(57)【要約】【課題】スクリーンの背面にある背景の視認性を確保しながら、投射された映像の視認性に優れ、且つ視野角を改善できる投射装置用スクリーンシステムおよび投射装置用スクリーンおよび投射装置用スクリーンシステムを提供する。【解決手段】  本発明の投射装置用スクリーン１０は、バインダー樹脂２に微細粉体３が分散された透明層１を具備し、微細粉体３は、右回り円偏光および左回り円偏光のうち一方を選択的に透過させ他方を選択的に反射するコレステリック規則性を有し、微細粉体３の螺旋軸の方向は、透明層１内において複数の方向を向いている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダー樹脂に微細粉体が分散された透明層を具備し、
前記微細粉体は、右回り円偏光および左回り円偏光のうち一方を選択的に透過させ他方を選択的に反射するコレステリック規則性を有し、
前記微細粉体の螺旋軸の方向は、前記透明層内において複数の方向を向いている投射装置用スクリーン。
【請求項２】
前記透明層は、支持体と表面保護材に挟持されてなり、
前記支持体および前記表面保護材は、少なくともスクリーン投射領域において視認透過性を有する請求項１に記載の投射装置用スクリーン。
【請求項３】
前記支持体および前記表面保護材の少なくとも一方がガラスである請求項２に記載の投射装置用スクリーン。
【請求項４】
前記コレステリック規則性由来の螺旋軸方向における前記微細粉体の厚みＴ１に対する、当該厚みＴ１の法線方向の面内の最小径Ｔ２の比Ｔ２／Ｔ１が、１〜５の範囲にある請求項１〜３のいずれかに記載の投射装置用スクリーン。
【請求項５】
前記コレステリック規則性由来の螺旋軸に対して平行な光線を前記微細粉体に入射したときの選択反射波長帯域の半値幅が、５０〜１００ｎｍの範囲である請求項１〜４のいずれかに記載の投射装置用スクリーン。
【請求項６】
前記透明層の厚みは、５〜５０μｍである請求項１〜５のいずれかに記載の投射装置用スクリーン。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の投射装置用スクリーンと、前記投射装置用スクリーンに映像を投射するプロジェクターとを具備する投射装置用スクリーンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射装置用スクリーンおよび投射装置用スクリーンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代型スクリーンとして、背景の像の視認性を低下させることなく、視認性の高い像を投影できる透明スクリーンが期待されている。透明スクリーンの用途としては、スクリーンを通して前方の視認性が要求されるヘッドアップディスプレイやウェアラブルディスプレイ、或いは空間の演出を効果的に行いたい展示場における透明パーティションやショウウインドウなどがある。
【０００３】
特許文献１には、樹脂層中に凝集状態で含まれる特定粒径の無機粒子を特定量含んでなる反射型の透明スクリーン用フィルムが開示されている。特許文献２においては、透明層の内部に、透明層の主面に対して略平行に一次元方向に延在するストライプ状の複数の光散乱部が形成された映像投射窓や、透明層の内部に、酸化チタン等の光散乱微粒子を分散させた平坦な形状を持つ映像投射窓が開示されている。また、特許文献３においては、透明基材上に凹凸構造体を形成した透明スクリーンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２１２８００号公報
【特許文献２】国際公開第２０１５／１８６６３０号
【特許文献３】国際公開第２０１５／１８６６６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
透明スクリーンの開発にあたっては、その透明性を維持しつつ投射像の視認性や視野角を改善できる技術が求められている。
【０００６】
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、スクリーンの背面にある背景の視認性を確保しながら、投射された映像の視認性に優れ、且つ視野角を改善できる投射装置用スクリーンおよび投射装置用スクリーンシステム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】
【０００７】
本発明は、以下［１］〜［７］の構成を有する投射装置用スクリーン、および投射装置用スクリーンシステムを提供する。
［１］：  バインダー樹脂に微細粉体が分散された透明層を具備し、
前記微細粉体は、右回り円偏光および左回り円偏光のうち一方を選択的に透過させ他方を選択的に反射するコレステリック規則性を有し、
