專(zhuān)利名稱(chēng)：尤其用于降低莫爾條紋效應(yīng)的視頻的投影屏幕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投影屏幕，尤其是用于視頻應(yīng)用的。更精確地說(shuō)，它涉及聲波可以穿透的屏幕。
背景技術(shù)：
聲波可以穿透的屏幕的優(yōu)點(diǎn)已為人所知，它容許把聲源放置在屏幕的后面，從而容許被投影的圖像與聲音之間的可覺(jué)察的和諧(無(wú)論圖像是從前面還是從后面投影)。
尤其在文檔FR 2810122(CONGARD)或其等效文檔EP-1162499或US-6552847中，描述了這些優(yōu)點(diǎn)。
此外，聲源(在實(shí)踐中就是一些音箱)在屏幕后面的這種布置在放映廳中是常見(jiàn)的。通常，屏幕被一些小孔穿透，這些小孔用于讓聲音通過(guò)。
在視頻應(yīng)用中，尤其在家庭應(yīng)用中，隨著觀眾接近屏幕，這些孔的可見(jiàn)性經(jīng)常增加。事實(shí)上，這些孔的尺寸和間距在傳統(tǒng)上是由加工它們的工具決定的，與屏幕的尺寸無(wú)關(guān)。
最近，一些制造商應(yīng)用了一些容許在保持穿孔面積/屏幕總面積的比率幾乎不變的情況下同時(shí)降低穿孔的尺寸和其間距的工具。
一些采用稱(chēng)作“紡織”的技術(shù)的屏幕也被用于這些應(yīng)用。
近來(lái)，大多數(shù)視頻投影機(jī)是固定像素矩陣類(lèi)型的，應(yīng)用了例如被稱(chēng)為“DLP”(Digital Light Processor，數(shù)碼光路處理器)、或“LCD”(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)的技術(shù)。這些固定像素投影機(jī)將視頻圖象分解成單個(gè)的元素，給每個(gè)元素分配一種顏色和一個(gè)值。
一些這樣的投影機(jī)投射出的圖像的像素行列在某些情況下是可見(jiàn)的，尤其在當(dāng)以低于推薦的距離觀看圖像時(shí)。像素行列尤其以像素間的分界線(xiàn)的、平行于圖象邊沿的正交對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)的形式出現(xiàn)。
在實(shí)踐中，穿孔的視頻屏幕的孔間間距與一個(gè)投射的像素的尺寸的數(shù)量級(jí)經(jīng)常是相似的。由此就在兩個(gè)周期性的對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)之間導(dǎo)致了可見(jiàn)的干擾，產(chǎn)生不希望出現(xiàn)的莫爾條紋效應(yīng)(des effects de moiré)。有人曾經(jīng)提出過(guò)將孔排列成梅花形，以降低其可見(jiàn)性，但沒(méi)有明確的結(jié)果。
一個(gè)迂回的解決辦法在于調(diào)整投影機(jī)與投影屏幕之間的距離，這使得被投射的圖象的尺寸，從而像素的尺寸，發(fā)生變化，以確定產(chǎn)生最少莫爾條紋效應(yīng)的位置。其結(jié)果并不明確，而且也不容許保證對(duì)投影機(jī)的更換，例如換成擁有更高清晰度、因而擁有不同像素尺寸的投影機(jī)不重新產(chǎn)生莫爾條紋現(xiàn)象。
這些不希望出現(xiàn)的效果對(duì)于紡織屏幕同樣存在。事實(shí)上，當(dāng)幕布的結(jié)構(gòu)使得間距或投射來(lái)的陰影出現(xiàn)時(shí)，它們的周期性的對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)產(chǎn)生與在穿透的視頻屏幕情況下相同的不希望出現(xiàn)的莫爾條紋效應(yīng)。
已開(kāi)發(fā)出來(lái)的旨在在圖像質(zhì)量與對(duì)聲波的透過(guò)性之間達(dá)到折衷、但沒(méi)有考慮與固定矩陣類(lèi)型的技術(shù)產(chǎn)生共振(莫爾條紋)效果的風(fēng)險(xiǎn)的各種技術(shù)因而顯得不能獲得真正理想的結(jié)果。
在屏幕的平面度和/或其對(duì)投射軸線(xiàn)的垂直度不完美的情況下，而這在實(shí)踐中則是許多設(shè)備的情況，莫爾條紋的效果進(jìn)一步大大地更加嚴(yán)重，于是又進(jìn)一步導(dǎo)致更不佳的結(jié)果。
