JP2002541517A - 表示画面とその製造方法 - Google Patents
表示画面とその製造方法Info
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Abstract
Description
およびタイル型投影表示装置の投影表示画面に関する。
プリケーションにおいて投影表示装置の使用が劇的に拡大してきた。フィルム・
ベースのシステムに加えて、画像生成の電気光学的技術でも著しい発展をみた。
これらの技術には、陰極線管(CRT)、液晶表示装置(LCD)、電磁機械光
変調器、およびその他の多数の光変調技術がある。こうした進歩を支え補完する
ために、画面技術も発展してきた。
ザを含めることができる。画面は、前面投影表示装置の場合は反射型、背面投影
表示装置の場合は透過型である。さまざまな光散乱素子のバリエーションが開発
されてきており、たとえば、体積散乱体、表面散乱体、ホログラフィック・ディ
フューザ、ビーズ、レンズ状素子などがある。
ーションでは機能の追加が望ましいことが多い。たとえば、周辺光の反射を抑え
る構造が投影画面に組み込まれることが多い。また、制御された散乱角度を使用
して、視角の範囲内で視認可能な光の輝度を最大にしてきた。フレスネル・レン
ズなどの均一強化メカニズムも、背面投影画面の背後に配置またはその中に組み
込まれてきた。
うに、赤色CRTプロジェクタ10、緑色CRTプロジェクタ11、および青色
CRTプロジェクタ12をいっしょに使用することでフルカラーの画像を投影す
る。画像は、投影画面14の近くに焦点が合わされる。光が投影画面14に達す
る前に、光線の方向がフレスネル・レンズ13により変えられ、かなり垂直な入
射角度で画面14に当たる。図1Bに示されているように、画面14は二重レン
ズ状構造で、それぞれ背面と前面にレンズ状表面15および16を持つ。背面レ
ンズ状表面15は、近似的に、光の焦点を黒色の縞18の間の領域内にある前面
レンズ状表面16上に結ぶ。黒色の縞18は、入射周辺光の実質的な部分を吸収
し、それにより、画面のコントラストを増す。画面を完全にし、効果的な散乱プ
ロフィールを制御するために、ディフューザ17を画面内にまたは画面上に組み
込む。図の例では、追加したディフューザにより、小型レンズの方向にそう垂直
軸内での散乱の度合いが決定される。
制御する形で機能する。レンズ状表面15および16はさらに、赤色、緑色、お
よび青色のプロジェクタの間の相対祖父セットを補正し、視角の変化に対し色ず
れを最小にすることができる。
特許第5196960号、Ishii等の米国特許第5457572号、および
Kumagai等の米国特許第5724188号では、この基本的なアプローチ
のバリエーションが開示されている。これらの方式は、NTSCなどの表示方式
を使用する比較的低い解像度のアプリケーションで適切に動作する傾向がある。
しかしそれより高い解像度になると、従来技術のアプローチはひどく目立つもの
となり、表示装置の使用できる解像度を制限する可能性がある。たとえば、Ku
magai等の米国特許5724188号では、高解像度に適した画面を製造す
る際のいくつかの問題点を、薄いスクリーン素子を作成し、剛性を維持し、さら
にコントラストを保つ際の問題点も含めて取り上げている。
、多数のタイル型プロジェクタを提供することで解像度がさらに高まったときに
ますます問題になってくる。タイル型表示装置では、一様でない追加光源が導入
される。図2Aに示されているように、タイル型表示装置の輝度一様性は通常、
視角とともに変化する。具体的に言うと、図2Aは光を画面29に投射している
2つの重なり合わないプロジェクタ20および21を示している。その結果生じ
る複数の散乱プロフィール22から26も示されている。プロフィール22およ
び26は、画面29に垂直に入射する光がどのように散乱するかを示している。
しかし、入射光が軸から外れるほど、23および25などのプロフィールが得ら
れる。2組の投射光線が出会う点である継ぎ目で、プロフィール24などのプロ
フィールが得られる。
プロフィールから、基準点27から画面全体で観察される輝度画像は一般に基準
点28から観察されたのと異なることが明らかである(つまり、異なる角度から
画面を見た場合)。この効果は、引用により本発明に取り込まれている、「ME
THOD AND APPARATUS FOR PROVIDING A S
EAMLESS TILED DISPLAY」という名称の米国同時係属出願
第09/159340号でより詳しく記述されているように、隣接するプロジェ
クタの画像を重ね合わせることにより低減される。また、重なり合うようにする
ことは、色の一様性やタイル間のバーニアの不整合など、認知された継ぎ目の他
の主観的尺度の補助もなる。したがって、投影画面で重ね合わせを利用できるよ
うにすることが非常に望ましい。
応できない。たとえば、従来技術のフレスネル対物レンズ方式では、各プロジェ
クタは通常、異なるフレスネル・レンズを備える必要があるため、重ね合わせは
ほとんどあるいはまったく使用できない。フレスネル・レンズでは単に、間隔の
異なる場所から放射される光を補正できない。重ね合わせはほとんどあるいはま
ったく使用できないため、各プロジェクタから投影された画像は通常、目に見え
る継ぎ目を最小限に抑えるために、サイズと場所に関して対応するフレスネル・
レンズと正確に一致しなければならない。このため、得られるシステムのアライ
メントの許容誤差と安定性が大きく影響を受ける。さらに、隣接するプロジェク
タから生じる輝度または色のわずかな相違を隠すことは難しい場合がある。
スネル・ピッチや投射画像ピッチと干渉するときに干渉模様などの多数の影響が
現れることがある。ピクセル下部構造が画面の一部または全部の領域で見える場
合があり、輝度効率が高い重要度を持ち、周辺光条件が極端なものになることが
ある。これらはすべて、従来技術による画面アプローチの枠組み内で作動すると
きに著しい二律背反をもたらす可能性がある。
、プロジェクタの場所に対する画面感度を最小限に抑える、あるいは排除する角
度再分配プレスクリーンを備えることで、従来技術の多くの欠点を克服する。親
和性のある画面構造について、プレスクリーンの製作およびプレスクリーンと画
面との望ましい関係を維持する方法とともに考察している。
物レンズとして機能させることにより、従来技術に勝る多数の利点が得られる。
たとえば、プレスクリーンの角度再分配の性質により、プロジェクタの場所に関
係する特性を画面特性から切り離すことができる。これにより、目標アプリケー
ションで重要な周辺光性能、配光、またはその他の性能考慮事項に基づいて画面
特性を選択することができる。さらに、プレスクリーンを、従来の拡散画面など
の従来の画面とともに使用した場合、画面アッセンブリの費用を軽減することが
でき、また画面の安定性も向上させることができる。
いる両凸レンズ配列と、画面の放射面に隣接して配置された拡散画面が含まれる
。拡散画面は、両凸レンズ配列から分離していても分離していなくてもよい。
用意することができる。エッジ締め付けアッセンブリで、拡散画面のエッジを両
凸レンズ配列に留めることができる。両凸レンズ配列と拡散画面の間のギャップ
を保持するには、両凸レンズ配列と拡散画面の間に1つまたは複数のエッジ・ス
ペーサを入れることができる。いくつかの実施形態では、エッジ締め付けアッセ
ンブリで両凸レンズ配列および/または拡散画面に側面引っ張り力を与えて、両
凸レンズ配列と拡散画面の間にさらに多くの一様な間隔を設けることができる。