前記微細粉体の螺旋軸の方向は、前記透明層内において複数の方向を向いている投射装置用スクリーン。
［２］：  前記透明層は、支持体と表面保護材に挟持されてなり、
前記支持体および前記表面保護材は、少なくともスクリーン投射領域において視認透過性を有する［１］に記載の投射装置用スクリーン。
［３］：  前記支持体および前記表面保護材の少なくとも一方がガラスである［２］に記載の投射装置用スクリーン。
［４］：  前記コレステリック規則性由来の螺旋軸方向における前記微細粉体の厚みＴ１に対する当該厚みＴ１の法線方向の面内の最小径Ｔ２の比Ｔ２／Ｔ１が、１〜５の範囲にある［１］〜［３］のいずれかに記載の投射装置用スクリーン。
［５］：  前記コレステリック規則性由来の螺旋軸に対して平行な光線を前記微細粉体に入射したときの選択反射波長帯域の半値幅が、５０〜１００ｎｍの範囲である［１］〜［４］のいずれかに記載の投射装置用スクリーン。
［６］：  前記透明層の厚みは、５〜５０μｍである［１］〜［５］のいずれかに記載の投射装置用スクリーン。
［７］：  ［１］〜［６］のいずれかに記載の投射装置用スクリーンと、前記投射装置用スクリーンに映像を投射するプロジェクターとを具備する投射装置用スクリーンシステム。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スクリーンの背面にある背景の視認性を確保しながら、投射された映像の視認性に優れ、且つ視野角を改善できる投射装置用スクリーンおよび投射装置用スクリーンシステムを提供できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る投射装置用スクリーンの一例を示す模式的説明図。
【図２】第１実施形態に係る投射装置用スクリーンシステムの一例を示す模式的説明図。
【図３】第２実施形態に係る投射装置用スクリーンシステムの一例を示す模式的説明図。
【図４】第３実施形態に係る投射装置用スクリーンシステムの一例を示す模式的説明図。
【図５】第４実施形態に係る投射装置用スクリーンシステムの一例を示す模式的説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。なお、以降の図における各部材のサイズや比率は、説明の便宜上のものであり、これに限定されるものではない。また、説明を明確にするため、以下の記載および図面は、適宜、簡略化されている。
【００１１】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る投射装置用スクリーンの一例を示す模式的説明図である。投射装置用スクリーン１０は、バインダー樹脂２に微細粉体３が分散された透明層１を含む。透明層１は、投射映像を映し出すシートであり、支持体４と表面保護材５に挟持されてなる。以下、投射装置用スクリーン１０における図中の観察者側の面（表面保護材５側の面）を前面、観察者側とは反対の面（支持体４側の面）を背面として説明する。また、図１等における微細粉体３中の矢印は、説明の便宜上のものであり、後述するコレステリック規則性由来の螺旋軸の方向を示す。
【００１２】
透明層１の投射領域は、背面の景色を視認できる透過視認性と投射映像の表示特性を兼ね備える。すなわち、投射装置用スクリーン１０の前面側にいる観察者は、透明層１越しに投射装置用スクリーン１０の背面側の景色を確認できる。また、透明層１に映し出された投射映像を視認できる。
【００１３】
支持体４は、透明層１の支持体として機能し、少なくともスクリーンの投射領域において視認透過性を有している。表面保護材５は、透明層１の保護材としての機能を有し、少なくともスクリーンの投射領域において視認透過性を有している。支持体４および表面保護材５の素材は、これらの機能を満たしていればよく特に限定されないが、ガラスやプラスチック材が好適である。機械的強度の観点からは、支持体４と表面保護材５をガラスとし、これらのガラスの内部に透明層１を挟持する合せガラスの構成が好適である。一方、機械的強度が要求されない用途においては、支持体４をガラスまたはプラスチック材とし、表面保護材５を透明保護フィルムとする態様が例示できる。ガラスを用いる場合には、ソーダライムガラス、無アルカリガラスが好ましい。耐久性を向上させるため、化学強化、ハードコーティング等を行ってもよい。プラスチック板を用いる場合には、（メタ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の公知の透明樹脂を好適に適用できる。透明層１を構成するバインダー樹脂と同一材料により構成することがより好ましい。また、前面側に支持体４、背面側に表面保護材５を設置してもよい。
【００１４】
