專利名稱：投影屏及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接收來自光源的光線而顯示影像的投影屏，尤其涉及一種反射型投影屏及其制造方法。
(2)背景技術(shù)字幕片投影儀和幻燈機(jī)被廣泛地用于在會議等場合展示資料。視頻投影儀和活動膠片投影儀也進(jìn)入到普通家庭應(yīng)用中。在這些投影儀中，用光閥對光源發(fā)出的光進(jìn)行空間調(diào)制，影像光經(jīng)過照明光學(xué)系統(tǒng)如透鏡投射到屏幕上。
一些這種類型的投影儀能夠顯示彩色影像，其中，光源是發(fā)射出包含紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三原色的白光的燈，光閥是透射型液晶板。在這些投影儀中，光源發(fā)出的白光分成紅光、綠光、藍(lán)光。每一種顏色的光在預(yù)定的光路上會聚。液晶板根據(jù)影像信號對這些光束進(jìn)行空間調(diào)制。調(diào)制過的光束在光合成部分合成為彩色影像光。合成的彩色影像光被透鏡放大，然后投射到投影屏上。
近來又開發(fā)出另一種類型能夠顯示彩色影像的投影儀，它包括窄帶三原色彩色光源和光柵光閥(GLV)，其中光源可以是發(fā)射窄帶三原色光束的激光振蕩器。在這種投影儀中，激光振蕩器發(fā)射的每一種顏色的光束被GLV根據(jù)影像信號實(shí)現(xiàn)空間調(diào)制。調(diào)制的光束在光合成部分合成為彩色影像光。合成的彩色影像光被透鏡放大，然后投射到投影屏上，就象前面所說的投影儀一樣。
用于投影儀的屏幕分為透射型和反射型。在透射型屏幕中，投影光是從屏幕的背面發(fā)射而從其正面觀察。在反射型屏幕中，投影光是從屏幕的正面發(fā)射，并從正面觀察其反射光。在這兩種類型中，都期望產(chǎn)生高亮度、高對比度的影像，來獲得高可視度的屏幕。
可惜的是，與自發(fā)光顯示和背面投影儀相對比，在采用這種反射型投影屏的正面投影儀中，用比如中性濾光片等方法也不能抑制外部光的反射。尤其是，在明亮環(huán)境中，很難提高投影屏上的對比度。
為解決這個(gè)問題，日本專利申請第2002-070799號公布了一種投影屏100，用光學(xué)薄膜112作為通帶濾波器，如圖10所示。投影屏100包括吸收光的屏幕基底111和屏幕基底111上的光學(xué)薄膜112。光學(xué)薄膜112是電介質(zhì)多層薄片，反射特定波段的光，并至少透射除該帶寬之外的可見光。電介質(zhì)薄片各層的厚度根據(jù)矩陣法仿真來設(shè)定。在光學(xué)薄膜112上形成光散射層113，用來散射光學(xué)薄膜112所反射的光。光散射層113通過排列珠子形成，采用包含微透鏡陣列的薄膜和其它常用技術(shù)。
在該投影屏100中，只有投影儀發(fā)射的特定波段范圍內(nèi)的光被光學(xué)薄膜112反射。該反射光被光散射層113散射來形成影像。另一方面，投影儀發(fā)射的其它光透射通過光學(xué)薄膜112，被屏基底111吸收。由于光學(xué)薄膜112用作通帶濾波器，以提高亮/暗對比度，所以即使是在明亮的環(huán)境中，也能在投影屏上顯示清晰的影像。
然而，由于光散射層113的視角只有20°這么小，所以投影屏100無法實(shí)現(xiàn)令人滿意的視角特性。
(3)發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種在其上能形成清晰的影像、并具有提高的視角特性的投影屏，及其制造方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種投影屏，它包括基底，和在基底的表面上多個(gè)凸面部分或凹面部分形成的光散射控制部分。光學(xué)薄膜層覆在光散射控制部分上面，包括凸面部分或凹面部分，其形狀與光散射控制部分的凸面或凹面部分的相同。光學(xué)薄膜反射特定波段范圍內(nèi)的光，且至少透射除該特定波段范圍之外的可見光。
