スクリーンの製造方法及び製造装置、並びにスクリーン
【課題】外光の反射による影響を低減して投射光をコントラストのより改善された画像品質の安定した投影ができるスクリーンを提供するとともに、当該スクリーンを比較的省スペースで簡易に製造できるスクリーンの製造方法及びスクリーンの製造装置を提供すること。
【解決手段】スクリーンの製造装置１００において、スクリーン基板１は、ホルダＨＤにより内壁面１３０ａに沿って所定の位置で固定される。蒸発源装置１２０により成膜物質Ｗを加熱して、蒸発させる。チャンバ１３０内は、所望の真空状態となっているため、成膜物質Ｗの射出軌道ＥＶは、蒸発源装置１２０から放射状に射出するものとなり、スクリーン基板１上に堆積する。これにより、スクリーン基板１上に成膜物質Ｗによる反射膜が形成され、スクリーンが製造される。
【解決手段】スクリーンの製造装置１００において、スクリーン基板１は、ホルダＨＤにより内壁面１３０ａに沿って所定の位置で固定される。蒸発源装置１２０により成膜物質Ｗを加熱して、蒸発させる。チャンバ１３０内は、所望の真空状態となっているため、成膜物質Ｗの射出軌道ＥＶは、蒸発源装置１２０から放射状に射出するものとなり、スクリーン基板１上に堆積する。これにより、スクリーン基板１上に成膜物質Ｗによる反射膜が形成され、スクリーンが製造される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前方のプロジェクタ等の投影装置からの投射光を反射して投影画像を映し出すスクリーンの製造方法及び製造装置、並びにスクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、投影画像を反射させる反射スクリーンとして、下方からの斜め投射して正面側で観察可能にするものであって、スクリーン基板上に同一形状の多数の凸状の単位形状部を２次元的に規則的に配置させるものが知られている（特許文献１参照）。このスクリーンは、各単位形状部の表面にプロジェクタ等の投影機からの投影位置に応じて部分的に投射光の反射面を形成することにより、上方からの外光を遮断して高コントラストでありながらも、高輝度なものとなっている。
【特許文献１】特開２００６−２１５１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、プロジェクタ等からの投射光は、点状の光源からの射出光に類似し、スクリーンに対して放射状に拡がって入射するのに対し、主に照明等による上方からの外光は、一般に線状または面状の光源からのものであり、スクリーン全体にある入射角度分布で平均的に入射する。従って、コントラストをさらに良くするには、以上のような投射光と外光とでスクリーンへの入射状態の違いに対応した反射面を有する必要があるが、このような反射面となる反射膜の形成は必ずしも容易ではない。また、上記のような反射面を有するサイズの大きなスクリーンを作成するために、スクリーン展開した状態で収容する装置を設計すると装置を大型化させることになる。
【０００４】
そこで、本発明は、外光の反射による影響を低減して投射光をコントラストのより改善された画像品質の安定した投影ができるスクリーンを提供するとともに、当該スクリーンを比較的省スペースで簡易に製造できるスクリーンの製造方法及びスクリーンの製造装置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】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係るスクリーンの製造方法は、（ａ）内部空間に円筒形状の内壁面を含むチャンバ内において、複数の立体部を前面側に有するスクリーン基板を内壁面に沿って設置する設置工程と、（ｂ）チャンバ内において円筒形状の略中心軸上に配置された材料源から、スクリーンの反射膜となる成膜物質を射出させてスクリーン基板上に堆積させる蒸着工程とを有する。ここで、材料源が円筒形状の略中心軸上に配置される場合については、材料源が円筒の中心軸上に配置される場合に加え、中心軸の近傍に配置される場合も該当する。また、それら双方に複数配置される場合も含まれる。なお、スクリーン基板の製法としては、例えば光吸収性のシート状の部材の一面をプレス加工することにより、多数の立体形状の形成されたスクリーン基板を得ることが考えられる。
【０００６】
上記スクリーンの製造方法では、スクリーン基板を円筒形状の内壁面に沿って設置し、当該円筒形状の略中心軸上に配置された材料源からスクリーン基板上に向けて成膜物質を射出させて堆積させる。以上により製造されるスクリーンは、スクリーン基板の前面側において複数の立体部により形成された表面に投射光と外光とでの入射状態の違いに対応した所望の状態の反射面を有し、スクリーン前面の中央部分に限らず、周辺部分等どの位置においても、ある入射角度分布で平均的に入射する外光を遮断でき、点状の光源から入射する投射光の反射効率をほとんど劣化させることがないので、コントラストの高い画像が形成されるものとなる。また、上記スクリーンの製造方法では、スクリーンを小さなチャンバ内に収めることができ、比較的省スペースで簡易にスクリーンを製造することができる。
【０００７】
また、本発明の具体的な態様によれば、設置工程において、円筒形状の円周方向をスクリーン基板の長手方向とする。この場合、横長のスクリーンについて、投射光と外光とを考慮した反射膜の形成が可能となる。
【０００８】
また、本発明の別の態様によれば、円筒形状の半径と材料源の位置とは、スクリーン前面に対する投射光の投射距離と投射角度とに対応して調整される。この場合、投射光の投射距離や投射角度といったスクリーンの使用態様に正確に対応させた反射膜の形成が可能である。
【０００９】
また、本発明の別の態様によれば、設置工程において、スクリーン基板を内壁面に固定する。この場合、成膜装置を簡単な構造とすることができる。また、所望の状態の反射膜を形成させるために、スクリーン基板を材料源に対して適した位置で安定した状態で支持することもできる。
【００１０】
また、本発明の別の態様によれば、設置工程において、スクリーン基板を内壁面に沿って移動可能に設置する。この場合、例えば反射膜の形成処理中にスクリーン基板を移動させることで、大面積のスクリーンの製造を省スペースで連続的に行うことができる。
【００１１】
また、本発明の別の態様によれば、成膜物質が、アルミニウム、銀及び誘電体のいずれかである。反射特性のよいスクリーンの作製が可能となる。
【００１２】
また、本発明の別の態様によれば、スクリーン上に形成された反射膜が、鏡面反射の特性を有する。この場合、製造されたスクリーンは、投射光をより強く反射させるものとなる。
【００１３】
また、本発明の別の態様によれば、蒸着工程において、成膜物質の成膜方法が、真空蒸着法、イオンアシスト法、スパッタ法のいずれかである。この場合、材料源から射出される成膜物質に高い指向性をもたせることができ、良好な反射特性を有する反射膜を所望の状態で形成させることができる。
【００１４】
また、本発明の別の態様によれば、（ａ）スクリーン基板が、複数の立体部を円弧上に並べることによってそれぞれ形成されるとともに並行して配列される複数の円弧状の列を前面側に有し、（ｂ）複数の円弧状の列が、スクリーン前面における投射光の入射方向に対して略直交する方向に延びる。ここで、立体部には、凹面を有するもの、凸面を有するもの、あるいはその双方が組み合わされたもののいずれも含まれる。この場合、製造されたスクリーンは、投射光と外光とでスクリーンへの入射状態の違いに対応した反射面を有し、スクリーン前面の中央部分に限らず、周辺部分等どの位置においても、ある入射角度分布で平均的に入射する外光を遮断して、点状の光源から入射する投射光の反射効率をほとんど劣化させることなく反射するので、コントラストの高い画像が形成されるものとなる。
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明に係るスクリーンの製造装置は、（ａ）内部空間に円筒形状の内壁面を含み、スクリーン基板を内壁面に沿って設置できるチャンバと、（ｂ）チャンバ内において円筒形状の略中心軸上に配置され、スクリーンの反射膜となる成膜物質を射出させてスクリーン基板上に堆積させる材料源とを有する。
【００１６】
上記スクリーンの製造装置では、チャンバが、スクリーン基板を円筒形状の内壁面に沿って設置できるものであり、比較的省スペースで簡易にスクリーンを製造できる。また、上記製造装置により製造されるスクリーンは、投射光と外光とでの入射状態の違いに対応した所望の状態の反射面を有し、スクリーン前面の中央部分に限らず、周辺部分等どの位置においても、ある入射角度分布で平均的に入射する外光を遮断でき、点状の光源から入射する投射光の反射効率をほとんど劣化させることがないので、コントラストの高い画像が形成されるものとなる。
【００１７】
また、本発明の具体的な態様によれば、スクリーンの製造装置が、スクリーン基板を円筒形状の円周方向を長手方向として設置するホルダをさらに備える。この場合、ホルダにより、所望の状態の反射膜を形成させるために、スクリーン基板を材料源に対して適した位置に安定した状態で支持することができる。また、この場合、横長のスクリーンについて、投射光と外光とを考慮した反射膜の形成が可能となる。
【００１８】
また、本発明の別の態様によれば、スクリーンの製造装置が、スクリーン基板を内壁面に沿って移動可能にするスクリーン基板移動装置をさらに備える。この場合、スクリーン基板移動装置が、例えば反射膜の形成処理中にスクリーン基板を移動させることで、大画面のスクリーンの製造を省スペースで連続的に行うことができる。
【００１９】
また、本発明の別の態様によれば、円筒形状の半径と材料源の位置とが、スクリーン前面に対する投射光の投射距離と投射角度とに対応して調整される。この場合、投射光の投射距離や投射角度といったスクリーンの使用態様に正確に対応させた反射膜の形成ができる。
【００２０】
また、本発明のさらに別の態様によれば、スクリーンの製造装置が、材料源の中心軸方向についての位置を調整する位置調整装置をさらに備える。この場合、スクリーンの使用態様に対応させた多様な反射膜の形成ができ、特に、投射光の投射角度に応じた調整が可能となる。
【００２１】
上記課題を解決するため、本発明に係るスクリーンは、（ａ）複数の立体部を円弧上に並べることによってそれぞれ形成されるとともに並行して配列される複数の円弧状の列を前面側に有するスクリーン基板と、（ｂ）複数の立体部の表面上にそれぞれ形成される複数の反射膜とを備え、（ｃ）複数の反射膜の境界が、スクリーン基板の基準面に対して平行で、かつ、投射光の投射距離と投射角度とに対応する位置にある基準線上の各点から、当該基準線に垂直な方向に沿ってスクリーン基板に投影をすることにより、スクリーン基板の表面に形成される影の輪郭に一致している。ここで、スクリーン基板の基準面とは、スクリーン基板に複数の立体部による凹凸を無視して平坦な面であると仮定した場合の仮想的な平面を意味する。
【００２２】
上記スクリーンでは、スクリーン基板の前面側が、複数の円弧状の列を有することにより、投射光のロスを抑えて高輝度に保って、より適切な状態で反射させるものとなる。この際、特に、複数の反射膜の境界が、スクリーン基板の基準面に対して平行である、もしくは、投射光の投射距離と投射角度とに対応する位置にある、基準線上の各点から、当該基準線に垂直な方向に沿ってスクリーン基板に投影をすることにより、スクリーン基板の表面に形成される影の輪郭に一致して形成されている。これにより、当該スクリーンは、投射光のロスを抑えながらも、外光を効率よく遮断してコントラストの高い画像が得られるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
