投影屏幕及其投影系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種投影屏幕包含一基材，其具有一投影區(qū)域，以供一投影裝置投射一影像至投影區(qū)域。投影區(qū)域包含多個陣列排列的光學(xué)區(qū)域，且影像的每一像素對應(yīng)至少一光學(xué)區(qū)域。每一光學(xué)區(qū)域包含一第一光學(xué)子區(qū)域以及一第二光學(xué)子區(qū)域，其具有反射散射、透射散射、單純透射或鏡面反射等不同的光學(xué)特性。上述的投影屏幕具備兩種以上的光學(xué)特性，例如可同時作為前投影屏幕以及背投影屏幕，或者可讓使用者觀看投影屏幕后方的背景影像。同時亦揭露一種包含上述投影屏幕的投影系統(tǒng)。
【專利說明】投影屏幕及其投影系統(tǒng)
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)一種投影屏幕，特別是一種具有多種光學(xué)特性的投影屏幕。
【【背景技術(shù)】】
[0002]現(xiàn)有的投影屏幕主要分為前投影屏幕以及背投影屏幕，其中前投影屏幕具備反射散射的光學(xué)特性，而背投影屏幕則具備透射散射的光學(xué)特性。然而，不論是前投影屏幕或背投影屏幕皆不透明，亦即使用者無法看到另一側(cè)的背景環(huán)境，如此限制了投影屏幕的應(yīng)用范圍。舉例而言，若以櫥窗玻璃作為一投影屏幕時，櫥窗內(nèi)的展現(xiàn)物品即無法被消費者觀看。
[0003]綜上所述，如何改變投影屏幕的光學(xué)特性，使其具備多種應(yīng)用方式便是目前極需努力的目標(biāo)。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明提供一種投影屏幕，其對應(yīng)于影像的每一像素的光學(xué)區(qū)域至少包含二個光學(xué)子區(qū)域，且每一光學(xué)子區(qū)域具有不同的光學(xué)特性，例如反射散射、透射散射、透射或鏡面反射等，以使本發(fā)明的投影屏幕可同時作為前投影屏幕以及背投影屏幕，或是作為前投影屏幕或背投影屏幕時，可讓使用看觀看投影屏幕另一側(cè)的環(huán)境背景。
[0005]本發(fā)明一實施例的投影屏幕包含一基材，其具有一投影區(qū)域，以供一投影裝置投射一影像至投影區(qū)域。投影區(qū)域包含多個陣列排列的光學(xué)區(qū)域，且影像的每一像素對應(yīng)至少一光學(xué)區(qū)域。每 一光學(xué)區(qū)域包含一第一光學(xué)子區(qū)域以及一第二光學(xué)子區(qū)域，其中第一光學(xué)子區(qū)域具有反射散射、透射散射、單純透射或鏡面反射的一第一光學(xué)特性，第二光學(xué)子區(qū)域具有反射散射、透射散射、單純透射或鏡面反射的一第二光學(xué)特性，且第二光學(xué)特性相異于第一光學(xué)特性。
[0006]本發(fā)明另一實施例的投影系統(tǒng)包含一投影裝置以及一投影屏幕。投影屏幕包含一基材，其具有一投影區(qū)域，以供投影裝置投射影像至投影區(qū)域。投影區(qū)域包含多個陣列排列的光學(xué)區(qū)域，且影像的每一像素對應(yīng)至少一光學(xué)區(qū)域。每一光學(xué)區(qū)域包含一第一光學(xué)子區(qū)域以及一第二光學(xué)子區(qū)域，其中第一光學(xué)子區(qū)域具有反射散射、透射散射、單純透射或鏡面反射的一第一光學(xué)特性，第二光學(xué)子區(qū)域具有反射散射、透射散射、單純透射或鏡面反射的一第二光學(xué)特性，且第二光學(xué)特性相異于第一光學(xué)特性。
[0007]以下通過具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點及其所達(dá)成的功效。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0008]圖1為一示意圖，顯示本發(fā)明第一實施例的投影屏幕。
[0009]圖2為一示意圖，顯示本發(fā)明第一實施例的投影屏幕的應(yīng)用例。
[0010]圖3為一示意圖，顯示本發(fā)明第二實施例的投影屏幕。[0011]圖4為一示意圖，顯示本發(fā)明第二實施例的投影屏幕的應(yīng)用例。
[0012]圖5為一示意圖，顯示本發(fā)明第三實施例的投影屏幕。
[0013]圖6為一示意圖，顯示本發(fā)明第四實施例的投影屏幕。
[0014]圖7為一示意圖，顯示本發(fā)明第五實施例的投影屏幕。
[0015]【主要元件符號說明】
[0016]1、Ia 投影屏幕
[0017]10基材
[0018]IOa聚合物分散液晶層
[0019]IOb透明電極
[0020]IOc透明電極
[0021]11投影區(qū)域
[0022]12光學(xué)區(qū)域
[0023]121第一光學(xué)子區(qū)域
[0024]122第二光學(xué)子區(qū)域
[0025]123第三光學(xué)子區(qū)域
[0026]13黏著層
[0027]14保護(hù)層
[0028]20投影裝置
[0029]30a>30b 觀看者
[0030]LI ~L4 光線
【【具體實施方式】】