投射装置用スクリーン１０は、平面であっても曲面であってもよい。背面の透過視認性を高め、空間の演出を効果的に行う観点からは、投射装置用スクリーン１０は、無色の場合には、可視光帯域（４００〜７００ｎｍ）の透過率が７０％以上であることが好ましく、着色している場合には、ヘイズ値が１０％以下であることが好ましい。
【００１５】
微細粉体３は、右回り円偏光および左回り円偏光のうち一方を選択的に透過させ他方を選択的に反射するコレステリック規則性を有する粉体である。ここで、コレステリック規則性とは、一方向に揃って配向した分子が層を形成し、隣り合う分子層ごとに配向方向が僅かずつずれ、分子層が螺旋構造をなしている状態をいう。
【００１６】
コレステリック規則性の形成方法としては、例えば、棒状のネマチック液晶やスメクチック液晶に対して不斉中心等を持つカイラルドーパントを添加することによって螺旋軸を有するコレステリック液晶相を形成し、これを固定化する方法がある。また、円盤状液晶に対して不斉中心等を持つカイラルドーパントを添加することによって螺旋軸を有する円盤状液晶相を形成し、これを固定化する方法もある。
【００１７】
カイラルドーパントを添加することにより、液晶分子に捩じれが生じ、旋光性が付与される。螺旋を誘起するカイラルドーパントの濃度を調整することによって、若しくは液晶性化合物やカイラルドーパントの種類を代えることによってカイラル構造の螺旋ピッチや螺旋の旋回方向を変えることができる。螺旋ピッチを変えることによって特定の波長の光を反射させることが可能となる。
【００１８】
固定化の好適な方法として、重合性官能基を有する液晶性化合物と、重合性官能基を有するカイラルドーパントとを含有する硬化性液晶組成物を用いて、活性光線照射によって重合反応を進行させ、高分子フィルムとする方法が例示できる。カイラルドーパントは、必ずしも重合性基を有していなくてもよく、また、重合性基を有するカイラルドーパントと、重合性基を有しないカイラルドーパントを併用してもよい。重合性官能基を有しない液晶性化合物を一部に用いてもよい。また、液晶性化合物は、低分子化合物のみならず、ポリマーであってもよい。また、非液晶性の重合性化合物を一部に用いてもよい。
【００１９】
硬化性液晶組成物には、通常、重合開始剤が含まれている。また、必要に応じて、コレステリック液晶相の形成に影響を与えない範囲において、重合開始剤、重合禁止剤、紫外光吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、水平配向剤、ムラ防止剤、ハジキ防止剤等を含有していてもよい。また、膜強度を高めるために、可塑剤等を添加することも可能である。
【００２０】
光安定剤としては、ヒンダードアミン類、ニッケルビス（オクチルフェニル）サルファイド、ニッケルコンプレクス−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルリン酸モノエチラート、ニッケルジブチルジチオカーバメート等のニッケル錯体が挙げられる。これらは２種以上を併用してもよい。液晶組成物中の光安定剤の含有量は、原料成分１００質量部に対して、０．０１〜１質量部であることが好ましく、０．１〜０．３質量部が特に好ましい。
【００２１】
光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ベンゾイン類、ベンジル類、ミヒラーケトン類、ベンゾインアルキルエーテル類、ベンジルジメチルケタール類、及びチオキサントン類等が挙げられる。また熱重合開始剤としてアゾビス系、及び過酸化物系の重合開始剤が挙げられる。これらは２種以上を併用してもよい。液晶組成物中の光、又は熱重合開始剤の含有量は液晶組成物の全体量に対して、０．０１〜５質量％が好ましく、０．０３％〜２質量％が特に好ましい。
【００２２】
重合性官能基を有する液晶性化合物は、カイラルドーパントの添加によって螺旋軸を有する液晶相を示し、螺旋軸を有する液晶相を固定化でき、且つ可視光帯域を選択反射可能なものを用いる。
【００２３】
透明層１の形成は、まず、硬化性液晶組成物を支持体４上に塗布する。カイラルドーパントの量は、硬化性液晶化合物に対して１〜３０モル％であることが好ましい。硬化性液晶組成物に溶媒が添加されている場合には、塗膜の乾燥を行う。溶媒を除去し、温度を所定の条件下にすることによって、コレステリック液晶相が発現する。この状態において、重合を行う。重合は、前述したように外部エネルギーを印加することによって行う。コレステリック液晶相を安定して発現させる点からは、コレステリック液晶相−等方相相転移温度（Ｔｃ）よりも−１０℃以下の温度とすることが好ましい。重合は、ラジカル重合が好ましい。重縮合等で水等の揮発物が重合中に発生する反応や、液晶特性に悪影響を与える副生成物を発生する反応は好ましくない。円盤状液晶性分子の重合については、例えば、特開平８−２７２８４号公報などに記載された方法で行うことができる。
【００２４】
