JPH09504879A

JPH09504879A - 拡散スクリーンのためのランダム化されたマスク

Info

Publication number: JPH09504879A
Application number: JP7501514A
Authority: JP
Inventors: ジォンソン，ウィリアム，ネビル，ヒートン; フィリップス，ニコラス，ジョン
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1994-06-14
Publication date: 1997-05-13
Also published as: EP0801767B1; WO1994029768A1; DE69420290T2; TW314680B; US5695895A; AU6974094A; EP0801767A1; DE69420290D1

Abstract

(57)【要約】光重合可能なモノマーのシートまたは層をマスクを介して光重合の光に露光することができる該マスクが、ファイバーオプティックプレート（１４）、または、すりガラスプレートまたはその均等物を感光プレート（１０）のエマルジョン層（１２）に重ね、ファイバーオプティックプレートまたは、すりガラスプレートを介して、ラスター内の該プレートを横切ってスキャンされるレーザービーム（２２）に、感光エマルジョンを露光することで製造される。このテクニックによって、感光プレート全体にわたり、密度と照度とが実質的に同じであるランダムな小斑点パターンが感光プレート全体にわたり作られる。ついで、感光プレートは、現像され、マスターとして使用されて、フォトレジストと共に薄い層として一方のサイドにコーティングされた金属クロムの不透明な薄い層を有するガラスプレートから“ドウター”マスクを作るもので、これには、マスターを使用して、ダイレクトコンタクト・プリンティングにより、該フォトレジストの上に小斑点パターンを記録し、該フォトレジストを処理して、該小斑点に相当する領域から該フォトレジストを除去し、クロム層とフォトレジスト・コーティングとをもつ該プレートをエッチングして、該フォトレジストが除去されている領域から該クロムを除去し、これらの領域に相当する光伝達開口を形成する。このようにして形成されたマスクを使用して作られた拡散スクリーンは、光をモディファイする特徴の分布に充分な不規則度を加え、屈折して散らす回析作用をなくし、ビデオディスプレイに関連して使用されるとき、規則正しい配列の蛍光体ドットまたは画素からなるモワレ作用効果をなくすものである。

Description

【発明の詳細な説明】名称： ”拡散スクリーンのためのランダム化されたマスク” この発明は、例えば、リアプロジェクションスクリーンまたは消画素（デピクセレーティングdepixelating）スクリーンのような拡散スクリーンを、光重合可能な透明なモノマーのシートまたは層を、光を通す孔が開いている不透明なマスクを介して露光し、このように露光された領域における光重合可能なマテリアルを選択的に重合して、製造することに関するものでる。さらに詳しくは、この発明は、そのような拡散スクリーンの製造に使用する、そのようなマスクの製造に関するものである。ヨーロッパ特許ＥＰ０２９４１２２Ｂは、屈折率が徐々に変化しているレンズの形態であるマイクロレンズが配列されているフォトポリマーの透明なシートの形態をしたリアプロジェクションスクリーンを製造する技術を記載しており、この拡散スクリーンは、前記レンズのそれぞれが該シートの面と面との間にある、前記レンズ各々の光軸からの放射方向距離にしたがって徐々に変化する屈折率をもった、それぞれの領域によって形成されているものである。ヨーロッパ特許ＥＰ０２９４１２２Ｂに記載された技術においては、屈折率が徐々に変化するレンズは、光重合可能なモノマーをドットパターンに選択的に露光させることにより形成されているもので、そのような露光は、紫外線または適切な重合可視光のもとで行われ、サークル状の孔の列が形成されたマスクを介して接触露光によってなされるものである。ＥＰ０２９４１２２Ｂに記載したものに類似した技術において、モノマーの少なくとも一方の面が重合の間、例えば、前記面から他のマテリアルの被覆層をストリップすることにより、自由に変形されるようになっていれば、徐々に変化する屈折率効果を高め、優位にたつレリーフパターンが作られる。例えば、モノマーが光の丸い斑点に曝されるような場合、ドーム状の領域が作られるようになり、光を伝える領域によって囲まれたマスクの丸い不透明域によって光重合光からマスキングされるような場合、凹状のくぼみが作られるようになることが分かっている。本出願人の名義である国際特許出願ＷＯ９２／１６０７５は、ＥＰ０２９４１２２Ｂに記載のマイクロスクリーンをＬＣＤピクセレート（画素化した）ビデオディスプレイ、例えば、手持ちの、または、“ポケット”型テレビジョン受信機、手持ちビデオゲームなどのものに関して使用することを記載しているもので、そこでは、該マイクロスクリーンの主たる機能は、該ＬＣＤスクリーンを“デピクセレート”（de-pixelate 非画素化）すること、即ち、特に、該ＬＣＤスクリーンが拡大されて見られるときに、個々の画素を見た目には分からなくさせることである。特に、赤、青および緑の画素をもつ画素化されたカラービデオスクリーンに関連して使用されるとき、そのようなマイクロスクリーンは、個々の画素を視覚上はっきりしないようにし、それぞれの赤、青および緑の画素からの照度の組み合わせによって示される実質的に均一な色相（ヒュウ）の対応する領域の印象を、ピクチュアー（画面）における特定“ポイント”を表す三つの画素（赤、青、そして緑）の各セットの領域から、見る人が確実にもつようにする。