WO2016171218A1

WO2016171218A1 - 検知方法および検知システム

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Publication number: WO2016171218A1
Application number: PCT/JP2016/062652
Authority: WO
Inventors: 渉馬島; 和宏沖; 市橋　光芳
Original assignee: 富士フイルム株式会社
Priority date: 2015-04-24
Filing date: 2016-04-21
Publication date: 2016-10-27

Abstract

透明物品を対象物とした際に、感度が高く、誤検知が少ない、円偏光を利用した検知方法および検知システムを提供する。照射光由来の光であって対象物を透過した光の感知により対象物が検知され、照射光が円偏光であり、感知される光が円偏光であり、照射光由来の光は、対象物の法線と、２０°より大きく７０°以下である角度をなして対象物に入射する、検知方法、ならびに、照射部、対象物移動部、検出部をこの順で含み、照射部が照射する円偏光のセンスと検出部が感知する円偏光のセンスとが逆であり、照射部からの照射光由来の光が検出部に入射する光の光路と対象物移動部とが交差する交差部において光路と対象物移動部の法線とがなす角度が、２０°より大きく７０°以下である透過型の検知システムおよびさらに鏡面反射部材を含み、照射部が照射する円偏光のセンスと検出部が感知する円偏光のセンスとが同一である反射型の検知システム。

Description

検知方法および検知システム

　本発明は、検知方法および検知システムに関する。より詳しくは、本発明は円偏光を利用した検知方法および検知システムに関する。

　検知方法として偏光を利用した方法が従来から知られている。例えば、特許文献１では、シリコン基板に第一の直線偏光フィルタを介した偏光赤外光を照射し、シリコン基板からの反射光もしくは透過光を第二の直線偏光フィルタを介して受光するシステムにより、シリコン基板のクラックを検知している。この技術は、クラックが存在しない箇所の反射光もしくは透過光は直線偏光であり第二の直線偏光フィルタを介すると特定の条件を満たすとき以外は感知できる光量が減少する一方、クラックでの反射光もしくは透過光は乱反射によって第二の直線偏光フィルタを介しても感知できる光が生じることを利用したものである。さらに、特許文献２では、特許文献１の技術において円偏光を利用した技術が開示されている。

　特許文献３には、近赤外円偏光分離層と可視光遮断層とを含むフィルムを利用して、鏡面反射体上の異物のほか、透明フィルム、ヒトなどを対象物として検知するシステムが開示されている。

特開２００８－５８２７０号公報特開２０１３－３６８８８号公報ＷＯ２０１４／１８１７９９

　特許文献１に記載のシステムでは、第一の直線偏光フィルタと第二の直線偏光フィルタとで偏光方向の調整が必要であるが、特許文献２または３に記載の検知システムでは、円偏光の利用により上記の調整は不要である。ここで、特許文献３においては、透明フィルムの検知に関する記載があるが、透明物品をさらに感度良く検知することに関する記載はない。
　本発明は、特に透明物品を対象物とした際に、さらに感度が高く、誤検知が少ない、円偏光を利用した検知方法および検知システムを提供することを課題とする。

　本発明者らは、上記課題の解決のため、鋭意検討を重ね、新たなシステムを見出した。すなわち、本発明は下記の［１］～［１５］を提供するものである。
［１］対象物を検知する方法であって、
照射光由来の光であって上記対象物を透過した光の感知により上記対象物が検知され、
上記照射光が円偏光であり、
上記感知される光が円偏光であり、
上記対象物は透明物品であり、
上記照射光由来の光は、上記対象物の法線と、２０°より大きく７０°以下である角度をなして上記対象物に入射する方法。
［２］上記感知が、上記照射光が上記対象物を透過した光の直接感知であり、
上記照射光の円偏光のセンスと上記感知される光の円偏光のセンスとが逆である［１］に記載の方法。
［３］上記感知が、上記照射光由来の光の反射光の感知であり、
上記照射光の円偏光のセンスと上記感知される光の円偏光のセンスとが同一である［１］に記載の方法。
［４］上記感知が、上記照射光が上記対象物を透過した光の反射光が、上記対象物をもう一度透過した光の感知である、［３］に記載の方法。
［５］前記照射光として異なる入射面を有する２つ以上の照射光が用いられる［１］～［４］のいずれかに記載の方法。
［６］前記の異なる入射面が、互いに１０°～９０°の角度をなしている［５］に記載の方法。
［７］前記照射光として異なる入射面を有する３つの照射光が用いられる［５］または［６］に記載の方法。

［８］対象物を検知するシステムであって、
円偏光を選択的に照射する照射部、対象物移動部、円偏光を選択的に感知する検出部を前記円偏光の光路においてこの順で含み、
上記照射部が選択的に照射する円偏光のセンスと上記検出部が選択的に感知する円偏光のセンスとが逆であり、
上記照射部からの照射光由来の光が上記検出部に入射する光の前記光路と上記対象物移動部とが交差部において交差しており、
上記交差部で上記光路と上記対象物移動部の法線とがなす角度が、２０°より大きく７０°以下であるシステム。
［９］上記照射部が光源および円偏光分離フィルム１を含み、
上記検出部が円偏光分離フィルム２および受光素子を含み、
上記光源、上記円偏光分離フィルム１、上記対象物移動部、上記円偏光分離フィルム２、および上記受光素子が上記円偏光の光路においてこの順で配置されており、
上記円偏光分離フィルム１および上記円偏光分離フィルム２が互いに逆のセンスの円偏光を選択的に透過させる［８］に記載のシステム。

［１０］上記円偏光分離フィルム１および上記円偏光分離フィルム２がいずれもコレステリック液晶相を固定した円偏光分離層を含むフィルムである［９］に記載のシステム。
［１１］対象物を検知するシステムであって、
円偏光を選択的に照射する照射部、円偏光を選択的に感知する検出部、対象物移動部および鏡面反射部材を含み、
上記対象物移動部は、上記照射部と上記鏡面反射部材との間に含まれ、ならびに／または、上記鏡面反射部材と上記検出部との間に含まれ、
上記照射部および上記検出部は、上記照射部からの照射光由来の光が上記鏡面反射部材で鏡面反射して上記検出部に入射する位置にあり、
上記照射部が選択的に照射する円偏光のセンスと上記検出部が選択的に感知する円偏光のセンスとが同一であり、
上記照射部からの照射光由来の光が上記鏡面反射部材に入射する光の光路１が上記対象物移動部と交差部１において交差しており、上記交差部１において上記光路１と上記対象物移動部の法線がなす角度が、２０°より大きく７０°以下であり、ならびに／または上記照射部からの照射光由来の光が上記鏡面反射部材により反射し上記検出部において感知される光の光路２は上記対象物移動部と交差部２において交差しており、上記交差部２において上記光路２と上記対象物移動部の法線方向がなす角度が、２０°より大きく７０°以下である、
システム。

［１２］上記照射部が光源および円偏光分離フィルム１１を含み、
上記検出部が円偏光分離フィルム１２および受光素子を含み、光源、円偏光分離フィルム１１、および上記鏡面反射部材を上記光路１においてこの順で含み、
上記鏡面反射部材、上記円偏光分離フィルム１２、および上記受光素子を上記光路２においてこの順で含み、ならびに、
上記円偏光分離フィルム１１および上記円偏光分離フィルム１２が互いの同一のセンスの円偏光を選択的に透過させる［８］に記載のシステム。
［１３］上記円偏光分離フィルム１１および上記円偏光分離フィルム１２がいずれもコレステリック液晶相を固定した円偏光分離層を含むフィルムである［１１］または［１２］に記載のシステム。
［１４］上記照射部として入射面の異なる照射光となる２つ以上の照射部を含み、かつ前記入射面内にそれぞれ前記検出部を含む［８］～［１３］のいずれかに記載のシステム。［１５］上記対象物が透明物品である［８］～［１４］のいずれかに記載のシステム。

　本発明により、円偏光を用いた検知方法として新規の方法が提供される。本発明の方法を用いて、感度が高く誤検知の少ない透明物品の検知が可能である。

本発明の方法およびシステムを用いた対象物の検知のための、光源、受光素子、円偏光分離フィルムの配置例を光の入射面を断面として示す模式図である。実施例で用いた光源の発光スペクトルを示す図である。実施例７～９におけるセンサー面内角度と遅相軸面内角度を説明する図であって、試料の法線方向から観察したシステムの模式図である。

　以下、本発明を詳細に説明する。
　本明細書において「～」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
　本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味で使用される。
　本明細書において、角度（例えば「９０°」等の角度）、及びその関係（例えば「平行」、「水平」等）については、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、厳密な角度±１０°未満の範囲内であることなどを意味し、厳密な角度との誤差は、５°以下であることが好ましく、３°以下であることがより好ましい。

　本明細書において、円偏光につき「センス」というときは、右円偏光であるか、または左円偏光であるかを意味する。円偏光のセンスは、光が手前に向かって進んでくるように眺めた場合に電場ベクトルの先端が時間の増加に従って時計回りに回る場合が右円偏光であり、反時計回りに回る場合が左円偏光であるとして定義される。

　本明細書において、円偏光につき「選択的」というときは、いずれかのセンスの円偏光の光量が、他方のセンスの円偏光の光量よりも多いことを意味する。具体的には「選択的」というとき、光の円偏光度は、０．３以上であることが好ましく、０．６以上がより好ましく、０．８以上がさらに好ましい。実質的に１．０であることが特に好ましい。ここで、円偏光度とは、光の右円偏光成分の強度をＩ_R、左円偏光成分の強度をＩ_Lとしたとき、｜Ｉ_R－Ｉ_L｜／（Ｉ_R＋Ｉ_L）によって表される値である。

　本明細書においては、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向について「センス」との用語を用いることもある。コレステリック液晶の選択反射は、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向（センス）が右の場合は右円偏光を選択的に反射し、かつ左円偏光を選択的に透過し、センスが左の場合は左円偏光を選択的に反射し、かつ右円偏光を選択的に透過する。

　本明細書において、「入射面」とは光（照射光）が平面状の対象物に入射するときの、対象物平面（反射面）に垂直で入射光線を含む面を意味する。「入射面」はさらに照射光の鏡面反射光光線および直透過光光線を含んでいればよい。

　本明細書において、複屈折とは、照射光の波長（発光ピーク）における対象物のレターデーションを意味する。対象物がフィルムであるときは、波長λにおける面内レターデーション（Ｒｅ）及び厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）を含む意味である。単位はいずれもｎｍである。特定波長λｎｍにおけるＲｅはＫＯＢＲＡ　２１ＡＤＨ、又はＷＲ（王子計測機器（株）製）において、波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λｎｍの選択にあたっては、波長選択フィルタをマニュアルで交換するか、または測定値をプログラム等により変換して測定することができる。測定されるフィルムが、１軸又は２軸の屈折率楕円体により表されるものである場合には、以下の方法によりＲｔｈが算出される。

　特定波長λｎｍにおけるＲｔｈは以下の通りである。まず、特定波長λｎｍにおけるＲｅを、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ　２１ＡＤＨ、又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０°まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定する。そして、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ　２１ＡＤＨ又はＷＲがＲｔｈを算出する。上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、ＫＯＢＲＡ　２１ＡＤＨ、又はＷＲが算出する。なお、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値、及び入力された膜厚値を基に、以下の式（Ａ）、及び式（Ｂ）よりＲｔｈを算出することもできる。