〔第１実施形態〕
以下、本発明に係る第１実施形態のスクリーンについて図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態のスクリーン１０の全体的な使用状態を説明する図である。スクリーン１０は、図中水平方向即ちｘ方向を長手方向とし、垂直方向即ちｙ方向を短手方向とする横長の長方形状を有する。スクリーン１０は、その前側下方に設置された投影装置等からの投射光ＰＬを、スクリーン１０の主として前方に反射光として射出させる反射型スクリーンである。つまり、図１の場合、投影装置等に設けた投射レンズＰＯの投射光源点Ｓからの投射光ＰＬがスクリーン１０の前面１０ａに投射され、前面１０ａ上に設けた不図示の微細凹凸構造で前方に反射することにより、画像投影がなされる。ここで、投射光源点Ｓは、スクリーン１０に比較的近接した下方位置に設置されている。また、ここでは、図示のように、投射光ＰＬのスクリーン１０の中心位置Ｏに入射する光束軸ＡＸが入射角度αとなっており、投射光源点Ｓからスクリーン１０までの距離（即ち投射光源点Ｓからスクリーン１０の前面１０ａを含む平面に垂直に下ろして交差する点である交点Ｈまでの距離）が投射距離ｄとなっている状態で、下方から斜め上方に向けて投射されている。所謂フロント投射型の場合、スクリーン１０は、中心位置Ｏを基準として、上述した入射角度αや投射距離ｄによって定まる各位置での投射光ＰＬの入射角度に応じて、前面１０ａ上の微細凹凸構造についての光学的な設計がなされることが望ましい。特に、コントラストの向上のためには、前面１０ａにおいて、投射光ＰＬは的確に前方に反射される一方、主に上方からの外光ＯＬはなるべく前方に反射されない構造となっていることが望ましい。
【００２４】
図２及び図３は、本実施形態に係るスクリーン１０の表面構造の一例を模式的に示した正面図及び側方断面図である。なお、図２及び図３は、スクリーン１０全体のうちの一部について示すものである。
【００２５】
このスクリーン１０は、光吸収性材料により形成されるスクリーン基板１と、多数の反射膜ＲＳとを備える。スクリーン基板１には、スクリーン前面側の表面を構成するスクリーン下地面１ａに多数の立体部である凹部２ａが形成されている。スクリーン基板１は、光吸収性材料により形成されており外光ＯＬによる不要光を吸収する。多数の凹部２ａは、それぞれ略半球状の外形を有し、スクリーン１０の前面１０ａ側において、後に詳述する規則性をもって密に配列される。投射光ＰＬの反射面となる多数の反射膜ＲＳは、多数の凹部２ａの上側の表面上において略水平方向即ちｘ方向に境界線を有するようにそれぞれ形成されており、投影装置等からの投射光ＰＬを必要な方向に反射し、かつ、上方からの外光ＯＬの反射は抑制できる形状となっている。従って、略半球状の各凹部２ａは、上側に反射膜ＲＳが形成され光の反射面として機能する領域を有し、下側にスクリーン下地面１ａが露出して光の吸収面として機能する領域を有する状態となっている。なお、スクリーン基板１上において、各凹部２ａ間には、光の吸収面として機能する平坦部分３が残っている。
【００２６】
スクリーン基板１上の各凹部２ａは、図２に示すように、中心位置Ｏを通って上下方向即ちｙ方向に延びる鉛直軸ＬＸを中心軸として左右対称で上側に凸の円弧状の列を上下に多数並べるような分布で、２次元的に配列されている。つまり、各円弧ＡＣ上に並ぶ多数の凹部２ａは、数珠状に連なって延びる１つの立体部群２を形成しており、立体部群２は、上下方向即ち図中ｙ方向に並行して多数列設けられている。また、ここで、１つの立体部群２において隣り合う凹部２ａは等間隔に近接した状態で密に配列されており、ｙ方向に隣り合う立体部群２も、近接した状態で密に配列されている。以上のように、ｙ方向に多数列設けられた立体部群２は、スクリーン１０の前面１０ａにおいて全体的に密に形成されている。なお、図２及び図３は、既述のように、いずれも模式的な図であり、実際の各凹部２ａの径は、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍ程度のものとなっており、スクリーン１０のサイズによっては、前面１０ａ上に億単位の個数の凹部２ａが形成されている。
【００２７】
以下、スクリーン１０の表面における立体部である凹部２ａの配列と投射光ＰＬとの関係について詳しく説明する。既に説明したように、多数の凹部２ａは、スクリーン１０の中心位置Ｏでの投射光ＰＬの入射角度αを基準として円弧状に並べられ複数の立体部群２を形成している。各立体部群２を配置する円弧ＡＣの曲率は、それぞれ投射光ＰＬの入射角度に応じて定まっている。より具体的に説明すると、例えば、複数の立体部群２のうち、中心位置Ｏを通る立体部群２は、スクリーン１０の中心位置Ｏから交点Ｈまでの距離を曲率半径とする円弧ＡＣ上に多数の凹部２ａを並べたものである。この場合、中心位置Ｏを通る立体部群２を形成する各凹部２ａには、いずれも投射光ＰＬが基準となる入射角度αで入射するものとなる。また、各凹部２ａにおいて、投射光ＰＬは、入射方向が立体部群２のなす円弧ＡＣの接線に対して垂直な状態となる。また、中心位置Ｏを通らない残りの立体部群２についても、同様に各凹部２ａを交点Ｈを中心として円弧状に並べて構成されている。以上のように、このスクリーン１０は、各立体部群２を構成するいずれの凹部２ａに入射する投射光ＰＬも、入射方向が立体部群２のなす円弧ＡＣの接線に対して垂直な状態となっている。
【００２８】
上記では、隣り合う凹部２ａは等間隔に近接した状態で密に配列したものとなっているが、複数の円弧ＡＣに並ぶ１つの立体部群２ごとに凹部２ａの配列密度や凹部２ａの深さまたは曲率等の形状を調整することで、投射光ＰＬに合わせた反射特性を得ることができる。つまり、この場合、複数の円弧ＡＣに並ぶ１つの立体部群２内での凹部２ａの配列状態や深さまたは曲率等の形状を揃えることにより、各立体部群２での表面の形状をそれぞれ入射する投射光ＰＬの入射角度に対応させたものとすることができる。なお、本実施形態では、各立体部群２を構成する凹部２ａの密度を一致させ、深さ等を入射角度αに応じて異なるものとしている。
【００２９】
以下、反射膜ＲＳの形状について説明する。上述のように、プロジェクタ等からの投射光ＰＬは、点状の光源として投射光源点Ｓから射出され、スクリーン１０に対して放射状に拡がるのに対し、上方からの外光ＯＬは、主に照明等によるものが多く、スクリーン１０の全体にある入射角度分布で平均的に入射する。このような光の入射方向についての性質の違いから、例えば、比較例として図４に示すように、反射膜の形成について、平面状に拡げたスクリーン基板１に反射性塗料を投射光源点Ｓから吹き付けるといった投射光ＰＬの反射効率をよくすることのみを優先した反射膜ＲＳの形成を行うと、スクリーン前面の中央部分では外光ＯＬの反射を効率的に防ぐものの、スクリーン前面の周辺部では、投射光ＰＬとともに外光ＯＬも反射してしまうことになる可能性がある。
これに対して、図２に示すように、スクリーン１０では、円弧ＡＣ上の位置に関係なく反射膜ＲＳの境界が略水平方向となるようにしている。これにより、投射光ＰＬの反射率を確保することと、コントラストをさらに良くするために外光ＯＬの反射を抑えることとのバランスを考慮したものとなっている。
【００３０】
次に、上述したスクリーン１０の製造方法について説明する。まず、スクリーン１０のうち、スクリーン基板１の作製について説明する。スクリーン基板１は、例えば光吸収性を有する黒色のPET（ポリエチレンテレフタレート）やポリ塩化ビニル等を原材料とするシート状の部材の表面に多数の凹部２ａとなる凹面を形成することにより作製される。例えば、当該シート状の部材の表面に光吸収性を有するＵＶ硬化樹脂を塗布する、あるいは、当該シート状の部材の表面を加熱して軟化させた後、多数の凹部２ａに対応する凸形状を有するガラス型で当該箇所をプレス加工する。以上により、スクリーン基板１が作製される。
【００３１】
本実施形態では、以上のようにして作製されたスクリーン基板１の表面に、円筒形状の内壁面を有するスクリーンの製造装置を用いることにより、上述した形状の反射膜ＲＳを有するスクリーン１０を製造する。
【００３２】
以下、スクリーンの反射膜部分についての製造方法の一例について説明する。図５、図６（Ａ）及び６（Ｂ）は、本実施形態に係るスクリーンの製造装置１００について説明するための斜視図、平面図及び側断面図である。製造装置１００は、例えば抵抗加熱により成膜材料を蒸発させて真空蒸着による成膜を行う真空蒸着装置である。製造装置１００は、材料源となる蒸発源装置１２０と、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる真空容器であるチャンバ１３０と、チャンバ１３０内を真空の状態にするための排気系であり、例えばロータリポンプ等で構成される真空ポンプ１４０と、各部を統括して装置全体の制御を行う制御装置１５０とを備える。
【００３３】
製造装置１００は、所定半径の円筒形状を有しており、チャンバ１３０により形成される内部空間ＩＳも円筒形状となっている。蒸発源装置１２０は、当該円筒形状の中心軸ＣＸ上に位置する。蒸発源装置１２０は、ボート上に成膜物質Ｗをマウントし、制御装置１５０から供給される電力を用いた抵抗加熱等により成膜物質Ｗを加熱して蒸発させることで成膜を行う。なお、ここでは、成膜物質Ｗの一例としてアルミニウムを用いている。チャンバ１３０は、内部空間ＩＳ中に、中心軸ＣＸ、半径Ｒの円筒形状部分の側面である内壁面１３０ａを有する。半径Ｒと中心軸ＣＸ上の蒸発源装置１２０の位置とは、図１等のスクリーン１０の使用態様に応じて定められている。
【００３４】
図５等に示すように、スクリーン基板１は、この内壁面１３０ａに沿って設置される（設置工程）。より具体的に説明すると、まず、スクリーン基板１は、図５に示すように、内壁面１３０ａに沿って筒状に配置されており、スクリーン基板１の長手方向（スクリーン１０の長手方向に相当）が当該円筒形状の円周方向となっている。また、図６（Ａ）及び６（Ｂ）に示すように、スクリーン基板１は、ホルダＨＤにより内壁面１３０ａに沿ってスクリーン１０の使用態様に応じた高さ位置で固定されている。なお、ホルダＨＤは、図５に示すスクリーン基板１のうち有効領域ＶＤ外の周辺部分である余白部分ＭＰのみに接触している。余白部分ＭＰは、成膜処理の後、必要に応じてカットされる。
【００３５】
以下、製造装置１００の動作について説明する。まず、真空ポンプ１４０の排気口１４０ａから排気がなされ、チャンバ１３０内部が所定値以下（例えば１０−３Ｐａ以下）の真空状態になる。次に、蒸発源装置１２０により成膜物質Ｗを加熱して、蒸発させる。チャンバ１３０内は、所望の真空状態となっているため、成膜物質Ｗの射出軌道ＥＶは、図５等に矢印で示すように蒸発源装置１２０から放射状に射出するものとなり、スクリーン基板１上に堆積する（蒸着工程）。これにより、スクリーン基板１上に成膜物質Ｗによる反射膜が形成され、スクリーン１０が製造される。
【００３６】
スクリーン１０の製造の際、図６（Ａ）に示すように平面視した場合において、蒸発源装置１２０は、円筒形状の中心部に位置し、スクリーン基板１は、１つの円周上に位置する。また、図６（Ｂ）に矢印で示されるように、成膜物質Ｗの射出軌道ＥＶはスクリーン基板１に対して対称なものとなっている。つまり、スクリーン基板１上において、上下の短手方向（スクリーン１０の短手方向に相当）については、いずれも等しい状態で成膜がなされるものとなる。これにより、図２及び図３に示した反射膜ＲＳの形成が可能となる。つまり、多数の凹部２ａの上側の表面上において略水平方向即ちｘ方向に境界線を有するように反射膜ＲＳを形成することができる。これにより、反射膜ＲＳを外光ＯＬの反射を抑制できる形状にすることができる。
