專利名稱：反射型投影屏幕的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及接收幻燈投影機、液晶投影機、動畫投影機等圖像投影裝置投放的圖像在前面再現(xiàn)的反射型投影屏幕。
為了應對上述問題，有人發(fā)表了不必關掉室內(nèi)燈，在明光下也不會減低圖像的對比度，并可以看到彩色平衡優(yōu)良的圖像的屏幕的提案(日本國特開2000-206620號公報)。這種屏幕在上述傳統(tǒng)的反射型投影屏幕的投影觀看的一側(cè)，整體粘貼透明材料的前遮光膜；該前遮光膜，在前部有水平方向延伸的大量平行的三角形截面的微凸條，在各三角形截面微凸條的一個側(cè)面(例如上側(cè))形成遮光層。
上述特開2000-206620號公報上所記載的屏幕的結(jié)構(gòu)中，代替前遮光膜的背后的反射屏，而使用與后述的本發(fā)明的一實施例類似的玻璃珠鋪設成平面狀的反射屏，其假設的結(jié)構(gòu)如

圖14及圖15所示。在此結(jié)構(gòu)中，在不透光的不透明薄膜30的前面，借助白色的反射粘接劑層31形成透明的玻璃珠平面32，由此構(gòu)成反射屏33。而且，作為即使在明光下不關掉室內(nèi)燈光、也不會使圖像的對比度降低而能看到彩色平衡優(yōu)良的圖像成為可能的裝置，在反射屏33的投影觀看側(cè)A隔著空氣層36設有由透明材料整體結(jié)構(gòu)的前遮光膜35。前遮光膜35的前部有水平方向延伸的大量平行的三角形截面的微凸條38，在各三角形截面的微凸條38上側(cè)的側(cè)面形成黑色遮光層39。在該結(jié)構(gòu)中，通過形成前遮光膜35，根據(jù)所述特開2000-206620號公報的說明書中所述的以及后面說明的理由，不會降低圖像的對比度，使觀看彩色平衡良好的圖像成為可能。
但是，但是在圖14及圖15所示的結(jié)構(gòu)中，當觀看側(cè)A的觀看者在面對屏幕的中央部的位置觀看時沒有問題，在屏幕的左右方向偏移的位置觀看時，在左右方向超過一定視野角度(例如約140度)的地方，屏幕上的投影圖像的邊緣部分會變黑，圖像的一部分會看不到，即存在視野角變窄的問題。
參照14及圖15說明產(chǎn)生上述問題的理由。在圖15的平面圖中，從觀看側(cè)A的圖像投影機P出來的圖像光R1，直接進入前遮光膜35內(nèi)，透過前遮光膜35進入透明玻璃珠32內(nèi)，在其背面反射，折射出玻璃珠32之外后，經(jīng)空氣層36再次折射到前遮光膜35內(nèi)，如箭頭R2、R3、R4、R1、R5、R6、R7所示，向前遮光膜35的前方連續(xù)折射射出。因此，在箭頭R2到R7的范圍內(nèi)的觀看者能夠觀看到圖像投影機P的圖像。
但是，箭頭R2、R3、R4、R1、R5、R6、R7所示的圖像光除了包括水平方向的成分的光以外，也包含垂直方向成分的大量的光。這樣的圖像光在透明玻璃珠32的背面反射后，例如包含向上的成分和左右方向的成分兩方向的成分光進入前遮光膜35內(nèi)，它的一部分，如圖14所示，到達黑色遮光層39的下面。并且，在黑色遮光層39的下面被全反射，如Rt所示，到達前遮光膜35的背面41。象這樣到達前遮光膜35的背面41的光，如圖14所示在該背面41反射如箭頭Rt所示在前遮光膜35的前方射出。在背面41反射的光，入射至背面41的角度比臨界角小時，大多從背面41向它后方跑掉；入射至背面41的角度比臨界角大時，就在背面41上全反射。因此，從前遮光膜35的中央在左右方向偏離的位置，從前遮光膜35射出的光Rt會在背面41上全反射。