　なお、上記のＲｅ（θ）は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。また、式（Ａ）におけるｎｘは、面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは、面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚは、ｎｘ及びｎｙに直交する方向の屈折率を表す。ｄは膜厚である。
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２－ｎｚ）×ｄ・・・・・・・・・・・式（Ｂ）

　本明細書において、光というとき、赤外線であっても、可視光線であっても、紫外線であってもよく、赤外線および可視光線の波長域、可視光線および紫外線の波長域、または赤外線、可視光線および紫外線の波長域にまたがる波長域の光であってもよい。１ｎｍ、
１０ｎｍ、５０ｎｍ、１００ｎｍ、１５０ｎｍ、または２００ｎｍなどの特定の波長幅の光であってもよい。なお、波長幅は、５０ｎｍ幅程度以上あることが好ましい。

　可視光線は電磁波のうち、ヒトの目で見える波長の光であり、３８０ｎｍ～７８０ｎｍの波長域の光を示す。赤外線（赤外光）は可視光線より長く電波より短い波長域電磁波である。近赤外光とは一般的に７８０ｎｍ～２５００ｎｍの波長域の電磁波である。紫外線は可視光線より短くＸ線より長い波長域電磁波である。紫外線は可視光線およびＸ線と区別される波長領域の光であればよく、例えば波長１０～３８０ｎｍの範囲の光である。

　本発明の方法において照射光としては、近赤外光を用いることが好ましい。照射光として近赤外光を用いる場合は、７８０ｎｍ～１５００ｎｍ、または８００ｎｍ～１５００ｎｍの波長域が好ましい。典型的には、赤外線カメラ、赤外線光電センサー、または赤外線通信などで用いられている近赤外光の波長域に対応する波長域の光を用いればよい。照射光としては、２種類の光、すなわち、波長域の異なる２つの光が用いられていてもよい。

　本明細書において、「反射光」は、鏡面反射光（直反射光）および拡散反射光（散乱光）を含む意味である。「透過光」は散乱透過光、直透過光、および回折光を含む意味である。
　本明細書において「光路」は、照射部から検出部までの光の経路、またはその一部を意味する。システムの説明において、「照射部からの照射光由来の光が鏡面反射部材に入射する光の光路１」は、照射部（より厳密には光源の中心）と照射部からの照射光由来の光が鏡面反射部材に入射する位置とを結ぶ直線を意味する。「照射部からの照射光由来の光が鏡面反射部材によって反射し検出部に感知される光の光路２」は照射部からの照射光由来の光が鏡面反射部材に入射する位置と検出部（より厳密には受光素子の中心）とを結ぶ直線を意味する。図などにおいて、光路は直線により示されているが、このことは、照射光および感知される光がいずれも指向性の高い光に限定されることを意味するものではない。

　本明細書において、「照射光由来の光」は、本発明の方法やシステムにおける環境光を除く照射光由来の光を意味し、照射光、照射光が対象物を透過して得られる光、照射光が反射して得られる光、照射光が対象物を透過して得られる光が反射して得られる光、または照射光が対象物を透過して得られる光が反射して得られる光がさらに対象物を透過して得られる光などを意味する。

　本発明の検知方法においては、光として偏光が用いられる。偏光を用いることにより、周囲の光に対して照射部からの照射光由来の光を優勢に感知することが可能であり、Ｓ／Ｎ比を上げることができる。また、透明の対象物の検知が可能になる。さらに、本発明においては、偏光として円偏光が用いられる。円偏光を利用して対象物を透過した光を感知すると、偏光として直線偏光を用いる場合と比較して偏光感知のためのフィルムの方位の調整が容易または不要になる。

　光の偏光状態は、円偏光板を装着した分光放射輝度計またはスペクトルメータを用いて測定することができる。この場合、右円偏光板を通して測定した光の強度がＩ_R、左円偏光板を通して測定した光の強度がＩ_Lに相当する。また、照度計や光スペクトルメータに、円偏光板を取り付けても測定することができる。右円偏光透過板をつけ、右円偏光量を測定、左円偏光透過板をつけ、左円偏光量を測定することにより、比率を測定できる。

＜対象物＞
　本発明の方法により検知される対象物は透明物品である。本明細書において、透明とは、用いている光の波長域の自然光が透過する状態を意味する。用いている光の波長域としては、照射光の波長域であればよい。光は５０％以上、６０％以上、８０％以上、９０％以上、または９５％以上の光線透過率であればよい。透明の尺度として用いられる光線透過率は、ＪＩＳ－Ｋ７１０５に記載された方法、すなわち積分球式光線透過率測定装置を用いて全光線透過率および散乱光量を測定し、全光線透過率から拡散透過率を引いて算出することができる。本明細書において、透明物品という場合は、用いている光の波長域の自然光が透過すると同時に可視光領域の自然光が透過する物品であることも好ましい。例えば、可視光領域における光線透過率が、８０％以上、または８５％以上などであればよい。

　透明物品は、全ての方向それぞれの全面において透明なものであってもよく、一部に非透明部分を含むものであってもよい。例えばフィルム状の透明物品の表面積に対し、７０％以下、６０％以下、５０％以下、４０％以下、３０％以下、２０％以下、１０％以下、５％以下の非透明部分を含んでいてもよい。

　本発明の方法により検知される対象物は平面状であるか、または平面に近似することができる形状である。検知の際、対象物が集合して平面状となるものであってもよく、対象物が平面に平行に移動することにより、検知の際に平面状に近似できるものであってもよい。対象物の例としては、フィルム、シート、板などが挙げられる。具体例としては、カード、紙、プラスチックフィルム（光学フィルム、包装用透明フィルムなど）などが挙げられる。

　本発明の方法により検知される対象物はいずれかの方向において複屈折を有していればよい。本明細書において、複屈折を有するとは、例えば、フィルムや板状製品の場合、ＲｅまたはＲｔｈが２０ｎｍ以上であることを意味し、５０ｎｍ以上であることが好ましく、１００ｎｍ以上であることがより好ましく、２００ｎｍ以上であることがさらに好ましい。対象物の複屈折により、照射される円偏光の偏光状態が変化し、検出部において感知される光量が増加することにより、対象物を検知することができる。本発明の方法により検知される対象物は、本発明の方法において照射光が入射して進行する方向で複屈折を有していることが好ましい。

　本発明の方法においては、高複屈折性のフィルムを対象物とした場合に感度の高い検知が可能であるのはもちろんのこと、低複屈折性のフィルムを対象物とした場合にも、感度の高い検知が可能である。
　低複屈折性のフィルムの例としては、アクリルフィルム（例えば、エスカーボシート株式会社製テクノロイフィルムＳ０００等）、アクリル板（例えば、エスカーボシート株式会社製テクノロイシート、日東樹脂工業株式会社製ＣＬＡＲＥＸ精密板等）、ポリカーボネートフィルム（例えば、エスカーボシート株式会社製テクノロイフィルムＣ０００等）、ガラス（例えば、旭硝子製合成石英ガラス等）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム（例えば、富士フイルム株式会社製フジタック）などが挙げられる。

＜検知方法＞
　本発明の検知方法においては、上記のように、円偏光が利用される。そして、対象物の検知は、対象物への照射光由来の光であって対象物を透過した光の感知により行われる。本発明の検知方法においては、対象物の無い状態では、照射部からの照射光に由来する光は、検出部において感知されないかまたは光量が少ない状態とする。これは、照射光の円偏光のセンスと感知する円偏光のセンスを後述のように調整することにより達成することができる。さらに、本発明の方法では、上記の状態で照射光由来の光が対象物を透過することにより感知される光量が増加することにより対象物が検知される。すなわち、対象物を透過した光は、対象物の複屈折により偏光状態が変化して透過前の円偏光とは逆センスの円偏光を含むため、これを利用して照射部で感知される光量を増加させる。
　このときの光量の増加は対象物が無い状態の光量に対し、例えば、２００％以上、３００％以上、５００％以上の光量になっていればよい。

　光量の変化量により、対象物の種類が判定されていてもよい。例えば、透明物品および非透明物品、または透明度や複屈折性の異なる複数の物品が区別されていてもよい。この場合において、判定される対象物には非透明物品が含まれていてもよい。非透明物品が光路に入ると照射部からの光のみでなく、環境光も感知されなくなるため、検出部において感知される光量は減少することになる。そのため、透明物品と区別されて検知される非透明物品は、対象物によって感知される光量が減少することにより検知されていてもよい。

　本発明の検知方法においては、照射光は、対象物の法線と、２０°より大きく７０°以下である角度をなすように対象物に入射させる。物質の複屈折（レターデーション）はその厚みが増加すると増加する。そのため、上記角度をなすように対象物に光を入射させることにより、光が対象物を透過する距離を長くし、実質的に厚みを増加させ、複屈折を大きくすることができる。また、Ｒｅが例えば０～１００ｎｍ程度で小さいがＲｔｈがそれより大きいフィルムなどが対象物である場合は入射光を対象物の法線と角度をなすようにすることにより、感知される円偏光の光量を増加させることができる。
　そのため、本発明のシステムにおいては、例えば複屈折性が低いとされているフィルム材料についても感度良く検知することが可能である。
　上記角度は、２５°以上６５°以下であることが好ましく、３０°以上６２°以下であることがより好ましい。

　なお、本明細書において、対象物の法線というとき、対象物に対する照射光入射側に対象物の照射光入射位置からのびる法線を意味する。対象物が平面状に近似することができる形状であるときは、近似した平面を基準とする法線を意味する。

　本発明の検知方法においては、２つ以上の照射光が用いられていてもよく、３つ以上の照射光が用いられることがさらに好ましい。２つ以上の照射光は、波長域が異なる照射光であってもよく、対象物の法線となす角度が異なる照射光であってもよく、または、異なる入射面を有する照射光であってもよい。これらの２つ以上が異なる照射光であってもよい。
　２つ以上の照射光を用いて感知される円偏光の光量は加算して検知に用いてもよく、より感度の高い（Ｓ／Ｎが大きい）照射光に基づき感知される円偏光の光量を検知に用いてもよい。感度の高い（Ｓ／Ｎが大きい）照射光に基づいて検知が行われることが好ましい。

　異なる入射面により対象物に入射する照射光を用いることにより、遅相軸方向が不明の複屈折性の対象物の検知の感度を上げることができる。対象物において複屈折が小さい方向からの照射光であるために感度が低下することを防止することができるからである。
　異なる入射面により対象物に入射する２つ以上の照射光が用いられる場合、それらの照射光のうちの任意の２つの照射光の２つの入射面は１０°～９０°の角度をなしていることが好ましく、３０°～９０°の角度をなしていることがより好ましく、４５°～９０°の角度をなしていることがさらに好ましい。また、それらの照射光のうちの任意の２つの照射光の入射方向がなす角度（対象物の法線方向から見たときの法線を中心とした角度）は、１０°～１７０°が好ましく、３０°～１５０°がより好ましく、４５°～１３５°がさらに好ましい。互いに異なる入射面により対象物に入射する照射光である場合、３つ以上の照射光が用いられることが好ましく、３つの照射光が用いられることが特に好ましい。