【００３７】
また、既述のように、チャンバ１３０内において、円筒形状の半径Ｒと中心軸ＣＸ上の蒸発源装置１２０の位置とは、図１等のスクリーン１０の使用態様に応じて正確に定められている。より具体的には、半径Ｒの値は、図１等に示す投射光ＰＬの投射距離ｄと対応し、蒸発源装置１２０の位置は、投射光ＰＬの投射光源点Ｓに対応して調整されている。つまり、成膜物質Ｗの射出軌道ＥＶの方向は、投射光ＰＬの方向を考慮したものとなっている。以上により、投射光源点Ｓに対応して円弧ＡＣ上に配列される凹部２ａの表面に形成される反射膜ＲＳは、スクリーン１０の使用態様に対応したものとなっており、投影装置等からの投射光ＰＬの反射効率の劣化を防ぐべく考慮された形状になっている。
【００３８】
なお、上記の場合、成膜物質Ｗにより、図２の多数の凹部２ａ間に存在する平坦部分３にも反射膜が形成される。この平坦部分３における処理については、例えば、スクリーン１０の反射膜ＲＳの形成後、ローラ等を利用して光吸収剤を前面１０ａに印刷することにより、多数の凹部２ａ内に入り込むことなく平坦部分３のみに光吸収材を塗布することができる。また、成膜物質Ｗによる成膜を行う前に、ローラ等を用いて平坦部分３上にレジストによるマスクを形成し、反射膜ＲＳの蒸着後にマスク部分をエッチングして平坦部分３上に形成された蒸着膜とともに除去してもよい。
【００３９】
また、以上によって形成されるスクリーン１０では、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、投射光ＰＬは、スクリーン１０の上方側の入射角度α１が下方側の入射角度α２より大きく、これに伴って、反射膜の形成される面積も上方側が小さく、下方側が大きくなっている。つまり、より外光ＯＬの影響を受けやすい上方側において外光ＯＬを前方に反射し難いものとなっている。
【００４０】
以上において、成膜物質Ｗとしてアルミニウムを用いているが、アルミニウムの他にも、例えば銀や種々の誘電体等を用いることも可能である。なお、誘電体を用いる場合、蒸発源装置１２０として、例えば複数種類の蒸発源を備えるものを用いればよい。
【００４１】
また、上記では成膜物質Ｗの成膜方法の一例として、真空蒸着法を用いているが、この他にも、例えばイオンアシスト法、スパッタ法等によって成膜を行うことも可能である。
【００４２】
また、上記では蒸発源装置１２０を中心軸ＣＸ上に設置するものとしているが、設置位置は、中心軸ＣＸ上だけでなくその近傍にあってもよく、また、蒸発源装置１２０を中心軸ＣＸ上またはその近傍に複数配置してもよい。
【００４３】
また、上記では、チャンバ１３０の内壁面１３０ａをにスクリーン基板１を設置するための内壁面として用いているが、当該内壁面は、チャンバ１３０内に別途設けてもよい。
【００４４】
〔第２実施形態〕
図８は、第２実施形態に係るスクリーンの正面図であり、図９は、図８に示すスクリーン１１０の一部を拡大した図である。つまり、図９は、図８中におけるスクリーン１１０の右下に位置する領域ＰＤについて示す図である。また、図１０は、スクリーンの表面形状を示す斜視図である。本実施形態に係るスクリーン１１０は、図１等のスクリーン１０と同様に、多数の凹部１０２ａを円弧状に配列して、複数の立体部群１０２を形成している。特に、本スクリーン１１０では、図９において破線で示す設計上の仮想的な円ＣＲに対応して半球状の凹面を有する凹部１０２ａが形成されるが、円ＣＲは１つの立体部群１０２において重なり合い、さらに、立体部群１０２間でも重なり合うように配列している。つまり、１つの立体部群１０２内での凹部１０２ａ間の配列密度は、円ＣＲの直径の逆数より大きく、立体部群１０２間の配列密度も仮想的な凹面ＣＦの直径の逆数より大きくなっている。従って、図９及び図１０に示すように、各凹部１０２は、それぞれ正面視六角形であり、かつ、半球状の凹面を有する形状となっている。なお、本実施形態のスクリーン１１０の場合、図２等に示すスクリーン１０と異なり、多数の凹部１０２ａ間には平坦部分が生じることはない。
【００４５】
ここで、スクリーン１１０の製造方法については、図１等に示すスクリーン１０と略同様である。つまり、まず、光吸収性のシート状の部材に表面においてプレス加工により多数の凹部１０２ａを形成することで、スクリーン基板１０１が作製される。次に、製造装置１００によりスクリーン基板１０１上に反射膜ＲＳが形成される。以上により、スクリーン１１０が作製される。なお、上述のように、凹部１０２ａ間には平坦部分が生じないので、反射膜ＲＳの形成後に光吸収材を塗布する等のコート処理は必要ない。
【００４６】
スクリーン１１０の作製において、スクリーン１０の作製のときと同様に、成膜物質Ｗの射出軌道ＥＶは、図５等に矢印で示すように蒸発源装置１２０から放射状に射出するものとなる。従って、図８のようにスクリーン１１０を平面状に展開した場合、スクリーン１１０の成膜に対応する仮想的な射出軌道ＥＶは、図中破線矢印で示すようなものとなる。より具体的に説明すると、まず、スクリーン１１０上に形成された多数の凹部１０２を無視して平坦な面であると仮定した場合の仮想的な平面（基準面）に対して平行で、かつ、図１等の投射光ＰＬの投射光源点Ｓ（図５の場合、蒸発源装置１２０の位置に相当する。）に対応する点を通る直線を基準線ＳＬとする。仮想的な射出軌道ＥＶは、この基準線ＳＬの各点から、当該基準線に垂直な方向に沿ってスクリーン１１０に射出されるものに等しく、スクリーン１１０の反射膜ＲＳは、仮想的な射出軌道ＥＶから射出される成膜物質Ｗによって形成されたものと等しい状態で形成されていることになる。
【００４７】
本スクリーン１１０の場合、各凹部１０２ａは、上述したように図９の正面図及び図１０の斜視図に示すような形状を有している。これにより、反射膜ＲＳは、下方に隣接する凹部１０２ａとの境界の影響を受けて形成されるものとなり、例えば、図１１に示すように反射膜ＲＳの境界線ＢＬが形成される。なお、図１１は、図９に対応し、スクリーン１１０の右下部分での状態を示している。この場合、境界線ＢＬは、スクリーン基板の表面に形成されている各凹部１０２ａのエッジＥＧの影の輪郭に一致したものとなっている。つまり、例えば図１１において破線矢印で示す射出軌道ＥＶに応じて、１つの凹部１０２ａの有する頂点Ｐに対応する点が、他の凹部１０２ａ上の反射膜ＲＳの境界線ＢＬ上の頂点Ｐ´として形成されている。同様にして、１つの凹部１０２ａのエッジＥＧの影の輪郭に一致して他の凹部１０２ａ上の反射膜ＲＳの境界線ＢＬが形成されている。なお、境界線ＢＬの形状は、スクリーン１１０上の位置に応じて即ち各位置での凹部１０２ａと射出軌道ＥＶとの関係に応じて異なるものとなる。図９に対応している図１１の場合、頂点Ｐの影として、頂点Ｐ´が図中左上の部分に映っているが、場所によっては、頂点Ｐのような影が発生しないこともあり、略水平方向即ちｘ方向に延びる境界線が形成されることもある。
【００４８】
また、本実施形態のスクリーン１１０の場合においても、図２等に示すスクリーン１０の場合と同様に、形成される反射膜ＲＳの面積は、スクリーン１１０の上方と下方とで異なるものとなっている。図１２（Ａ）及び１２（Ｂ）は、スクリーン１１０の上方側及び下方側についての側断面図である。スクリーン１１０の場合も、全般に、図７（Ａ）及び７（Ｂ）に示したスクリーン１０の場合と同様に、投射光ＰＬについて、上方側の入射角度α１が下方側の入射角度α２より大きく、これに伴って、反射膜ＲＳの形成されている面積も上方側が小さく、下方側が大きくなっている。但し、既述のように、反射膜ＲＳの境界線ＢＬは、エッジＥＧの影の輪郭に一致しており、例えば凹部１０２ａの有する頂点Ｐがあるところでは、頂点Ｐに対応する頂点Ｐ´が反射膜ＲＳの下端となっている。
【００４９】
以上のように、本実施形態の場合、半球状の凹面を重なり合うようにして多数の凹部１０２ａを形成している。これにより、スクリーン１１０の前面には平坦面が存在しない。従って、より効率的に投射光ＰＬを反射させることができる。一方、反射膜ＲＳについては、スクリーン１０の場合と同様に形成させているので、外光ＯＬの反射を抑制できる形状を有するものとすることができる。
【００５０】
なお、上記においても、図５等に示す蒸発源装置１２０の設置位置は、中心軸ＣＸ上に限らず、その近傍であってもよい。この場合、図８において、基準線ＳＬは、基準面に対する間隔を一定範囲内に保つが、正確には平行でないものとなる。
【００５１】
〔第３実施形態〕
図１３及び図１４は、第３実施形態に係るスクリーンの製造装置について説明するための平面図及び斜視図である。本実施形態に係る製造装置２００は、第１実施形態の製造装置１００の変形例であり、帯状のスクリーン基板２０１を内壁面１３０ａに沿って移動可能にするスクリーン基板移動装置２６０をさらに備える。また、製造装置２００は、スクリーン基板２０１を内壁面１３０ａに沿って略等間隔に配置される複数のガイド部材２７０を備える。なお、製造装置２００の構造は、スクリーン基板移動装置２６０等を有することを除いて、第１実施形態の製造装置１００と同様であるので平面図及び斜視図以外の図示等を省略する。また、帯状のスクリーン基板２０１は、スクリーン基板１等の１つ分または複数分に相当し、製造装置２００の円周方向を長手方向としている。なお、図１４では、スクリーン基板移動装置２６０を省略している。
【００５２】
図１３に示すように、スクリーン基板移動装置２６０は、スクリーン基板２０１をチャンバ１３０内へ挿入するための一対のローラ及びアクチュエータで構成される挿入ローラ部２６０ａと、スクリーン基板２０１をチャンバ１３０外へ送出するための一対のローラ及びアクチュエータで構成される送出ローラ部２６０ｂと、チャンバ１３０内部の真空を破ることなく各ローラ部２６０ａ、２６０ｂでのスクリーン基板２０１を出し入れさせるために各ローラ部２６０ａ、２６０ｂを囲むように取り付けられた一対の真空ゲート２６０ｃ、２６０ｄとを有する。なお、各ローラ部２６０ａ、２６０ｂを駆動させるためのモータ等は図示を省略している。スクリーン基板移動装置２６０は、各ローラ部２６０ａ、２６０ｂと一対の真空ゲート２６０ｃ、２６０ｄとを有することにより、真空を破ることなくスクリーン基板２０１をチャンバ１３０内で移動させることができる。複数のガイド部材２７０は、スクリーン基板移動装置２６０によるスクリーン基板２０１の移動動作に伴って自転することにより、スクリーン基板２０１を内壁面１３０ａに沿って移動させるとともに、スクリーン基板２０１を設置箇所で固定させるホルダとして機能する。なお、スクリーン基板２０１は、例えば内壁面１３０ａに沿ってレール状に設けられる不図示のガイド等により内壁面１３０ａから離れることなく移動する。また、図１４に示すように、複数のガイド部材２７０は、スクリーン基板２０１の余白部分ＭＰのみに接触している。
【００５３】
以下、製造装置２００の動作について説明する。まず、挿入ローラ部２６０ａからスクリーン基板２０１の先端をチャンバ１３０内に挿入し、ガイド部材２７０に沿ってスクリーン基板２０１を取り付ける。さらに、スクリーン基板２０１の先端を送出ローラ部２６０ｂから送出し、スクリーン基板２０１の前面に形成されている微細な凹凸構造によるパターン上に成膜物質が蒸着可能となる所定の位置で固定する。ここで、複数のガイド部材２７０は、自転可能であり、スクリーン基板２０１を内壁面１３０ａに沿って移動させるとともに、スクリーン基板２０１を内壁面１３０ａの所定の位置に固定するためのホルダとして機能する。以上のようにして、スクリーン基板２０１が内壁面１３０ａに沿って初期位置に設置された状態となった後、製造装置１００と同様に、チャンバ１３０内が真空状態に減圧され、蒸発源装置１２０により反射膜ＲＳの形成がなされる。