ＷＯ９２／１６０７５に記載の構成が、画素化（ピクセレート）されたＬＣＤスクリーンだけを用いたものに比較し、視覚上の印象をはるかに改良していることは、たしかなことではあるが、マイクロレンズスクリーンにおけるマイクロレンズの配列が規則正しい場合（例えば、各マイクロレンズのサイズがみな同じで、しかも、マイクロレンスが規則正しい間隔の行と列で配置されている）のような状況下のとき、“色緑（カラーフリンジング）”回析作用と、ＬＣＤ配列における規則的に間隔をおいた画素とマイクロレンズスクリーンにおける規則的に間隔をおいたマイクロレンズの明らかな相互作用から生じるモワレ作用との両者のような阻害する干渉作用を受ける。このようなスクリーンを、例えば、規則正しい間隔で配置の蛍光体ドットまたはバーをもつシャドウマスク・タイプのカラーＣＲＴディスプレイに関連して使用したとき、類似のモワレ作用が生じる。ＥＰ０２９４１２２においては、回析とモワレ問題を、そのままではマイクロレンズの配列が全く規則正しいものであるものに、不規則性をコントロールした状態で注入することによって回避することができるようになっている点に注目すべきである。本発明の目的は、不規則性を必要な程度にもつ拡散スクリーンを製造できる実用手段を提供することにある。本発明の一つのアスペクトによれば、（ａ）ここに定義した、光学繊維の直径、間隔および／または断面偏心率をランダムに変化させてのランダム化（不規則性化）手段、および／または不透明な繊維を光を伝える繊維の間にランダムに介在させることを取り入れた光学繊維プレートを準備し、（ｂ）感光性記録層を準備し、（ｃ）前記光学繊維プレートを前記感光性記録層にスーパーインポーズし、（ｄ）前記感光性記録層を前記光学繊維プレートを介して露光し、（ｅ）前記光学繊維プレートを除去し、そして、前記感光性記録層からマスクを得ることからなるフォトポリマーの拡散スクリーンを作るためのマスクを製造する方法が提供される。本発明の他のアスペクトによれば、光重合可能な透光性媒体の層を準備し、ここに定義したファイバーオプティックプレートを、前記の層に接触させ、前記ファイバーオプティックプレートを介して前記光重合可能なサブスタンスを光重合させる光に露光させ、これによって、各繊維の末端部または光学繊維プレートの光伝達チャンネル末端部において、前記媒体を部分的に露光し、前記部分的に露光した領域において、前記媒体を偏光させるようにする、拡散スクリーンを作る方法が提供される。ここに使用の用語“ファイバーオプティックプレート(fibre optic p late)”とは、光伝達プレーナープレートを意味するもので、それは、多数本の光学繊維（例えば、ガラス繊維）が“束状”に構成されたようになっていて、そこでは、該繊維が互いに概ね平行に、そして、前記プレートのメジャーな面に対し概ね垂直になるように延びていて、各繊維の各端部が前記プレートのそれぞれの面で、前記繊維の間の隙間を不透明な媒体で埋められた状態で終結しているものである。このように、個々の光学繊維は、該プレートの一方の面から他方へ、該面に概ね直角となる角度で光を導くように方向づけられている“光パイプ”を形成する。このようなファイバーオプティックプレートは、まず最初、透明なガラスのシリンドリカルなロッドを作り、不透明で、ブラックのガラス層を該透明なガラスに融着させて、そのまわりを囲み、該ガラスを可塑性でドローイングできる温度にし、ガラスの複合ロッドを“引っ張り（プリング）”して、その長さを長くすると共に、その直径を細くし、引っ張ったロッドを多数本に分割し、それらを束ね、再びドローイングして、個々のものを互いに融着させ、透明で、ほぼシリンドリカルな形状の領域部分が不透明なブラックのマトリックスの間に延びているガラスの一体ものとし、この一体ものを再び複数本に分割し、これらを再び束ね、再び引っ張り、このように処理されたものを複数本に切断し、束ね合わせ、再び引っ張るなどを繰り返して、各ステージごとに透明なシリンドリカルな領域を増やし、各ステージごとに前記領域の直径を細くし、そのような透明なシリンドリカルな領域を所要のピッチと直径に仕上げる。このステージにおける各透明な領域または“ファイバー”の平均直径は、約５μ（５ｘ１０^-6メーター）で、ファイバーズの間には間隙があいている。ついで、このようにできた、融着したガラスのユニタリーな“ログ(log)”を適当なレートで冷却し、これを、前記透明な領域または”ファイバーズ”が延びている方向に対し垂直にスライスすると、このようなスライスされたもの各々がそれぞれファイバーオプティックプレートを形成する。ついで、このプレートそれぞれの対向するメジャーな面をオプティカルスタンダードに研磨する。 “引っ張り”プロセスに起因する、該束における透明なチャンネルまたは“ファイバーズ”が僅かに撚れたり、透明なチャンネルまたはファイバーズの間の直径が変化したり、通常の製造誤差に基づき個々のチャンネルまたはファイバーが真円にならなかったり、偏心したりするなどのバリエーションにより、ファイバーオプティックプレートは、固有の不規則性（ランダムネス）をある程度有しており、存在する不規則性（ランダムネス）の度合いが、相応の度合いの不規則性を取り入れることで、定義したマイクロレンズスクリーンの大量生産に対するマスタースクリーン製造の理想基準となることを発明者らは、発見している。必要に応じ、引っ張りプロセスおよび束ねるプロセスの間、ブラックガラスのロッドを前記束にランダムに加えることで、不規則度を追加するすることができ、その結果、完成されたファイバーオプティックプレートにおいて、ファイバーオプティックプレート内の透明な光チャンネルまたは“ファイバーズ”の束内に光を伝えない “チャンネル”または“ファイバーズ”を少量散在させるものである。