通過在基底表面上形成具有一些凸面或凹面部分的光散射控制部分，及進(jìn)一步在光學(xué)薄膜上形成凸面或凹面部分，其形狀與光散射控制部分的凸面或凹面部分域相同，入射到光學(xué)薄膜的光線就具有預(yù)定的入射角。因此，特定波段內(nèi)的預(yù)定百分比的光以兩倍于入射角的角度被漫反射。這樣就增加了屏幕的視角。因此，不論在哪種投影環(huán)境中都能夠形成清晰的影像，并且視角特性也得到了提高。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造投影屏的方法。它包括光散射控制部分的形成步驟，光散射控制部分在基底表面上具有凸面或凹面部分；光學(xué)薄膜的形成步驟，光學(xué)薄膜具有凸面或凹面部分，它們的形狀與光散射控制部分的凸面或凹面部分相同。光學(xué)薄膜反射特定波段范圍的光，并透射其它波段的光，至少透射可見光。
通過在基底表面上形成具有多個(gè)凸面或凹面部分的光散射控制部分，及進(jìn)一步形成光學(xué)薄膜，使光學(xué)薄膜具有凸面或凹面部分，其形狀與光散射控制部分的凸面或凹面部分相同，入射到光學(xué)薄膜的光線在光學(xué)薄膜的凸面或凹面部分具有入射角。因此，特定波段的預(yù)定百分比的光就在光學(xué)薄膜上以兩倍于入射角的角度被漫反射。這樣就增加了屏的視角。
而且，由于基底上的凸面或凹面部分用來形成光散射控制部分，所以通過形成光學(xué)薄膜，使它的凸面或凹面部分的形狀與光散射部分的凸面或凹面部分的相同，就實(shí)現(xiàn)了一種具有簡單結(jié)構(gòu)的投影屏。結(jié)果就減少了光學(xué)性能、視角特性和其它性能的變化，從而提高了可靠性。還降低了制造成本。
光散射控制部分可以根據(jù)光學(xué)仿真而設(shè)計(jì)，使得由凸面或凹面部分決定光學(xué)薄膜的反射角。因此，就能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定反射角的范圍，從而控制視角特性。這樣就進(jìn)一步增強(qiáng)了視角特性。
光散射控制部分可包括多個(gè)具有預(yù)定的直徑的球型珠子，和珠子間用來使其固定的珠子固定層。珠子固定層的厚度可按照珠子的直徑來設(shè)定，從而決定光學(xué)薄膜的反射角。通過設(shè)定依賴于珠子固定層厚度的光學(xué)薄膜反射角，就能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定反射角的范圍，從而控制視角特性。因此就進(jìn)一步增強(qiáng)了視角特性。
(4)


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的投影屏的示意圖；圖2是圖1所示的投影屏的透視圖；圖3是圖1所示的投影屏的局部放大示意圖；圖4是采用圖1所示的投影屏的投影儀的示意圖；圖5是該實(shí)施例的一種變化形式的投影屏示意圖；圖6是該變化形式的投影屏的透視圖；圖7是該變化形式的投影屏的局部放大示意圖；圖8是該實(shí)施例的一種變化形式的投影屏示意圖；圖9是該變化形式的投影屏的局部放大示意圖；圖10是一種已知的一種投影屏的示意圖。
(5)具體實(shí)施方式
下面將根據(jù)附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。
圖1給出了本發(fā)明實(shí)施例的投影屏10的部分橫截面。圖2是投影屏10的透視圖。圖3是圖1的局部放大圖。為方便起見，圖2沒有給出光學(xué)薄膜12之上的部分。該投影屏10就是所謂的反射型屏幕。投影屏10包括基底11?；?1有多個(gè)凸面部分11A，它在基底表面上構(gòu)成光散射控制部分。由于凸面部分11A的存在，從光學(xué)薄膜12反射的預(yù)定百分比的光被散射。以后將詳細(xì)說明它的機(jī)理。作為通帶濾波器的光學(xué)薄膜12位于基底11上。光學(xué)薄膜12具有凸面部分12A，它的形狀與基底11上的凸面部分11A的相同。保護(hù)薄膜13覆蓋光學(xué)薄膜12。
在凸面部分11A之間，基底11的表面為平面區(qū)。每個(gè)凸面部分11A的表面為球形，其曲率半徑從幾個(gè)微米到幾個(gè)毫米之間。凸面部分11A的形狀、曲率半徑r、排列方式、面積比、和表面性質(zhì)根據(jù)光學(xué)仿真等進(jìn)行設(shè)計(jì)。凸面部分11A使光學(xué)薄膜12的反射光能夠以預(yù)定的百分比發(fā)生散射。
