高对比度、基于玻璃的可写入/可擦除前投影屏幕制造技术

提供了高对比度、基于玻璃的可写入/可擦除前投影屏幕。所述屏幕包括透明玻璃片，所述透明玻璃片具有间隔开距离d的前表面和后表面。所述后表面与漫射元件光学接触。在使用所述投影屏幕期间，所述玻璃片将来自投影仪的图像光透射到所述漫射元件，并且所述漫射元件将此光的一部分向回反射穿过所述玻璃片到达用户。所述屏幕具有面向用户表面，所述面向用户表面为可写入/可擦除表面。在实施例中，所述距离d小于或等于0.2毫米，所述投影屏幕的白度W小于或等于0.5，并且/或者所述投影屏幕的对比度C至少为75％。

High contrast, glass based write / erase front projection screen

A high contrast, glass based write / erase front projection screen is provided. The screen includes a transparent glass sheet having a front surface and a rear surface spaced apart from the D. The rear surface is in contact with the diffusing element. During the use of the projection screen, the image light transmission glass from the projector to the diffusing element, and the diffusing element will be part of the light passing through the glass to the user to back reflection. The screen is provided with a user facing surface, which can be written on the user surface. In an embodiment, the distance D is less than or equal to 0.2 mm, and the whiteness of the projection screen is less than or equal to, and / or the contrast C of the projection screen is at least W.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119要求于2014年7月30日提交的美国临时申请序列号62/030833的优先权权益，该临时申请的内容被用作依据并且通过引用以其全部内容结合在此。
本公开涉及前投影屏幕，所述前投影屏幕还是可写入/可擦除标记板(也称为白板或干擦除板)。所述屏幕由玻璃片构造而成，并且，在优选实施例中，达到至少为75％的对比度水平。定义如在此所使用的，以投影屏幕的百分比为单位的对比度是通过估算以下等式而获得的值：C＝100*(I最大-I最小)/(I最大+I最小)％等式(1)其中，I最大和I最小是使用在竖直方向上具有1080像素分辨率的投影仪以及以下实验方案获得的：(1)在消除外界光源(例如，室内光、窗口光等)的情况下，将图像从投影仪投影到屏幕上，其中：(a)通过使投影仪的所有像素变成白色(除像素被设置为零的单条水平线(黑线)之外)来产生图像；并且(b)选定投影仪与屏幕的前表面之间的距离，从而使得黑线在屏幕的前表面处具有1.77mm的厚度，即，投影仪到屏幕的前表面的距离为整个图像产生了约为2米的垂直尺寸；(2)使用产生图像的像素化的计算机可读记录的科研级相机拍摄在屏幕上的图像，所述拍摄是在相机的伽马校正关闭的情况下进行的，并且图像的由计算机可读记录的像素覆盖的区域小于或等于100mm2；(3)使用图像分析软件来分析由所述科研级相机产生的计算机可读记录，以确定与由所述相机检测到的最大光强和最小光强I最大和I最小相对应的数值；并且(4)使用如此获得的I最大和I最小的值来估算等式(1)。