【００５４】
本実施形態の場合、スクリーン基板２０１は、スクリーン基板移動装置２６０により内壁面１３０ａに沿って矢印に示す方向に移動可能となっている。従って、製造装置２００は、一旦真空状態を形成すれば、真空を破ることなくスクリーン基板２０１を移動させることができるので、スクリーンの製造を連続的に行うことができる。これにより、スクリーンの長手方向が内壁面１３０ａの円周よりも長い場合にもスクリーンの製造ができ、また、複数枚のスクリーンを連続して製造することもできる。
【００５５】
〔第４実施形態〕
図１５は、第４実施形態に係るスクリーンの製造装置について説明するための平面図である。本実施形態に係る製造装置３００は、第３実施形態の製造装置２００の変形例であり、チャンバ１３０内部に納められた帯状のスクリーン基板３０１を内壁面１３０ａに沿って移動可能にするスクリーン基板移動装置３６０を備える。なお、製造装置３００は、スクリーン基板移動装置３６０をチャンバ１３０内部に有する構造であることを除いて、製造装置２００等と同様の構造であるので平面図以外の図示等を省略する。また、帯状のスクリーン基板３０１も、スクリーン基板２０１と同様のものである。
【００５６】
スクリーン基板移動装置３６０は、帯状のスクリーン基板３０１を送出する送出機構３６０ａと、スクリーン基板３０１を巻き取る巻取機構３６０ｂとを有する。送出機構３６０ａは、スクリーン基板３０１の巻きつけられている送り軸３６１ａと、送り軸３６１ａに巻きつけられたスクリーン基板３０１をチャンバ１３０の内壁面１３０ａへ送り出すための送り出しローラ３６１ｂとを有する。また、送出機構３６０ａは、スクリーン基板３０１を巻き取るための巻取り軸３６２ａと、巻取り軸３６２ａにスクリーン基板３０１を導くための巻取りロール３６２ｂとを有する。なお、各機構３６０ａ、３６０ｂに取り付けられるモータ等は図示を省略している。
【００５７】
製造装置３００は、製造装置２００と同様の動作をする。つまり、複数のガイド部材２７０により、スクリーン基板３０１の初期位置を確定させた後、蒸発源装置１２０により反射膜ＲＳの形成がなされる。この場合、スクリーン基板３０１は、内壁面１３０ａに沿って矢印に示す方向に移動可能となる。従って、製造装置３００は、一旦真空状態を形成すれば、真空を破ることなくスクリーン基板３０１を移動させることができるので、スクリーンの製造を連続的に行うことができる。なお、チャンバ１３０内には、隔壁ＷＬが設けられている。これにより、帯状のスクリーン基板３０１のうち、成膜される前の部分及び成膜された後の部分に余剰の成膜物質Ｗが付着することを防止している。
【００５８】
〔第５実施形態〕
図１６は、第５実施形態に係るスクリーンの製造装置について説明するための側断面図である。本実施形態に係る製造装置４００は、第１実施形態の製造装置１００等の変形例であり、蒸発源装置１２０の位置を調整する位置調整装置４７０をさらに備える。なお、製造装置４００は、位置調整装置４７０をチャンバ１３０内部に有する構造であることを除いて、製造装置１００等と同様の構造であるので側断面図以外の図示等を省略する。
【００５９】
位置調整装置４７０は、蒸発源装置１２０を搭載するステージ部４７０ａと、図中往復矢印の方向に伸縮して蒸発源装置１２０を中心軸ＣＸ方向について上下動させる昇降駆動部４７０ｂとを有する。つまり、位置調整装置４７０は、昇降駆動部４７０ｂにより、ステージ部４７０ａ上の蒸発源装置１２０を中心軸ＣＸ方向に移動可能とする。これにより、スクリーン基板１に対する成膜物質Ｗの射出位置が調整できる、即ちスクリーンの使用態様に対応させるべく投射光の投射角度に応じた多様な反射膜の形成が可能となる。
【００６０】
〔第６実施形態〕
図１７は、第６実施形態に係るスクリーンの製造装置について説明するための斜視図である。本実施形態に係る製造装置５００は、第１実施形態の製造装置１００等の変形例であり、チャンバ５３０の形状を除いて製造装置１００等と同様であるので斜視図以外の図示等を省略する。
【００６１】
チャンバ５３０のうち、蒸発源装置１２０の設置されない上部側は、図５のチャンバ１３０と同様に、円筒形状部分の側面である内壁面１３０ａを有するものとなっている。一方、蒸発源装置１２０の設置される下部側は、中心軸ＣＸを軸とする円錐形状ＣＳとなっている。より具体的には、チャンバ５３０は、スクリーン基板１の下端部ＵＢにおいても、成膜物質Ｗの射出軌道ＥＶが到達するように、スクリーン基板１の設置位置よりも下方側において円錐形状ＣＳとなっている。以上のように、チャンバ５３０の一部を円錐形状とすることにより、スクリーンの製造に必要でない空間を取り除くことで、チャンバ５３０の容積を小さくし、チャンバ内を真空状態に減圧することがより容易となる。
【００６２】
また、上記では、チャンバ５３０のうち、下部側を円錐形状ＣＳとしているが、チャンバ５３０の上部側においても、スクリーンの製造に必要でない空間を取り除くことが可能であり、スクリーン基板１の上方側に到達する成膜物質Ｗの射出軌道ＥＶに合わせて、チャンバ５３０の上部側を円錐形状にしてもよい。
【００６３】
以上、各実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、いずれもスクリーンの前面に形成される微細凹凸構造を多数の凹部２ａ、１０２ａにより構成しているが、これに限らず、例えば図１８に示すようなほぼ半球状の凸部２０２ａを多数設けることにより構成してもよい。なお、図２等の多数の凹部２ａ等に代えて図１８の凸部２０２ａを用いる場合、凸部２０２ａの略下側において反射膜ＲＳを形成させる構造となり、この際、残りの上側については、例えば光を吸収させるための吸収面を形成させる、あるいはスクリーン基板１で光を吸収させるように光を透過させるための透過面を形成させる構造とすればよい。
【００６４】
また、凹部２ａ、１０２ａや凸部２０２ａは、略半球状に限らず、例えば楕円球をにした形状等であってもよい。さらに、凹部と凸部とを組み合わせた構造を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】第１実施形態のスクリーンの全体的な使用状態を説明する図である。
【図２】スクリーンの表面構造の一例を示す正面図である。
【図３】スクリーンの表面構造の一例を示す側方断面図である。
【図４】スクリーンの表面構造の比較例の図である。
【図５】スクリーンの製造装置について説明するための斜視図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、スクリーンの製造装置の平面図及び側断面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、スクリーンの上方側及び下方側の側断面図である。
【図８】第２実施形態に係るスクリーンの正面図である。
【図９】スクリーンの一部を拡大した平面図である。
【図１０】スクリーンの一部を拡大した斜視図である。
【図１１】スクリーンの反射膜の状態を示す図である。
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）は、スクリーンの上方側及び下方側の側断面図である。
【図１３】第３実施形態に係るスクリーンの製造装置の平面図である。
【図１４】第３実施形態に係るスクリーンの製造装置の斜視図である。
【図１５】第４実施形態に係るスクリーンの製造装置の平面図である。
【図１６】第５実施形態に係るスクリーンの製造装置の側断面図である。
【図１７】第６実施形態に係るスクリーンの製造装置の斜視図である。
【図１８】スクリーンの表面構造についての変形例の図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０、１１０…スクリーン、 １、１０１、２０１、３０１…スクリーン基板、 ２ａ、１０２ａ…凹部、 ２、１０２…立体部群、 ＲＳ…反射膜、 １００、２００、３００、４００、５００…製造装置、 １２０…蒸発源装置、 １３０…チャンバ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前方のプロジェクタ等の投影装置からの投射光を反射して投影画像を映し出すスクリーンの製造方法及び製造装置、並びにスクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、投影画像を反射させる反射スクリーンとして、下方からの斜め投射して正面側で観察可能にするものであって、スクリーン基板上に同一形状の多数の凸状の単位形状部を２次元的に規則的に配置させるものが知られている（特許文献１参照）。このスクリーンは、各単位形状部の表面にプロジェクタ等の投影機からの投影位置に応じて部分的に投射光の反射面を形成することにより、上方からの外光を遮断して高コントラストでありながらも、高輝度なものとなっている。
【特許文献１】特開２００６−２１５１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、プロジェクタ等からの投射光は、点状の光源からの射出光に類似し、スクリーンに対して放射状に拡がって入射するのに対し、主に照明等による上方からの外光は、一般に線状または面状の光源からのものであり、スクリーン全体にある入射角度分布で平均的に入射する。従って、コントラストをさらに良くするには、以上のような投射光と外光とでスクリーンへの入射状態の違いに対応した反射面を有する必要があるが、このような反射面となる反射膜の形成は必ずしも容易ではない。また、上記のような反射面を有するサイズの大きなスクリーンを作成するために、スクリーン展開した状態で収容する装置を設計すると装置を大型化させることになる。
【０００４】
そこで、本発明は、外光の反射による影響を低減して投射光をコントラストのより改善された画像品質の安定した投影ができるスクリーンを提供するとともに、当該スクリーンを比較的省スペースで簡易に製造できるスクリーンの製造方法及びスクリーンの製造装置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】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係るスクリーンの製造方法は、（ａ）内部空間に円筒形状の内壁面を含むチャンバ内において、複数の立体部を前面側に有するスクリーン基板を内壁面に沿って設置する設置工程と、（ｂ）チャンバ内において円筒形状の略中心軸上に配置された材料源から、スクリーンの反射膜となる成膜物質を射出させてスクリーン基板上に堆積させる蒸着工程とを有する。ここで、材料源が円筒形状の略中心軸上に配置される場合については、材料源が円筒の中心軸上に配置される場合に加え、中心軸の近傍に配置される場合も該当する。また、それら双方に複数配置される場合も含まれる。なお、スクリーン基板の製法としては、例えば光吸収性のシート状の部材の一面をプレス加工することにより、多数の立体形状の形成されたスクリーン基板を得ることが考えられる。
【０００６】
上記スクリーンの製造方法では、スクリーン基板を円筒形状の内壁面に沿って設置し、当該円筒形状の略中心軸上に配置された材料源からスクリーン基板上に向けて成膜物質を射出させて堆積させる。以上により製造されるスクリーンは、スクリーン基板の前面側において複数の立体部により形成された表面に投射光と外光とでの入射状態の違いに対応した所望の状態の反射面を有し、スクリーン前面の中央部分に限らず、周辺部分等どの位置においても、ある入射角度分布で平均的に入射する外光を遮断でき、点状の光源から入射する投射光の反射効率をほとんど劣化させることがないので、コントラストの高い画像が形成されるものとなる。また、上記スクリーンの製造方法では、スクリーンを小さなチャンバ内に収めることができ、比較的省スペースで簡易にスクリーンを製造することができる。