　２つ以上の照射光が用いられる検知方法は、例えば、後述する照射部を２つ以上含む検知システムを用いて行うことができる。

　前述の、照射光の円偏光のセンスと感知する円偏光のセンスとの調整は、例えば、以下のように行うことができる。
　第１の態様（透過型）では、照射光が対象物を透過した光の直接感知を行い、照射光が選択的に含む円偏光のセンスと感知される光が選択的に含む円偏光のセンスとを逆にする。光の直接感知とは、対象物の透過光、特に直透過光の感知を意味する。光の直接感知では、感知までに照射光由来の光が反射されていなければよく、対象物を透過した光はそのまま感知されればよい。
　第２の態様（反射型）では、照射光由来の光の反射光の感知を行い、照射光が選択的に含む円偏光のセンスと感知される光が選択的に含む円偏光のセンスとを同一とする。このとき、反射光は鏡面反射光であることが好ましい。第２の態様において、照射光由来の光は反射前に対象物を透過していても、反射後に対象物を透過していても、いずれにおいても透過していてもよい。このうち特に、いずれにおいても透過していることが好ましい。すなわち、感知は、照射光が対象物を透過した光の反射光が、対象物をもう一度透過した光の感知であることが好ましい。対象物を２回透過することになるため、検知の感度を上げることができるからである。

＜検知システム＞
　本発明の方法を実現するために、例えば本発明のシステムを用いることができる。本発明のシステムは、少なくとも、照射部、対象物移動部、検出部を含む装置であってもよく、または、対象物移動部と、照射部と、検出部とを含む組み合わせであってもよい。
　一つの態様（透過型）では、システムは円偏光を選択的に照射する照射部、対象物移動部、円偏光を選択的に感知する検出部を円偏光の光路においてこの順で含む。このとき、検出部は、照射部から照射された光が入射する位置にあり、照射部から照射された光が検出部に入射する光の光路は対象物移動部と交差しており、照射部が選択的に照射する円偏光のセンスと検出部が選択的に感知する円偏光のセンスとは逆であるようにする。

　別の態様（反射型）では、システムは、円偏光を選択的に照射する照射部、円偏光を選択的に感知する検出部、対象物移動部および鏡面反射部材を含む。このとき対象物移動部は、照射部と鏡面反射部材との間にあるか、もしくは、鏡面反射部材と検出部との間にあり、または、対象物移動部は、照射部と鏡面反射部材との間かつ鏡面反射部材と検出部との間にある。照射部および検出部は、互いに照射部から照射された光が鏡面反射部材により鏡面反射して検出部に入射する位置にある。そして、照射部からの照射光由来の光が鏡面反射部材に入射する光の光路１が対象物移動部と交差部１において交差しているか、もしくは照射部からの照射光由来の光が鏡面反射部材により反射し検出部に感知される光の光路２が対象物移動部と交差部２において交差しており、または、照射部からの照射光由来の光が鏡面反射部材に入射する光の光路１が対象物移動部と交差部１において交差し、かつ照射部からの照射光由来の光が鏡面反射部材により反射し検出部に感知される光の光路２が対象物移動部と交差部２において交差している。さらに、照射部が選択的に照射する円偏光のセンスと検出部が選択的に感知する円偏光のセンスとが同一になるようにする。
　上記いずれの態様においても、検出部は照射部から照射された光の入射面内にあることが好ましい。

　後述するように、照射部は光源および円偏光分離フィルムを含むことが好ましく、検出部は受光素子および円偏光分離フィルムを含むことが好ましい。対象物の検知のための、光源、受光素子、円偏光分離フィルムの配置例を図１に示す。
　透過型の態様である配置Ａ、Ｂ、Ｄにおいては、光源２２、光源側の円偏光分離フィルム（本明細書において円偏光分離フィルム１ということがある。）、対象物移動部２４、受光素子側の円偏光分離フィルム（本明細書において円偏光分離フィルム２ということがある。）、および受光素子２３が円偏光の光路においてこの順で配置されている。円偏光分離フィルム１と円偏光分離フィルム２とは逆のセンスの円偏光を選択的に透過し、対象物が存在しないときは、光源からの光の大部分は、直接受光素子に感知されない。対象物が光路と対象物移動部との交差部に配置されると、受光素子において感知される光の光量が増加し、その増加により対象物が検知される。

　反射型の態様である配置Ｃは、鏡面反射部材１６を用いて反射光を感知する構成である。すなわち、円偏光分離フィルム１１が円偏光分離フィルム１２とは同じセンスの円偏光を選択的に透過し、対象物が存在しないときは、光源からの光の大部分は、受光素子に感知されない。対象物が交差部１および／または交差部２に配置されると、受光素子において感知される光の光量が増加し、その増加により対象物が検知される。
　配置Ｃにおいては、対象物から見て円偏光分離フィルムの同じ側面側に光源と受光素子とが配置されている。この構成において、受光素子が光源からの直接の光の影響を受けないよう受光素子と光源との間には光（特に照射光領域の波長の光）を遮断する層などが設けられていてもよい。

　透過型の態様の本発明のシステムにおいては、照射部からの照射光由来の光が検出部に入射する光の光路と対象物移動部とが交差する交差部において、この光路と対象物移動部の法線とがなす角度（図１Ａ，Ｂ、Ｄに示す、傾斜角度２６）は、２０°より大きく７０°以下である。上記角度は、２５°以上６５°以下であることが好ましく、３０°以上６２°以下であることがより好ましい。

　反射型の態様の本発明のシステムにおいては、交差部１において光路１と対象物移動部の法線がなす角度（図１Ｃに示す、傾斜角度２６－１）および交差部２において光路２と対象物移動部の法線方向がなす角度（図１Ｃに示す、傾斜角度２６－２）の少なくともいずれか一方が２０°より大きく７０°以下であり、交差部１において光路１と対象物移動部の法線がなす角度（図１Ｃに示す、傾斜角度２６－１）および交差部２において光路２と対象物移動部の法線方向がなす角度（図１Ｃに示す、傾斜角度２６－２）の双方が２０°より大きく７０°以下であることが好ましい。上記角度はいずれも、２５°以上６５°以下であることが好ましく、３０°以上６２°以下であることがより好ましい。

　本発明のシステムは、対象物移動部を遮光するように、筐体が設けられていてもよい。例えば配置Ｂ、Ｄに示すように筐体を設けることができる。その際、配置Ｂに示すように筐体の窓部分に円偏光分離フィルムが設けられていてもよい。このとき、筐体の２つ窓部分のそれぞれの中心の間をつなぐ直線と対象物移動部の法線が２０°より大きく７０°以下の角度により交差していればよい。また、配置Ｄに示すように、窓部分と照射部との間および窓部分と検出部との間から選択されるいずれか一方または双方に光（特に照射光領域の波長の光）を遮断するアタッチメントを設けて、環境光の影響をより受けにくくしてもよい。
　また、反射型の態様の本発明のシステムにおいては、検出部は照射部からの直接の光の影響を受けないよう、照射部と検出部との間に、光（特に照射光領域の波長の光）を遮断する層などが設けられていればよい。

［対象物移動部］
　対象物移動部は、検知すべき対象物を配置できる部位を意味し、対象物を平面的に保持できる部分を含む。本発明のシステムにおいては、この部分において、対象物が検知されるようになっていればよい。例えば、図１の配置Ａ、Ｂ、Ｄにおいて、対象物は、図に示す直線のように左右の方向で連続的に移動していてもよく、紙面の手前と奥の方向で連続的に移動していてもよく、単に図に示す直線部位に配置されてもよい。配置Ｃにおいて対象物は、図に示す直線のように紙面の上下の方向で移動していてもよく、紙面の手前と奥の方向で移動していてもよく、単に図に示す直線部位に配置されてもよい。
　なお、本明細書において、対象物の「移動」は一方方向のものであってもよく、行き来するものであってもよく、配置と除去とからなる非連続的な移動であってもよい。

　本明細書において、対象物移動部の法線というときは、対象物移動部の、対象物を平面的に保持できる部分に対する照射光入射側に、対象物移動部の照射光入射位置からのびる法線を意味し、対象物移動部において、保持することができる対象物の平面に対する法線を意味する。対象物移動部の例としては、フィルム搬送部などが挙げられる。
　検知システムの具体例としては、工場の製造ラインなどにおける製品の通過を確認するシステムなどが挙げられる。製品の例としては、光学フィルム、包装フィルム、アクリルフィルムまたはアクリル板などが挙げられる。

［照射部］
　照射部は特定の光の波長域における円偏光を選択的に照射する。照射光の波長域は対象物に応じて選択すればよい。照射部は、光源を含む。また、照射部は光源と円偏光分離フィルムを含むことが好ましい。光源が直線偏光を照射する光源である場合においては、照射部は光源とλ／４位相差層などの位相差フィルムとを含んでいてもよい。
　光源としては、ハロゲンランプ、タングステンランプ、ＬＥＤ、ＬＤ、キセノンランプ、メタハラランプなど受光素子の感光波長の光を発光するものであればいずれも使用できるが、小型、発光指向性、単色光、パルス変調適性の点でＬＥＤまたはＬＤが好ましい。

　照射部は、例えば光源を筐体内部に有し、照射光を出射する部分に円偏光分離フィルムを配して、円偏光分離フィルムを経由した光以外の光が光源から出射していない構成となっていることが好ましい。また、円偏光分離層が直線偏光分離層とλ／４位相差層とを含むものである場合は、λ／４位相差層が外側であって直線偏光分離層が光源側となるように配置することが好ましい。

　本発明のシステムは照射部を２つ以上含んでいてもよい。例えば、入射面の異なる照射光となるように２つ以上の照射部を有していてもよく、同一の入射面で対象物の法線となす角度が異なる照射光となるように２つ以上の照射部を有していてもよく、入射面および対象物の法線となす角度のいずれも異なる照射光となるように２つ以上の照射部を有していてもよい。これらのうち、入射面の異なる照射光となるように２つ以上の照射部を有していることが好ましい。
　また、本発明のシステムは照射光の波長域の異なる２種以上の照射部を含んでいてもよい。

［検出部］
　検出部は照射部からの照射光の波長域で円偏光を選択的に感知していればよい。
　検出部は、例えば受光素子と、円偏光分離フィルムからなっていればよい。
　受光素子の例としては、Ｓｉ、Ｇｅ、ＨｇＣｄＴｅ、ＰｔＳｉ、ＩｎＳｂ、ＰｂＳなどの半導体を使用したフォトダイオード型センサーや光検出素子を線状に配列した検出器や画像を取り込めるＣＣＤ（電荷結合素子 (Charge Coupled Device)）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）が挙げられる。
　検出部は光量を測定できる光量感知部となっていることが好ましい。
　円偏光分離フィルムは、検出部の部品として、円偏光分離フィルムが右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる波長の光を感知できる受光素子と組み合わせて用いられていればよい。受光素子の受光面に円偏光分離フィルムを配置すればよい。

　センサーは受光素子を筐体内部に有し、光取り込み部分に円偏光分離フィルムを配して、円偏光分離フィルムを経由した光以外の光が受光素子に到達しない構成となっていることが好ましい。円偏光分離フィルムが後述の直線偏光分離層とλ／４位相差層とを含むものである場合は、λ／４位相差層が外側であって直線偏光分離層が受光素子側となるように配置することが好ましい。