由于這些原因，聲音可穿透的屏幕通常被認(rèn)為難以與固定像素投影機(jī)兼容，也就是說(shuō)在實(shí)踐中與絕大多數(shù)現(xiàn)存投影機(jī)、尤其是用于視頻的投影機(jī)難以兼容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種可以被聲波穿透的、在與固定像素類(lèi)型的投影機(jī)配合使用的情況下只產(chǎn)生少量、或完全不產(chǎn)生可見(jiàn)光干擾的，并且簡(jiǎn)單而低成本、可以繃在框架上或反之屬于可卷類(lèi)型的屏幕。
為此，本發(fā)明提出一種包括一個(gè)膜的投影屏幕，這個(gè)膜具有一個(gè)投影面和多個(gè)適于容許聲波穿透該膜的通路，其特征在于這多個(gè)通路的布置是這樣的如果能夠檢測(cè)其對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)，至少其中的主干線(xiàn)具有相對(duì)于該屏幕的垂直和水平邊的非零傾斜角。
根據(jù)本發(fā)明，我們約定如果存在一些對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)，那么其中的主干線(xiàn)就是那些最密集的，即那些每單位長(zhǎng)度擁有最多通路的。
看來(lái)，既然在實(shí)踐中投影屏幕的邊與被投射圖象的邊是平行的，通過(guò)減少被投射圖象的像素的結(jié)構(gòu)的水平和垂直對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)與投影屏幕的緯線(xiàn)或通路的結(jié)構(gòu)之間重合的風(fēng)險(xiǎn)，這種不存在對(duì)于屏幕的邊的平行性(因而存在這種傾斜角)確實(shí)消除了或大大降低了不希望出現(xiàn)的莫爾條紋效應(yīng)。
該非零的傾斜角最好大于5°，甚至是10°，例如在5°與25°之間選擇。
在通路或膜的可能存在的緯線(xiàn)形成許多對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)的情況下，這些對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)將被傾斜，以使沒(méi)有任何對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)、或盡可能少的對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)與屏幕的垂直或水平邊平行。
這種膜最好由多條線(xiàn)條制成，或用一種模擬線(xiàn)條網(wǎng)外觀的方法制成(例如通過(guò)塑料材料澆注、或通過(guò)將膜切割并平鋪在實(shí)心材料上)，但也可以由鉆了小孔的實(shí)心膜來(lái)制成。
當(dāng)這眾多的通路或緯線(xiàn)呈現(xiàn)幾何上或走向上的重大變化時(shí)，干擾的風(fēng)險(xiǎn)就被進(jìn)一步降低了。
事實(shí)上，這些幾何上或走向上的重大變化產(chǎn)生這樣的結(jié)果面對(duì)射向投影面的光束，各個(gè)通路之間產(chǎn)生彼此不同的交互作用，這進(jìn)一步降低莫爾條紋效應(yīng)。
這些變型可以存在于單個(gè)考慮的通路范圍內(nèi)，例如由于使用不光滑的線(xiàn)，例如卷曲線(xiàn)(各通路的輪廓，包括其長(zhǎng)度，因此就不規(guī)則了)，和/或由于對(duì)膜的處理，比如上漿處理(在上漿的作用下，這些通路的輪廓與其初始形狀相比被改變了)。膜就是這樣由縐紗(經(jīng)常是借助于卷曲線(xiàn)和/或波狀線(xiàn)制成的、并將接受上漿處理的紡織物或針織物)構(gòu)成。
變型還可以存在于通路相互之間。
這些變型就是這樣可以來(lái)自于通路的形狀或走向(在膜平面內(nèi))的相互差異例如，各通路可以具有尺寸更大、加長(zhǎng)的形狀，其走向相互不同。因此，即使這樣通路的位置形成了周期性的網(wǎng)絡(luò)，通路中的那些嚴(yán)格相同、因而以相同的方式對(duì)入射光束反應(yīng)的通路就形成一個(gè)比這些通路的位置形成的網(wǎng)絡(luò)大得多的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，這看起來(lái)對(duì)于降低莫爾條紋的風(fēng)險(xiǎn)有益處，當(dāng)然，這并不局限于本說(shuō)明。事實(shí)上，這些變型可以是一些或許周期性的波動(dòng)。
這些變型也可以來(lái)自于通路的相對(duì)于膜平面的走向的差異，例如由于存在一維的或多維的表面圖案；多維的圖案例如是菱形的或矩形的圖案，而一維的圖案例如是線(xiàn)條狀的波紋網(wǎng)絡(luò)，例如邊沿的整體。因此，即使通路是由一些形成周期性網(wǎng)絡(luò)的位置構(gòu)成，表面波紋也使得這些通路面對(duì)光束不同地反應(yīng)。
