專利名稱：反射式屏幕裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于顯示從投影儀投射的圖像的反射式屏幕，以及一種安裝有該反射式屏幕的反射式屏幕裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，存在著對(duì)通過短距離處以一定角度將圖像投射到反射式屏幕而向位于屏幕正前部的觀看者顯示屏幕上圖像的需求。當(dāng)將通常使用的白色無光澤反射式屏幕用于該目的時(shí)，由于從短焦距投影儀投射的大部分成像光被反射至沒有觀看者的地方，因此不能向位于該反射式屏幕正前部的觀看者提供均勻且明亮的圖像。
例如，作為一種克服了上述缺陷的反射式屏幕，日本專利申請(qǐng)公開No.2000-347297和日本專利申請(qǐng)公開No.2000-241888披露了一種在反射面使用了全息元件的全息型反射式屏幕，其將所投射的成像光散射(diffuse，漫射)和衍射給觀看者。此外，日本專利公開JP 1144805A披露了一種透明樹脂面板，在該面板上形成遮光層，在此該面板的橫截面具有通過交替設(shè)置的垂直面和傾斜面形成的鋸齒外觀，來作為一種減少設(shè)置在如汽車儀表前的透明蓋上光的反射的技術(shù)。
然而，全息型反射式屏幕的全息元件具有色散的局限。因此，當(dāng)投射包含預(yù)定波長(zhǎng)范圍的成像光(例如，來自投影儀的成像光)時(shí)，例如，由于全息元件的色散可能在屏幕周圍出現(xiàn)色移。
而且，全息元件通過曝光感光樹脂或所謂的曝光方法記錄全息信息。當(dāng)要使用的是曝光方法時(shí)，由于制造方法的局限而難以增加屏幕的尺寸。此外，為了獲得在垂直方向和水平方向之間不同的可視角特性，需要多次曝光，這使得制造方法更加復(fù)雜。
此外，當(dāng)將披露于日本專利公開No.11-44805的透明樹脂面板使用于反射式屏幕時(shí)，存在這樣一個(gè)問題，即，難以在鋸齒形橫截面上提供反射式屏幕所需要的反射性和散射性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是解決前述問題。即，本發(fā)明的目的是提供一種具有高對(duì)比度、良好可視角、以及均勻亮度分布，便于制造大尺寸反射式屏幕的反射式屏幕。通過獨(dú)立權(quán)利要求所述的組合，可以實(shí)現(xiàn)上述及其他目的。從屬權(quán)利要求進(jìn)一步限定了本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和示范性組合。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于以相對(duì)于觀看者成一定角度向基本垂直于反射式屏幕(即，觀看者的正前部)的方向反射從投影儀所投射的成像光的反射式屏幕。該反射式屏幕包括基底，由白色樹脂組成，并且包括投影儀側(cè)斜面和非投影儀側(cè)斜面，投影儀側(cè)斜面被定向以使來自投影儀的成像光入射到投影儀側(cè)斜面上，而非投影儀側(cè)斜面被定向以使來自投影儀的成像光不入射到非投影儀側(cè)斜面上，其中，將投影儀側(cè)斜面和非投影儀側(cè)斜面進(jìn)行交替設(shè)置以形成鋸齒外觀；以及光吸收層，該光吸收層吸收光，光吸收層形成于基底的各非投影儀側(cè)斜面上，其中投影儀側(cè)斜面將來自投影儀的成像光在基本上垂直于反射式屏幕的方向反射。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，入射角相對(duì)于屏幕小的成像光可以沿基本上垂直于該反射式屏幕的方向被反射，即，觀看者的正前部，以及室外光，如室內(nèi)照明，是可有效吸收的。因此，觀看者可以觀看到高對(duì)比度圖像。
