JP6036112B2 - 反射型スクリーンおよび映像表示システム - Google Patents
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Description
前記透明被覆層の表面が平坦であり、前記第1の透明基材の屈折率、前記透明樹脂層の屈折率および前記透明被覆層の屈折率が、同一またはほぼ同一である、反射型スクリーンが提供される。
図1に示されるように反射型スクリーン10は、映像光として投射されたレーザ光を反射して観察可能に表示するものであり、第1の透明基材11と、第1の透明基材11の一方の面に設けられ、かつ表面に複数の凸部12aを有する透明樹脂層12と、凸部12aの表面に設けられた選択反射層13と、選択反射層13の表面を覆う透明被覆層14とを備えている。
第1の透明基材11としては、例えば、プラスチック基材やガラス基材が挙げられる。プラスチック基材としては、例えば、ポリオレフィン樹脂基材、ポリエステル樹脂基材、アクリル樹脂基材、セルロール系樹脂、ポリスチレン樹脂基材、ポリカーボネート樹脂基材、ポリアリレート樹脂基材、ポリイミド樹脂基材等が挙げられる。
透明樹脂層12は、上記したように表面に複数の凸部12aを有するものである。図2に示されるようにこの凸部12aは二次元方向に配置されていることが好ましく、反射率をより向上させるために最密充填となるように配置されていることが特に好ましい。凸部12aの形状は、視野角特性をより向上させる観点から、略半球状であることが好ましい。凸部12aの形状が略半球状の場合、凸部12aの直径は、0.5μm以上500μm以下であることが好ましく、10μm以上100μm以下であることがより好ましい。凸部12aの直径がこの範囲内であれば、波長に対する拡散性の差異がなく、また目視でも形状が認識できないため、外観に優れているという効果が得られる。
選択反射層13は、入射する特定波長を有する右円偏光または左円偏光のレーザ光を選択的に反射するコレステリック液晶構造からなるものである。選択反射層13は、単層構造あってもよいが、多層構造であることが好ましい。例えば、入射する上記レーザ光として、図1に示されるように赤色光波長域(590nm〜700nm)に属する波長を有する右円偏光または左円偏光の赤色レーザ光LR、緑色光波長域(510nm〜570nm)に存在する波長を有する右円偏光または左円偏光の緑色レーザ光LG、および青色光波長域(400nm〜490nm)に存在する波長を有する右円偏光または左円偏光の青色レーザ光LBの3色のレーザ光を用いる場合には、選択反射層13は、赤色レーザ光LRを選択的に反射するコレステリック液晶からなる第1の選択反射層13aと、緑色レーザ光LGを選択的に反射するコレステリック液晶からなる第2の選択反射層13bと、青色レーザ光LBを選択的に反射するコレステリック液晶からなる第3の選択反射層13cとの積層体であることが好ましい。これにより、カラー表示を行うことができる。なお、第1の選択反射層13a等を積層する順番は必ずしもこの順番に限られるものではなく、適宜任意の順番をとることができる。
λ0=nav・p
式中、pは螺旋構造領域における螺旋ピッチ(液晶分子の分子螺旋の1ピッチ当たりの長さ)、navは螺旋軸に直交する平面内での平均屈折率である。
△λ=△n・p
式中、△nは複屈折値である。
透明被覆層14は、選択反射層13の表面を覆っており、表面14aが平坦となっている。なお、選択反射層13の表面とは、選択反射層13の凸部12a側の面とは反対側の面を意味する。透明被覆層14の表面14aを平坦とすることにより、反射型スクリーン10の曇りを抑制することができる。
第2の透明基材15の表面は透明被覆層14の表面14aをなすものである。したがって、第2の透明基材15の表面は平坦となっている。第2の透明基材15の材料としては、第1の透明基材11の欄で記載した材料と同様のものが挙げられる。ただし、第2の透明基材15の材料は、第1の透明基材11等と同一またはほぼ同一の屈折率を有する必要があるので、第1の透明基材11等の屈折率を考慮しながら、第2の透明基材15の材料を適宜選択することは言うまでもない。第2の透明基材15の材料は第1の透明基材11の材料と同一であることが好ましい。