這樣，在背面41上全反射的這種光Rt如前所述是在黑色遮光層39的下面全反射的暗淡光，由于此暗淡光，透明玻璃珠32出來的光回返圖像變混濁。如前面的敘述可知，因為入射到前遮光膜35背面41的角度比臨界角大，這種暗淡光Rt從前遮光膜35射出時，從在前遮光膜35的中央向左右方向偏離的位置射出。因此，在前遮光膜35的左右方向的邊位觀看的觀看者的眼睛所看到的圖像的一部分即左右部分看上去很暗。當然，光Rt的朝向包括上下方向的成分和左右方向的成分，觀看者的觀看位置相對于上下方向幾乎沒有變化，而在左右方向觀看者的觀看位置可以有大的改變，所以在前遮光膜35的左右方向的邊緣部分看圖像發(fā)暗時，就意味屏幕的視野變窄。
本發(fā)明目的是提供這樣一種反射型投影屏幕。它可以消除投影圖像畫面的一部分變暗的缺點，擴大觀看者一側(cè)的視野，并且在明光下，在前面無反射像映入，可以獲得充滿黑電平的高清晰的高對比度的圖像。
反射屏由以下部分構(gòu)成在該反射屏離前遮光膜最近的面上均一分布的比所述透明填充劑折射率高的大量透明玻璃珠；用以將鋪成平面狀的透明玻璃珠從背面覆蓋的白色反射粘接劑層；以及在此反射粘接層的背面粘貼的不透光的不透明薄膜。
另外，反射屏也可由該反射屏離前遮光膜最近的面上的白色織物膜和在其背面設置的不透光膜構(gòu)成。
在上述結(jié)構(gòu)中，所述整體結(jié)構(gòu)的膜具有柔性，可以卷成筒狀，使用時再打開。并且，也可以讓整體結(jié)構(gòu)的膜具有柔性，在用圍住的框架加上張力的狀態(tài)下使用安裝片進行安裝。
另外，在反射型投影屏幕的背面設有可以在支持墻面裝卸的構(gòu)件。和其它相同的反射型投影屏幕一起在支持墻面上無間隙地排列，可以構(gòu)成大的畫面。
并且，為了和其它相同的光回返式反射型投影屏幕拼合構(gòu)成無間隙的大畫面，也可以在光回返式反射型屏幕的周邊設置與臨接的反射型投影屏幕嵌合連接用的凸起。
圖2是圖1的反射型投影屏幕的縱向截面圖。
圖3是圖1的反射型投影屏幕的橫向截面圖。
圖4是圖1至圖3所示的反射型投影屏幕的前遮光膜的作用的說明圖。
圖5是表示本發(fā)明的反射型投影屏幕的另一實施例的透視圖。
圖6是本發(fā)明的反射型投影屏幕的一實施例的正面圖。
圖7是圖6的反射型投影屏幕的縱向截面圖。
圖8是本發(fā)明的反射型投影屏幕的另一實施例的透視圖。
圖9是本發(fā)明的反射型投影屏幕的又一實施例的透視圖。
圖10是本發(fā)明的反射型投影屏幕單元的實施例透視圖。
圖11將圖10的實施例中的反射型投影屏幕單元無間隙排列構(gòu)成大畫面的說明圖。
圖12是本發(fā)明的反射型投影屏幕單元的另一實施例的透視圖。
圖13將圖12的實施例中的反射型投影屏幕單元無間隙地排列構(gòu)成大畫面的說明圖。
圖14是傳統(tǒng)的反射型投影屏幕的縱向截面圖。
圖15是傳統(tǒng)的反射型投影屏幕的橫向截面圖。
圖1是本發(fā)明的反射型投影屏幕的一實施例的透視圖。圖2是圖1的反射型投影屏幕的縱向截面圖。
本實施例所涉及的反射型投影屏幕是圖像光沿著投射光的方向返回的光回返式屏幕。根據(jù)后述的透明玻璃珠12的光回返作用，可以在幾乎沿投影光的方向獲得圖像光。
如圖所示，本發(fā)明的反射型投影屏幕S設有面向投影觀看側(cè)A整體由透明材料構(gòu)成的前遮光膜5。這種前遮光膜5由透明的柔性合成樹脂例如氨基甲酸乙酯系樹脂形成。在面向前遮光膜5的投影觀看側(cè)A的一側(cè)，形成水平方向延伸的平行微凸條8。這些微凸條8例如以0.2mm左右的微小間距排列。各微凸條8截面呈三角形，有上側(cè)面6和下側(cè)面7。下側(cè)面7比上側(cè)面6傾斜度大。此外，上側(cè)面6也可以在沒有傾斜的水平面上形成。另外，在上側(cè)面6上形成有黑色遮光層9。前遮光膜5的背面4為平面。