光照射に用いる光源は、特に制限されない。例えば、タングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ、水銀ランプ等を用いることができる。
【００２５】
液晶組成物は、重合性官能基を有する液晶性化合物と重合性官能基を有するカイラルドーパントを合わせて７５質量％以上含む液晶組成物であることが好ましく、さらに、９０質量％以上を含んでいることが好ましい。液晶組成物としては、重合性液晶組成物を７５質量％以上、特に８５質量％以上含む液晶組成物が好ましい。
【００２６】
微細粉体３は、コレステリック規則性を有するフィルムを、コレステリック規則性が保持されるサイズに粉砕することによって容易に得ることができる。得られた微細粉体３は、バインダー樹脂２に分散させ、シート状に成型することにより透明層１が得られる。
【００２７】
微細粉体３をバインダー樹脂２に分散させる方法は、均一に分散できる手段であれば限定されないが、バインダー樹脂２および微細粉体３の共通の良溶媒に溶解させて均一に混合させる方法が好適である。
【００２８】
微細粉体３のコレステリック規則性由来の螺旋軸は、透明層１内で、複数の方向を向くように混合されている。透明層１内で、微細粉体３の螺旋軸の方向を完全にランダムに配位させてもよいし、ある指向性を持って複数の方向に配位させてもよい。指向性は、微細粉体３のアスペクト比、添加量、透明層の厚みを調整することによって容易に付与できる。
【００２９】
コレステリック規則性を有する微細粉体３の螺旋軸に対し、平行な光線が入射した場合には、その螺旋構造に入射する光の螺旋の旋回方向と同一方向の円偏光が反射し（選択反射という）、非同一方向の円偏光が透過する。この条件における反射する円偏光の中心波長λｃは、以下の式（１）に示すように、その螺旋構造のピッチＰ（μｍ）と、螺旋軸に直交する平面での液晶の平均屈折率ｎ［ａｖ］との積で示される。
＜式（１）＞    λｃ＝Ｐ×ｎ［ａｖ］
【００３０】
また、コレステリック規則性を有する微細粉体３の螺旋軸に対し、平行な方向から傾いた光線が入射した場合にも、同様に、その螺旋構造に入射する光の螺旋の旋回方向と同一方向の円偏光が反射し、非同一方向の円偏光が透過する。透明層１の主面と微細粉体３の螺旋軸との角度がθのときの螺旋ピッチｐ（θ）は、ブラック反射の原理から以下の式（２）により表される。そして、この条件で反射する円偏光の中心波長λｃ（θ）は、以下の式（３）に示す式によって表される。
＜式（２）＞  ｐ（θ）＝Ｐ・sinθ
＜式（３）＞    λｃ（θ）＝Ｐ・sinθ×ｎ［ａｖ］
従って、微細粉体３の螺旋軸が透明層１の主面に対して傾くほど、反射光は短波長シフトすることになる。
【００３１】
このため、微細粉体３の螺旋軸が入射光と平行な場合の偏光選択反射波長帯域を、可視光の長波長側に設定することが好ましい。このときの選択反射の中心波長λcは、６００ｎｍ＜λc＜７００ｎｍが好ましく、６２０ｎｍ＜λc＜６７０ｎｍが更に好ましい。反射帯域の半値幅は、５０ｎｍ以上が好ましい。５０ｎｍ以上とすることにより、螺旋軸の方位の分布による反射光の波長依存性の影響を小さくすることができる。反射帯域の半値幅の上限は特に限定されないが、１００ｎｍ以下が好ましい。１００ｎｍ以下とすることにより、螺旋軸の方位の分布において、前記θが大きい場合に反射光が可視光波長の下限以下となることを抑えられる。なお、反射波長の半値幅とは、コレステリック規則性由来の螺旋軸に対して平行な光線を微細粉体３に入射したときの反射波長ピーク高さの２分の１におけるピークの広がり幅のことを意味する。反射波長の測定は、通常の分光光度計により行ったものである。
【００３２】
微細粉体３を入れることにより、上述したように、コレステリック規則性に由来する偏光選択反射に加え、微細粉体３自身の屈折率とバインダー樹脂の屈折率との差による投射光の光拡散効果も得ることができる。これにより、映像光の視野角を改善することができる。
【００３３】
微細粉体３の粒径およびサイズは、透明層１の透明性を損なわず、且つコレステリック規則性を保持できればよく特に限定されない。好ましい範囲として、微細粉体３の螺旋軸方向の厚みＴ１に対し、当該厚みＴ１の法線方向の面内の最小径Ｔ２の比（アスペクト比）Ｔ２／Ｔ１が１〜５の範囲が例示できる。比Ｔ２／Ｔ１が５より大きいと、透明バインダーに分散した際に螺旋構造の螺旋軸が観察者側に対して法線方向となる割合が多くなり、その選択反射波長に色づきが生じてしまう場合がある。より好ましい比Ｔ２／Ｔ１は１〜３である。透明層１内において、比Ｔ２／Ｔ１が概ね単一の粉体を用いても、多分散の粉体を用いてもよい。
【００３４】
