專利名稱：投影屏及具有投影屏的投影系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
示例性實(shí)施例涉及一種投影屏及具有投影屏的投影系統(tǒng)，以及更具體地，本公開涉及一種適于近距離投射(short-thiOw)投影儀的投影屏及具有所述投影屏的投影系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
投影系統(tǒng)使用投影儀將圖像投影到屏幕上，并通過(guò)屏幕顯示圖像。 與典型投影儀相比，近距離投射投影儀的投射比相對(duì)較小，投射比被定義為“投影距離/投影圖像的寬度”。相應(yīng)地，因?yàn)樵谑褂脮r(shí)近距離投射投影儀具有相對(duì)較短的投影距離(投影儀與屏幕之間的距離)，圖像光相對(duì)于屏幕的入射角度比典型投影儀的入射角度大。如上所述，因?yàn)楫?dāng)使用近距離投射投影儀時(shí)圖像光相對(duì)于屏幕的入射角較大，在屏幕的不同位置處可能會(huì)出現(xiàn)亮度不均衡。在明亮的房間環(huán)境中使用投影系統(tǒng)的情況下，從諸如吸頂燈之類的室內(nèi)燈具發(fā)射到屏幕上的一部分外部光可能會(huì)被反射到觀看者，從而可能由于反射的外部光而劣化圖像的對(duì)比度。對(duì)比度的劣化還可能導(dǎo)致圖像品質(zhì)的劣化。

發(fā)明內(nèi)容
下述示例性實(shí)施例可以至少解決上述問(wèn)題和/或缺點(diǎn)，并且可以至少提供下述優(yōu)勢(shì)。因此，示例性實(shí)施例的一個(gè)方面提供了一種投影屏及具有投影屏的投影系統(tǒng)，其可以解決由于使用近距離投射投影儀而導(dǎo)致的亮度不均衡，并且可以改善由于外部光導(dǎo)致的對(duì)比度劣化。根據(jù)示例性實(shí)施例的一個(gè)方面，一種用于顯示從投影儀投射的圖像的投影屏包括反射層，具有彼此間隔開的多個(gè)反射圖案，每個(gè)反射圖案包括圖像反射表面，圖像反射表面具有相對(duì)于水平方向的傾斜角，以便將圖像光引導(dǎo)至屏幕的前方；以及多個(gè)外部光吸收層，吸收入射到屏幕上的外部光。反射層可以具有承載有外部光吸收層的多個(gè)吸收層基座(seating)表面，在兩個(gè)相鄰反射圖案之間可以布置相應(yīng)吸收層基座表面。吸收層基座表面可以沿垂直方向延伸。吸收層基座表面可以被布置在公用垂直平面上。每個(gè)反射圖案還可以包括在反射圖案的上側(cè)(upper side)形成的第一外部光反射表面，用于將外部光引導(dǎo)至吸收層基座表面；以及在反射圖案的下側(cè)(lower side)形成的第二外部光反射表面，用于將外部光引導(dǎo)至吸收層基座表面。任一反射圖案的第一外部光反射表面和布置在該反射圖案上方的另一反射圖案的第二外部光反射表面可以形成外部光引導(dǎo)通道，外部光引導(dǎo)道將入射到第一外部光反射表面的外部光引導(dǎo)至吸收層基座表面。第一外部光反射表面和第二外部光反射表面可以沿水平方向延伸?？梢栽诘谝煌獠抗夥瓷浔砻嫔细郊拥匦纬赏獠抗馕諏??？梢栽诘诙獠抗夥瓷浔砻嫔细郊拥匦纬赏獠抗馕諏印Ｈ我环瓷鋱D案的圖像反射表面的傾斜角可以大于在上方布置的另一反射圖案的圖像反射表面的傾斜角。圖像反射表面的傾斜角可以在45°至90°之間。
從屏幕前方看多個(gè)反射圖案可以沿多個(gè)同心圓延伸。從屏幕前方看多個(gè)反射圖案可以沿多個(gè)水平直線延伸。外部光吸收層可以是黑色。根據(jù)示例性實(shí)施例的投影屏還可以包括支撐層；以及由支撐層支撐的可透(permeable)層,可透層布置在支撐層與反射層之間。支撐層和可透層可以是透明材料?？梢栽诳赏笇拥亩瞬康谋砻嫔闲纬赏獠抗馕諏印Ｖ螌涌梢园洳牧?。根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，一種投影系統(tǒng)包括屏幕和將圖像投影到屏幕上的投影儀，其中，屏幕包括反射層，反射層具有彼此間隔開的多個(gè)反射圖案，每個(gè)反射圖案包括圖像反射表面，圖像反射表面具有相對(duì)于水平方向的傾斜角，以便將圖像光引導(dǎo)至屏幕的前方；以及多個(gè)外部光吸收層，對(duì)入射到屏幕上的外部光進(jìn)行吸收。投影儀可以是近距離投射投影儀，布置在距離屏幕O. 2m至O. 5m的位置處。


