JP2001066702A - 像スクリーンおよびその上への反射防止層の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射防止層を備えるリヤプロジェクションス
クリーンを提供するとともに、反射防止層をつくり且つ
整合させる方法を提供する。 【解決手段】 レンズ部材のアレイを有しており、アレ
イ中のそれぞれのレンズ部材が、プロジェクションスク
リーンの像点に光を焦点調節するようにした像スクリー
ンであって、像スクリーンによって反射される光を減少
させる反射防止層を形成する方法において、アレイから
なるレンズ部材を介して光を照射してプロジェクション
スクリーンの前側を通過させて投影された光のパターン
を形成する工程と、投影された光のパターンを用いて反
射防止層の透過領域のパターンを形成するとともに、像
点に対する一次光路の外側にあるスクリーンの領域にの
みスクリーン上に反射防止層をパターン化する工程と、
を含むことを特徴とする方法、並びに、像スクリーン。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像スクリーンに関
するものであり、より詳しくは、反射防止層を備えるリ
ヤプロジェクションスクリーンを提供するとともに、反
射防止層をつくり且つ整合させる方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】像スクリーンは、リヤプロジェクション
スクリーン、像発生スクリーンおよびフロントプロジェ
クションスクリーンなど種々存在する。特に、リヤプロ
ジェクションスクリーンは、後方から照明されて、プロ
ジェクションスクリーンの前方にいる観察者に可視像が
スクリーンそれ自身によって分散させられる。像発生ス
クリーンも同様にリヤプロジェクションスクリーンであ
って、通常、光はスクリーンの前面背後に発生させられ
て所定の観察角度内にいる観察者にスクリーンの前面か
ら分散させられる。最後に、フロントプロジェクション
スクリーンは、プロジェクションスクリーンの前方から
照明され、すなわち、観察者およびプロジェクション装
置は、スクリーンの同じ側に配置されている。

【０００３】しばしば、像スクリーンは、像スクリーン
に対して反射を行うとともに画質を損なう可能性のある
光の存在下に観察される。例えば、テレビジョンスクリ
ーンは、周囲光を反射するとともに像のコントラストを
低下させるガラスあるいはプラスチック部材を含んでい
る。それらの問題のために、最近の設計努力は、この周
囲光の反射特性を小さくしたプロジェクションスクリー
ンの開発に焦点が合わせられている。

【０００４】スクリーン表面の反射率を下げるやり方、
つまり、スクリーンのコントラストを上げるやり方は、
プロジェクションスクリーンの不透明部分を構成して周
囲光の反射を少なくするブラックストライプの使用を含
んでいる。リヤプロジェクションスクリーンに関連し
て、プロジェクション像は、スクリーンの後方にあるレ
ンズアレイを介して再び導かれて、スクリーンの透過性
領域に、ほぼブラックストライプの回りにプロジェクシ
ョン光を収斂させる。ブラックストライプは、比較的薄
いものであり、および、スクリーンに投影された像の観
察者の知覚をほとんど妨げない。

【０００５】上述された解決の方法はその意図によく適
合しているとはいえ、多くの欠点がある。例えば、ブラ
ックストライプあるいはその他の反射防止材料のパター
ンは、透過性領域に精密に整合させられてスクリーンの
輝度を低下させるようなことがあってはならないが、こ
のような整合は困難である。また、このブラックストラ
イプは、特に、プロジェクションスクリーンの全領域の
小さな領域しか被覆していない。例えば、典型的なテレ
ビジョンスクリーンは、スクリーンの全領域の４０％程
度しか被覆していない。この後者の欠点は、ブラックス
トライプが存在していながら好ましくないスクリーン反
射率の増加を招いている。

【０００６】図１〜図３は、これらの欠点をほぼ説明す
るものである。特に、図１は、プロジェクションテレビ
ジョン（ＴＶ）スクリーン１１の断面を示し、このスク
リーンは、像源１３および必要な観察視野内にいる観察
者に像光を分散させるプロジェクションスクリーン１５
からなる。このプロジェクションスクリーンは、フレネ
ルレンズ１７を含んでおり、このレンズは、像源から光
束２７を受けてスクリーンに直交する方向に横断するよ
うにこの光束を導く。このフレスネルレンズを通過した
光は、次いで、プロジェクションスクリーン１５の内部
に上下に張られた半円筒形の円柱レンズとして図１に示
されているレンズアレイ１９に入射する。それらのレン
ズは、像源からの光をスクリーンのメインボディ２１に
取り付けられた「ブラックストライプ」領域２３の回り
に形成されている透過性の円柱に導かれる。このスクリ
ーンはまた、末端における観察のためにレンズアレイに
より焦点調節された光を上下に分散させる分散部材（図
１には図示せず）を備えているのが普通である。

【０００７】図２は、図１のＴＶスクリーンの観察者側
からの斜視図である。特に、スクリーン１５は、ブラッ
クストライプ２３がスクリーンの上部から下部に向かっ
て上下に配置されるように構成されている。光源（図２
には図示せず）は、スクリーンの後側３０に対して像を
形成する。図２はまた、ライトバルブ３１を示してお
り、これは、プロジェクションスクリーンの観察者側２
８に対しての周囲光の光源３３を示すものである。ブラ
ックストライプは、像のコントラストを劣化させる反射
光３５を除去するためのものである。