ボンドで拡散画面の予め定められている接着場所に接着することも考察している
。必要ならば、予め定められた接着場所以外でギャップを維持することもできる
。スポットボンドを上記のエッジ締め付けアッセンブリの代わりに、あるいはそ
れに加えて使用することも考察している。
形成する。第1の基板と第2の基板は、ギャップで分かれていてもいなくてもよ
い。 拡散画面に両凸レンズ配列を固定するために、第3の基板を用意すること
ができる。そこで、両凸レンズ配列を第3の基板と拡散画面の間にサンドイッチ
状に挟むことができる。
できる。密閉メカニズムでは、両凸レンズ配列と拡散画面の周囲を密閉し、その
間に密閉された空間を残すことができる。密閉された空間に負圧をかけることに
より、両凸レンズ配列を拡散画面に関して適切な場所に保持することができる。
両凸レンズ配列を拡散画面の近くに保持する方法としては他に、静電気力などを
使用する方法がある。
ネル小型レンズ、勾配屈折率(GRIN)小型レンズ、1つまたは複数のホログ
ラフ・レイヤを備えるホログラフ小型レンズ、円柱状小型レンズ、またはその他
の種類の小型レンズを含めることも考察している。さらに、小型レンズ配列内の
いくつかの小型レンズは互いに異なっている場合も考察している。たとえば、選
択された小型レンズの形状および/またはサイズが配列内の他の小型レンズの形
状および/またはサイズと異なる場合について考察している。
に使用できるタイル型投影表示装置は、通常、2つ以上のプロジェクタを備え、
各プロジェクタが画像を画面上に投影する。多くの場合、隣接するプロジェクタ
の画像は画面の入射面で互いに重なり合う。本発明の画面アッセンブリは、好ま
しくは、画面の入射面に隣接して配置されている小型レンズの配列と、画面の放
射面に隣接して配置された拡散画面を含む。このように構成されたプレスクリー
ン内の小型レンズの配列により、各プロジェクタからの入射光は向きが変えられ
、拡散画面に向かう。
れた範囲に制約するのが好ましい場合もある。このために、光のアパーチャの配
列が用意される。たとえば、実例となる一実施形態では、小型レンズの配列が基
板の片面に用意され、基板の反対側には光アパーチャの配列が用意される。アパ
ーチャの配列は、小型レンズの配列と位置が合っている。アパーチャは、角度の
バランスがとれた出力が得られるように機能する。
一方法では、位置合わせした両面レンズ状プレスクリーンを実現している。この
方法には、(1)第1のパターンが表面にある第1のローラーを用意し、第1の
レンズ状パターンをプレスクリーンの第1の面に用意するステップと、(2)第
2のパターンが表面にある第2のローラーを用意し、第2のレンズ状パターンを
プレスクリーンの第2の面に用意するステップと、(3)第1のローラーと第2
のローラーの間に変形可能な材料を送るステップと、(4)第1のローラーと第
2のローラーを反対方向に回して変形可能材料を進めるステップと、(5)第2
のローラーに関して第1のローラーの位置合わせを維持し、第1のパターンと第
2のパターンの位置が互いに合うようにするステップが含まれる。
いて考察している。好ましくは、第1のローラーと第2のローラーは、ローラー
を積極的に加熱および/または冷却することにより、理想的には、フィードバッ
ク・システムを使用して、予め定められた温度に保持する。比較的一定した温度
を維持することにより、ローラーの膨張および収縮を減らすことができる。一例
では、ローラーの温度は、電熱を用意するか、または加熱した流体をローラーに
選択的に循環させることにより制御できる。最後に、ローラーの1つにパターン
を用意することだけで、片面レンズ状プレスクリーンを形成できることが認識さ
れている。
は、(1)第1のパターンが表面にある第1の鋳型を用意し、第1のレンズ状パ
ターンをプレスクリーンの第1の面に用意するステップと、(2)第2のパター
ンが表面にある第2の鋳型を用意し、第2のレンズ状パターンをプレスクリーン
の第2の面に用意するステップと、(3)変形可能材料を第1の鋳型と第2の鋳
型の間の空間に移動するステップと、(4)第1の鋳型と第2の鋳型を互いに向
かい合わせて変形可能材料を浮き出させるかあるいは他の方法で変形し第1のパ
ターンがプレスクリーンの第1の面に、第2のパターンがプレスクリーンの第2
の面に載るようにするステップと、(5)第1の鋳型と第2の鋳型を互いに引き
離すステップと、(6)変形可能材料を予め定められた方向に移動するステップ
と、(7)第1の鋳型と第2の鋳型を互いに向かい合わせて変形可能材料を浮き
出させるかまたは他の方法で変形して第1のパターンがプレスクリーンの第1の
面に、第2のパターンがプレスクリーンの第2の面に載るようにするステップが
含まれる。
に形成されている小型レンズが光学検出システムなどの検出システムによって検
出されるまで変形可能材料を移動する場合について考察している。変形可能材料
をX方向、Y方向、または両方向に移動できる場合についても考察している。最
後に、鋳型の1つにパターンを用意することだけで、片面レンズ状プレスクリー
ンを形成できることが認識されている。
ーチャの配列を形成する。この方法には、(1)感光材料を小型レンズの配列の
近くに配置するステップと、(2)入射光を少なくとも小型レンズの配列の一部
に送り、小型レンズの配列により光が感光材料に向けられるステップと、(3)
感光材料を現像し、感光材料の選択された部分を取り除くかまたは他の方法で処
理して光りアパーチャの配列を形成するステップが含まれる。好ましくは、露光
させた感光材料のみを取り除く。感光材料はフォトレジスト、ハロゲン化銀乳濁
液、またはその他の感光材料である。
考察するときに前述の詳細な説明を参照することで本発明がより良く理解される
ように本発明の他の目的と本発明の付随する多くの利点も容易に理解されるであ
ろう。
する画面感度を最小限に抑える、あるいは排除する角度再分配プレスクリーンを
備える。親和性のある画面構造について、プレスクリーンの製作およびプレスク
リーンと画面との望ましい関係を維持する方法とともに考察している。
テム30の中核には、1つまたは複数の投影表示モジュール31がある。各表示
モジュール31は、アクティブ・マトリックス液晶表示装置(AMLCD)、デ
ジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)、または従来技術で知られている
類似のデバイスなどの1つまたは複数の光変調デバイスとともに、駆動用電子回
路、および光源を備える。各表示モジュール31はさらに、光変調デバイスで生
成された画像を投影画面35に投射する投影光学系も備える。一実施形態では、
投影画面35はさまざまな従来の投影画面形式から選択されている。ほとんどの
基本形態では、投影画面35は比較的薄い光拡散レイヤであり、剛性のある光透
過支持基板で支えることが可能である。
ルなものにするために、プレスクリーン34を用意している。プレスクリーン3
4は、角度方向変更素子であり、画面35の拡散レイヤに近いが、別の基板上に
形成することができる。プレスクリーン34の機能は、画面35に当たる光線の
角度分配を行い、画面の場所に関する光源プロジェクタ31の場所に対する依存
性を実質的に減らすことである。
の中心内の光線36の角度分配は特定の形式を持つ。ほとんどの従来の画面35
では、光線36は角度方向にプロジェクタ31からの入射方向を中心とし、これ
は、光線36の場合には画面に垂直である。ほとんどの従来の投影画面35では