また、比較的長さが長い光学繊維の“ログ”または束を形成し、このファイバー束に、好ましくはブラックの不透明なセメントを含浸し、該束の長さ方向を横断する方向で、この束を圧縮し、該セメントを硬化し、個々の光学繊維を互いに緊密にパックして、ここで使用の用語の意味内での“ファイバーオプティックプレート”を作ることもできる。ファイバーオプティック面のプレート類は、ついで、このように形成された“ログ”から薄いスライスものに切られて形成され、各プレートの対向面は、オプティカルクオリティになるようにポリッシュされる。同様な製品を、例えば、不透明な樹脂で固めた透明なプラスチックス繊維を使用して、作ることも考えられる。再言すると、束内で光学繊維が僅かによじれたり、個々の光学繊維の間の直径が同じでなかったり、隣り合う繊維の間の間隔がバラバラだったり、通常の製造誤差で個々の繊維の円でない度合いや偏心度が異なったりするなどのことにより、ファイバーオプティックプレートは、固有の不規則度をもっている。同様に、ファイバーオプティックプレートを作るのに用いられる光学繊維の束内に、例えば、不透明または黒色のガラスまたはプラスチックスのような光を伝えない繊維を少量、ランダムに散在させることで、さらに不規則度（ランダムネス）を増すようにすることができる。発明の更に他のアスペクトによれば、光伝達特性の空間的分布における多少の不規則度をもつすりガラス（グラウンドグラス）スクリーンまたは、これと機能的に均等なものを準備し、感光性（フォトセンシティブ）記録層を準備し、前記すりガラスプレートまたは均等物を前記感光性記録層にスーパーインポーズし、前記すりガラスプレートまたは均等物を介し前記感光性記録層を露光し、前記すりガラスプレートまたは均等物を除いて、前記感光性記録層から前記マスクを得ることからなるフォトポリマーの拡散スクリーンを作るのに用いるマスクを製造する方法が提供される。発明の実施例を添付の図面を参照しながら、例を挙げることで、以下に記載するもので、図面において：− 図１は、ファイバーオプティックプレートがスーパーインポーズされて、レーザーでスキャンニングされている感光性記録層を示す、拡大立面の略図、図２は、図１に対応する平面略図、図３は、図２に類似した図であるが、変形を示すもの、図４は、フォトポリマー拡散スクリーンを作るマスクを製造するときに用いられる装置の側面略図、そして図５は、図４の端面図である。図面を参照し、そして、図１をまず参照すると、例えば、ハロゲン化銀エマルジョン層１２をもつイーストマン−コダック・グラフィック．アーツ・フォトグラフィック・プレート１０のような感光性記録媒体の上にファイバーオプティックプレート１４がスーパーインポーズされており、該プレート１４のメジャーな下面がエマルジョン層１２の露出面にフラットな状態で横たわっている。図示し、かつ、上記したように、ファイバーオプティックプレート１４は、それぞれの長さが該プレート１４の厚さに相当し、該プレート１４の上面から下面にかけて延びている複数の長く延びた光伝達チャンネルまたはファイバーズを備え、隣り合う透明なチャンネルまたはファイバーズは、不透明なマテリアルでセパレートされている。図２の誇張した態様で示すように、隣り合う透明なチャンネルまたはファイバーの間の間隔やファイバーまたはチャンネルの径などが、前記プレート全体にわたり、ランダムに変化している。実際には、該プレートのポーションを詳細にみると、図２に示したよりも、はるかに規則的になっているものに見えるが、それにも拘らず、隣り合う透明なチャンネルやファイバーズの間の間隔などにランダムな変動が沢山あり、上記したような干渉作用やモワレ作用に抗するものである。上記したように、光伝達ファイバーズの間に、不透明またはブラックのファイバーズ２０を散在させることで、さらに不規則化を増すことができる。図１を参照すると、記録媒体１２は、ファイバーオプティックプレートを介して、スキャンニングレーザーからのレーザービーム２２により露光され、その構成は、該レーザービームがスキャンニングラスター内で記録媒体／ファイバーオプティックプレートのサンドイッチ体をスキャンニングするようになっている。一つの実現可能なアレンジメントにおいては、プレート１０と、その上のファイバーオプティックプレート１４とは、マシンのプラテンに固着されいて、該プラテンは、マシンの操作時、各ラインスキャンの後、マシンの固定ベッドの上を、該レーザービームの直径よりもはるかに小さいのが好ましい寸法、例えば、該直径よりも０．４倍程度、前進する。該レーザービームの直径は、１ｍｍのオーダーであって、このことは、該プラテンが各ラインにおいて、０．４ｍｍ前進することを意味する。該レーザービームのスキャンニング・アクションは、レーザー２４から該ビームを回転ミラー２６へ投射し、そこから該レーザービームがマシンのプラテンの上のファイバーオプティックプレート１４とプレート１０へ反射されて行われる。フォトグラフィックプレートが露光された後、その結果である“マスター”を用いて、“ドウター”クロム・マスクを作るが、これを作るには、露光現像されたエマルジョン層１２に形成された極微ドット・パターンを、ガラスプレートまたはクオーツプレートのような透明な基板の上の薄い金属クロム層にあるフォトレジスト層に直に記録し、コンタクト・プリンティングし、例えば、洗い流しによって、前記ドットに対応する領域の未露光レジストを除去し、そのように露出された領域のクロム部分をエッチングし、該クロム層に極微のホールまたはウインドウを形成し、その後、残留するフォトレジストを洗い流し、または、化学処理で除去して作る。