有利的是，膜可以由粗呢制成，這產(chǎn)生一些根據(jù)膜平面的傾斜方向，例如根據(jù)人字形的布局(被紡織的線(xiàn)具有之字形的軌跡)，而明顯對(duì)準(zhǔn)的(不同形狀的)通路。
另一種紡織形式對(duì)應(yīng)于在一個(gè)方向單線(xiàn)紡織，在另一個(gè)方向雙線(xiàn)紡織，這就綜合了通路的不同形狀的優(yōu)點(diǎn)與表面波紋(一些凸起的線(xiàn)條，沿著相對(duì)于被紡織的線(xiàn)的總體方向的斜向)的優(yōu)點(diǎn)?？梢宰⒁獾?，這種紡織方式與牛仔褲的紡織方式相似。
可以著重指出在實(shí)踐中，對(duì)于一個(gè)位于一段距離以外、并沿著通常顯像方向(甚至是在家庭應(yīng)用，因而采用小屏幕的情況下，典型地大約為屏幕寬度的一倍半)的觀眾來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的膜的通路不明顯或不大明顯。
膜可以由紡織線(xiàn)制成，也可以由塑料線(xiàn)制成，例如由聚酯的，最好是卷曲聚酯的線(xiàn)制成。這些線(xiàn)可以被織造或任何其它方法，例如針織，組裝到一起。膜也可以是非織造的。
根據(jù)本發(fā)明的一些最佳的、彼此互斥的或，反之，可能是合并的安排-所述膜是實(shí)心的但被穿了孔；-所述膜是織造的；-所述膜是由不同數(shù)量的經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)織成的織物；-線(xiàn)之間的間距不超過(guò)0.3mm；-膜在投影面上具有一些相對(duì)于經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)的總體方向而言斜向的邊；-織物使用帶聚氯乙烯涂層的線(xiàn)；-所述膜由針織的線(xiàn)構(gòu)成；-線(xiàn)是卷曲的；-線(xiàn)是由聚酯材料構(gòu)成的；-沒(méi)有任何緯線(xiàn)可見(jiàn)；-所述表面是縐紗的；-膜是織造的，并且是軋光類(lèi)型的；-膜是織造的，并且是粗呢類(lèi)型的；-投影屏幕包括一個(gè)基本上重疊于第一層上的第二層，相對(duì)于投影機(jī)的光線(xiàn)而言位于所述第一層的后面，所述第二層可以讓聲波穿透，和-一個(gè)聲源被放置在該屏幕后面，一個(gè)光源被放置在前面。
-本發(fā)明還提出一個(gè)包括一個(gè)前述類(lèi)型的屏幕的設(shè)備，一個(gè)聲源被放置在該屏幕后面，一個(gè)光源被放置在前面。


從如下作為說(shuō)明性而非限制性的例子而給出的、與附圖相對(duì)照的描述中，得出本發(fā)明的目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)。在這些附圖中-圖1是一個(gè)位于一個(gè)聲源之前的聲音可穿透的投影屏幕的總體透視圖，-圖2是一個(gè)放大的前視圖，展示了一種采用現(xiàn)有技術(shù)的屏幕材料，
-圖3是平紋布類(lèi)型的經(jīng)典織物的一個(gè)前視圖，-圖4是一個(gè)前視圖，顯示一個(gè)在其平面上傾斜后構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的屏幕的織物，-圖5是一個(gè)前視圖，顯示一個(gè)構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的屏幕的織物的第一面，此時(shí)的采光形成相對(duì)于屏幕平面的法線(xiàn)大約45°的角度，-圖6是同一個(gè)織物的第二面(后面)的視圖，采用同樣的采光，-圖7是一個(gè)前視圖，顯示的是與圖5中的織物相同的織物，采用沿屏幕平面法向、并從其中央穿過(guò)的采光，-圖8是一個(gè)前視圖，顯示一個(gè)構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的屏幕的織物，-圖9是一個(gè)示意圖，表明一個(gè)如圖2、3、或4中的織物這樣的材料的相對(duì)于屏幕邊沿的最佳走向，-圖10是一個(gè)穿了孔的屏幕的示意圖，表明孔的對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)相對(duì)于屏幕邊沿的最佳走向，-圖11是一個(gè)更復(fù)雜的(梅花形排列)穿了孔的屏幕的圖，表明相對(duì)于屏幕邊沿的多重對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地表示了一個(gè)聲波可穿透的投影屏幕4。一個(gè)圖象5被投射到屏幕4上，表示一個(gè)正在講話(huà)的人。一個(gè)聲源6(由虛線(xiàn)表示)被放置在屏幕4后面，基本上位于其中心。聲源6播放正在講話(huà)的人在攝錄圖像時(shí)錄下的聲音錄音，這在視頻中是最經(jīng)常的。此處，圖像從前方(投影機(jī)7)投射，但作為變型，也可以從后方投射。