【０００８】図３に示されるように、レンズ１９は、理
想的にはブラックストライプ２３の回りにある開口と焦
点領域に向けて光を焦点調節する。しかしながら、ブラ
ックストライプをそれらの光路に精密に整合させること
は難しいので、このブラックストライプはしばしば比較
的遠くに配置されて、反射防止材料（“Ｃ”／“Ｃ”＋
“Ｂ”）によって被覆されるスクリーンの一部分はしば
しば、全スクリーン領域の５０％を越えることはない。
さらにまた、光路に対してのブラックストライプおよび
透明領域は、整合を容易にするためにしばしば比較的大
きくつくられるので、この透過領域を非常に小さくした
ときに得られるであろう反射防止効果を得ることを難し
くしている。この整合の問題は、分散層３７あるいは円
筒形レンズ３８の観察側アレイが光の分散のために用い
られるときいっそう大きくなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】像のコントラストを高
く維持するという明確なニーズが、像スクリーンに存在
する。特に、スクリーンの観察者側で周囲光の反射を大
きく減らすというニーズが、像スクリーンに存在する。
さらにまた、反射防止層を構成してスクリーンの非透過
性領域に効率的に整合させる方法に対するニーズが、理
想的には、この反射防止層が、スクリーンの輝度を大き
く劣化させることなくあるいは像コントラストを低下さ
せることなく全スクリーン領域の大部分を占めるという
ニーズが存在する。この発明は、それらのニーズを満足
させるとともにさらにその上の利益を提供しようとする
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、スクリーンそ
れ自身の光学的パターンを用いて形成された反射防止層
を備えた像スクリーンを提供することによって上述のニ
ーズに応えようとするものである。反射防止および透過
性領域の形状を定めるためにプロジェクション光を用い
ることにより、この発明は、精密な「ブラックストライ
プ」あるいは「ブラック層」整合メカニズムを構成し、
スクリーンのほとんどすべてが、像の輝度を維持しなが
ら反射防止層で被覆される。さらにまた、スクリーンの
９９％以上が、反射防止特性を備え、周囲光との干渉を
ほとんど生じることなく像コントラストを改善すると期
待される。この発明は、プロジェクションテレビジョン
あるいはそれに類似するシステムに広く応用されると考
えられる。

【００１１】本発明の一形態は、像スクリーン内にある
いはその上に反射防止層を形成する方法を提供する。こ
の方法は、スクリーンの前面を光で照射するスクリーン
のレンズ部材の使用を必要とする。これにより形成され
た光学的なパターンは、スクリーンを透過するプロジェ
クション光の一次光路にほぼ対応したスクリーンのそれ
らの部分以外は、すべての位置においてスクリーンに反
射防止材料を設けるように用いられる。この発明のこの
形態のさらに詳細な構成において、この材料は、フォト
レジストを用い、これが、スクリーンに接着され、次い
でレンズ部材を介して投影されることによって露光さ
れ、現像されて、プロジェクション光を受けないスクリ
ーン位置において除去され、次いで、黒の反射防止層が
スクリーンの上部に付着され、露光されたフォトレジス
トは、順次、非透過性領域に反射防止層を残して除去さ
れることによって、スクリーンが作り出される。あるい
は、プロジェクション光は、光に透過性を有してはなら
ない領域に相対的なチャージを与えるように使用され、
および、次いで、材料が、スクリーンのチャージされた
領域に付着するように塗布されて、この材料が、透過性
部分以外のスクリーンのすべての部分に残留する。この
発明のそれらのより詳細なアスペクトのそれぞれにおい
て、スクリーンの透過性部分は、スクリーンの正常な使
用中、像スクリーンを透過すべき光の一次光路にほとん
ど整合している。

【００１２】本発明の第２の形態は、スクリーンの焦点
パターンを用いて作り出される反射防止層を備えた像ス
クリーンを提供し、この発明の第３の形態は、スクリー
ン製造における改善に寄与する。

【００１３】この発明のさらに詳細な構成において、反
射防止層は、投影された光が通過するピンホールを備え
るように形成され、このピンホールは、プロジェクショ
ン光にほとんど整合しているので、この反射防止層は、
光を透過させないスクリーンのほとんどすべてを精密に
被覆するように形成できる。このようにして、スクリー
ンの表面の９０％以上が、周囲光に対して反射防止特性
を備えるように構成することが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は、詳細な説明および添付
の図面を参照することによって、より一層理解すること
ができよう。

【００１５】上述されかつ技術的な範囲に順序だててま
とめられたこの発明は、詳細な説明および添付の図面を
参照することにより理解することができる。この発明の
一つの特定の展開を行うことができるように以下に述べ
られている特定の実施例についての詳細な説明は、この
発明の順序だててまとめられた技術的な範囲を限定しよ
うとするものではなく、特定の例として記載されている
ものである。以下に説明されている特定の例は、入射光
によるコントラストの低下を少なくする透過性のピンホ
ールあるいはギャップを備えたブラック表面を有するリ
ヤプロジェクションスクリーンの好ましい特定の展開で
ある。この発明は、しかしながら、同様にその他のタイ
プのシステムにも適用が可能である。

【００１６】この発明の原理により、像スクリーンは、
スクリーンを透過する光によって形成される一次光路に
精密に整合している透過性部分を備えた反射防止層を有
している。制限されたスクリーンの透過性部分を切り取
られてスクリーン光学系の製造時に定められたそれらの
光路を用いて、この発明による製造方法は、ほとんどす
べての観察者側が周囲光源の反射光を防止してコントラ
ストの低下を少なくする高度に効率化されたスクリーン
を提供する。