【０００７】
また、本発明の具体的な態様によれば、設置工程において、円筒形状の円周方向をスクリーン基板の長手方向とする。この場合、横長のスクリーンについて、投射光と外光とを考慮した反射膜の形成が可能となる。
【０００８】
また、本発明の別の態様によれば、円筒形状の半径と材料源の位置とは、スクリーン前面に対する投射光の投射距離と投射角度とに対応して調整される。この場合、投射光の投射距離や投射角度といったスクリーンの使用態様に正確に対応させた反射膜の形成が可能である。
【０００９】
また、本発明の別の態様によれば、設置工程において、スクリーン基板を内壁面に固定する。この場合、成膜装置を簡単な構造とすることができる。また、所望の状態の反射膜を形成させるために、スクリーン基板を材料源に対して適した位置で安定した状態で支持することもできる。
【００１０】
また、本発明の別の態様によれば、設置工程において、スクリーン基板を内壁面に沿って移動可能に設置する。この場合、例えば反射膜の形成処理中にスクリーン基板を移動させることで、大面積のスクリーンの製造を省スペースで連続的に行うことができる。
【００１１】
また、本発明の別の態様によれば、成膜物質が、アルミニウム、銀及び誘電体のいずれかである。反射特性のよいスクリーンの作製が可能となる。
【００１２】
また、本発明の別の態様によれば、スクリーン上に形成された反射膜が、鏡面反射の特性を有する。この場合、製造されたスクリーンは、投射光をより強く反射させるものとなる。
【００１３】
また、本発明の別の態様によれば、蒸着工程において、成膜物質の成膜方法が、真空蒸着法、イオンアシスト法、スパッタ法のいずれかである。この場合、材料源から射出される成膜物質に高い指向性をもたせることができ、良好な反射特性を有する反射膜を所望の状態で形成させることができる。
【００１４】
また、本発明の別の態様によれば、（ａ）スクリーン基板が、複数の立体部を円弧上に並べることによってそれぞれ形成されるとともに並行して配列される複数の円弧状の列を前面側に有し、（ｂ）複数の円弧状の列が、スクリーン前面における投射光の入射方向に対して略直交する方向に延びる。ここで、立体部には、凹面を有するもの、凸面を有するもの、あるいはその双方が組み合わされたもののいずれも含まれる。この場合、製造されたスクリーンは、投射光と外光とでスクリーンへの入射状態の違いに対応した反射面を有し、スクリーン前面の中央部分に限らず、周辺部分等どの位置においても、ある入射角度分布で平均的に入射する外光を遮断して、点状の光源から入射する投射光の反射効率をほとんど劣化させることなく反射するので、コントラストの高い画像が形成されるものとなる。
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明に係るスクリーンの製造装置は、（ａ）内部空間に円筒形状の内壁面を含み、スクリーン基板を内壁面に沿って設置できるチャンバと、（ｂ）チャンバ内において円筒形状の略中心軸上に配置され、スクリーンの反射膜となる成膜物質を射出させてスクリーン基板上に堆積させる材料源とを有する。
【００１６】
上記スクリーンの製造装置では、チャンバが、スクリーン基板を円筒形状の内壁面に沿って設置できるものであり、比較的省スペースで簡易にスクリーンを製造できる。また、上記製造装置により製造されるスクリーンは、投射光と外光とでの入射状態の違いに対応した所望の状態の反射面を有し、スクリーン前面の中央部分に限らず、周辺部分等どの位置においても、ある入射角度分布で平均的に入射する外光を遮断でき、点状の光源から入射する投射光の反射効率をほとんど劣化させることがないので、コントラストの高い画像が形成されるものとなる。
【００１７】
また、本発明の具体的な態様によれば、スクリーンの製造装置が、スクリーン基板を円筒形状の円周方向を長手方向として設置するホルダをさらに備える。この場合、ホルダにより、所望の状態の反射膜を形成させるために、スクリーン基板を材料源に対して適した位置に安定した状態で支持することができる。また、この場合、横長のスクリーンについて、投射光と外光とを考慮した反射膜の形成が可能となる。
【００１８】
また、本発明の別の態様によれば、スクリーンの製造装置が、スクリーン基板を内壁面に沿って移動可能にするスクリーン基板移動装置をさらに備える。この場合、スクリーン基板移動装置が、例えば反射膜の形成処理中にスクリーン基板を移動させることで、大画面のスクリーンの製造を省スペースで連続的に行うことができる。
【００１９】
また、本発明の別の態様によれば、円筒形状の半径と材料源の位置とが、スクリーン前面に対する投射光の投射距離と投射角度とに対応して調整される。この場合、投射光の投射距離や投射角度といったスクリーンの使用態様に正確に対応させた反射膜の形成ができる。
【００２０】
また、本発明のさらに別の態様によれば、スクリーンの製造装置が、材料源の中心軸方向についての位置を調整する位置調整装置をさらに備える。この場合、スクリーンの使用態様に対応させた多様な反射膜の形成ができ、特に、投射光の投射角度に応じた調整が可能となる。
【００２１】
上記課題を解決するため、本発明に係るスクリーンは、（ａ）複数の立体部を円弧上に並べることによってそれぞれ形成されるとともに並行して配列される複数の円弧状の列を前面側に有するスクリーン基板と、（ｂ）複数の立体部の表面上にそれぞれ形成される複数の反射膜とを備え、（ｃ）複数の反射膜の境界が、スクリーン基板の基準面に対して平行で、かつ、投射光の投射距離と投射角度とに対応する位置にある基準線上の各点から、当該基準線に垂直な方向に沿ってスクリーン基板に投影をすることにより、スクリーン基板の表面に形成される影の輪郭に一致している。ここで、スクリーン基板の基準面とは、スクリーン基板に複数の立体部による凹凸を無視して平坦な面であると仮定した場合の仮想的な平面を意味する。
【００２２】
上記スクリーンでは、スクリーン基板の前面側が、複数の円弧状の列を有することにより、投射光のロスを抑えて高輝度に保って、より適切な状態で反射させるものとなる。この際、特に、複数の反射膜の境界が、スクリーン基板の基準面に対して平行である、もしくは、投射光の投射距離と投射角度とに対応する位置にある、基準線上の各点から、当該基準線に垂直な方向に沿ってスクリーン基板に投影をすることにより、スクリーン基板の表面に形成される影の輪郭に一致して形成されている。これにより、当該スクリーンは、投射光のロスを抑えながらも、外光を効率よく遮断してコントラストの高い画像が得られるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
〔第１実施形態〕
以下、本発明に係る第１実施形態のスクリーンについて図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態のスクリーン１０の全体的な使用状態を説明する図である。スクリーン１０は、図中水平方向即ちｘ方向を長手方向とし、垂直方向即ちｙ方向を短手方向とする横長の長方形状を有する。スクリーン１０は、その前側下方に設置された投影装置等からの投射光ＰＬを、スクリーン１０の主として前方に反射光として射出させる反射型スクリーンである。つまり、図１の場合、投影装置等に設けた投射レンズＰＯの投射光源点Ｓからの投射光ＰＬがスクリーン１０の前面１０ａに投射され、前面１０ａ上に設けた不図示の微細凹凸構造で前方に反射することにより、画像投影がなされる。ここで、投射光源点Ｓは、スクリーン１０に比較的近接した下方位置に設置されている。また、ここでは、図示のように、投射光ＰＬのスクリーン１０の中心位置Ｏに入射する光束軸ＡＸが入射角度αとなっており、投射光源点Ｓからスクリーン１０までの距離（即ち投射光源点Ｓからスクリーン１０の前面１０ａを含む平面に垂直に下ろして交差する点である交点Ｈまでの距離）が投射距離ｄとなっている状態で、下方から斜め上方に向けて投射されている。所謂フロント投射型の場合、スクリーン１０は、中心位置Ｏを基準として、上述した入射角度αや投射距離ｄによって定まる各位置での投射光ＰＬの入射角度に応じて、前面１０ａ上の微細凹凸構造についての光学的な設計がなされることが望ましい。特に、コントラストの向上のためには、前面１０ａにおいて、投射光ＰＬは的確に前方に反射される一方、主に上方からの外光ＯＬはなるべく前方に反射されない構造となっていることが望ましい。
【００２４】
図２及び図３は、本実施形態に係るスクリーン１０の表面構造の一例を模式的に示した正面図及び側方断面図である。なお、図２及び図３は、スクリーン１０全体のうちの一部について示すものである。
【００２５】
このスクリーン１０は、光吸収性材料により形成されるスクリーン基板１と、多数の反射膜ＲＳとを備える。スクリーン基板１には、スクリーン前面側の表面を構成するスクリーン下地面１ａに多数の立体部である凹部２ａが形成されている。スクリーン基板１は、光吸収性材料により形成されており外光ＯＬによる不要光を吸収する。多数の凹部２ａは、それぞれ略半球状の外形を有し、スクリーン１０の前面１０ａ側において、後に詳述する規則性をもって密に配列される。投射光ＰＬの反射面となる多数の反射膜ＲＳは、多数の凹部２ａの上側の表面上において略水平方向即ちｘ方向に境界線を有するようにそれぞれ形成されており、投影装置等からの投射光ＰＬを必要な方向に反射し、かつ、上方からの外光ＯＬの反射は抑制できる形状となっている。従って、略半球状の各凹部２ａは、上側に反射膜ＲＳが形成され光の反射面として機能する領域を有し、下側にスクリーン下地面１ａが露出して光の吸収面として機能する領域を有する状態となっている。なお、スクリーン基板１上において、各凹部２ａ間には、光の吸収面として機能する平坦部分３が残っている。
【００２６】
スクリーン基板１上の各凹部２ａは、図２に示すように、中心位置Ｏを通って上下方向即ちｙ方向に延びる鉛直軸ＬＸを中心軸として左右対称で上側に凸の円弧状の列を上下に多数並べるような分布で、２次元的に配列されている。つまり、各円弧ＡＣ上に並ぶ多数の凹部２ａは、数珠状に連なって延びる１つの立体部群２を形成しており、立体部群２は、上下方向即ち図中ｙ方向に並行して多数列設けられている。また、ここで、１つの立体部群２において隣り合う凹部２ａは等間隔に近接した状態で密に配列されており、ｙ方向に隣り合う立体部群２も、近接した状態で密に配列されている。以上のように、ｙ方向に多数列設けられた立体部群２は、スクリーン１０の前面１０ａにおいて全体的に密に形成されている。なお、図２及び図３は、既述のように、いずれも模式的な図であり、実際の各凹部２ａの径は、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍ程度のものとなっており、スクリーン１０のサイズによっては、前面１０ａ上に億単位の個数の凹部２ａが形成されている。
【００２７】