　本発明のシステムは検出部を２つ以上含んでいてもよい。特にシステムが２つ以上の照射部を含む場合において、各照射部由来の光を検出する検出部を２つ以上含むことが好ましい。各照射部由来の光を検出する検出部は各照射部の照射光の入射面内にそれぞれ配置されていることが好ましい。
　また、本発明のシステムが照射光の波長域の異なる２種以上の照射部を含む場合、それぞれの波長域の光を検出可能な受光素子を含む検出部を含むことが好ましい。

［円偏光分離フィルム］
　円偏光分離フィルムは、特定の波長域において右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させるフィルムである。円偏光分離フィルムは、片側面から入射した特定の光（自然光、非偏光）を右円偏光および左円偏光に分離し、いずれか一方を選択的に他側面側に透過させることができることが好ましい。このとき他方の円偏光は反射していても吸収していてもよい。

　円偏光分離フィルムは、いずれの面から入射した光に対しても右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させるものであってもよく、いずれか一方の面から入射した光に対してのみ右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させ、他側面から入射した光に対してはそのような同様の選択的透過を示さないものであってもよい。後者の場合は使用の際に、所望の円偏光選択性が得られる配置とすればよい。また、円偏光分離フィルムは、いずれの面から入射した光であっても右円偏光および左円偏光に分離していずれか一方を選択的に他側面側に透過していてもよく、いずれか一方の面から入射した光についてのみ右円偏光および左円偏光に分離し、いずれか一方を選択的に他側面側に透過させ、他側面から入射した光に対してはそのような円偏光分離を示さないものであってもよい。後者の場合は使用の際に、所望の円偏光選択性が得られる配置とすればよい。

　円偏光分離フィルムは、特定の５０ｎｍ幅以上の波長領域において右または左円偏光のいずれか一方を入射させたときの入射光と同一センスの円偏光の光線透過率｛（透過した円偏光の光強度）／（入射円偏光の光強度）×１００｝が、７０％以上、８０％以上、９０％以上、９５％以上、９９％以上、好ましくは実質的に１００％であればよい。同時に上記と同一の波長域において、他方のセンスの円偏光を入射させたときの入射光と同一センスの円偏光の光線透過率｛（透過した円偏光の光強度）／（入射させた円偏光の光強度）×１００｝が３０％以下、２０％以下、１０％以下、５％以下、１％以下、好ましくは実質的に０％であればよい。

（円偏光分離層）
　円偏光分離フィルムは、特定の波長域において右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる円偏光分離層を含む。なお、本明細書において、光源側で用いられる円偏光分離層を円偏光分離層１ということがあり、また、受光素子側で用いられる円偏光分離層を円偏光分離層２ということがある。

　円偏光分離層が右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる波長域の波長域幅は、５ｎｍ以上、１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、３０ｎｍ以上、４０ｎｍ以上、または５０ｎｍ以上であればよい。円偏光分離層が右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる特定の波長域は、円偏光分離フィルムの使用形態と合わせて、対象物の検知のために適した必要な光の波長を含んでいればよく、８００ｎｍ～１５００ｎｍの波長域の５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、または９０％以上であってもよく、実質的に１００％であってもよい。

　円偏光分離層は、右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる波長域以外の光については、透過させていても、反射していても、吸収していてもよい。また、円偏光分離層は右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させるとともに、他方の円偏光を反射していてもよく、吸収していてもよい。
　円偏光分離層としては、例えば、コレステリック液晶相を固定した層、または直線偏光分離層とλ／４位相差層とを含む積層体からなる層を用いることができる。

（反射光散乱性円偏光分離層、反射光非散乱性円偏光分離層）
　円偏光分離フィルムは、反射光散乱性円偏光分離層を含んでいてもよい。反射光散乱性円偏光分離層は特定の波長において選択的に透過するセンスの円偏光の散乱透過率/直透過率より、他方のセンスの円偏光の拡散反射率/正反射率が大きい。本明細書において、反射光散乱性円偏光分離層を含む円偏光分離フィルムを散乱型円偏光分離フィルム、反射光散乱性円偏光分離層を含まない円偏光分離フィルムを鏡面型円偏光分離フィルムということがある。

　散乱透過率/直透過率、拡散反射率/正反射率はそれぞれ、分光光度計と積分球ユニットを用いて測定した値に基づいて計算される値である。直透過率、正反射率は分光光度計で、透過率、反射率の全角度測定値は分光光度計に積分球ユニットを組み合わせることにより測定できる。直透過率は入射角０°における測定値であり、正反射率は測定の都合上、例えば入射角５°における測定値であればよい。散乱透過率は透過率の全角度測定値から直透過率を、拡散反射率は反射率の全角度測定値から正反射率を差し引いて算出することができる。いずれか一方の円偏光の直透過率、正反射率、透過率、反射率の全角度測定値を測定するために、光源側に測定波長で円偏光フィルタとして機能するフィルタを設置すればよい。

　反射光散乱性円偏光分離層はコレステリック液晶相を固定した層からなっていればよく、上記の特定の波長は、後述するコレステリック液晶相を固定した層の円偏光反射（選択反射）の中心波長である。反射光散乱性円偏光分離層は、一方のセンスの特定の波長（選択反射波長）の円偏光に対しての反射光および透過光の散乱性が大きい。一方、その逆の円偏光に対しては散乱性が低い。すなわち、例えば反射光散乱性円偏光分離層が、右螺旋のコレステリック液晶から形成されている場合は、その選択反射波長の右円偏光に対しての反射円偏光、透過円偏光の散乱性が大きく、一方、左円偏光に対しては散乱性が低ければよい。反射光散乱性円偏光分離層が左螺旋のコレステリック液晶から形成されている場合は、その選択反射波長の左円偏光に対しての反射円偏光、透過円偏光の散乱性は大きく、右円偏光に対しては散乱性が低ければよい。

　反射光散乱性円偏光分離層は、上記の特定の波長の上記のセンスの円偏光の散乱透過率/直透過率が0.00以上0. 10以下、好ましくは0.00以上0.05以下であればよい。このような値により、特定の光路での高い光量と円偏光度を確保することができる。また、円偏光分離層は上記特定の波長において選択的に透過するセンスと逆のセンスの円偏光の拡散反射率/正反射率が２．０以上７．５以下、好ましくは３．０以上５．０以下であればよい。
拡散反射率／正反射率が７．５以下とすることにより、円偏光分離層の透明度の低下を防止することができる。
　また、反射光散乱性円偏光分離層は上記の特定の波長の自然光で測定したヘイズ値が１０より大きく５５以下、好ましくは、２０より大きく５０以下であればよい。なお、ここで、ヘイズ値は、｛（自然光の散乱透過率）/（自然光の散乱透過率＋自然光の直透過率）×１００（％）｝である。ヘイズ値は、円偏光の散乱透過率/直透過率等の測定について上述したように分光光度計と積分球ユニットを用いて測定した値に基づいて計算することができ、測定の際は光源側において上記の円偏光フィルタとして機能するフィルタを用いずに測定すればよい。

　円偏光分離層は上記の反射光散乱性を有していない反射光非散乱性円偏光分離層のみからなっていても、反射光散乱性円偏光分離層のみからなっていても、反射光散乱性円偏光分離層と反射光非散乱性円偏光分離層とからなっていてもよい。反射光散乱性円偏光分離層と反射光非散乱性円偏光分離層とからなる円偏光分離層の場合、最外面に反射光散乱性円偏光分離層が含まれていることが好ましい。
　反射光非散乱性円偏光分離層は、一方のセンスの特定の波長（選択反射波長）の円偏光に対しての反射光および透過光の散乱性は、その逆のセンスの円偏光に対しての散乱性と実質的に同一であり、上記特定の波長の上記センスの円偏光の散乱透過率/直透過率が0.00以上0.05以下、好ましくは0.00以上0.03以下であり、他方のセンスの円偏光の拡散反射率/正反射率が0.0以上0.05以下、好ましくは0.0以上0.03以下であればよい。上記特定の波長の自然光により測定したヘイズ値が３．０以下、好ましくは１．０以下であればよい。
　反射光散乱性円偏光分離層としては、コレステリック液晶相を固定した層を用いればよい。反射光非散乱性円偏光分離層としては、コレステリック液晶相を固定した層、または直線偏光分離層とλ／４位相差層とを含む積層体を用いればよい。

（コレステリック液晶相を固定した層）
　コレステリック液晶相は、右円偏光または左円偏光のいずれか一方のセンスの円偏光を選択的に反射させるとともに他方のセンスの円偏光を透過する円偏光選択反射を示すことが知られている。円偏光選択反射性を示すコレステリック液晶化合物やコレステリック液晶化合物から形成されたフィルムは従来から数多く知られており、円偏光分離フィルムにおいてコレステリック液晶相を固定した層を用いる場合には、それらの従来技術を参照することができる。

　コレステリック液晶相を固定した層とは、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向が保持されている層であればよく、典型的には、重合性液晶化合物をコレステリック液晶相の配向状態としたうえで、紫外線照射、加熱等によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して、同時に、また外場や外力によって配向形態に変化を生じさせることない状態に変化した層であればよい。なお、コレステリック液晶相を固定した層においては、コレステリック液晶相の光学的性質が層中において保持されていれば十分であり、層中の液晶化合物はもはや液晶性を示していなくてもよい。例えば、重合性液晶化合物は、硬化反応により高分子化して、もはや液晶性を失っていてもよい。
　本明細書においてコレステリック液晶相を固定した層をコレステリック液晶層または液晶層ということがある。

　コレステリック液晶層は、コレステリック液晶の螺旋構造に由来した円偏光反射を示す。その反射の中心波長λは、コレステリック相における螺旋構造のピッチ長Ｐ（＝螺旋の周期）に依存し、コレステリック液晶層の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。そのため、この螺旋構造のピッチ長を調節することによって、円偏光反射を示す波長を調整できる。すなわち、例えば、可視光波長域の少なくとも一部において光を選択的に透過（反射）するように、ｎ値とＰ値を調節して中心波長λが３８０ｎｍ～７８０ｎｍの波長域となるようにすればよく、また、近赤外光波長域の少なくとも一部において右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過(反射)するように、上述の、ｎ値とＰ値を調節して中心波長λが７８０ｎｍ～１５００ｎｍ、好ましくは８００ｎｍ～１５００ｎｍの波長域となるようにすればよい。

　なお、図１の配置Ｂに示す円偏光分離フィルム１または円偏光分離フィルム２にコレステリック液晶層を用いる場合などのように、コレステリック液晶層に対して斜めに光が入射する場合は、選択反射の中心波長は短波長側にシフトする。そのため、光源または受光素子に合わせて必要とされる選択反射の波長に対して、上記のλ＝ｎ×Ｐの式に従って計算されるλは長波長となるようにｎ×Ｐを調整することが好ましい。屈折率ｎ₂のコレステリック液晶層中でコレステリック液晶層の法線方向（コレステリック液晶層の螺旋軸方向）に対して光線がθ₂の角度において通過するときの選択反射の中心波長をλ_dとするとき、λ_dは以下の式により表される。
λ_d＝ｎ₂×Ｐ×ｃｏｓθ₂
　屈折率１．０の空気層から屈折率ｎ₂のコレステリック液晶層に光がコレステリック液晶層の法線方向に対してθ₁の角度において入射するときのθ₂は以下の式により表される。
θ₂＝ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ１／ｎ₂）
　コレステリック液晶層に対して斜めに光が入射する形態で用いる場合は、上記式に従ってｎ値とＰ値を調節して所望の中心波長とすればよい。

