用于激光投影的高性能屏幕制造技术

本发明专利技术提供了在例如高端影院改善亮度的观众感知而无需额外照明成本的电影屏幕。屏幕是由也有助于减轻来自激光照明的光斑的材料生产的。屏幕具有特性并且包括可被调谐到投影系统、影院的布置以及投影仪(和投影角度、观看角度)的特定能力的结构。从屏幕反射的光被朝着观众成员并远离墙壁和天花板引导。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对相关申请的交叉引用本申请要求于2014年3月10日提交的美国临时专利申请No.61/950,521的优先权权益，该申请整体通过引用被结合于此。
本专利技术涉及用来显示图像的屏幕和其它成像设备，并且尤其涉及电影屏幕。本专利技术还涉及这样的屏幕特点和结构：其高效地反射并将投影的图像朝观众引导，同时最小化环境光的引入并且当这种投影经由基于激光的投影设备进行时减少诸如光斑的视觉假象。
技术介绍
电影投影通常使用屏幕向观众显示投影的图像。目前存在在高端影院提供更大屏幕的趋势。
技术实现思路
本专利技术人已经意识到，下一代电影是关于匹配或接近人类视觉系统(HVS)的能力的高动态范围、宽色域和高亮度。具有这样质量的图像被称为视觉动态范围或VDR图像。本专利技术提供了高性能屏幕，该高性能屏幕补充利用高性能激光投影仪，并且有助于以有效和高效的方式启用VDR成像，特别是在高端商业影院和运动图片电影设置中。在各种实施例中，本专利技术提供了可单独或组合使用以产生高亮度、高动态范围和宽色域的图像的规范、结构和装备(包括屏幕)。在各种实施例中，本专利技术提供了在例如高端影院改善亮度的观众感知而无需额外照明成本的电影屏幕。屏幕是由也有助于减轻来自激
光照射的光斑的材料生产的。屏幕具有特性并且包括可被调谐到投影系统、影院的布置和/或投影仪的特定能力的结构。例如，在具有顶行之上的投影仪的高起坡座位影院(stadium seating theater)中。在一种实施例中，本专利技术提供了具有物理结构的屏幕，这种物理结构以最小化朝礼堂或影院的结构反射的光的方式将反射光从屏幕引导到观众成员。投影的图像在从投影的图像到所有观众成员(或者至少大部分观众成员)均匀分布光的方向被反射。在各种实施例中，屏幕的结构被布置成使得来自屏幕的反射(即，显示在屏幕上的图像)被引导到观众成员并且减少到达诸如侧壁、天花板等影院结构的光量，由此增大呈现给观众的图像的亮度并防止一些图像光对影院中的环境照明起促进作用并降低屏幕上的对比度。在各种实施例中，屏幕上的结构包括包含以下一个或多个的各种涂层，例如漫射材料、反射器、偏振器、棱镜、球形结构、珠子、封装液体的珠子、水晶、液晶、微点、量子点、表现出布朗运动的材料、且对诸如高频声音或物理振动的振动作出反应(移动)的柔性材料、当振动引入到声波时表现出随机运动的材料、偏振保持材料。屏幕上的结构一般具有比显示在屏幕上的像素小的尺寸。例如，结构可以是刚好小于像素尺寸、像素的1/2、像素的1/4或比像素尺寸小一个数量级或更小当中任何一个。在所有其它因素都相同的情况下，示出4k或8k图像的屏幕将具有分别比示出2k图像的屏幕上的结构小2倍或4倍的结构。为了跨所有典型图像2k-8k的兼容性，较小的结构尺寸是更期望的。各种结构可以被蚀刻或压印到屏幕材料上。各种材料或涂层可以包括随机混入到透明或半透明介质(诸如像漆、丙烯酸或环氧树脂)中并喷涂到屏幕基板上的结构。例如，这种基板可以是塑料、PVC、聚合物。基板可以具有例如高模量。结构可以经由计算机数控(CNC)机器(诸如具有精细切割或打印仪器的大尺寸CNC路由表)被蚀刻到或打印到基板上。小尺寸(例如，微)3D打印可被用