、プロジェクタ31から投射されえた画像のエッジのところの光線37は平均し
ていくぶん軸から外れている。そのため、観察者または見ている人が変わると光
線36と37の組みの間で相対輝度が変動することになる。
り、光線36と37の組みの角度分配が実質的に等しくなり、図の実施形態に示
されているように画面35に対する法線を中心とする。さらに、プレスクリーン
34は、画面35のそれぞれの場所について一定範囲のプロジェクタの場所に関
してこれを実現できる。
くの場合、投射された画像と画像の間の境界領域、つまり継ぎ目にある画面35
に表示されている画像の領域を補正することが望ましい。継ぎ目での変化を最小
限に抑える方法の1つとして、画像を重ねるという方法がある。これは、図3で
光線37の中および周辺の画面35上の領域として示されており、画面には、複
数のプロジェクタからの光線が届く。本発明のプレスクリーン34を使用すると
、画面35からの角度分配を重ね合わせと比較的関係しないようにすることがで
き、それにより、重ね合わせの度合いを継ぎ目の見える程度を最小限に抑える設
計パラメータとして効果的に使用することができる。
置に維持することで一定に保つことができる。アッセンブリ38を近い位置に維
持する方法は、目標アプリケーションに応じて複数の条件を満たすことができる
。第1に、プレスクリーンと画面素子の機能は、少なくとも、プレスクリーン3
4に画面と向かい合う表面逃げ構造が含まれるときに、損なわれてはならない。
第2に、プレスクリーンにより曲げが生じ、また投射光線の予測可能な拡散が少
々生じるため、プレスクリーン34と画面35との分離は、システム解像度を維
持するように小さく保つ必要がある。第3に、プレスクリーン34と画面35の
間の分離は、分離による解像度能力が、表示されている画像領域上の視覚的不快
度合いに対し変化しないように十分に一様でなければならない。最後に、投射さ
れた画像のピクセル除去が望ましいアプリケーションでは、プレスクリーン34
と画面35の間の公称分離度を高めてもよい。
。プレスクリーン40は、示されているように薄い透明な両面レンズ配列構造を
含む。適当な材料としては、ポリカーボネート、アセテート、ビニル、ポリエス
テル、アクリル、TAC、PET、およびその他のポリマー・フィルムがある。
レンズ状配列内の各小型レンズは、背面42がプロジェクタに一番近く、前面4
3が画面41に近い。示されている実施形態では、小型レンズが図4Bに示され
ているように六角形充填パターン45で配列されているが、この配列は正方形、
長方形、直線(円柱状レンズ)、疑似ランダムまたはその他の配列とすることも
できる。
タと小型レンズの相対的位置とともに変化する入射角で当たる。プレスクリーン
の内側にあるこの光線47は、入力面42から対応する位置合わせされた前面4
3に向けられる。レンズ面43は、焦点またはフーリエ平面で、つまり焦点距離
がフィルムの透明媒体屈折率「n」でフィルムの厚さ「t」に近い、表面42、
ペア42および43のアパーチャ・ストッパを持つテレセントリック・レンズと
して著しい機能を果たすことができる。
面41は一般に、従来のあるいは従来にない拡散画面である。本発明の実施形態
では、画面41には、プレスクリーン40に隣接する薄い散乱レイヤ44を持つ
基板が含まれる。 光線48は、散乱レイヤ44を出ると、直角で拡散するが、
画面41に相対的なおおよそ直角の向きは保持される。出てきた光線49は、見
えることを意図したものであり、元の入射光線46の角度とほとんど無関係な向
きのプロフィールを持つ。
形状は空間情報から角度情報に変換される。レンズ42の形状に応じて、角度分
配は他の方向よりも特定の方向でより広くできる。たとえば、矩形レンズだと、
分配は法線近くを中心とするが、ある方向のほうが他の方向よりも広くなる。こ
のようなプレスクリーンとともに使用する画面のゲインが十分に高ければ、非対
称の視野円錐になる。アスペクト比が変わり、ピッチが変わらない場合は、ある
種のブロッキング材料を使用する必要がある。つまり、効率が視野円錐の非対称
性と引き替えになる。アスペクト比とともにピッチを変更した場合、受光角が視
野円錐の非対称性と引き替えになる。
ピッチ「P」は投射された画像のピクセル・ピッチまたは最小特徴サイズ未満で
なければならないが、さらに好ましくは、かなり小さいとよい。ピッチ「P」を
ピクセル・ピッチの約1/3以下に設定することで、隣接するピクセルを境界で
いっしょに少し不鮮明にしながら、隣接しないピクセルについては入り交じらな
いようにすることが可能である。
切って入ってくるのを防止することが重要な場合もある。つまり、受入可能な入
力受光角θの範囲とすることができる。図4Aの実施形態の最大受光角θmaxは
レンズ面42の曲率半径と透明プレスクリーン・フィルムの屈折率「n」、ピッ
チ「P」、および厚さ「t」の関数である。たとえば、平坦な背面42ではθma x は0となるが、それは、垂直でない光線46の一部が隣接する小型レンズに交
差して入るからである。示されている実施形態では、前面43の点で収束する光
線47が示されているが、これは効果的な動作には必要ない。したがって、2つ
の面42と43の曲率は同じである必要はない。
ズからは抜けないように設定されている。システムのパラメータを与えると、ma x を見つけられる。単純な近似計算をいくつか行うと、次のような関係が得られ
る。
した厚さであり、f 1 はレンズ42の焦点距離である。妥当なシステムであれば
、maxは0よりも大きい。
り、maxはレンズの直径と厚さの比に強く依存しているということである。その
結果、「p」と「t」がおおよそ等しければ適切な受光角と解像度が得られる。
したがって、高解像度の画像に使用できるためには、厚さは投射画像のピクセル
・ピッチ未満でなければならず、好ましくはかなり小さいほうがよい。再び、ピ
クセル・ピッチの1/3の係数または投射画像の最小特徴サイズが好ましい。
拡散画面41からの両面レンズ構造40の分離である。これにより、たとえば、
図1の素子14などの従来技術のレンズ状画面を含む、画面41の代替となる有
用な画面候補の組みを完全に柔軟に利用できる。この場合、プレスクリーン40
は、図1の対応するフレスネル・レンズ角度補正メカニズム13に関するスケー
ラビリティとタイリングについてかなりのメリットが得られる。
、与えられた曲率について表面43の曲光率を最大にするからである。最高のレ
ンズ点での接触は、図4に示されているように、多くのアプリケーションにおい
て受け入れられる。直接の積層についても考察しており、特に適当に低い接着率
の低い接着剤を使用した場合について考察している。積層で不利な点としては、
表面43の与えられた曲率に対し厚さ”t”が大きいため受光角が減じることが
あるという点でが挙げられる。
能である。通常表示距離での高解像度表示および印刷材料に対するピクセル・ピ
ッチの代表的範囲は100〜300ppi(ピクセル/インチ)である。これは
、次の例から理解できる。代表的視力は、経験的調査と人間の目の光学系の回折
分析で確立されているように、約30サイクル/度の近さで失われ始める。約1
8”の表示距離または約約0.31インチ/度と仮定すると、視力限界は95サ
イクル/インチあたりである。したがって、好ましくないピクセル下部構造を見
えないようにするには、ピクセル密度を95ピクセル/インチよりも大きくしな
ければならない。しかし高いピクセル密度はそれでも役立つが、それは2ピクセ
ル/サイクルを使用するNyquistシナリオであっても、視力限界は190