　コレステリック液晶相のピッチ長は重合性液晶化合物とともに用いるキラル剤の種類、またはその添加濃度に依存するため、これらを調整することによって所望のピッチ長を得ることができる。なお、螺旋のセンスやピッチの測定法については「液晶化学実験入門」日本液晶学会編　シグマ出版２００７年出版、４６ｐ、および「液晶便覧」液晶便覧編集委員会　丸善　１９６ｐに記載の方法を用いることができる。

　また、選択反射（円偏光反射）帯の半値幅は、Δλが液晶化合物の複屈折Δｎと上記ピッチ長Ｐに依存し、Δλ＝Δｎ×Ｐの関係に従う。そのため、選択反射帯の幅の制御は、Δｎを調整して行うことができる。Δｎの調整は重合性液晶化合物の種類やその混合比率を調整したり、配向固定時の温度を制御したりすることで行うことができる。

　円偏光反射波長域の幅は可視光領域においては、通常の材料では５０ｎｍ～１５０ｎｍであるため、周期Ｐを変えた反射光の中心波長が異なるコレステリック液晶層を幾種類か積層することにより反射の帯域幅を広げることができる。また、１つのコレステリック液晶層内において、周期Ｐを膜厚方向に対して緩やかに変化させることにより反射の帯域を広げることもできる。

　また、コレステリック液晶層の反射円偏光のセンスは螺旋のセンスに一致する。
　円偏光分離層としては、螺旋のセンスが右または左のいずれかであるコレステリック液晶層を用いればよく、特定の波長で円偏光選択性を高くするためなどの目的のために積層する際には、周期Ｐが同じで、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層を複数積層すればよい。この際は、後述の方法などにより別途作製されたコレステリック液晶層を接着層などにより接着してもよく、後述の方法などにより先に形成されたコレステリック液晶層の表面に直接、重合性液晶化合物等を含む液晶組成物を塗布し、配向および固定の工程を繰り返すことにより積層してもよい。後者の方法により、先に形成したコレステリック液晶層の空気界面側の液晶分子の配向方位と、その上に形成するコレステリック液晶層の下側の液晶分子の配向方位が一致し、円偏光分離層の偏光特性が良好となる。

　また、選択反射（透過）帯域幅を広げるため複数層を積層してもよく、その際は同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層を積層すればよい。
　コレステリック液晶層は、いずれの面から入射した光に対しても右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させ、かついずれの面から入射した光であっても右円偏光および左円偏光に分離していずれか一方を選択的に他側面側に透過させることができる。

　以下、可視光反射層または円偏光分離層に用いることができるコレステリック液晶層の作製材料および作製方法について説明する。
　上記コレステリック液晶層の形成に用いる材料としては、重合性液晶化合物とキラル剤
（光学活性化合物）とを含む液晶組成物などが挙げられる。必要に応じてさらに界面活性剤や重合開始剤などと混合して溶剤などに溶解した上記液晶組成物を、基材（支持体、配向層、透明層、下層となるコレステリック液晶層など）に塗布し、コレステリック配向熟成後、固定化してコレステリック液晶層を形成することができる。

重合性液晶化合物
　重合性液晶化合物は、棒状液晶化合物であっても、円盤状液晶化合物であってもよいが、棒状液晶化合物であることが好ましい。
　コレステリック液晶層を形成する棒状の重合性液晶化合物の例としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。

　重合性コレステリック液晶化合物は、重合性基をコレステリック液晶化合物に導入することにより得られる。重合性基の例には、不飽和重合性基、エポキシ基、およびアジリジニル基が含まれ、不飽和重合性基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基が特に好ましい。重合性基は種々の方法で、コレステリック液晶化合物の分子中に導入できる。重合性コレステリック液晶化合物が有する重合性基の個数は、好ましくは１～６個、より好ましくは１～３個である。重合性コレステリック液晶化合物の例は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号明細書、同５６２２６４８号明細書、同５７７０１０７号明細書、国際公開ＷＯ９５／２２５８６号公報、同９５／２４４５５号公報、同９７／００６００号公報、同９８／２３５８０号公報、同９８／５２９０５号公報、特開平１－２７２５５１号公報、同６－１６６１６号公報、同７－１１０４６９号公報、同１１－８００８１号公報、および特開２００１－３２８９７３号公報などに記載の化合物が含まれる。２種類以上の重合性コレステリック液晶化合物を併用してもよい。２種類以上の重合性コレステリック液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。

　また、液晶組成物中の重合性液晶化合物の添加量は、液晶組成物の固形分質量（溶媒を除いた質量）に対して、８０～９９．９質量％であることが好ましく、８５～９９．５質量％であることがより好ましく、９０～９９質量％であることが特に好ましい。

キラル剤（光学活性化合物）
　キラル剤はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル化合物は、化合物によって誘起する螺旋のセンスまたは螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
　キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４－３項、ＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤、１９９頁、日本学術振興会第１４２委員会編、１９８９に記載）、イソソルビド、イソマンニド誘導体を用いることができる。
　キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物あるいは面性不斉化合物もキラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が含まれる。キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤と硬化性コレステリック液晶化合物が重合性基を有する場合は、重合性キラル剤と重合性コレステリック液晶化合物との重合反応により、コレステリック液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、キラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性キラル剤が有する重合性基は、重合性コレステリック液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であることが好ましい。従って、キラル剤の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが特に好ましい。
　また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。

　キラル剤が光異性化基を有する場合には、塗布、配向後に活性光線などのフォトマスク照射によって、発光波長に対応した所望の反射波長のパターンを形成することができるので好ましい。光異性化基としては、フォトクロッミック性を示す化合物の異性化部位、アゾ、アゾキシ、シンナモイル基が好ましい。具体的な化合物として、特開２００２－８０４７８号公報、特開２００２－８０８５１号公報、特開２００２－１７９６６８号公報、特開２００２－１７９６６９号公報、特開２００２－１７９６７０号公報、特開２００２－１７９６８１号公報、特開２００２－１７９６８２号公報、特開２００２－３３８５７５号公報、特開２００２－３３８６６８号公報、特開２００３－３１３１８９号公報、特開２００３－３１３２９２号公報に記載の化合物を用いることができる。
　液晶組成物における、キラル剤の含有量は、重合性液晶化合物量の０．０１モル％～２００モル％が好ましく、１モル％～３０モル％がより好ましい。

重合開始剤
　液晶組成物は、重合開始剤を含有していることが好ましい。紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましい。光重合開始剤の例には、α－カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書記載）、α－炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ－アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許第３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０－１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書記載）等が挙げられる。
　液晶組成物中の光重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物の含有量に対して０．１～２０質量％であることが好ましく、０．５質量％～５質量％であることがさらに好ましい。

架橋剤
　液晶組成物は、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、紫外線、熱、湿気等により硬化するものが好適に使用できる。
　架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の多官能アクリレート化合物；グリシジル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物；２，２－ビスヒドロキシメチルブタノール－トリス［３－（１－アジリジニル）プロピオネート］、４，４－ビス（エチレンイミノカルボニルアミノ）ジフェニルメタン等のアジリジン化合物；ヘキサメチレンジイソシアネート、ビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物；オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物；ビニルトリメトキシシラン、Ｎ－（２－アミノエチル）３－アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
　架橋剤の含有量は、３質量％～２０質量％が好ましく、５質量％～１５質量％がより好ましい。架橋剤の含有量が、３質量％未満であると、架橋密度向上の効果が得られないことがあり、２０質量％を超えると、コレステリック層の安定性を低下させてしまうことがある。

配向制御剤
　液晶組成物中には、安定的にまたは迅速にプレーナー配向のコレステリック液晶層とするために寄与する配向制御剤を添加してもよい。配向制御剤の例としては特開２００７－２７２１８５号公報の段落〔００１８〕～〔００４３〕等に記載のフッ素（メタ）アクリレート系ポリマー、特開２０１２－２０３２３７号公報の段落〔００３１〕～〔００３４〕等に記載の式（Ｉ）～（ＩＶ）で表される化合物などが挙げられる。
　なお、配向制御剤としては１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

　液晶組成物中における、配向制御剤の添加量は、コレステリック液晶化合物の全質量に対して０．０１質量％～１０質量％が好ましく、０．０１質量％～５質量％がより好ましく、０．０２質量％～１質量％が特に好ましい。

その他の添加剤
　その他、液晶組成物は、塗膜の表面張力を調整し膜厚を均一にするための界面活性剤、および重合性モノマー等の種々の添加剤から選ばれる少なくとも１種を含有していてもよい。また、液晶組成物中には、必要に応じて、さらに重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、色材、金属酸化物微粒子等を、光学的性能を低下させない範囲で添加することができる。

　コレステリック液晶層は、重合性液晶化合物および重合開始剤、更に必要に応じて添加されるキラル剤、界面活性剤等を溶媒に溶解させた液晶組成物を、基材上に塗布し、乾燥させて塗膜を得、この塗膜に活性光線を照射してコレステリック液晶性組成物を重合し、コレステリック規則性が固定化されたコレステリック液晶層を形成することができる。なお、複数のコレステリック層からなる積層膜は、コレステリック層の製造工程を繰り返し行うことにより形成することができる。

　液晶組成物の調製に使用する溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましく用いられる。
　有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、エーテル類、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が特に好ましい。

　基材上への液晶組成物の塗布方法は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ワイヤーバーコーティング法、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法などが挙げられる。また、別途支持体上に塗設した液晶組成物を基材上へ転写することによっても実施できる。塗布した液晶組成物を加熱することにより、液晶分子を配向させる。加熱温度は、２００℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。この配向処理により、重合性液晶化合物が、フィルム面に対して実質的に垂直な方向に螺旋軸を有するようにねじれ配向している光学薄膜が得られる。

　配向させた液晶化合物は、更に重合させればよい。重合は、熱重合、光照射を用いた光重合のいずれでもよいが、光重合が好ましい。光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ²～５０Ｊ／ｃｍ²が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ²～１，５００ｍＪ／ｃｍ²がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下または窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射紫外線波長は３５０ｎｍ～４３０ｎｍが好ましい。重合反応率は安定性の観点から、高いほうが好ましく７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。
　重合反応率は、重合性の官能基の消費割合を、ＩＲ吸収スペクトルを用いて測定することにより、決定することができる。

　なお、円偏光分離層であるコレステリック液晶層の厚み（複数層積層されている場合は複数層の合計）は、１μｍ～１５０μｍが好ましく、１μｍ～１００μｍがより好ましく、１．５μｍ～３０μｍがさらに好ましく、２μｍ～１５μｍが特に好ましい。