錄音和錄像是同步進(jìn)行的。
這種經(jīng)典的布置是為了和諧地同時(shí)再現(xiàn)聲音和圖像。將聲源放置在任何其它地方都會(huì)消除這種和諧，這會(huì)損害再現(xiàn)同步錄音錄像的總體質(zhì)量。
圖1中表示的布置是經(jīng)典的，并且存在于大多數(shù)的電影廳中，這種布置經(jīng)常用安放另外兩個(gè)左右聲源(未畫(huà)出)來(lái)加以改進(jìn)，以再現(xiàn)立體聲。
但是，圖1表示的布置只有當(dāng)屏幕是由聲音可穿透的材料構(gòu)成時(shí)才可行。
根據(jù)圖2中示意的一個(gè)現(xiàn)有的外形，這樣的材料最通常由一個(gè)塑料，通常是PVC，的薄膜(0.2至0.7mm)構(gòu)成。該膜10上穿透了多個(gè)孔10’，這些孔按照8至15mm的間距均勻地分布在該屏幕的整個(gè)表面。這些孔10’具有0.8至1.5mm的直徑。這些孔被布置在形成屏幕的材料中，以容許對(duì)聲音的透過(guò)性，這種透過(guò)性不是該種材料的固有屬性。通常在電影廳中見(jiàn)到這種屏幕。
盡管這樣的屏幕在電影廳的設(shè)備中總體上令人滿(mǎn)意，它在視頻投影的家庭設(shè)備中卻不是這樣。事實(shí)上，視頻應(yīng)用，尤其是用于家庭的，的最近的發(fā)展已經(jīng)令這種屏幕的局限性明顯化了。在這種應(yīng)用中，觀眾比在電影廳中時(shí)距屏幕更近，而屏幕本身也更小(大多數(shù)情況下，底邊長(zhǎng)180至320cm)。于是對(duì)于習(xí)慣的觀看距離(3至10m)而言，這個(gè)數(shù)量級(jí)的孔就變得可見(jiàn)了。
針對(duì)用穿孔的塑料膜制成的屏幕，采取了一項(xiàng)改進(jìn)措施，使得孔的直徑更小(通常為0.5mm)，并且按更小的間距(通常為5mm)布置，以保持對(duì)聲音的透過(guò)性。此外，為了嘗試降低這些孔的不希望出現(xiàn)的可見(jiàn)性，提出了將它們排列成梅花形。這樣改進(jìn)過(guò)的屏幕在視頻上和對(duì)于底邊在2m至3.5m之間的尺寸而言，總體上提供了比傳統(tǒng)的電影院穿孔屏幕獲得的質(zhì)量略微好些的圖像質(zhì)量，但并未成功地避免莫爾條紋現(xiàn)象(見(jiàn)下面)。
此外，它們對(duì)聲音的透過(guò)性仍然微弱，并且只有通過(guò)犧牲圖象質(zhì)量來(lái)改進(jìn)(投影面上穿孔的更大密度導(dǎo)致反射面積的減少)。
固定像素視頻投影機(jī)的開(kāi)發(fā)相對(duì)于以前的掃描投影機(jī)具有更多的優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)際上也帶來(lái)了與穿孔屏幕的兼容性問(wèn)題。
事實(shí)上，像素投影機(jī)包括確定數(shù)量的像素，這些像素沿著一個(gè)行列矩陣排列。像素行列之間的分界作為固定值的單色區(qū)域而突出出來(lái)，從而形成投射在屏幕上的可見(jiàn)線(xiàn)條。
沿著像素矩陣的行和列，這些線(xiàn)條形成一個(gè)正交網(wǎng)格，當(dāng)觀察距離足夠時(shí)，這個(gè)網(wǎng)格本身并不大令人不快(當(dāng)被投射的像素等于或小于可見(jiàn)性極限，即根據(jù)個(gè)人情況在1至5分之間的弧度時(shí)，通常認(rèn)為觀察距離是足夠的)。
被投射的網(wǎng)格與穿了孔的布的所有孔(這些孔按照有規(guī)律的水平和豎直對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)排列)形成的網(wǎng)絡(luò)重疊在一起，產(chǎn)生一些以莫爾條紋之名而為人知的光學(xué)干擾，產(chǎn)生一些比投射出的網(wǎng)格或孔的對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)更寬、間距更大的線(xiàn)條。這樣的莫爾條紋看上去很清楚，并干擾圖像。
而且，如果投影表面確定的平面不嚴(yán)格垂直于投影軸線(xiàn)，或如果其平面度不完美，這些可見(jiàn)的莫爾條紋線(xiàn)條就不再平行于產(chǎn)生它們的網(wǎng)格線(xiàn)條。這就進(jìn)一步增加其可見(jiàn)性。
