が限定される場合が想定される。
【００８３】
具体的には、多くの観察者が集まる場所（例えば、催し物が開催される広場、美術館等）に投影スクリーン１０を設置する場合には、投影スクリーン１０は、多くの観察者が投影スクリーン１０に表示される所望の映像（文字情報等を含む）を観察できるように、例えば、壁際等に設置する必要があった。
また、多くの観察者は、投影スクリーン１０に表示される映像から所望の情報を得るために、投影スクリーン１０の片面側に移動する必要もあった。
【００８４】
したがって、投影スクリーン１０の用途を限定しないためには、上述した透過光（左円偏光３１Ｌ）を映像光として利用する必要があり、本実施例に係る投影スクリーン１０−１（後述）では、偏光選択反射層１１の観察者５０側とは反対側に、凹凸部を有する拡散層４０を設け、この拡散層４０により偏光選択反射層１１を透過した左円偏光３１Ｌを拡散して、偏光選択反射層１１の観察者５０側とは反対側に、所望の映像を視認性よく表示するようにした。
【００８５】
ここで、本実施例に係る投影スクリーン１０−１について、投影スクリーン１０と比較しながら説明する。以下に示す投影スクリーン１０−１では、投影スクリーン１０と同一部材には同一符号を付し、機能等の重複部分についての説明を適宜省略する。
図１０は、本実施例に係る投影スクリーン１０−１を用いた投影システムの概念図である。
投影スクリーン１０−１は、例えば、上述した偏光選択反射層１１と、偏光選択反射層１１と少なくとも一部が重なり合うように配置された拡散層４０等とを備えている。
投影機２１（詳細は、後述）から投影スクリーン１０−１に投射された右円偏光３１Ｒは、上述したように、偏光選択反射層１１の内部で拡散反射され、拡散反射光３３として、略一定の拡散範囲で拡散する。これにより、投影スクリーン１０−１の観察者５０側には、右円偏光３１Ｒによる映像が表示され、観察者５０は、この映像を視認性よく観察することができる。
【００８６】
一方、投影スクリーン１０−１に投射された左円偏光３１Ｌは、偏光選択反射層１１を透過した後、拡散層４０の観察者５０Ａ側の最表面に形成された凹凸部（後述）により、拡散されて、拡散光３３Ａとなる。ここで、「拡散」とは、投影スクリーン１０−１で反射された反射光の拡散範囲を単に拡げる場合と、この反射光を散乱させながら拡散範囲を拡げる場合とを含む。
【００８７】
この拡散光３３Ａは、拡散層４０の凹凸部により拡散されており、その結果、観察者５０Ａは、拡散光３３Ａを観察することになる。これにより、投影スクリーン１０−１の観察者５０Ａ側には、左円偏光３１Ｌによる映像が表示され、観察者５０Ａは、この映像を視認性よく観察することができる。
【００８８】
次に、上述した拡散層４０について、概略的に説明する（なお、詳細は、本出願人が既に出願した特開２０００−１２１８０９号公報を参照）。
図１１は、拡散層４０を示す概略断面図である。
拡散層４０は、透明基材フィルム４８と、第１の透光性微粒子４７及び第２の透光性微粒子４６とを含む透光性樹脂４５（防眩層）と、を備えており、透明基材フィルム４８と透光性樹脂４５は互いに積層されている（図中（ａ）参照）。
第１の透光性微粒子４７は、粒径が０．５〜２．０μｍであって、透光性樹脂４５との屈折率の差が０．０４〜０．２０である。第２の透光性微粒子４６は、透光性樹脂４５との屈折率の差が０．３以下であって、防眩層である透光性樹脂４５の表面より突出している。
【００８９】
第２の透光性微粒子４６は、防眩層の表面よりｄだけ突出しており、ｄの値は上述のように０．１〜０．３μｍである（図中（ｂ）参照）。また、第１の透光性微粒子４７は、防眩層全体に含有され、一部の第１の透光性微粒子４７は防眩層の表面より突出している。ここで、拡散層４０において、第１の透光性微粒子４７は主に拡散・ぎらつき防止に寄与し、第２の透光性微粒子４６は主に防眩性、反射防止性に寄与している。
【００９０】
透明基材フィルム４８は、トリアセチルセルロースフィルム等の樹脂フィルムである。透光性樹脂４５は、透明基材フィルム４８へ塗布後に硬化することができ、例えば、紫外線硬化型樹脂（屈折率１．５１）からなる。また、第１の透光性微粒子４７は、例えば、スチレンビーズ（屈折率１．６０）等の透光性樹脂からなる。また、第２の透光性微粒子４６は、例えば、アクリルビーズ（屈折率１．４９）等の透光性樹脂からなる。
【００９１】
第１の透光性微粒子４７と透光性樹脂４５との屈折率の差を０．０４以上とした理由は、防眩性の観点からは、屈折率差が０．０４未満の場合は、両者の屈折率の差が小さすぎて、光拡散効果を得られず、その一方で、屈折率差が０．２よりも大きい場合は、光拡散性が高すぎて、フィルム全体が白化してしまうからである。なお、屈折率差は、０．０４以上、０．１以下が最も好ましい。屈折率差は、後述するように、反射防止性の観点からも好ましい。
【００９２】
第１の透光性微粒子４７の粒径を０．５μｍ以上とした理由は、０．５μｍ未満の場合は、透光性樹脂４５に添加すべき第１の透光性微粒子４７の添加量を非常に大きくしないと光拡散効果が得られないからである。また、第１の透光性微粒子４７の粒径を２．０μｍ以下とした理由は、粒径が２．０μｍを超えるときは、防眩層の表面形状が粗くなり、ヘイズ値が高くなってしまうからである。なお、理想的には、第１の透光性微粒子４７の直径は１μｍ〜２μｍである。
【００９３】
上述した粒径を適用すると、フィラーである第１の透光性微粒子４７と透光性樹脂４５との僅かな屈折率差により、フィルム全体が白化したりすることなく、高い透過鮮明度を維持した状態で、拡散効果により拡散層４０内を透過する光を平均化することができる。
【００９４】
このため、フィルムの曇価が高い場合でも、透過鮮明度を低下させることなく、表面のぎらつきを防止することができ、又、曇価が低い場合（ヘイズ値２０以下）でも、更に高い透過鮮明度を維持した状態で面のぎらつきを防止することができる。
【００９５】
第２の透光性微粒子４６は、透光性樹脂との屈折率の差が０．３以下であり、さらに、防眩層の表面より０．１〜０．３μｍ突出して形成したのは、この突出部分に光学的干渉が起こるようにするためである。
【００９６】
具体的には、例えば、反射防止膜が光の反射を１００％防止し、光を１００％透過するための条件は、入射光が薄膜に垂直に入射する場合、特定の波長をλとし、この波長に対する反射防止層の屈折率をｎ、反射防止膜の厚みをｈ、及び基板の屈折率をｎｇとすると、次式（３）及び（４）の関係を満たすことが必要であることが知られている（サイエンスライブラリ物理学＝９「光学」７０〜７２頁、昭和５５年、株式会社サイエンス社発行）。
ｎ＝√ｎｇ    …  （３）
ｎ・ｈ＝λ／４    …  （４）
【００９７】
すなわち、屈折率が１より大きい場合は、必ずｎｇ＞ｎとなる。したがって、防眩層の表面に反射防止層を形成すると仮定すると、反射防止層の屈折率ｎを、防眩層の屈折率ｎｇよりも小さくしなければならない。
【００９８】
また、例えば、屈折率ｎ＝１．４９の材料を反射防止層に用いた場合、入射光の波長λ＝５５０ｎｍとしたとき、（４）式から、反射防止膜の厚さｈは約０．１μｍが最適であると計算される。
【００９９】
拡散層４０では、透光性樹脂４５との屈折率の差が０．３以下である第２の透光性微粒子４６を、防眩層の表面より０．１〜０．３μｍ突出して形成しており、防眩層よりも屈折率の低い膜が防眩層の表面に適当な膜厚で形成された状態を擬似的に構築できる。その結果、突出部分に光学的干渉が生じ、簡易的な反射防止効果を生じさせることができる。
【０１００】
また、第２の透光性微粒子４６が防眩層の表面より０．１〜０．３μｍ突出して形成されていることにより、表面に微細な凹凸が形成されることとなり、従来から知られている防眩作用を生じる。
【０１０１】
透明基材フィルム４８の素材としては、透明樹脂フィルム、透明樹脂板、透明樹脂シートや透明ガラスがある。