ピクセル/インチ程度であり、最高300ppiまでの解像度であればエーリア
シングを低減するだけでなく表示距離を近づけることができるからである。10
0〜300ppi、小型レンズ1〜3個/ピクセルの範囲を仮定すると、プレス
クリーン配列の目標ピッチは0.010”から0.001”までの範囲内にあり
、最高性能は0.003”以下などの低いピッチで達成される。
0ライン、または数十ピクセル/インチのかなり粗いピクセル密度に対しては十
分に開発されてきた。そのため、従来技術は、単一画像を形成するのに複数のプ
ロジェクタが関わるタイリングおよび関連手法を使用することを正当化できる可
能性の高い高解像度アプリケーションではなく、解像度の粗いアプリケーション
を対象に実現可能な構造に集中している。
アッセンブリの拡大断面側面図である。この実施形態では、プレスクリーン50
はタイル型表示装置で表示感度の角度を解決する働きをする。2つの別々のプロ
ジェクタ53および54から発射される光線55および56はプレスクリーン5
0に入射する。上記と同じようにして、光線は拡散レイヤ52に到達する前に画
面51の法線を中心とするように角度をもって変化される。その後、光線57よ
び58は画面51を抜けるが、その際に向きはプロジェクタの場所と無関係であ
る。図5は、明らかに、2つのプロジェクタから出た光線が同じ物理的場所でプ
レスクリーン50に到達するが、その結果生じる画面上の2つの点は互いにわず
かにオフセット位置にあることを示している。これはさらに、プレスクリーン5
0のピッチを小さい値に保たなければならない証拠である。位置と無関係のプレ
スクリーン50などの単純な同質構造を使用できるということが、タイル型表示
装置内の角度に対し鋭敏な継ぎ目を最小限に抑えるうえで重要である。
いあるいは不規則なマトリックス配列の多数のプロジェクタが関与するタイル密
集型のシステムに外挿することが可能である。各ピクセルが潜在的に複数のプロ
ジェクタで表示される場合に、完全冗長プロジェクタ配列も含めて、重なりの程
度が高い場合にも対応できる。これは、航空電子工学や制御システムなど基幹ア
プリケーションにかなり有益である場合がある。
面アッセンブリの拡大断面側面図である。多くの場合、画面61の拡散構造62
と同程度の解像度を保持するのが望ましいが、画像に不鮮明またはビンぼけが加
わったほうが望ましい場合もあり、特に表示されている表面全体で一様かつ一貫
するような方法で容易に行える場合である。そのためには、プレスクリーン60
と拡散構造62の間にスペーサ・レイヤ63を追加する。正味の効果はピクセル
除去の形をとり、個々の小型レンズなどによる個々のピクセル下部構造またはそ
の他の下部構造を最終画像から実質的に抑えることができる。スペーサ・レイヤ
63は、プラスチックまたはガラスなどの透明または半透明のレイヤの形を取っ
たり、あるいは制御された厚さの空隙とすることもできる。スペーサ・レイヤ6
3の厚さ「d」は、ピクセル除去なしの0からピクセル・ピッチまたは画像の最
小特徴サイズの順序での厚さまでとするか、あるいは望ましいピクセル除去の度
合いに応じてそれよりも高くすることもできる。ピクセル除去にメリットがある
シナリオは、表示距離の範囲にピクセルまたは小型レンズ下部構造がそうしない
と見ている人を惑わす可能性のあるクローズアップ表示が含まれる場合のもので
ある。他のシナリオとしては、レーザー、狭帯域源、および高指向性光源を利用
するシステムにおいてコヒーレンス効果を最小限に抑えるために投影画面の小さ
な斑点を減らす場合のものがある。
の拡大断面側面図である。この実施形態では、プレスクリーン70はレンズ状表
面71を持ち、プレスクリーン70の背後に入射する光の方向を変える。ただし
、ここで、アパーチャ・マスクを使用して、隣接する小型レンズ内にあふれ出る
可能性のある光を最小限に抑えることができる。光阻止レイヤ73は、示されて
いるように、片面レンズ状配列の背面に形成されか、またはそれに隣接して形成
される。その後、光伝送アパーチャ72を反対側に用意して、それぞれの両凸小
型レンズと、好ましくは小型レンズの焦点またはフーリエ平面で位置を合わせる
。最高受光角内で伝送される光は対応するレンズ状表面に到達し、アパーチャ・
ストップの画像と効果的に視準する。
のみがアパーチャを通る。プレスクリーンの光学設計はテレセントリックが好ま
しいので、出る光線76はレンズの軸の法線方向を中心とする。したがって、さ
まざまなプロジェクタの場所などによる入射角の変動は、光の空間的位置にのみ
、わずかなレンズ・ピッチに限り、影響を及ぼすことがある。アパーチャ72の
背面は平坦に示されているが、望ましければ、レンズ状の性質を持っていてもよ
い。さらに、アパーチャのサイズと位置は、好ましい表示ボックスを定義するな
ど、望ましければ空間的に変動してもよい。
構造の拡大断面側面図である。レンズ状表面は、光伝送および屈折素子の集合、
好ましくは、光阻止レイヤ81に部分的に埋め込まれた球面80により形成され
る。球面80の背後に向かっているのは実効アパーチャ82で、光阻止レイヤ8
1はないか、あるいは少なくとも球面の側面に向かって他の領域よりも薄い。そ
こで、図7に示されているものと機能的には似ている類似のアパーチャおよびレ
ンズ構造を形成する。屈折率「n2」の光阻止レイヤ81および球面80を含む
フィルム86は好ましくは、屈折率「n1」の基板85により支えられる。球面
の他の側面には、好ましくは、屈折率「n3」のマトリックス材料84、好まし
くは空気がある。十分な物理的完全性がフィルム86に備わっている場合、支持
基板85は不要なことがある。
nmar Visual Systemsから入手可能な市販の画面に似ている
。Jenmar画面では、光阻止レイヤ81を周辺光除去マスクとして使用する
。投影された画像は、右から球面80に入り、実効アパーチャ82を通って球面
80から出る。光阻止レイヤ81は、画面の見る側(左側)のほとんどの周辺光
が球面80に入るのを阻止するために使用される。これにより、画面の視覚的コ
ントラストが高まる。
して、好ましくは拡散画面とともに使用している。好ましい実施形態では、図8
のレンズ状配列構造はJenmar画面に関して反転した向きで投写型表示シス
テムに組み込まれている。したがって、投影された画像は、実効アパーチャ82
を通って球面80に入り、右の球面80から出る。プレスクリーンの光学設計は
テレセントリックが好ましいので、出る光線はレンズの軸の法線方向を中心とす
る。したがって、上述のように、さまざまなプロジェクタの場所などによる入射
角の変動は、光の空間的位置にのみ、わずかなレンズ・ピッチに限り、影響を及
ぼすことがある。
両面屈折フレスネル・レンズ素子90は前記の実施形態と似た機能を持つが、そ
のうちの1つが示されている、フレスネル・レンズ面プロフィールを持つレンズ
素子の配列を利用する。図9Bの回折プレスクリーン91もやはり、回折レンズ
911および912の表面が配列内の各レンズ素子の基板910に配置されてい
ることを除き類似のものである。図9Cでは、勾配屈折率(GRIN)レンズ配
列92は、背面側921に入射した光がレンズ素子によって視準され、画面に到
達する前に前面929から出るような屈折率の半径方向の勾配を持つ小型レンズ
の配列920を含むことができる。この場合、表面929は平坦なため、画面は
悪影響を被ることほとんどなくオプションにより接着または蒸着することができ
る。上述のように、光阻止レイヤ922をオプションで適用し、最高受光角を強