此外，當(dāng)投影運(yùn)動(dòng)視頻圖像時(shí)，陰暗場(chǎng)面(掩蓋被投射的網(wǎng)格)與明亮場(chǎng)面的交替使得莫爾條紋斷斷續(xù)續(xù)，因而越發(fā)的可見(jiàn)了，這是因?yàn)闆](méi)有產(chǎn)生適應(yīng)。
這種現(xiàn)象已經(jīng)讓許多用戶(hù)得出結(jié)論穿孔的屏幕難以與固定像素投影機(jī)兼容。
圖3示意性地表示了紡織的屏幕11，這種屏幕提供了良好的聲音穿透性，但一般都是以犧牲視頻圖像的再現(xiàn)質(zhì)量為代價(jià)的。緯線(xiàn)12被足夠地間距，以安排由間隙13形成的、提供良好的聲音穿透性的通路。這樣的紡織屏幕具有可見(jiàn)網(wǎng)格的外表，易于與由固定像素視頻投影機(jī)投射的網(wǎng)格形成光學(xué)干擾。還可以注意到其紡織紋理很簡(jiǎn)單，僅限于單股線(xiàn)沿兩個(gè)垂直方向的交叉；這種特別簡(jiǎn)單的紡織類(lèi)型經(jīng)常被稱(chēng)為“平紋布”。其線(xiàn)的直徑例如是0.5mm。
后面的圖對(duì)應(yīng)于線(xiàn)、紡織纖維的各種可能組織方式、或者為塑料的、編織的、紡織的、非紡織的或者采用任何其它方式合成的，這各種可能的組織方式根據(jù)本發(fā)明容許明顯降低莫爾條紋效應(yīng)。
這些組織方式都包括一個(gè)具有一個(gè)投影面和多個(gè)通路的膜，這些通路適用于容許聲波穿透該膜，這多個(gè)通路的布置是這樣的如果可以檢測(cè)其對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)的話(huà)，至少其中的主干線(xiàn)具有相對(duì)于該屏幕的邊的非零傾斜角。此外，對(duì)于它們中的多個(gè)而言，多數(shù)的通路具有幾何上或走向上的重大改變。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式，比如圖4中表示的那種方式，投影屏幕由一個(gè)膜17制成，該膜的紡織方式使得當(dāng)沿著與屏幕平面近乎垂直的方向看去，經(jīng)線(xiàn)18和緯線(xiàn)19顯示出相互拼接的樣子。
線(xiàn)是按照一個(gè)簡(jiǎn)單圖案，即平紋布的圖案，交錯(cuò)紡織而成的，不過(guò)是配對(duì)的；根據(jù)線(xiàn)在是否居于兩股緯線(xiàn)之間的情況下是否居于兩股經(jīng)線(xiàn)之間，各種通路之間存在著明顯的不同形狀或走向。
這些線(xiàn)本身具有0.02至0.2mm之間的直徑。
因此，這種織物的或許可見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)的間距比一個(gè)SXGA矩陣(1200×1024像素)的投影的網(wǎng)絡(luò)間距精細(xì)10至100倍，而它目前是家庭使用的投影機(jī)的最常用的分辨率，被投射到底邊為2.40m的屏幕上。
該間距相對(duì)于提供在不久的將來(lái)可以預(yù)見(jiàn)的更高的分辨率的投影機(jī)所投射的矩陣的間距數(shù)量級(jí)而言，仍然是一個(gè)很不同的數(shù)量級(jí)。
該屏幕是通過(guò)將膜在其平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)而將膜傾斜α角度得到，以便經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)形成一個(gè)相對(duì)于屏幕的邊沿而言非零的任意角度。該角度α將有利地在5°與25°之間(見(jiàn)圖9)。
為此，可以在織物平面內(nèi)沿著一個(gè)傾斜的角度來(lái)切割構(gòu)成屏幕的矩形材料(見(jiàn)圖4中的點(diǎn)劃線(xiàn))。
這樣的傾斜可以應(yīng)用于任何、甚至傳統(tǒng)的、通路結(jié)構(gòu)，以便盡可能地避開(kāi)被投射的像素結(jié)構(gòu)的周期性網(wǎng)絡(luò)，在實(shí)踐中該網(wǎng)絡(luò)的邊沿是平行于該網(wǎng)絡(luò)的主對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)的。
在實(shí)踐中已經(jīng)觀察到用現(xiàn)存投影機(jī)將圖像投射在一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式制成的、底邊在1.80m和3m之間的屏幕上并未產(chǎn)生可見(jiàn)的莫爾條紋。