特に、透明樹脂フィルムとしては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ジアセチレンセルロースフィルム、アセテートブチレートセルロースフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム、ポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、（メタ）アクリルニトリルフィルム等が使用できる。なお、厚さは通常２５μｍ〜１０００μｍ程度とする。
【０１０２】
防眩層を形成する透光性樹脂４５としては、主として紫外線・電子線によって硬化する樹脂、すなわち、電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂に熱可塑性樹脂と溶剤を混合したもの、熱硬化型樹脂の３種類が使用される。なお、厚さは通常０．５μｍ〜５０μｍ程度とし、好ましくは２μｍ〜１０μｍとする。
【０１０３】
防眩層に含有させる第１の透光性微粒子４７としては、プラスチックビーズが好適であり、特に透明度が高く、マトリックス樹脂（透光性樹脂４５）との屈折率差が前述のような数値になるものが好ましい。
【０１０４】
第１の透光性微粒子４７に用いられるプラスチックビーズとしては、メラミンビーズ（屈折率１．５７）、ポリカーボネートビーズ（屈折率１．５７）、ポリエチレンビーズ（屈折率１．５０）、ポリスチレンビーズ（１．６０）、ポリ塩化ビニルビーズ（屈折率１．６０）等が用いられる。これらのプラスチックビーズの粒径は、上述したように０．５〜５μｍのものを適宜選択して用い、５〜３０重量％含有させるとよい。
【０１０５】
上述のような有機フィラーとしての第１の透光性微粒子４７を添加した場合には、樹脂組成物（透光性樹脂４５）中で有機フィラーが沈降し易いので、沈降防止のためにシリカ等の無機フィラーを添加してもよい。なお、無機フィラーは添加量が増すほど、有機フィラーの沈降防止に有効であるが、塗膜の透明性に悪影響を与える。
したがって、好ましくは、粒径０．５μｍ以下の無機フィラーを、透光性樹脂４５に対して塗膜の透明性を損なわない程度に、０．１重量％未満程度含有させるとよい。
【０１０６】
防眩層に含有させる第２の透光性微粒子４６としては、プラスチックビーズが好適であり、特に透明度が高く、マトリックス樹脂（透光性樹脂４５）との屈折率差が上述のような数値になるものが好ましい。
【０１０７】
第２の透光性微粒子４６に用いられるプラスチックビーズとしては、アクリルビーズ（屈折率１．４９）、アクリル−スチレンビーズ（屈折率１．５４）等が用いられる。これらのプラスチックビーズの粒径は、防眩層の膜厚によって用いるものが異なり、好ましくは防眩層の膜厚より０．１〜０．３μｍ粒径が大きいものを適宜選択して用い、５〜２０重量％含有させるとよい。
【０１０８】
ここで、一般に、電離放射線硬化型樹脂の屈折率は１．５前後の値で、ガラスと同程度であるが、透光性微粒子の屈折率が低い場合には、透光性樹脂４５に、屈折率の高い微粒子である、ＴｉＯ2（屈折率２．３〜２．７）、Ｙ2Ｏ3（屈折率１．８７）、Ｌａ2Ｏ3（屈折率１．９５）、ＺｒＯ2（屈折率２．０５）、Ａｌ２Ｏ３（屈折率１．６３）等を塗膜の拡散性を保持できる程度に加えて、屈折率を見かけ上上げて調整することができる。
【０１０９】
なお、第１及び第２の透光性微粒子として用いるプラスチックビーズとしては、防眩層の拡散、防眩、反射防止の各機能をバランスを保って発現させるためには粒径が整っているほうが良く、単分散有機微粒子が好ましい。
【０１１０】
図１２は、拡散層４０の他の変形例を示す概略断面図である。
拡散層４０は、例えば、一方の面にのみ形成された凹凸部４０ａと、他方の面に形成された平坦部４０ｂとを備えている。拡散層４０に入射した偏光選択反射層１１を透過した左円偏光３１Ｌは、平坦部４０ｂから入射した場合に、凹凸部４０ａで拡散され、拡散光３３Ａとなる。すなわち、拡散層４０は、凹凸部４０ａにより透過光を拡散できるのであれば、適切な屈折率を有する適宜の材質により形成される拡散層であってもよい。
【０１１１】
ここで、拡散層４０に形成された凹凸部４０ａについて説明する。
投影スクリーン１０−１では、上述したように、左円偏光３１Ｌを偏光選択反射層１１の観察者５０Ａ側に拡散させ、左円偏光３１Ｌによる映像を視認性よく表示する必要がある。したがって、この凹凸部４０ａは、例えば、マット形状であり、この凹凸の高さは、数μ〜数百μｍ（例えば、１〜１０００μｍ）が好ましく、通常は、サンドブラスト法等により、表面を荒らして凹凸形状が形成される。
【０１１２】
図１３は、本実施例に係る投影スクリーン１０−１の両面に映像を表示するために必要とされる状態を示す概念図である。なお、以下に示す投影スクリーン１０−１の観察者５０，５０Ａ側とは、図１０に示した投影スクリーン１０−１と観察者５０，５０Ａとの関係に対応している。
まず、投影スクリーン１０−１の両面に所望の映像を視認性よく表示するには、投影機２１は、例えば、所望の映像を構成する画素に対応する投影スクリーン１０−１上の領域（以下、画素領域という）に、所望の偏光成分の光（例えば、右円偏光３１Ｒ及び／又は左円偏光３１Ｌ）を、適宜切換えて投射する必要がある。
具体的には、投影機２１から画素領域に、右円偏光３１Ｒ及び左円偏光３１Ｌが投射された場合（図中（ａ）参照）には、投影スクリーン１０−１の両面において明表示となる。
投影機２１から画素領域に、右円偏光３１Ｒが投射された場合（図中（ｂ）参照）には、投影スクリーン１０−１の観察者５０側が明表示となり、観察者５０Ａ側が暗表示となる。
【０１１３】
投影機２１から画素領域に、左円偏光３１Ｌが投射された場合（図中（ｃ）参照）には、投影スクリーン１０−１の観察者５０側が暗表示となり、観察者５０Ａ側が明表示となる。
投影機２１から画素領域に、右円偏光３１Ｒ及び左円偏光３１Ｌ共に投射されない場合（図中（ｄ）参照、さらに詳しくは、図１７，１８参照）には、投影スクリーン１０−１の両面において暗表示となる。
【０１１４】
また、偏光選択反射層１１の観察者５０Ａ側に、半透明層４１（例えば、グレー層）を設けてもよく（便宜上、図中（ｄ）に示す）、この場合には、投影スクリーン１０−１の両面に表示される右円偏光３１Ｒ及び左円偏光３１Ｌによる映像の黒表示時に、黒をより黒らしく表示でき、特に、環境光（外光、照明光等）による視認性の低下を防止することができる。
なお、図中（ａ）〜（ｄ）に示す状態を可能とする投影機２１によれば、投影スクリーン１０−１の両面に高精度の映像を表示することができるが、例えば、図中（ａ）〜（ｃ）に示す状態だけであっても、投影スクリーン１０−１は、その両面に広告等の所望の情報を表示することができ、その結果、投影スクリーン１０−１の用途を広げることができる。
【０１１５】
ここで、本実施例に係る投影システムに適用される投影機２１について説明する。
投影機２１については、投影スクリーン１０−１の両面に所望の映像を表示するために、１つの液晶素子（後述する液晶素子６０）から少なくとも２種類の偏光成分の光を投射する場合（図１６参照）と、光の進行方向に沿って隣り合う液晶素子（後述する液晶素子６０，６０Ａ）から少なくとも２種類の偏光成分の光を投射する場合（図１７参照）と、光の進行方向に対して略直交する方向に沿って隣り合う液晶素子（後述する液晶素子６０Ｂ，６０Ｃ）から少なくとも２種類の偏光成分の光を投射する場合（図１８参照）と、を考慮した（詳細は、後述）。
【０１１６】
図１４は、投影機２１に含まれる液晶素子を示す図である。
投影機２１は、例えば、液晶素子６０を備えている。液晶素子６０は、例えば、ガラス板６１，６２と、ガラス板６１，６２の間に挟み込まれた液晶分子６４等とを備えている。ガラス板６１は、無偏光３１Ａの出射側に設けられ、電極６１Ａを有する。ガラス板６２は、無偏光３１Ａの入射側に設けられ、特定の偏光成分の光を透過する偏光板６３を有する。ここで、「無偏光」とは、両方の直線偏光成分を含む光（右円偏光、左円偏光）、及び／又は、両方の円偏光成分（Ｐ偏光、Ｓ偏光）を含む光をいう。
【０１１７】
液晶分子６４は、例えば、その分子長軸方向がガラス板６１，６２に対して略平行に配列され、電極６１Ａ付近に電界Ａが発生した場合に、その分子長軸方向が略±９０°回転可能であるので（図中（ｂ）参照）、例えば、光の偏光方向を変化させ、結果的に、いわゆる位相差層と同様の機能を有する。なお、図中（ａ）に示すＸ，Ｙ軸は、後述する液晶分子６４の回転動作を説明するために規定した座標軸である（図１５参照）