交替設(shè)置的投影儀側(cè)斜面的傾角沿著從投影儀近側(cè)向投影儀遠(yuǎn)側(cè)的方向逐漸地變寬，以將成像光向基本上垂直于反射式屏幕的方向反射，入射角根據(jù)到投影儀的距離而互不相同。由此，在該屏幕上的亮度分布變得均勻，并且易于放大該屏幕的尺寸。
可以將投影儀側(cè)斜面進(jìn)行粗糙處理，以在反射入射像時(shí)散射入射成像光。從而，擴(kuò)寬了由投影儀側(cè)斜面所反射的成像光的可視角。
將非投影儀側(cè)斜面和投影儀側(cè)斜面進(jìn)行交替設(shè)置以形成鋸齒形，并且來自投影儀的成像光不入射到非投影儀側(cè)斜面上。在非投影儀側(cè)斜面上生成用于吸收光的光吸收層，并且該光吸收層吸收室外光，如室內(nèi)照明。從而，改善了在投影儀側(cè)斜面上反射的圖像的對(duì)比度。優(yōu)選地，光吸收層為黑色層。因此，可以很有效地吸收室外日光。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種反射式屏幕裝置，包括反射式屏幕、以及可進(jìn)行以相對(duì)于觀看者成一定角度投射成像光的投影儀。該屏幕包括基底，由白色樹脂組成，并且包括投影儀側(cè)斜面和非投影儀側(cè)斜面，投影儀側(cè)斜面被定向以使來自投影儀的成像光入射到投影儀側(cè)斜面上，而非投影儀側(cè)斜面被定向以使來自投影儀的成像光不入射到非投影儀側(cè)斜面上，其中，將投影儀側(cè)斜面和非投影儀側(cè)斜面進(jìn)行交替設(shè)置以形成鋸齒外觀；以及光吸收層，該光吸收層吸收光，光吸收層形成于基底的各非投影儀側(cè)斜面上，其中投影儀側(cè)斜面將來自投影儀的成像光在基本上垂直于反射式屏幕的方向反射。從而，可提供一種具有與第一方面同樣作用的反射式屏幕裝置。
本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分沒有必要描述本發(fā)明的所有必要特征。本發(fā)明還可以是上述特征的從屬組合。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的反射式屏幕裝置的示范性結(jié)構(gòu)；以及圖2是反射式屏幕的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將根據(jù)優(yōu)選實(shí)施來說明本發(fā)明，這些優(yōu)選實(shí)施例的目的并不是用來限定本發(fā)明的范圍，而只是舉例說明本發(fā)明。實(shí)施例中所描述的本發(fā)明的所有特征及其組合并不一定是本發(fā)明所必需的。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的反射式屏幕裝置10的示范性結(jié)構(gòu)。反射式屏幕裝置10包括反射式屏幕1及投影儀2。例如，投影儀2是一種短焦距投影儀。投影儀2從反射式屏幕1的觀看者側(cè)以一定角度投射成像光。例如，成像光從前方下部被投射至反射式屏幕1。所設(shè)置的投影儀2距反射式屏幕1約為0.3米至0.7米。反射式屏幕1將來自投影儀2的成像光向位于反射式屏幕1正前方的觀看者反射。本文所用術(shù)語“反射”包含“鏡反射”，還包含“漫反射”。
