(57)【要約】【課題】、講演者にとってより情報の視認性に優れたプロンプター用表示板を提供する。【解決手段】光透過性の基材１の主面１Ａ上に、所定の波長の光を入射すると、この波長に比して短い波長の光を発光するアップコンバージョン薄膜２が形成され、基材１の主面１Ａとは反対側の裏面１Ｂ上に、アップコンバージョン薄膜２から発光される波長の光を選択的に反射する波長選択反射膜３が設けられる構成とする。【選択図】      図１
2004247949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の基材の主面上に、所定の波長の光を入射すると、上記波長に比して短い波長の光を発光するアップコンバージョン薄膜が形成され、
上記基材の上記主面とは反対側の裏面上に、上記アップコンバージョン薄膜から発光される波長の光を選択的に反射する波長選択反射膜が設けられて成ることを特徴とするプロンプター用表示板。
【請求項２】
上記アップコンバージョン薄膜が、
酸化物を含むアップコンバージョン材料をターゲットとして、反応ガスとして酸化物に対するエッチングガスを用いてスパッタリングを行うことにより、上記基材の上記主面上に成膜されて成ることを特徴とするプロンプター用表示板。
【請求項３】
光透過性の基材の主面上に、酸化物を含むアップコンバージョン材料をターゲットとして、反応ガスとして酸化物に対するエッチングガスを用いてスパッタリングを行うことにより、アップコンバージョン薄膜を成膜する工程と、
上記基材の上記主面とは反対側の裏面上に、上記アップコンバージョン薄膜から発光される波長の光を選択的に反射する波長選択反射膜を成膜する工程と
を有することを特徴とするプロンプター用表示板の製造方法。
【請求項４】
光透過性の基材の主面上に、所定の波長の光を入射すると、上記波長に比して短い波長の光を発光するアップコンバージョン薄膜が形成され、上記基材の上記主面とは反対側の裏面上に、上記アップコンバージョン薄膜から発光される波長の光を選択的に反射する波長選択反射膜が設けられて成るプロンプター用表示板と、
上記プロンプター用表示板に表示する情報を、所定の波長の光により照射する情報出力手段とより構成されることを特徴とするプロンプター装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、台本、原稿等の情報を表示するプロンプター用表示板及びその製造方法と、これを用いたプロンプター装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
プロンプター装置は、演劇や各種ＴＶ番組、スピーチなどで用いられ、司会者や演技中の俳優、講演者等に原稿を表示する装置で、その原稿が表示されるプロンプター用表示板は、通常司会者や講演者等からは文字等の情報が見えるが、聴衆や視職者側からは透明な板に見えるように設計されている。
【０００３】
例えば、その一例の模式的な構成を図８に示す。講演原稿等の情報が表示されるモニター２０と、ハーフミラー２１とより構成され、モニター２０に表示された原稿が、講演者側に反射される。Ｌｉ’はモニター２０から出射された情報に対応する光、Ｌｏ’はハーフミラー２１で反射された光を示す。一方聴衆側からは、破線ｔ’で示すように、ハーフミラー２１を透過して講演者を視認できるように構成される。このような構成とすることによって、講演者は原稿を読んでいるにもかかわらず、目線を聴衆側に向けることができ、より説得力のある演説を行うことができる（例えば特許文献１及び２参照。）。
【０００４】
しかしながら現在用いられているプロンプター用表示板は、ほとんどハーフミラーを使用しているため、モニターからの光の半分しか講演者側には届かず、特に周囲が比較的明るい場所では講演者にとってプロンプター用表示板が見にくいことから、より視認性に優れたプロンプター装置が求められている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１８８３１号公報
【特許文献２】
特開平８−１２２６９７号公報
【非特許文献１】
光機能材料マニュアル編集幹事会編、「光機能材料マニュアル」、株式会社オプトロニクス社、平成１２年８月発行、ｐ．３０５−３１２
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を解決して、司会者、俳優、講演者等にとってより情報の視認性に優れたプロンプター用表示板及びその製造方法を提供するとともに、これを用いたより視認性に優れたプロンプター装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるプロンプター用表示板は、光透過性の基材の主面上に、所定の波長の光を入射すると、この波長に比して短い波長の光を発光するアップコンバージョン薄膜が形成され、基材の主面とは反対側の裏面上に、アップコンバージョン薄膜から発光される波長の光を選択的に反射する波長選択反射膜が設けられる構成とする。