【０１１８】
具体的には、この液晶素子６０に含まれる液晶分子６４は、例えば、偏光板６３を透過した特定の偏光成分の光の偏光状態を、その回転角に応じて制御することができるので、投影機２１は、所望の映像を構成する画素に対応する投影スクリーン１０−１上の領域に、右円偏光３１Ｒ及び／又は左円偏光３１Ｌを投射することができる。
【０１１９】
以下、この液晶分子６４の回転動作について説明する。
図１５は、液晶素子６０に含まれる液晶分子６４の回転動作を示す図である。
図１６は、液晶分子６４の回転動作に対応した液晶素子６０の動作を示す図である。なお、図１６では、無偏光３１Ａの偏光状態を説明するために、便宜上、偏光板６３をガラス板６２から離した位置に示した。
投影機２１は、電極６１Ａ付近に電界Ａが発生し、液晶分子６４の回転角が略±９０°である場合（図１５（ａ）参照）には、液晶分子６４による位相差が生じない。なお、液晶分子６４の回転角を略±９０°にするには、例えば、電極６１Ａに流れる電流の向きを逆にして、電界Ａの方向を逆転させればよい。
このため、無偏光３１Ａは、偏光板（例えば、直線偏光板）６３を透過した後、直線偏光３１Ｂに変換され、この偏光状態を維持した状態で、直線偏光３１Ｂ（右円偏光３１Ｒ及び左円偏光３１Ｌを含む）として、投影機２１から投影スクリーン１０−１に投射される。したがって、投影機２１は、投影スクリーン１０−１の１つの画素領域に右円偏光３１Ｒ及び左円偏光３１Ｌを投射することができる（図１６（ａ）参照）。
【０１２０】
投影機２１は、電極６１Ａ付近に電界Ａが発生し、液晶分子６４の回転角が略＋４５°である場合（図１５（ｂ）参照）には、液晶分子６４による位相差（１／４波長位相差）が生じる。なお、液晶分子６４の回転角を略＋４５°にするには、略＋９０°に回転させるときと同一の方向に電界Ａを発生させると共に、例えば、電極６１Ａに印加する電圧の大きさ又は時間を小さくすればよい。
このため、無偏光３１Ａは、偏光板６３を透過した後、直線偏光３１Ｂに変換され、さらに、液晶分子６４によって偏光状態が変化して、右円偏光３１Ｒに変換される。したがって、投影機２１は、投影スクリーン１０−１の１つの画素領域に右円偏光３１Ｒだけを投射することができる（図１６（ｂ）参照）。
【０１２１】
投影機２１は、電極６１Ａ付近に電界Ａが発生し、液晶分子６４の回転角が略−４５°である場合（図１５（ｃ）参照）には、液晶分子６４による位相差（１／４波長位相差）が生じる。なお、液晶分子６４の回転角を略−４５°にするには、略−９０°に回転させるときと同一の方向に電界Ａを発生させると共に、例えば、電極６１Ａに印加する電圧の大きさ又は時間を小さくすればよい。
このため、無偏光３１Ａは、偏光板６３を透過した後、直線偏光３１Ｂに変換され、さらに、液晶分子６４によって偏光状態が変化して、左円偏光３１Ｌに変換される。したがって、投影機２１は、投影スクリーン１０−１の１つの画素領域に左円偏光３１Ｌだけを投射することができる（図１６（ｃ）参照）。
【０１２２】
ここで、投影機２１から画素領域に、右円偏光３１Ｒ及び／又は左円偏光３１Ｌを投射する場合（図１３（ａ）〜（ｃ）参照）だけでなく、右円偏光３１Ｒ及び左円偏光３１Ｌを共に投射しない場合（図１３（ｄ）参照）についても説明する。
図１７は、液晶素子６０に他の液晶素子を組み合わせた状態を示す図である。
投影機２１は、例えば、上述した液晶素子６０を用いて、無偏光３１Ａを円偏光（右円偏光３１Ｒ、左円偏光３１Ｌ）、又は、直線偏光（Ｐ偏光、Ｓ偏光）に偏光制御することができるが、明暗制御（すなわち、右円偏光３１Ｒ及び左円偏光３１Ｌを共に投射するか否か）を他の液晶素子で行うようにしてもよい。
具体的には、位相制御を行う液晶素子６０の無偏光３１Ａの入射側に、明暗制御を行うための液晶素子６０Ａを設ける。液晶素子６０と液晶素子６０Ａとは、無偏光３１Ａの進行方向に沿って隣り合うように配置されている。
この液晶素子６０Ａは、例えば、上述した偏光板６３とその透過軸が略直交する偏光板６３Ａを有するガラス板６２Ａと、偏光板６３を有するガラス板６１Ａと、このガラス板６１Ａ，６２Ａの間に挟みこまれた液晶分子６４Ａ等とを備えている。
ここで、偏光板６３は、液晶素子６０と液晶素子６０Ａとで共有しており、液晶素子６０，６０Ａは、実質的に２枚の偏光板６３，６３Ａを含んでいる。なお、この液晶素子６０Ａとしては、一般的なＴＮ（Twisted Nematic）方式、ＶＡ（Vertically Aligned）方式、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式を適用することができる。
したがって、この液晶素子６０Ａによれば、液晶分子６４Ａに不図示の電極から電圧を印加して、電界を発生させることによって、無偏光３１Ａが偏光板６３を透過するか否かを切換えることができる（すなわち、液晶素子６０に無偏光３１Ａを入射させるか否かを制御できる）。
このため、液晶素子６０と液晶素子６０Ａとを無偏光３１Ａの進行方向に沿って配置することにより、投影機２１から画素領域に、右円偏光３１Ｒ及び左円偏光３１Ｌを共に投射しないようにできる（図１３（ｄ）参照）。
【０１２３】
さらに、上述した液晶素子６０Ａの代わりに、例えば、ＤＬＰ（Digital Light Processing：テキサス・インスツルメンツ（ＴＩ）社の登録商標）プロジェクターに用いられる、いわゆるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を適用することもできる。このＤＭＤは、半導体（例えば、ＣＭＯＳ半導体）上に、画素に相当する数のマイクロミラー（Micro-mirror）を高集積したものである。
【０１２４】
図１８は、無偏光３１Ａの進行方向に対して略直交する方向に沿って隣り合う液晶素子から２種類の偏光成分の光を投射する場合を示す図である。
液晶素子６０Ｂは、例えば、特定の偏光成分の光を透過する偏光板６３Ｂと、偏光板６３Ｃと、偏光板６３Ｂと偏光板６３Ｃとの間に挟み込まれた液晶分子６４Ｂと、偏光板６３Ｃの出射側に配置された位相差板６５Ａとを備える。偏光板６３Ｃは、その透過軸が偏光板６３の透過軸と略直交する。位相差板６５Ａは、その遅相軸が偏光板６３Ｃの透過軸と略４５°異なる。
液晶素子６０Ｃは、液晶素子６０Ｂに、無偏光３１Ａの進行方向に対して略直交する方向に沿って隣り合うように配置されており、例えば、上述した偏光板６３Ｂと、偏光板６３Ｃと、液晶分子６４Ｂと、偏光板６３Ｃの出射側に配置された位相差板６５Ｂとを備える。位相差板６５Ｂは、その遅相軸が偏光板６３Ｃの透過軸と略４５°異なると共に、位相差板６５Ａの遅相軸とは略直交する。
なお、液晶素子６０Ｂ，Ｃは、不図示の制御部等を用いて、それぞれ対応する液晶分子６４Ｂに、互いに独立した電界を発生させることにより、液晶分子６４Ｂの分子長軸方向の動きを互いに独立して制御することができる。
【０１２５】
液晶素子６０Ｂは、例えば、偏光板６３Ｂ，６３Ｃの透過軸が互いに略直交するので、液晶分子６４Ｂに不図示の電極から電圧を印加して、電界を発生させることによって、無偏光３１Ａを特定の偏光成分の光（例えば、右円偏光３１Ｒ）に変換して、偏光板６３Ｃを透過させるか否かを切換えることができる。
液晶素子６０Ｃは、例えば、上述したように、液晶素子６０Ｂとは異なる方向の電界を発生させることによって、液晶分子６４Ｂの分子長軸方向の動きを、液晶素子６０Ｂにおける液晶分子６４Ｂの分子長軸方向の動きと異なるようにできるので、例えば、無偏光３１Ａを液晶素子６０Ｂとは異なる偏光成分の光（例えば、左円偏光３１Ｌ）に変換して、偏光板６３Ｃを透過させるか否かを切換えることができる。
【０１２６】
したがって、液晶素子６０Ｂと液晶素子６０Ｃとを、無偏光３１Ａの進行方向に対して略直交する方向に沿って隣り合って配置すると共に、電界を互いに独立して制御することにより、所望の映像を構成する隣り合う画素に対応する投影スクリーン１０−１上の領域に、右円偏光３１Ｒ及び／又は左円偏光３１Ｌを投射するか否かを切換えることができる（図１３（ａ）〜（ｄ）参照）。