そして、このようなドウターマスクは、ＥＰ０２９４１２２Ｂに記載の方法によるか、または、ここに参考文献としたＷＯ９１／１８３０４に記載の方法の変形により、フォトポリマーを用いるマイクロレンズスクリーンの大量生産に使用される。クロム・マスクが不透明なバックグラウンドに光を伝達するパッチパターンまたは“孔”パターンが設けられているものであるのが好ましいとされる現在の関心の的になっている特定のアプリケーションもさることながら、フォトグラフィック媒体を逆に処理したり、光に露光することで除去可能になるフォトレジストを使用することで、光を伝達するバックグラウンドに不透明な孔パターンをもつクロム・マスクを必要に応じて作ることができるとすれば、関心をひくものとなる。上記した好ましい方法においては、レーザービームのラスター走査により該記録層を露光することで、記録プレート全体にわたり平均露光が均一になる一方、ファイバーオプティックプレートが個々の光学ファイバーの光パイプ作用によって、ファイバーオプティックプレート全体に露光光線が横方向へ散乱したり、広がったりするのをなくし、これによって、記録媒体１２における露光されたスポット配列の解像度およびコントラストが確実に高められる。ファイバーオプティックプレートとエマルジョン層とがセパレートされていれば、モディファイされた作用が生ずることが判明しており、そして、実際に、その間隔を調節することで、生じた作用を調整することができることが分かっている。該モディファイされた作用は、干渉現象またはホログラフィー現象に大きく依存し、フォトグラフィック．エマルジョンに形成されたパターンは、全くランダムである小斑点パターンである。（勿論、選択された間隔がどのようなものであっても、ファイバーオプティックプレートと該エマルジョン層との間のギャップは、特性がスクリーン領域にわたり変化するマイクロスクリーンを望む場合を除いて、均一でなければならない。）例えば、２００μまたは２００μ 以上であるような間隔を希望により確保するためには、例えば、厚さが正確に知られているＭｙｌａｒ（マイラー）シートのような均一な厚さのスペーサーで、ファイバーオプティックプレートとエマルジョン層１２とを離すことがよく、この場合、そのようなスペーサーシートは、ファイバーオプティックプレートとエマルジョン層との間の全領域に介在するか、または、例えば、フレームの形をして、ファイバーオプティックプレートとフォトグラフィック．プレートとの使用した領域を区画する中央の孔を囲み、ファイバーオプティックプレートをそのマージン部分のみで支持する“フレーム”をもつもの内にある。前記の方法において、ファイバーオプティックプレートを利用することがこのましいものであるとしても、用途によっては、記録媒体に適切な小斑点パターンを作るために、すりガラスプレートをファイバーオプティックプレートの代替品として使用して、良好な結果を得ることができる。すりガラスプレートと機能的に均等なものが使用でき、即ち、一方のサイドから均一に照明されている場合の光伝達プレートによって、その対向するサイドに極めて近接して、前記他方のサイドのそれに平行で、近接している空間的位置での照明の変化が得られ、その変化は、ある程度のランダミゼーション（不規則化randomisation ）を有している。すりガラスプレートを使用した場合、艶消し面は、最上位に置かれるべきであり、即ち、艶消し面は、記録媒体から離れた面であるべきである。これによって、艶消し面と感光エマルジョンとの間に適切な間隔がおかれ、これは、上記で論じたように、ファイバーオプティックプレートと前記エマルジョンとの間に導入されるコントロールされた間隔に匹敵する。艶消し面を通過するレーザー光線によって、ランダムな小斑点パターンの形態をとる干渉パターンが感光エマルションに作られる。各ラインスキャンにおいて、レーザービームからの光線が艶消し面によって、記録媒体の部分へ広げられ、それが、つぎのラインスキャンで照らされて（およびラインスキャンの方向において対応して広がり）、コントラストがある程度失われるが、このコントラストのロスは、フォトグラフィック・プレートを現像するときに、適切なコントラスト増進ケミカルテクニックを用いて、リカバーすることができる。すりガラスプレートを用いるとき、作られたパターンにおける小斑点同士の間の平均間隔は、使用のレーザー光線の波長と、記録媒体と磨いた面との間隔とに、ほぼ比例し、スキャンニングビームの直径に反比例する。すりガラスプレートまたはファイバーオプティックプレートを介して、記録媒体をレーザー光線に全面露光（ブランケット露光）させることで、同様の作用（効果）が得られるが、この場合、記録媒体の全領域を均等（アベレージ）に照らすことは、より難しい。すりガラスプレートとエマルジョン面との間に実質的な間隔がある、そのようなアレンジメントにおいては、該プレートの形状が該小斑点の形状に影響し、例えば、四角いものではなくて、長方形のプレートを使うと、一方の方向に長くなっている小斑点を作ることができる。通常は、必要がないとされているが、ファイバーオプティックプレートまたはすりガラスプレートと、記録媒体のエマルジョン層との間に、屈折率がマッチングする流体を使用することができる。感光性記録層に対するレーザー照射のスポットまたは小斑点の分布とサイズとにおける不規則度を所望の度合いにしておきながら、光伝達ホールが配列された不透明なシートまたは層からなる開口つきマスクまたはスクリーン（図３の２８）をファイバーオプティックプレートまたはすりガラスプレート（どちらかが使用される）に重ねることで、得られた作用効果をさらにモディファイすることができる。前記のスリーンは、図３に示すように、ファイバーオプティックプレートまたはすりガラスクリーンの上面に当接されるか、または、例えば、感光性記録層からファイバーオプティックプレートを離すための、上記した類の透明シート（例えば、マイラーシート）または窓つきスペーサーで前記スクリーンを前記上面から離間させてもよい。