[0031]請參照圖1以及圖2，本發(fā)明的一實施例的投影屏幕I包含一基材10，其具有一投影區(qū)域11。投影裝置20可投射影像至投影屏幕I的投影區(qū)域11而形成影像。于一實施例中，基材10可為玻璃或高分子聚合物。舉例而言，高分子聚合物可為聚碳酸酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚烯烴、環(huán)狀烯烴系樹脂或聚對苯二甲酸乙二酯等的光學(xué)材料。
[0032]投影區(qū)域11包含多個陣列排列的光學(xué)區(qū)域12，且投射至投影屏幕I的影像的每一像素對應(yīng)一或多個光學(xué)區(qū)域12。每一光學(xué)區(qū)域12又包含一第一光學(xué)子區(qū)域121以及一第二光學(xué)子區(qū)域122，其中第一光學(xué)子區(qū)域121以及一第二光學(xué)子區(qū)域122具有不同的光學(xué)特性。于一實施例中，光學(xué)特性可為反射散射、透射散射、單純透射或鏡面反射等。搭配不同的光學(xué)特性的第一光學(xué)子區(qū)域121以及第二光學(xué)子區(qū)域122即可設(shè)計出不同應(yīng)用場合的投影屏幕。
[0033]請參照圖2，舉例而言，第一光學(xué)子區(qū)域121具有透射散射的一第一光學(xué)特性，而第二光學(xué)子區(qū)域122具有單純透射的一第二光學(xué)特性。當(dāng)投影裝置20投射影像至投影區(qū)域11時，第一光學(xué)子區(qū)域121可使影像光穿透并散射，以使觀看者30a可以看到投射在投影區(qū)域11的影像，如光線LI所示。如此，投影屏幕I即視為一背投影屏幕。此外，由于第二光學(xué)子區(qū)域122具有單純透射的光學(xué)特性，因此，觀看者30a亦能夠看到投影屏幕I的另一側(cè)的環(huán)境影像，如光線L2所示。[0034]可以理解的是，調(diào)整具有單純透射光學(xué)特性的第二光學(xué)子區(qū)域122的面積比例即可控制投影屏幕I的透明度。于一實施例中，第二光學(xué)子區(qū)域122的面積大于等于第一光學(xué)子區(qū)域121的面積。舉例而言，應(yīng)用于車輛時，為了符合法規(guī)的要求，第二光學(xué)子區(qū)域122的面積相對于光學(xué)區(qū)域12的比例為75%或以上。此外，改變第一光學(xué)子區(qū)域121的光學(xué)特性即可作為不同的應(yīng)用。
[0035]請參照圖3以及圖4，于一實施例中，本發(fā)明的投影屏幕Ia的每一光學(xué)區(qū)域12更包含一第三光學(xué)子區(qū)域123，其具有相異于第一光學(xué)子區(qū)域121以及第二光學(xué)子區(qū)域122的光學(xué)特性。舉例而言，第一光學(xué)子區(qū)域121具有透射散射的第一光學(xué)特性，第二光學(xué)子區(qū)域122具有單純透射的第二光學(xué)特性，第三光學(xué)子區(qū)域123具有反射散射的第三光學(xué)特性。
[0036]依據(jù)此結(jié)構(gòu)，當(dāng)投影裝置20投射影像至投影區(qū)域11時，第一光學(xué)子區(qū)域121可使影像光穿透并散射，以使觀看者30a可以看到投射在投影區(qū)域11的影像，如光線LI所示。而第三光學(xué)子區(qū)域122可使影像光反射散射，以使觀看者30b可以看到投射在投影區(qū)域11的影像，如光線L3所示。如此，投影屏幕Ia同時具備背投影屏幕以及前投影屏幕的性質(zhì)。此外，第二光學(xué)子區(qū)域122具有單純透射的光學(xué)特性，因此，觀看者30a、30b能夠看到彼此，如光線L2、L4所示。
[0037]于一實施例中，透射散射的第一光學(xué)子區(qū)域121以及反射散射的第二光學(xué)子區(qū)域122分別設(shè)置在基材的相對兩側(cè)。如此，被反射散射的光線可在與投影裝置20的相同側(cè)表面即被反射。散射的光學(xué)特性可由多種適當(dāng)?shù)姆绞郊右詫崿F(xiàn)。舉例而言，可在基材10的表面上形成曲面或錐面的微結(jié)構(gòu)，以達(dá)到使光線散射的目的。或者，如圖5所示，可將散射顆粒摻雜在基材10中，以達(dá)到使光線散射的目的。
[0038]于一實施例中，第一光學(xué)子區(qū)域121以及第二光學(xué)子區(qū)域122至少其中的一的光學(xué)特性能夠以一光學(xué)調(diào)變模塊加以實現(xiàn)，以使第一光學(xué)子區(qū)域121以及第二光學(xué)子區(qū)域122至少其中之一的光學(xué)特性選擇性改變?yōu)榉瓷渖⑸?透射散射或單純透射。舉例而言，請參照圖6,光學(xué)調(diào)變模塊包含一聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal,PDLC)層IOa以及二個透明電極10b、10c。透明電極10b、IOc分別設(shè)置于聚合物分散液晶層IOa的兩側(cè)，其可選擇性提供一電場以改變聚合物分散液晶層IOa的光學(xué)特性。舉例而言，聚合物分散液晶層IOa在未受到電場作用的情況下具有反射散射或透射散射的光學(xué)特性；聚合物分散液晶層IOa在受到電場作用的情況下則具有單純透射的光學(xué)特性。