【０００８】
また本発明は、上述のプロンプター用表示板において、アップコンバージョン薄膜が、酸化物を含むアップコンバージョン材料をターゲットとして、反応ガスとして酸化物に対するエッチングガスを用いてスパッタリングを行うことにより、基材の主面上に成膜されて成る構成とする。
【０００９】
更に本発明によるプロンプター用表示板の製造方法は、光透過性の基材の主面上に、酸化物を含むアップコンバージョン材料をターゲットとして、反応ガスとして酸化物に対するエッチングガスを用いてスパッタリングを行うことにより、アップコンバージョン薄膜を成膜する工程と、基材の主面とは反対側の裏面上に、アップコンバージョン薄膜から発光される波長の光を選択的に反射する波長選択反射膜を成膜する工程とを有する。
【００１０】
また本発明によるプロンプター装置は、光透過性の基材の主面上に、所定の波長の光を入射すると、この波長に比して短い波長の光を発光するアップコンバージョン薄膜が形成され、基材の主面とは反対側の裏面上に、アップコンバージョン薄膜から発光される波長の光を選択的に反射する波長選択反射膜が設けられて成るプロンプター用表示板と、このプロンプター用表示板に表示する情報を、所定の波長の光により照射する情報出力手段とより構成する。
【００１１】
上述したように、本発明においては、プロンプター用表示板として、基材上にアップコンバージョン薄膜を成膜し、その裏面側には、このアップコンバージョン薄膜から発光する光を選択的に反射する波長選択反射膜を設ける構成とするものである。このアップコンバージョン薄膜は、後段の実施の形態において詳細に説明するように、所定の波長の光を入射すると、これより波長の短い波長の光を発光する材料より成る。従って、このようにアップコンバージョン薄膜を用いて構成することによって、この表示板自体が発光することから、このプロンプター用表示板と、表示板に対し講演原稿等の情報を出力する情報出力手段とによって、司会者、講演者にとって視認性に優れたプロンプター装置を提供することができる。
【００１２】
またこのプロンプター用表示板として、そのアップコンバージョン薄膜を、酸化物を含むアップコンバージョン材料をターゲットとし、反応ガスとしてこの酸化物に対するエッチングガスを用いてスパッタリングを行うことによって基材上に成膜することによって、酸化物を含まず、高い発光効率のアップコンバージョン薄膜を得ることができ、より視認性に優れたプロンプター用表示板を得ることができる。
【００１３】
したがって、このようにアップコンバージョン薄膜を成膜し、かつ裏面側の波長選択反射膜の作用を有するプロンプター用表示板を用いてプロンプターを構成することによって、例えば明るい場所等においても視認性に優れ、聴衆側からは透過板として司会者、講演者等を見ることができるプロンプター装置を提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による一実施の形態を詳細に説明するが、本発明は以下の例に限定されることなく、その他種々の変形、変更が可能であることはいうまでもない。
【００１５】
図１は、本発明によるプロンプター用表示板の要部の略線的拡大断面図である。光透過性の光学ガラス、またはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等より成る基材１の主面１Ａ上に、アップコンバージョン薄膜２が形成され、主面１Ａとは反対側の裏面１Ｂ上には、アップコンバージョン薄膜２から発光される光を選択的に反射する波長選択反射膜３が形成されてプロンプター１０が構成される。図示しないが、各膜２及び３の上に、保護膜等が成膜されていてもよい。
【００１６】
図２に、このプロンプター用表示板を用いたプロンプターの一例の模式的な構成図を示す。１０は図１において説明したプロンプター用表示板であり、このアップコンバージョン薄膜２に対向する位置に、講演者の講演原稿等に対応する情報を出力する情報出力手段１１が設けられて、プロンプター装置１５が構成される。
【００１７】
この情報出力手段１１は、プロンプター用表示板１０のアップコンバージョン薄膜２に対し、所定の波長の光Ｌｉを入射させるとこれより波長の短い発光Ｌｏを生じるように、特定の波長の光により、講演原稿の情報を出力する構成とする。具体的には、例えば所定の波長の光を出射するレーザ光源と、このレーザ光を講演原稿の文字情報に対応する振幅をもって表示するように反射角を偏向させる二軸のガルバノミラー等の偏向手段と、このガルバノミラー等に文字情報に対応する電気信号を出力する信号変換手段などにより構成することができる。