以下、スクリーン１０の表面における立体部である凹部２ａの配列と投射光ＰＬとの関係について詳しく説明する。既に説明したように、多数の凹部２ａは、スクリーン１０の中心位置Ｏでの投射光ＰＬの入射角度αを基準として円弧状に並べられ複数の立体部群２を形成している。各立体部群２を配置する円弧ＡＣの曲率は、それぞれ投射光ＰＬの入射角度に応じて定まっている。より具体的に説明すると、例えば、複数の立体部群２のうち、中心位置Ｏを通る立体部群２は、スクリーン１０の中心位置Ｏから交点Ｈまでの距離を曲率半径とする円弧ＡＣ上に多数の凹部２ａを並べたものである。この場合、中心位置Ｏを通る立体部群２を形成する各凹部２ａには、いずれも投射光ＰＬが基準となる入射角度αで入射するものとなる。また、各凹部２ａにおいて、投射光ＰＬは、入射方向が立体部群２のなす円弧ＡＣの接線に対して垂直な状態となる。また、中心位置Ｏを通らない残りの立体部群２についても、同様に各凹部２ａを交点Ｈを中心として円弧状に並べて構成されている。以上のように、このスクリーン１０は、各立体部群２を構成するいずれの凹部２ａに入射する投射光ＰＬも、入射方向が立体部群２のなす円弧ＡＣの接線に対して垂直な状態となっている。
【００２８】
上記では、隣り合う凹部２ａは等間隔に近接した状態で密に配列したものとなっているが、複数の円弧ＡＣに並ぶ１つの立体部群２ごとに凹部２ａの配列密度や凹部２ａの深さまたは曲率等の形状を調整することで、投射光ＰＬに合わせた反射特性を得ることができる。つまり、この場合、複数の円弧ＡＣに並ぶ１つの立体部群２内での凹部２ａの配列状態や深さまたは曲率等の形状を揃えることにより、各立体部群２での表面の形状をそれぞれ入射する投射光ＰＬの入射角度に対応させたものとすることができる。なお、本実施形態では、各立体部群２を構成する凹部２ａの密度を一致させ、深さ等を入射角度αに応じて異なるものとしている。
【００２９】
以下、反射膜ＲＳの形状について説明する。上述のように、プロジェクタ等からの投射光ＰＬは、点状の光源として投射光源点Ｓから射出され、スクリーン１０に対して放射状に拡がるのに対し、上方からの外光ＯＬは、主に照明等によるものが多く、スクリーン１０の全体にある入射角度分布で平均的に入射する。このような光の入射方向についての性質の違いから、例えば、比較例として図４に示すように、反射膜の形成について、平面状に拡げたスクリーン基板１に反射性塗料を投射光源点Ｓから吹き付けるといった投射光ＰＬの反射効率をよくすることのみを優先した反射膜ＲＳの形成を行うと、スクリーン前面の中央部分では外光ＯＬの反射を効率的に防ぐものの、スクリーン前面の周辺部では、投射光ＰＬとともに外光ＯＬも反射してしまうことになる可能性がある。
これに対して、図２に示すように、スクリーン１０では、円弧ＡＣ上の位置に関係なく反射膜ＲＳの境界が略水平方向となるようにしている。これにより、投射光ＰＬの反射率を確保することと、コントラストをさらに良くするために外光ＯＬの反射を抑えることとのバランスを考慮したものとなっている。
【００３０】
次に、上述したスクリーン１０の製造方法について説明する。まず、スクリーン１０のうち、スクリーン基板１の作製について説明する。スクリーン基板１は、例えば光吸収性を有する黒色のPET（ポリエチレンテレフタレート）やポリ塩化ビニル等を原材料とするシート状の部材の表面に多数の凹部２ａとなる凹面を形成することにより作製される。例えば、当該シート状の部材の表面に光吸収性を有するＵＶ硬化樹脂を塗布する、あるいは、当該シート状の部材の表面を加熱して軟化させた後、多数の凹部２ａに対応する凸形状を有するガラス型で当該箇所をプレス加工する。以上により、スクリーン基板１が作製される。
【００３１】
本実施形態では、以上のようにして作製されたスクリーン基板１の表面に、円筒形状の内壁面を有するスクリーンの製造装置を用いることにより、上述した形状の反射膜ＲＳを有するスクリーン１０を製造する。
【００３２】
以下、スクリーンの反射膜部分についての製造方法の一例について説明する。図５、図６（Ａ）及び６（Ｂ）は、本実施形態に係るスクリーンの製造装置１００について説明するための斜視図、平面図及び側断面図である。製造装置１００は、例えば抵抗加熱により成膜材料を蒸発させて真空蒸着による成膜を行う真空蒸着装置である。製造装置１００は、材料源となる蒸発源装置１２０と、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる真空容器であるチャンバ１３０と、チャンバ１３０内を真空の状態にするための排気系であり、例えばロータリポンプ等で構成される真空ポンプ１４０と、各部を統括して装置全体の制御を行う制御装置１５０とを備える。
【００３３】
製造装置１００は、所定半径の円筒形状を有しており、チャンバ１３０により形成される内部空間ＩＳも円筒形状となっている。蒸発源装置１２０は、当該円筒形状の中心軸ＣＸ上に位置する。蒸発源装置１２０は、ボート上に成膜物質Ｗをマウントし、制御装置１５０から供給される電力を用いた抵抗加熱等により成膜物質Ｗを加熱して蒸発させることで成膜を行う。なお、ここでは、成膜物質Ｗの一例としてアルミニウムを用いている。チャンバ１３０は、内部空間ＩＳ中に、中心軸ＣＸ、半径Ｒの円筒形状部分の側面である内壁面１３０ａを有する。半径Ｒと中心軸ＣＸ上の蒸発源装置１２０の位置とは、図１等のスクリーン１０の使用態様に応じて定められている。
【００３４】
図５等に示すように、スクリーン基板１は、この内壁面１３０ａに沿って設置される（設置工程）。より具体的に説明すると、まず、スクリーン基板１は、図５に示すように、内壁面１３０ａに沿って筒状に配置されており、スクリーン基板１の長手方向（スクリーン１０の長手方向に相当）が当該円筒形状の円周方向となっている。また、図６（Ａ）及び６（Ｂ）に示すように、スクリーン基板１は、ホルダＨＤにより内壁面１３０ａに沿ってスクリーン１０の使用態様に応じた高さ位置で固定されている。なお、ホルダＨＤは、図５に示すスクリーン基板１のうち有効領域ＶＤ外の周辺部分である余白部分ＭＰのみに接触している。余白部分ＭＰは、成膜処理の後、必要に応じてカットされる。
【００３５】
以下、製造装置１００の動作について説明する。まず、真空ポンプ１４０の排気口１４０ａから排気がなされ、チャンバ１３０内部が所定値以下（例えば１０−３Ｐａ以下）の真空状態になる。次に、蒸発源装置１２０により成膜物質Ｗを加熱して、蒸発させる。チャンバ１３０内は、所望の真空状態となっているため、成膜物質Ｗの射出軌道ＥＶは、図５等に矢印で示すように蒸発源装置１２０から放射状に射出するものとなり、スクリーン基板１上に堆積する（蒸着工程）。これにより、スクリーン基板１上に成膜物質Ｗによる反射膜が形成され、スクリーン１０が製造される。
【００３６】
スクリーン１０の製造の際、図６（Ａ）に示すように平面視した場合において、蒸発源装置１２０は、円筒形状の中心部に位置し、スクリーン基板１は、１つの円周上に位置する。また、図６（Ｂ）に矢印で示されるように、成膜物質Ｗの射出軌道ＥＶはスクリーン基板１に対して対称なものとなっている。つまり、スクリーン基板１上において、上下の短手方向（スクリーン１０の短手方向に相当）については、いずれも等しい状態で成膜がなされるものとなる。これにより、図２及び図３に示した反射膜ＲＳの形成が可能となる。つまり、多数の凹部２ａの上側の表面上において略水平方向即ちｘ方向に境界線を有するように反射膜ＲＳを形成することができる。これにより、反射膜ＲＳを外光ＯＬの反射を抑制できる形状にすることができる。
【００３７】
また、既述のように、チャンバ１３０内において、円筒形状の半径Ｒと中心軸ＣＸ上の蒸発源装置１２０の位置とは、図１等のスクリーン１０の使用態様に応じて正確に定められている。より具体的には、半径Ｒの値は、図１等に示す投射光ＰＬの投射距離ｄと対応し、蒸発源装置１２０の位置は、投射光ＰＬの投射光源点Ｓに対応して調整されている。つまり、成膜物質Ｗの射出軌道ＥＶの方向は、投射光ＰＬの方向を考慮したものとなっている。以上により、投射光源点Ｓに対応して円弧ＡＣ上に配列される凹部２ａの表面に形成される反射膜ＲＳは、スクリーン１０の使用態様に対応したものとなっており、投影装置等からの投射光ＰＬの反射効率の劣化を防ぐべく考慮された形状になっている。
【００３８】
なお、上記の場合、成膜物質Ｗにより、図２の多数の凹部２ａ間に存在する平坦部分３にも反射膜が形成される。この平坦部分３における処理については、例えば、スクリーン１０の反射膜ＲＳの形成後、ローラ等を利用して光吸収剤を前面１０ａに印刷することにより、多数の凹部２ａ内に入り込むことなく平坦部分３のみに光吸収材を塗布することができる。また、成膜物質Ｗによる成膜を行う前に、ローラ等を用いて平坦部分３上にレジストによるマスクを形成し、反射膜ＲＳの蒸着後にマスク部分をエッチングして平坦部分３上に形成された蒸着膜とともに除去してもよい。
【００３９】
また、以上によって形成されるスクリーン１０では、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、投射光ＰＬは、スクリーン１０の上方側の入射角度α１が下方側の入射角度α２より大きく、これに伴って、反射膜の形成される面積も上方側が小さく、下方側が大きくなっている。つまり、より外光ＯＬの影響を受けやすい上方側において外光ＯＬを前方に反射し難いものとなっている。
【００４０】
以上において、成膜物質Ｗとしてアルミニウムを用いているが、アルミニウムの他にも、例えば銀や種々の誘電体等を用いることも可能である。なお、誘電体を用いる場合、蒸発源装置１２０として、例えば複数種類の蒸発源を備えるものを用いればよい。
【００４１】
また、上記では成膜物質Ｗの成膜方法の一例として、真空蒸着法を用いているが、この他にも、例えばイオンアシスト法、スパッタ法等によって成膜を行うことも可能である。
【００４２】
また、上記では蒸発源装置１２０を中心軸ＣＸ上に設置するものとしているが、設置位置は、中心軸ＣＸ上だけでなくその近傍にあってもよく、また、蒸発源装置１２０を中心軸ＣＸ上またはその近傍に複数配置してもよい。
【００４３】
また、上記では、チャンバ１３０の内壁面１３０ａをにスクリーン基板１を設置するための内壁面として用いているが、当該内壁面は、チャンバ１３０内に別途設けてもよい。
【００４４】
〔第２実施形態〕
図８は、第２実施形態に係るスクリーンの正面図であり、図９は、図８に示すスクリーン１１０の一部を拡大した図である。つまり、図９は、図８中におけるスクリーン１１０の右下に位置する領域ＰＤについて示す図である。また、図１０は、スクリーンの表面形状を示す斜視図である。本実施形態に係るスクリーン１１０は、図１等のスクリーン１０と同様に、多数の凹部１０２ａを円弧状に配列して、複数の立体部群１０２を形成している。特に、本スクリーン１１０では、図９において破線で示す設計上の仮想的な円ＣＲに対応して半球状の凹面を有する凹部１０２ａが形成されるが、円ＣＲは１つの立体部群１０２において重なり合い、さらに、立体部群１０２間でも重なり合うように配列している。つまり、１つの立体部群１０２内での凹部１０２ａ間の配列密度は、円ＣＲの直径の逆数より大きく、立体部群１０２間の配列密度も仮想的な凹面ＣＦの直径の逆数より大きくなっている。従って、図９及び図１０に示すように、各凹部１０２は、それぞれ正面視六角形であり、かつ、半球状の凹面を有する形状となっている。なお、本実施形態のスクリーン１１０の場合、図２等に示すスクリーン１０と異なり、多数の凹部１０２ａ間には平坦部分が生じることはない。
【００４５】
ここで、スクリーン１１０の製造方法については、図１等に示すスクリーン１０と略同様である。つまり、まず、光吸収性のシート状の部材に表面においてプレス加工により多数の凹部１０２ａを形成することで、スクリーン基板１０１が作製される。次に、製造装置１００によりスクリーン基板１０１上に反射膜ＲＳが形成される。以上により、スクリーン１１０が作製される。なお、上述のように、凹部１０２ａ間には平坦部分が生じないので、反射膜ＲＳの形成後に光吸収材を塗布する等のコート処理は必要ない。