【００１７】図４〜図１１は、スクリーンの透過性領域
がピンホールにより構成されている像スクリーンの基本
的な構造およびその製造を示すものである。図１２〜図
１３は、厚さおよび透過性／不透過性の境界の形状が、
好ましい観察角度「α」の外側からのすべての入射光を
カットオフするという特定の目的のために調節可能であ
る他のスクリーンを示している。図１４は、スクリーン
の透過性および不透過性部分が円柱として構成され、別
個の分散部材が上下方向の光分散を行うようにした他の
スクリーンを示している（図４〜図１１のバブルレンズ
は水平方向および上下方向の両方に機能する）。図１５
は、不透過性領域が、スクリーンの観察者側の分散バブ
ルレンズの周囲に形成されている実施例を示している。
図１６および図１７は、上述のスクリーンのいずれにも
適用できる反射防止層のその他の製造方法を示すもので
ある。

【００１８】図４に示すように、スクリーンは、それぞ
れ光に対して不透過性および透過性を備える領域により
被覆されているリヤプロジェクションスクリーン３９で
ある（ＴＶスクリーンのような）。不透過性領域４１
は、テレビジョンスクリーンの前面４４にあるいはその
付近に配置された黒い反射防止層４３からなり、周囲光
の反射を低くしている。この反射防止層内には、透過性
領域４５がピンホールとして形成されて、理想的にはス
クリーンの９９％以上が不透過性を備えた反射防止ブラ
ック層により被覆されているＴＶスクリーンの小部分の
みを理想的には占めている。この場合、「Ｂ」は、図４
に示すピンホールの直径あり、「Ｃ」は、隣接するピン
ホール間の平均的な距離である。用語「反射防止」は、
周囲光のスクリーンによる総反射率を低下させる材料と
いう意味に使用される。

【００１９】好ましい実施例におけるピンホールの形状
は、プロジェクションスクリーンそれ自身の光学系を用
いることにより得ることができる。この場合、フレネル
レンズ４８が、平行光をプロジェクションスクリーン３
９に導く。スクリーン内のレンズは、ついで、必要な観
察角度内において観察者にそれらの光線を分散させる。
スクリーンのメインボディは、その後（あるいは内部プ
ロジェクション）側４６にバブルレンズ４９のアレイを
備えていることが好ましく、これは、スクリーンに形成
されていて、スクリーンを透過しおよび観察角度に分散
するためにそれぞれの点（あるいは画素）を通過して像
光を導く。それらのレンズはまた、反射防止層４３の透
過性の領域を切り取る実施例において使用される。それ
ぞれの画素に対するそれぞれのレンズの使用は、像スク
リーンのＸおよびＹ方向の大きさのそれぞれの開口サイ
ズの独立した調節を可能にする。以下に述べるように、
レンズおよび得られた「ピンホール」は、ほぼ対称であ
ると考えられ、例えば、図５に示されるような円形、四
角形、六角形あるいは類似の形状、これらは決定的なも
のではない、であり、および、以下に示される実施例に
おいては円筒形のレンズアレイおよび得られた透過性の
円柱が使われる。また、用語「画素」は、プロジェクシ
ョンスクリーンにおける透過性材料の最小の大きさを示
し、「画像画素」は、最小の明確な画面要素を示すのに
用いられる。ここで述べられるすべての実施例におい
て、それぞれの画像画素に対して少なくとも１個、好ま
しくは、４個あるいはそれ以上であるべきである。

【００２０】不透過性の反射防止層によって被覆される
スクリーンの相対的な部分は、およそ以下の式により定
義される。

【００２１】

【数１】

【００２２】上に示される式および図４〜図１１に示さ
れる構造は、反射防止層の透過性領域のパターンがピン
ホールとして構成されるが、この構成は、レンズ４９に
より生じさせられる一次光パターンの結果にしか過ぎな
い。事実、六角形、四角形、楕円あるいは透過性の円柱
などの幾何学的なすべての構成が、使用可能である（こ
の円柱は、ブラックストライプにより分離され、およ
び、図１３を参照してさらに以下に述べるようにスクリ
ーンの全高さ方向に配置される）。

【００２３】図５は、ピンホールパターンの好ましい形
状を示すものである。図５に示されるスクリーンにおけ
る不透過性領域のピンホールの相対的な寸法は、図示の
ためにしか過ぎず、事実、市販のＴＶスクリーンのよう
に、ピンホールは、全スクリーン領域の１％未満に形成
されて、スクリーンの９９％以上が反射防止層により被
覆される。

【００２４】図６〜図１１は、プロジェクションスクリ
ーン上に反射防止層を形成するとともにその層をスクリ
ーンの光学的なパターンに整合させる処理方法を示すも
のである。特に、図６は、スクリーンメインボディ５７
の後側にバブルアレイ５５を備えたレンズ４９を有する
スクリーンの一部分を示している。スクリーンメインボ
ディ５７は、ガラスあるいは透明なプラスチックからな
る。それぞれのレンズ４９は、光を受けて焦点を通過す
るようにこれを導いて、スクリーンの表面を通過して観
察者にこの光を分散させる。あるいは、バブルレンズア
レイが、図６に示すようには使われないときは、分散部
材が、スクリーンの観察者側でレンズアレイの外側に形
成され、光を分散させるメインボディ内の層、あるい
は、光を分散させるその他の光学系が形成される。