白色打印纸可以用作对以上实验方案的对照，并且应该给出至少95％的C值。如在此所使用的，投影屏幕的白度是通过估算以下等式而获得的值：W＝I屏幕/I白色等式(2)其中，I白色和I屏幕是使用产生白色图像的投影仪以及以下实验方案获得的：(1)在消除外界光源(例如，室内光、窗口光等)的情况下，将白色图像投影到一张白色打印纸上以产生被照明的白色区域；(2)使用产生图像的像素化的计算机可读记录的科研级相机来拍摄所述被照明的白色区域；(3)使用图像分析软件来分析由所述科研级相机产生的计算机可读记录，以确定与由所述相机检测到的平均光强I白色(平均灰度级)相对应的数值；(4)用投影屏幕替换白色打印纸，从而使得所述被照明的白色区域落在屏幕上；(5)使用所述科研级相机来拍摄所述被照明的白色区域以产生图像的像素化的计算机可读记录；(6)使用图像分析软件来分析由所述科研级相机产生的计算机可读记录，以确定与由所述相机检测到的平均光强I屏幕(平均灰度级)相对应的数值；(7)使用如此获得的I白色和I屏幕的值来估算等式(2)。
技术介绍
基于玻璃的可写入/可擦除标记板为本领域所公知。参见美国公开号2011/091860(Supera等人；2011年4月21日)、美国公开号2006/073466(Solomon；2006年4月6日)以及CN2542455Y(2003年4月2日)。这样的标记板的商业实施例已经能够为用户提供可写入性和可擦除性的基本功能。然而，这些标记板还不能充当投影屏幕。实际上，其性能如此之差，以至于消费者已经被建议不要使用基于玻璃的可写入/可擦除标记板作为投影屏幕。现有技术板的问题一直都是对比度。实质上，对比度如此之差，以至于使用所述板作为投影屏幕在信息通信中已经分散注意力而非帮助人们观看所述板。应注意的是，当投影数据时，对比度尤其重要，因为数据通常为黑色字符和全白背景并且特征较小。本公开解决了本领域中这一长期存在的问题并且提供了展现出较高对比度水平的基于玻璃的可写入/可擦除的前投影屏幕。
技术实现思路
根据第一方面，公开了一种投影屏幕(7)，所述投影屏幕具有在使用所述投影屏幕期间面向用户的面向用户表面(43)，所述投影屏幕包括透明玻璃片(13)和漫射元件(19，31，33)，其中：(a)所述玻璃片(13)具有间隔开距离d的前表面(15)和后表面(17)；(b)所述玻璃片(13)的所述后表面(17)与所述漫射元件(19，31，33)光学接触，即，来自投影仪的图像光可以通过所述后表面到达所述漫射元件，并且从所述漫射元件反射的光可以通过所述后表面回到所述玻璃片中；(c)在使用所述投影屏幕(7)期间，所述玻璃片(13)的所述前表面(15)和后表面(17)将来自投影仪(9)的图像光透射到所述漫射元件(19，31，33)，并且所述漫射元件(19，31，33)使此光的一部分向回反射穿过所述玻璃片(13)到达用户；(d)所述距离d大于0.05毫米并且小于或等于0.2毫米；并且(e)所述投影屏幕(7)的所述面向用户表面(43)为可写入/可擦除表面。根据第二方面，公开了一种投影屏幕(7)，所述投影屏幕具有在使用所述投影屏幕(7)期间面向用户的面向用户表面(43)，所述投影屏幕包括透明玻璃片(13)和漫射元件(19，31，33)，其中：(a)所述玻璃片(13)具有前表面(15)和后表面(17)；(b)所述玻璃片(13)的所述后表面(17)与所述漫射元件(19，31，33)光学接触，即，来自投影仪的图像光可以通过所述后表面到达所述漫射元件，并且从所述漫射元件反射的光可以通过所述后表面回到所述玻璃片中；(c)在使用所述投影屏幕(7)期间，所述玻璃片(13)的所述前表面(15)和后表面(17)将来自投影仪(9)的图像光透射到所述漫射元件(19，31，33)，并且所述漫射元件(19，31，33)使此光的一部分向回反射穿过所述玻璃片(13)到达用户；(d)所述玻璃片(13)和所述漫射元件(19，31，33)一起为所述投影屏幕(7)提供小于或等于0.5(例如，小于或等于0.4、小于或等于0.3或者小于或等于0.2)的白度W；并且(e)所述投影屏幕(7)的所述面向用户表面(43)为可写入/可擦除表面。在本公开的以上方面的实施例中，投影屏幕具有至少75％的对比度(例如，至少80％、至少85％、至少90％或者至少95％的对比度)。