化できる。入射光線923は光線926に平行な通常光線としてレンズから出て
、入射光線924は光線928に平行なレンズから出て、入射光線925は92
7に平行なレンズから出る。
ック・プレスクリーン93は、素子の配列930を含み、それぞれの素子はそれ
ぞれの側面で容積ホログラフ・レンズ・レイヤを持つ。一変種として、単純なG
RINレンズ・レイヤを各表面で使用できるが、ただし十分な光学出力を達成で
きる場合である。
ンズが使用されていることを除き、前記の実施形態に類似している。つまり、第
2の直交する方向942ではなく、第1の方向941にそってレンズ面プロファ
イリングがある。両方の方向で角度の影響を受けにくくするために、2つのこの
ような素子をオプションでいっしょに使用し、1つを第1のものからおおよそ9
0度回転して、複合プレスクリーン構造を形成することができる。
フィール・レンズ配列95は、レンズ状プロフィールまたはサグがプレスクリー
ン上の位置の関数としてどのように修正できるかを示している。これは構造を複
雑にする可能性があるが、プロフィールを光が入ってくる方向と一致させること
により局所受光角を大幅に高くすることができる。示されている例では、レンズ
955はすべて類似の形状であるが、レンズ951から954は何らかの形で互
いに異なる。変動はプレスクリーン全体で徐々に生じる可能性があるが、必ずし
も、必要なわけではなく、各セクションが受光角の適切な範囲に対応できる限り
セクション内で1ステップずつ行える。図9Gには他のバリエーションが示され
ており、個々の小型レンズ961から964はいくぶんランダムなサイズ、形状
、またはその他の特性を持つ。このアプローチでは、モアレまたはその他の影響
が見える可能性を減じる傾向がある。
施形態の多くはハイブリッド・タイプの構成で組み合わせて使用できることが考
察されている。
図である。投写型表示画面領域100は、56個のモノクロ・プロジェクタの投
影された画像で埋められている。たとえば、赤色、緑色、および青色のプロジェ
クタ101、102、および103はそれぞれ、対応する領域104、105、
および106内の画面に画像を投影する。他のプロジェクタも、類似の方法で画
面の他の領域に画像を投影する。各色のプロジェクタはタイル型システムを形成
し、全領域100を埋める。これは、かなり単純でコンパクトな容易に拡張でき
るアプローチとなり、非常に高い効率および高い解像度を利用できる可能性があ
る。たとえば、図10に示されている実施形態でモノクロ1024×768の光
バルブ・プロジェクタを使用していると仮定すると、全体の有用な表示領域で対
応できるフルカラー・ピクセルは1200万個を超える。明らかに、他の配列、
配色、および重なりの度合いも使用できる。
、本発明では重要な場合がある。図11Aから11Iは、画面に関してプレスク
リーンの近接度を維持する複数の実施形態を示している。図11Aでは、プレス
クリーン117が引っ張り力維持エッジ締め付けアッセンブリ1101により画
面118に接近した一様な近さで保持されており、このアッセンブリはプレスク
リーンと画面で形成された画面アッセンブリの周囲に配置されている。オプショ
ンのエッジ・スペーサ1102は、ギャップ1103が望ましい場合にプレスク
リーンと画面の間に入れることができる。
イッチ状に挟むことによりプレスクリーン117を画面118に対し接近した近
接度で保持している。図11Cでは、プレスクリーン117は、プレスクリーン
117と画面118のエッジの周辺に密閉レイヤ1121を用意することにより
適所に保持されている。その後、負圧をプレスクリーン117と画面118の間
の介在領域1122にかける。負圧により、プレスクリーン117を画面118
に対し接近した近接度で保持する。望ましいあるいは必要な場合に、オプション
のアクティブ素子とともに低圧タンクを追加して負圧状態を維持または回復する
ことができる。
はプレスクリーン117の真後ろの領域に加えられる。これにより、プレスクリ
ーン117は画面118に接触したままとなる。たとえば、加熱されたファンま
たは密閉されたチャンバにより正圧を加えることができる(たとえば、投影光源
により)。 図11Eでは、静電気力1141を使用して、プレスクリーン11
7を画面118に対し接近した近接度で保持している。静電気力1141は、静
電塗装またはその他の材料の特性により得られる。
定められた接着場所に接着されている。スポットボンドでは、少量の控えめな量
の固定用ボンド151を使用して、プレスクリーン117を画面118に接着す
る。接着箇所1151は、プレスクリーン117の全面積にわたって規則正しい
または不規則な間隔で並べ、画面118の全面積のごくわずかな割合を占有する
のが好ましい。接着箇所1151は、画像細部に比べて小さく、またレンズ・ピ
ッチに比べても小さいのが好ましい。残りの領域は、空隙を保持でき、これは多
くのアプリケーションで望ましいことである。
たはエポキシを使用して形成される接着ボンドである。接着剤は、透明、不透明
、または光散乱のもので、液体または粉末形態でのスプレーをはじめとするさま
ざまな方法あるいはスクリーン印刷で塗布できる。それとは別に、プレスクリー
ンが適切な材質でできている場合はプレスクリーン自体を直接ヒートシールで画
面のその箇所に接着することもできる。
かれ、締め付けアッセンブリ1161による引っ張り力で適所に保持される。画
面118の曲率は、1本または2本の軸上のものでよい。球形などの2軸曲率の
場合、ある程度引き延ばせるプレスクリーン材料を利用すると都合がよい。引き
延ばしがひどく強くなければ、プレスクリーンの光学的特性が名目上影響を受け
るだけであり、結果として得られる画像性能は満足なものである。
および装置を示している。光阻止バッフル1171は、圧力をプレスクリーン1
17に加え、画面118との接触を保持する。バッフル1171は、隣接する投
影タイル間の境界を確定するという点で他の目的にも使用される。たとえば、示
されていない2つの別々のプロジェクタから発射される光線1172および11
73はプレスクリーン117およびバッフル1171に入射する。バッフル11
71が不透明な場合、バッフルの近くのプレスクリーンのそれぞれの部分に光線
1172または光線1173からの光が届くが、両方ではなく、そのため、タイ
ル間の自己整列される継ぎ目を明確に定める。重ね合わせが必要な場合は、半透
明バッフルまたは勾配伝送バッフルを使用できる。
。プレスクリーン117は基板1181と画面118の間にサンドイッチ状に挟
まれている。アッセンブリは、ここに示されていない締め付け手段でいっしょに
保持されている。バッフルの動作は、図11Hの状況で説明されているのと類似
している。
レスクリーン素子が望ましい。図12は、前記プレスクリーンおよび特に位置合
わせした両面レンズ状フィルムを形成する実例となるローラー装置の部分側面透
視図である。変形可能なプラスチック・フィルム120を温度および圧力の適当
な組み合わせを設定して精密機械加工ローラー121の間に渡し、プラスチック
・フィルム120を変形させ、両面レンズ状フィルムを形成する。源ロール12
3および巻き上げロール124には、それぞれパターン化されていないフィルム
とパターン化されているフィルムがそれぞれ含まれる。ローラー121は支持構
造122によって適所に保持され、適切に圧縮される。クラウニング・ローラー
または従来技術でよく知られているその他の方法を使用して均等な圧力をかける
。精密運動駆動が、駆動アッセンブリ125、たとえば、精密サーボ・モータ・