【００２５】図７に示されるように、反射防止層を形成
するとともに整合させる好ましい方法が、メインボディ
の観察者側にフォトレジストを付着させることにより実
行される。図７に示されている相対的な構成は、図示の
ためのみのものであり、実際のところ、ほぼ１５mmの深
さまでフォトレジストがスクリーンに層状に付着させら
れることが好ましい。

【００２６】フォトレジスト層が一旦付着させられる
と、図８に示されるように露光が行われ、その後現像が
行われる。図８から明らかなように、光源６４は、スク
リーンの正規の使用中と同じようにスクリーンを介して
光線６３を照射する。リヤプロジェクションにおいて
は、例えば、フレネルレンズ（図８には示されていな
い）が、スクリーン後方側レンズアレイ内のそれぞれの
バブルレンズ４９に向けて光線６３を導く。このような
処理は最終的なスクリーンアセンブリに施されることが
好ましいかもしれないが、フレネルレンズとの組み合わ
せ以前（特別な適用が必要なときは）あるいは直後のい
ずれかをスクリーンメインボディそれ自身に施すことが
好ましい。バブルレンズ４９は、焦点あるいは領域６５
に向けてそれらの光線６３を収斂させるように構成され
ていることが好ましい。

【００２７】焦点あるいは領域６５（およびプロジェク
ション光のための関連する開口）が、フォトレジスト材
料６１のほぼ中央に配置されて図８に示されている。通
常、バブルレンズ４９は、それらの焦点がスクリーンに
関して所定の位置を占めるように構成されているが、こ
れは必要条件ではない。例えば、別のレンズアレイが使
用されるときは（例えば、図１４に示されるような円筒
柱のアレイ）、分散部材が、メインボディ５７の分散層
に用いられるとともに焦点あるいは領域６５が、それら
の間のインターフェースに比較的接近して配置され、他
方、分散部材が、プロジェクションスクリーンの観察者
側でバブルレンズのアレイにより構成されるときは、焦
点あるいは領域は、それぞれのバブルそれ自身に接近す
ることになる。

【００２８】図９は、像スクリーンとの関係での透過性
のピンホールの構成を示すものである。フォトレジスト
材料を介しての光の投影は、ピンホールを形成するため
に一時的に保持される露光された領域６８と、バブルレ
ンズ４９から光を受けていない未露光領域６７をフォト
レジストに生じさせる。この未露光領域６７は、フォト
レジストが現像されるとき除去される。例えば、スクリ
ーンの製造時に、フォトレジストは、American Hoechs
t Company によって製造された「Az1512」、あるいは、
Dupontによって製造された「Riston」などのようなフォ
トレジスト材料から選ばれる。それぞれの材料は、製造
業者の使用説明書に書かれたそれぞれ自身の処理説明お
よび最適な厚さを有している。材料は、それらの処理説
明に従って現像され、例えば、適切な一連の浴および／
あるいは熱処理により硬化させられる。

【００２９】図１０に明らかなように、アセンブリは、
カーボンブラックのような不透過性の反射防止層６６に
よる被覆が行われる。スクリーンの透過性領域において
カーボンブラックは、現像されたフォトレジスト材料の
表面に付着している。図１０に示すように、フォトレジ
ストは、次いで、製造業者の説明書に従ってあるいは使
用される材料から最適と思われる水洗あるいはエッチン
グ処理によりアセンブリから完全に除去される。図１１
に示されている反射防止層６６は、しかしながら、比較
的薄いが、この厚さは、図１２および図１３に関連して
説明されるように周囲光の反射を少なくするために変化
させることが可能である。

【００３０】反射防止層６６は、摩擦や引っ掻きを受け
るので、現像されると、スクリーンアセンブリ全体が、
数ミクロンの追加の厚さを加えられ、好ましくはほぼ１
００ミクロンの厚さを備える非反射透明プラスチック材
料である薄い保護層６９により被覆されることができ
（好ましくは被覆され）る。適当な保護層の選択は、在
来のプロジェクションスクリーン製造に関係する当業者
には容易なことであろう。図１１に明らかなように、反
射防止層の透過性領域は、スクリーンを通過するように
投影される光の通路付近に、正確には通路に形成され
る。

【００３１】図１２〜図１３は、他の実施例を示すもの
であり、反射防止層の厚さは、反射される周囲光のさら
なる減少のために特に設定されるものである。別に述べ
られたように、反射光を妨げるための反射防止層は、こ
の発明の原理を用いてスクリーンの９９％あるいはそれ
以上となるスクリーンのほとんど全部を被覆する。しか
しながら、図１２〜図１３の実施例を用いることによっ
て、必要な観察角度の外で生じた光に関して１００％を
カバーする反射防止層を提供できる可能性がある。この
その他の実施例は、非常に微細なピンホールとこのピン
ホールのサイズと同じ次元の反射防止層厚さを用いるも
のである。

【００３２】図１２に明らかなように、この実施例７０
は、スクリーンの後側に、近似的な直径「Ａ」を備えた
同一のレンズアレイ４９を有している。それぞれのピン
ホールは、幅「Ｂ′」と、ピンホールの間の典型的な距
離「Ｃ′」を備えている。反射防止層７１は、厚さ
「Ｄ」とピンホール間の外側の距離「Ｅ」を備えた図１
２に示されるピラミッド型断面構造のような特定の形状
を有するように調節されている。厚さと外側の距離は、
特に、ピンホール幅「Ｂ′」と、必要な観察角度「α」
とに対応して設定されている。