透明接着層16は、第2の透明基材15と選択反射層13とを接着するものである。透明接着層16を形成する材料としては、例えば電離放射線硬化型透明接着剤が挙げられる。ただし、電離放射線硬化型透明接着剤は、硬化物の状態において、第1の透明基材11等と同一またはほぼ同一の屈折率を有する必要があるので、第1の透明基材11等の屈折率を考慮しながら、電離放射線硬化型透明接着剤の材料を適宜選択することは言うまでもない。電離放射線硬化型透明接着剤としては、ウレタン(メタ)アクリレート等を含む組成物が挙げられる。
図3に示す映像表示システム20は、少なくとも、反射型スクリーン10と、反射型スクリーン10に映像光としての特定波長を有する右円偏光または左円偏光のレーザ光を投射するレーザ光投射ユニット30とを備えている。映像表示システム20は、例えば、自動車用ヘッドアップディスプレイとして使用することができる。なお、図3に示す映像表示システム20においては、反射型スクリーン10は、第2の透明基材15がレーザ光投射ユニット30側に位置するように配置されているが、第1の透明基材11がレーザ光投射ユニット30側に位置するように配置されていてもよい。
レーザ光投射ユニット30は、反射型スクリーン10に向けて特定波長を有する直線偏光のレーザ光を投射するレーザ光源31と、反射型クスリーン10とレーザ光源31との間に配置され、かつ直線偏光を右円偏光または左円偏光に変換するλ/4位相差板32とを備えている。なお、レーザ光源が、直接、特定波長を有する右円偏光または左円偏光のレーザ光を発振するものである場合には、λ/4位相差板は備えなくともよい。
11…第1の透明基材
12…透明樹脂層
12a…凸部
13…選択反射層
13a…第1の選択反射層
13b…第2の選択反射層
13c…第3の選択反射層
14…透明被覆層
15…第2の透明基材
16…透明接着剤層
20…映像表示システム
30…レーザ光投射ユニット
31…レーザ光源
32…λ/4位相差板
Claims (5)
- 映像光として投射されたレーザ光を反射して観察可能に表示する反射型スクリーンであって、
第1の透明基材と、
前記第1の透明基材の一方の面に設けられ、かつ表面に複数の凸部を有する透明樹脂層と、
前記凸部の表面に設けられ、かつ入射する特定波長を有する右円偏光または左円偏光のレーザ光を選択的に反射するコレステリック液晶構造からなる選択反射層と、
前記選択反射層の表面を被覆する透明被覆層とを備え、
前記透明被覆層の表面が平坦であり、
前記第1の透明基材と前記透明樹脂層との屈折率差の絶対値、前記第1の透明基材と前記透明被覆層との屈折率差の絶対値、および前記透明樹脂層と前記透明被覆層との屈折率差の絶対値が、それぞれ0以上0.05以下である、反射型スクリーン。 - 前記透明被覆層が、第2の透明基材と、前記第2の透明基材と前記選択反射層との間に設けられた透明接着層とを備え、前記透明被覆層の前記表面が前記第2の透明基材の表面である、請求項1に記載の反射型スクリーン。
- 前記レーザ光が、赤色光波長域に属する波長を有する右円偏光または左円偏光の赤色レーザ光、緑色光波長域に属する波長を有する右円偏光または左円偏光の緑色レーザ光、および青色光波長域に属する波長を有する右円偏光または左円偏光の青色レーザ光であり、 前記選択反射層が、前記赤色レーザ光を選択的に反射するコレステリック液晶構造からなる第1の選択反射層と、前記緑色レーザ光を選択的に反射するコレステリック液晶構造からなる第2の選択反射層と、前記青色レーザ光を選択的に反射するコレステリック液晶構造からなる第3の選択反射層との積層体である、請求項1または2に記載の反射型スクリーン。
- 請求項1ないし3のいずれか一項に記載の反射型スクリーンと、
前記反射型スクリーンに、特定波長を有する右円偏光または左円偏光のレーザ光を投射するレーザ光投射ユニットとを備える、映像表示システム。 - 前記レーザ光投射ユニットが、前記反射型スクリーンに向けて特定の波長の直線偏光を投射するレーザ光源と、前記反射型スクリーンと前記レーザ光源との間に配置され、かつ前記直線偏光を前記円偏光に変換するλ/4位相差板とを備える、請求項4に記載の映像表示システム。
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