在前遮光膜5的投影觀看側(cè)A的相反側(cè)的背面4涂有和前遮光膜5的透明材料折射率相同或相近的透明充填劑13，在該透明充填劑13的背面設置反射屏RS。
例如，前遮光膜5和透明充填劑13的折射率可以為1.45至1.65之間的值，兩者的折射率可以取1.45至1.65的范圍內(nèi)幾乎相等的值，也可以一方比另一方大些。此反射屏RS的最前面，由比透明充填劑13的折射率高的透明玻璃珠12形成平面狀以均勻的密度埋入透明充填劑13構(gòu)成。透明充填劑13例如可采用樹脂材料，該樹脂材料的折射率應低于透明玻璃珠12。透明玻璃珠12要選用折射率高的材質(zhì)，玻璃珠的直經(jīng)可以為30至70μm，其顆粒大小可以不一樣。例如，透明玻璃珠12的折射率為1.9至2.12之間的值。在形成平面的透明玻璃珠12的背面涂白色的反射粘接劑層11，將之覆蓋；在該反射粘接劑層11的背面粘貼不透光的不透明襯托膜10。襯托膜10用例如以玻璃纖維布為底布的PVC(聚氯乙烯)膜、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)膜、聚碳酸酯系樹脂膜等構(gòu)成。鋪成平面狀的透明玻璃珠12、反射粘接劑層11以及襯托膜10一起構(gòu)成反射屏RS。反射粘接層11具有提高與透明玻璃珠12的接觸面上的擴散性的功能。
這樣，整個反射型投影屏幕S形成整體結(jié)構(gòu)的薄膜狀。另外，用有柔性的材料構(gòu)成前遮光膜5時，使透明充填劑13、反射粘接劑層11、襯托膜10都具有柔性，以便使反射型投影屏幕S整體具有柔性。根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，前遮光膜5和透明充填劑13之間自不必說，其它部分也不存在空氣層。
以下，就上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的反射型投影屏幕S的作用進行說明。如圖2所示，從在圖像觀看側(cè)A的圖像投影機P(圖3)入射到反射型投影屏幕S的圖像光R經(jīng)由前遮光膜5的透光部即下側(cè)面7入射到前遮光膜5內(nèi)，透過透明充填劑13到達透明玻璃珠12的內(nèi)部。而且，如平面3所示，在各透明透明玻璃珠12的背側(cè)里面向前方的各方向反射，又伴有折射地透過透明充填劑13向前方射出，接著在前遮光膜5的背面4繼續(xù)折射，透過前遮光膜5向箭頭R1至R5所示的各方向射出，因此，圖像觀看側(cè)A的觀看者能夠看到圖像。
但本發(fā)明中，前遮光膜5的背面4和透明充填劑13直接相接，并且前遮光膜5和透明充填劑13可以是折射率相近的材質(zhì)，兩者實質(zhì)上變成均質(zhì)的連續(xù)體。為此，如圖14及圖15的場合那樣，在黑色遮光層39的內(nèi)面向后方反射，在背面41的前面以比臨界角大的角度入射的暗淡光Rt，在那里全反射并在偏離屏幕的中央部的左右端部向前方射出的現(xiàn)象消失。也就是說，在本發(fā)明的場合，從前方入射到前遮光膜5的背面4的暗淡光在背面4沒有反射，通過背面4后向透明充填劑13前進，因此，暗淡光沒有從前遮光膜5向前方射出。圖像的左右方向的邊部看上去暗淡的現(xiàn)象不再發(fā)生。
圖4示出了將從圖像觀看側(cè)A進來的外光(照明光、戶外的光)等由前遮光膜5的黑色遮光層9吸收提高圖像黑電平的狀態(tài)。入射到三角形截面的微凸條8的透光部下側(cè)面7的外光L1，如L2所示，經(jīng)內(nèi)部反射被遮光層9吸收。另一方面，在下方的側(cè)面7的表面被反射的外光L3直接被下面的遮光層9的外面吸收。其它外光L4也同樣，但是這種場合，入射到內(nèi)部的外光L5在背面4全反射后，被上方的遮光層9的內(nèi)面吸收。還有，直接照射在遮光層9外面的外光L6也被原封不動地吸收。