【００３３】この関係はさらに図１３に示されており、
最大の入射角度でスクリーンの透過性領域によって反射
される出入する入射光線７５および７６を示している。
例えば、図１３に示される実施例において１２０度の観
察角度が必要であればピンホール周囲のスクリーンの不
透過性領域の特定な形状の配置は、以下の式から選択さ
れる。

【００３４】

【数２】

【００３５】図１２および図１３に示されている反射防
止層７１の形状および傾斜は、図示のためのものにしか
過ぎず、必要な配置を使用することが可能である。

【００３６】図１４は、さらにその他のスクリーン８１
の一部分の拡大図を示すもので、前に述べたようなバブ
ルレンズアレイの代わりに、スクリーンの後側に焦点調
節を行うのに半円筒形の円柱レンズアレイを使用する。
半円筒形のレンズは、プロジェクションスクリーンの全
高さ方向に延びており、図１２および図１３におけるバ
ブルレンズで指摘されたのと同じ水平方向の断面を備え
ている。しかしながら、焦点あるいは画素に光を焦点調
節する代わりに、それぞれのレンズは、プロジェクショ
ンスクリーンの水平の方向（Ｘ）にのみ光を焦点調節し
かつ分散させる。前に述べたように、フォトレジスト層
の露光および現像において、アレイにされたレンズのた
めの一次光路は、透過性の円柱を構成し、結果的に、フ
ォトレジスト層から露光後に除去される。この製造処理
の結果、透過性の円柱８３は、レンズアレイの一次光路
に精密に整合し、この処理によって生じた黒い不透過性
の反射防止材料は、スクリーンのほとんどすべての不透
過領域を被覆するような形状にされる。このその他の実
施例８０において、像スクリーンのほとんどの部分は、
反射防止材料によってなお被覆されているが、上述した
ピンホール形状のものとまったく同じというわけではな
い。この場合、円柱実施例８０は、Ｂ"の透過性円柱幅
と、Ｃ"の円柱間距離を備え、ほぼＣ"／（Ｃ"＋Ｂ"）に
よって定められるスクリーンのパーセンテージは、黒い
不透過性の反射防止材料によって被覆されることにな
る。この実施例においても同様に、上下方向に光を分散
させることが通常必要であり、典型的な分散層が、プロ
ジェクションスクリーンのガラスあるいはプラスチック
のメインボディ内に配置される。

【００３７】図１５は、分散部材として使われる別のレ
ンズセットを備えたさらに他の実施例である像スクリー
ン９１を示している。前に述べた実施例と同様に、光
は、フレネルレンズ（図１４には示されていない）から
スクリーンの後側９９から与えられる。光は焦点あるい
は領域に向けて導かれ、そこで光はスクリーンの観察者
側１０１にバブルレンズ９５によって分散される。図１
５に示されるレンズ９３および９５は、図１５との関連
において述べられたように半円筒形の円柱として構成さ
れても良い。

【００３８】この実施例において、プロジェクション光
の一次光路に密接に整合する反射防止層１０５の形成
が、これまでに述べた他の実施例と正確に同様に好まし
い製造方法を用いて実行され、フォトレジスト材料がス
クリーンの観察者側１０１の全体にわたって付着され、
レンズの光路を用いて露光されて除去される。この場
合、観察者側レンズ９５の一部分は、反射防止材料によ
って被覆されることになるが、プロジェクション光の一
次光路とは干渉しないように被覆が行われる。その結
果、反射防止層は、透過性領域（それぞれが幅あるいは
直径Ｂ′を備える）および不透過性領域（それぞれが隣
接する透過領域との間に距離Ｃ′を備える）を有してい
る。

【００３９】図１６および図１７は、この発明によるス
クリーンを製造するためのその他の方法を説明するため
のものであり、プロジェクション光に用いられる光路
は、ここでもスクリーンの制限された透過性領域の形成
のために用いられるが、フォトレジストは用いられな
い。その代わりに、可視光線あるいは非可視光線の光源
１０７が、メインスクリーンボディ１０８に向けて光１
０９を照射する。この光は、弧１１１内に導かれ、およ
び、フレネルレンズ１１２が、メインスクリーンボディ
の後側１２１のバブルレンズあるいは円柱レンズ１１９
に向けて光束を導く。光は、レンズ光学系により焦点調
節され、メインボディの観察者側１０６にチャージされ
た領域１１７を形成するために用いられ、これは、レー
ザプリンタの操作と同じようなものである。

【００４０】この場合、スクリーンの観察者側は（弧の
実施例においては）、インジュウム酸化スズのような薄
い透過性の金属層１１０によりまず被覆され、透明な光
導電層１１２により被覆され、次いでその上にレーザプ
リンティグ処理により電荷が付着される。光導電層は、
光に露光されるときその部分を除いては絶縁体であり、
一旦露光されると、未露光の領域は、それらの上に電荷
を維持しており、露光された領域は、インジュウム酸化
スズ層から電荷を失う。