微細粉体３の螺旋軸方向の厚みＴ１の大きさは、例えば０．５〜１０μｍが好ましく、１〜１０μｍがより好ましい。０．５μｍ以上だと選択反射の反射率を高められ、１０μｍ以下だと透明層１の透明性を確保しやすい。また、微細粉体３の螺旋軸方向の厚みＴ１の法線方向の面内の最大径は、透明層１の透明性を損なわず、かつコレステリック規則性を保持できれば特に限定されないが、例えばＴ２に対して１〜１０倍であってよい。１倍以上であると分散性がよく、１０倍以下であると透明性を確保しやすい。
【００３５】
バインダー樹脂２は、透明性の高い樹脂を用いる。バインダー樹脂は、光硬化性樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂が好適である。透明感を維持する観点からは、バインダー樹脂のイエローインデックスの好ましい下限は１０であり、より好ましい下限は５である。バインダー樹脂の種類は、（メタ）アクリル樹脂、ウレタン（メタ）アクリレート樹脂、ポリエステル（メタ）アクリレート樹脂、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ビニル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、セルロース樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂およびフッ素樹脂等が例示できる。
【００３６】
透明層１には、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で添加剤を加えることができる。例えば、光散乱剤、光吸収剤等を添加できる。
【００３７】
光散乱剤としては、酸化チタン（屈折率：２．５〜２．７）、酸化ジルコニウム（屈折率：２．４）、酸化アルミニウム（屈折率：１．７６）等の高屈折率材料の微粒子；、ポーラスシリカ（屈折率：１．２５以下）、中空シリカ（屈折率：１．２５以下）等の低屈折率材料の微粒子；、上記バインダー樹脂に相溶性の低い屈折率が異なる樹脂材料；、結晶化した１μｍ以下の樹脂材料等を用いることができる。このような光散乱剤を透明層の透明性を損なわない範囲で用いると、映像光の視認性が改善する場合がある。
【００３８】
透明層１に含まれる光散乱剤の濃度は、０．０１ｖｏｌ％以上、１ｖｏｌ％以下であることが好ましく、０．０５ｖｏｌ％以上、０．２ｖｏｌ％以下であることがより好ましい。光散乱剤の濃度を前記範囲とすると、後方散乱光の強度と前方散乱光の強度を調整することができる。
【００３９】
光散乱剤は、光散乱微粒子における粒径の平均値が２５ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることがより好ましく、更には、１００ｎｍ以上、８００ｎｍ以下であることがより好ましい。光散乱剤の平均粒径が前記範囲であると、後方散乱光の強度を前方散乱光の強度より低く調整することができる。
【００４０】
光吸収剤としては、カーボンブラックやチタンブラック等を用いることができる。バインダー樹脂２に含まれる光吸収剤の濃度は、０．０１ｖｏｌ％以上、１０ｖｏｌ％以下であることが好ましく、０．１ｖｏｌ％以上、３ｖｏｌ％以下であることがより好ましい。なお、透明層１に光吸収剤を含めることにより、投射装置用スクリーン１０内を不要な迷光として伝搬する光の一部を吸収することができ、散乱される光が減少する。そのため、投射装置用スクリーン１０において白濁して見える現象を抑制し、投影した映像のコントラストの向上による視認性の向上や、背景においてもコントラストが向上した映像を視認することができるようになり、透明感を向上させることができる。特に、外光によって１００ルクス以上の環境が、観察者の視線の中に存在する場合には、上記の効果を得られやすい。
【００４１】
また、透明層１における光散乱剤と光吸収剤の含有量を上記範囲に調整することにより、後方散乱光の強度と前方散乱光の強度を調整することもできる。
【００４２】
透明層１と支持体４および透明層１と表面保護材５は、空気層を介在せずに接合され、且つ光学的に接合できる手段であれば特に限定されない。好適な方法として、透明貼合材を用いてこれらを貼り合せる方法がある。また、間隙を持って対向配置される支持体４と表面保護材５に透明層１を形成するための組成物を充填する方法も好適である。さらに、支持体４に直接、透明層を形成するための組成物を塗工することにより接合してもよい。
【００４３】
