JP5223541B2 - 蒸着装置 - Google Patents

Description

本発明は、蒸着装置に関し、特に、スクリーンの反射層を蒸着により形成する蒸着装置に関する。

従来、フィルムに反射層を蒸着により形成する蒸着装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載の蒸着装置は、蒸発源と、被蒸着材料（フィルム）を巻回するローラ（送り出し軸、巻き取り軸）とを有している。この蒸着装置において、蒸発源が加熱されると、蒸着材料が蒸発して、被蒸着材料に付着することとなる。

一方、プロジェクタからの画像光が投影されるスクリーンが知られている。このようなスクリーンの光入射側には、反射層が形成されることが一般的であるが、スクリーンには、様々な形状のものがある。例えば、広角の投射レンズにより、画像光を斜方から近接投射するプロジェクタに用いられるスクリーンが、鉛直方向に沿って壁等に配置された場合に、水平に沿う水平面と、当該水平面とのなす角が鋭角となる傾斜面とが交互に形成されたものが提案されている。このような構成のスクリーンによれば、画像光の投射方向に対向する面である傾斜面に入射された画像光を、観察者の方向に反射している。

特開平５−８６４６９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の蒸着装置を用いて、前述のスクリーンに蒸着材料を付着させると、ローラによって送り出されたスクリーンの水平面及び傾斜面のそれぞれが、蒸発源に対向してしまう場合があり、このような場合、水平面及び傾斜面のそれぞれに蒸着材料が付着してしまう。そして、傾斜面だけではなく、水平面にも反射層が形成された前述のスクリーンを用いると、水平面に蛍光灯等の外光が入射された場合には、外光が、傾斜面や観察者に向かって反射するおそれがあり、コントラストが低下するという問題がある。このため、適切な位置に反射層を形成することができる蒸着装置が要望されてきた。

本発明の目的は、適切な位置に層を形成することができる蒸着装置を提供することにある。

本発明の蒸着装置は、光入射側に互いに所定の角度をなすように形成された第１面及び第２面を有するスクリーンに蒸着により反射層を形成する蒸着装置であって、前記スクリーンを支持する支持部材と、蒸着材料を蒸発させて前記第１面に前記反射層を形成する蒸発源とを備え、前記支持部材は、前記第１面が鉛直方向下側を向き、前記第２面が鉛直方向上側を向くように前記スクリーンを支持し、前記蒸発源は、前記支持部材によって支持された前記スクリーンの前記光入射側で、かつ、当該スクリーンの下方に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、支持部材は、第１面が鉛直方向下側を向き、第２面が鉛直方向上側を向くようにスクリーンを支持し、蒸発源は、支持部材によって支持されたスクリーンの光入射側で、かつ、スクリーンの下方に配置されているので、蒸発源によって蒸発した蒸着材料は、蒸発源から上方に進行し、鉛直方向下側を向いた第１面に付着する。すなわち、画像光が入射される第１面に対してのみ、蒸着材料を付着させることができる。従って、スクリーンの適切な箇所に反射層を形成することができ、このようなスクリーンを用いることにより、蛍光灯等の外光が、第２面や観察者に向かって反射することを防止でき、ひいては視認される画像光のコントラストの低下を抑制することができる。また、電子銃等を用いることなく、第１面に蒸着材料を付着させることができるため、蒸着装置の構成を簡略化できる。

本発明では、前記支持部材により支持された前記スクリーンを、前記第１面及び前記第２面が配列される所定の方向に沿う回転軸を中心として回動させる回動手段を備えることが好ましい。
本発明によれば、支持部材が、回動手段により前記所定の方向に沿う回転軸を中心として回転するため、前述したスクリーンにおいて第１面及び第２面が前記所定の方向に直交する方向に沿ってそれぞれ形成されている場合に、当該第１面のみが、蒸発源と常時、対向する位置となる。これによれば、第１面にのみ蒸着材料を付着させて反射層を形成でき、蒸発源からの蒸着材料をむら無くスクリーンに付着させることができる。また、回動手段の回転により、スクリーンが搬送される場合には、当該スクリーンに連続して反射層を形成することができるので、スクリーンの生産性を向上することができる。

本発明では、前記第１面及び前記第２面の配列方向に沿って前記蒸発源を移動させる移動機構を備えることが好ましい。
本発明によれば、蒸発源が、鉛直方向に沿って移動する移動機構に取り付けられているので、例えば、スクリーンの形状及び寸法に応じて、蒸着材料が付着する蒸着面と対向する位置に蒸発源を移動させて、取り付けることができ、前述したスクリーンの第１面にのみ蒸着材料を確実に付着でき、反射層を形成できる。従って、蒸着装置の汎用性を向上することができる。

