一种分辨率高、机械稳定性好的投影屏制造技术

一种屏由透明的、机械稳定的基底和体漫射体部分组成，体漫射体部分尽可能地靠近前部微透镜。此漫射体可以散布在微透镜内，或者在紧靠近它们的单独区域。此屏可以由两单元组成，透明基底可以处在前单元也可以在后单元。表面漫射可以作为体漫射体的替代和补充形式。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种投影系统的屏，特别是投影电视屏，但并不限于投影电视屏。在“电气与电子工程师学会会刊”(IEEE)的用户电子学分册，1985年8月，第31卷185～193页发表了R.Bradley，J.Goldenberg和T.S.Mckechnie合写的论文“超宽视角后投影电视屏”(“Ultra-wideViewingAngleRearProjectionTVScreen”)，其中论及一种有适度的高分辨率和良好的机械稳定性的投影电视屏。附图说明图1即从此文转绘。我们注意到其前单元是相当厚的。其厚度要选择得不会因温度和/或温度的变化而引起翘曲变形。许多小球遍布于前单元之内，用以漫射光线。一较薄的菲涅耳透镜具有一活性表面，此活性表面位于最靠近观众之处。此屏的前透镜状部分被叠压到体漫射部分，使两部分之间建立光学接触，从而使从界面的反射最少。在1985年9月出版的美国光学学会杂志”第一卷第12期发表的论文“在投影屏应用中体漫射体的衍射分析(“DiffractionAnalysisofBulkDiffusersforProjectionScreenApplications”)中，本专利技术的专利技术者采用通过其上的无矢量衍射来分析体漫射体。该文已被作为参考纳入本申请体构成本申请的一部分。本专利技术的任务是改进公知的投影屏的设计，以便在保持机械稳定性的同时提高屏的分辨率。本专利技术的另一项任务是，在达到上述目标的同时，某些情况下还能降低屏的制造成本。本专利技术的投影屏包括一透明的、具有机械稳定性的基底和一体漫射区或表面漫射界面，此界面尽可能地靠近微透镜。在一特别优选的实施例中，漫射粒子精确地分布在微透镜中。如果屏具有两个单元，则具有机械稳定性的基底可以是前后两单元中任一单元的一部分。当此机械性能稳定的基底是在后单元时，通过将透镜状单元向内弯曲一个弧度，可维持透镜状单元紧紧贴近基底。此弧度必须足以抵消透镜状单元在最恶劣的温度/湿度条件所产生的向外弯曲的弧度。换句话说，此透镜状单元在一些限定的点处可能附着于基底。图1示出先有技术中屏的横截面图。图2是有三片式前单元的屏的示意图，其接近双凸透镜状表面处具有漫射体。图3是具有二片式前单元的屏的示意图，其接近双凸透镜状表面处有许多漫射单元。图4是具有二片式单元的屏的示意图，在其微透镜内具有漫射体。图5是具有带表面漫射的二片式前单元的屏的示意图。图6是具有一片式前单元，并有一个厚的后单元的屏的示意图，在前单元的透镜状表面内有漫射体。图7所示意的屏具有一个带表面漫射的一片式前单元和一个带菲涅尔透镜的厚后单元。图8是具有厚的后单元和两片式前单元的屏的示意图，后单元带菲涅耳透镜，前单元有一接近菲涅耳表面的后表面。图9是具有接近后菲涅耳透镜单元的前透镜状单元的屏的示意图，该后菲涅耳透镜单元具有表面漫射。根据在美国专利4，573，764中所示结构的后投影屏来讨论本专利技术的各实施例。然而，本专利技术并不局限于此专利中微透镜的特定结构，也不局限于有透镜状表面和菲涅耳透镜表面的屏。漫射作用使得在任何一个屏上的垂直光分布得到增强。在美国专利4，573，764号所披露的这种特定的屏中，漫射是使色偏移达到最小所必需的。在任何一种屏中，如在1985年12月的“美国光学学会杂志”上J.Goldenberg和T.S.Mckechnie所发表的文章“在投影屏应用中体漫射体的衍射分析”中所叙述的屏中，当体漫射体是指带有悬浮在其中的许多微小的胶质粒子的基底介质的情况下，采用一种薄体漫射体也可达到采用原体漫射体时所达到的相同漫射角。现在参看图1所示先有技术的屏，屏的前单元用数字10来表示，此前单元是相当厚的，并且在其整个宽度范围内都悬浮有漫射粒子。