可以注意到由于這種實(shí)施方式的特殊通路的幾何特性，聲波穿透織物前進(jìn)在整個(gè)可聽(tīng)頻帶通過(guò)在線(xiàn)四周的衍射發(fā)生，因?yàn)樵趯?shí)踐中這些線(xiàn)的直徑比最高可聽(tīng)頻率的波長(zhǎng)(17.15mm)還要小。
根據(jù)本發(fā)明的屏幕第二實(shí)施方式在圖5至圖7中表示出來(lái)，它采用一個(gè)由軋光型(有時(shí)也被稱(chēng)作粗呢，與牛仔褲的紡織方式相似)織物構(gòu)成的投影面25。
這樣的織物具有兩個(gè)外表不同的面A面在圖5中表示，B面在圖6中表示。
通常，該膜具有兩重結(jié)構(gòu)一重是經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)的經(jīng)典結(jié)構(gòu)，即正交；另一重是傾斜的結(jié)構(gòu)，根據(jù)一個(gè)例如大約30°的角度。
圖5和圖6展示了該織物，采用沿著相對(duì)于該織物平面的總體上傾斜的方向的角度。這樣的采光突出了該織物的凸起部分，全面地展示了條紋形的、以凸起部分27為邊沿的、斜向的行列(圖6A)26。凸起部分27相對(duì)于條紋26的高度約等于線(xiàn)的直徑。
斜向的采光通過(guò)陰影突出了線(xiàn)間的間隙28，這些間隙28不與該織物B面上的可見(jiàn)的間隙29相對(duì)應(yīng)。
圖7顯示了本發(fā)明的這種實(shí)施方式所采用的織物的A面，沿著幾乎垂直于織物平面的方向照明。這種采光與運(yùn)行中的視頻投影機(jī)所產(chǎn)生的照明相對(duì)應(yīng)，在這種采光下，線(xiàn)間的通路28’不(或不大)明顯，這是由于這些通路在A面和B面上的位置的不同。
從中可以得到除了單根線(xiàn)的傾斜以外，各個(gè)用于讓聲波從膜中穿透的通路還具有相對(duì)于邊沿(見(jiàn)點(diǎn)劃線(xiàn))傾斜的對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)。有利的是，這些通路的走向和幾何學(xué)特征還在其穿越膜以及在穿過(guò)相鄰?fù)贩矫娑甲兓?br> 因此，該織物實(shí)際上是不透光的，而且，在視頻投影中不呈現(xiàn)出任何清晰可見(jiàn)并且易于與投射在屏幕上的網(wǎng)格一起嚴(yán)重干擾視覺(jué)的、平行于邊沿的結(jié)構(gòu)。
除可以檢測(cè)到的通路對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)的有益的傾斜效果以外，該實(shí)施方式的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是容許至少大概地掩蓋線(xiàn)間的通路28’，從而容許這些線(xiàn)仍然提供足夠的尺寸以?xún)?yōu)化屏幕25對(duì)空氣的透過(guò)性能，因而也就優(yōu)化了對(duì)聲波的透過(guò)性能。
優(yōu)先地而非限制性地，我們將選擇帶有例如玻璃纖維、碳纖維、或凱夫拉爾纖維這樣的纖維芯的聚氯乙烯線(xiàn)。
還是優(yōu)先地而非限制性地，將在0.1mm和0.17mm之間選擇線(xiàn)的直徑。
還是優(yōu)先地，線(xiàn)間距離不超過(guò)0.3mm。
有利的是，正如在前一種實(shí)施方式中那樣，膜通過(guò)在其平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)而被傾斜，以便其經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)形成一個(gè)相對(duì)于屏幕邊沿的非零任意角度。
在圖8中示意了另一種實(shí)施方式，在所考慮的織物的前表面，單根緯線(xiàn)與經(jīng)線(xiàn)對(duì)交錯(cuò)編織(每次從這樣的三對(duì)前面通過(guò)，每相鄰兩根緯線(xiàn)之間就位置而言錯(cuò)開(kāi)一對(duì))。這樣的織物的后表面與圖7中表示的類(lèi)似，即經(jīng)線(xiàn)對(duì)在后表面上分開(kāi)。
這類(lèi)編織方式還提供一些通路30，這些通路排列成網(wǎng)狀、但具有相對(duì)于邊沿的明顯的通路對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)傾角(見(jiàn)點(diǎn)劃線(xiàn))。