【００４１】用いられる特定の手続きがどのようなもの
であろうとも、スクリーンは、チャージに基づいて、不
透過性となるべき領域１１７においてスクリーンに付着
し、光に透過性であることが意図されている領域１１５
には付着しないような材料で被覆されることが好まし
い。トナーおよび関連する処理のようなレーザプリンタ
材料が、光導電層１１２にわたってこの黒い反射防止材
料層に付着するように用いられることが好ましい。Hewl
ett-Packard Company によって製造されているような市
販のレーザトナーの使用は、スクリーン製造のこの変形
実施例においては適切な選択ではあるが、このような処
理に適した不透過性の材料を選択することは、当業者に
とってその技量の範囲内であろう。

【００４２】図１６は、このような材料１２３の付着を
示しており、材料に添付されている説明書に従って硬化
が行われる。市販のトナーを用いて、上に述べたよう
に、硬化が、約１時間数百℃の温度にアセンブリを加熱
することによって行われる。もし必要ならば、保護シー
ル材料をスクリーンの観察者側に塗布して図１１の実施
例において説明されたようにこの処理を完成させること
もできる。

【００４３】この発明は、いくつかの実施例に基づいて
説明されたが、種々の変形、修正、および改善を行うこ
とができることは明らかであろう。いくつかの実施例に
おいて、スクリーンそれ自身の光学特性を利用して像ス
クリーンに反射防止材料を付着させる手続きが考えら
れ、それらは、感光性の染料や写真フィルムを用いるこ
とである。このような変形、修正、および改善のすべて
が説明されたわけではないが、この発明の観点および技
術的な範囲に属するものであることは明らかである。従
って、前述の議論はあくまでも説明のためのものであ
り、この発明は、以下の特許請求の範囲の記載によって
のみ限定され、定められるべきものである。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、像のコントラストを高
く維持することができ、特に、スクリーンの観察者側で
周囲光の反射を大きく減らすことができる。また、反射
防止層を構成してスクリーンの非透過性領域に効率的に
整合させる方法を提供し、この反射防止層が、スクリー
ンの輝度を大きく劣化させることなく、あるいは像コン
トラストを低下させることなく全スクリーン領域の大部
分を占める。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のプロジェクションシステム１１、例え
ば、テレビジョン（ＴＶ）セットに用いられるプロジェ
クションスクリーンの水平断面図である。特に、プロジ
ェクションスクリーンの後側を横切る光を導く光源を示
すものであって、このスクリーンは、フレネルレンズ１
５、レンズアレイ１９、固体のガラスあるいはプラスチ
ックスクリーンベース２１およびスクリーンの前方の観
察者側２８にある黒い反射防止片２３からなる。

【図２】図１に示すスクリーンの前方側２８の斜視図で
あり、観察者側の反射３５を少なくするのに用いられる
ブラックストライプを示している。また、スクリーンの
後側３０にプロジェクション像を形成するさまを示して
いる。図２における大きさおよび関連する矢印「Ｗ」
は、図１の大きさおよび関連する矢印「Ｗ」に対応して
いる。

【図３】水平方向の断面を取って、図１のアレイからの
２個のレンズ１９からなるスクリーンを拡大したもので
ある。

【図４】図３の拡大図に類似のものであるが、本発明に
よる好ましいスクリーン３９の形状を代わりに示してい
る。

【図５】スクリーンの前方側５１から観察される図４に
示される構造を拡大して示した斜視図である。より詳細
には、スクリーンの透過性領域４５が、反射防止層４３
においてピンホールにより構成されている様子を示すも
のである。

【図６】図６〜図１１は、図４および図５の像スクリー
ンを製造する方法を説明するものであり、図６はプロジ
ェクションスクリーンの最初の実施例の拡大断面図であ
り、アレイにされたレンズ４９、および、レンズから観
察者に光を伝えるのに用いられる固体のガラスあるいは
プラスチックスクリーンメインボディ５７を示す。

【図７】図６と同様な拡大図であるが、フォトレジスト
材料が、図６のアセンブリの上に既に付着されている様
子を示している。

【図８】図７に類似の図であり、光源６４が、アレイに
されたレンズを介して対応する焦点６５に向けて光線６
３を投影し、フォトレジスト材料の一部分を露光する。
焦点は、図７においては、フォトレジスト材料の中間に
直接配置されているが、実際とは相違する。

【図９】図８と類似の図であるが、ここではフォトレジ
スト層が、既に未露光部分６７および露光部分６８を備
えている。

【図１０】図９のアセンブリを示すものであるが、未露
光部分は除去されており、露光部分はスクリーンの透過
性の領域をまだ被覆している。この図はまた、スクリー
ン全体にわたって黒い材料層６６（例えば、カーボンブ
ラック）の追加を示している。

【図１１】図１０のアセンブリを示すもので、スクリー
ンはすべてのフォトレジストを除去するために水洗され
ており、スクリーンの透過性の領域における黒い材料層
を除去している。スクリーンは、非反応性および非反射
性の透明層６９を任意に使用してシールすることもでき
る。

【図１２】図１２および図１３では、黒い反射防止層７
１のその他の実施例７０が、透過性領域に入射する必要
な観察角度「α」外からのいかなる光も阻止するように
計算された考慮された厚さを持つように構成されてい
る。図１２は、図４に類似の構成であるが、フォトレジ
スト層７１の厚さ「Ｄ」が、幅「Ｂ′」と必要な観察角
度「α」に関係して設定されて透過性領域に入射する必
要な観察角度「α」外からのいかなる光も阻止する。

【図１３】図１２に類似の構成であり、スクリーンの透
過性領域で反射できる入射光の狭い範囲を示しており、
角度「α」外からのすべての光が、黒い反射防止層のみ
に入射することを示している。