基底11由含黑色顏料的高分子材料形成。示例性的高分子材料包括聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)和聚烯烴(PO)。由于基底11被黑色顏料黑化，所以它能夠作為光的吸收體，來吸收光學(xué)薄膜12透射的光，從而增加屏的暗度，來提高亮/黑對比度。
光學(xué)薄膜12是電介質(zhì)薄層，主要包括高折射率電介質(zhì)材料形成的高折射率層12H，和折射率比高折射率層12H的低的電介質(zhì)材料形成的低折射率層12L。示例性的高折射率層12H的材料包括五氧化鈮(Nb2O5)、二氧化鈦(TiO2)、和五氧化鉭(Ta2O5)。示例性的低折射率層12L的材料包括二氧化硅(SiO2)和氟化鎂(MgF2)。
光學(xué)薄膜12的每一層具有凸面部分12A，其形狀與基底11的凸面部分11A的相同。光學(xué)薄膜12每一層的厚度根據(jù)矩陣法仿真來設(shè)定，使得，例如，光學(xué)薄膜12反射三原色紅、綠、藍(lán)所處波段的光，并透射其它波段的光，至少透射可見光。特別是，光學(xué)薄膜12反射波長約為630納米的紅光、約為540納米的綠光、和約為460納米的藍(lán)光，并透射其它波段的光，至少透射可見光。例如，每一層的厚度設(shè)定在80至200微米的范圍之間。
當(dāng)三原色波段的光垂直入射到光學(xué)薄膜12時(shí)，光線在凸面部分12A相對于光學(xué)薄膜具有入射角。因此，預(yù)定百分比的光以兩倍于入射角的角度被散射。特別是，光線的最大漫反射角取決于θ，θ是由連接邊界點(diǎn)11a和相應(yīng)凸面部11A球面確定的球心的直線和凸面部分11A頂面的法線確定的，如圖3所示，最大漫反射角為2θ。這樣，預(yù)定百分比的三原色波段光就以最大為2θ的角度被漫反射，從而增大了屏的視角。附帶指出，邊界點(diǎn)11a位于凸面部分域11A和基底11的平面之間。
保護(hù)薄膜13保護(hù)著光學(xué)薄膜12，它的形狀與光學(xué)薄膜12的相同。但是保護(hù)薄膜13的表面可以是平面。
現(xiàn)在說明投影屏10的制造方法?；?1用含黑色顏料的高分子材料形成。采用比如模壓等工藝來對基底11的表面進(jìn)行處理，形成多個(gè)凸面部分11A。凸面部分11A的形狀、曲率半徑r、排列方式、面積比、表面性質(zhì)等等根據(jù)比如光學(xué)仿真等來設(shè)定。由于凸面部分11A使光學(xué)薄膜12反射的光能夠按預(yù)定的百分比散射，所以光學(xué)薄膜12的漫反射角的范圍就根據(jù)凸面部分11A的設(shè)計(jì)而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定?；?1凸面部分11A之間的表面為平面。
通過比如濺射等工藝，將光學(xué)薄膜12沉積在基底11上。在這種情況下，形成光學(xué)薄膜12，使得它具有與基底11的凸面部分11A形狀相同的凸面部分12A。而且，光學(xué)薄膜12是電介質(zhì)薄層，由交替的高折射率電介質(zhì)薄層12H和折射率比12H低的低折射率電介質(zhì)薄層12L形成。光學(xué)薄膜12每一層的厚度根據(jù)矩陣法仿真來設(shè)定，使得，例如，光學(xué)薄膜12反射三原色波段的光，并透射其它波段的光，至少透射可見光。最后，在光學(xué)薄膜12上形成保護(hù)層13。這樣就完成了圖1所示的投影屏。
在本實(shí)施例中，由于基底11的凸面部分11A的設(shè)計(jì)能夠使得光學(xué)薄膜12的反射光按預(yù)定的百分比散射，所以能夠形成覆蓋在基底11上的光學(xué)薄膜12，它具有形狀與基底11的凸面部分11A相同的凸面部分12A。因此，得到的屏幕就具有簡單的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在說明用來設(shè)計(jì)光學(xué)薄膜12的矩陣法仿真。以這種仿真方式，用基底上形成的電介質(zhì)薄層作為模型。當(dāng)光源發(fā)出的光以某角度入射到電介質(zhì)薄層的表面，它將在電介質(zhì)薄層各層之間的界面上多次反射。多次反射的光相互間發(fā)生干涉，這取決于光源發(fā)出光的波長和各層的厚度及折射率。