【００１８】
聴衆側からは、プロンプター用表示板１０の裏面側の波長選択反射膜３の作用により、アップコンバージョン薄膜２からの発光が遮光され、破線ｔで示すように、プロンプター用表示板１０を透過して講演者等を見ることができる。
【００１９】
なお、アップコンバージョン材料は、例えば可視光域外の赤外光を検知する手段として、希土類元素のアップコンバージョン（波長上方変換）現象を利用した材料として知られている（例えば上記非特許文献１参照。）。
このアップコンバージョン現象は、３価の希土類イオンの多くが、近紫外部から近赤外部にかけて各イオンに特有のエネルギー準位を持つことを利用したもので、１つの活性イオンに複数のフォトンを作用させることにより、より高いエネルギー準位に励起させてから発光させるもので、この発光をアップコンバージョン蛍光と呼ぶ。
【００２０】
代表的なアップコンバージョン蛍光体として、Ｙｂ３＋−Ｅｒ３＋系材料が知られている。Ｙｂ３＋イオンに例えば赤外域の波長のレーザを吸収させると励起準位に励起される。この準位がＥｒ３＋のあるエネルギー準位に近いため、励起されたＹｂ３＋イオンから隣接するＥｒ３＋イオンにエネルギー伝達が起こり、Ｅｒ３＋イオンが中間の励起準位に励起される。更に、この中間準位で同様のエネルギー伝達が起こり、より高いエネルギーの励起準位に励起される。この高い励起状態から非輻射過程を経て発光準位に遷移すると、発光準位から適当なエネルギー準位に輻射遷移が生じ、入射したレーザ光よりも波長の短い（エネルギーの高い）発光を示す。その発光特性は、Ｙｂ３＋イオンとＥｒ３＋イオンの濃度、各イオンを含む媒質の種類に依存する。
【００２１】
このような入射光の波長より短い波長の光を発光させるアップコンバージョン材料を用いることによって、赤外光を照射して波長の短い光、すなわち可視光域の発光を生じさせて赤外光を検知することができる。
【００２２】
尚、現状ではアップコンバージョン材料として商品化されている材料はバルク状であり、また酸化物を含むため発光効率は比較的低く、レーザアンプなど各種光学装置に応用するためには十分とはいえない。
発光効率を高めるために、希土類とフッ化物よりなる材料とするには固体状に成形することが難しく、これを薄膜状、または所定のパターンに作製する方法としては、蒸着による方法が提案されているが、大面積に効率よく成膜することは難しい。
【００２３】
これに対し、本発明によるプロンプター用表示板の製造方法においては、基材上のアップコンバージョン薄膜を、酸化物を含むアップコンバージョン材料をターゲットとして、スパッタリングにより成膜する。
【００２４】
スパッタリングの反応ガスとしては、酸化物に対するエッチングガスを用いるものであるが、例えばＳｉ系材料に対するエッチング作用を有し、Ｆを含むガスを用いることができる。すなわち、ＣＦ４  、Ｃ２  Ｆ４  、Ｃ２  Ｆ６  、Ｃ３  Ｆ６  、Ｃ３  Ｆ８  、Ｃ４  Ｆ６  、Ｃ４  Ｆ８  、Ｃ４  Ｆ１０、Ｃ５  Ｆ８  、Ｃ５  Ｆ１２、Ｃ６  Ｆ１４、ＣＨＦ３  、ＣＨ２  Ｆ２  、ＣＨ３  Ｆ、Ｃ５  Ｈ２  Ｆ１０、Ｃ２  ＨＦ５  、Ｃ２  Ｈ２  Ｆ４  、ＣＨ２  ＦＣＦ３  、Ｃ２  Ｈ４  Ｆ２  、Ｃ２  Ｈ３  Ｆ３  、Ｃ３  ＨＦ７  、Ｃ３  Ｈ２  Ｆ６  、Ｃ３  Ｈ３  Ｆ５  、ＣＦ３  Ｂｒ、ＳＦ６  、ＮＦ３  などのガスを用いることができる。
【００２５】
また、反応ガスに、Ｏ２  ガスを、０％を越える１％以内の流量比をもって加えることにより、後述の実施例において詳細に説明するように、より高い発光効率のアップコンバージョン薄膜を作製することができた。
【００２６】
このように、酸化物を含むアップコンバージョン材料をターゲットとしてスパッタリングを行うことにより、従来に比して簡単に、かつ高い生産性をもって効率よくアップコンバージョン薄膜を製造することができ、より視認性に優れたプロンプター用表示板、及びこれを用いたプロンプター装置を得ることができる。
次に、本発明によるプロンプター用表示板及びその製造方法の実施例について説明する。
【００２７】
【実施例１】
この実施例においては、ターゲットとして、（株）住田光学ガラスの「ＹＡＧＬＡＳＳ（ヤグラス、商品名）」を用いた。
このヤグラスは、希土類のアップコンバージョン蛍光を利用した赤外可視波長変換材料として用いられるものであり、その組成は、モル％で、
２２ＳｉＯ２  −１０ＧｅＯ２  −１５ＡｌＯ１．５  −３ＴｉＯ２  −３９ＰｂＦ２  −１０ＹｂＦ３  −１ＥｒＦ３  