【０１２７】
また、位相差層６５Ａ，６５Ｂは、上述したように、その遅相軸が互いに略直交しているので、液晶素子６０Ｂ，６０Ｃから直線偏光（Ｐ偏光、Ｓ偏光）が出射した場合であっても、例えば、位相差層６５Ａ，６５Ｂを１／４波長位相差層とすることにより、この直線偏光を右円偏光３１Ｒ又は左円偏光３１Ｌに変換することができる。
【０１２８】
なお、投影機２１は、複数台であってもよい。具体的には、観察者５０側に配置された投影機２１から偏光選択反射層１１の一面側に、右円偏光３１Ｒを投射することにより、この右円偏光３１Ｒによる映像を表示できる。さらに、観察者５０Ａ側に配置された投影機２１から偏光選択反射層１１の他面側（すなわち、拡散層４０の最表面）に、左円偏光３１Ｌを投射することにより、この左円偏光３１Ｌによる映像を表示できる。したがって、投影スクリーン１０−１と複数の投影機２１とを組合わせた投影システムによれば、投影スクリーン１０−１の両面に、映像を表示することができる。
【０１２９】
また、拡散層４０は、例えば、圧着、蒸着等の適宜の接着方法により、偏光選択反射層１１の観察者５０Ａ側に、剥離可能又は剥離不能に設けられるが、接着状態に関わらず、左円偏光３１Ｌを偏光選択反射層１１の観察者５０Ａ側に拡散させることができる。
【０１３０】
なお、投影スクリーン１０−１の基本構造として、図２(a)に示したように、螺旋軸Ｌの方向が層内でばらついた（すなわち、プラーナー配向状態ではない）コレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層１１を、一例として詳述してきたが、これに限られず、特定の偏光成分の光を拡散反射する層であれば、適宜の構造を有するものを適用してもよい。以下に、具体例を挙げる。
（１）特定の偏光成分を反射するための偏光反射層（例えば、鏡面反射を行うもの、プラーナー配向状態のコレステリック液晶構造（図２(b)）を有するもの）と、この偏光反射層により反射された光を拡散する拡散要素とからなるものであってもよい。これにより、偏光分離特性と拡散特性とを独立させることができるので、例えば、それぞれの特性の制御を容易に行うことができる。
拡散要素は、例えば、バルク拡散材、表面拡散材、ホログラフ拡散材またはこれらの拡散材の任意の組み合わせであってよい。バルク拡散材は、例えば、透明媒体内に配置された粒子であってよい。表面拡散材は、例えば、構造面、微細構造面または粗化面等であってよい。拡散材により提供された拡散は、ランダムであるか、秩序立っているかまたは部分的に秩序立っているものであってよい。
【０１３１】
（２）特定の偏光成分の光として、直線偏光を拡散反射する層であってもよい。ここで、直線偏光は、２つの偏光状態に区分でき、互いに直交する２方向を有しているので、直線偏光を出射する投影機２１の直線偏光の方向と、この層が拡散反射する直線偏光の方向とを合わせることにより、映像を明るく表示することができる。
また、特定の偏光成分の光として、直線偏光を拡散反射する層としては、例えば、屈折率の異なる材料により形成された拡散性を有する多層反射性偏光材（スリーエム社製のＤＢＥＦなど）がある。
なお、この場合には、上述した液晶素子６０の出射側に１／４波長位相差板を設けることにより、液晶素子６０から出射される右円偏光３１Ｒ及び／又は左円偏光３１Ｌを、特定の偏光成分の直線偏光に変換することができる。
【０１３２】
なお、直線偏光は、いわゆるＰ偏光（入射面に平行な成分）と、Ｓ偏光（入射面に垂直な成分）とを合成することにより表すことができるので、この直線偏光を拡散反射する層が特定の偏光成分の光（例えば、Ｐ偏光又はＳ偏光）のみを拡散反射するのであれば、上述した偏光選択反射層１１と同様に、映像のコントラストを高めることができ、さらに、投影された映像光がＰ偏光又はＳ偏光を主として含むようにすれば、映像光を効率的に反射することができる。
【０１３３】
次に、上述したような投影スクリーン１０の製造方法について説明する。
【０１３４】
まず、偏光選択反射層１１が積層される支持基材１２を準備する。また、必要に応じて、支持基材１２のうち偏光選択反射層１１が設けられる側の表面上に易接着層などの中間層１３を積層する。なおこのとき、支持基材１２のうち液晶性組成物が塗布される側の表面（又は中間層１３がある場合にはその表面）は配向能を有していないようにする。
【０１３５】
次に、このようにして準備された支持基材１２上に、コレステリック規則性を示す液晶性組成物を塗布した後、配向処理及び硬化処理を行うことにより、偏光選択反射層１１を積層（固着）させる。
【０１３６】
以下、偏光選択反射層１１を積層（固着）させるための各工程（塗布工程、配向処理工程及び硬化処理工程）の詳細について説明する。
【０１３７】
（塗布工程）
塗布工程においては、支持基材１２上に、コレステリック規則性を示す液晶性組成物を塗布することにより、コレステリック液晶層を形成する。このとき、液晶性組成物を塗布する方法としては、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、支持基材１２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。
【０１３８】
なお、支持基材１２上に塗布される液晶性組成物としては、コレステリック規則性を示すカイラルネマチック液晶やコレステリック液晶を用いることができる。このような材料としては、コレステリック液晶構造を形成し得る液晶材料であれば特に限定されるものではないが、特に、分子の両末端に重合性の官能基があるような重合性の液晶材料が、硬化後に光学的に安定した偏光選択反射層１１を得る上で好ましい。
【０１３９】
以下、液晶性組成物としてカイラルネマチック液晶を用いる場合を例に挙げて説明する。なお、カイラルネマチック液晶は、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料とカイラル剤とを混合したものである。ここで、カイラル剤は、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料の螺旋ピッチ長を制御し、液晶性組成物が全体としてコレステリック規則性を呈するようにするためのものである。また、このような液晶性組成物には、重合開始剤や適当な添加剤が添加される。
【０１４０】
ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料の一例としては、例えば、下記の一般式（１）で表わされる化合物や、下記の式（２−ｉ）〜（２−ｘｉ）で表される化合物を挙げることができる。また、これらの化合物を単独で、もしくは混合して用いることができる。
【０１４１】
【化１】
2005156690.tif 000003
【０１４２】
【化２】
2005156690.tif 000004
【０１４３】
上記一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ水素又はメチル基を示すが、液晶相を示す温度範囲の広さからＲ１及びＲ２はともに水素であることが好ましい。Ｘは水素、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数１〜４のアルキル基、メトキシ基、シアノ基、ニトロ基のいずれであっても差し支えないが、塩素又はメチル基であることが好ましい。また、上記一般式（１）において、分子鎖両端の（メタ）アクリロイロキシ基と芳香環とのスペーサーであるアルキレン基の鎖長を示すａ及びｂは、それぞれ個別に２〜１２の範囲で任意の整数をとり得るが、４〜１０の範囲であることが好ましく、６〜９の範囲であることがさらに好ましい。ａ＝ｂ＝０である一般式（１）の化合物は、安定性に乏しく、加水分解を受けやすい上に、化合物自体の結晶性が高い。また、ａ及びｂがそれぞれ１３以上である一般式（１）の化合物は、アイソトロピック転移温度（ＴＩ）が低い。この理由から、これらの化合物はどちらも液晶相を示す温度範囲が狭く好ましくない。