透明貼合材は、液状又はペースト状の状態で接合する間隙に充填するペースト材、あるいはシート状の接着剤層または粘着剤層が好適である。透明貼合材の材料としては、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系等の樹脂を用いた熱可塑性樹脂組成物または硬化性樹脂組成物が例示できる。硬化性樹脂組成物を用いる場合には、一の接合面に硬化性樹脂組成物を塗工し、他の接合面を貼り合せた後に硬化処理を行う。光硬化性樹脂組成物の場合には活性光線を、熱硬化性樹脂組成物の場合には熱を加える。感圧性接着剤層を用いる場合には、一の接合面に感圧性接着剤層を塗工または積層後、他の接合面を貼り合せて圧力を加えることにより接合する。透明貼合材には、視野角を広くするために、拡散成分が入っていてもよい。図１の例においては、支持体４と透明層１を直接貼り合わされている例を示しているが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の光学フィルムがこれらの間に積層されていてもよい。他の光学フィルムとしては、紫外線カットフィルム、赤外線カットフィルム等が例示できる。
【００４４】
透明貼合材の屈折率は、表示光の視認性をより高める観点からは、表示光が出射される領域の支持体４の屈折率に対して０．８〜１．３倍であることが好ましく、０．９３〜１．１２倍であることがより好ましい。また、透明貼合材の２５℃におけるせん断弾性率は、１０３〜１０７Ｐａであることが好ましく、１０４〜１０６Ｐａであることがより好ましい。特に、透明貼合材の２５℃におけるせん断弾性率が１０４〜１０６Ｐａである場合には、貼り合せ時に生じ得る空隙を比較的容易に消失させることができるため好ましい。透明貼合材の２５℃におけるせん断弾性率を１０３Ｐａ以上とすることにより、塗布された透明貼合材の形状を維持しやすくなる。従って、適用された透明貼合材の厚さが厚くても、透明貼合材全体で厚さが均一に保たれ、支持体４および透明層１と透明貼合材との界面に空隙が発生し難くなる。透明貼合材の２５℃におけるせん断弾性率を１０４Ｐａ以上にすることで変形をさらに抑制できる。さらに、透明貼合材の２５℃におけるせん断弾性率を１０７Ｐａ以下にすることにより、投射装置用スクリーン１０と支持体４との貼合密着力を高め、投射装置用スクリーン１０が支持体４から剥離するのを防止できる。投射装置用スクリーン１０と表面保護材５においても同様である。
【００４５】
透明貼合材の厚みは、外力による衝撃を十分に低減して投射装置用スクリーン１０を保護する観点からは０．０３ｍｍ以上が好ましい。また、視認性の低下を抑制する観点からは、透明貼合材の厚さは２ｍｍ以下が好ましい。より好ましくは、０．１〜０．８ｍｍである。
【００４６】
図２は、第１実施形態に係る投射装置用スクリーンシステム１００の一例を示す説明図である。投射装置用スクリーンシステム１００は、同図に示すように前面側から投射を行う反射型スクリーンであり、投射装置用スクリーン１０と、プロジェクター２０を有する。
【００４７】
プロジェクター２０は、透明層１に映像を投射するための投射光を出射する装置である。プロジェクター２０は、図１に示すように反射ミラー等の光学部材を介さずに、直接、プロジェクター２０から出射される投射光がスクリーンに照射されるように、投射装置用スクリーン１０の前面側に設置する構成が好ましい。
【００４８】
プロジェクター２０から出射される投射光は、投射装置用スクリーン１０において投影できればよく限定されないが、反射効率を高める観点からは、微細粉体３が選択的に反射する円偏光の旋回方向と同じ旋回方向の円偏光を用いることが好ましい。これにより、投射光を効果的に反射させることができる。
【００４９】
プロジェクター２０には、例えばＣＲＴプロジェクター、液晶プロジェクター、ＤＬＰプロジェクター、ＬＣＯＳプロジェクター、ＧＬＶプロジェクターが用いられる。必要に応じて光学フィルターを用いてもよい。また、直線偏光にするための偏光板や、円偏光にするための１／４波長板を適宜、プロジェクター内に設置し、投射光を所望の光線とすることができる。
【００５０】
第１実施形態に係る投射装置用スクリーン１０によれば、コレステリック規則性を有する微細粉体の螺旋軸の方向が複数の方向に配位している透明層を用いることにより、微細粉体３自身の投影光の後方散乱効果および微細粉体３のコレステリック規則性に由来する選択反射を相乗的に得ることができる。すなわち、従来の投射光に投射装置用スクリーン１０を適用した場合に、後方散乱効果に加えて微細粉体３のコレステリック規則性に由来する分散質自体の選択反射の効果を得ることができるので投射像の視認性を高めることができる。さらに、１/4波長板を設置し、微細粉体３の反射する円偏光を選択的にプロジェクター２０から照射すれば、選択反射する円偏光のみを投射装置用スクリーン１０に照射できるので、投射像の視認性をより効果的に高められる。これらの結果、投射された映像の視認性に優れ、且つ視野角を改善できる。
【００５１】
また、プロジェクター２０から直接的に透明層１に投射光を照射しているので、反射ミラー等の光学部材を用いる必要がなく、また、反射ミラー角度のズレ等を確認したり、調整したりする必要がないというメリットを有する。なお、反射ミラー等の光学部材を排除するものではない。反射ミラーを用いる場合は、投射光の反射時の偏光回転を考慮して、選択反射を効果的に利用できるように偏光板や１／４波長板を適宜設置できる。