さもなければ、開口つきマスクまたはスクリーンをファイバーオプティックプレートまたはすりガラススクリーンの下面に当接するか、後者から離間させてもよい。いずれの場合であっても、開口つきマスクを感光エマルジョンの面から、ある程度離間させておかなければならない。前記スクリーンの面におけるホールが所定の方向へ長くなっている、そのようなオーバーレイスクリーン（またここでは、開口つきスリーンといわれている）を使用すると、記録層に形成される光スポットまたは小斑点は、記録層の面に対し垂直な方向のネットプレファレンシャルな長方形を呈することが分かっている。感光記録層から得られたマスクを用いて作ったマイクロレンズスクリーンにおいては、これによって、該レンズの長さ方向に対し垂直な面でのオプチカルパワーが平行なものよりも強大なパワーをもつマイクロレンンズが作られ、その結果、例えば、該マイクロレンズをディフューザーとして使う場合、該スクリーンの面における相互に垂直な２本の軸まわりで光拡散する偏光分布を異にするスクリーンを構成することがきる。プリファレンシャルに長方形のマイクロレンズによる作用効果は、ＷＯ９１／１８３０４により詳しく論じられている。ファイバーオプティックプレートそれ自体を光重合モノマーに直に当接させたコンタクト印刷スクリーンとして使用するファイバーオプティックプレートを直に介して、上記したような光重合可能なモノマーを露光し、ファイバーオプティックプレートを介して該モノマーを紫外線に露光し、ファイバーオプティックプレートの“ファイバー”または光伝達チャンネルの末端部分を局部的に露光し、これら露光された領域で、前記モノマーを局部的に重合させ、ついで、例えば、ファイバーオプティックプレートからフォトポリマー／モノマー層をストリップした後、フォトポリマー／モノマーを紫外線にブランケット露光して、残るモノマーを重合することで、拡散スクリーンを作ることも可能である。この変形例においては、ファイバーオプティックプレートは、ＥＰ０２９４１２２に記載の方法における開口つきスクリーンと同じ機能を果たす。しかしながら、ファイバーオプチックスクリーンは、通過する光を平行にし、前記プレートの領域にわたる露光の均一さを改善し、記録されたパターンの“コントラスト”を強める利点を有する。フォトポリマーの拡散スクリーンを作るためのマスクのベイシスを形成する小斑点パターンにおける小斑点を選択的に長くすることができる他の方法は、図１に関連して上記した技術におけるスキャンンされたレーザービームのように、断面方向に優先的に長くされた断面が非円形のレーザービーム、例えば、断面が楕円形のものを使用することによる方法である。これによって、上記したように、優先的に長くなった開口をもつスーパーインポーズされた開口つきスクリーンに、または、これも上記したように、すりガラススクリーンまわりに長い形状のフレームを使用することに、同じような作用効果を与えるもので、小斑点パターンにおける小斑点は、前記ビーム断面のメージャー軸に垂直な軸にそって優先的に長くなる。これに関連して、断面が本来長円形のレーザービームを作る、それ自体既知であるダイオードレーザーを使用することができる。しかしながら、長円形断面または非対称断面のレーザービームを他の方法で作ることができ、例えば、円形断面のレーザービームを適当なマスキング・アレンジメントに最初に通過させるか、または、例えば、アナモルフィック光学プリズムシステムを利用して、円形断面ビームを長円形断面ビームに変える、それ自体既知の光学アレンジメントを最初に通過させて作る。このようなプリズムシステムは、また、“リバースにおいて”円形断面レーザービームを、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザーから長円形断面のビームへコンバートするために使用でき、この場合は、特定方向へ小斑点を優先的に長くすることが望まれない場合である。レーザーダイオードの小さなサイズと軽量とにより、レーザーダイオードを上記した装置のトランスバース・スキャン・キャリエージに直かに装着することが容易になる。かくして、レーザーダイオードを感光媒体の上に配置のすりガラスまたは他の拡散スクリーンの直上に装着することができる。このように、図４と図５に略図的に示したように、使用したマシンの固定ベッドを３０で示し、３２で示されたプラテンは、ベッド３０上を長さ方向へ移動案内され、その移動は、３４で略図的に示したコンピューター制御のモーター手段で行われ、３５で示したスクリュウ手段によって該プラテンを例えば前進させる。プラテン３２のいずれか一方のサイドにおいて、部材３６がベッド３０に固着されており、これが、プラテン上、したがって、感光媒体、そしてプラテンの上で支持されたすりガラスプレートまたは他のディフューザー（図示せず）の上を水平に伸びている水平バーまたはレール３７のような案内手段を支持する。さらに、コンピューター制御モーター手段３８は、例えば、部材３６に支持されて、ダイオードレーザーおよび関連の光学機器（図示せず）を支持する支持体４０をレール３７にそってインデックスするようになっている。上記したように、感光記録媒体のシートは、すりガラスプレートまたは他のディフューザー、さらには、介在するスペーサー（使用されていれば）と共に、すべて、プラテン３２の上面に固定される。図４と図５においては、図解を分かりやすくするために、これらのアイテムは、省略されている。スキャンニングの間、レーザーを絶えず動作させておかずに、レーザーのターンオンとターンオフを繰り返し、その結果、レーザーの１回の“ターンオン”の間と次のターンオンの間に、すりガラスまたは均等のスクリーンに対しビームを不連続状態で横方向（トランスバース）移動させれば、感光記録媒体にコントラストが改良された小斑点パターンを作れることも分かっている。