【図１４】透過性領域８１が、ピンホールではなく上下
の円柱８３として構成されているその他の実施例であ
る。

【図１５】スクリーンの分散部材が、多数の観察者側の
バブルレンズ９５として構成されているその他の実施例
９１を示している。

【図１６】図１６および図１７では、反射防止層を露光
して形成するのに用いられるその他の光学的な処理を示
している。図１６は、非透過性の領域にのみスクリーン
の観察者側１０６に相対的なチャージを発生させるプロ
ジェクションシステム１０７が、示されている。スクリ
ーンの観察者側には、第１の透過性材料層１１０と、お
よび、第２の光導電層１１２が含まれている。

【図１７】図１６に類似の構成が示されているが、反射
防止材料１２３が追加されている。この材料は、プロジ
ェクションシステム（図１６において１１７と付番され
ている）により影響されない領域におけるスクリーンに
のみ付着することが示されている。この場合、光導電層
は、レーザプリンティングに用いられるようなチャージ
ング装置により除去され、露光されると（例えば、スク
リーンの透過性領域が）、光導電層はそれらの領域にお
いてスクリーンの電荷を放電させ、反射防止層を受け入
れる領域にのみ電荷を残す。それらの領域における反射
防止材料は、硬化される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 399117121 395 Ｐａｇｅ Ｍｉｌｌ Ｒｏａｄ Ｐ ａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 アンドレアス・ウェーバー アメリカ合衆国カリフォルニア州94061, レッドウッド・シティ，バージニア・アベ ニュー 1487