當(dāng)結(jié)合附圖時(shí)，通過(guò)以下詳細(xì)描述，示例性實(shí)施例的上述和其它方面、特征和優(yōu)勢(shì)將更加顯而易見，其中圖I是示意性地說(shuō)明了根據(jù)示例性實(shí)施例的投影系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖2A是圖I的投影系統(tǒng)中提供的屏幕的示意性正視圖；圖2B是說(shuō)明了圖2A的屏幕的備選示例的正視圖；圖3是沿圖2A的線III-III得到的部分展開截面圖；圖4是與圖3相似的視圖，并且是說(shuō)明了根據(jù)另一實(shí)施例性實(shí)施例的屏幕的部分展開截面圖；以及圖5A至5C是順序地演示了制造圖4所示屏幕的工藝的示意性截面圖。圖6是說(shuō)明了用于制造圖3的屏幕的示例性方法的流程圖。圖7是說(shuō)明了用于制造圖4的屏幕的示例性方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述示例性實(shí)施例。圖I是示意性地說(shuō)明了根據(jù)示例性實(shí)施例的投影系統(tǒng)的側(cè)視圖，圖2A是圖I的投影系統(tǒng)中提供的屏幕的示意性正視圖，以及圖2B是說(shuō)明了圖2A的屏幕的備選示例的正視圖。參考圖I和2A，根據(jù)示例性實(shí)施例的投影系統(tǒng)10包括投影儀20和屏幕100。投影儀20向屏幕100投射運(yùn)動(dòng)圖像或靜止圖像。投影儀20的投射比可以被定義為“投影儀20與屏幕100之間的距離D”對(duì)“屏幕100的寬度W”。即，投影儀20的投射比被定義為D/W。與典型投影儀相比，圖I的投影儀20的投射比相對(duì)較小。圖I的投影儀20是“近距離投射投影儀”，具有相對(duì)較小的投射比值。例如，當(dāng)屏幕100的寬度W是100英寸時(shí)，投影儀20與屏幕100之間的距離D可以是O. 2m至O. 5m之間。因?yàn)橥队皟x20是近距離投射投影儀，從投影儀20入射到屏幕100上的圖像光的入射角大于典型投影儀的入射角。隨著圖像光的入射光越來(lái)越強(qiáng)，屏幕100上顯示的圖像的亮度不均衡也變得越來(lái)越大。例如，因?yàn)閳D像光的入射角在屏幕100的上側(cè)更大，圖像在屏幕100的上側(cè)也變得更暗。另一方面，如圖I所示，如果在使用投影系統(tǒng)10的位置處開啟諸如吸頂燈L之類 的燈具，即，如果在明亮的房間環(huán)境中使用投影系統(tǒng)10，則外部光可能會(huì)與圖像光一起照射至IJ屏幕100上。照射到屏幕100上的外部光可能會(huì)降低圖像的對(duì)比度。屏幕100向觀看者(即，向前方)顯示投影儀20所投射的圖像。如圖2A所示，在屏幕100的前方提供了多個(gè)圖案120，用于改善由于使用近距離投射投影儀而導(dǎo)致的亮度不均衡。如圖2A所示，沿多個(gè)同心圓形成所述多個(gè)圖案120。作為參考，這種形狀一般稱作“菲涅耳(Fresnel)”形。備選地，如圖2B所示，可以沿多條水平直線形成所述多個(gè)圖案120。參考圖3，將更詳細(xì)地描述上述屏幕100。圖3是沿圖2A的線III-III得到的部分展開截面圖。參考圖3，屏幕100包括反射層110和多個(gè)外部光吸收層131和132。反射層110例如可以由鋁制成。此外，反射層110具有如上所述的多個(gè)反射圖案121至123。如圖3所示，反射圖案121至123被布置為彼此等距離地間隔開。每個(gè)反射圖案包括圖像反射表面、第一外部光發(fā)射表面和第二外部光反射表面。SP，反射圖案121包括圖像反射表面121a、第一外部光反射表面121b和第二外部光反射表面121c。反射圖案122包括圖像反射表面122a、第一外部光反射表面122b和第二外部光反射表面122c。反射圖案123包括圖像反射表面123a、第一外部光反射表面123b和第二外部光反射表面123c。這里，圖像反射表面121a、122a和123a通過(guò)反射和漫射圖像光，將從投影儀20投射的圖像光引導(dǎo)至屏幕100的前方(即，沿X方向)。