[0039]上述實施例是利用電場將光學(xué)調(diào)變模塊的光學(xué)特性在反射散射/透射散射以及單純透射的間作選擇性改變。但不限于此，通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)亦可使光學(xué)調(diào)變模塊的光學(xué)特性在鏡面反射以及單純透射，或反射散射/透射散射以及鏡面反射的間作選擇性改變。此夕卜，亦可通過控制電場，以調(diào)整第一光學(xué)子區(qū)域121以及第二光學(xué)子區(qū)域122的面積比，進(jìn)而任意控制投影屏幕的透明度等光學(xué)特性。需注意者，依據(jù)實際需求，光學(xué)調(diào)變模塊的配置可涵蓋全部或部分投影區(qū)域11。
[0040]于一實施例中，光學(xué)區(qū)域12、第一光學(xué)子區(qū)域121以及一第二光學(xué)子區(qū)域122可為相同或不同的幾何圖案。幾何圖案可為圓形或多角形，例如三角形、矩形或六角形等。當(dāng)其中的一光學(xué)子區(qū)域具有單興透射的光學(xué)特性時，另一光學(xué)子區(qū)域更可為不規(guī)則的形狀。
[0041]請再參照圖5，于一實施例中，本發(fā)明的投影屏幕更包含一黏著層13，其設(shè)置于基材10的一表面。黏著層13可使基材10依據(jù)需求黏著于一透光材料40上，以使該透光材料40可作為一投影屏幕。舉例而言，透光材料40可為櫥窗的玻璃或車窗。
[0042]請參照圖7，于一實施例中，本發(fā)明的投影屏幕更包含一保護(hù)層14，其設(shè)置于基材10的一表面。保護(hù)層14可避免產(chǎn)生光學(xué)特性的結(jié)構(gòu)被破壞，或者改變基材10的表面特性。舉例而言，在微結(jié)構(gòu)表面設(shè)置適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)層14，即可讓使用者在投影屏幕上書寫而不會破壞微結(jié)構(gòu)。
[0043]綜合上述，本發(fā)明的投影屏幕在對應(yīng)于影像的每一像素的光學(xué)區(qū)域至少包含二個光學(xué)子區(qū)域，且每一光學(xué)子區(qū)域具有不同的光學(xué)特性，例如反射散射、透射散射、透射或鏡面反射等，以使本發(fā)明的投影屏幕可適用于多種應(yīng)用場合。舉例而言，本發(fā)明的投影屏幕可同時作為前投影屏幕以及背投影屏幕，或是在作為前投影屏幕、背投影屏幕或抬頭顯示器的反射屏幕時，仍可讓使用看觀看投影屏幕另一側(cè)的環(huán)境背景。
[0044]以上所述的實施例僅是為說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點，其目的在使熟習(xí)此項技藝的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，當(dāng)不能以的限定本發(fā)明的專利范圍，即大凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的均等變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種投影屏幕，其特征在于，包含: 一基材，其具有一投影區(qū)域，以供一投影裝置投射一影像至所述投影區(qū)域，所述投影區(qū)域包含多個陣列排列的光學(xué)區(qū)域，且所述影像的每一像素對應(yīng)至少一所述光學(xué)區(qū)域，其中每一所述光學(xué)區(qū)域包含一第一光學(xué)子區(qū)域以及一第二光學(xué)子區(qū)域，所述第一光學(xué)子區(qū)域具有反射散射、透射散射、單純透射或鏡面反射的一第一光學(xué)特性，所述第二光學(xué)子區(qū)域具有反射散射、透射散射、單純透射或鏡面反射的一第二光學(xué)特性，且所述第二光學(xué)特性相異于所述第一光學(xué)特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，每一所述光學(xué)區(qū)域包含一第三光學(xué)子區(qū)域，其具有反射散射、透射散射、單純透射或鏡面反射的一第三光學(xué)特性，且所述第三光學(xué)特性相異于所述第一光學(xué)特性以及所述第二光學(xué)特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述第一光學(xué)子區(qū)域具有反射散射、透射散射或鏡面反射的所述第一光學(xué)特性，所述第二光學(xué)子區(qū)域具有單純透射的所述第二光學(xué)特性，且所述第二光學(xué)子區(qū)域的面積大于等于所述第一光學(xué)子區(qū)域的面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述第一光學(xué)子區(qū)域具有反射散射的所述第一光學(xué)特性，所述第二光學(xué)子區(qū)域具有透射散射的所述第二光學(xué)特性，且所述第一光學(xué)特性以及所述第二