システムによって実行される。
び127で行う。示されている例では、126および127では、ローラー12
1の両端に精密機械加工された連動機能が備えられている。これらは、運動力学
的取付のようにシステム内で噛み合うように設計されており、それにより、ロー
ラーが特定の位置にある間に精度の高い相対的アライメントを維持する。かなり
の数の十分に分配された特徴ペアを用意することにより、ローテーション・サイ
クル全体だけでなくローラーの軸にそっても精密許容差を維持できる。
膨張することのないようにしている。ローラーの熱一様性を維持するために、空
気または液体を詰めた等温室をシステムの周りに配置することができる。それと
は別に、熱調整メカニズムをローラー全体に分散させることもできる。たとえば
、熱調整メカニズムでは、ローラーの内側に、循環する液体または電気で調整す
るヒーターを組み込むことができる。フィルムの源ロールが示されているが、源
もフィルム押し出しまたは鋳造システムとすることもできる。精密位置合わせメ
カニズムの複数のバリエーションも考慮している。
アプローチもある。このアプローチでは、プレスクリーンの多数のパラメータを
制御できる。しかし、ローラーの費用は通常かなりのものとなる。ローラーを製
作する費用を低減できるアプローチとしては他に、自己アライメント・アプロー
チを使用するものがある。図13は、他の実例となるローラー製造工程の部分透
視図である。ローラー1340は最初に、柔らかい硬化可能材料でコーティング
される。次に正しいサイズの堅いビーズ1342をローラー1340の間に送り
、ローラーは完全に1回転する。ビーズ1342は、自己アライメントされてい
る上部ローラーおよび下部ローラー1340の両方にくぼみ1344を形成する
。ビーズ1342が除去され、ローラー1340が硬化すると、くぼみ1344
により望みのレンズ・パターンが浮かび上がる。このアプローチの利点としては
他に、レンズ・パターンをランダム化できるという点が挙げられる。ローラー1
340にパターンを形成する他に、このアプローチは、プレスクリーンの鋳造シ
ートにマスターを形成するのに使用できる。
分側面透視図である。この実施形態は、ステップ・アンド・リピートで任意サイ
ズの精密プレスクリーン配列を製作するのに効果的なものです。変形可能プラス
チック・フィルム130を、上部および下部の精密圧縮鋳型131および132
の間に渡す。それぞれの鋳型は、適切な温度および圧力条件のもとで位置合わせ
した両面マイクロレンズ配列をフィルム表面に与えるのに要求される適切な表面
テクスチャーを持つ。
鋳型131および132をその間にあるフィルム130といっしょにする。温度
制御およびフィードバックが必要に応じて鋳型支持または環境に組み込まれる。
鋳型で定められているレンズ配列セクションが形成されたら、鋳型はアクチュエ
ータ1310によって区切られ、フィルムは機械式並進装置(明確にするため図
には示していない)により方向135および136の一方または両方にそって平
行移動される。フィルムが押されるあるいは浮き上がると、巻き上げリール13
4に巻かれる。
わみ取付配列138により、上部鋳型131およびその支持ブロック137の安
定した制約された単一軸運動が行われる。2軸を中心とする回転は、このアプロ
ーチで最小限に抑えられ、第3軸を中心とする回転は下側鋳型132に圧力がか
かると除去される。2つの鋳型の精密な調整は、上側鋳型131が押し下げられ
、適切な直径の剛性のある球面を2つの鋳型の間に挿入している間、たとえばロ
ック・メカニズム1312を使用して下側鋳型を適所にロックすることで行える
。
を行うには、光学的符号化システム1311からのフィードバックを使用する。
符号化システム1311は、ある意味で、すでに形成されているマイクロレンズ
を位置の影響を受ける光学的アライメント・システムに組み込むことにより自己
アライメントを行っている。この方法では、完全に拡張可能なプレスクリーン・
アプローチは、最低でも精密ハードウェアを使用して実現できる。
他の構成要素を組み込むことができる。同様に、一致する鋳型の複数の集まりを
適所に入れたり出したりして、位置独立のプレスクリーン性能を発揮させること
ができる。たわみに基づく(またはその他の種類の)並行移動段を、上部と下部
の両方で使用し、望ましい圧縮領域の外部でフィルムを変形するリスクを最小限
に抑えることができる。
アパーチャ・マスクを形成する方法を示している。写真乳剤などの感光レイヤ1
41をマイクロレンズ147の反対側の適当なマイクロレンズ配列フィルム14
0にコーティングする。事前に選択された角度分配の入射光142を使用し、光
線142とともにレンズ構造により生成された焦点が定められているパターン1
43に応じて感光レイヤ141を露光する。
46と光阻止領域148を持つアパーチャ・マスク145に転換される。ハロゲ
ン化銀乳濁液、フォトレジスト、写真平板プロセス、および関連する蒸着ステッ
プを含むさまざまな種類の感光プロセスを使用することができる。さらに、別の
支持基板を使用してアパーチャ・マスクを形成することも考察している。最後に
、同じ方法を用いて、両面レンズ配列にアパーチャ・マスクを形成することも考
察している。
形成でき、それぞれの小型レンズはフィルムの反対側の対応する小型レンズと位
置が合わせられる。小型レンズのピッチは好ましくは、高解像表示については1
0mil以下である。
プレスクリーンの状況で特に説明しているが、さまざまな構造および方法を使用
して、さまざまな種類のディフューザに合わせて設計され、さまざまなアプリケ
ーションに適した拡張可能な高解像度を実現できる。たとえば、LCDバックラ
イトなどで使用する一様な照明用の角度均質化装置、LCDバックライトのコリ
メータ、逆反射シーティング、中継光学系の中間画面、プレスクリーン・セクシ
ョンのタイル型配列、反射投影表示画面用の非常にゲインの高い画面およびプレ
スクリーンなどがある。
属の請求項の範囲内で、本発明に見つかる教示を他の実施形態に適用できること
は容易に理解されるであろう。
図1Aの画面アッセンブリの拡大断面図である。
タからの光線の角度分配を示す概略図である。図2Bは、2つの異なる観察基準
点を示す概略図である。
側面図である。図4Bは、図4Aの実例となる画面アッセンブリの部分背面図で
ある。
、図4Aの実例となる画面アッセンブリの拡大断面側面図である。
る画面アッセンブリの拡大断面側面図である。
配列の拡大断面側面図である。
配列構造の拡大断面側面図である。
図9Bは、両面回折小型レンズの拡大断面側面図である。図9Cは、勾配屈折率
(GRIN)小型レンズの拡大断面側面図である。図9Dは、両面ホログラフ小
型レンズの拡大断面側面図である。図9Eは、両面円柱状レンズ配列の拡大断面
側面図である。図9Fは、勾配プロフィール・レンズ配列の拡大断面側面図であ
る。図9Gは、サイズがランダムの小型レンズを備える両凸レンズ配列の拡大断
面側面図である。
概略図である。
画面に締め付けている本発明の実例となる画面アッセンブリの部分断面側面図で
ある。図11Bは、レンズ・プレスクリーンを基板と拡散画面の間にサンドイッ
チ状に挟んだ本発明の他の実例となる画面アッセンブリの部分断面側面図である
。図11Cは、密閉メカニズムを使用してレンズ・プレスクリーンを拡散画面に
固定した本発明の他の実例となる画面アッセンブリの部分断面側面図である。図
11Dは、プレスクリーンの真後ろの領域で正の空気圧を使用してレンズ・プレ
