【事件の表示】
　特許第２８０２０５０号「明るい周囲光の環境用の後方投影スクリーン」の特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結論】
　訂正を認める。
　本件特許異議の申立てを却下する。
【理由】
（１）手続の経緯
　本件特許第２８０２０５０号は、パリ条約による優先権を主張して、平成７年６月１９日に出願され（優先日：１９９４年６月１７日）、平成１０年７月１０日に設定登録され、その後、帝人株式会社より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１１年９月２９日に訂正請求がなされたものである。
（２）訂正の適否の判断
ア．訂正請求の内容
　訂正請求の内容は、特許請求の範囲の請求項１を削除し、これにともない、請求項２及び請求項３を繰り上げて、新たに請求項１及び請求項２とするように訂正するものである。
イ．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正は、実質的に、特許異議及び取消理由通知の対象であった請求項１の削除のみを行う訂正であるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当し、新規事項の追加には該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張・変更するものでもない。
　また、独立特許要件違反とすることもできない。
ウ．むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項、同条第３項で準用する第１２６条第２項乃至第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
（３）特許異議申立てについて
　請求項１は削除され、特許異議申立ての対象が存在しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１１年１１月１日（１９９９．１１．１）
【訂正の要旨】
１．訂正事項１
　特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲の請求項１を削除する。
２．訂正事項２
　請求項１の削除に伴い、請求項２及び請求項３を新たに請求項１及び請求項２とする。
（５４）【発明の名称】
明るい周囲光の環境用の後方投影スクリーン
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　光源と、この光源により発生された光を照準するように集束せずにディスプレイスクリーン方向に導く装置と、選択的に照明される表示画素を表す小さいセルのマトリックスから構成されているディスプレイスクリーンと、セルのマトリックスの駆動システムとを具備している後方投影ディスプレイシステムにおいて、
　前記セルのマトリックスの各セルは、
　第１の動作モードにおいて光源から入来する光を散乱し、第２の動作モードにおいて散乱せずに光を通過させるように電気的に制御される光散乱素子と、
　前記光散乱素子を通過する非散乱光の焦点を焦点平面に結ばせるレンズ素子と、
　前記レンズ素子の前記焦点に位置するピンホール孔を有する不透明な遮光部材とをそれぞれ具備し、
　前記ピンホール孔は前記各セルの光散乱素子を透過して前記レンズ素子によって焦点平面に投影される非散乱光を通過させるように構成され、
　前記ディスプレイスクリーンを横切る方向における前記各セルのレンズ素子の間隔は一定であり、一方各セルのピンホール孔のディスプレイスクリーンを横切る方向における間隔は変化されており、
　前記駆動システムはセルを通過する光の強度を変調するように前記第１または第２の動作モードでそれぞれのセルを選択的に動作させるためにセルのマトリックスの各セルの前記光散乱素子を選択的に電気的に制御し、
　前記第１の動作モードにおいては光散乱素子を通過する光を多方向に散乱させて前記ピンホール孔を通って観察者へ通過する光はほとんどなくし、前記第２の動作モードにおいては光散乱素子を通過する光を散乱させずに所望の画像を形成するためにピンホール孔を通過するように焦点を結ばせてマトリックスのセルによって表される画素により定められる画像を形成することを特徴とする後方投影ディスプレイシステム。
　【請求項２】　光源と、この光源により発生された光を照準するように集束せずにディスプレイスクリーン方向に導く装置と、選択的に照明される表示画素を表す小さいセルのマトリックスから構成されているディスプレイスクリーンと、セルのマトリックスの駆動システムとを具備している後方投影ディスプレイシステムにおいて、
　前記セルのマトリックスの各セルは、
　第１の動作モードにおいて光源から入来する光を散乱し、第２の動作モードにおいて散乱せずに光を通過させるように電気的に制御される光散乱素子と、
　前記光散乱素子を通過する非散乱光の焦点を焦点平面に結ばせるレンズ素子と、