である。またこのヤグラスは、縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ３ｍｍの板状ガラスとして販売されている。このヤグラス自体が、適当な波長の赤外線を照射すると可視で発光するものである。
【００２８】
このヤグラスをターゲットにして、ＲＦ（高周波）スパッタ装置によりスパッタリングを行った。基材材料としては、厚さ１．１ｍｍのＣｏｒｎｉｎｇ１７３７（コーニング社製、商品名）よりなるガラス基材を用いた。スパッタ条件は、以下の通りである。
【００２９】
2004247949.tif 000003
【００３０】
以上の条件によって、基材上に厚さ約４μｍのアップコンバージョン薄膜を成膜することができた。この薄膜に、波長９８０ｎｍの赤外光レーザを照射したときの発光スペクトルを図３に示す。照射レーザの強度は３５０ｍＷである。Ｅｒイオンによる５５０ｎｍ、６６０ｎｍの発光が見られ、その他の準位からの発光は非常に少ないことがわかる。
【００３１】
次に、作製したアップコンバージョン薄膜の透過特性を調べた結果を図４に示す。図４において、実線ａは本実施例による薄膜付基材材料の透過特性、実線ｂは基材材料の透過特性を示す。図４の結果から、膜自身の吸収は非常に少ないことがわかる。アップコンバージョン薄膜が成膜された基材上で、可視域で約８５％の透過率が得られた。
【００３２】
なお、上述の実施例においてターゲット材料として用いたヤグラスは、ガラス転移点よりもやや高い温度の５００℃程度で熱処理しなければ、十分な発光特性は得られないとされているが、本発明により製造した薄膜は、成膜中に基材加熱は行わないため、プラズマで自然に温度が上昇するだけで、その温度は約１８０℃程度にしか昇温しない。
【００３３】
従って、上述の実施例において用いた基材材料に替えて、プラスチック材料を用いることも可能である。本発明者等は、ＰＥＳ（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ  ｓｕｌｆｏｎｅ）基材上に上述の実施例と同様のターゲット及びスパッタ条件によるスパッタリングを行ってアップコンバージョン薄膜を成膜し、これに対し９８０ｎｍの赤外光レーザを照射して５５０ｎｍ、６６０ｎｍ近傍の発光が見られることを確認した。
従って、本発明によれば、安価なプラスチック材料、また可撓性を有するフィルム上などへの成膜が可能となり、プロンプター用表示板のコストの低減化をはかることができる。
【００３４】
なお、上述の実施例においては、希土類元素として、ＥｒとＹｂを組み合わせてアップコンバージョン発光を得るアップコンバージョン薄膜を製造する場合について説明したが、アップコンバージョン薄膜としては、その他の種々の材料を用いる場合にも適用することができる。
すなわち、例えばＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｍ等を含み、かつ酸化物を主体とする材料をターゲットとして、酸化物に対するエッチングガスを反応ガスとしてスパッタリングを行って成膜することによって、同様にそれぞれの希土類とフッ化物を主体とするアップコンバージョン薄膜を簡単に成膜することができ、この薄膜から各希土類イオンの準位に対応する発光を生じさせることができる。
【００３５】
次に、聴衆側に、アップコンバージョン薄膜からの光が通過することを抑制する波長選択反射膜の一例について説明する。この例においては、光学薄膜設計ソフトウェア「ＴＦＣａｌｃ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｓｐｅｃｔｒａ．Ｉｎｃ．社製、商品名）を用いて、Ｅｒイオンによる波長５５０ｎｍ及び６６０ｎｍの光を反射するような誘電体多層膜より成る波長選択反射膜を設計した。この構造を図５に示す。基材１上に、厚さ６５４ｎｍのＮｂ２  Ｏ５  膜３１，３３及び３５と、厚さ１０３３ｎｍのＳｉＯ２  膜３２及び３４とが交互に積層されて、波長選択反射膜３が構成される。
【００３６】
なお、図５の例においては、基材１の裏面１Ｂ上に直接的に波長選択膜３が設けられるが、その他例えば、基材１とは別体のＰＥＴフィルム上に、通常のドラム巻取り型の連続スパッタ装置等によって、各誘電体層３１〜３５を成膜し、このフィルムを基材１の裏面１Ｂ上に被着して波長選択反射膜を形成することもできる。この設計した構造による反射率特性を図６に示す。
【００３７】
この波長選択反射膜の各誘電体層の成膜条件を以下に示す。尚、搬送回数は、ドラムに巻取り後、逆向きに巻取りながらスパッタを行った全搬送回数を示す。
2004247949.tif 000004
【００３８】