【０１４４】
なお、以上においては、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料として重合性液晶モノマーの例を挙げて説明したが、これに限らず、重合性液晶オリゴマーや重合性液晶高分子、液晶ポリマーなどを用いることも可能である。このような重合性液晶オリゴマーや重合性液晶高分子、液晶ポリマーとしては、従来から提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。
【０１４５】
一方、カイラル剤は、光学活性な部位を有する低分子化合物であり、主として分子量１５００以下の化合物である。カイラル剤は主として、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料が発現する正の一軸ネマチック規則性に螺旋構造を誘起させる目的で用いられる。この目的が達成される限り、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料との間で溶液状態あるいは溶融状態において相溶し、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料の液晶性を損なうことなく、これに所望の螺旋構造を誘起できるものであれば、カイラル剤としての低分子化合物の種類は特に限定されない。
【０１４６】
なお、このようにして液晶に螺旋構造を誘起させるために用いられるカイラル剤は、少なくとも分子中に何らかのキラリティーを有していることが必要である。従って、ここで用いられるカイラル剤としては、例えば１つあるいは２つ以上の不斉炭素を有する化合物、キラルなアミンやキラルなスルフォキシドなどのようにヘテロ原子上に不斉点がある化合物、あるいはクムレンやビナフトールなどの軸不斉を持つ光学活性な部位を有する化合物が挙げられる。さらに具体的には、市販のカイラルネマチック液晶（例えばキラルドーパント液晶Ｓ−８１１（Ｍｅｒｃｋ社製））が挙げられる。
【０１４７】
しかしながら、選択されたカイラル剤の性質によっては、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料が形成するネマチック規則性の破壊、配向性の低下、あるいはカイラル剤が非重合性の場合には、液晶性組成物の硬化性の低下や、硬化後のフィルムの信頼性の低下を招くおそれがある。さらに、光学活性な部位を有するカイラル剤の多量な使用は、液晶性組成物のコストアップを招く。従って、短い螺旋ピッチ長のコレステリック規則性を有する偏光選択反射層を形成する場合には、液晶性組成物に含有させる光学活性な部位を有するカイラル剤としては、螺旋構造を誘起させる効果の大きなカイラル剤を選択することが好ましく、具体的には下記の一般式（３）、（４）又は（５）で表されるような、分子内に軸不斉を有する低分子化合物を用いることが好ましい。
【０１４８】
【化３】
2005156690.tif 000005
【０１４９】
【化４】
2005156690.tif 000006
【０１５０】
【化５】
2005156690.tif 000007
【０１５１】
上記一般式（３）又は（４）において、Ｒ４は水素又はメチル基を示す。Ｙは上記に示す式（ｉ）〜（ｘｘｉｖ）の任意の一つであるが、中でも、式（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｖ）及び（ｖｉｉ）のいずれか一つであることが好ましい。また、アルキレン基の鎖長を示すｃ及びｄは、それぞれ個別に２〜１２の範囲で任意の整数をとり得るが、４〜１０の範囲であることが好ましく、６〜９の範囲であることがさらに好ましい。ｃ又はｄの値が０又は１である上記一般式（３）又は（４）の化合物は、安定性に欠け、加水分解を受けやすく、結晶性も高い。一方、ｃ又はｄの値が１３以上である化合物は融点（Ｔｍ）が低い。これらの化合物では、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料との間の相溶性が低下し、濃度によっては相分離などが起きるおそれがある。
【０１５２】
なお、このようなカイラル剤は、特に重合性を有する必要はない。しかしながら、カイラル剤が重合性を有している場合には、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料と重合され、コレステリック規則性が安定的に固定化されるので、熱安定性などの面では非常に好ましい。特に、分子の両末端に重合性の官能基があることが、耐熱性の良好な偏光選択反射層１１を得る上で好ましい。
【０１５３】
なお、液晶性組成物に含有されるカイラル剤の量は、螺旋構造の誘起能力や最終的に得られる偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造などを考慮して最適値が決められる。具体的には、用いられる液晶性組成物の材料により大きく異なるものではあるが、液晶性組成物の合計量１００重量部当り、０．０１〜６０重量部、好ましくは０．１〜４０重量部、さらに好ましくは０．５〜３０重量部、最も好ましくは１〜２０重量部の範囲で選ばれる。カイラル剤の含有量が上述した範囲よりも少ない場合は、液晶性組成物に充分なコレステリック規則性を付与することができない場合があり、上述した範囲を越える場合は、液晶分子の配向が阻害され、活性放射線などによって硬化させる際に悪影響を及ぼす危惧がある。
【０１５４】
なお、液晶性組成物は支持基材１２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。
【０１５５】
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、支持基材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。
【０１５６】
（配向処理工程）
上述した塗布工程において、支持基材１２上に液晶性組成物を塗布し、コレステリック液晶層を形成した後、配向処理工程において、コレステリック液晶層をコレステリック液晶構造が発現する所定の温度に保持し、コレステリック液晶層中の液晶分子を配向させる。
【０１５７】
なお、本実施例において最終的に得られるべき偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造は、プラーナー配向状態ではなく、図２(a)に示すように、複数の螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向が層内でばらついた配向状態となっているが、この場合でも、配向処理は必要となる。すなわち、コレステリック液晶構造の液晶分子のダイレクターを支持基材１２上で一定方向に揃えるような配向処理は必要とされないが、コレステリック液晶構造中に複数の螺旋構造領域３０を形成させるような配向処理は必要となるからである。
【０１５８】
ここで、支持基材１２上に形成されたコレステリック液晶層を、コレステリック液晶構造が発現する所定の温度に保持すると、コレステリック液晶層は液晶相を呈し、液晶分子自体の自己集積作用により、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が形成される。そして、このような液晶相の状態で発現したコレステリック液晶構造は、後述するような手法でコレステリック液晶層を硬化させることにより、固定化することができる。
【０１５９】
なお、このような配向処理工程は、支持基材１２上に塗布された液晶性組成物に溶媒が含有されている場合には、通常、溶媒を除去するための乾燥処理とともに行われる。なお、溶媒を除去するためには、４０〜１２０℃、好ましくは６０〜１００℃の乾燥温度が適しており、乾燥時間（加熱時間）はコレステリック液晶構造が発現し、実質上溶媒が除去されればよく、例えば、１５〜６００秒が好ましく、さらに好ましくは３０〜１８０秒である。なお、乾燥後に配向状態が不十分であることが分かった場合には、適宜加熱時間を延長するようにするとよい。なお、このような乾燥処理において減圧乾燥の手法を用いる場合には、配向処理のために別途加熱処理を行うことが好ましい。