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ部材のアレイを有しており、前記
   アレイ中のそれぞれのレンズ部材が、プロジェクション
   スクリーンの像点に光を焦点調節するようにした像スク
   リーンであって、前記像スクリーンによって反射される
   光を減少させる反射防止層を形成する方法において、 アレイからなるレンズ部材を介して光を照射して前記プ
   ロジェクションスクリーンの前側を通過させて投影され
   た光のパターンを形成する工程と、 投影された光の前記パターンを用いて前記反射防止層の
   透過領域のパターンを形成するとともに、前記像点に対
   する一次光路の外側にある前記スクリーンの領域にのみ
   前記スクリーン上に前記反射防止層をパターン化する工
   程と、を含むことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 フォトレジスト材料を前記像スクリーン
   に塗布する工程と、前記レンズ部材を用いて前記フォト
   レジスト材料に向けて光を照射し、前記レンズ部材によ
   って焦点調節された光の光路にほぼ対応した選択された
   位置で前記フォトレジスト材料を露光する工程と、 前記フォトレジスト材料を用いて前記レンズ部材を通過
   した光の光路に対応しない前記像スクリーンのほぼすべ
   ての部分において反射防止層を形成し、前記像スクリー
   ンの透過性部分が、前記像スクリーンの使用中に前記像
   スクリーンを透過した光に整合する工程と、を含むこと
   を特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記フォトレジスト材料を現像して前記
   レンズ部材によって照射された光を受けていない位置に
   ある前記フォトレジスト材料の部分が前記スクリーンか
   ら除去される工程と、 残留している前記フォトレジスト材料を含む像スクリー
   ン上に不透過層を付着させる工程と、 透過領域にある残留している前記フォトレジスト材料を
   除去し、それによりさらに前記透過領域上にある前記不
   透過層を除去する工程と、を含むことを特徴とする請求
   項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 さらに加えて、前記反射防止層上に形成
   されたほぼ透明な保護層を用いて、像スクリーンの観察
   者側に前記反射防止層を封じ込める工程を含むことを特
   徴とする請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記像スクリーンがさらに、必要な角度
   内で観察者にプロジェクション光を配分する構造を備え
   ており、 その際前記方法がさらに、所定の厚さを備えた反射防止
   層を形成し、 前記所定の厚さが、前記像スクリーンの透過部分の幅お
   よび必要な観察角度に対して選択されており、前記反射
   防止層の前記厚さが、前記観察角度外からの外部光が光
   学的に透過性の分散部材に入射することを阻止すること
   を特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 【請求項６】 アレイからなるレンズ部材を介しての光
   の照射が、反射防止材料によって被覆された領域とプロ
   ジェクション光に対して透過性を備えた領域との間を区
   別するように前記スクリーンをチャージする工程を含
   み、かつ、 前記方法がさらに、レンズ部材を介して光を照射するこ
   とにより行われたチャージに対応した位置において前記
   スクリーンに接着する材料を塗布する工程と、前記スク
   リーンを介して光を透過させるために用いられる領域を
   除いた前記スクリーンの全領域を被覆するように前記材
   料を形成する工程と、を含むことを特徴とする請求項１
   に記載の方法。
7. 【請求項７】 像スクリーンにおいて、 レンズアレイであって、アレイとしてのそれぞれのレン
   ズが、前記像スクリーンに対して観察角度内で観察者に
   光を分散させる分散部材を備えているようにしたレンズ
   アレイと、 前記レンズアレイおよび前記観察者の間に作動可能に配
   置された透過性部分を備えた反射防止層と、を含み、 その際前記反射防止層が、前記レンズアレイにより導か
   れた光を用いてパターン化され、前記像スクリーンの透
   過性部分が、レンズアレイにされたそれぞれのレンズか
   ら一次光路に対してほぼ同じ広がりを備え、前記反射防
   止層が、前記透過性部分以外の前記像スクリーンのほぼ
   すべての部分で光の透過を阻止することを特徴とする像
   スクリーン。
8. 【請求項８】 前記反射防止層が、前記レンズアレイか
   らの光を用いてパターン化され、前記透過性部分が、前
   記反射防止層におけるピンホールとして構成されること
   を特徴とする請求項７に記載の像スクリーン。
9. 【請求項９】 前記反射防止層が、前記レンズアレイか
   らの光を用いてパターン化され、前記透過性部分が、前
   記反射防止層において円柱として構成されることを特徴
   とする請求項７に記載の像スクリーン。
10. 【請求項１０】 前記反射防止層が、前記像スクリーン
    の像観察領域全体の９０％を超える部分をカバーしてい
    ることを特徴とする請求項７に記載の像スクリーン。
11. 【請求項１１】 前記反射防止層が、前記レンズアレイ
    から伝えられる光を用いて露光され、現像されるフォト
    レジストから構成されることを特徴とする請求項７に記
    載の像スクリーン。
12. 【請求項１２】 前記反射防止層が、前記レンズアレイ
    の光学的パターンに従って配置されたチャージ分布に基
    づいてスクリーンに接着される層により構成されている
    ことを特徴とする請求項７に記載の像スクリーン。
13. 【請求項１３】 プロジェクション光を収斂させるレン
    ズのアレイとプロジェクションスクリーンの観察者側か
    ら反射される外部光を少なくする反射防止層とを備えた
    リヤプロジェクションスクリーンにおいて、 レンズアレイの光学的パターンを用いて、入射する光が
    通過するプロジェクションスクリーンの透過性部分が形
    成されているとともに、 反射防止層が形成され、前記透過性部分以外のスクリー
    ンのほぼ全体にコートされていることを特徴とするリヤ
    プロジェクションスクリーン。
14. 【請求項１４】 さらに加えて、フォトレジスト材料を
    塗布する手段と、 レンズアレイからなるそれぞれのレンズを介して照射さ
    れた光を前記フォトレジスト材料に露光する手段と、 前記フォトレジスト材料を現像して、前記レンズアレイ
    を介して照射された光を受けていない位置にある前記フ
    ォトレジスト材料の部分を除去する手段と、 残留しているフォトレジストを含む前記プロジェクショ
    ンスクリーンに不透明な材料を塗布する手段と、 残留しているフォトレジストを除去して、前記レンズア
    レイを介して照射された光を受けていない前記スクリー
    ンの領域のみにある前記不透明材料を残してすべての被
    覆不透明材料を除去する手段と、を含み、 その際前記フォトレジスト材料が、前記レンズアレイを
    介して照射された光を用いて除去されなかった前記フォ
    トレジスト材料のほとんどの部分において反射防止層を
    発生させるために用いられて、前記プロジェクションス
    クリーンの透過性部分が、前記プロジェクションスクリ
    ーンを介して透過される光にほぼ整合するように除去さ
    れた前記フォトレジスト材料により形成されることを特
    徴とする請求項１４に記載のリヤプロジェクションスク
    リーン。
15. 【請求項１５】 さらに加えて、前記プロジェクション
    スクリーンの全領域の４０％を超えない部分を被覆する
    前記プロジェクションスクリーンに透過性部材を形成す
    るように前記フォトレジストを用いる手段を含み、前記
    プロジェクションスクリーンの全領域の少なくとも６０
    ％が、反射防止不透明層により被覆されるようにしたこ
    とを特徴とする請求項１４に記載のリヤプロジェクショ
    ンスクリーン。
16. 【請求項１６】 さらに加えて、前記レンズアレイによ
    って形成される光学的なパターンを用いて前記反射防止
    層によって被覆されていない前記プロジェクションスク
    リーンの透過性部分を形成する手段を含み、前記透過性
    部分が、前記レンズアレイからなる個々のレンズからの
    光の光路とほぼ同一の広がりを備えていることを特徴と
    する請求項１３に記載のリヤプロジェクションスクリー
    ン。
17. 【請求項１７】 さらに加えて、透過性部分のパタ−ン
    を含むものであって、そのそれぞれがピンホールであ
    り、かつ、前記ピンホールにより占められる領域の前記
    プロジェクションスクリーンの全画像観察領域に対する
    比が、１０％を下回るようにした透過性部分のパタ−ン
    からなることを特徴とする請求項１３に記載のリヤプロ
    ジェクションスクリーン。
18. 【請求項１８】 さらに加えて、所定の厚さを備えた反
    射防止層を前記プロジェクションスクリーンに塗布する
    手段を含み、前記所定の厚さが、必要な観察角度の幅お
    よび前記スクリーンの個々の透過性部分の幅に応じて選
    択されて前記観察角度外からの光が前記透過性部分に入
    射することを阻止することを特徴とする請求項１３に記
    載のリヤプロジェクションスクリーン。
19. 【請求項１９】 さらに加えて、前記スクリーンに相対
    的なチャージを与えるように光学的なパタ−ンを用いて
    前記反射防止層を形成する手段を含み、アレイからなる
    レンズを介して透過されたプロジェクション光を受けな
    い前記スクリーンの部分において前記スクリーンに接着
    しかつアレイからなるレンズを介して透過されたプロジ
    ェクション光を受ける前記スクリーンの部分において前
    記スクリーンに接着しない材料を前記スクリーンに塗布
    することを特徴にする請求項１３に記載のリヤプロジェ
    クションスクリーン。