　前記レンズ素子の前記焦点に位置するピンホール孔を有する不透明な遮光部材とをそれぞれ別々に具備し、
　前記ピンホール孔は前記各セルの光散乱素子を透過して前記レンズ素子によって焦点平面に投影される非散乱光を通過させるように構成され、
　前記ディスプレイスクリーンを横切る方向における前記各セルのピンホール孔の間隔は一定であり、一方各セルのレンズ素子のディスプレイスクリーンを横切る方向における間隔は変化されており、
　前記駆動システムはセルを通過する光の強度を変調するように前記第１または第２の動作モードでそれぞれのセルを選択的に動作させるためにセルのマトリックスの各セルの前記光散乱素子を選択的に電気的に制御し、
　前記第１の動作モードにおいては光散乱素子を通過する光を多方向に散乱させて前記ピンホール孔を通って観察者へ通過する光はほとんどなくし、前記第２の動作モードにおいては光散乱素子を通過する光を散乱させずに所望の画像を形成するためにピンホール孔を通過するように焦点を結ばせてマトリックスのセルによって表される画素により定められる画像を形成することを特徴とする後方投影ディスプレイシステム。
【発明の詳細な説明】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、ビデオディスプレイ、特に明るい周囲光の環境用の改良された光輝度電子ディスプレイに関する。
　【従来の技術】
　通常のディスプレイはプロジェクタとスクリーンから構成されている。通常のプロジェクタに関する問題はこれらが十分に明るくないことである。典型的に、プロジェクタランプからの光の約５％しかスクリーンに到達しない。他の９５％の光はプロジェクタ内部で失われる。
　明るい周囲光の環境用に使用される通常のタイプのプロジェクタの１例は液晶光バルブプロジェクタである。プロジェクタランプからの光は液晶ビデオディスプレイを照射する前に照準され直線偏光される。次に、光は第２の偏光装置（アナライザと呼ばれる）を通過する。アナライザの偏光軸は偏光軸に関して９０度回転されている。従って、通常の状態では光が阻止される。しかしながら、液晶の付勢電圧は偏光軸を回転させ、これにより光がアナライザを通過することを可能にする。液晶の付勢が大きい程、偏光軸の回転は大きくなり、アナライザを通過する光の割合も大きくなる。液晶はビデオディスプレイの黒色の画素領域では付勢されない。液晶は白色の画素領域で最大に付勢される。９５％の光損失のほとんどが照準光学系と２つの偏光器において生じる。高度の照準が必要とされ、そうでなければ液晶は適切に機能しない。最も輝度の高い液晶光バルブプロジェクタは約３，５００ルーメンを出力する。スクリーン利得が５である９×１２フィートのディスプレイでは、ディスプレイの輝度は１６０フットランバートに過ぎない。これは明るい周囲光の環境（１０，０００フットランバート）に対しては低すぎる。
　【発明が解決しようとする課題】
　屋外の電子サイン用に設計された別のタイプの投影装置は小型の投影型陰極線管（ＣＲＴ）を使用している。このタイプのプロジェクタは高い輝度のディスプレイを発生することができるが、このような投影型陰極線管は高価であり、また液晶装置に比較すると寿命が短いため、価格および保守管理上問題がある。
　本発明の目的は、明るい周囲光の環境で使用するのに適した後方投影ディスプレイシステムを提供することである。
　【課題を解決するための手段】
　本発明は、光源と、その光源により発生された光をディスプレイスクリーン方向に導く装置と、選択的に照明される表示画素を表す小さいセルのマトリックスから構成されているディスプレイスクリーンと、セルのマトリックスの駆動システムとを具備している後方投影ディスプレイシステムにおいて、前記セルのマトリックスの各セルが、第１の作動モードにおいて光源から入来する光を散乱し、第２の作動モードにおいて散乱せずに光を通過させるように電気的に制御される光散乱素子と、光散乱素子を通過する非散乱光の焦点を焦点平面に結ばせるレンズ素子と、レンズ素子の前記焦点に位置するピンホール孔を有する不透明な遮光部材とをそれぞれ具備し、ピンホール孔の大きさは前記各セルの光散乱素子を透過した非散乱光が前記レンズ素子によって焦点平面に投影される照明領域とほぼ等しく構成され、駆動システムはセルを通過する光の強度を変調するように前記第１または第２の作動モードでそれぞれのセルを選択的に作動させるためにセルのマトリックスの各セルの前記光散乱素子を選択的に電気的に制御し、第１の動作モードにおいては光散乱素子を通過する光を多方向に散乱させて前記ピンホール孔を通って観察者に通過する光はほとんどなくし、第２の作動モードにおいては光散乱素子を通過する光を散乱させずに所望の画像を形成するためにピンホール孔を通過するように焦点を結ばせてマトリックスのセルによって表される画素により定められる画像を形成することを特徴とする。
　光散乱素子はそれぞれポリマー分散の液晶（ＰＤＬＣ）素子で構成され、光源はランプ素子を具備し、光源から光をスクリーンに導く装置は光反射素子を含んでいてもよい。