（コレステリック液晶層の拡散反射率／正反射率の調整）
　本発明者らの検討の結果、特定の波長において拡散反射率が高い液晶層は、層の少なくとも一方の表面、好ましくは層の両表面において液晶分子のチルト角を小さく、且つ液晶分子の面内配向方位をランダムとすることにより得られることが判明した。すなわち、上記のチルト角および面内配向方位を調整することにより、選択反射波長における拡散反射率を調整することができる。コレステリック液晶層表面近傍の液晶配向方向、チルト角はコレステリック液晶層断面の膜表面近傍を透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）像などにより確認すればよい。
　コレステリック液晶層表面の液晶分子のチルト角と面内配向方位とを上記のように調整することにより、最表面においてコレステリック液晶相の螺旋軸の傾きを有する構成を実現することができる。螺旋軸の傾きを有するとは、後述の螺旋軸の傾きが２°以上である面内の位置があることを意味する。最表面においてコレステリック液晶相の螺旋軸の傾きを有する構成によりコレステリック液晶相の螺旋軸は面内において僅かなうねりを持って分布させることができると考えられる。すなわち、層の法線方向から螺旋軸のずれを、生じさせることができる。この螺旋軸のずれにより、拡散反射率／正反射率が高い散乱性の層となる。この層の内部には、複数の配向欠陥が存在しうる。

　コレステリック液晶層の最表面の螺旋軸の傾きは以下のように得ることができる。
　コレステリック液晶層断面をＴＥＭ観察すると、明部と暗部との縞模様が観察できる。縞模様は、層面に略平行な方向に明部と暗部とが繰り返されるように観察される。この明部と暗部の繰り返し２回分（明部２つおよび暗部２つ）が螺旋１ピッチ分に相当する。縞模様の法線方向が螺旋軸となる。コレステリック液晶層の最表面の螺旋軸の傾きは、最表面から１本目の暗部がなす線と同じ側の最表面との角度として得ることができる。
　コレステリック液晶層を、最表面の螺旋軸の傾きが面内において変化しているように構成することにより、拡散反射率／正反射率が高い反射光散乱性円偏光分離層を得ることができる。なお、「螺旋軸の傾きが変化している」とは、例えば、表面の任意の直線上において一定間隔により螺旋軸の傾きを測定すると、直線進行方向において増加および減少が確認される状態を示す。増加および減少は、好ましくは繰り返されており、変化は好ましくは連続的である。
　最表面はコレステリック液晶層の少なくともいずれか一方（最上面または最下面）であってもよく、両方（最上面および最下面）であってもよいが、両方であることが好ましい。
　さらに螺旋軸の傾きの最大値を２０°以下程度とすればよい。螺旋軸の傾きの最大値は２°以上２０°以下であればよく、５°以上２０°以下であることが好ましい。

　本明細書において、「チルト角」とは、傾斜した液晶分子が層平面となす角度を意味し、液晶化合物の屈折率楕円体において最大の屈折率の方向が層平面となす角度のうち、最大の角度を意味する。従って、正の光学的異方性を持つ棒状液晶化合物では、チルト角は棒状液晶化合物の長軸方向すなわちダイレクター方向と層平面とのなす角度を意味する。
　液晶分子の面内配向方位とは、液晶分子の上記の最大の屈折率の方向最大の屈折率の方向の、層と平行な面内での方位を意味する。面内配向方位がランダムであるとは、面内の液晶化合物分子の面内配向方位の平均方位と４°以上異なる面内配向方位を有する液晶分子がＴＥＭにて１０％以上２０％以下で確認できる状態を意味する。
　なお、本明細書において、液晶分子というとき、液晶組成物においては重合性液晶化合物の分子を意味し、重合性液晶化合物が液晶組成物の硬化反応により高分子化している場合は、上記重合性液晶化合物分子に該当する部分構造を意味する。

　コレステリック液晶層の形成の際の重合性液晶化合物の配向の際の、下層側表面にある液晶分子のチルト角は０°～２０°の範囲が好ましく、０°～１０°がより好ましい。上記の値にチルト角を制御することにより、配向欠陥の密度と、螺旋軸の傾斜角度分布を好ましい範囲とすることができる。

　反射光散乱性円偏光分離層形成のためにコレステリック液晶層を形成するときの重合性液晶化合物の配向の際は、下層側表面の液晶分子のチルト角（プレチルト角）を上記のように低く、好ましくは水平（支持体表面と平行）にし、且つ液晶分子の配向均一性を低下させるために、液晶組成物を塗布する後述の透明層や基材、または他のコレステリック液晶層の表面にラビングなどの配向処理をしないことが好ましい。コレステリック液晶層の空気界面側の液晶分子を水平にするために、前述の配向制御剤を使用することが好ましい。

（直線偏光分離層とλ／４位相差層とを含む積層体）
　直線偏光分離層とλ／４位相差層とを含む積層体からなる円偏光分離層では、直線偏光分離層の面から入射する光は、反射もしくは吸収によって直線偏光に変換され、その後λ／４位相差層を通過することによって右または左の円偏光に変換される。一方、λ／４位相差層からの光入射の場合、いずれの偏光状態の光でも最後に通過する直線偏光分離層によって直線偏光となるが、特に入射光が円偏光の場合はλ／４位相差層によって直線偏光層の透過軸に平行または直交する直線偏光に変換されるので、入射円偏光センスの識別に利用するためにはλ／４位相差層側から光を入射することが好ましく、出射円偏光を利用する場合には、直線偏光分離層側から光を入射することが好ましい。
　直線偏光分離層としては、直線偏光子を用いることができ、使用する光の波長域に対応した偏光子であればよい。

直線偏光子
　好適に用いることができる赤外線直線偏光子としては、屈折性を有し屈折率の異なる樹脂を多層積層し、延伸により厚みと位相差値を制御した多層誘電体反射偏光子、多数の平行導体線配列（グリット）により構成されたグリット偏光子、形状異方性のある金属ナノ粒子を配列固定した偏光子、二色性色素を配列固定した偏光子などが挙げられる。これらはいずれも薄層状、フィルム状、あるいは板状に形成することが容易であり、円偏光分離層を形成する工程において、後述のシート状の位相差層を単に貼り合せて形成できる。または、赤外線直線偏光子上に直接、位相差層形成のための組成物を塗布することにより位相差層を形成してすることができ、より薄膜の円偏光分離層の作製が可能である。

　多層誘電体反射偏光子は、面内透過軸に平行な振動方向の光のみを透過し、それ以外の光を反射可能な偏光フィルムである。この様なフィルムとして、特表平９－５０７３０８号公報等に開示された多層フィルムを挙げることができる。これは、フィルム面内に複屈折性のない透明誘電体層１からなる層と面内に複屈折性を有する透明誘電体層２からなる層を交互に多層積層したものであり、透明誘電体層１の屈折率を透明誘電体層２の常光屈折率または異常光屈折率のいずれかに一致するように形成したものである。さらにこれらの透明誘電体層の少なくともいずれか一方は、厚み（ｄ）と透明誘電体層の屈折率（ｎ）との積（ｎ×ｄ）が、反射させるべき光の波長の４分の１になる様にして構成される。上記透明誘電体層の形成のための材料は、使用する赤外線波長において光透過性の材料であればよく、例としてはポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、シリコーン（シリコーンポリウレア等の変性シリコーンを含む）等が挙げられる。

　グリット偏光子は、使用する赤外線波長において光透過性の高分子フィルム、ガラス基板やケイ素（Ｓｉ）基板の片面にアルミや銀、または金などの良導体薄膜からなるサブミクロンピッチ（入射光の波長より短いピッチ）の多数の平行導体線配列構造（グリット）を設けたものであり、特開２００２－３２８２３４号公報等に開示された偏光子を挙げることができる。この偏光子は入射光のうちグリットに対して平行な偏光成分は反射し、垂直な偏光成分は透過することによって、偏光子として機能する。必要に応じてこれをガラスにより挟んだり、反射防止層を設けたりすることができる。

　形状異方性のある金属ナノ粒子を配列固定した偏光子は、アスペクト比が大きなハロゲン化銀粒子や、銀粒子を配向しそれを固定したものである。この偏光板は粒子の配列方向に電界振動面を有する赤外光を吸収し、それに直交する方向の赤外光を透過する吸収型の直線偏光板である。これに属するものとして特開昭５９－８３９５１号公報、特開平２－２４８３４１号公報、特開２００３－１３９９５１号公報にあるものを用いることができる。

　二色性色素を配列固定した偏光子としては、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）にヨウ素を吸着もしくは２色性染料をドーピングさせ延伸しポリビニレンとした赤外偏光フィルムなどを挙げることができる。この偏光板は延伸方法に電界振動面を有する赤外光を吸収し、それに直交する方向の赤外光を透過する。
　これは、ＰＶＡのフィルムをヨウ素／ヨウ化物などの染色性組成物槽中に通してＰＶＡ層の染色を行ったのち４～６倍の倍率により延伸することによって二色性色素の配向を得ることができる。ＰＶＡのポリビニレンへの変換は米国特許第２．４４５，５５５号に記載されているような塩酸蒸気法により行うことができる。またこの偏光用材料の安定性を改善するために、ホウ酸とボラツクスを含有する水性ボレート化浴を使用してボレート化することも行われる。市販のエドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社製の直線偏光フィルムを、これに相当するものとして挙げることができる。
　直線偏光分離層の厚さは、０．０５μｍ～３００μｍが好ましく、０．２μｍ～１５０μｍがより好ましく、０．５μｍ～１００μｍが更に好ましい。

λ／４位相差層
　位相差板の面内遅相軸は、上記偏光板の吸収軸もしくは透過軸から４５°回転させた方位に設置する。光源としてＬＥＤやレーザーなどの単色光光源を用いる場合には、位相差板の正面位相差は、光源の発光波長の中心波長の１／４の長さ、または「中心波長＊ｎ±中心波長の１／４（ｎは整数）」であることが望ましく、例えば、光源の発光中心波長が１０００ｎｍであれば、２５０ｎｍ、７５０ｎｍ、１２５０ｎｍ、１７５０ｎｍなどの位相差であることが好ましい。また位相差の光入射角度の依存性は小さいほど好ましく、中心波長の１／４の長さの位相差を持つ位相差板がこの点において最も好ましい。

　本発明の検知システムまたは検知方法において、赤外線光源として発光波長が異なる多種の光源を組み合わせて用いたり、発光強度のピークが二波長以上の光源や発光が広い波長範囲に及ぶ光源を用いたりする場合などにおいて、円偏光選択性を示す波長域を広くしたい場合が考えられる。そのような場合にも、上述の位相差板を用いることができるが、広帯域の位相差板を用いることがより好ましい。広帯域の位相差板とは広い波長範囲にわたって位相差角度が一定となる位相差板である。この例としては、複屈折率の波長分散が互いに異なる位相差層をその遅相軸を直交させることにより広帯域とした積層位相差板、この原理を分子レベルで用い複屈折率の波長分散が互いに異なる置換基をその配列軸を直交させて配向形成した高分子フィルム、使用波長域の波長（λ）に対して位相差がλ／２の層とλ／４の層を互いの遅相軸を６０°に交差して積層した位相差板などを挙げることができる。

　上記位相差板の材料の例としては、結晶性のガラスや無機物の結晶や、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、シリコーン（シリコーンポリウレア等の変性シリコーンを含む）等のポリマーや重合性液晶化合物、高分子液晶化合物を配列させて固定したものを挙げることができる。
　λ／４層の厚さは、０．２μｍ～３００μｍが好ましく、０．５μｍ～１５０μｍがより好ましく、１μｍ～８０μｍが更に好ましい。