【０１６０】
（硬化処理工程）
上述した配向処理工程において、コレステリック液晶層中の液晶分子を配向させた後、硬化処理工程において、コレステリック液晶層を硬化させ、液晶相の状態で発現したコレステリック液晶構造を固定化する。
【０１６１】
ここで、硬化処理工程で用いられる方法としては、(1)液晶性組成物中の溶媒を乾燥させる方法、(2)加熱により液晶性組成物中の液晶分子を重合させる方法、(3)放射線の照射により液晶性組成物中の液晶分子を重合させる方法、及び(4)それらの方法を組み合わせた方法を用いることができる。
【０１６２】
このうち、上記(1)の方法は、コレステリック液晶層の材料である液晶性組成物に含有される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支持基材１２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、上述した塗布工程及び配向処理工程で述べたものを用いることができる。
【０１６３】
上記(2)の方法は、加熱により液晶性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層を硬化させる方法である。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層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。
【０１６４】
なお、支持基材１２上に形成されたコレステリック液晶層を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はなく、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わず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。
【０１６５】
加熱温度としては一般に、１００℃以上の高温が必要となるが、支持基材１２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支持基材１２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。
【０１６６】
上記(3)の方法は、放射線の照射により液晶性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層を硬化させる方法である。この方法では、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、液晶性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。
【０１６７】
液晶性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。
【０１６８】
なお、液晶性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。
【０１６９】
以上のような一連の工程（塗布工程、配向処理工程及び硬化処理工程）を行うことにより、単層のコレステリック液晶層からなる偏光選択反射層１１を備えた投影スクリーン１０を製造することができるが、上述した一連の工程を繰り返すことにより、複数層のコレステリック液晶層からなる偏光選択反射層１１を備えた投影スクリーン１０を製造することが可能である。
【０１７０】
この場合、下層のコレステリック液晶層が形成されてそれが固定化されていれば、２層目以降のコレステリック液晶層の液晶性組成物を塗布するときも同様の手法により行うことができる。この場合、上層のコレステリック液晶層のコレステリック液晶構造（配向状態）は下層のコレステリック液晶層のコレステリック液晶構造（配向状態）を継続したものとなり、積層されるコレステリック液晶層の間に配向制御などのための層を設ける必要はない。ただし、必要に応じて、積層されるコレステリック液晶層の間に易接着層などの中間層を設けるようにしてもよい。なお、２層目以降のコレステリック液晶層を形成するに際しての、塗布工程、配向処理工程及び硬化処理工程に関する条件や用いる材料などに関しては、上述した通りであるので、ここでの説明は省略する。
【０１７１】
このように本実施例によれば、投影スクリーン１０−１において、特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層１１と、この偏光選択反射層１１を透過した光（透過光）を観察者５０Ａ側に拡散する凹凸部を有する拡散層４０とを備えることにより、特定の偏光成分の光は、コレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向のばらつきなどによるコレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、拡散反射された拡散反射光３３となり、透過光は、拡散層４０の凹凸部により観察者５０Ａ側に拡散されて、拡散光３３Ａとなる。
したがって、投影スクリーン１０−１では、拡散反射光３３による映像が観察者５０側で観察され、さらに、拡散光３３Ａによる映像が観察者５０Ａ側で観察されるので、例えば、１つの投影スクリーン１０−１により多くの情報等を表示でき、適宜の観察者は、所望の情報を、投影スクリーン１０−１の両面から得ることができる。
また、投影スクリーン１０−１を、美術館等、多くの観察者が集まる広場に設置する場合には、例えば、広場の中央に設置して、その両面に美術に関する情報等を表示させる等、幅広い用途に対応することができる。
【０１７２】
このとき、偏光選択反射層１１においては、コレステリック液晶構造の有する偏光分離特性により特定の偏光成分の光（例えば右円偏光）のみを選択的に反射するので、偏光特性のない外光や照明光などの環境光を偏光選択反射層１１で約５０％しか反射しないようにすることができる。このため、白表示などの明表示の部分の明るさが同じ場合でも、黒表示などの暗表示の部分の明るさを略半分にして、映像のコントラストを略２倍にすることができる。なおこのとき、投射された映像光が、偏光選択反射層１１で選択的に反射される光の偏光成分と同一の偏光成分の光（例えば右円偏光）を主として含むようにすれば、投射された映像光を偏光選択反射層１１で略１００％反射することができ、映像光を効率的に反射することができる。
【０１７３】
また、偏光選択反射層１１においては、コレステリック液晶構造が構造的な不均一性を有し、コレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向がばらついたりしているので、映像光が鏡面反射でなく拡散反射され、映像が視認しやすくなる。なおこのとき、偏光選択反射層１１は、コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、選択的に反射される光を拡散させるので、特定の偏光成分の光（例えば選択反射波長域内の右円偏光３１Ｒ）を拡散させながら反射する一方で、その他の光（例えば選択反射波長域内の左円偏光３１Ｌ、選択反射波長域外の右円偏光３２Ｒ及び左円偏光３２Ｌ）については拡散させずに透過させることができる。このため、偏光選択反射層１１を透過する環境光や映像光について、上述したような「消偏」の問題は起こらず、偏光選択反射層１１の本来の偏光分離機能を維持しつつ、映像の視認性を向上させることができる。
【０１７４】
以上のように、本実施例によれば、外光や照明光などの環境光の影響をコレステリック液晶構造の有する偏光分離特性により抑えて映像のコントラストを高める一方で、コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により映像の視認性を低下させることなく映像光の反射光に散乱効果を与えることができ、さらに、偏光選択反射層１１の観察者５０Ａ側に設けられた凹凸部を有する拡散層４０により、偏光選択反射層１１を透過した透過光を、観察者５０Ａ側に拡散させることにより、投影スクリーン１０−１の両面において、明るい環境光の下でも映像を鮮明に表示することができる。