来产生结构。本专利技术包括在现场(例如，在屏幕被安装或者要被安装的影院)屏幕的构造和/或结构在屏幕上的打印。在各种实施例中，结构的朝向基于屏幕的位置或区域而改变。在一种实施例中，朝向跨屏幕改变。结构的朝向变化与不是由要显示的图像造成的、投影到屏幕上的照明模式相关。照明模式是与礼堂的几何形状、(一个或多个)投影仪的放置、屏幕位置和观众位置(即跨屏幕的照明变化的方向)相关的有角度模式。示例性照明模式在图3和7中示出(其中实线示出屏幕到观众的角度，而虚线示出投影仪到弯曲屏幕的角度)。朝向变化补偿常常作为例如热点被观察到的不均匀照明，并且，相对于侧壁、天花板和其它影院结构，保留更多来自屏幕的光在观众。在各种实施例中，屏幕可以包括屏幕颤动器(shaker)。屏幕颤动器具体而言可以被调谐到表现出包含在屏幕涂层中的颗粒的增大或最大化运动的频率。这种颗粒可以包括封装在施工期间喷涂到基板上的珠子中的液体。这种液体可以包括已知或工程设计为具有布朗运动的牛奶或其它液体。这种液体可以是混合物，诸如水与花粉或其它碎片。在一种实施例中，定向反射光对最佳画面强调影院的特定区域。这种最佳画面区域可以是在可用座位的中心区域，从而进一步最小化朝影院的结构部件(诸如侧壁)的反射。本专利技术包括将最佳画面区域中的座位作为高端座位出售(并且有可能有关联的高端价格、VIP称号、更宽敞的座椅或其它升级)。本专利技术可以体现为屏幕设置，以便接收高动态范围图像，诸如由下一代双调制激光投影仪实现的。本专利技术包括在电影或其它设置中呈现VDR或接近VDR图像的方法，由此图像是经由具有一个或多个高度准直光源的激光投影仪准备的，该一个或多个高度准直光源照射产生图像的调制器或一系列调制器–并且将图像投影到屏幕上。屏幕是，例如，安装在具有高起坡座位的高端影院中的屏幕。投影仪可以
在屏幕的最高点或接近最高点高度处从高起坡影院的顶行上方投影并且在向下方向投影。该方法包括修改从传统市售屏幕表现出的法线反射。屏幕上的结构将反射光修改成涵盖高起坡座位的更有限范围的反射，同时排除侧壁和其它剧场结构，并且，例如，补偿热点并在各处均匀地分布反射光。结构至少基于关于投影仪的角度的部分、屏幕相对于投影仪的朝向以及屏幕的几何形状(弯曲的、平的、凹的等等)来定向或调整。在各种实施例中，本专利技术包括为了效率或亮度基于屏幕的能力或特点调节投影仪的性能特点。这种能力和特点包括，例如，至少部分地定义屏幕的增益性能的涂层和/或屏幕基板材料。结构被开发成考虑要使用的涂层和/或基板材料。本专利技术的部分和/或体现本专利技术的方法可以方便地在通用计算机上或联网计算机上的编程中实现，并且结果可以显示在连接到任何通用、联网计算机的输出设备上，或者被发送到远程设备，用于输出或显示。这种计算机包括，例如，电影服务器、高速数据连接、存储设备。通过包括获取到投影仪的信号，DCP文件(电影内容)利用加密的物理介质和经卫星、光纤或类似传输的加密介质发送。此外，在计算机程序、数据或图像序列和/或控制信号中表示的本专利技术的任何组成部分都可以体现为在任何介质中以任何频率的电信号广播(或者被发送)，该电信号广播包括但不限于无线广播、经(一根或多根)铜线的传输、(一根或多根)光纤电缆以及(一根或多根)同轴电缆等等。