本発明では、前記支持部材により支持された前記スクリーンと前記蒸発源との間に介装され、前記蒸発源により蒸発された前記蒸着材料を遮蔽して、前記蒸着材料を前記第１面に略均一に付着させる遮蔽部材を備えることが好ましい。
本発明によれば、遮蔽部材により、蒸発源で蒸発された蒸着材料のスクリーンへの付着範囲が制限されるので、蒸発源に近い位置にあるスクリーンに蒸着材料が付着することを抑制でき、反射層の膜厚を小さくできる。従って、蒸発源から近い位置での膜厚と遠い位置での膜厚とを略均一にできる。
本発明では、前記第１面及び前記第２面は、互いに交差し、かつ、鉛直方向に沿って交互に形成されていることが好ましい。

以下、本発明に係る一実施形態を図面に基づいて説明する。
[蒸着装置の構成]
図１は、本実施形態に係る蒸着装置１の平面図であり、図２は、図１の蒸着装置１のII−II線断面図である。
なお、以下で記載する「上」、「下」、「左」、「右」は、図１及び図２における図面視において、上下左右に相当するものである。
蒸着装置１は、布状のスクリーンに対して、蒸着材料であるアルミニウム等を付着させて、当該スクリーンに反射層を形成するものである。この蒸着装置１は、図１に示すように、チャンバ２と、当該チャンバ２内に配置される搬送装置３及び蒸発源としての坩堝４とを備える。

チャンバ２は、図１に示すように、左右側面に開閉扉２１，２２を備え、チャンバ２の左側面の内面には、坩堝４を支持する移動機構２３が取り付けられている。また、チャンバ２の下面には、図２に示すように、真空ポンプ５が取り付けられる。
開閉扉２１，２２は、チャンバ２内のメンテナンス時や、後述する搬送装置３の送り出しロール３１または巻き取りロール３２を使用者が着脱する際に、使用される。
移動機構２３は、坩堝４を鉛直方向に沿って移動させる。
真空ポンプ５は、例えば、ロータリーポンプや油拡散ポンプ等であり、チャンバ２内の空気を排気し、真空状態にするものである。蒸着時のチャンバ２内部の真空圧は、本実施形態では、４×１０^−５（Ｐａ）に設定されるが、使用条件に基づいて適宜設定可能である。

搬送装置３は、送り出しロール３１及び巻き取りロール３２と、支持部材としての冷却ロール３３と、複数のガイドロール３４と、これらのロール３１〜３３を回転させる移動手段としてのモータ６とを備える。各ロール３１〜３４は、チャンバ２内に鉛直に立設されるとともに、鉛直方向に沿う回転軸３５を有している。

送り出しロール３１は、スクリーン７（二点鎖線で図示）を予め巻回しておくものであり、鉛直方向にスライドさせることで、チャンバ２内に着脱される。送り出しロール３１の回転軸３５は、モータ６によって、時計回りに回転駆動される。
巻き取りロール３２は、蒸着材料が付着されたスクリーン７を巻回するものであり、送り出しロール３１と同様に、鉛直方向にスライドさせることで、チャンバ２内に着脱される。このような巻き取りロール３２の回転軸３５は、送り出しロール３１と同様に、モータ６によって、時計回りに回転駆動される。

冷却ロール３３は、坩堝４と対向する位置に配置され、内部に冷却装置（図示略）を備える。チャンバ２内部の温度が、坩堝４の後述するヒータ４２によって上昇するため、冷却ロール３３（約３０℃）がスクリーン７を支持しつつ冷却することにより、当該スクリーン７の変形等を抑制している。冷却ロール３３の回転軸３５は、モータ６によって、反時計回りに回転駆動される。
ガイドロール３４は、送り出しロール３１から冷却ロール３３、および冷却ロール３３から巻き取りロール３２に向けて、スクリーン７を案内（ガイド）して送るものである。ガイドロール３４の回転軸３５は、鉛直方向に沿っており、当該ガイドロール３４は自由に回転するようになっている。
このような搬送装置３により、スクリーン７は、毎分３ｍの速度で送り出しロール３１から巻き取りロール３２に向けて送られる。