　光源から光をスクリーンに導く装置は光源からの光を照準ビームに収束する光照準装置を含んでいる。この場合ディスプレイスクリーンのマトリックスを構成する全てのセルの構造は同一である。
　本発明では通常のシステムの通常のプロジェクタが除去されている。ランプはディスプレイスクリーンを照明するための単なる光源として使用され、スクリーンはビデオ速度で光を変調する小さいセルのマトリックスである。各セルはポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）材料のような電気的に付勢された光散乱素子と、レンズ素子と、このレンズ素子の焦点に設けられたピンホール孔とを含んでいる。ＰＤＬＣが電気的に付勢されたとき、ＰＤＬＣを通過する光は多方向に散乱され、ピンホール開口を通過し観察者に見られる光はほとんどない。ＰＤＬＣが電気的に付勢されないとき、ＰＤＬＣを通過する光は散乱されない。各セルのレンズはピンホール開口を通過する光の焦点を結び、観察者は光の明るいスポットを観察する。本発明は偏光方法よりも散乱を使用するのでランプからの光の約５０％がスクリーンに到達するものと見積もられている。高効率の別の理由は光が通常のシステムのように複雑なコンデンサ／プロジェクタ光学系システムを通過する必要がないことである。従って、所定の寸法の光源では本発明を実施したディスプレイの輝度は通常のディスプレイの１０倍程明るいと見積もられている。
　【実施例】
　本発明のこれらおよび他の特徴と利点は添付図面で示されているように実施例の以下の詳細な説明からより明白になるであろう。
　図１は本発明を実施したディスプレイシステム５０を示している。ランプ５４のほとんどを包囲する反射装置５２は照準装置５６方向に光を誘導し、この照準装置５２はランプ５４からの光をスクリーン５８に導かれるビームに照準する。キセノンランプ、好ましくは０．５乃至１ｍｍ程度の小さい球状の発光領域を有するものがランプ５４に適切である。金属のハロゲンランプもまた使用されるが、しかしながら、発光領域はそれより大きい（２乃至８ｍｍ）。ピンホールの大きさはランプ５４の発光領域の大きさの関数である。発光領域が大きい程、ピンホールも大きくならなければならない。ピンホールが大きい程、ピンホールを経て脱出する散乱光も多くなり、したがってコントラストは低くなる。また、より多くの周囲光がより大きなピンホールに入り観察者に反射される。ランプの発光領域が細長く、または管状であるならば、ピンホールもまた細長くまたは管状である。
　この目的に適している好ましい照準装置には、フレネルレンズ、キノフォーム（ｋｉｎｏｆｏｒｍ：電子計算機で合成された一種の位相ホログラム）、２進光学系または回折／ホログラフ照準装置が含まれる。照準装置の使用は本発明の実施では任意選択的であることに留意すべきである。照準装置を使用する利点は、スクリーンマトリックスの全てのセルが照準装置が使用されるならば同一にすることができる。
　照準装置が使用されなければ、スクリーンを構成する隣接セルのレンズ間のレンズ間隔は一定であれば、ピンホールの間隔はスクリーンの中心から周囲まで増加しなければならない。反対に、ピンホールの間隔は一定であるが、レンズの間隔はスクリーンの中心から周辺へと減少する。換言すると、照準装置が使用されなければ、光が各レンズに入る角度はレンズ位置の関数である。角度はスクリーンの中心で０度である。角度はスクリーンの中心からの距離の増加に応じて増加する。０度以外の角度でレンズに入る光はレンズの光軸からある程度の距離に位置している点に焦点を結ぶ。０度の角度でレンズに入る光のみが光軸上で焦点を結ぶ。ピンホールはレンズの焦点に位置されるべきである。
　スクリーン５８は小さいセルのマトリックスである。図２のＡとＢはスクリーン５８を構成する１つのセル６０の動作を示している。各セル６０はこの実施例では３個の部品、即ち電気的に付勢される光散乱素子、この実施例ではポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）６２と、焦点を結ばせるマイクロレンズ６４と、このマイクロレンズ６４の焦点の位置に設けられている不透明な（好ましくは黒色）表面６８上のピンホール開口６６とを具備している。
　図２のＡで示されているようにＰＤＬＣ６２が非散乱状態にあるとき、ランプ５４からの照準された光はレンズ６４を通過し、これは光を不透明な遮光部材６８に設けられたピンホール６６の点に焦点を結び、光はピンホール６６を通過して観察者によって見られる。点の直径はランプ５４の発光領域の寸法と、照準装置５６の焦点距離と、マイクロレンズ６４の焦点距離と、光の波長との関数である。ピンホール６６の面積は典型的に不透明な遮光部材６８の表面の１つのセル領域に対応する面積の１％よりも小さいことに留意しなければならない。従って、不透明な遮光部材６８の表面を黒色に塗装すれば、観察者に反射する周囲光はほとんどなくなる。