（その他の層）
　円偏光分離フィルムは、支持体、上記の液晶化合物の配向のための配向層、円偏光分離層と可視光遮断層の貼合のための接着層、検知に用いる特定の波長域以外の光を透過させないための光遮断層などの他の層を含んでいてもよい。
（支持体）
　支持体は特に限定されず、例としては、プラスチックフィルムガラス等が挙げられる。可視光遮断層や円偏光分離層の光学的性質を相殺する性質を有していないことが好ましく、一般的には透明であり、低複屈折性であることが好ましい。プラスチックフィルムの例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、シリコーンなどが挙げられる。上記のコレステリック液晶層の作製のために用いられる支持体は、円偏光分離フィルムにおいては剥離されていてもよい。
　支持体と円偏光分離層とを含む円偏光分離フィルムを照射部に用いる場合、円偏光分離層に対し支持体側が光源側になっていることが好ましい。また、支持体と円偏光分離層とを含む円偏光分離フィルムを検出部に用いる場合、円偏光分離層に対し支持体側が受光素子側になっていることが好ましい。

（配向層）
　配向層は、有機化合物、ポリマー（ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、変性ポリアミドなどの樹脂）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、またはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）を用いた有機化合物（例えば、ω－トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。更に、電場の付与、磁場の付与または光照射により、配向機能が生じる配向層も知られている。これらの中でも、ポリマーのラビング処理により形成する配向層が特に好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙、布により一定方向に、数回擦ることにより実施することができる。
　配向層を設けずに支持体表面、または支持体をラビング処理した表面に、液晶組成物を塗布してもよい。

（透明層）
　反射光散乱性円偏光分離層の作製の際などにおいて、コレステリック液晶層の形成の際に液晶組成物が塗布される下層として、透明層を含んでいてもよい。透明層としては、その表面に設けられる液晶組成物中の重合性液晶化合物分子に対して低いプレチルト角を与える材料からなる層を好ましく用いることができる。
　透明層としては、例えば、（メタ）アクリレートモノマー、ゼラチン、ウレタンモノマーなどを含む非液晶性の重合性組成物を塗布硬化したものを用いることができる。例えば、（メタ）アクリレートモノマーを含む層を塗布硬化して得られるアクリル層は面内において等方的であるため、アクリル層表面にラビング処理を施さずに液晶層を形成すると、アクリル層に接している液晶の面内配向方位はランダムとなる。
　そのためアクリル層表面に液晶組成物を塗布して形成されるコレステリック液晶層を配向欠陥を有する層とすることができる。
　そして、配向欠陥を有する液晶層上に液晶層を形成すると、同様に配向欠陥を有する液晶層を形成することができる。

　透明層としてはそのほか、ポリイミド（日産化学社製ポリイミドワニスのサンエバー１３０など）、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、変性ポリアミドなどの樹脂などを用いてもよい。拡散反射率の高いコレステリック液晶層の形成のため、液晶組成物を塗布する透明層の表面はラビング処理（例えば、ポリマー層の表面を、紙または布等で一定方向に擦るラビング処理）を行わないことが好ましい。
　透明層の厚さは０．０１～５０μｍであることが好ましく、０．０５～２０μｍであることがさらに好ましい。

（接着層）
　接着剤としては硬化方式の観点からホットメルトタイプ、熱硬化タイプ、光硬化タイプ、反応硬化タイプ、硬化の不要な感圧接着タイプがあり、それぞれ素材としてアクリレート系、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、エポキシ系、エポキシアクリレート系、ポリオレフィン系、変性オレフィン系、ポリプロピレン系、エチレンビニルアルコール系、塩化ビニル系、クロロプレンゴム系、シアノアクリレート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリスチレン系、ポリビニルブチラール系などの化合物を使用することができる。作業性、生産性の観点から、硬化方式として光硬化タイプが好ましく、光学的な透明性、耐熱性の観点から、素材はアクリレート系、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系などを使用することが好ましい。

（光遮断層）
　円偏光分離フィルムは、上記の特定の波長域以外での光に対して低い光線透過率を有していることが好ましい。光遮断層は、上記の特定の波長域以外での光を遮断するために設けられる。
　光遮断層としては、光反射層または光吸収層が挙げられる。
　光反射層の例としては、誘電体多層膜およびコレステリック液晶層などを挙げることができる。

　誘電体多層膜は、無機酸化物や有機高分子材料の屈折率の異なる透明誘電性の層を相互に多層積層したものである。無機酸化物の層は、例えば、ガラス、耐熱性高分子フィルムの表面にスパッタ法などにより形成することができる。一方、有機高分子材料の例としては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、シリコーン（シリコーンポリウレア等の変性シリコーンを含む）等が挙げられ、特表平９－５０７３０８号公報等に開示された方法に準じて製造することができる。

　コレステリック液晶層の反射波長での反射率は、コレステリック液晶層が厚いほど高くなるが、通常の液晶材料では可視光の波長域では２～８μｍの厚みで飽和する。また片側の円偏光のみに対しての反射であるため反射率は最大で５０％である。円偏光のセンスに関わらず光反射し、自然光の反射率を５０％以上とするために、光反射層としては、周期Ｐが同じで、螺旋のセンスが右のコレステリック液晶層と左のコレステリック液晶層とが積層されたもの、または、周期Ｐが同じで、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層と、その間に配されるコレステリック液晶層の円偏光反射の中心波長に対して半波長の位相差を有する位相差膜とからなる積層体を用いることができる。
　光吸収層としては顔料や染料などの着色剤を分散剤、バインダーやモノマーを含む溶媒に分散した分散液を、基材（受光素子が光を感知する赤外線波長域で十分な光透過性を有するものが好ましい）の上に塗工して形成された層、染料を用いて直接高分子基材表面を染色した層、染料を含む高分子材料から形成された層を用いることができる。

　以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。

＜反射フィルムＭＲ－１（鏡面型）の作製＞
　東洋紡株式会社製コスモシャインＡ－４１００（厚み１００μｍ）の易接着処理していないＰＥＴ面上にラビング処理を施し、表１に示す塗布液Ａ－１を乾燥後の乾膜の厚みが５μｍになるように室温にて塗布した。塗布層を室温にて３０秒乾燥させた後、８５℃の雰囲気で２分間加熱し、その後３０℃においてフュージョン製Ｄバルブ（ランプ９０ｍＷ/ｃｍ）にて出力６０％で６～１２秒間ＵＶ照射し、液晶層を得た。この液晶層上に表１に示す塗布液Ａ－２を乾燥後の乾膜の厚みが５μｍになるように室温にて塗布した。塗布層を室温にて３０秒乾燥させた後、８５℃の雰囲気において２分間加熱し、その後３０℃においてフュージョン製Ｄバルブ（ランプ９０ｍＷ/ｃｍ）にて出力６０％において６～１２秒間ＵＶ照射し、液晶層を得た。さらにこの液晶層上に表１に示す塗布液Ａ－３を乾燥後の乾膜の厚みが５μｍになるように室温にて塗布した。塗布層を室温にて３０秒乾燥させた後、８５℃の雰囲気において２分間加熱し、その後３０℃においてフュージョン製Ｄバルブ（ランプ９０ｍＷ/ｃｍ）にて出力６０％で６～１２秒間ＵＶ照射し、反射フィルムＭＲ－１を得た。

＜反射フィルムＭＲ－２～ＭＲ－６（鏡面型）の作製＞
　塗布液Ａ－１～Ａ－３の代わりに以下に示す３つの塗布液をそれぞれ用いた以外は、反射フィルムＭＲ－１の作製と同様にして反射フィルムＭＲ－２～ＭＲ－６を作製した。
　ＭＲ－２：Ｂ－１～Ｂ－３
　ＭＲ－３：Ａ－４～Ａ－６
　ＭＲ－４：Ｂ－４～Ｂ－６
　ＭＲ－５：Ａ－３、Ａ－７、Ａ－８
　ＭＲ－６：Ｂ－３、Ｂ－７、Ｂ－８

＜反射フィルムＳＣ－１（散乱型）の作製＞
　東洋紡株式会社製コスモシャインＡ－４１００（厚み１００μｍ）の易接着処理していないＰＥＴ面上にラビング処理を施し、表１に示す塗布液Ｃを乾燥後の乾膜の厚みが８μｍになるように室温にて塗布した。塗布層を室温にて３０秒乾燥させた後、８５℃の雰囲気において２分間加熱し、その後３０℃においてフュージョン製Ｄバルブ（ランプ９０ｍＷ/ｃｍ）にて出力６０％で６～１２秒間ＵＶ照射し、アクリル層を得た。このアクリル層上に表１に示す塗布液Ａ－１を乾燥後の乾膜の厚みが５μｍになるように室温にて塗布した。塗布層を室温にて３０秒乾燥させた後、８５℃の雰囲気において２分間加熱し、その後３０℃においてフュージョン製Ｄバルブ（ランプ９０ｍＷ/ｃｍ）にて出力６０％で６～１２秒間ＵＶ照射し、液晶層を得た。この液晶層上に表１に示す塗布液Ａ－２を乾燥後の乾膜の厚みが５μｍになるように室温にて塗布した。塗布層を室温にて３０秒乾燥させた後、８５℃の雰囲気で２分間加熱し、その後３０℃においてフュージョン製Ｄバルブ（ランプ９０ｍＷ/ｃｍ）にて出力６０％で６～１２秒間ＵＶ照射し、液晶層を得た。さらにこの液晶層上に表１に示す塗布液Ａ－３を乾燥後の乾膜の厚みが５μｍになるように室温にて塗布した。塗布層を室温にて３０秒乾燥させた後、８５℃の雰囲気で２分間加熱し、その後３０℃においてフュージョン製Ｄバルブ（ランプ９０ｍＷ/ｃｍ）にて出力６０％で６～１２秒間ＵＶ照射し、反射フィルムＳＣ－１を得た。

＜反射フィルムＳＣ－２～ＳＣ－６（散乱型）の作製＞
　塗布液Ａ－１～Ａ－３の代わりに以下に示す３つの塗布液をそれぞれ用いた以外は、反射フィルムＳＣ－１の作製と同様にして反射フィルムＳＣ－２～ＳＣ－６を作製した。
　ＳＣ－２：Ｂ－１～Ｂ－３
　ＳＣ－３：Ａ－４～Ａ－６
　ＳＣ－４：Ｂ－４～Ｂ－６
　ＳＣ－５：Ａ－３、Ａ－７、Ａ－８
　ＳＣ－６：Ｂ－３、Ｂ－７、Ｂ－８

＜円偏光分離フィルムａ１～ａ１０の作製＞
　作製した反射フィルムＭＲ－１～ＭＲ－６および反射フィルムＳＣ－１～ＳＣ－６を、以下表２に示すように、そのまま、または貼り合わせて円偏光分離フィルムａ１～ａ１０を作製した。上記で作製したＭＲフィルムとＳＣフィルムとを貼り合わせる際は以下の手順で行った。
　表２に示す下層の反射フィルムの、液晶層側の表面に、ＤＩＣ株式会社製ＵＶ硬化型接着剤Ｅｘｐ．Ｕ１２０３４－６を、乾燥後の乾膜の厚みが５μｍになるように室温にてワイヤーバーを用いて塗布する。塗布面と、表２に示す上層の反射フィルムの液晶層側とを気泡が入らないように貼り合わせ、３０℃でフュージョン製Ｄバルブ(ランプ９０ｍＷ／ｃｍ)にて出力６０%で６～１２秒間ＵＶ照射する。その後上層の支持体となっていたＰＥＴフィルムを剥離する。