圖2是一個(gè)實(shí)施例中反射式屏幕1的截面圖。反射式屏幕1包括基底6，其具有鋸齒外觀；以及光吸收層4，位于基底6的各鋸齒的一個(gè)邊緣上。基底6由白色樹脂組成，并且包括多個(gè)投影儀側(cè)斜面3以及非投影儀側(cè)斜面5，將投影儀側(cè)斜面3和非投影儀側(cè)斜面5進(jìn)行交替設(shè)置以形成鋸齒外觀。投影儀側(cè)斜面3被定向以使來自投影儀2的成像光可以入射到其上面，而非投影儀側(cè)斜面5被定向以使來自投影儀2的成像光不可以入射到其上面。光吸收層4在基底6的各非投影儀側(cè)斜面5上形成以吸收光。投影儀側(cè)斜面3將來自投影儀2的成像光以基本上垂直于反射式屏幕1的方向反射，即，反射式屏幕1的觀看者的正前部。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，諸如日光這樣的遮蔽光可被有效地吸收，而具有該屏幕上小入射角α的成像光則可以基本上垂直于該屏幕表面的方向反射，即，觀看者的正前部。因此，觀看者可以觀看到高對(duì)比度圖像。
由于反射式屏幕1足夠柔軟，以便可以被卷成圓筒，因此它易于進(jìn)行存放和攜帶。
投影儀側(cè)斜面3反射光。投影儀側(cè)斜面3將來自投影儀2的成像光以基本上垂直于反射式屏幕1的方向反射，即，觀看者的正前部。投影儀側(cè)斜面3進(jìn)行粗糙處理(mat finished)，例如，進(jìn)行粗糙化處理以便反射光時(shí)將成像光散射。由此，投影儀側(cè)斜面3擴(kuò)寬了成像光的可視角。進(jìn)行粗糙處理的另一實(shí)例為光散射樹脂涂層。該涂層通過噴涂、涂布、或浸涂等等完成。
另一方面，光吸收層4吸收來自外界的光，如室內(nèi)的照明。由此，改善了投影儀側(cè)斜面3反射的成像光的對(duì)比度。例如，光吸收層4為黑色層。因此，室外日光被非常有效地吸收。
將反射式屏幕1的投影儀側(cè)斜面3和非投影儀側(cè)斜面5進(jìn)行垂直而交替地排列。特別地，如圖2所示，各投影儀側(cè)斜面3在圖2中鋸齒的下側(cè)形成，而各非投影儀側(cè)斜面5在圖2中鋸齒的上側(cè)形成。因此，本實(shí)施例涉及的一方面為，在反射式屏幕1下前方設(shè)置投影儀2以在反射式屏幕1的正前部觀看成像光。
然而，投影儀2的位置并不限于反射式屏幕1的下前方。例如，當(dāng)投影儀2位于反射式屏幕1的上前方時(shí)，投影儀側(cè)斜面3在圖2中的上側(cè)形成，而各非投影儀側(cè)斜面5在圖2中的下側(cè)形成?？蛇x地，當(dāng)投影儀2位于反射式屏幕1的左前方或右前方時(shí)，投影儀側(cè)斜面3朝向位于左前方或右前方的投影儀2，而非投影儀側(cè)斜面5朝向使來自投影儀2的光不反射至非投影儀側(cè)斜面5的方向。在這種情況下，沿著水平方向交替地設(shè)置投影儀側(cè)斜面3和非投影儀側(cè)斜面5。可選地，將投影儀側(cè)斜面3和非投影儀側(cè)斜面5沿著傾斜方向交替地設(shè)置，或具有在面3及光吸收層4上反射面形成的鋸齒外觀的圓周投影可以位于投影儀2的同心圓上。
此外，投影儀側(cè)斜面3和非投影儀側(cè)斜面5形成于反射式屏幕1的前表面上，該前表面上基底6的鋸齒外觀是可見的。盡管可以在反射是屏幕1的前表面上設(shè)置薄膜和/或保護(hù)材料，在這種情況下，優(yōu)選地，在反射式屏幕1的表面上還是可以看到基底6的鋸齒外觀。與將比鋸齒外觀的高度厚的樹脂層設(shè)置在反射式屏幕的表面上以使反射式屏幕1的表面平坦化的情況相比，被反射到觀看者的來自投影儀2的成像光更多確定性。當(dāng)在反射式屏幕1的表面上層壓另一透明樹脂時(shí)，由于不得不考慮透明樹脂的折射率等，因此使投影儀側(cè)斜面3的設(shè)計(jì)變得更困難。然而，根據(jù)本實(shí)施例，簡(jiǎn)化了投影儀側(cè)斜面3的設(shè)計(jì)，上述問題將不會(huì)發(fā)生。
優(yōu)選地，交替設(shè)置的投影儀側(cè)斜面3的傾角沿著從投影儀2近側(cè)朝向投影儀2遠(yuǎn)側(cè)的方向逐漸地變寬，以將成像光均勻地向反射式屏幕1的正前方反射，其中入射角是根據(jù)距投影儀的距離而互不相同的。