因此，即使不能真正說(shuō)這些通路不可見(jiàn)，那些可能被察覺(jué)到的、可能出現(xiàn)的對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)也有相對(duì)于邊沿的明顯傾斜，因此，形成莫爾條紋的風(fēng)險(xiǎn)明顯降低。
屏幕的另一種實(shí)施方式采用縐紗或凹凸紋類(lèi)型的織物。這樣的織物可以?xún)?yōu)先地是針織的、紡織的或非紡織的。
優(yōu)先地，我們將選用由直徑在0.02mm至0.1mm之間的卷曲線(xiàn)編織而成的縐紗的或凹凸紋的織物。
優(yōu)先地，我們將選用聚酯的或腈綸的合成線(xiàn)。
盡管是根據(jù)一種可能很簡(jiǎn)單的紡織方式獲得的，這類(lèi)織物由于有在通路內(nèi)產(chǎn)生錯(cuò)綜復(fù)雜效果的縐紋和/或線(xiàn)的卷曲，而具備了不提供任何周期性地可見(jiàn)的結(jié)構(gòu)(因而不提供任何可以容易地被檢測(cè)出的通路對(duì)準(zhǔn)線(xiàn))的特點(diǎn)。無(wú)論圖像尺寸多大，也無(wú)論投影機(jī)的分辨度多高，都不會(huì)在投射像素網(wǎng)格時(shí)產(chǎn)生任何視覺(jué)干擾。
織物通常具有與其密度相關(guān)的對(duì)空氣穿透的阻力。降低其密度容許改善其對(duì)空氣的透過(guò)性，因而就改善了其對(duì)聲波的透過(guò)性，但會(huì)降低其不透光性，這對(duì)再現(xiàn)被投射的圖像有害。
我們已經(jīng)觀察到由縐紗或凹紋類(lèi)型的織物構(gòu)成的屏幕對(duì)于密度在150和220g/m2之間時(shí)提供最優(yōu)的不透光性和滲透性。
本發(fā)明的另一種實(shí)施方式在于在實(shí)心膜中制造一些縫隙形式的通路，這些縫隙相對(duì)于膜平面是傾斜的，以便不會(huì)作為膜平面內(nèi)的孔而顯現(xiàn)出來(lái)。
由前文得出可以根據(jù)本發(fā)明通過(guò)使膜在其平面內(nèi)繞軸旋轉(zhuǎn)而制成屏幕，該膜以這樣的方式具有任意的通路結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)相對(duì)于屏幕的邊沿是斜向的，最好具有5至25°的角度(見(jiàn)圖9)。
就這樣，圖10表示這樣一個(gè)屏幕，它的邊沿在圖2表示的那種膜的平面內(nèi)被斜向裁剪；從中可以輕易地辨認(rèn)出圖2的正方形網(wǎng)格的網(wǎng)絡(luò)(通路10”對(duì)應(yīng)于圖2的通路10’)。
至于圖11，我們從中觀察到通路40的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以以多種方式來(lái)定義。如果考慮相對(duì)于屏幕的水平和垂直邊沿的兩個(gè)傾斜走向α，我們觀察到一個(gè)正方形網(wǎng)格的網(wǎng)絡(luò)。另一方面，如果考慮相對(duì)于屏幕的相同的水平的垂直邊沿的兩個(gè)傾斜走向β，我們觀察到一個(gè)梅花形的網(wǎng)絡(luò)。最后，如果考慮一個(gè)相對(duì)于屏幕的一個(gè)邊沿的傾斜方向α以及一個(gè)相對(duì)于該屏幕的另一個(gè)邊沿的傾斜方向β，我們觀察到一個(gè)非矩形的平行六面體形狀網(wǎng)格的網(wǎng)絡(luò)。此外，還可以辨認(rèn)出許多其它的對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)，例如以?xún)A斜角γ為特征的。根據(jù)本發(fā)明，這些對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)中的至少主要部分，因而也就是最密集的那些，具有相對(duì)于屏幕邊沿的非零傾斜角度。
除了包括一個(gè)前述類(lèi)型的膜以外，該屏幕還可以包括一個(gè)基本上重疊在第一層上的第二層，該第二層相對(duì)于投影機(jī)的光線(xiàn)被放置在所述第一層的后面，所述第二層可以被聲波穿透。
在本發(fā)明的被描述的所有實(shí)施方式下，用來(lái)構(gòu)成投影屏幕表面的織物最好是白色的。不過(guò)，在某些應(yīng)用中，可以考慮采用淺灰色的、或與白色接近甚至不同的其它顏色的織物。
權(quán)利要求