為此，圖像反射表面121a、122a和123a相對(duì)于水平方向(X方向)的傾斜角是O I、02和03。優(yōu)選地，圖像反射表面121a、122a和123a的傾斜角0 1、02和O 3在45度至90度之間。此外，一個(gè)反射圖案的圖像反射表面的傾斜角可以大于另一反射圖案的圖像反射表面的傾斜角。例如，圖像反射表面122的傾斜角02可以大于位于上側(cè)的另一圖像反射表面121a的傾斜角0 1。同樣，圖像反射表面123的傾斜角O 3可以大于位于上側(cè)的另一圖像反射表面122a的傾斜角0 2。換句話說(shuō)，圖像反射表面的傾斜角可以隨著圖像反射表面的位置變低而逐漸變大(即， I < 02 < 03)。通過(guò)傾斜角O I、02和0 3的變化，可以將入射到圖像反射表面121a、122a和123a的圖像光沿實(shí)質(zhì)上相同的方向引導(dǎo)至前方，而與入射角的大小無(wú)關(guān)(即，與屏幕的大小無(wú)關(guān))。因?yàn)椴徽撊肷浣堑拇笮∪绾?，圖像光都將被引導(dǎo)至相同方向(X方向)，可以改善隨屏幕100的位置而定的亮度不均衡。在反射圖案121、122和123的上側(cè)形成第一外部光反射表面121b、122b和123b，以及在反射圖案121、122和123的下側(cè)形成第二外部光反射表面121c、122c和123c。此夕卜，第一外部光反射表面121b、122b和123b和第二外部光反射表面121c、122c和123c沿水平方向(X方向)延伸。一個(gè)反射圖案的第一外部光反射表面與布置在該反射圖案上方的另一反射圖案的第二外部光反射表面形成了外部光引導(dǎo)通道Tl和T2。例如,反射圖案122的第一外部光反射表面122b與布置在該反射圖案122上方的另一反射圖案121的第二外部光反射表面121c形成了外部光引導(dǎo)通道Tl,以及反射圖案123的第一外部光反射表面123b與布置在 該反射圖案123上方的另一反射圖案122的第二外部光反射表面122c形成了外部光引導(dǎo)通道T2。相應(yīng)地，可以沿外部光引導(dǎo)通道Tl和T2將從諸如吸頂燈L之類的室內(nèi)燈具入射到屏幕100上的外部光引導(dǎo)至外部光吸收層131和132。例如，如果外部光從吸頂燈L入射到反射圖案122的第一外部光發(fā)射表面122b,則入射外部光被該第一外部光反射表面和相鄰反射圖案121的第二外部光反射表面121c反射，并沿外部光引導(dǎo)通道Tl被引導(dǎo)至外部光吸收層131。在上述反射圖案121、122和123之間布置外部光吸收層131和132。例如，在兩個(gè)相鄰反射圖案121和122之間布置外部光吸收層131，以及在兩個(gè)相鄰反射圖案122和123之間布置外部光吸收層132。更具體地，外部光吸收層131和132承載于反射層110上提供的吸收層基座表面111和112上。在相鄰反射圖案之間形成一個(gè)吸收層基座表面。例如，在兩個(gè)相鄰反射圖案121和122之間形成吸收層基座表面111。在上述外部光引導(dǎo)通道Tl和T2的最深處布置吸收層基座表面111和112，以及吸收層基座表面111和112沿垂直方向(即，Y方向)延伸。此外，如圖3所示，因?yàn)槎鄠€(gè)吸收層基座表面111和112具有相同深度，垂直方向的公用平面P上布置所述多個(gè)吸收層基座表面111和112。因此，布置在吸收層基座表面111和112上的外部光吸收層131和132也布置在垂直方向的公用平面P上。外部光吸收層131和132可以是促進(jìn)光吸收的黑色。例如，可以利用黑墨水制造外部光吸收層131。因此，沿外部光引導(dǎo)通道Tl和T2引導(dǎo)的外部光可以被吸收到外部光吸收層131和132。因?yàn)檎丈涞狡聊?00上的相當(dāng)大的一部分外部光被吸收到外部光吸收層131和132，可以改善由屏幕100反射(或者漫射)到前方的外部光導(dǎo)致的對(duì)比度降低。另一方面，從諸如吸頂燈L之類的室內(nèi)燈具照射到屏幕上的一部分光還可以被反射圖案的圖像反射表面121a、122a和123a反射。