【０１７５】
また、本実施例によれば、偏光選択反射層１１において、可視光域の一部のみをカバーする特定の波長域の光を選択的に反射するようにしているので、外光や照明光などの環境光の影響をさらに抑えて映像のコントラストを高めることができ、映像の視認性をより向上させることができる。
【０１７６】
投影システム
【０１７７】
次に、上述した本実施例に係る投影スクリーン１０−１を用いた投影システムについて説明する。
図１９は、投影スクリーン１０−１を備えた投影システムの一例を示す概略図である。
図２０は、投影スクリーン１０−１を備えた投影システムの他の例を示す概略図である。
【０１７８】
投影システム２０は、図１９に示すように、投影スクリーン１０−１と、投影スクリーン１０−１上に映像光を投射する投影機２１と、照明光源２３と、偏光フィルム２４と、照明光源設置部２５等とを備えている。
このうち、投影機２１は、上述したように、所望の画素に対応する投影スクリーン１０−１の領域に、２種類の偏光成分の光（例えば、右円偏光３１Ｒと左円偏光３１Ｌとを含む円偏光、又は、Ｐ偏光とＳ偏光とを含む直線偏光）を投射するものであって、液晶素子を含む液晶プロジェクターを用いる。
この液晶プロジェクターは、特に、ＩＰＳ方式の液晶素子で位相差制御を行い、いわゆるＴＮ方式、ＶＡ方式の液晶素子で明暗制御を行うようにしてもよい。なお、明暗制御は、ＤＬＰ（Digital Light Processing）プロジェクターに用いられ、半導体（例えば、ＣＭＯＳ半導体）上に、画素に相当する数のマイクロミラー（Micro-mirror）を高集積した、いわゆるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を適用することもできる。
【０１７９】
ここで、投影機２１は一般に、光の三原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長域の光によりカラー表示を実現しており、例えば、投影スクリーン１０−１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４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ及び５８０〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を投射している。このため、投影スクリーン１０−１においては、投影機２１により投射される映像光の波長域に対応する波長域の光のみを選択的に反射するようにすることが好ましい。これにより、外光や照明光などの環境光のうち上述した波長域から外れた範囲にある可視光域の光の反射を防止して映像のコントラストを高めることができる。
【０１８０】
なお、投影システム２０は通常、室内の天井などの照明光源設置部２５に設置された照明光源２３を備えており、投影スクリーン１０−１が設置される観察空間を照明するようになっている。
【０１８１】
ここで、図１９に示すように、照明光源２３から出射された照明光が投影スクリーン１０−１上に直接的に照射されるように照明光源２３が配置されている場合には、照明光源２３から投影スクリーン１０−１へ向けて出射される照明光３４が、投影スクリーン１０−１により選択的に反射される光の偏光成分と異なる偏光成分の光（例えば左円偏光）を主として含むようにすることが好ましい。これにより、照明光が投影スクリーン１０−１の偏光選択反射層１１で反射されてしまうことを効果的に防止して映像のコントラストを高めることができる。
【０１８２】
なお、照明光源２３から出射された照明光３４の偏光状態は、照明光源２３の近傍に、左円偏光を透過する偏光フィルム２４を設けることにより制御することができる。ここで、偏光フィルム２４としては、吸収型の円偏光板や偏光分離板（反射型の円偏光板）を用いることができる。なお、偏光分離板としては、コレステリック液晶層を利用した円偏光分離板や、直線偏光分離板の出射側に、直線偏光を円偏光へ変換するための位相差板を設けたものを用いることができる。なお、このような偏光分離板は、吸収型の円偏光板に比べて光量の損失が少ないという意味で好ましいものである。
【０１８３】
なお、図１９に示す投影システム２０においては、照明光源２３から出射された照明光が投影スクリーン１０−１上に直接的に照射されているが、これに限らず、図２０に示すように、天井以外の照明光源設置部２６に照明光源２３を設置し、照明光源２３から出射された照明光３５が天井などの照明光反射体２７を介して照明光３５′として投影スクリーン１０−１上に間接的に照射される場合にも同様にして適用することができる。
ただし、この場合には、照明光反射体２７により光が反射したときに円偏光の偏光状態が逆転するので、照明光源２３から照明光反射体へ向けて出射される照明光３５は、図１９に示す場合と同様に、右円偏光を透過する偏光フィルム２４′などを配置することにより、投影スクリーン１０−１により選択的に反射される光の偏光成分と同一の偏光成分の光（例えば右円偏光）を主として含むようにすることが好ましい。
なお、偏光フィルム２４′としては、上述した偏光フィルム２４と同様のものを用いることができる。これにより、照明光反射体２７でその偏光状態が逆転された照明光３５′は、投影スクリーン１０−１により選択的に反射される光の偏光成分と異なる偏光成分の光（例えば左円偏光）を主として含むこととなり、投影スクリーン１０−１の偏光選択反射層１１で照明光３５′が反射されてしまうことを効果的に防止して映像のコントラストを高めることができる。
但し、拡散層４０は、上述したように、半透明層（例えば、グレー層）であるので、投影スクリーン１０−１の両面に表示される映像の視認性が低下しないように、照明光３４，３５′をある程度吸収することができ、その結果、環境光（外光、照明光等）による視認性の低下を防止することができる。
【０１８４】
また、本実施例による投影スクリーン１０−１を用いた投影システム２０では、拡散層４０は、上述したように、偏光選択反射層１１を透過した光を拡散させることができるので、左円偏光３１Ｌを拡散光３３Ａとして、拡散させることにより、投影スクリーン１０−１の両面に映像を視認性よく表示することができる。
【０１８５】
なお、投影システム２０において、投影機２１は、通常、投影スクリーン１０−１の略中心部の法線上付近に配置されるが（図１９，２０参照）、これに限られず、例えば、室内の天井、床等に配置される場合（いわゆるオフセット状態）も想定される。このような投影機２１と投影スクリーン１０−１との配置関係においては、例えば、拡散層４０に形成された凹凸部４０ａを、拡散層４０の全領域又は限定された領域（例えば、上側半分、下側半分など）に有するようにしてもよい。
【０１８６】
次に、上述した実施例を具体的に説明する。
【０１８７】
（具体例）
紫外線硬化型のネマチック液晶からなる主剤（９４．７重量％）にカイラル剤（５．３重量％）を添加したモノマー混合液晶をシクロヘキサノンに溶解し、４４０ｎｍに選択反射中心波長を有する第１のコレステリック液晶溶液を調整した。
【０１８８】
なお、ネマチック液晶としては、上記の化学式（２−ｘｉ）で表される化合物を含む液晶を用いた。
【０１８９】
また、重合性カイラル剤としては、上記の化学式（５）で表される化合物を用いた。
【０１９０】
さらに、第１のコレステリック液晶溶液には、光重合開始剤（Ciba Speciality Chemicals社製）を５重量％添加した。
【０１９１】
そして、以上のようにして調整した第１のコレステリック液晶溶液を、２００×２００ｍｍの黒色ＰＥＴフィルム上に易接着層を成膜した支持基材（ルミラー／ＡＣ−Ｘ、パナック社製）上にバーコート法により塗布した。
【０１９２】
次に、８０℃のオーブンで９０秒加熱し、配向処理（乾燥処理）を行い、溶媒が除去されたコレステリック液晶層を得た。
【０１９３】