圖5示出了本發(fā)明的另一實施例。本實施例與圖1等所示的光回返式情況不同，圖像光依存于投影光方向的方向性不大。
在該實施例中，反射屏RS的構(gòu)成與圖2的實施例的反射屏RS不同。在圖5的實施例中，反射屏RS由構(gòu)成離該反射屏的前遮光膜5最近面的白色織物膜(斑點紋樣膜)22，和設在其背面的不透光膜20構(gòu)成。白色織物膜22經(jīng)由透明填充材料13和前遮光膜5的背面接合成一體。
在白色織物膜22的透明填充材料13的界面，有細微的凸凹形成，在白色織物膜22的內(nèi)部為提高擴散性分布了微小顆粒。透明填充材料13與所述的實施例同樣，為樹脂材料，具有與前遮光膜5相同或相近的光折射率。白色織物膜22，最好用例如由厚度約為0.1mm反射率高的合成樹脂材料制成。合成樹脂材料例如可以采用聚酯樹脂、苯乙烯樹脂等。另外，不透光膜20是為了使投影光不透過背面，可以為黑色涂敷膜或鋁等金屬的蒸鍍鏡面膜。
在前遮光膜5的背面和白色織物膜22之間有空氣層，而不設透明填充材料13的情況，如圖14、15所說明的，存在背面41有全反射光Rt的問題。
依據(jù)圖5所示的實施例的反射型投影屏幕S的作用、效果，實質(zhì)上也與圖1至圖4所示的實施例作用、效果相同。也就是說，從前方入射到前遮光膜5的背面4的暗淡光在背面4不反射，通過背面4朝向透明填充材料13前進，因此，暗淡光不會從前遮光膜5向前方射出，不會發(fā)生圖像的左右方向的邊緣部分看上去暗淡的現(xiàn)象。
圖1至圖4所示的反射型投影屏幕S，及圖5所示的反射型投影屏幕S可以用各種方式加以實施。圖6及圖7示出了在將反射型投影屏幕S作為柔性膜構(gòu)成的基礎上，通常將它卷在水平設置的圓筒50上，使用時從圓筒50的下方拉下使用的實施例。另外，51表示重墜棒。
圖8的實施例是將反射型投影屏幕S做成柔性膜的結(jié)構(gòu)，通常將該膜卷在垂直設置的圓筒52上，使用時從圓筒52向側(cè)面拉出使用。在該實施例中，為了使向側(cè)面拉出的反射型投影屏幕S保持形狀，沿著拉出的屏幕S的上側(cè)邊緣安裝了柔性的長條狀保形構(gòu)件53。
圖9所示的實施例中，為了給長方形的柔性的4片狀的反射型投影屏幕S施加張力使它保持形狀，在長方形框架54的內(nèi)側(cè)，沿反射型投影屏幕S的周邊用多個聯(lián)接片55給反射型投影屏幕S施加張力?？梢杂糜锌捉饘偌⒙?lián)接片55裝到屏幕S上。另外，在本實施例中，框架54及屏幕S均做成筒形曲面。
反射型投影屏幕S不一定做成柔性的片狀，也可以用具有保形能力的硬質(zhì)材料構(gòu)成。在圖10及圖11所示的實施例中，準備了多個長方形的反射型投影屏幕S的屏幕單元，在各屏幕單元的背面固定了例如磁性橡膠體等安裝件56，將多個屏幕單元通過磁性吸在磁性板及間隔板等支持墻面上，可無縫隙地排列形成大的屏幕表面。采用這種結(jié)構(gòu)，較容易形成大的投射圖像，并能簡單地進行大畫面的分解。
圖12及圖13所示的實施例中，準備了多個具有形狀保持能力的硬質(zhì)材料形成的長方形反射型投影屏幕S的屏幕單元，在各屏幕單元的背面上下左右凸出地固定聯(lián)接凸起58，通過將聯(lián)接凸起58嵌合在將多個屏幕單元相鄰連接的屏幕單元嵌合孔上，將屏幕單元組裝成大面積的屏幕。采用這種結(jié)構(gòu)，較容易形成大圖像畫面，也能簡單地進行大圖像畫面的分解。