【００４６】
スクリーン１１０の作製において、スクリーン１０の作製のときと同様に、成膜物質Ｗの射出軌道ＥＶは、図５等に矢印で示すように蒸発源装置１２０から放射状に射出するものとなる。従って、図８のようにスクリーン１１０を平面状に展開した場合、スクリーン１１０の成膜に対応する仮想的な射出軌道ＥＶは、図中破線矢印で示すようなものとなる。より具体的に説明すると、まず、スクリーン１１０上に形成された多数の凹部１０２を無視して平坦な面であると仮定した場合の仮想的な平面（基準面）に対して平行で、かつ、図１等の投射光ＰＬの投射光源点Ｓ（図５の場合、蒸発源装置１２０の位置に相当する。）に対応する点を通る直線を基準線ＳＬとする。仮想的な射出軌道ＥＶは、この基準線ＳＬの各点から、当該基準線に垂直な方向に沿ってスクリーン１１０に射出されるものに等しく、スクリーン１１０の反射膜ＲＳは、仮想的な射出軌道ＥＶから射出される成膜物質Ｗによって形成されたものと等しい状態で形成されていることになる。
【００４７】
本スクリーン１１０の場合、各凹部１０２ａは、上述したように図９の正面図及び図１０の斜視図に示すような形状を有している。これにより、反射膜ＲＳは、下方に隣接する凹部１０２ａとの境界の影響を受けて形成されるものとなり、例えば、図１１に示すように反射膜ＲＳの境界線ＢＬが形成される。なお、図１１は、図９に対応し、スクリーン１１０の右下部分での状態を示している。この場合、境界線ＢＬは、スクリーン基板の表面に形成されている各凹部１０２ａのエッジＥＧの影の輪郭に一致したものとなっている。つまり、例えば図１１において破線矢印で示す射出軌道ＥＶに応じて、１つの凹部１０２ａの有する頂点Ｐに対応する点が、他の凹部１０２ａ上の反射膜ＲＳの境界線ＢＬ上の頂点Ｐ´として形成されている。同様にして、１つの凹部１０２ａのエッジＥＧの影の輪郭に一致して他の凹部１０２ａ上の反射膜ＲＳの境界線ＢＬが形成されている。なお、境界線ＢＬの形状は、スクリーン１１０上の位置に応じて即ち各位置での凹部１０２ａと射出軌道ＥＶとの関係に応じて異なるものとなる。図９に対応している図１１の場合、頂点Ｐの影として、頂点Ｐ´が図中左上の部分に映っているが、場所によっては、頂点Ｐのような影が発生しないこともあり、略水平方向即ちｘ方向に延びる境界線が形成されることもある。
【００４８】
また、本実施形態のスクリーン１１０の場合においても、図２等に示すスクリーン１０の場合と同様に、形成される反射膜ＲＳの面積は、スクリーン１１０の上方と下方とで異なるものとなっている。図１２（Ａ）及び１２（Ｂ）は、スクリーン１１０の上方側及び下方側についての側断面図である。スクリーン１１０の場合も、全般に、図７（Ａ）及び７（Ｂ）に示したスクリーン１０の場合と同様に、投射光ＰＬについて、上方側の入射角度α１が下方側の入射角度α２より大きく、これに伴って、反射膜ＲＳの形成されている面積も上方側が小さく、下方側が大きくなっている。但し、既述のように、反射膜ＲＳの境界線ＢＬは、エッジＥＧの影の輪郭に一致しており、例えば凹部１０２ａの有する頂点Ｐがあるところでは、頂点Ｐに対応する頂点Ｐ´が反射膜ＲＳの下端となっている。
【００４９】
以上のように、本実施形態の場合、半球状の凹面を重なり合うようにして多数の凹部１０２ａを形成している。これにより、スクリーン１１０の前面には平坦面が存在しない。従って、より効率的に投射光ＰＬを反射させることができる。一方、反射膜ＲＳについては、スクリーン１０の場合と同様に形成させているので、外光ＯＬの反射を抑制できる形状を有するものとすることができる。
【００５０】
なお、上記においても、図５等に示す蒸発源装置１２０の設置位置は、中心軸ＣＸ上に限らず、その近傍であってもよい。この場合、図８において、基準線ＳＬは、基準面に対する間隔を一定範囲内に保つが、正確には平行でないものとなる。
【００５１】
〔第３実施形態〕
図１３及び図１４は、第３実施形態に係るスクリーンの製造装置について説明するための平面図及び斜視図である。本実施形態に係る製造装置２００は、第１実施形態の製造装置１００の変形例であり、帯状のスクリーン基板２０１を内壁面１３０ａに沿って移動可能にするスクリーン基板移動装置２６０をさらに備える。また、製造装置２００は、スクリーン基板２０１を内壁面１３０ａに沿って略等間隔に配置される複数のガイド部材２７０を備える。なお、製造装置２００の構造は、スクリーン基板移動装置２６０等を有することを除いて、第１実施形態の製造装置１００と同様であるので平面図及び斜視図以外の図示等を省略する。また、帯状のスクリーン基板２０１は、スクリーン基板１等の１つ分または複数分に相当し、製造装置２００の円周方向を長手方向としている。なお、図１４では、スクリーン基板移動装置２６０を省略している。
【００５２】
図１３に示すように、スクリーン基板移動装置２６０は、スクリーン基板２０１をチャンバ１３０内へ挿入するための一対のローラ及びアクチュエータで構成される挿入ローラ部２６０ａと、スクリーン基板２０１をチャンバ１３０外へ送出するための一対のローラ及びアクチュエータで構成される送出ローラ部２６０ｂと、チャンバ１３０内部の真空を破ることなく各ローラ部２６０ａ、２６０ｂでのスクリーン基板２０１を出し入れさせるために各ローラ部２６０ａ、２６０ｂを囲むように取り付けられた一対の真空ゲート２６０ｃ、２６０ｄとを有する。なお、各ローラ部２６０ａ、２６０ｂを駆動させるためのモータ等は図示を省略している。スクリーン基板移動装置２６０は、各ローラ部２６０ａ、２６０ｂと一対の真空ゲート２６０ｃ、２６０ｄとを有することにより、真空を破ることなくスクリーン基板２０１をチャンバ１３０内で移動させることができる。複数のガイド部材２７０は、スクリーン基板移動装置２６０によるスクリーン基板２０１の移動動作に伴って自転することにより、スクリーン基板２０１を内壁面１３０ａに沿って移動させるとともに、スクリーン基板２０１を設置箇所で固定させるホルダとして機能する。なお、スクリーン基板２０１は、例えば内壁面１３０ａに沿ってレール状に設けられる不図示のガイド等により内壁面１３０ａから離れることなく移動する。また、図１４に示すように、複数のガイド部材２７０は、スクリーン基板２０１の余白部分ＭＰのみに接触している。
【００５３】
以下、製造装置２００の動作について説明する。まず、挿入ローラ部２６０ａからスクリーン基板２０１の先端をチャンバ１３０内に挿入し、ガイド部材２７０に沿ってスクリーン基板２０１を取り付ける。さらに、スクリーン基板２０１の先端を送出ローラ部２６０ｂから送出し、スクリーン基板２０１の前面に形成されている微細な凹凸構造によるパターン上に成膜物質が蒸着可能となる所定の位置で固定する。ここで、複数のガイド部材２７０は、自転可能であり、スクリーン基板２０１を内壁面１３０ａに沿って移動させるとともに、スクリーン基板２０１を内壁面１３０ａの所定の位置に固定するためのホルダとして機能する。以上のようにして、スクリーン基板２０１が内壁面１３０ａに沿って初期位置に設置された状態となった後、製造装置１００と同様に、チャンバ１３０内が真空状態に減圧され、蒸発源装置１２０により反射膜ＲＳの形成がなされる。
【００５４】
本実施形態の場合、スクリーン基板２０１は、スクリーン基板移動装置２６０により内壁面１３０ａに沿って矢印に示す方向に移動可能となっている。従って、製造装置２００は、一旦真空状態を形成すれば、真空を破ることなくスクリーン基板２０１を移動させることができるので、スクリーンの製造を連続的に行うことができる。これにより、スクリーンの長手方向が内壁面１３０ａの円周よりも長い場合にもスクリーンの製造ができ、また、複数枚のスクリーンを連続して製造することもできる。
【００５５】
〔第４実施形態〕
図１５は、第４実施形態に係るスクリーンの製造装置について説明するための平面図である。本実施形態に係る製造装置３００は、第３実施形態の製造装置２００の変形例であり、チャンバ１３０内部に納められた帯状のスクリーン基板３０１を内壁面１３０ａに沿って移動可能にするスクリーン基板移動装置３６０を備える。なお、製造装置３００は、スクリーン基板移動装置３６０をチャンバ１３０内部に有する構造であることを除いて、製造装置２００等と同様の構造であるので平面図以外の図示等を省略する。また、帯状のスクリーン基板３０１も、スクリーン基板２０１と同様のものである。
【００５６】
スクリーン基板移動装置３６０は、帯状のスクリーン基板３０１を送出する送出機構３６０ａと、スクリーン基板３０１を巻き取る巻取機構３６０ｂとを有する。送出機構３６０ａは、スクリーン基板３０１の巻きつけられている送り軸３６１ａと、送り軸３６１ａに巻きつけられたスクリーン基板３０１をチャンバ１３０の内壁面１３０ａへ送り出すための送り出しローラ３６１ｂとを有する。また、送出機構３６０ａは、スクリーン基板３０１を巻き取るための巻取り軸３６２ａと、巻取り軸３６２ａにスクリーン基板３０１を導くための巻取りロール３６２ｂとを有する。なお、各機構３６０ａ、３６０ｂに取り付けられるモータ等は図示を省略している。
【００５７】
製造装置３００は、製造装置２００と同様の動作をする。つまり、複数のガイド部材２７０により、スクリーン基板３０１の初期位置を確定させた後、蒸発源装置１２０により反射膜ＲＳの形成がなされる。この場合、スクリーン基板３０１は、内壁面１３０ａに沿って矢印に示す方向に移動可能となる。従って、製造装置３００は、一旦真空状態を形成すれば、真空を破ることなくスクリーン基板３０１を移動させることができるので、スクリーンの製造を連続的に行うことができる。なお、チャンバ１３０内には、隔壁ＷＬが設けられている。これにより、帯状のスクリーン基板３０１のうち、成膜される前の部分及び成膜された後の部分に余剰の成膜物質Ｗが付着することを防止している。
【００５８】
〔第５実施形態〕
図１６は、第５実施形態に係るスクリーンの製造装置について説明するための側断面図である。本実施形態に係る製造装置４００は、第１実施形態の製造装置１００等の変形例であり、蒸発源装置１２０の位置を調整する位置調整装置４７０をさらに備える。なお、製造装置４００は、位置調整装置４７０をチャンバ１３０内部に有する構造であることを除いて、製造装置１００等と同様の構造であるので側断面図以外の図示等を省略する。
【００５９】
位置調整装置４７０は、蒸発源装置１２０を搭載するステージ部４７０ａと、図中往復矢印の方向に伸縮して蒸発源装置１２０を中心軸ＣＸ方向について上下動させる昇降駆動部４７０ｂとを有する。つまり、位置調整装置４７０は、昇降駆動部４７０ｂにより、ステージ部４７０ａ上の蒸発源装置１２０を中心軸ＣＸ方向に移動可能とする。これにより、スクリーン基板１に対する成膜物質Ｗの射出位置が調整できる、即ちスクリーンの使用態様に対応させるべく投射光の投射角度に応じた多様な反射膜の形成が可能となる。
【００６０】
〔第６実施形態〕
図１７は、第６実施形態に係るスクリーンの製造装置について説明するための斜視図である。本実施形態に係る製造装置５００は、第１実施形態の製造装置１００等の変形例であり、チャンバ５３０の形状を除いて製造装置１００等と同様であるので斜視図以外の図示等を省略する。
【００６１】
チャンバ５３０のうち、蒸発源装置１２０の設置されない上部側は、図５のチャンバ１３０と同様に、円筒形状部分の側面である内壁面１３０ａを有するものとなっている。一方、蒸発源装置１２０の設置される下部側は、中心軸ＣＸを軸とする円錐形状ＣＳとなっている。より具体的には、チャンバ５３０は、スクリーン基板１の下端部ＵＢにおいても、成膜物質Ｗの射出軌道ＥＶが到達するように、スクリーン基板１の設置位置よりも下方側において円錐形状ＣＳとなっている。以上のように、チャンバ５３０の一部を円錐形状とすることにより、スクリーンの製造に必要でない空間を取り除くことで、チャンバ５３０の容積を小さくし、チャンバ内を真空状態に減圧することがより容易となる。