將矩陣法運(yùn)用到這種電介質(zhì)薄層模型中。特別是，用諸如光的波長、基底的厚度及折射率、電介質(zhì)薄層各層的厚度及折射率、入射角等參數(shù)進(jìn)行矩陣運(yùn)算，使得光學(xué)定律，如麥克斯韋方程及斯涅爾定理，滿足電介質(zhì)薄層各層的邊界條件。這樣就能獲得電介質(zhì)薄層的光學(xué)性質(zhì)，如透射系數(shù)和反射系數(shù)。根據(jù)所得到的光學(xué)性質(zhì)來設(shè)計(jì)電介質(zhì)薄層。
投影屏10可用于比如采用GLV的正面投影儀。圖4是投影儀20的示意圖。投影儀20包括激光振蕩器單元21，用來發(fā)射三原色波段內(nèi)的窄帶光束。激光振蕩器單元21包括，比如，發(fā)射波長642納米的紅光束的激光振蕩器21R、發(fā)射波長532納米的綠光束的激光振蕩器21G、和發(fā)射波長457納米的藍(lán)光束的激光振蕩器21B。
投影儀20還包括光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)包括準(zhǔn)直透鏡單元22、柱面透鏡23、GLV 24、體積全息元件25、電流計(jì)式平面鏡26、投影透鏡27。準(zhǔn)直透鏡單元22主要包括紅光的準(zhǔn)直透鏡22R、綠光的準(zhǔn)直透鏡22G、和藍(lán)光的準(zhǔn)直透鏡22B。GLV 24包括紅光的帶狀線24R、綠光的帶狀線24G、和藍(lán)光的帶狀線24B。體積全息元件25包括第一體積全息元件25a和第二體積全息元件25b。
紅色激光振蕩器21R發(fā)出的紅光束、綠色激光振蕩器21G發(fā)出的綠光束、和藍(lán)色激光振蕩器21B發(fā)出的藍(lán)光束分別進(jìn)入準(zhǔn)直透鏡22R、22G、22B，然后分別進(jìn)入GLV 24的帶狀線24R、24G、24B。
準(zhǔn)直透鏡22將激光振蕩器21發(fā)出的紅、綠、藍(lán)光束變成平行光束。三種顏色的平行光束被柱面透鏡23聚集到GLV 24上。在影像信號的驅(qū)動下，聚集的光束分別被GLV 24的帶狀線24R、24G、24B空間調(diào)制。
聚集的三色光被柱面透鏡23聚集到體積全息元件25上。紅色光束在第一體積全息元件25a中發(fā)生衍射，紅色光束和藍(lán)色光束在第二體積全息元件25b中發(fā)生衍射。綠色光束在第一和第二體積全息元件25a和25b中不發(fā)生衍射，因此直線傳播，并以與紅色光束相同的方向出射。這樣，紅、綠、藍(lán)光束就被體積全息元件25合成到相同的方向。在電流計(jì)式平面鏡26上按預(yù)定的方向掃描合成光，最后經(jīng)過投影透鏡27投射到投影屏10上。
在投影屏10中，投影儀20投射的三原色光束經(jīng)過保護(hù)薄膜13進(jìn)入光學(xué)薄膜12。在這種情況下，即使外部光隨著三原色光束進(jìn)入光學(xué)薄膜12，光學(xué)薄膜12也只反射三原色光束，并透射其它波段的光，至少透射可見光，如圖3所示。這樣就能夠在明亮的環(huán)境中顯示清晰的影像。當(dāng)三原色光束垂直入射到光學(xué)薄膜12，在凸面部分12A，入射光線相對于光學(xué)薄膜12具有預(yù)定的夾角。因此，預(yù)定百分比的三原色光就以兩倍于入射角的角度被散射。
如圖3所示，三原色波段光的最大漫反射角取決于角度θ，θ是由連接邊界點(diǎn)11a和每個(gè)凸面部分11A的球面確定的球心的直線和相應(yīng)的凸面部分11A頂面的法線確定的，最大漫反射角為2θ。因此，由于預(yù)定百分比的光以最大2θ的角度被漫反射，就增加了視角，從而提高了視角特性。而且，由于漫反射的角度取決于基底的凸面部分11A，所以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)凸面部分11A就能夠設(shè)定該角度。