【００５２】
透明性が低い場合の背面側の視認性を高める方法として照明光を強くする方法があるが、第１実施形態に係る投射装置用スクリーンによれば、拡散シートを設けずに視野角を高めることができるので、ヘイズが高くなるのを防止し、透明性を高めることができる。このため、コンビニエンスストアー等の透明な冷蔵ケースや自動販売機等のガラス板等に表示手段を設けたい場合に好適である。なお、本発明において、拡散シートを用いることを排除するものではなく、用途やニーズに応じて拡散シートを組み合わせて用いることができる。
【００５３】
さらに、微細粉体を複数の方向に配向させることにより、ブラック反射によって、特定波長の選択反射統制を示す高分子フィルムのみで、より幅広い波長の選択反射効果が得られるという優れたメリットも有している。第１実施形態に係る投射装置用スクリーンシステムを使用することにより、画像が空間に浮遊しているような演出を行うことができるので、展示会やショールームなどのショーケースやショーウインドウ、透明パーティション等に適用して、アイキャッチ効果を発揮することが期待できる。
【００５４】
［第２実施形態］
次に、第１実施形態とは異なる投射装置用スクリーンシステムの一例について説明する。以下、同一の要素部材は同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。第２実施形態に係る投射装置用スクリーンシステムは、以下の点を除く基本的な構成は第１実施形態に係る投射装置用スクリーンシステムと同様である。すなわち、第２実施形態に係る投射装置用スクリーンシステムは、背面投射型スクリーンである点において第１実施形態と相違する。
【００５５】
図３は、第２実施形態に係る投射装置用スクリーンシステム２００の一例を示す説明図である。投射装置用スクリーンシステム２００は、同図に示すように背面側から投射を行う透過型スクリーンであり、投射装置用スクリーン１０と、プロジェクター２０を有する。
【００５６】
プロジェクター２０は、図３に示すように反射ミラー等の光学部材を介さずに、プロジェクター２０から出射される投射光が直接スクリーンに照射されるように、投射装置用スクリーン１０の背面側に設置する構成が好ましい。プロジェクター２０から出射される投射光は、投射装置用スクリーン１０において投影できればよく限定されないが、透過効率を高める観点からは、微細粉体３が選択的に透過する特定波長帯域の円偏光の旋回方向と同じ旋回方向の円偏光を用いることが好ましい。これにより、投射光を効果的に透過させることができる。
【００５７】
第２実施形態に係る投射装置用スクリーンシステム２００によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、微細粉体３の透過する円偏光を選択的にプロジェクター２０から照射しているので、透過特性を高めて投射光の視認性を向上させることができる。第２実施形態の投射装置用スクリーンシステム２００は、観察者側にプロジェクターを設置したくない用途に好適である。
【００５８】
［第３実施形態］
第３実施形態に係る投射装置用スクリーンシステムは、第１実施形態および第２実施形態に係る投射装置用スクリーンシステムを併用した態様であり、反射型スクリーンおよび透過型スクリーンの両機能を兼ね備える。
【００５９】
図４は、第３実施形態に係る投射装置用スクリーンシステム３００の一例を示す説明図である。投射装置用スクリーンシステム３００は、同図に示すように前面側から反射モードの投射を行うプロジェクター２０ａと背面側から透過モードの投射を行うプロジェクター２０ｂを有する。その他の基本構成は上記実施形態と同様である。また、各プロジェクター２０ａ、２０ｂの基本的な構成は、上記実施形態と同様であり、観察者は、前面側からプロジェクター２０ａ、２０ｂの映像を視認できる。
【００６０】
従来技術では、前方散乱と後方散乱を同時に利用するためには、散乱断面積に幅を持たせて充填量を高める必要があり、スクリーンの透明性を損ねていた。これに対し、第３実施形態に係る投射装置用スクリーンシステム３００によれば、プロジェクター２０ａ、２０ｂの投射光を最適化することにより、スクリーンの透明性を維持させたまま、透過型および反射型両用のスクリーンを提供できる。好ましい例として、前面側からのプロジェクター２０ａからの出射光を微細粉体３の反射する波長帯域の円偏光とし、背面側からのプロジェクター２０ｂからの出射光を、微細粉体３の選択反射しない、すなわち選択透過する波長帯域の円偏光とする態様がある。
【００６１】
