一種分辨率高、機械穩(wěn)定性好的投影屏制造技術(shù)

一種屏由透明的、機械穩(wěn)定的基底和體漫射體部分組成，體漫射體部分盡可能地靠近前部微透鏡。此漫射體可以散布在微透鏡內(nèi)，或者在緊靠近它們的單獨區(qū)域。此屏可以由兩單元組成，透明基底可以處在前單元也可以在后單元。表面漫射可以作為體漫射體的替代和補充形式。（*該技術(shù)在2008年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種投影系統(tǒng)的屏，特別是投影電視屏，但并不限于投影電視屏。在“電氣與電子工程師學會會刊”(IEEE)的用戶電子學分冊，1985年8月，第31卷185～193頁發(fā)表了R.Bradley，J.Goldenberg和T.S.Mckechnie合寫的論文“超寬視角后投影電視屏”(“Ultra-wideViewingAngleRearProjectionTVScreen”)，其中論及一種有適度的高分辨率和良好的機械穩(wěn)定性的投影電視屏。附圖說明圖1即從此文轉(zhuǎn)繪。我們注意到其前單元是相當厚的。其厚度要選擇得不會因溫度和/或溫度的變化而引起翹曲變形。許多小球遍布于前單元之內(nèi)，用以漫射光線。一較薄的菲涅耳透鏡具有一活性表面，此活性表面位于最靠近觀眾之處。此屏的前透鏡狀部分被疊壓到體漫射部分，使兩部分之間建立光學接觸，從而使從界面的反射最少。在1985年9月出版的美國光學學會雜志”第一卷第12期發(fā)表的論文“在投影屏應(yīng)用中體漫射體的衍射分析(“DiffractionAnalysisofBulkDiffusersforProjectionScreenApplications”)中，本專利技術(shù)的專利技術(shù)者采用通過其上的無矢量衍射來分析體漫射體。該文已被作為參考納入本申請體構(gòu)成本申請的一部分。本專利技術(shù)的任務(wù)是改進公知的投影屏的設(shè)計，以便在保持機械穩(wěn)定性的同時提高屏的分辨率。本專利技術(shù)的另一項任務(wù)是，在達到上述目標的同時，某些情況下還能降低屏的制造成本。本專利技術(shù)的投影屏包括一透明的、具有機械穩(wěn)定性的基底和一體漫射區(qū)或表面漫射界面，此界面盡可能地靠近微透鏡。在一特別優(yōu)選的實施例中，漫射粒子精確地分布在微透鏡中。如果屏具有兩個單元，則具有機械穩(wěn)定性的基底可以是前后兩單元中任一單元的一部分。當此機械性能穩(wěn)定的基底是在后單元時，通過將透鏡狀單元向內(nèi)彎曲一個弧度，可維持透鏡狀單元緊緊貼近基底。此弧度必須足以抵消透鏡狀單元在最惡劣的溫度/濕度條件所產(chǎn)生的向外彎曲的弧度。換句話說，此透鏡狀單元在一些限定的點處可能附著于基底。圖1示出先有技術(shù)中屏的橫截面圖。圖2是有三片式前單元的屏的示意圖，其接近雙凸透鏡狀表面處具有漫射體。圖3是具有二片式前單元的屏的示意圖，其接近雙凸透鏡狀表面處有許多漫射單元。圖4是具有二片式單元的屏的示意圖，在其微透鏡內(nèi)具有漫射體。圖5是具有帶表面漫射的二片式前單元的屏的示意圖。圖6是具有一片式前單元，并有一個厚的后單元的屏的示意圖，在前單元的透鏡狀表面內(nèi)有漫射體。圖7所示意的屏具有一個帶表面漫射的一片式前單元和一個帶菲涅爾透鏡的厚后單元。圖8是具有厚的后單元和兩片式前單元的屏的示意圖，后單元帶菲涅耳透鏡，前單元有一接近菲涅耳表面的后表面。圖9是具有接近后菲涅耳透鏡單元的前透鏡狀單元的屏的示意圖，該后菲涅耳透鏡單元具有表面漫射。根據(jù)在美國專利4，573，764中所示結(jié)構(gòu)的后投影屏來討論本專利技術(shù)的各實施例。然而，本專利技術(shù)并不局限于此專利中微透鏡的特定結(jié)構(gòu)，也不局限于有透鏡狀表面和菲涅耳透鏡表面的屏。漫射作用使得在任何一個屏上的垂直光分布得到增強。在美國專利4，573，764號所披露的這種特定的屏中，漫射是使色偏移達到最小所必需的。在任何一種屏中，如在1985年12月的“美國光學學會雜志”上J.Goldenberg和T.S.Mckechnie所發(fā)表的文章“在投影屏應(yīng)用中體漫射體的衍射分析”中所敘述的屏中，當體漫射體是指帶有懸浮在其中的許多微小的膠質(zhì)粒子的基底介質(zhì)的情況下，采用一種薄體漫射體也可達到采用原體漫射體時所達到的相同漫射角。現(xiàn)在參看圖1所示先有技術(shù)的屏，屏的前單元用數(shù)字10來表示，此前單元是相當厚的，并且在其整個寬度范圍內(nèi)都懸浮有漫射粒子。一透鏡狀表面由許多平行的微透鏡12組成，其長度尺寸在垂直于紙面方向延伸，此透鏡狀表面朝向觀看顯示的觀眾。