專利名稱：高對比度,低損耗正面投影反射屏幕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
投影電視業(yè)已應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，尤其是背部投影電視，已在較大程度上克服了正面投影對比度差，光損耗大等缺陷。但正面投影電視仍以其重量輕、安裝方便、省空間等優(yōu)點，占據(jù)著較大的應(yīng)用分額。
本發(fā)明的目的就在于，克服正投影反射屏幕受環(huán)境光線影響這一不足之處，給出兩種全新的正投影反射屏幕，使其能在較強的環(huán)境光線下，獲得與背部投影方式相接近的對比度及亮度，從而大大的降低了對環(huán)境光線的要求，拓寬了其應(yīng)用范圍。
本發(fā)明的特點是在空間上分離投影光線與環(huán)境光線，使環(huán)境光線不能反射到觀眾所在區(qū)域，因而在較亮環(huán)境光線下，對比度也能較好。
本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵是利用局域菲涅耳透鏡或局域菲涅耳反射鏡與雜反面鏡、散射層等的配合以實現(xiàn)反射后投影光與環(huán)境光的分離，由于主反射界面上覆有高反膜，因而光強損耗較小，亮度較高。
以下結(jié)合附圖
就2個較佳實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
〔圖一〕Ⅰ型高對比度、低損耗正投影反射屏幕結(jié)構(gòu)示意圖。(以后簡稱Ⅰ型屏)。
〔圖二〕Ⅰ型屏光路原理示意圖。
〔圖三〕局域菲涅耳透鏡結(jié)構(gòu)示意圖。
〔圖四〕雜反面鏡結(jié)構(gòu)示意圖。
〔圖五〕Ⅱ型高對比度，低損耗正面投影反射屏幕結(jié)構(gòu)示意圖。(以下簡稱Ⅱ型屏)。
〔圖六〕局域菲涅耳反射鏡結(jié)構(gòu)示意圖。
〔圖七〕在本文屏幕構(gòu)件中所指的散射微粒子的光學(xué)作用示意圖。
如〔圖一〕所示Ⅰ型屏是由邊框③，局域菲涅耳透鏡①，雜反面鏡②，介質(zhì)中的散射微粒子④組成，投影機(jī)所發(fā)出的光是由斜下方或斜上方射向屏幕。
如〔圖二〕所示Ⅰ型屏的光學(xué)原理為投影光⑦投射到局域菲涅耳透鏡①上，經(jīng)其外表面的⑤的凸凹結(jié)構(gòu)散射后，再經(jīng)其介質(zhì)內(nèi)部的散射微粒子④漫射，最后經(jīng)內(nèi)表面⑥上的，與菲涅耳透鏡相類似的條紋狀的突起面折射后，再由雜反面鏡②主反射面漫射后，又一次同穿局域菲涅耳透鏡①，投射到觀眾區(qū)域，即獲得合理的光強的空間分布。
而絕大部分環(huán)境光線⑧經(jīng)過屏幕的折射及反射，投射到觀眾看不到的區(qū)域中去了，對對比度影響甚小。
如〔圖三〕所示局域菲涅耳透鏡的表面⑥〔圖一〕加工有一系列由突起所組成的條紋族⑨，該條紋族可以是普通菲涅耳透鏡⑩表面上的圓形突起條紋族的一部分(即看作是普通菲涅耳透鏡的一局部)，也可以是其它圓錐曲線條紋族的一部分。
為了能更好的漫射光線，局域菲涅耳透鏡的外表面⑤〔圖二〕也可加工一些凸凹形狀，并在其內(nèi)部摻入些散射微粒子④。
如〔圖四〕所示雜反面的表面作為主反射面加工有一些凸凹形狀并覆有高反射率膜，可以是金屬膜，圖中所示的是條紋狀突起
也可是一些丘狀的凸起與凹陷。凸凹形狀也可以加工在另一個表面上，介質(zhì)內(nèi)部可摻入一些散射微粒子。
如〔圖五〕所示Ⅱ型屏是由局域菲涅耳反射鏡
及散射層構(gòu)成○，散射層
的表面加工有凸凹形狀內(nèi)部摻雜有散射微粒子可以與局域菲涅耳反射
一體化，局域菲涅耳反射鏡
的主反射面