その後、コレステリック液晶層に対して３６５ｎｍの紫外線を５０ｍＷ／ｃｍ2で１分間照射し、コレステリック液晶層を硬化させることにより、４４０ｎｍに選択反射中心波長を有する１層目の部分選択反射層を得た。
【０１９４】
同様にして、第２のコレステリック液晶溶液を、１層目の部分選択反射層上に直接塗布し、配向処理（乾燥処理）及び硬化処理を行った。これにより、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有する２層目の部分選択反射層を得た。なお、第２のコレステリック液晶溶液は、第１のコレステリック液晶溶液と同様の手法により調整されたものであり、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を制御することにより、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有するようにした。
【０１９５】
同様にして、第３のコレステリック液晶溶液を、２層目の部分選択反射層上に直接塗布し、配向処理（乾燥処理）及び硬化処理を行った。これにより、６００ｎｍに選択反射中心波長を有する、３層目の部分選択反射層を得た。なお、第３のコレステリック液晶溶液は、第１のコレステリック液晶溶液と同様の手法により調整されたものであり、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を制御することにより、６００ｎｍに選択反射中心波長を有するようにした。
【０１９６】
以上により、偏光選択反射層として、青色（Ｂ）の波長域の光（４４０ｎｍに選択反射中心波長を有する光）を選択的に反射する１層目の部分選択反射層と、緑色（Ｇ）の波長域の光（５５０ｎｍに選択反射中心波長を有する光）を選択的に反射する２層目の部分選択反射層と、赤色（Ｒ）の波長域の光（６００ｎｍに選択反射中心波長を有する光）を選択的に反射する３層目の部分選択反射層とが、支持基材側から順に積層された投影スクリーンを得た。なお、１層目の部分選択反射層の厚さは３μｍ、２層目の部分選択反射層の厚さは４μｍ、３層目の部分選択反射層の厚さは５μｍとした。なお、このようにして得られた投影スクリーンの偏光選択反射層の各部分選択反射層のコレステリック液晶構造はプラーナー配向状態ではなかった。このプラーナー配向状態が崩れた偏光選択反射層は、後述する投影スクリーン１で用いられる。
【０１９７】
次に、投影システム１を準備した。この投影システム１は、基材（パナック製ルミマット／ＡＣ−Ｘ：層厚１００μｍ）と、上述したプラーナー配向状態が崩れた各部分選択反射層とを、平滑面である異接着層を介して積層した投影スクリーン１と、この投影スクリーン１の一面側に配置したプロジェクター１（右円偏光板を配置した）及びプロジェクター２（左円偏光板を配置した）とを組み合わせたシステムである。
【０１９８】
（比較例）
投影システム２を準備した。この投影システム２は、投影スクリーン１で用いた基材と、プラーナー配向状態である各部分選択反射層とを積層した投影スクリーン２と、投影システム１で用いたプロジェクター１，２とを組み合わせたシステムである。
投影システム３を準備した。この投影システム３は、摺りガラスである投影スクリーン３と、投影システム１で用いたプロジェクター１，２とを組み合わせたシステムである。
【０１９９】
また、プロジェクター１，２は、投影スクリーン１，２，３正面に対して横にそれぞれ±１０度の位置に配置して、画像範囲が重なるようにした。
ここでは、ヒトの頭の絵を示すために、プロジェクター１から正面（顔）を示す右円偏光を、プロジェクター２から裏（後頭部）を示す左円偏光を、それぞれ各投影スクリーン１，２，３に投影した。
【０２００】
(評価結果)
その結果、投影スクリーン２では、顔の絵を視認性よく観察できなかった。さらに、投影スクリーン３では、裏表でプロジェクター１，２の画像が重なった状態で観察され、それぞれ別々の絵として視認することができなかった。
これに対して、投影スクリーン１では、裏表で別々の絵（顔、後頭部）を視認性よく観察できた。
【図面の簡単な説明】
【０２０１】
【図１】本発明の１実施例に係る投影スクリーンの基本構造を示す概略断面図。
【図２】図１に示す投影スクリーンの偏光選択反射層の配向状態及び光学的機能を説明するための模式図。
【図３】図１に示す投影スクリーンの一変形例を示す概略断面図。
【図４】図１に示す投影スクリーンの他の変形例を示す概略断面図。
【図５】図１に示す投影スクリーンのさらに他の変形例を示す概略断面図。
【図６】図１に示す投影スクリーンのさらに他の変形例を示す概略断面図。
【図７】図１に示す投影スクリーンのさらに他の変形例を示す概略断面図。
【図８】図１に示す投影スクリーンのさらに他の変形例を示す概略断面図。
【図９】投影スクリーン１０を用いた投影システムの概念図。
【図１０】本実施例に係る投影スクリーン１０−１を用いた投影システムの概念図。
【図１１】拡散層４０を示す概略断面図。
【図１２】拡散層４０の他の変形例を示す概略断面図
【図１３】本実施例に係る投影スクリーン１０−１の両面に映像を表示するために必要とされる状態を示す概念図。
【図１４】投影機２１に含まれる液晶素子を示す図。
【図１５】液晶素子６０に含まれる液晶分子６４の回転動作を示す図。
【図１６】液晶分子６４の回転動作に対応した液晶素子６０の動作を示す図。
【図１７】液晶素子６０に他の液晶素子を組み合わせた状態を示す図。
【図１８】無偏光３１Ａの進行方向に対して略直交する方向に沿って隣り合う液晶素子から２種類の偏光成分の光を投射する場合を示す図。
【図１９】本発明の１実施例に係る投影スクリーンを備えた投影システムの一例を示す概略図。
【図２０】本発明の１実施例に係る投影スクリーンを備えた投影システムの他の例を示す概略図。
【符号の説明】
【０２０２】
１０，１０−１    投影スクリーン
１１    偏光選択反射層
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ    部分選択反射層
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ    支持基材
１３    中間層
１４    支持フィルム
１５    光吸収層
１６    光反射層
１７    粘着層
１８    剥離フィルム
１９    機能性保持層
２０    投影システム
２１    投影機
２２    位相差板
２３    照明光源
２４，２４′    偏光フィルム
２５，２６    照明光源設置部
２７    照明光反射体
３０    螺旋構造領域
３１Ｒ    選択反射波長域内の右円偏光
３１Ｌ    選択反射波長域内の左円偏光
３２Ｒ    選択反射波長域外の右円偏光
３２Ｌ    選択反射波長域外の左円偏光
３３    反射光
３３Ａ    拡散光
３４，３５，３５′    照明光
４０    拡散層
６０，６０Ａ〜Ｃ    液晶素子
６１，６１Ａ，６２，６２Ａ    ガラス板
６３，６３Ａ〜Ｃ    偏光板
６４，６４Ａ，６４Ｂ    液晶分子
６５Ａ，６５Ｂ    位相差板
【図１】
2005156690.tif 000008
【図２】
2005156690.tif 000009
【図３】
2005156690.tif 000010
【図４】
2005156690.tif 000011
【図５】
2005156690.tif 000012
【図６】
2005156690.tif 000013
【図７】
2005156690.tif 000014
【図８】
2005156690.tif 000015
【図９】
2005156690.tif 000016
【図１０】
2005156690.tif 000017
【図１１】
2005156690.tif 000018
【図１２】
2005156690.tif 000019
【図１３】
2005156690.tif 000020
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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