附图说明本专利技术的更完整理解及其许多附带优点将很容易获得，因为，通过在联系附图考虑时参考以下具体描述，这些将变得更好理解，附图中：图1是相对于投影的照明法线的屏幕增益对水平观看角度的曲线图；图2是示出当照明从与屏幕垂直移动到向下8度角时水平增益变化的曲线图；图3是示出向下有角度投影对感知到的亮度的影响的图；图4是可被压印、蚀刻或打印到屏幕基板上的示例结构；图5A、5B、5C和5D是用于改变屏幕的反射系数的示例性图；图6是屏幕的主要反射区域的图；及图7是利用对应于屏幕曲率的结构示出在中央和侧部区域的反射角度的影院的顶视图。具体实施方式本专利技术人已经意识到关于如今屏幕的各种问题，这些问题可以利用按用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电影屏幕，包括：被配置为将投影到屏幕上的光朝着观众并且远离影院的侧壁、天花板和地板引导的结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.10 US 61/950,5211.一种电影屏幕，包括：被配置为将投影到屏幕上的光朝着观众并且远离影院的侧壁、天花板和地板引导的结构。2.如权利要求1所述的电影屏幕，还包括：光谱涂层，该光谱涂层被设计为基于波长来改变反射以减少非投影光的反射从而减小环境光对屏幕图像对比度的影响。3.如权利要求1所述的电影屏幕，还包括：光斑减少涂层。4.如权利要求1所述的电影屏幕，其中，所述结构具有跨屏幕改变的几何特性，并且其中，所述结构的几何形状以使得更多朝屏幕边缘反射的光远离影院的墙壁并朝着观众被引导的方式朝屏幕的边缘增大。5.如权利要求4所述的电影屏幕，其中，几何形状被修改为考虑屏幕曲率。6.如权利要求1所述的电影屏幕，还包括：涂层，该涂层包括嵌在涂层中的颗粒。7.如权利要求6所述的电影屏幕，其中，颗粒引起干涉图案的中断，否则的话该干涉图案将由基于激光的图像到屏幕上的投影产生。8.如权利要求1所述的电影屏幕，其中，所述结构在以下项中的至少一个方面平滑变化：几何形状、反射角度以及跨电影屏幕的间隔。9.如权利要求1所述的电影屏幕，还包括：偏振保持涂层。10.如权利要求1所述的电影屏幕，其中，屏幕是针对不与屏幕中心垂直的投影角度设计的，并且照明越垂直的屏幕区域包含越多将与屏幕垂直的光朝观众中心引导的结构，并且越不垂直的屏幕区域包含越多将来自投影照明的有角度光朝观众中心引导的结构。11.如权利要求10所述的电影屏幕，其中，屏幕是针对大约10度向下角度投影设计的，并且屏幕的顶部包含更多主要在向下方向反射的结构，屏幕的底部包含主要在向上方向反射的结构，而屏幕的边缘主要向内并朝着观众反射。12.如权利要求1所述的电影屏幕，其中，屏幕是针对大约10度向下角度投影设计的，并且屏幕的顶部包含更多主要在向下方向反射的结构，屏幕的底部包含主要在向上方向反射的结构，而屏幕的边缘主要向内并朝着观众反射。13.如权利要求1所述的电影屏幕，其中，屏幕针对高起坡座位高端影院和激光投影而被优化。14.一种电影屏幕，包括：传输诸如屏幕颤动的机械振动的材料。15.如权利要求14所述的电影屏幕，其中，所述材料比当前典型的电影屏幕更有效地传输振动。16.如权利要求14所述的电影屏幕，包括：高模量基板。17.如权利要求16所述的电影屏幕，还包括：具有从屏幕的一个区...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·J·乔尼，M·J·里查兹，T·孔克尔，D·L·斯科努勒，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：发明
国别省市：美国;US