上覆有高反射率膜，可以是金屬膜。
如〔圖六〕所示局域菲涅耳反射鏡
的表面加工有一系列由突起所組成的條紋族
該條紋族可以是普通菲涅耳透鏡⑩〔圖三〕表面上的圓形突起條紋族的一部分〔圖三〕(即看作是普通菲涅耳透鏡的一個局部〔圖三〕)，也可以是其它圓錐曲線族的一部分〔圖三〕。
為能更好的漫射光線，局域菲涅耳透鏡的外表面⑤〔圖二〕，也可加工有一些凸凹形狀，并在其內(nèi)部摻有散射微粒子。如〔圖七〕所示本文所指的散射微粒子
是一些光學(xué)特性與周圍介質(zhì)有所差異的微小粒子，將其摻入本文屏幕構(gòu)件中，可漫射光線。
總之，Ⅰ型屏和Ⅰ型屏的最基本的特征是，局域菲涅耳透鏡及局域菲涅耳反射鏡起了最主要的作用，它們都是將來自投影機(jī)的投影光，進(jìn)行折射及反射后導(dǎo)入正前方(即與屏幕基本垂直)，在這樣的前提下，當(dāng)將屏幕的其它界面加工上一些凸凹結(jié)構(gòu)后，可使投影光能散射到需要的立體角內(nèi)，散射微粒子在屏幕介質(zhì)中的摻入，也起了一定作用，同時也能克服一些不良影響；主反射面的高反射率覆層，其總反射率易到90％以上，使光的效率能達(dá)最大程度。
(一般情況下)局域菲涅耳透鏡，折射面(內(nèi)表面)上的條紋狀突起與普通菲涅耳透鏡的突起截面形狀相同，可看成是菲涅耳透鏡的局部區(qū)域。
局域菲涅耳反射鏡，也與菲涅耳透鏡的條紋突起形狀相擬，而且在突起表面上覆有高反射率層。
Ⅰ型結(jié)構(gòu)的局域菲涅耳透的，(菲涅耳)條紋族的表面內(nèi)表面⑥〔圖二〕，也可以朝外(即將該透鏡翻轉(zhuǎn)使用)。
局域菲涅耳透鏡，及局域菲涅耳反射鏡的(菲涅耳)條紋的，突起面的傾角，除每一根條紋都有所差異外，同一根條紋的不同位置也可有所差異，以使散射光的主方向在屏幕的各處都一致。
權(quán)利要求
1．Ⅰ型高對比度、低損耗正投影反射屏幕，其特征就在于該屏幕是由局域菲涅耳透鏡與雜反面鏡組合而成。
2．如權(quán)利要求Ⅰ所述屏幕，其特征就在于局域菲涅耳透鏡表面上的突起條紋族是普通菲涅耳透鏡表面上的突起條紋族的局部區(qū)域或是圓錐曲線條紋族的局部區(qū)域。
3．如權(quán)利要求Ⅰ所述屏幕，其特征就在于雜反面鏡是由一系列條狀，丘狀凸起或凹陷組成，且表面覆有高的光反射率層。
4．Ⅱ型高對比度、低損耗正投影反射屏幕，其特征就在于，該屏幕是由局域菲涅耳反射鏡與散射層組合而成。
5．如權(quán)利要求Ⅱ所述屏幕，其特征就在于，局域菲涅耳反射勻表面上的突起條紋族是普通菲涅耳表面上的突起條紋族的局部區(qū)域，或是圓錐由線條紋族的局部區(qū)域，且表面覆有高的光反射率層。
6．如權(quán)利要求Ⅱ所述屏幕，其特征就在于，散射層是由幕板外表面上所加工的條狀，丘狀的凸起與凹陷組成在板介質(zhì)內(nèi)參雜有散射微粒子。
全文摘要
高對比度、低損耗正面投影反射屏幕,屬光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。正面投影電視機(jī),以其重量輕,安裝方便,省空間等優(yōu)點,被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。但正投影屏幕易受環(huán)境光的影響,對比度惡化。本發(fā)明給出了二種正投影屏幕,即使在較亮的環(huán)境光背景下,也能獲得較佳的對比度,且光能損耗也很小,其畫質(zhì)可與背部投影方式的畫質(zhì)相接近。
文檔編號G03B21/56GK1226687SQ9810476
公開日1999年8月25日 申請日期1998年2月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月16日
發(fā)明者姜牧 申請人:姜牧