相鄰微透鏡之間的間隔或槽，部分地填充黑化材料14。這些微透鏡和黑化材料的結(jié)構(gòu)和成份已如美國專利4，573，764號中所論及，這里不再贅述。但要注意，前單元厚度尺寸在溫度和濕度變化時將是防止起翹曲變形的因素。而且體漫射作用與在前單元的后表面上的表面漫射作用相比，會在一定程度上增加屏的分辨率。先有技術(shù)投影屏還包括有一薄的后單元16，其對著前單元的表面是菲涅耳透鏡結(jié)構(gòu)。按照美國專利4，573，764號，由于在光準直菲涅耳透鏡和光發(fā)散雙凸透鏡單元之間形成的漫射作用，使紅、蘭和綠光充分漫射，導致各種光線產(chǎn)生基本均勻的水平散射，從而基本上減少了任何色偏移現(xiàn)象的發(fā)生。在討論使其具有一種不同于前透鏡狀表面的表面結(jié)構(gòu)，以產(chǎn)生表面漫射的可能性時，在美國專利4，573，764號中沒有指出要把漫射體粒子移到盡可能靠近屏的前部、最好是移到微透鏡內(nèi)的位置。現(xiàn)在參看圖2，這里采用帶透明基底20的前單元保證機械穩(wěn)定性，從而在保持透影屏機械穩(wěn)定性的同時，使漫射體粒子較為靠近單元的前部。在圖2的實施例中，基底厚度是2毫米。厚度僅1毫米的漫射體單元24有一后表面22，此后表面用機械方法貼附到基底20的前表面。更準確地說，這兩個表面可以粘合或疊壓在一起。同樣地，體漫射體部分24的前表面26被疊壓到前單元的透鏡狀部分28。屏的黑化在圖2中省略，因為它對理介本專利技術(shù)不是重要的。透鏡狀部分的厚度也是1毫米。圖2中的尺寸大小僅僅是說明性的，而不是用作規(guī)定。要注意，菲涅耳透鏡單元，即后單元29，是相當薄的，因而機械穩(wěn)定性是不好的。因為此單元的穩(wěn)定性對屏的性能來說不是重要的，所以像在屏的制造過程中通常所采取的做法那樣，除用它的邊緣將其卡緊到另一單元外，并不需要將此單元完全固緊或粘附到前面的穩(wěn)定的單元。作為一種選擇方案，菲涅耳透鏡可在其光學中心外用少量膠合劑粘接到穩(wěn)定的前單元。一吸附園片27可用來調(diào)整光導中心與交界面其余部分的亮度。后者由于反射而降低了大約8%。前單元和靠近前透鏡狀表面的漫射區(qū)的整個厚度范圍構(gòu)成具有高分辨率和良好機械穩(wěn)定性的屏。在圖3中，這些體漫射球是在透明基底的前面部分，透明基底如圖2所示，例如，是用透明的聚丙烯(acrylic)厚片制成。此聚丙烯片，例如，可用模壓方法這樣來制造，使得其中的漫射球在重力作用下朝向片的一個表面沉降，此種漫射球例如已由RalphBradley和本專利技術(shù)的專利技術(shù)者在“電氣與電子工程師學會會刊”(IEEE)的用戶電子學分冊，1985年8月第31卷(3)上發(fā)表的論文“超寬視角后投影屏”(“Ultra-WideViewingAngleRearProjectionScreen”)中詳細地做了介紹。漫射球的沉降是在片冷卻過程時發(fā)生的。然后，透鏡狀部分被疊壓到體漫射片的一個面，體漫射片靠近此面的部分含有許多漫射球。在圖3所說明的例子中，漫射基底30厚度是3毫米。透鏡狀單元與它相疊壓，此透鏡狀單元在圖3中厚度為1毫米。而且漫射單元30的前表面31可以粘接到透鏡狀單元32的后表面。菲涅耳透鏡34的厚度是1毫米，和圖2中的菲涅耳透鏡29一樣。同樣，前單元和靠近前透鏡狀表面的漫射區(qū)一起，整個厚度范圍構(gòu)成一個具有高分辨率和良好機械穩(wěn)定性的屏。在圖4中，前透鏡狀部分40中含有漫射體。此前透鏡狀部分與一層聚丙烯或其他適當材料的厚片相疊壓。同樣，此透鏡狀單元的厚度是1毫米，而透明基底42的厚度是3毫米。加上和以本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
投影屏包括：在第一預定方向有一預定厚度的機械穩(wěn)定的前單元，此前單元由許多微適鏡、在所說第一方向上的所說微透鏡的第一預定間隔內(nèi)配置的許多體漫射體粒子和用以保持所說屏的機械穩(wěn)定性的透明基底組成，此基底的厚度大體上超過所說預定間隔，同所說的微 透鏡有機械性的接觸；和一后單元，此后單元至少同所說透明基底的一部分有機械性的接觸，在所說的后單元上有一透鏡結(jié)構(gòu)。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：托馬斯斯圖爾特麥肯尼，吉爾福勒戈登堡，
申請(專利權(quán))人：皇家菲利浦電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：NL[荷蘭]