スクリーンを拡散画面に固定した本発明の他の実例となる画面アッセンブリの部
分断面側面図である。図11Eは、静電気力を使用してレンズ・プレスクリーン
を拡散画面に固定した本発明の他の実例となる画面アッセンブリの部分断面側面
図である。図11Fは、レンズ・プレスクリーンを拡散画面の予め定められた接
着場所にスポットボンドで接着した本発明の他の実例となる画面アッセンブリの
部分断面側面図である。図11Gは、レンズ・プレスクリーンを湾曲した画面の
端から端まで引き、締め付けアッセンブリによる引っ張り力のもとで適所に保持
した本発明の他の実例となる画面アッセンブリの部分断面側面図である。図11
Hは、不透明バッフルによりレンズ・プレスクリーンが拡散画面にあてがわれて
いる本発明の他の実例となる画面アッセンブリの部分断面側面図である。図11
Iは、基板に光バッフルが組み込まれている本発明の他の実例となる画面アッセ
ンブリの図である。
分側面透視図である。
。
の部分側面透視図である。
他方に配置されている基板の部分断面側面図である。図15Bは、光が小型レン
ズの配列内を通過して感光フィルムに当たり、感光フィルムの露光部分が選択的
に除去またはその他の方法で処理された後の図14Aの基板の部分断面側面図で
ある。
Claims (67)
- 【請求項1】 入射側と放射側を備える画面であって、 画面の入射側に隣接して配置されている両凸レンズ手段と、 画面の放射側に隣接して配置されている拡散手段を備え、拡散手段が両凸レン
ズ手段からギャップで分離されていることを特徴とする、画面。 - 【請求項2】 両凸レンズ手段が比較的平坦なレンズ状プレスクリーンであ
ることを特徴とする、請求項1に記載の画面。 - 【請求項3】 ギャップが空気で満たされることを特徴とする、請求項1に
記載の画面。 - 【請求項4】 拡散手段と両凸レンズ手段のそれぞれで周囲にエッジが延長
することを特徴とする、請求項1に記載の画面。 - 【請求項5】 さらに拡散手段と両凸レンズ手段のエッジの選択された部分
を締め付けていっしょにするためのエッジ締め付け手段を備えることを特徴とす
る、請求項4に記載の画面。 - 【請求項6】 前記エッジ締め付け手段で両凸レンズ手段に引っ張り力を適
用することを特徴とする、請求項5に記載の画面。 - 【請求項7】 拡散手段と両凸レンズ手段が比較的平坦であることを特徴と
する、請求項6に記載の画面。 - 【請求項8】 拡散手段と両凸レンズ手段が湾曲していることを特徴とする
、請求項6に記載の画面。 - 【請求項9】 前記エッジ締め付け手段がさらに両凸レンズ手段から拡散手
段の間隔をあけるためのエッジ・スペーサ手段を備えることを特徴とする、請求
項5に記載の画面。 - 【請求項10】 拡散手段が両凸レンズ手段の予め定められた接着場所にス
ポットボンドで接着されることを特徴とする、請求項1に記載の画面。 - 【請求項11】 ギャップが予め定められている接着場所を除き維持される
ことを特徴とする、請求項10に記載の画面。 - 【請求項12】 入射側と放射側を備える画面であって、 画面の入射側に隣接して配置されている両凸レンズ手段であって、第1の基板
に形成される両凸レンズ手段と、 画面の放射側に隣接して配置されている拡散手段であって、第2の基板に形成
される拡散手段を備えることを特徴とする、画面。 - 【請求項13】 さらに第3の基板を備え、両凸レンズ手段が第3の基板と
拡散手段との間にサンドイッチ状に挟まれることを特徴とする、請求項12に記
載の画面。 - 【請求項14】 両凸レンズ手段と拡散手段のそれぞれで周囲にエッジが延
長することを特徴とする、請求項12に記載の画面。 - 【請求項15】 さらに、両凸レンズ手段と拡散手段のエッジの周囲を密閉
しそれにより密閉された空間を両凸レンズ手段と拡散手段の間に残す密閉手段を
備え、負圧を密閉された空間にかけることにより前記両凸レンズ手段を拡散手段
に対し近い近接度で保持することを特徴とする、請求項14に記載の画面。 - 【請求項16】 両凸レンズ手段が静電気力で拡散手段に対し接近する近接
度で保持されることを特徴とする、請求項12に記載の画面。 - 【請求項17】 両凸レンズ手段が小型レンズの配列を備えることを特徴と
する、請求項12に記載の画面。 - 【請求項18】 選択された小型レンズが両面両凸小型レンズを備えること
を特徴とする、請求項17に記載の画面。 - 【請求項19】 選択された小型レンズが両面屈折フレスネル小型レンズを
備えることを特徴とする、請求項17に記載の画面。 - 【請求項20】 選択された小型レンズが片面凸小型レンズを備えることを
特徴とする、請求項17に記載の画面。 - 【請求項21】 選択された小型レンズが勾配屈折率(GRIN)小型レン
ズを備えることを特徴とする、請求項17に記載の画面。 - 【請求項22】 選択された小型レンズがホログラフ・レンズ・レイヤを備
えることを特徴とする、請求項17に記載の画面。 - 【請求項23】 選択された小型レンズが円柱状小型レンズを備えることを
特徴とする、請求項17に記載の画面。 - 【請求項24】 小型レンズの配列内の小型レンズのそれぞれがある形状を
持ち、選択された小型レンズの形状が他の小型レンズの形状と異なることを特徴
とする、請求項17に記載の画面。 - 【請求項25】 小型レンズの配列内の小型レンズのそれぞれがある形状を
持ち、小型レンズの形状が小型レンズの配列間で変化することを特徴とする、請
求項17に記載の画面。 - 【請求項26】 小型レンズの配列内の選択された小型レンズアスペクト比
を持ち、それにより、選択された小型レンズが他の方向よりも特定の方向につい
て広いことを特徴とする、請求項17に記載の画面。 - 【請求項27】 小型レンズの配列にピッチがあり、そのピッチは選択され
た小型レンズのアスペクト比に依存していることを特徴とする、請求項26に記
載の画面。 - 【請求項28】 小型レンズの配列にピッチがあり、そのピッチは選択され
た小型レンズのアスペクト比に無関係であることを特徴とする、請求項26に記
載の画面。 - 【請求項29】 タイル型投影表示装置であって、 入射側と放射側を備える画面と、 2つまたはそれ以上のプロジェクタであって、それぞれが画像を少なくとも画
面の入射側の一部に投影するプロジェクタと、 画面の入射側に隣接して配置されている小型レンズの配列と、画面の放射側に
隣接して配置された拡散手段を備える前記画面を備える、タイル型投影表示装置
。 - 【請求項30】 小型レンズの配列が両凸小型レンズの配列備えることを特
徴とする、請求項29に記載のタイル型投影表示装置。 - 【請求項31】 2つまたはそれ以上のプロジェクタのうちの選択された1
つから投影される画像が画面の入射側で互いに重なり合うことを特徴とする、請
求項29に記載のタイル型投影表示装置。 - 【請求項32】 小型レンズの配列が第1の基板上に形成され、拡散手段が
第2の基板上に形成されることを特徴とする、請求項29に記載のタイル型投影
表示装置。 - 【請求項33】 第1の基板が第2の基板から間隔をあけていることを特徴
とする、請求項32に記載のタイル型投影表示装置。 - 【請求項34】 入射側と放射側を備える画面であって、 画面の入射側に隣接して配置されている両凸小型レンズの配列であって、前記
両凸小型レンズの配列が厚さとピッチを持ち、厚さはピッチ以下である両凸小型
レンズの配列と、 画面の放射側に隣接して配置されている拡散手段を備える、画面。 - 【請求項35】 厚さが実質的にピッチと同じであることを特徴とする、請