然而，因?yàn)閳D像反射表面121a、122a和123a相對(duì)于水平方向的傾斜角是O I、02和O 3，從圖像反射表面121a、122a和123a反射的外部光并沒有沿X方向進(jìn)行傳播，而是實(shí)質(zhì)上被引導(dǎo)至室內(nèi)地面，因而對(duì)圖像的對(duì)比度幾乎不產(chǎn)生影響。如圖3所示，在吸收層基座表面111和112上布置外部光吸收層131和132。然而，在其它備選實(shí)施例中，可以在第一外部光反射表面121b、122b和123b上附加地提供外部光吸收層，和/或可以在第二外部光反射表面121c、122c和123c上附加地提供外部光吸收層。因?yàn)榭梢栽诘谝煌獠抗夥瓷浔砻?21b、122b和123b和/或第二外部光反射表面121c、122c和123c上附加地提供外部光吸收層，可以進(jìn)一步提高屏幕100的外部光吸收率，從而可以進(jìn)一步改進(jìn)對(duì)比度。圖4是與圖3相似的視圖，其中說(shuō)明了根據(jù)另一示例性實(shí)施例的屏幕的部分展開截面圖。參考圖4，根據(jù)另一示例性實(shí)施例的屏幕200包括反射層110、外部光吸收層131和132、支撐層140和可透層150。反射層110和外部光吸收層131和132與以上參考圖3描述的根據(jù)示例性實(shí)施例的屏幕100的反射層110和外部光吸收層131和132相同。因此，省略對(duì)反射層110和外部光吸收層131和132的重復(fù)說(shuō)明。
支撐層140支撐可透層150，并由透明材料(例如，透明聚合物樹脂)制成，使得圖像光可以到達(dá)反射層110。支撐層140可以包括漫射材料，以便對(duì)從反射層110反射的圖像光進(jìn)行漫射。由于支撐層140的漫射功能，可以獲得更寬的視角。在反射層110與支撐層140之間布置可透層150。與支撐層140 —樣，可透層150可以用透明材料(例如，透明聚合物)制成，使得圖像光可以到達(dá)反射層110。例如，可透層150可以用透明UV樹脂制成。參考圖3和圖6，將描述制造屏幕100的方法。這里，圖6是說(shuō)明了用于制造圖3的屏幕100的示例性方法的流程圖。首先，形成反射層(110) (SllO)。如上所述，反射層(110)包括圖像反射表面121a、122a和123a。圖像反射表面121a、122a和123a具有相對(duì)于水平方向(X方向)的傾斜角
01、02和03，用于將圖像光引導(dǎo)至屏幕100的前方。接下來(lái)，在反射層110的基座表面111和112上布置外部光吸收層131和132，以完成屏幕100的制造(S120)。參考圖5A至5C和7，將描述制造圖4的屏幕200的方法。圖5A至5C是順序地說(shuō)明了制造圖4所示屏幕的工藝的示意性截面圖，以及圖7是說(shuō)明了用于制造圖4的屏幕200的示例性方法的流程圖。參考圖5A，在支撐層140與模具M(jìn)之間填充透明UV樹脂之后，通過(guò)UV射線的照射將UV樹脂凝固到UV樹脂上而形成可透層150(S210)。備選地，可以使用模具M(jìn)以熱傳遞方法形成可透層150。參考圖5B，在移除模具M(jìn)(S220)之后，通過(guò)在可透層150的暴露端部表面151和152上涂抹(spread)黑墨水來(lái)形成外部光吸收層131和132(S230)。如圖5B所示，在公用垂直平面P上布置可透層150的端部表面151和152，因而可以容易地執(zhí)行外部光吸收層131和132的涂抹處理。例如，在利用滾動(dòng)印刷方法來(lái)涂抹外部光吸收層131和132的情況下，因?yàn)樵诠么怪逼矫鍼上布置可透層150的端部表面151和152，可以通過(guò)單次印刷處理來(lái)印刷可透層150的端部表面151和152。換句話說(shuō)，如果可透層150的端部表面151和152沒有被布置在一個(gè)平面上，則難以一次性地執(zhí)行對(duì)外部光吸收層131和132的涂敷處理。參考圖5C，在形成外部光吸收層131和132之后，在可透層150上涂覆反射層110，以完成對(duì)屏幕200的制造(S240)。對(duì)于反射層110的材料，例如，可以使用鋁。因?yàn)槭褂门c反射層110具有相對(duì)應(yīng)形狀的模具M(jìn)來(lái)形成可透層，反射層110具有與模具M(jìn)的形狀相對(duì)應(yīng)的形狀。