光學(xué)特性是以一微結(jié)構(gòu)分別形成于所述基材的相對表面加以實現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，反射散射或透射散射的所述第一光學(xué)特性或所述第二光學(xué)特性是以微結(jié)構(gòu)或?qū)⑸⑸漕w粒摻雜在所述基材中來實現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述第一光學(xué)特性或所述第二光學(xué)特性是以一光學(xué)調(diào)變模塊加以實現(xiàn)，所述光學(xué)調(diào)變模塊選擇性改變所述第一光學(xué)特性或所述第二光學(xué)特性為反射散射/透射散射/鏡面反射或單純透射。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的投影屏幕，其特征在于，所述光學(xué)調(diào)變模塊包含一聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal, PDLC)層以及二個透明電極,所述二個透明電極分別設(shè)置于所述聚合物分散液晶層的兩側(cè)，用以選擇性提供一電場以改變所述聚合物分散液晶層的光學(xué)特性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述光學(xué)區(qū)域、所述第一光學(xué)子區(qū)域以及所述第二光學(xué)子區(qū)域為相同或不同的圓形或多角形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，更包含: 一黏著層，其設(shè)置于所述基材的一表面，用以黏著所述基材于一透光材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，更包含: 一保護(hù)層，其設(shè)置于所述基材的一表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述基材為玻璃或高分子聚合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述基材為聚碳酸酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚烯烴、環(huán)狀烯烴系樹脂或聚對苯二甲酸乙二酯。
13.一種投影系統(tǒng)，其特征在于，包含: 一投影裝置，用以投射一影像；以及 一投影屏幕，其包含一基材，其具有一投影區(qū)域，以供所述投影裝置投射所述影像至所述投影區(qū)域，所述投影區(qū)域包含多個陣列排列的光學(xué)區(qū)域，且所述影像的每一像素對應(yīng)至少一所述光學(xué)區(qū)域，其中每一所述光學(xué)區(qū)域包含一第一光學(xué)子區(qū)域以及一第二光學(xué)子區(qū)域，所述第一光學(xué)子區(qū)域具有反射散射、透射散射、單純透射或鏡面反射的一第一光學(xué)特性，所述第二光學(xué)子區(qū)域具有反射散射、透射散射、單純透射或鏡面反射的一第二光學(xué)特性，且所述第二光學(xué)特性相異于所述第一光學(xué)特性。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，所述投影屏幕的每一所述光學(xué)區(qū)域包含一第三光學(xué)子區(qū)域，其具有反射散射、透射散射、單純透射或鏡面反射的一第三光學(xué)特性，且所述第三光學(xué)特性相異于所述第一光學(xué)特性以及所述第二光學(xué)特性。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光學(xué)子區(qū)域具有反射散射、透射散射或鏡面反射的所述第一光學(xué)特性，所述第二光學(xué)子區(qū)域具有單純透射的所述第二光學(xué)特性，且所述第二光學(xué)子區(qū)域的面積大于等于所述第一光學(xué)子區(qū)域的面積。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的投影系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光學(xué)特性或所述第二光學(xué)特性是以一光學(xué)調(diào)變模塊加以實現(xiàn)，所述光學(xué)調(diào)變模塊選擇性改變所述第一光學(xué)特性或所述第二光學(xué)特性為反射散射/透射散射或單純透射。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的投影屏幕，其特征在于，所述光學(xué)調(diào)變模塊包含一聚合物分散液晶層以及二個透明電極，所述二個透明電極分別設(shè)置于所述聚合物分散液晶層的偵牝用以選擇性提供一電場以改變所述聚合物分散液晶層的光學(xué)特性。
【文檔編號】G02F1/1334GK103676444SQ201310367155
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月25日
【發(fā)明者】陳政寰 申請人:陳政寰