【００６２】
また、上記では、チャンバ５３０のうち、下部側を円錐形状ＣＳとしているが、チャンバ５３０の上部側においても、スクリーンの製造に必要でない空間を取り除くことが可能であり、スクリーン基板１の上方側に到達する成膜物質Ｗの射出軌道ＥＶに合わせて、チャンバ５３０の上部側を円錐形状にしてもよい。
【００６３】
以上、各実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、いずれもスクリーンの前面に形成される微細凹凸構造を多数の凹部２ａ、１０２ａにより構成しているが、これに限らず、例えば図１８に示すようなほぼ半球状の凸部２０２ａを多数設けることにより構成してもよい。なお、図２等の多数の凹部２ａ等に代えて図１８の凸部２０２ａを用いる場合、凸部２０２ａの略下側において反射膜ＲＳを形成させる構造となり、この際、残りの上側については、例えば光を吸収させるための吸収面を形成させる、あるいはスクリーン基板１で光を吸収させるように光を透過させるための透過面を形成させる構造とすればよい。
【００６４】
また、凹部２ａ、１０２ａや凸部２０２ａは、略半球状に限らず、例えば楕円球をにした形状等であってもよい。さらに、凹部と凸部とを組み合わせた構造を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】第１実施形態のスクリーンの全体的な使用状態を説明する図である。
【図２】スクリーンの表面構造の一例を示す正面図である。
【図３】スクリーンの表面構造の一例を示す側方断面図である。
【図４】スクリーンの表面構造の比較例の図である。
【図５】スクリーンの製造装置について説明するための斜視図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、スクリーンの製造装置の平面図及び側断面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、スクリーンの上方側及び下方側の側断面図である。
【図８】第２実施形態に係るスクリーンの正面図である。
【図９】スクリーンの一部を拡大した平面図である。
【図１０】スクリーンの一部を拡大した斜視図である。
【図１１】スクリーンの反射膜の状態を示す図である。
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）は、スクリーンの上方側及び下方側の側断面図である。
【図１３】第３実施形態に係るスクリーンの製造装置の平面図である。
【図１４】第３実施形態に係るスクリーンの製造装置の斜視図である。
【図１５】第４実施形態に係るスクリーンの製造装置の平面図である。
【図１６】第５実施形態に係るスクリーンの製造装置の側断面図である。
【図１７】第６実施形態に係るスクリーンの製造装置の斜視図である。
【図１８】スクリーンの表面構造についての変形例の図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０、１１０…スクリーン、 １、１０１、２０１、３０１…スクリーン基板、 ２ａ、１０２ａ…凹部、 ２、１０２…立体部群、 ＲＳ…反射膜、 １００、２００、３００、４００、５００…製造装置、 １２０…蒸発源装置、 １３０…チャンバ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間に円筒形状の内壁面を含むチャンバ内において、複数の立体部を前面側に有するスクリーン基板を前記内壁面に沿って設置する設置工程と、
前記チャンバ内において前記円筒形状の略中心軸上に配置された材料源から、スクリーンの反射膜となる成膜物質を射出させて前記スクリーン基板上に堆積させる蒸着工程と
を有するスクリーンの製造方法。
【請求項２】
前記設置工程において、前記円筒形状の円周方向を前記スクリーン基板の長手方向とする、請求項１記載のスクリーンの製造方法。
【請求項３】
前記円筒形状の半径と前記材料源の位置とは、前記スクリーン前面に対する投射光の投射距離と投射角度とに対応して調整される、請求項１及び請求項２のいずれか一項記載のスクリーンの製造方法。
【請求項４】
前記設置工程において、前記スクリーン基板を前記内壁面に固定する、請求項１から請求項３までのいずれか一項記載のスクリーンの製造方法。
【請求項５】
前記設置工程において、前記スクリーン基板を前記内壁面に沿って移動可能に設置する、請求項１から請求項４までのいずれか一項記載のスクリーンの製造方法。
【請求項６】
前記成膜物質は、アルミニウム、銀及び誘電体のいずれかである、請求項１から請求項５までのいずれか一項記載のスクリーンの製造方法。
【請求項７】
前記スクリーン上に形成された前記反射膜は、鏡面反射の特性を有する、請求項１から請求項６までのいずれか一項記載のスクリーンの製造方法。
【請求項８】
前記蒸着工程において、前記成膜物質の成膜方法は、真空蒸着法、イオンアシスト法、スパッタ法のいずれかである、請求項１から請求項７までのいずれか一項記載のスクリーンの製造方法。
【請求項９】
前記スクリーン基板は、前記複数の立体部を円弧上に並べることによってそれぞれ形成されるとともに並行して配列される複数の円弧状の列を前面側に有し、前記複数の円弧状の列は、スクリーン前面における投射光の入射方向に対して略直交する方向に延びる、請求項１から請求項８までのいずれか一項記載のスクリーンの製造方法。
【請求項１０】
内部空間に円筒形状の内壁面を含み、スクリーン基板を前記内壁面に沿って設置できるチャンバと、
前記チャンバ内において前記円筒形状の略中心軸上に配置され、スクリーンの反射膜となる成膜物質を射出させて前記スクリーン基板上に堆積させる材料源と
を有するスクリーンの製造装置。
【請求項１１】
前記スクリーン基板を前記円筒形状の円周方向を長手方向として設置するホルダをさらに備える、請求項１０記載のスクリーンの製造装置。
【請求項１２】
前記スクリーン基板を前記内壁面に沿って移動可能にするスクリーン基板移動装置をさらに備える、請求項１０及び請求項１１のいずれか一項記載のスクリーンの製造装置。
【請求項１３】
前記円筒形状の半径と前記材料源の位置とは、スクリーン前面に対する投射光の投射距離と投射角度とに対応して調整される、請求項１０から請求項１２までのいずれか一項記載のスクリーンの製造装置。
【請求項１４】
前記材料源の前記中心軸方向についての位置を調整する位置調整装置をさらに備える請求項１３記載のスクリーンの製造装置。
【請求項１５】
複数の立体部を円弧上に並べることによってそれぞれ形成されるとともに並行して配列される複数の円弧状の列を前面側に有するスクリーン基板と、
前記複数の立体部の表面上にそれぞれ形成される複数の反射膜と
を備え、
前記複数の反射膜の境界は、前記スクリーン基板の基準面に対して平行である、もしくは、投射光の投射距離と投射角度とに対応する位置にある基準線上の各点から、当該基準線に垂直な方向に沿って前記スクリーン基板に投影をすることにより、前記スクリーン基板の表面に形成される影の輪郭に一致している、スクリーン。
【請求項１】
内部空間に円筒形状の内壁面を含むチャンバ内において、複数の立体部を前面側に有するスクリーン基板を前記内壁面に沿って設置する設置工程と、
前記チャンバ内において前記円筒形状の略中心軸上に配置された材料源から、スクリーンの反射膜となる成膜物質を射出させて前記スクリーン基板上に堆積させる蒸着工程と
を有するスクリーンの製造方法。
【請求項２】
前記設置工程において、前記円筒形状の円周方向を前記スクリーン基板の長手方向とする、請求項１記載のスクリーンの製造方法。
【請求項３】
前記円筒形状の半径と前記材料源の位置とは、前記スクリーン前面に対する投射光の投射距離と投射角度とに対応して調整される、請求項１及び請求項２のいずれか一項記載のスクリーンの製造方法。
【請求項４】
前記設置工程において、前記スクリーン基板を前記内壁面に固定する、請求項１から請求項３までのいずれか一項記載のスクリーンの製造方法。
【請求項５】
前記設置工程において、前記スクリーン基板を前記内壁面に沿って移動可能に設置する、請求項１から請求項４までのいずれか一項記載のスクリーンの製造方法。
【請求項６】
前記成膜物質は、アルミニウム、銀及び誘電体のいずれかである、請求項１から請求項５までのいずれか一項記載のスクリーンの製造方法。
【請求項７】
前記スクリーン上に形成された前記反射膜は、鏡面反射の特性を有する、請求項１から請求項６までのいずれか一項記載のスクリーンの製造方法。
【請求項８】
前記蒸着工程において、前記成膜物質の成膜方法は、真空蒸着法、イオンアシスト法、スパッタ法のいずれかである、請求項１から請求項７までのいずれか一項記載のスクリーンの製造方法。
【請求項９】
前記スクリーン基板は、前記複数の立体部を円弧上に並べることによってそれぞれ形成されるとともに並行して配列される複数の円弧状の列を前面側に有し、前記複数の円弧状の列は、スクリーン前面における投射光の入射方向に対して略直交する方向に延びる、請求項１から請求項８までのいずれか一項記載のスクリーンの製造方法。
【請求項１０】
内部空間に円筒形状の内壁面を含み、スクリーン基板を前記内壁面に沿って設置できるチャンバと、
前記チャンバ内において前記円筒形状の略中心軸上に配置され、スクリーンの反射膜となる成膜物質を射出させて前記スクリーン基板上に堆積させる材料源と
を有するスクリーンの製造装置。
【請求項１１】
前記スクリーン基板を前記円筒形状の円周方向を長手方向として設置するホルダをさらに備える、請求項１０記載のスクリーンの製造装置。
【請求項１２】
前記スクリーン基板を前記内壁面に沿って移動可能にするスクリーン基板移動装置をさらに備える、請求項１０及び請求項１１のいずれか一項記載のスクリーンの製造装置。
【請求項１３】
前記円筒形状の半径と前記材料源の位置とは、スクリーン前面に対する投射光の投射距離と投射角度とに対応して調整される、請求項１０から請求項１２までのいずれか一項記載のスクリーンの製造装置。
【請求項１４】
前記材料源の前記中心軸方向についての位置を調整する位置調整装置をさらに備える請求項１３記載のスクリーンの製造装置。
【請求項１５】
複数の立体部を円弧上に並べることによってそれぞれ形成されるとともに並行して配列される複数の円弧状の列を前面側に有するスクリーン基板と、
前記複数の立体部の表面上にそれぞれ形成される複数の反射膜と
を備え、
前記複数の反射膜の境界は、前記スクリーン基板の基準面に対して平行である、もしくは、投射光の投射距離と投射角度とに対応する位置にある基準線上の各点から、当該基準線に垂直な方向に沿って前記スクリーン基板に投影をすることにより、前記スクリーン基板の表面に形成される影の輪郭に一致している、スクリーン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−２０２１０（Ｐ２０１０−２０２１０Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８２３８６（Ｐ２００８−１８２３８６）
【出願日】平成２０年７月１４日（２００８．７．１４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１４日（２００８．７．１４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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