在本實(shí)施例中，凸面部分11A在基底表面上形成，覆蓋在基底11上面的光學(xué)薄膜12具有凸面部分12A，其形狀與基底11的凸面部分域11A的相同。因此，在光學(xué)薄膜12的凸面部分12A上，入射到光學(xué)薄膜的三原色波段內(nèi)的光線相對于光學(xué)薄膜12就具有預(yù)定的入射角，并以兩倍于入射角的角度漫反射。這樣，預(yù)定百分比的三原色波段的光就被散射，以增加屏的視角。從而，不論在哪種投影環(huán)境中都能得到清晰的影像，視角特性有也得以提高。而且，由于通過根據(jù)光學(xué)仿真等來設(shè)計(jì)基底11的凸面部分域，能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定漫反射角度的范圍，所以能夠控制視角特性，使其得到進(jìn)一步提高。
另外，由于凸面部分11A使光學(xué)薄膜12所反射的光按預(yù)定的百分比發(fā)生散射，所以所得的投影屏具有簡單的結(jié)構(gòu)。其結(jié)果是減少了光學(xué)特性、視角特性和其它特性的變化。從而提高了可靠性，降低了制造成本。
變化形式1雖然在前面所述的實(shí)施例中，在基底11的表面上形成多個(gè)凸面部分11A，用來控制漫反射，但是也可在基底31的表面上代替凸面部分域11A形成凹面部分31A，如圖5和圖6所示。為方便起見，圖6中沒有給出光學(xué)薄膜12之上的部分。
包括這樣的基底31的投影屏30是按照下面的方法制造的。象前面所述的實(shí)施例中一樣，基底31由含黑色顏料的高分子材料形成。采用比如模壓等方法來對基底31的表面進(jìn)行處理，以形成凹面部分31A。每個(gè)凹面部分31A的曲率半徑r可在幾個(gè)微米至幾個(gè)毫米之間。根據(jù)比如光學(xué)仿真來設(shè)計(jì)凹面部分31A的形狀、曲率半徑r、排列方式、面積比、表面形狀、等等。由于凹面部分31A使光學(xué)薄膜32所反射的光按預(yù)定的百分比發(fā)生散射，所以根據(jù)凹面部分31A的設(shè)計(jì)能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定光學(xué)薄膜32漫反射角的范圍。附帶指出，在凹面部分31A之間的基底31表面是平面。
通過比如濺射等方法將光學(xué)薄膜32沉積到基底31上。在這種情況下，形成光學(xué)薄膜31，使得它具有凹面部分32A，其形狀與基底31上的凹面部分31A的相同。光學(xué)薄膜32是電介質(zhì)薄層，大體由高折射率層32H和折射率比高折射率層32低的低折射率層32L構(gòu)成。光學(xué)薄膜32各層的厚度根據(jù)矩陣法仿真來設(shè)定，使得，比如，光學(xué)薄膜32反射三原色波段的光，并透射其它波段的光，至少透射可見光。最后，在光學(xué)薄膜32上形成保護(hù)薄膜33。這樣就完成了圖5所示的投影屏30。
在本變化形式中，光學(xué)薄膜32所反射的光的最大漫反射角取決于角度θ，θ由連接邊界點(diǎn)31a和相應(yīng)的凹面部分31A球面確定的球心的直線和相應(yīng)的凹面部分域11A頂面的法線確定，最大漫反射角為2θ，如圖7所示。因此，預(yù)定百分比的三原色波段的光以兩倍于入射角的角度，最大為2θ，被漫反射。由于最大漫反射角2θ決定了投影屏30的視角，所以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)基底31的凹面部分31A，就能夠設(shè)定漫反射角的范圍，以提高視角特性。其它效果與前面所述的實(shí)施例相同，這里不再重復(fù)。附帶指出，邊界點(diǎn)31a位于凹面部分31A和基底31的平面之間。
變化形式2雖然在前面所述的實(shí)施例中，作為光散射控制部分的多個(gè)凸面部分11A通過比如模壓等方法在基底11的表面上形成，但是光散射控制部分42也可在基底41上形成，如圖8所示。光散射控制部分42主要包括多個(gè)珠子43，和充滿珠子間使其固定的珠子固定層44。