＜円偏光分離フィルムａ１１、ａ１２の作製＞
　ａ１１はλ/４板と直線偏光板の光軸の角度を４５°ずらして貼り合わせ、ａ１２はλ/４板と直線偏光板の光軸の角度を－４５°ずらして貼り合わせて作製した。λ/４板は、ＥｄｍｕｎｄｏｐｔｉｃｓＪａｐａｎ製アクロマティック波長板（位相差板）の７００－１０００ｎｍの１／４λを用いた。直線偏光板は、ＥｄｍｕｎｄｏｐｔｉｃｓＪａｐａｎ製ＮＩＲ用高コントラスト偏光フィルタを用いた。
　λ/４板と直線偏光板との接着は、ＤＩＣ株式会社製ＵＶ硬化型接着剤Ｅｘｐ．Ｕ１２
０３４－６を用いて、上記のＭＲフィルムとＳＣフィルムとの貼り合わせと同様に行った。

＜直線偏光分離フィルムｂ１、ｂ２の作製＞
　直線偏光分離フィルムｂ１としては、上記で使用した直線偏光板Ｅｄｍｕｎｄｏｐｔ
ｉｃｓＪａｐａｎ製ＮＩＲ用高コントラスト偏光フィルタを用いた。
　直線偏光分離フィルムｂ２としては、直線偏光板ＥｄｍｕｎｄｏｐｔｉｃｓＪａｐａｎ製近赤外用偏光フィルムを用いた。

＜実施例１～６、比較例１～１０＞
　作製した円偏光分離フィルムａ１～ａ１２、直線偏光分離フィルムｂ１、ｂ２を、表３に示すように、照射部および検出部において組み合わせて用いて、試料検知を行った。光源としては図２に示した発光スペクトル４５０ｎｍまたは９４０ｎｍに発光強度の中心波長を有するＬＥＤ、受光素子（光検出器）としてはアンリツ社製　光パワーメーターＭＬ９００１Ａ、試料としては、Ｒｅが約０ｎｍかつＲｔｈが約１００ｎｍのＴＡＣフィルムを用いた。

　光源、光検出器、円偏光分離フィルムは、表３に示すように、図１のＡまたはＢの配置とした。試料は図１に示す対象物移動部の図の面内に試料平面の短辺方向が、図の奥行き方向に試料平面の長辺方向があるように配置し、検知の際は光路と対象物移動部との交差点にあるようにした。
　円偏光分離フィルムａ１～ａ１２、直線偏光分離フィルムｂ１、ｂ２は、光源に設置するときは表２に示す下層側が光源側になるように、光検出器に設置するときは表２に示す下層側が光検出器側になるようにした。傾斜角度および光源の波長を表３に示すように選択した。

　試料を設置した場合および試料がない場合の光検出器での出力を表３に示す。表３においては、光源および検出器のいずれにも円偏光分離フィルムまたは直線偏光分離フィルムを設置しない状態での検出器の出力を１００としたときの値を示す。試料が無い時の測定値に対する試料があるときの測定値の比を「試料あり／試料なし」として、パーセント表示により合わせて示す。この比が１００％より大きいほど誤検知が生じにくいと考えることができる。

　また、各実施例、比較例で作製した系について、湿熱耐久性を以下の基準で評価した。結果を表３に示す。
Ａ：８５℃湿度８５％で１００時間放置後の、試料が無いときの光検出器の出力の変化量が０．５未満
Ｂ：上記変化量が０．５以上１．０未満
Ｃ：上記変化量が１．０以上

　実施例１～６ではいずれも試料があるときの測定値が、試料が無いときの測定値の２００％以上となり、誤検知が生じにくい光量の差が得られた。一方、傾斜角度を０°とした比較例１～７においては、試料があるときの測定値が試料が無いときの測定値の２００％未満となった。さらに直線偏光分離フィルムｂ１を用いた例においては、試料傾斜角度を
６０°とした例で高い出力が得られたが、試料なしの条件において、光検出器の出力が見られなかった。このことは、非透明物品の検知ができないことを意味する。直線偏光分離フィルムｂ２を用いた例においては、試料があるときの測定値と試料が無いときの測定値との差異が小さいため、検知方法に用いた場合には誤検知が生じると考えられる。なお、直線偏光分離フィルムｂ２を用いた例において、試料があるときの測定値が、試料が無いときの測定値より小さくなっているが、これは、直線偏光板の偏光度が低いためと考えられる。

　湿熱耐久性においては、直線偏光板のみでは大きく性能低下が見られた（Ｃ）が、直線偏光板にλ/４層を貼合した状態（実施例６）では湿熱耐久性が向上した。λ/４層、接着層が、湿度等に対するバリアとして機能したと考えられる。

＜実施例７～９＞
　Ｒｅが約２５ｎｍかつＲｔｈが約１００ｎｍのＴＡＣフィルムを試料として、実施例１と同じ光源および受光素子を用いて測定を行った。測定は図１のＡの配置により行い、傾斜角度は６０°、測定波長は９４０ｎｍとした。作製した円偏光分離フィルムａ２を光源側に、ａ４を受光側に用いた。円偏光分離フィルムａ２は、表２に示す下層側が光源側になるように、円偏光分離フィルムａ４は、表２に示す下層側が光検出器側になるようにした。
　試料の法線方向から見たときの一方向を基準として０°としたとき、光源の照射光の入射面の角度（センサー面内角度：図３参照）が０°、６０°、９０°、１２０°となるように光源および受光素子を配置した。このとき、試料の遅相軸の、試料の法線方向から見たときの方向（遅相軸面内角度：図３参照）を、同様に上記の方向を基準として、０°、４５°または、９０°になるように試料を設置したときの光検出器での出力を測定し、試料がないときの光検出器での出力との比として、上記と同様の「試料あり／なし」の値を求めた。結果を表４に示す。

　表５に示すように、センサー面内角度が０°のみの検出において、０°、４５°、および９０°に試料の遅相軸を設置したところ、上記値が最低３３０.１％である感度が得られた。それに対し、センサー面内角度０°および９０°の２種の検出を行い、信号の大きい検出を採用したところ、上記値が最低６７８４.５％である感度が得られ、さらにセンサー面内角度が０°、６０°、および１２０°の３種の検出を行い、信号の大きい検出を採用したところ、上記値が最低１００９７.５％である感度が得られ、検知感度が格段に向上した。

１　円偏光分離フィルム１
２　円偏光分離フィルム２
１１　円偏光分離フィルム１１
１２　円偏光分離フィルム１２
１６　　鏡面反射部材
１７　アタッチメント
２２　光源
２３　受光素子
２４　対象物移動部
２５　光路
２６　傾斜角度
２７　センサー面内角度
２８　遅相軸面内角度
２９　試料の遅相軸
３０　試料（法線方向から観察）
３１　照射光の入射面

Claims

対象物を検知する方法であって、
照射光由来の光であって前記対象物を透過した光の感知により前記対象物が検知され、
前記照射光が円偏光であり、
前記感知される光が円偏光であり、
前記対象物は透明物品であり、
前記照射光由来の光は、前記対象物の法線と、２０°より大きく７０°以下である角度をなして前記対象物に入射する方法。
前記感知が、前記照射光が前記対象物を透過した光の直接感知であり、
前記照射光の円偏光のセンスと前記感知される光の円偏光のセンスとが逆である請求項１に記載の方法。
前記感知が、前記照射光由来の光の反射光の感知であり、
前記照射光の円偏光のセンスと前記感知される光の円偏光のセンスとが同一である請求項１に記載の方法。
前記感知が、前記照射光が前記対象物を透過した光の反射光が前記対象物をもう一度透過した光の感知である、請求項３に記載の方法。
前記照射光として異なる入射面を有する２つ以上の照射光が用いられる請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
前記異なる入射面が、互いに１０°～９０°の角度をなしている請求項５に記載の方法。
前記照射光として異なる入射面を有する３つの照射光が用いられる請求項５または６に記載の方法。
対象物を検知するシステムであって、
円偏光を選択的に照射する照射部、対象物移動部、円偏光を選択的に感知する検出部を、前記円偏光の光路においてこの順で含み、
前記照射部が選択的に照射する円偏光のセンスと前記検出部が選択的に感知する円偏光のセンスとが逆であり、
前記照射部からの照射光由来の光が前記検出部に入射する光の前記光路と前記対象物移動部とが交差部において交差しており、
前記交差部において前記光路と前記対象物移動部の法線とがなす角度が、２０°より大きく７０°以下であるシステム。
前記照射部が光源および円偏光分離フィルム１を含み、
前記検出部が円偏光分離フィルム２および受光素子を含み、
前記光源、前記円偏光分離フィルム１、前記対象物移動部、前記円偏光分離フィルム２、および前記受光素子が前記円偏光の光路においてこの順で配置されており、
前記円偏光分離フィルム１および前記円偏光分離フィルム２が互いに逆のセンスの円偏光を選択的に透過させる請求項８に記載のシステム。
前記円偏光分離フィルム１および前記円偏光分離フィルム２がいずれもコレステリック液晶相を固定した円偏光分離層を含むフィルムである請求項９に記載のシステム。
対象物を検知するシステムであって、
円偏光を選択的に照射する照射部、円偏光を選択的に感知する検出部、対象物移動部および鏡面反射部材を含み、
前記対象物移動部は、前記照射部と前記鏡面反射部材との間に含まれ、ならびに／または、前記鏡面反射部材と前記検出部との間に含まれ、
前記照射部および前記検出部は、前記照射部からの照射光由来の光が前記鏡面反射部材により鏡面反射して前記検出部に入射する位置にあり、
前記照射部が選択的に照射する円偏光のセンスと前記検出部が選択的に感知する円偏光のセンスとが同一であり、
前記照射部からの照射光由来の光が前記鏡面反射部材に入射する光の光路１が前記対象物移動部と交差部１において交差しており、前記交差部１において前記光路１と前記対象物移動部の法線がなす角度が、２０°より大きく７０°以下であり、ならびに／または前記照射部からの照射光由来の光が前記鏡面反射部材により反射し前記検出部において感知される光の光路２は前記対象物移動部と交差部２において交差しており、前記交差部２において前記光路２と前記対象物移動部の法線方向がなす角度が、２０°より大きく７０°以下である、
システム。
前記照射部が光源および円偏光分離フィルム１１を含み、
前記検出部が円偏光分離フィルム１２および受光素子を含み、
前記光源、前記円偏光分離フィルム１１、および前記鏡面反射部材を前記光路１においてこの順で含み、
前記鏡面反射部材、前記円偏光分離フィルム１２、および前記受光素子を前記光路２においてこの順で含み、ならびに、
前記円偏光分離フィルム１１および前記円偏光分離フィルム１２が互いの同一のセンスの円偏光を選択的に透過させる請求項１１に記載のシステム。
前記円偏光分離フィルム１１および前記円偏光分離フィルム１２がいずれもコレステリック液晶相を固定した円偏光分離層を含むフィルムである請求項１１または１２に記載のシステム。
前記照射部として入射面の異なる照射光となる２つ以上の照射部を含み、かつ前記入射面内にそれぞれ前記検出部を含む請求項８～１３のいずれか一項に記載のシステム。
前記対象物が透明物品である請求項８～１４のいずれか一項に記載のシステム。