坩堝４は、図２に示すように、内部に蒸着材料を充填する容器４１と、容器４１の下部に設けられるヒータ４２とを備え、容器４１はヒータ４２により加熱される。このようにして、蒸発された蒸着材料は、坩堝４の上方に形成された開口を介してスクリーン７に下方から付着され、これによりスクリーン７に後述する反射層７２１が形成される。
この坩堝４は、前述のように、移動機構２３によって支持され、鉛直方向に沿って上下に移動する。坩堝４の設置位置は、スクリーン７の大きさや形状等に応じて設定されるが、蒸着材料をスクリーン７に対して斜め下方から付着させるため、当該スクリーン７の斜め下方に設置される。なお、蒸着材料は、本実施形態では、アルミニウム等の金属片が採用されているが、これに限らず、他の材料であってもよい。

このような坩堝４とスクリーン７との間には、遮蔽板４３が摺動自在に設けられている。ここで、坩堝４により蒸発された蒸着材料は、スクリーン７の後述する第１面としての傾斜面７２に向かって進行して、当該スクリーン７に付着する。しかしながら、蒸着材料は、スクリーン７において坩堝４から近い位置に付着しやすいため、当該坩堝４に近い位置の膜厚は、坩堝４から遠い位置の膜厚よりも厚くなる。そのため、遮蔽板４３を進退させることで、坩堝４に近い位置に対して付着する蒸着材料の量を減少させることで、坩堝４より遠い位置の膜厚との差を少なくする。

[スクリーンの構成]
図３は、蒸着装置１で蒸着材料が付着されたスクリーン７の一部を破断した図である。
蒸着装置１により反射層が形成されるスクリーン７は、画像光を斜め下方から近接投射するプロジェクタ（図示略）に用いられるものである。
このスクリーン７の光入射側には、当該スクリーン７を鉛直方向に沿って壁等に配置した際に、それぞれ水平方向に沿って延出し、かつ、互いに鉛直方向に沿って交互に形成された第２面としての水平面７１及び傾斜面７２が形成され、これらにより光入射側の面は断面視略鋸歯状に形成されている。

このうち、水平面７１は、水平方向に沿って形成されている。このため、スクリーン７を鉛直方向に沿って壁等に配置した場合、当該水平面７１が上側を向くこととなるため、蛍光灯等の外光が入射される場合がある。しかしながら、水平面７１には、反射層７２１が形成されないので、入射された外光が観察者や水平面７１に向かって反射されることがない。
傾斜面７２は、水平面７１とのなす角が鋭角になり、下側を向くように形成されている。この傾斜面７２の表面には、前述の蒸着装置１により、アルミニウム等の金属の反射層７２１が形成される。傾斜面７２には、プロジェクタからの画像光が入射され、当該画像光は、傾斜面７２によって観察者に向かって反射される。

[蒸着装置の動作]
使用者は、チャンバ２の右側面の開閉扉２２を開放して、スクリーン７が予め巻回された送り出しロール３１をチャンバ２内に装着する。蒸着作業の前に、図１に示すように、送り出しロール３１に巻回されたスクリーン７をガイドロール３４、冷却ロール３３、及びガイドロール３４に沿って、巻き取りロール３２にスクリーン７の一端を取り付けておく。

次に、チャンバ２の左側面の開閉扉２１を開放して、坩堝４内に蒸着材料を充填し、移動機構２３により坩堝４を所望の位置に移動させる。そして、蒸着装置１を稼働させると、送り出しロール３１、冷却ロール３３、および巻き取りロール３２の各回転軸３５が、モータ６にて駆動されて、ヒータ４２にて加熱された蒸着材料が蒸発し、スクリーン７に付着する。
この際、坩堝４は、スクリーン７の下方側に位置するので、蒸着材料は、坩堝４に対向するスクリーン７の傾斜面７２にのみ付着し、当該傾斜面７２に反射層７２１が形成される。このようにして反射層７２１が形成されたスクリーン７は、毎分３ｍで巻き取りロール３２に巻き取られていく。蒸着作業後は、開閉扉２２を開放して、巻き取りロール３２を取り出す。

上述した本実施形態の蒸着装置１によれば、以下の効果がある。
冷却ロール３３の斜め下方側には、 坩堝４が設けられているので、スクリーン７の傾斜面７２に蒸着材料が付着して、反射層７２１を形成できる。すなわち、プロジェクタから投射される画像光に対向する面である傾斜面７２にのみ反射層７２１を形成することができ、スクリーン７の適切な箇所に反射層７２１を形成することができ、このようなスクリーン７を用いることにより、蛍光灯等の外光が、水平面７１や観察者に向かって反射することを防止でき、ひいては視認される画像光のコントラストの低下を抑制することができる。