求項34に記載の画面。 - 【請求項36】 入射側と放射側を備える画面であって、 画面の入射側に隣接して配置されているレンズ手段であって、前記レンズ手段
は一方の側に小型レンズの配列を備え、反対側にアパーチャの配列を備え、アパ
ーチャの配列の位置は小型レンズの配列と合わされているレンズ手段と、 画面の放射側に隣接して配置されている拡散手段を備える、画面。 - 【請求項37】 アパーチャの配列がアパーチャ・マスクで形成されること
を特徴とする、請求項36に記載の画面。 - 【請求項38】 レンズ手段が片面レンズ状配列であることを特徴とする、
請求項36に記載の画面。 - 【請求項39】 レンズ手段が両面レンズ状配列であり、アパーチャが両面
レンズ状配列の少なくとも片側で小型レンズと位置が合わされていることを特徴
とする、請求項36に記載の画面。 - 【請求項40】 プレスクリーンであって、 2つの向かい合う面を持つ両面フレキシブル・レンズ状配列フィルムを備え、
フィルムの片面にあるそれぞれの小型レンズはフィルムの反対側にある対応する
小型レンズと位置が合っており、選択された小型レンズのピッチが10mil以
下であることを特徴とする、プレスクリーン。 - 【請求項41】 厚さが実質的にピッチと同じであることを特徴とする、請
求項40に記載の画面。 - 【請求項42】 厚さが3mil以下であることを特徴とする、請求項41
に記載の画面。 - 【請求項43】 位置合わせされた両面レンズ状プレスクリーンを製造する
方法であって、 表面に第1のパターンを持つ第1のローラーを備え、プレスクリーンの第1の
側に第1のレンズ状パターンを作成するステップと、 表面に第2のパターンを持つ第2のローラーを備え、プレスクリーンの第2の
側に第2のレンズ状パターンを作成するステップと、 変形可能材料を第1のローラーと第2のローラーの間に送るステップと、 第1と第2のローラーを反対方向に回して、変形可能材料を進めるステップと
、 第2のローラーに関して第1のローラーの位置合わせを維持し、第1のパター
ンと第2のパターンが互いに位置合わせを維持するステップを含む、方法。 - 【請求項44】 さらに第1のローラーと第2のローラーを加熱するステッ
プを含むことを特徴とする、請求項43に記載の方法。 - 【請求項45】 さらに第1のローラーと第2のローラーを予め定められた
温度に維持するステップを含むことを特徴とする、請求項44に記載の方法。 - 【請求項46】 前記維持するステップが第1のローラーと第2のローラー
に選択的に熱水を循環させるステップを含むことを特徴とする、請求項45に記
載の方法。 - 【請求項47】 位置合わせされた両面レンズ状プレスクリーンを製造する
方法であって、 表面に第1のパターンを持つ第1の鋳型を備え、プレスクリーンの第1の側に
第1のレンズ状パターンを作成するステップと、 表面に第2のパターンを持つ第2の鋳型を備え、プレスクリーンの第2の側に
第2のレンズ状パターンを作成し、第1の鋳型が第2鋳型から間隔があけられて
いるステップと、 変形可能材料を第1の鋳型と第2の鋳型の間の空間に移動するステップと、 第1の鋳型と第2の鋳型を互いに向けて移動し、プレスクリーンの第1の側の
第1のパターンとプレスクリーンの第2の側の第2のパターンで変形可能材料を
浮き上がらせるステップと、 第1の鋳型と第2の鋳型を互いから移動して離すステップと、 変形可能材料を予め定められている方向に移動するステップと、 第1の鋳型と第2の鋳型を互いに向けて移動し、プレスクリーンの第1の側の
第1のパターンとプレスクリーンの第2の側の第2のパターンで変形可能材料を
浮き上がらせるステップを含む、方法。 - 【請求項48】 すでに形成されているパターンが心合わせシステムで検出
されるまで変形可能材料を予め定められた方向に移動することを特徴とする、請
求項47に記載の方法。 - 【請求項49】 変形可能材料が移動する予め定められた方向がX方向、Y
方向、またはその両方であることを特徴とする、請求項47に記載の方法。 - 【請求項50】 位置合わせされたパターンを2つの向かい合う表面で作成
し、前記2つの向かい合う表面が変形可能であることを特徴とする方法であって
、 2つの向かい合う表面の相対的位置を制御するステップと、 2つの向かい合う表面の間にビーズを入れるステップと、 ビーズにより2つの向かい合う表面が変形し、自己整列され位置合わせされた
パターンを作成するように2つの向かい合う表面を移動するステップと、 2つの向かい合う表面の間からビーズを取り除くステップを含む、方法。 - 【請求項51】 ビーズが実質的に丸いことを特徴とする、請求項50に記
載の方法。 - 【請求項52】 ビーズが棒状であることを特徴とする、請求項50に記載
の方法。 - 【請求項53】 さらに、2つの向かい合う表面を柔らかい硬化可能材料で
コーティングするステップを含むことを特徴とする、請求項50に記載の方法。 - 【請求項54】 さらに、除去ステップの後に柔らかい硬化可能材料を硬化
させるステップを含むことを特徴とする、請求項53に記載の方法。 - 【請求項55】 2つの向かい合う表面が第1のローラーの外側の表面と第
2のローラーの外側の表面にそれぞれ対応することを特徴とする、請求項50に
記載の方法。 - 【請求項56】 制御するステップで第2のローラーに関して第1のローラ
ーの位置合わせを維持することを特徴とする、請求項55に記載の方法。 - 【請求項57】 移動するステップが第1のローラーと第2のローラーを反
対方向に回し、ビーズを第1のローラーと第2のローラーの間に進めるステップ
を含むことを特徴とする、請求項56に記載の方法。 - 【請求項58】 2つの向かい合う表面が第1の鋳型の成型面と第2の鋳型
の成型面にそれぞれ対応することを特徴とする、請求項50に記載の方法。 - 【請求項59】 制御するステップで第2の鋳型に関して第1の鋳型の位置
合わせを維持することを特徴とする、請求項58に記載の方法。 - 【請求項60】 移動するステップが第1の鋳型と第2の鋳型を互いに向け
て移動しビーズが2つの向かい合う表面を変形し、自己整列された位置合わせさ
れたパターンをそこに作成することを特徴とする、請求項58に記載の方法。 - 【請求項61】 小型レンズの配列を使用して光アパーチャの配列を形成す
る方法であって、 小型レンズの配列の隣に感光材料を送るステップと、 入射光を少なくとも小型レンズの配列の一部に送り、小型レンズの配列により
光が感光材料に向かうようにするステップと、 感光材料を現像し、感光材料の選択された部分を除去して、光アパーチャの配
列を形成するステップを含む、方法。 - 【請求項62】 小型レンズの配列が基板の第1の側に設けられ、光アパー
チャの配列が基板の第2の側に設けられることを特徴とする、請求項61に記載
の方法。 - 【請求項63】 小型レンズの配列が第1の基板に設けられ、光アパーチャ
の配列が第2の基板に設けられることを特徴とする、請求項61に記載の方法。 - 【請求項64】 感光材料がフォトレジストであることを特徴とする、請求
項61に記載の方法。 - 【請求項65】 感光材料がハロゲン化銀乳濁液であることを特徴とする、
請求項61に記載の方法。 - 【請求項66】 現像と移動のステップが写真平板プロセスを含むことを特
徴とする、請求項61に記載の方法。 - 【請求項67】 感光材料が蒸着によって提供されることを特徴とする、請
求項61に記載の方法。
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