上記したように、レーザーダイオードの使用によって、この技術は、比較的実施しやすくなる。好ましくは、レーザーダイオードは、トランスバース・スキャンするとき、ワンステップごとに間欠移動し、レーザーが“オン”のとき、該ダイオードは、感光媒体およびすりガラススクリーンまたは他のディフューザーに対し停止しており、該デイオードをつぎの位置へ横方向へ移動させる前は、レーザーは、スイッチオフされ、移動のとき、レーザーは、再びスイッチ“オン”され、以後そのようにされる。かくして、ダイオードレーザーがスイッチ“オン”されるたびに、すりガラススクリーンのそれぞれの長円形パッチ（不規則な斑点）は、レーザービームにより照射される。各間欠移動の度合いは、隣り合う長円形パッチが部分的に重なり合う程度である。同様に、マシンのプラテンがラインスキャン間を前進する移動量は、後続のスキャンライン、即ち、該長円形のパッチが部分的に重なり合う程度である。代表的なものでは、レーザービームの幅は、その断面のメジャー軸にそって計測して、約１ｍｍから１／２ｍｍ、その断面のメジャー軸にそって計測して、約０．６ｍｍから０．３ｍｍであり、ラインスキャンにおける隣り合うパッチの露光の間における該ダイオードの移動と、後続するラインスキャンの間におけるマシンのプラテンの移動は、各パッチが隣り合うパッチとラインスキャン方向において、その幅半分だけ重なり合い、各ラインは、隣り合うラインとその幅半分だけ重なり合う程度である。ラインスキャンの間、レーザーをスイッチングオフおよびスイッチングオンする、記載した技術は、特に、レーザーダイオードとレーザービームとを、レーザーがオンのときに、すりガラスまたは他の拡散スクリーンに対し停止するようにしたとき、すりガラススクリーンが極めて適切なものであるので、小斑点パターンのコントラストを著しく改善する。これによって、比較的大きなマスクを製造することが可能であり、したがって、大きなすりガラススクリーンのために、比較的大きなフォトポリマー拡散スクリーンが比較的安価に製造できるのに対し、例えば、大きなファイバーオプティックプレートを製造するコストは、実にとても高くなる。ラインスキャンの間、レーザーを好ましくは、段階をつけて行うスイッチングオン、スイッチングオフする上記したテクニックは、ガスレーザーやルビーレーザーのような他の形式のレーザーを用いるときでも実施されるものであることは、勿論である。さらに、いま挙げたテクニックは、レーザービームの断面が円形であって、優先的に長円形の小斑点ができない場合でも使用できる。この点についていえば、ダイオードレーザーの長円形断面ビームは、アナモルフィック光学プリズムシステムを使用して、円形断面ビームにコンバートできる。赤いレーザー光線を作るダイオードレーザーを、赤色に対し感光する感光性媒体に関連して使用すると、極めて有利であることが判明しているもので、これは、作られる小斑点が、より短い波長の光線を使用して得られるものよりも大きく、このテクニックを用いて得られるフォトポリマー拡散スクリーンに最高のパフォーマンスを与えるようにみえるからである。さらに、赤色を感じる感光性媒体は、大きなシートのフィルムに適用でき、これによってガラスプレート全体にわたってコストと処理の点で利点を与える。勿論、ダイオードレーザーは、小斑点が特定方向に対し優先的に長円形であることが望ましい場合に限定されず、優先的な長円形が望まれず、そしてアナモルフィック・プリズムシステムを該ダイオードレーザーと関連して、カートリッジ４０に装着すべきである場合であっても有利さをもつものであることが評価されるものである。断面円形のレーザービームまたは長円形断面のビームのいずれかを使用して得られる小斑点パターンにおいては、個々の小斑点の形状は、不規則であり、その形状は、小斑点ごとにランダムに変化することを評価すべきである。長円形断面のビームまたは長円形の開口をもつ開口つきマスクを用いて得られた作用効果についての上記ディスカッションにおいて触れた優先的な長円形は、それ自体、垂直方向で計測した平均長さと比較しての、優先的長円形の長さ方向にそって計測した小斑点の平均長さにおける相違として表れる。リアプロジェクション・スクリーンまたは画素が消されたスクリーンとして使用する拡散スクリーンは、上記したように、マスクを用いて形成されるもので、それは、光重合可能なモノマー層を準備し、クロムがコートされて、エッチングされたサイドが該モノマーに接触するように、該モノマー層に該マスクを当接し、ついで、該マスクを介して該モノマーを紫外線で露光し、露光された領域におけるモノマーを選択的に重合させるものである。モノマー／フォトポリマー層は、露光後で、重合が完了する前にマスクからストリップされるか、または、重合した後にマスクからストリップするため、重合の間は、マスクに当接されていてもよい。該モノマー層の少なくとも一方の面は、選択的重合の間、デフォルムするようになっているのが好ましく、これによって、マスクの小斑点パターンに相当する輪郭の面がそれぞれの面に作られる。上記した選択的フォトポリメライゼーションの後、モノマー／ポリマーシートにブラケッティング紫外線露光が行われ、残りのモノマーを重合する。使用のフォトポリマーは、登録商標がＯＭＩＮＤＥＸで、タイプ名がＨＲＦ１５０またはＨＲＦ６００としてデュポンから供給されるものでよい。ＨＲＦシリーズのフォトポリマー似置けるモノマーは、可塑化されたポリビニル・アセテート（ＰＶＡＣ）に分散された蛍光性Ｎ−ビニル−カルバゾーレ（ＮＶＣ）、セルロース・アセテート・ブチレート（ＣＡＢ）または重合体バインダーとしてのポリビニル．