珠子43由玻璃或透明材料如聚合物形成球形，其直徑d都在比如幾個(gè)微米至幾個(gè)毫米之間。珠子固定層44由樹脂等材料形成，用來固定珠子，并填充珠子43之間的空間。比如，珠子固定層44的厚度小于珠子直徑d。這樣，在光散射控制部分42的表面上形成了類似于上述實(shí)施例中凸面部分11A的凸面部分42A。在光散射控制部分42上按順序形成形狀與光散射控制部分42的凸面部分42A相同的光學(xué)薄膜、以及保護(hù)薄膜43。這樣，就完成了投影屏40。
在本變化形式中，通過改變珠子固定層44相對于珠子43的直徑d的厚度t，如圖9所示，能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定視角。具體說來，光學(xué)薄膜12的最大漫反射角取決于角度θ，θ是由連接珠子43與珠子固定層44之間的邊界點(diǎn)42a和相應(yīng)的珠子43的球心的直線和珠子43頂面的法線確定的，最大漫反射角為2θ。
通過改變珠子固定層44相對于珠子43的直徑d的厚度t，能夠?qū)⒆畲舐瓷浣窃O(shè)定為期望值，因此獲得期望的視角。其它的效果與前面所述的實(shí)施例中的相同，這里不再重復(fù)。
雖然在本變化形式中，光散射控制部分42主要包括多個(gè)珠子43和珠子固定層44，但是光散射控制部分也可包括其它部分。例如，光散射控制部分可以是有多個(gè)凸面部分、包括微透鏡陣列(MLA)的薄膜。
雖然在這里通過較佳實(shí)施例及其變化對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是它并不局限于本實(shí)施例及其變化的形式，也可以做其它各種變化。例如，盡管在前面所述的實(shí)施例中凸面部分11A是球面的，但是它也可以是其它形狀，比如凸面部分11A為橢圓面或非對稱表面。因此，在這些凸面部分域的作用下，光學(xué)薄膜21的漫反射角能夠在垂直方向或水平方向被調(diào)整。
而且，盡管在前面所述的實(shí)施例中，凸面部分11A是模壓基底11形成的，但是它們也可蝕刻形成。另外，盡管在前面所述的實(shí)施例中，基底11由含有黑色顏料的高分子材料形成，以吸收三原色波段之外的光，但是也可以由基底背面上黑色顏料形成的光吸收層來吸收光。
權(quán)利要求
1.一種接收投影光并在其上顯示影像的投影屏，其特征在于，它包括基底；在基底表面上的光散射控制部分，含有多個(gè)凸面部分或凹面部分；在光散射控制部分上的光學(xué)薄膜，其凸面部分或凹面部分與光散射控制部分的凸面或凹面部分的形狀相同，該光學(xué)薄膜反射特定波段的光，并透射其它波段的光，至少透射可見光。
2.如權(quán)利要求1所述的投影屏，其特征在于，所述光散射控制部分的凸面部分或凹面部分是通過對基底進(jìn)行處理而形成的。
3.如權(quán)利要求2所述的投影屏，其特征在于，所述凸面部分或凹面部分采用光學(xué)仿真而設(shè)計(jì)，以決定光學(xué)薄膜的反射角。
4.如權(quán)利要求3所述的投影屏，其特征在于，所述光散射控制部分的凸面部分或凹面部分為球面。
5.如權(quán)利要求1所述的投影屏，其特征在于，所述光散射控制部分包括多個(gè)具有預(yù)定直徑的球形珠子；以及填充在珠子之間使其固定的珠子固定層。
6.如權(quán)利要求5所述的投影屏，其特征在于，所述珠子固定層的厚度相對于珠子的直徑而設(shè)定，從而決定所述光學(xué)薄膜的反射角。
7.如權(quán)利要求1所述的投影屏，其特征在于，所述光學(xué)薄膜包括由高折射率層和低折射率層交替層疊而成的電介質(zhì)薄層，并且所述電介質(zhì)每一層的厚度在80至200納米范圍之內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的投影屏，其特征在于，所述高折射率層含有從Nb2O5，TiO2，和Ta2O5中選擇出來的一種材料。
9.如權(quán)利要求8所述的投影屏，其特征在于，所述低折射率層含有SiO2或MgF2。
10.如權(quán)利要求1所述的投影屏，其特征在于，它還包括光吸收層，用來吸收光學(xué)薄膜透射的光。
11.如權(quán)利要求10所述的投影屏，其特征在于，所述光吸收層包含黑色顏料。
12.如權(quán)利要求11所述的投影屏，其特征在于，所述基底用作光吸收層。
13.如權(quán)利要求12所述的投影屏，其特征在于，所述基底含有一種高分子材料。