　図２のＢで示されているようにＰＤＬＣ６２が散乱状態にあるとき、光は多方向に散乱される。ほとんどの光は不透明な遮光部材６８の表面により遮断される。ほとんどの光はピンホール６６を通過しない。この応用の設計目的はＰＤＬＣ６２が散乱状態にあるときピンホール６６を通過する光が１％より少なくすることである。それ故、ディスプレイのコントラストは約１００：１である。
　図３は、ディスプレイシステム５０の電気的に動作された素子のブロック図である。ランプ５４はランプ電源８０により付勢される。ディスプレイスクリーン５８の各セル６０はディスプレイ制御装置９０の制御の下でＰＤＬＣ駆動回路８６により電気的に動作される。制御装置９０は入力ビデオ信号により定められる画像を表示するためセルのマトリックスを付勢するように入力ビデオ信号に応答して動作する。
　ＰＤＬＣ材料の駆動回路は技術でよく知られている。このような駆動回路は通常、各セルに位置されているトランジスタとキャパシタと、キャパシタ上に電荷を蓄積することによりトランジスタを電気的に付勢するために使用される電極のＸ−Ｙグリッドとを含んでいる。キャパシタ上に位置されている電荷の量はトランジスタが“オンに切換えられる”度合いに影響を与える。トランジスタが完全なオンに切換えられるならば、ＰＤＬＣは最大の電界を受け、十分な散乱状態になる。トランジスタがオンに切換えられなければＰＤＬＣは最小の電界を受け、散乱しない。
　１実施例の構成では、Ｘ−Ｙグリッドはマイラーシートのようなプラスティックシートにシルクスクリーン印刷される。トランジスタとキャパシタはＸ−Ｙグリッドにワイヤ結合される。レンズと遮光部材６８のピンホール孔アレイは注入モールドにより製造されることができる。マイラーシートとレンズ／ピンホールアレイは完成したスクリーンを形成するために積層される。
　種々の種類のＰＤＬＣが存在する。あるものは電気的電圧により励起されたとき光を散乱する。あるものは電圧が除去されたとき光を散乱する。どちらのタイプも本発明の実施で使用されることができる。
　９×１２フィートのスクリーン用に設計された実施例を考慮する。３７５×５００画素解像度を仮定すると、各セル６０は０．２８８×０．２８８インチの大きさである。セル６０のこの寸法は８２．５フィート以上の観察距離で肉眼限定の解像度を与える。セルの総数は１８７，５００である。レンズ６４の焦点距離は所望の視野角度の関数である。＋／−３０度の視野角度では、レンズ６４の焦点距離は例えば０．２４９４インチである。マイクロレンズ６４は簡単な小さいレンズである。レンズ構成の好ましい方法は注入モールドである。
　のみが９×１２フィートのスクリーンに対して単一のランプしか必要とされない。そうでなければスクリーンは各ランプの１組のピンホールを具備しなければならない。換言すると、多重ランプは遮光部材６８の表面上で多重画像を生じる。各ランプは各ランプの物理的分離に応じて表面６８上の僅かに異なった位置にイメージされる。
　カラーディスプレイでは、この例の９×１２フィートのスクリーンの各セルの寸法は０．０９６×０．２８８インチである。同一の焦点距離のレンズでは垂直方向の観察角度は＋／−１０．９度である。セルの総数は５６２，５００である。従って、カラーディスプレイシステムは同一の解像度で係数３、即ち、１つは赤色用のサブセル、１つは緑色用のサブセル、１つは青色用のサブセルによりセル数を増加する。それぞれのサブセルが所望の明るいカラーのみを通過することを確実にするためにフィルタが使用されることができるが、フィルタの使用は効率を悪化させる。即ち、光の３分の２はフィルタにより吸収または反射される。各セルが光をスペクトルに拡散させる前にプリズム（またはホログラフ）を使用することが好ましく、その結果、赤色光は赤色セルを通過し、緑色光は緑色セルを通過し、青色光は青色セルを通過する。
　図４はＰＤＬＣ６２が十分に散乱されるときの所望の散乱分布を示している。図５はＰＤＬＣ６２が部分的に散乱されるときの散乱分布を示している。換言すると、ＰＤＬＣに供給される電圧は最大値（最小値）よりも小さい。こうしてグレースケール（中間調）が得られる。供給された電圧はピンホールを通過する光の割合に影響する散乱分布（角度）を変化する。
　前述の実施例は本発明の原理を表す可能な特定の実施例の単なる例示であることが理解されよう。例えば、ＰＤＬＣ以外の光散乱材料が“ダイナミック散乱装置”として知られる液晶材料等、ディスプレイスクリーンのセルで使用される。他の装置が本発明の技術的範囲を逸脱することなく当業者によりこれらの原理に応じて容易に発明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の１実施形態のディスプレイシステムの概略図。
　【図２】
　ＰＤＬＣ素子を有する図１のシステムのディスプレイスクリーンを構成するセルの概略図。
　【図３】
　図１のディスプレイシステムのブロック図。
　【図４】
　ＰＤＬＣ素子が十分に散乱されたときの所望される散乱分布図。
　【図５】
　ＰＤＬＣが部分的に散乱したとき、即ちＰＤＬＣに供給された電圧が最大値（最小値）よりも小さいときの散乱分布図。