2004247949.tif 000005
【００３９】
この条件により、各層を成膜した波長選択反射膜の反射特性を図７に示す。ほぼ設計通りの反射特性が得られたことがわかる。
【００４０】
このように、特定の入射光、例えば赤外光に対し、これより短い波長の光を自発光するアップコンバージョン薄膜を形成し、その裏側には自発光した光のみを選択的に反射する波長選択反射膜を設けてプロンプター用表示板を構成し、これに対し、アップコンバージョン薄膜が発光を生じる特定の波長の光を出力する情報出力手段を組み合わせることによって、自発光で視認性に優れたプロンプター装置を構成することができる。
【００４１】
上述の例においては、アップコンバージョン薄膜としてＹｂ及びＥｒを用いて、これに対し波長９８０ｎｍの赤外光を照射してアップコンバージョン蛍光を発生させたものであるが、赤外光が反射して講演者の目に入ることを防ぐために、例えばアップコンバージョン薄膜の上に、選択的反射膜を設けてもよい。
この場合の選択的反射膜としては、例えば断面三角形状等の周期的な傾斜面を設けた光透過膜を被着し、この傾斜面の角度を調整するなどして、情報出力手段からアップコンバージョン薄膜に光が入射する角度で通過する傾斜面では光透過性とし、アップコンバージョン薄膜から講演者側に光が出射する角度で通過する傾斜面において、波長選択反射膜などを設けることによって、アップコンバージョン発光を妨げない反射膜を構成することができる。
【００４２】
このような傾斜面をもつ透過板としては、例えば所定の傾斜面を有する金型を用いて形成することができ、また、傾斜面の一方の面に選択的に反射膜を設ける方法としては、斜め蒸着、スパッタなどを用いることができる。
これにより、講演者等には、選択された波長の光のみが見られる構造のプロンプター用表示板を構成することができる。
【００４３】
以上本発明の実施の形態及び実施例について説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されることなく、本発明構成を逸脱しない範囲で、基材材料、またアップコンバージョン薄膜の材料、波長選択反射膜の材料構成、その製造の際の背圧、反応ガス、スパッタ装置の種類など、種々の変形、変更が可能であることはいうまでもない。
【００４４】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、アップコンバージョン薄膜を利用してプロンプター用表示板を構成することによって、従来のプロンプター装置と比較して格段に視認性に優れたプロンプター装置を提供することができる。
【００４５】
また、プロンプター用表示板のアップコンバージョン薄膜の成膜にあたっては、スパッタを用いることから、より簡単に大面積に形成することができる。従って、生産性に優れたプロンプター用表示板の製造方法を提供することができる。
【００４６】
また、本発明においては、スパッタによりアップコンバージョン薄膜を成膜することから、下地基材温度を比較的低く抑えることができて、基材材料の選択範囲を大として、プロンプター用表示板及びプロンプター装置のコストの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プロンプター用表示板の一例の要部の略線的拡大断面図である。
【図２】プロンプター装置の一例の模式的な構成図である。
【図３】アップコンバージョン薄膜の発光スペクトルを示す図である。
【図４】アップコンバージョン薄膜の透過率特性を示す図である。
【図５】波長選択反射膜の一例の断面構成を示す図である。
【図６】波長選択反射膜の設計構造の反射率特性を示す図である。
【図７】波長選択反射膜の一例の反射率特性を示す図である。
【図８】従来のプロンプター装置の一例の模式的な構成図である。
【符号の説明】
１  基材、１Ａ  主面、１Ｂ  裏面、２  アップコンバージョン薄膜、３  波長選択反射膜、１０  プロンプター用表示板、１１  情報出力手段、１５  プロンプター装置、２０  モニター、２１  ハーフミラー、３１  Ｎｂ２  Ｏ５  膜、３２ＳｉＯ２  膜、３３  Ｎｂ２  Ｏ５  膜、３４  ＳｉＯ２  膜、３５  Ｎｂ２  Ｏ５  膜
【図１】
2004247949.tif 000006
【図２】
2004247949.tif 000007
【図３】
2004247949.tif 000008
【図４】
2004247949.tif 000009
【図５】
2004247949.tif 000010
【図６】
2004247949.tif 000011
【図７】
2004247949.tif 000012
【図８】
2004247949.tif 000013