如以上關于實施例所進行的說明，本發(fā)明的反射型投影屏幕由前遮光膜、反射屏和兩者之間的透明填充劑構(gòu)成。在前遮光膜的投影觀看側(cè)的前面有水平方向延伸的大量的平行的三角形截面微凸條，各三角形截面微凸條的一個側(cè)面上有遮光層形成。透明填充劑在前遮光膜和反射屏之間，它具有與前遮光膜的透明材料相同或相近的光折射率。前遮光膜和反射屏一體地形成薄膜狀的整體結(jié)構(gòu)，由于至少所述前遮光膜和所述透明填充劑之間不存在空氣層，在前遮光膜的黑色遮光層內(nèi)面向后方反射，以比臨界角大的角度入射到前遮光膜背面的暗淡光，使得在那里被全反射在偏離屏幕中央的左右邊部向前方射出的現(xiàn)象消失，因此解決了投影圖像畫面變暗的缺點，可以大大拓寬觀看者側(cè)的視角。
權(quán)利要求
1.一種反射型投影屏幕，其中設有面向投影觀看側(cè)的整體由透明材料構(gòu)成的前遮光膜，在該前遮光膜的投影觀看側(cè)的前面有向水平方向延伸的大量平行布置的三角形截面微凸條，在各三角形截面微凸條的一個側(cè)面上形成遮光層，在與所述前遮光膜的投影觀看側(cè)相反的背面設反射屏；其特征在于在所述前遮光膜和所述反射屏之間有透明填充劑，該透明填充劑具有與前遮光膜的透明材料相同或接近的光折射率，前遮光膜和反射屏一體地形成薄膜狀的整體構(gòu)造，至少所述前遮光膜和所述透明填充劑之間無空氣層存在。
2.如權(quán)力要求1所述的反射型投影屏幕，其特征在于所述反射屏，由在該反射屏離前遮光膜最近的面上、被無間隙地鋪成平面狀的、具有比所述透明填充劑折射率高的大量的透明玻璃珠，為將透明玻璃珠從背面附著、覆蓋而涂敷的白色反射粘接劑層，以及粘貼在該反射粘接劑層的背面的不透光的不透明薄膜構(gòu)成。
3.如權(quán)力要求1所述的反射型投影屏幕，其特征在于所述反射屏由構(gòu)成離該反射屏的前遮光膜最近的面的白色織物膜，以及設在其背面的不透光膜構(gòu)成。
4.如權(quán)力要求1所述的反射型投影屏幕，其特征在于所述整體結(jié)構(gòu)的膜具有柔性，可卷成圓筒，使用時拉出。
5.如權(quán)力要求1所述的反射型投影屏幕，其特征在于所述整體結(jié)構(gòu)的膜具有柔性，在加張力的狀態(tài)下，用安裝片將它安裝在將它圍住的框體上。
6.如權(quán)力要求1所述的反射型投影屏幕，其特征在于其背面設有可卸式安裝構(gòu)件，用以將它掛在支持墻面上，與其它相同的反射型投影屏幕一起無縫隙地排列在支持墻面上，以形成大的畫面。
7.如權(quán)力要求1所述的反射型投影屏幕，其特征在于為了與其它相同的光回返式反射型屏幕相鄰，無縫隙地構(gòu)成大畫面，在其周邊設置通過嵌合跟鄰接的反射型投影屏幕相連接的聯(lián)接凸起。
全文摘要
在反射型投影屏幕S的投影觀看側(cè)A，設有透明材料的前遮光膜5。該前遮光膜5的前面，有大量平行的三角形截面微凸條8；各三角形截面微凸條8的上側(cè)面處，設有遮光層9。在前遮光膜5的背面4，涂有與前面遮光膜的透明材料的折射率相近的透明填充劑13；在該透明填充劑13的背面，透明玻璃珠12被鋪成平面狀均勻埋入，再涂敷白色反射粘接層11將透明玻璃珠12從背面附著、覆蓋；然后在該反射粘接層的背面，粘貼不透光的不透明薄膜10。采用以上結(jié)構(gòu)，可以解決反射型投影屏幕的反射圖像畫面的一部分變暗的問題，擴大觀看者側(cè)的視野角度，并且在明光下在前面也沒有反射像的映入，從而可獲得充滿黑電平的高清晰高對比度的圖像。
文檔編號G03B21/60GK1461425SQ02801136
公開日2003年12月10日 申請日期2002年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月14日
發(fā)明者黑田和己, 田中宏司, 若林由男, 福田龍文 申請人:阿里薩娃歐普提克有限公司