14.如權(quán)利要求13所述的投影屏，其特征在于，所述高分子材料取自下列一組物質(zhì)聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜和聚烯烴。
15.如權(quán)利要求1所述的投影屏，其特征在于，所述投影光為激光束。
16.如權(quán)利要求1所述的投影屏，其特征在于，所述特定的波段包括紅波段、綠波段、和藍(lán)波段。
17.一種制造通過接收投射光來顯示影像的投影屏的方法，其特征在于，它包括以下步驟在基底表面上形成具有多個(gè)凸面部分或凹面部分的光散射控制部分；以及在光散射控制部分上形成光學(xué)薄膜，使其具有形狀與光散射控制部分的凸面或凹面部分相同的凸面部分或凹面部分，所述光學(xué)薄膜反射特定波段的光，而透射該特定波段之外的至少可見光。
18.如權(quán)利要求17所述的投影屏的制造方法，其特征在于，通過對基底進(jìn)行處理形成光散射控制部分。
19.如權(quán)利要求18所述的投影屏的制造方法，其特征在于，所述光散射控制部分采用光學(xué)仿真設(shè)計(jì)而成，使光散射控制部分的凸面部分或凹面部分決定光學(xué)薄膜的反射角。
20.如權(quán)利要求19所述的投影屏，其特征在于，所述光散射控制部分的凸面或凹面部分為球面。
21.如權(quán)利要求17所述的投影屏的制造方法，其特征在于，形成光散射控制部分的步驟包括以下子步驟形成多個(gè)具有預(yù)定直徑的球形珠子；和在珠子間形成使其固定的珠子固定層。
22.如權(quán)利要求21所述的投影屏的制造方法，其特征在于，所述珠子固定層的厚度相對于所述珠子的直徑而設(shè)定，從而決定光學(xué)薄膜的反射角。
23.如權(quán)利要求17所述的投影屏的制造方法，其特征在于，所述光學(xué)薄膜包括由高折射率層和低折射率層交替層疊而成的電介質(zhì)薄層，且所述電介質(zhì)薄層的每一層的厚度在80至200納米的范圍之內(nèi)。
24.如權(quán)利要求23所述的投影屏的制造方法，其特征在于，所述高折射率層由選自下述一組材料中的一種材料Nb2O5，TiO2，和Ta2O5。
25.如權(quán)利要求24所述的投影屏的制造方法，其特征在于，所述低折射率材料由SiO2或MgF2形成。
26.如權(quán)利要求17所述的投影屏的制造方法，其特征在于，它還包括光吸收層的形成步驟，所述光吸收層用來吸收所述光學(xué)薄膜透射的光。
27.如權(quán)利要求26所述的投影屏的制造方法，其特征在于，所述光吸收層包含黑色顏料。
28.如權(quán)利要求27所述的投影屏的制造方法，其特征在于，所述基底用作光吸收層。
29.如權(quán)利要求28所述的投影屏的制造方法，其特征在于，所述基底由高分子材料形成。
30.如權(quán)利要求29所述的投影屏的制造方法，其特征在于，所述高分子材料選自下列一組物質(zhì)聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜和聚烯烴。
31.如權(quán)利要求17所述的投影屏的制造方法，其特征在于，所述特定波段包括紅波段、綠波段、和藍(lán)波段。
全文摘要
一種投影屏，包括在基底表面上形成的多個(gè)凸面部分，用作光散射控制部分。光學(xué)薄膜覆在基底之上，且具有凸面域，其形狀與基底的凸面部分相同。當(dāng)外部光隨著三原色波段內(nèi)的光進(jìn)入光學(xué)薄膜時(shí)，光學(xué)薄膜只反射三原色波段內(nèi)的光，而吸收外部光中的至少可見光。當(dāng)三原色波段內(nèi)的光垂直入射到光學(xué)薄膜，光線在光學(xué)薄膜區(qū)的凸面部分具有入射角，且漫反射角是該入射角的兩倍。因此，預(yù)定百分比的光被散射，增加了屏的視角。
文檔編號G03B21/60GK1472593SQ0314713
公開日2004年2月4日 申請日期2003年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月5日
發(fā)明者大迫純一, 柿沼正康, 中缽秀彌, 林弘志, 康, 彌 申請人:索尼株式會社