如圖5B所示，在可透層150的端部表面151和152上涂抹外部光吸收層131和132。與此不同，在其它備選實(shí)施例中，在反射層110的吸收層基座表面111和112上涂抹外部光吸收層131和132的情況下，可以省去可透層。在這種情況下，也可以省去對(duì)可透層150加以支撐的支撐層140。盡管已經(jīng)參考本公開的特定示例性實(shí)施例示出和描述了本公開，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以在不背離所附權(quán)利要求限定的創(chuàng)造性構(gòu)思的精神和范圍的情況下對(duì)本 公開進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的多種改變。
權(quán)利要求
1.一種投影屏，用于顯示從投影儀投射的圖像，所述投影屏包括 反射層，具有彼此分離的多個(gè)反射圖案，每個(gè)反射圖案包括圖像反射表面，圖像反射表面具有相對(duì)于水平方向的傾斜角，以便將圖像光引導(dǎo)至屏幕的前方；以及 多個(gè)外部光吸收層，對(duì)入射到屏幕上的外部光進(jìn)行吸收。
2.如權(quán)利要求I所述的投影屏，其中，反射層具有承載有外部光吸收層的多個(gè)吸收層基座表面，以及在兩個(gè)相鄰反射圖案之間布置相應(yīng)吸收層基座表面。
3.如權(quán)利要求2所述的投影屏，其中，吸收層基座表面沿垂直方向延伸。
4.如權(quán)利要求3所述的投影屏，其中，吸收層基座表面被布置在公用垂直平面上。
5.如權(quán)利要求2所述的投影屏，其中，每個(gè)反射圖案還包括 在反射圖案的上側(cè)形成的第一外部光反射表面，用于將外部光引導(dǎo)至吸收層基座表面；以及 在反射圖案的下側(cè)形成的第二外部光反射表面，用于將外部光引導(dǎo)至吸收層基座表面。
6.如權(quán)利要求5所述的投影屏，其中，任一反射圖案的第一外部光反射表面和布置在所述反射圖案上方的另一反射圖案的第二外部光反射表面形成外部光引導(dǎo)通道，其中，夕卜部光引導(dǎo)通道將入射到第一外部光反射表面的外部光引導(dǎo)至吸收層基座表面。
7.如權(quán)利要求5所述的投影屏，其中，第一外部光反射表面和第二外部光反射表面沿水平方向延伸。
8.如權(quán)利要求5所述的投影屏，其中，在第一外部光反射表面上附加地形成外部光吸收層。
9.如權(quán)利要求5所述的投影屏，其中，在第二外部光反射表面上附加地形成外部光吸收層。
10.如權(quán)利要求I所述的投影屏，其中，任一反射圖案的圖像反射表面的傾斜角大于在上方布置的另一反射圖案的圖像反射表面的傾斜角。
11.如權(quán)利要求I所述的投影屏，其中，圖像反射表面的傾斜角在45°至90°之間。
12.如權(quán)利要求I所述的投影屏，其中，從屏幕前方看所述多個(gè)反射圖案沿多個(gè)同心圓延伸。
13.如權(quán)利要求I所述的投影屏，其中，屏幕前方看所述多個(gè)反射圖案沿多個(gè)水平直線延伸。
14.一種投影系統(tǒng)，包括 根據(jù)權(quán)利要求I至13中任一項(xiàng)所述的屏幕；以及 投影儀，將圖像投影到屏幕上。
15.如權(quán)利要求14所述的投影系統(tǒng)，其中，投影儀是在距離屏幕O.2m至O. 5m的位置處使用的近距離投射投影儀。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種投影屏，所述投影屏包括反射層，具有彼此間隔開的多個(gè)的反射圖案，每個(gè)反射圖案包括圖像反射表面，圖像反射表面具有相對(duì)于水平方向的傾斜角，以便將圖像光引導(dǎo)至屏幕的前方；以及多個(gè)的外部光吸收層，吸收入射到屏幕的多個(gè)外部光。
文檔編號(hào)G03B21/60GK102955348SQ201210265608
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者全昱濟(jì), 孫尚賢, 盧正鎬 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社