ブチレート（ＰＶＢ）である。該マテリアルは、フォトイニシエーターまたは感光性染料／開始剤の組み合わせのいずれかによって重合が開始される。ＯＭＮＩＤＥＸマテリアルは、シートの形態で使用でき、これは、ポリエステルフィルムベース（ＭＹＬＡＲ）の上にモノマーの層を備え、該層は、全体がポリエステル（ＭＹＬＡＲ）フィルムでカバーされている。発明によって作られたマスクを使用して製造したマイクロスクリーンは、上記したように、画素化されたディスプレイを非画素化するために使用されるか、または、バックプロジェクション・スクリーンとして使用されるか、または、例えば、光を拡散する等の他の目的のために使用される。上記のように作られたフォトポリマー拡散スクリーンは、実際に、バックライトＬＣＤディスプレイ・スクリーンの背後におかれるコリメーティング・デバイスおよびＬＣＤスクリーンの背後の光源として使用されて、そのようなＬＣＤスクリーンを見る人の視点から、該スクリーンがスクリーン領域全体にわたり、他の条件で見るよりも、より均一に照らされることを確実にする。勿論、画素を消すため、即ち、視覚する映像の質を落とさずに、ＬＣＤディスプレイ・スクリーンの個々の画素を視覚する度合いを下げるために、さらにフォトポリマー拡散スクリーンをＬＣＤディスプレイ・スクリーンの前に配置することができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年１月４日【補正内容】請求の範囲１．フォトポリマーの拡散スクリーンを作るのに用いられるマスクを製造する方法であって、ファイバーオプティックプレートを準備し、この準備においては、透明な領域または透明な光学繊維の直径、間隔および／または断面の偏心性をランダムに変化させ、および／または、不透明な領域または不透明な繊維を透明な領域または光伝達繊維の間にランダムに介在させて、ある度合いの不規則性をファイバーオプティックプレートに加えて、これを準備し、感光性記録層を準備し、前記ファイバーオプティックプレートを前記感光性記録層にスーパーインポーズし、前記感光性記録層を前記ファイバーオプティックプレートを介して露光し、前記ファイバーオプティックプレートを除去し、前記感光性記録層から前記マスクを得る方法。２．フォトポリマーの拡散スクリーンを作るのに用いられるマスクを製造する方法であって、光伝達特性の空間的分布において不規則度を有する、すりガラススクリーンまたは、それと機能的に均等のものを準備し、感光性記録層を準備し、前記すりガラスプレートまたは均等物を前記感光性記録層にスーパーインポーズし、前記すりガラスプレートまたは均等物を介して、前記感光性記録層を露光し、前記感光性記録層から前記マスクを得る方法。３．前記ファイバーオプティックプレートまたは前記すりガラスプレートは、該感光性記録層を露光する前に、開口つきマスクと並置され、そして、そこで該感光性記録層が該並置の開口つきマスクおよびファイバーオプティックプレートまたはすりガラスプレートを介して露光される請求の範囲１または２による方法。４．前記開口つきマスクにおける開口は、前記開口つきマスクの面において、所定の方向に優先的に長円形である請求の範囲３による方法。５．前記感光性記録層の露光は、所定のスキャンニングラスターにおいて、前記ファイバーオプティックプレートと、すりガラスまたは機能的に均等のものをスキャンするようになっているスキャンニングレーザーの手段でなされる請求の範囲１から４のいずれかによる方法。６．前記スキャンニングレーザーを操作するに当たり、各スキャンラインは、シリーズで連続する露光によって形成され、該レーザーは、連続する露光の間は、励起されず、少なくとも部分的なラインスキャンが該レーザーの励起の間のインターバルで行われる請求の範囲５による方法。７．使用されるスキャンニングレーザーのビームの断面は、垂直方向におけるよりも一方の方向における直径が長くなっている請求の範囲５による方法。８．前記感光性記録層は、透明なサブストレート上に、高解像度のハロゲン化銀感光性エマルジョン層を備え、前記エマルジョン層を現像した後、結果としての透明性を用いて、ワーキングマスクを作り、このマスクは、透明なサブストレートの上に薄いクロム層を備え、そこでは、該エマルジョンに記録されたスポットまたは小斑点パターンにより、該クロム層を介して開口が形成される先行請求の範囲のいずれかの項による方法。９．拡散スクリーンを製造する際に使用するマスクであって、このマスクは、請求の範囲１から８のいずれかの方法に作られるもの。１０．対応するモノマーを小斑点パターンの重合する光に露光することによって作られる、ランダムな小斑点パターンにより、屈折率が徐々に変化する局部的な領域および／または局部的な輪郭バリエーション部分が分布されているフォトポリマーのシートまたは層を備えている拡散スクリーンまたは画素が消されたスクリーン。１１．前記露光が請求の範囲９によるマスクを介して露光されることによってなされる請求の範囲１０による拡散スクリーンまたは消画素スクリーン。１２．光重合可能なモノマーの層を準備し、前記の層に請求の範囲９によるマスクをスーパーインポーズし、前記モノマーを前記マスクを介して重合する光に露光し、そして、つづいてモノマ一層全体をブランケット露光して、光重合する、拡散スクリーンまたは消画素スクリーンを製造する方法。１３．該モノマー層の少なくとも一方の面が、前記重合の間、変形するようになっていて、これによって前記小斑点パターンに相当する面の輪郭が形成される請求の範囲１２による方法。１４．