第３実施形態の投射装置用スクリーンシステム３００は、目的に応じて背面側のプロジェクター２０ｂと前面側のプロジェクター２０ａを切り替える用途に好適である。また、同時またはタイミングをずらして、映像を投射したい用途にも好適である。第３実施形態に係る方法によれば、映像投影の方法や選択肢を広げることができる。
【００６２】
［第４実施形態］
第４実施形態に係る投射装置用スクリーンシステムは、第１実施形態に係る投射装置用スクリーンシステムを投射装置用スクリーン１０の両面に設置した反射型スクリーンシステムである。
【００６３】
図５は、第４実施形態に係る投射装置用スクリーンシステム４００の一例を示す説明図である。投射装置用スクリーンシステム４００は、同図に示すように前面側から反射モードで投射を行うプロジェクター２０ａと背面側から同じく反射モードで投射を行うプロジェクター２０ｃを有する。投射装置用スクリーン１０の両主面のいずれ側からも、映像を視認できる点において上記実施形態と相違する。その他の基本的な構成は上記実施形態と同様である。
【００６４】
第４実施形態に係る投射装置用スクリーンシステム４００によれば、プロジェクター２０ａ、２０ｃの投射光を最適化することにより、スクリーンの透明性を維持させたまま、投射装置用スクリーン１０の両方向から映像を視認することができる。好ましい例として、プロジェクター２０ａ、２０ｃからの出射光を微細粉体３の反射する波長帯域の円偏光とする態様がある。
【００６５】
第４実施形態の投射装置用スクリーンシステム４００は、両面で別の表示を行いたい用途に好適である。例えば、美術館等の展示場のパーティション等の順路案内や展示物の情報を提供する場合に好適である。これらの映像は、ニーズに応じて同時投影でも異なるタイミングの投影でもよい。また、投射装置用スクリーン１０の両方向に同一の映像を投影することもできる。
【００６６】
第４実施形態によれば、映像投影の方法や選択肢を広げることができる。なお、第４実施形態においては、プロジェクターとして反射モードの例を説明したが、反射モードのプロジェクターに代えて透過モードのプロジェクターを２つ併用することによって第４実施形態のような両面投影を行ってもよい。
【００６７】
なお、上記実施形態は一例であって、本発明に係る投射装置用スクリーンおよび投射装置用スクリーンシステムは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。上記実施形態は互いに好適に組み合わせられる。また、上記実施形態においては、同一の旋回方向を有する微細粉体を透明層に均一に分散させる例を説明したが、右回り円偏光を反射させる微細粉体と左回り円偏光を反射させる微細粉体を混合して用いてもよい。また、微細粉体の反射波長帯域が異なる複数種類の微細粉体を混合して用いてもよい。
【００６８】
また、プロジェクターは、用途に応じて反射ミラー等の光学部材を適宜用いることができる。また、投射光として、上記実施形態においては円偏光を用いる例を説明したが、非円偏光を用いてもよい。この場合、右回り円偏光を反射させる微細粉体と左回り円偏光を反射させる微細粉体を透明層に混合して用いる態様が好適である。また、上記特許文献２、３に開示する光散乱部や凹凸構造体等を併用することもできる。
【００６９】
本発明に係る投射装置用スクリーンは、商品等のショーケース；美術品等の展示ケース；建物、ショールーム、車両等の窓；ガラス扉、自動扉、ホームドア等の開口部；室内の透明パーティション；テーブル等の家具類等に用いられる透明部材として有用である。具体的には、観察者側から見て透明部材の向こう側に見える光景を透視でき、且つ観察者に対して商品等の説明、各種機器の状態、行き先案内、伝達事項等の情報を伝達する際、或いは観察者に対して各種機器の操作画面等を表示する際に有用である。自動車の窓に用いる場合は、ヘッドアップディスプレイ用の画像表示部として用いることができる。また、プライバシー保護、セキュリティ等のために観察者に対して透明部材の向こう側の光景を非透過とする用途にも有用である。この場合、投影機から投射された映像光を観察者に映像として視認可能に表示すればよい。また、本発明に係る投射装置用スクリーンは、両面同時に映像を投影する用途や、映像の投影方向をケースによって切り替える用途にも有用である。
【符号の説明】
【００７０】
１      透明層
２      バインダー樹脂
３      微細粉体
４      支持体
５      表面保護材
１０    投射装置用スクリーン
２０    プロジェクター
１００、２００，３００，４００    投射装置用スクリーンシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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