一透镜状表面由许多平行的微透镜12组成，其长度尺寸在垂直于纸面方向延伸，此透镜状表面朝向观看显示的观众。相邻微透镜之间的间隔或槽，部分地填充黑化材料14。这些微透镜和黑化材料的结构和成份已如美国专利4，573，764号中所论及，这里不再赘述。但要注意，前单元厚度尺寸在温度和湿度变化时将是防止起翘曲变形的因素。而且体漫射作用与在前单元的后表面上的表面漫射作用相比，会在一定程度上增加屏的分辨率。先有技术投影屏还包括有一薄的后单元16，其对着前单元的表面是菲涅耳透镜结构。按照美国专利4，573，764号，由于在光准直菲涅耳透镜和光发散双凸透镜单元之间形成的漫射作用，使红、兰和绿光充分漫射，导致各种光线产生基本均匀的水平散射，从而基本上减少了任何色偏移现象的发生。在讨论使其具有一种不同于前透镜状表面的表面结构，以产生表面漫射的可能性时，在美国专利4，573，764号中没有指出要把漫射体粒子移到尽可能靠近屏的前部、最好是移到微透镜内的位置。现在参看图2，这里采用带透明基底20的前单元保证机械稳定性，从而在保持透影屏机械稳定性的同时，使漫射体粒子较为靠近单元的前部。在图2的实施例中，基底厚度是2毫米。厚度仅1毫米的漫射体单元24有一后表面22，此后表面用机械方法贴附到基底20的前表面。更准确地说，这两个表面可以粘合或叠压在一起。同样地，体漫射体部分24的前表面26被叠压到前单元的透镜状部分28。屏的黑化在图2中省略，因为它对理介本专利技术不是重要的。透镜状部分的厚度也是1毫米。图2中的尺寸大小仅仅是说明性的，而不是用作规定。要注意，菲涅耳透镜单元，即后单元29，是相当薄的，因而机械稳定性是不好的。因为此单元的稳定性对屏的性能来说不是重要的，所以像在屏的制造过程中通常所采取的做法那样，除用它的边缘将其卡紧到另一单元外，并不需要将此单元完全固紧或粘附到前面的稳定的单元。作为一种选择方案，菲涅耳透镜可在其光学中心外用少量胶合剂粘接到稳定的前单元。一吸附园片27可用来调整光导中心与交界面其余部分的亮度。后者由于反射而降低了大约8%。前单元和靠近前透镜状表面的漫射区的整个厚度范围构成具有高分辨率和良好机械稳定性的屏。在图3中，这些体漫射球是在透明基底的前面部分，透明基底如图2所示，例如，是用透明的聚丙烯(acrylic)厚片制成。此聚丙烯片，例如，可用模压方法这样来制造，使得其中的漫射球在重力作用下朝向片的一个表面沉降，此种漫射球例如已由RalphBradley和本专利技术的专利技术者在“电气与电子工程师学会会刊”(IEEE)的用户电子学分册，1985年8月第31卷(3)上发表的论文“超宽视角后投影屏”(“Ultra-WideViewingAngleRearProjectionScreen”)中详细地做了介绍。漫射球的沉降是在片冷却过程时发生的。然后，透镜状部分被叠压到体漫射片的一个面，体漫射片靠近此面的部分含有许多漫射球。在图3所说明的例子中，漫射基底30厚度是3毫米。透镜状单元与它相叠压，此透镜状单元在图3中厚度为1毫米。而且漫射单元30的前表面31可以粘接到透镜状单元32的后表面。菲涅耳透镜34的厚度是1毫米，和图2中的菲涅耳透镜29一样。同样，前单元和靠近前透镜状表面的漫射区一起，整个厚度范围构成一个具有高分辨率和良好机械稳定性的屏。在图4中，前透镜状部分40中含有漫射体。此前透镜状部分与一层聚丙烯或其他适当材料的厚片相叠压。同样，此透镜状单元的厚度是1毫米，而透明基底42的厚度是3毫米。加上和以本文档来自技高网...

【技术保护点】
投影屏包括：在第一预定方向有一预定厚度的机械稳定的前单元，此前单元由许多微适镜、在所说第一方向上的所说微透镜的第一预定间隔内配置的许多体漫射体粒子和用以保持所说屏的机械稳定性的透明基底组成，此基底的厚度大体上超过所说预定间隔，同所说的微 透镜有机械性的接触；和一后单元，此后单元至少同所说透明基底的一部分有机械性的接触，在所说的后单元上有一透镜结构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯斯图尔特麦肯尼，吉尔福勒戈登堡，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]