[其他]后投影屏幕

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86108423
• 申請日: 1986-12-17
• 公開（公告）號: CN1004656B
• 公開（公告）日: 1989-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 約翰尼斯·科尼利厄斯·范德文
• 申請（專利權(quán)）人: 菲利浦光燈制造公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 許新根

本發(fā)明涉及一種后投影屏幕，其機械和光學(xué)性質(zhì)實質(zhì)上能彼此獨立地最佳化。屏幕的背面裝備一兩維結(jié)構(gòu)的變形透鏡，在其中菲涅耳透鏡可以結(jié)合成一體。屏幕包括一帶有透明窗的光吸收層，以便減少由屏幕反射的外來光。

本發(fā)明涉及一種供在屏幕前面再現(xiàn)由設(shè)置在屏幕后面的原象源所形成的圖象用的后投影屏幕，該投影屏幕包括一變形透鏡元件結(jié)構(gòu)和一在透鏡元件焦點位置上形成有透明窗的光吸收層。本發(fā)明也涉及一種制造這種屏幕的方法。

變形透鏡元件是在二個相互垂直的方向具有不同曲率半徑的透鏡元件。投影屏幕包括一個二維矩陣的這種透鏡元件。

當(dāng)形成圖象的亮度變化被忽略時，觀察屏幕的觀眾應(yīng)當(dāng)?shù)玫揭粋€圖象的亮度分布盡可能均勻的印象。這個觀眾是位于屏幕前面的一個區(qū)內(nèi)，稱為觀看區(qū)。亮度從這個區(qū)的中心向外部減弱。從投影屏幕觀看，觀看區(qū)以水平的和垂直的觀看角為特征。這些觀看角確定了一個區(qū)，在其諸邊緣上亮度已減少至在其中心的亮度的一半。水平的和垂直的觀看角的大小取決于屏幕的光學(xué)性質(zhì)。

后投影屏幕尤其是使用在下述這些情形中：用一般幻燈片或電影放映機在光照環(huán)境中將畫面或鏡頭投影，或者將陰極射線管上的畫面或鏡頭圖象形成放大的圖象作為超巨型陰極射線管的替換物。

為了在光照環(huán)境中獲得質(zhì)量滿意的圖象，由屏幕反射的外來光應(yīng)是最小的。這適用于定向反射和漫反射兩者。此外，盡管原象源（例如陰極射線管）的光強有限，屏幕的亮度應(yīng)是最大的。

美國專利說明書第4，003，080號敘述一種包含一單片的后投影屏幕，在該單片的背面裝有以二維矩陣形式排列的許多透鏡元件，在屏幕前面另外的光吸收表面中將入射光聚焦在一系列透明點中。

已知的屏幕的機械穩(wěn)定性歸因于裝有透鏡元件的透明片。依靠現(xiàn)代技術(shù)制造的片是由塑料制成的。在溫度和相對濕度變化的影響下，這種片將易發(fā)生尺寸的變化，以致原象源在屏幕上不能再清晰地成象，而被觀眾觀察到的象也變?yōu)椴磺逦Ｆ聊坏姆€(wěn)定性可藉采用較厚的片而得到提高。然而，這對于透鏡元件的焦距和尺寸，以及因此對于光學(xué)系統(tǒng)的質(zhì)量具有影響。

本發(fā)明的目的是提供一種后投影屏幕，其機械和光學(xué)性質(zhì)實質(zhì)上是彼此獨立的，它保證有最大量的光從原象源到達觀看區(qū)，以及它使反射至觀看區(qū)的外來光減至最少。

為此，根據(jù)本發(fā)明的后投影屏幕的特征在于：有一光透射箔配置在平板支持片上，箔的背面設(shè)有變形透鏡的結(jié)構(gòu)，而其面向支持片的前面是以具有透明窗的光吸收層組成。

這結(jié)構(gòu)使屏幕的機械和光學(xué)性質(zhì)能夠?qū)嵸|(zhì)上彼此獨立地被最佳化，同時透鏡結(jié)構(gòu)和吸收層又充分地防止外部的機械和化學(xué)影響。

應(yīng)當(dāng)指出的是在后投影屏幕中采用支持片，本質(zhì)上是從英國專利說明書第1，548，944號中知道的。然而，所說專利說明書涉及一種投影屏幕，該屏幕使用一光漫射材料層，例如蠟狀物或聚合物膜來代替透鏡結(jié)構(gòu)，以便漫射來自原象源的光。這些材料不適于制造自支持片。而且，這種后投影屏幕，它的光效應(yīng)是建立在光以不規(guī)則的方向漫射的基礎(chǔ)上，就觀看區(qū)中外來光的反射和信號光的分布等性質(zhì)而論，就不及根據(jù)本發(fā)明的后投影屏幕來得令人滿意。實際上，最理想的是觀看角在水平方向是廣闊的，而在垂直方向是有限的。信號光是起源于原象源的光;

根據(jù)本發(fā)明的后投影屏幕，其特征還可以是：一種菲涅耳透鏡，它的階梯形側(cè)面向變形透鏡結(jié)構(gòu)，且它的平面?zhèn)让嫦蛟笤矗慌渲迷谕哥R結(jié)構(gòu)和象源之間。此菲涅耳透鏡構(gòu)成一方向校正元件，它將發(fā)散的信號光束以大體上平行光束的形式傳送到透鏡結(jié)構(gòu)。對于菲涅耳透鏡的給定取向，實際上所有信號光的方向是朝向觀眾的。值得指出的是美國專利說明書3，832，032敘述一種透明的投影屏幕，該屏幕包括一種以其平面?zhèn)让嫦蛟笤吹姆颇哥R。然而，所述的專利說明書涉及這樣一種后投影屏幕，它的垂直象場主要地是由來自在前片的前表面上的密紋的漫射所確定，而它的水平象場主要地是由垂直配置在背面的圓柱形透鏡確定。當(dāng)入射在圓柱形透鏡上的外來光全部在內(nèi)部時，這一種屏幕仍舊反射大約外來光的10%。

根據(jù)本發(fā)明的另一個后投影屏幕，其特征是：菲涅耳透鏡是由變形透鏡結(jié)構(gòu)構(gòu)成，它的連續(xù)的諸透鏡的光軸相對于箔的法線成角度延伸，這些角度從中心向邊緣增大。