1.一種包括一層膜的投影屏幕，所述膜具有一個(gè)投影面和多個(gè)適于容許被發(fā)射出的聲波穿透所述膜的通路，其特征在于所述多個(gè)通路以這樣的方式布置如果能夠檢測(cè)對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)，那么其中至少各主干線(xiàn)呈現(xiàn)一個(gè)相對(duì)于所述屏幕的垂直和水平邊沿的非零傾斜角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的投影屏幕，其特征在于所述多個(gè)通路呈現(xiàn)幾何上或走向上的重大變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的視頻投影屏幕，其特征在于所述膜被穿了孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的視頻投影屏幕，其特征在于所述膜是織造的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的投影屏幕，其特征在于所述膜是由不同數(shù)量的經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)織造成的織物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的視頻投影屏幕，其特征在于線(xiàn)之間的間距不超過(guò)0.3mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任意一項(xiàng)的視頻投影屏幕，其特征在于膜在投影面上呈現(xiàn)一些相對(duì)于經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)的總體方向而言斜向的邊。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任意一項(xiàng)的視頻投影屏幕，其特征在于織物使用帶聚氯乙烯涂層的線(xiàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2的視頻投影屏幕，其特征在于所述膜由針織的線(xiàn)構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至2和4至9中任意一項(xiàng)的視頻投影屏幕，其特征在于線(xiàn)是卷曲的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的投影屏幕，其特征在于線(xiàn)是由聚酯材料制成的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至2和4至11中任意一項(xiàng)的視頻投影屏幕，其特征在于沒(méi)有任何緯線(xiàn)是明顯的。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至2和4至12中任意一項(xiàng)的視頻投影屏幕，其特征在于所述表面是縐紗形式的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至2和3至8或9至12中任意一項(xiàng)的投影屏幕，其特征在于膜是織造的，并且是軋光類(lèi)型的。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至2和4至8或9至12中任意一項(xiàng)的投影屏幕，其特征在于膜是織造的，并且是粗呢類(lèi)型的。
16.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的視頻投影屏幕，其特征在于它包括一個(gè)基本上重疊于第一層上的第二層，相對(duì)于投影機(jī)的光線(xiàn)而言位于所述第一層的后面，所述第二層可以讓聲波穿透。
17.一種包括一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至16中任意一項(xiàng)的屏幕的視頻投影設(shè)備，一個(gè)聲源被放置在所述屏幕后面，一個(gè)光源被放置在前面。
全文摘要
一種包括一層膜的投影屏幕，所述膜具有一個(gè)投影面和多個(gè)適用于容許被發(fā)射出的聲波穿透所述膜的通路，所述投影屏幕的特征在于所述多個(gè)通路以這樣的方式布置如果能夠檢測(cè)對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)，那么其中至少各主要部分具有一個(gè)相對(duì)于所述屏幕的垂直和水平邊沿的非零傾斜角度。
文檔編號(hào)G03B21/60GK1846168SQ200480025260
公開(kāi)日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2004年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月2日
發(fā)明者帕特里克·康加德, 依維斯·特雷羅漢 申請(qǐng)人:屏幕研究公司