拡散光のための拡散スクリーンを作るのに用いるマスクであって、該マスクは、透明なサブストレート、前記サブストレートの上の薄い不透明な層および前記不透明な層における複数の開口または窓を含み、前記開口または窓は、ランダムに分布しており、個々には、一つの開口または窓が次のものとはランダムに異なっている不規則な形状になっているもの。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＦＩ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ジォンソン，ウィリアム，ネビル，ヒートンイギリス国エスオーフォーナインエヌキューハンプシャーリミントンコーテネイプレース 41 (72)発明者フィリップス，ニコラス，ジョンイギリス国エルイーイレブンゼロジェイエヌレスターシアラフバラバイロンストリート 85 【要約の続き】ストを除去し、クロム層とフォトレジスト・コーティングとをもつ該プレートをエッチングして、該フォトレジストが除去されている領域から該クロムを除去し、これらの領域に相当する光伝達開口を形成する。このようにして形成されたマスクを使用して作られた拡散スクリーンは、光をモディファイする特徴の分布に充分な不規則度を加え、屈折して散らす回析作用をなくし、ビデオディスプレイに関連して使用されるとき、規則正しい配列の蛍光体ドットまたは画素からなるモワレ作用効果をなくすものである。

Claims

【特許請求の範囲】１．フォトポリマーの拡散スクリーンを作るのに用いられるマスクを製造する方法であって、ファイバーオプティックプレートを準備し、この準備においては、透明な領域または透明な光学繊維の直径、間隔および／または断面の偏心性をランダムに変化させ、および／または、不透明な領域または不透明な繊維を透明な領域または光伝達繊維の間にランダムに介在させて、ある度合いの不規則性をファイバーオプティックプレートに加えて、これを準備し、感光性記録層を準備し、前記ファイバーオプティックプレートを前記感光性記録層にスーパーインポーズし、前記感光性記録層を前記ファイバーオプティックプレートを介して露光し、前記ファイバーオプティックプレートを除去し、前記感光性記録層から前記マスクを得る方法。２．フォトポリマーの拡散スクリーンを作るのに用いられるマスクを製造する方法であって、光伝達特性の空間的分布において不規則度を有する、すりガラススクリーンまたは、それと機能的に均等のものを準備し、感光性記録層を準備し、前記すりガラスプレートまたは均等物を前記感光性記録層にスーパーインポーズし、前記すりガラスプレートまたは均等物を介して、前記感光性記録層を露光し、前記感光性記録層から前記マスクを得る方法。３．前記ファイバーオプティックプレートまたは前記すりガラスプレートは、該感光性記録層を露光する前に、開口つきマスクと並置され、そして、そこで該感光性記録層が該並置の開口つきマスクおよびファイバーオプティックプレートまたはすりガラスプレートを介して露光される請求の範囲１または２による方法。４．前記開口つきマスクにおける開口は、前記開口つきマスクの面において、所定の方向に優先的に長円形である請求の範囲３による方法。５．前記感光性記録層の露光は、所定のスキャンニングラスターにおいて、前記ファイバーオプティックプレートと、下位の感光性記録層をスキャンニングするようになっているスキャンニングレーザーの手段でなされる請求の範囲１から４のいずれかによる方法。６．前記スキャンニングレーザーを操作するに当たり、各スキャンラインは、シリーズで連続する露光によって形成され、該レーザーは、連続する露光の間は、励起されず、少なくとも部分的なラインスキャンが該レーザーの励起の間のインターバルで行われる請求の範囲５による方法。７．使用されるスキャンニングレーザーのビームの断面は、垂直方向におけるよりも一方の方向における直径が長くなっている請求の範囲５による方法。８．前記感光性記録層は、透明なサブストレート上に、高解像度のハロゲン化銀感光性エマルジョン層を備え、前記エマルジョン層を現像した後、結果としての透明性を用いて、ワーキングマスクを作り、このマスクは、透明なサブストレートの上に薄いクロム層を備え、そこでは、該エマルジョンに記録されたスポットまたは小斑点パターンにより、該クロム層を介して開口が形成される先行請求の範囲のいずれかの項による方法。９．拡散スクリーンを製造する際に使用するマスクであって、このマスクは、請求の範囲１から８のいずれかの方法に作られるもの。１０．対応するモノマーを小斑点パターンの重合する光に露光することによって作られる、ランダムな小斑点パターンにより、屈折率が徐々に変化する局部的な領域および／または局部的な輪郭バリエーション部分が分布されているフォトポリマーのシートまたは層を備えている拡散スクリーンまたは画索が消されたスクリーン。１１．前記露光が請求の範囲９によるマスクを介して露光されることによってなされる請求の範囲１０による拡散スクリーンまたは消画素スクリーン。１２．光重合可能なモノマーの層を準備し、前記の層に請求の範囲９によるマスクをスーパーインポーズし、前記モノマーを前記マスクを介して重合する光に露光し、そして、つづいてモノマー層全体をブランケット露光して、光重合する、拡散スクリーンまたは消画素スクリーンを製造する方法。１３．該モノマー層の少なくとも一方の面が、前記重合の間、変形するようになっていて、これによって前記小斑点パターンに相当する面の輪郭が形成される請求の範囲１２による方法。１４．拡散光のための拡散スクリーンを作るのに用いるマスクであって、該マスクは、透明なサブストレート、前記サブストレートの上の薄い不透明な層および前記不透明な層における複数の開口または窓を含み、前記開口または窓は、ランダムに分布しており、個々には、一つの開口または窓が次のものとはランダムに異なっている不規則な形状になっているもの。