在上述对本专利技术各方面的概述中使用的参考号只是为了方便读者，并非旨在并且也不应理解为限制本专利技术的范围。更一般地，应理解的是，前面的总体描述和以下详细描述对本专利技术来说都仅是示例性的，并且旨在提供用于理解专利技术的性质和特征的概述或框架。本专利技术的附加特征和优点在以下详细描述中阐述，并且部分地将从该描述中对于本领域技术人员来说是容易清楚的或通过实践如由此处的描述所例示的本专利技术而被认识。附图被包括以提供对本专利技术的进一步的理解，并且附图结合在本说明书中且构成本说明书一部分。应理解的是，在说明书和附图中公开的本专利技术的各个特征可以单独使用以及以任意和所有组合来使用。附图说明图1展示了如果现有基于玻璃的可写入/可擦除标记板用作前投影屏幕将导致的低对比度水平。图2展示了由一张白色打印纸展现的对比度。图3和图4展示了由根据本公开的实施例构造的基于玻璃的可写入/可擦除标记板展现的高对比度水平。这些对比度水平明显高于图1的对比度水平并且与图2的对比度水平相当。图5是示意性光线追踪，展示了根据本公开已经被发现是图1中展示的类型的低对比度源的波导效果。图6是使用ZEMAX获得的光线追踪，进一步展示了所述波导效果。此图中未示出所述漫射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影屏幕，所述投影屏幕具有在使用所述投影屏幕期间面向用户的面向用户表面，所述投影屏幕包括透明玻璃片和漫射元件，其中：(a)所述玻璃片具有间隔开距离d的前表面和后表面；(b)所述玻璃片的所述后表面与所述漫射元件光学接触；(c)在使用所述投影屏幕期间，所述玻璃片的所述前表面和所述后表面将来自投影仪的图像光透射到所述漫射元件，并且所述漫射元件将此光的一部分向回反射穿过所述玻璃片到达用户；(d)所述距离d大于0.05毫米并且小于或等于0.2毫米；并且(e)所述投影屏幕的所述面向用户表面为可写入/可擦除表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.30 US 62/030,8331.一种投影屏幕，所述投影屏幕具有在使用所述投影屏幕期间面向用户的面向用户表面，所述投影屏幕包括透明玻璃片和漫射元件，其中：(a)所述玻璃片具有间隔开距离d的前表面和后表面；(b)所述玻璃片的所述后表面与所述漫射元件光学接触；(c)在使用所述投影屏幕期间，所述玻璃片的所述前表面和所述后表面将来自投影仪的图像光透射到所述漫射元件，并且所述漫射元件将此光的一部分向回反射穿过所述玻璃片到达用户；(d)所述距离d大于0.05毫米并且小于或等于0.2毫米；并且(e)所述投影屏幕的所述面向用户表面为可写入/可擦除表面。2.如权利要求1所述的投影屏幕，其中，所述投影屏幕具有至少75％的对比度。3.如权利要求1所述的投影屏幕，其中，所述投影屏幕具有至少95％的对比度。4.如权利要求1至3中任一项所述的投影屏幕，其中，所述距离d小于或等于0.1毫米。5.如权利要求1至4中任一项所述的投影屏幕，其中，所述玻璃片和所述漫射元件一起为所述投影屏幕提供小于或等于0.5的白度W。6.如权利要求1至5中任一项所述的投影屏幕，其中，所述漫射元件包括在所述玻璃片的所述后表面上的涂层。7.如权利要求6所述的投影屏幕，其中，所述涂层为白色油墨。8.如权利要求1至7中任一项所述的投影屏幕，其中，所述漫射元件包括层压到所述玻璃片的所述后表面上的磁性金属片。9.如权利要求1至8中任一项所述的投影屏幕，其中，所述投影屏幕的所述面向用户表面具有防眩光性。10.如权利要求1至9中任一项所述的投影屏幕，其中，所述玻璃片的所述后表面包括可由用户通过所述屏幕的面向用户表面感知的图案。11.一种装置，所述装置包括根据权利要求1至10中任一项所述的投影屏幕，所述投影屏幕自身卷曲成收存构型。12.一种光学系统，所述光学...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·C·布朗，J·高里尔，J·D·格瑞格斯基，V·拉维钱德兰，D·L·韦德曼，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US