冷却ロール３３が鉛直方向に立設して、モータ６により鉛直方向に沿う回転軸３５を中心として回転するため、前述したスクリーン７の傾斜面７２のみが、坩堝４と常時、対向する位置となり、傾斜面７２にのみ蒸着材料が付着し、反射層７２１を形成でき、坩堝４からの蒸着材料をむら無くスクリーン７に付着させることができる。また、モータ６により、スクリーン７が搬送される場合には、当該スクリーン７に連続して反射層７２１を形成することができるので、スクリーン７の生産性を向上することができる。

坩堝４が、鉛直方向に沿って移動する移動機構２３に取り付けられているので、スクリーン７の形状及び寸法に応じて、蒸着材料が付着する傾斜面７２と対向する位置に坩堝４を移動させて、取り付けることができ、前述したスクリーン７の傾斜面７２にのみ蒸着材料を確実に付着でき、反射層７２１を形成できる。従って、蒸着装置の汎用性を向上することができる。

また、坩堝４に近いスクリーン７の傾斜面７２の膜厚は、坩堝４より遠いスクリーン７の傾斜面７２の膜厚よりも厚くなるため、坩堝４に近い傾斜面７２に対して付着する蒸着材料の量を減少させて、坩堝４に近い傾斜面７２の膜厚と坩堝４より遠い傾斜面７２の膜厚との差を少なくできる。

[実施形態の変形]
なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、前記実施形態では、送り出しロール３１、巻き取りロール３２、および冷却ロール３３は、モータ６によって一方の方向にのみ回転駆動されていたが、モータ６に膜厚を一定にする制御部を接続して、両方向に回動駆動されるように設定してもよい。また、各ロール３１〜３３の動作に応じて、移動機構２３が坩堝４を上下動させる制御をしてもよい。これによれば、スクリーン７は、坩堝４からの距離に関係なく、膜厚をより均一化できる。

前記実施形態では、坩堝４内の蒸着材料の蒸発により蒸着材料をスクリーン７に付着していたが、電子銃を用いて、電子ビームを蒸発源に照射することにより、加熱して蒸発させ、スクリーン７に付着させてもよい。

前記実施形態では、スクリーン７の水平面７１および傾斜面７２は、それぞれが鉛直方向に沿って、交互に形成されるとしたが、本発明は、これに限定されず、水平面７１および傾斜面７２が円弧状であってもよい。
また、前記実施形態では、水平面７１が上側を向いていたが、下側を向いて、傾斜面７２と交互に形成されてもよい。

本発明は、スクリーンに反射層を形成する蒸着装置に利用できる。

本発明の一実施形態に係る蒸着装置の平面図。 前記実施形態における蒸着装置の断面図。 前記実施形態における蒸着装置で蒸着材料が付着されるスクリーンを示す断面図。

符号の説明

１…蒸着装置、４…坩堝（蒸発源）、６…モータ（回動手段）、７…スクリーン、２３…移動機構、３３…冷却ロール（支持部材）、３５…回転軸、４３…遮蔽板（遮蔽部材）、７１…水平面（第２面）、７２…傾斜面（第１面）、７２１…反射層。

Claims (5)

1. 光入射側に互いに所定の角度をなすように形成された第１面及び第２面を有するスクリーンに蒸着により反射層を形成する蒸着装置であって、
   前記スクリーンを支持する支持部材と、
   蒸着材料を蒸発させて前記第１面に前記反射層を形成する蒸発源とを備え、
   前記支持部材は、前記第１面が鉛直方向下側を向き、前記第２面が鉛直方向上側を向くように前記スクリーンを支持し、
   前記蒸発源は、前記支持部材によって支持された前記スクリーンの前記光入射側で、かつ、当該スクリーンの下方に配置される
   ことを特徴とする蒸着装置。
2. 請求項１に記載の蒸着装置において、
   前記支持部材により支持された前記スクリーンを、前記第１面及び前記第２面が配列される所定の方向に沿う回転軸を中心として回動させる回動手段を備える
   ことを特徴とする蒸着装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の蒸着装置において、
   前記第１面及び前記第２面の配列方向に沿って前記蒸発源を移動させる移動機構を備える
   ことを特徴とする蒸着装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の蒸着装置において、
   前記支持部材により支持された前記スクリーンと前記蒸発源との間に介装され、前記蒸発源により蒸発された前記蒸着材料を遮蔽して、前記蒸着材料を前記第１面に略均一に付着させる遮蔽部材を備える
   ことを特徴とする蒸着装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の蒸着装置において、
   前記第１面及び前記第２面は、互いに交差し、かつ、鉛直方向に沿って交互に形成されている
   ことを特徴とする蒸着装置。

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