下文中將進(jìn)一步詳細(xì)地描述投影儀側(cè)斜面3和非投影儀側(cè)斜面5的鋸齒外觀。相對(duì)于基準(zhǔn)面20，投影儀側(cè)斜面3之一的傾角β可以由成像光的傾角α確定，其中α+2β＝90[度]。此外，傾角α可以由投影儀2與反射式屏幕1之間的距離L以及光圖像進(jìn)入反射式屏幕1的垂直位置(下文中“垂直位置”將指的是“高度”)確定。
投影儀側(cè)的傾角，即，傾角β，隨著傾角α的變化而變化，以滿足上述等式。例如，當(dāng)傾角α從反射式屏幕1的底部至頂部逐漸變小時(shí)，傾角β逐漸變大以滿足上述等式。由此，入射到整個(gè)反射式屏幕1的成像光可以被均勻地反射至觀看者側(cè)。
在該實(shí)施例中，投影儀2是一種短焦距投影儀，其中鋸齒之一的傾角β(棱鏡傾角β)為40度，兩個(gè)鋸齒之間的間距為300μm，屏幕尺寸為60英寸(914mm×1219mm)，且距離L為700.89mm。
此外，反射式屏幕的傾角β可以不考慮各鋸齒的位置而為常數(shù)。例如，將整個(gè)反射式屏幕1的傾角β設(shè)定為一預(yù)定角度以反射成像光，該成像光以基本上垂直于反射式屏幕1的方向，即，觀看者的正前部，入射至反射式屏幕1的中心。在這種情況下，盡管入射至反射式屏幕1周圍的那部分的成像光反射至反射式屏幕1的外面，但是與現(xiàn)有技術(shù)相比所獲得的圖像足夠明亮。
傾角β根據(jù)對(duì)反射式屏幕1所要求的對(duì)比度來設(shè)定。當(dāng)傾角β值增加時(shí)，光吸收層4的面積將增加，而投影儀側(cè)斜面3的面積將減小。因此，反射式屏幕1的對(duì)比度提高，而屏幕亮度降低。
相反，當(dāng)傾角β減小時(shí)，光吸收層4的面積將減小，而投影儀側(cè)斜面3的面積將增大。因此，整個(gè)屏幕的對(duì)比度降低，而整個(gè)屏幕的亮度增加。優(yōu)選地，將傾角β設(shè)定為10度至60度。
基底6由熱塑性樹脂組成，優(yōu)選地為彈性熱塑性彈性體?？蛇x地，可以將聚氨酯型樹脂、聚烯烴型樹脂、聚氯乙烯型樹脂等用于基底6。
基底6還可以包括具有高反射因子的高亮度填料。特別地，還可以包含包括二氧化硅、氧化鈦、云母、硫酸鋇、氯化鋇、鋁等的高亮度填料。由此，投影儀側(cè)斜面3的反射因子增加，并且改善了圖像的亮度。此外，可以加入硬化劑、抗靜電劑、防污劑、紫外吸收劑等作為添加劑。
根據(jù)本實(shí)施例的基底6將通過下述步驟制造。首先，制備白色聚氨酯型熱塑性彈性體。接著，通過模涂布機(jī)(die coater)或類似的裝置在載體材料7的表面上涂布聚氨酯型熱塑性彈性體，該載體材料包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。接著，通過利用棱柱式滾軋模子(prism roll mold)的傳熱模制，使載體材料7上的樹脂組合物具有鋸齒形的橫截面。
優(yōu)選地，載體材料7是由諸如膜這樣的柔韌性材料制成。例如，載體材料7為PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二酯)、PC(聚碳酸酯)、或類似物。
光吸收層4包括吸收光的填料和粘合劑樹脂。光吸收層4中的填料為炭黑顏料、黑色著色物質(zhì)等等，用于吸收自然光或白光。光吸收層4通過反向涂料機(jī)在基底6的非投影儀側(cè)斜面5上涂布樹脂組合物，并通過加熱至100度干燥2分鐘而形成，該樹脂組合物是填料、作為粘合劑樹脂的聚氨酯熱塑性樹脂、以及用于溶解聚氨酯熱塑性樹脂的稀釋劑(例如，諸如乙二醇二丁醚、甲乙酮、以及甲苯這樣的通用有機(jī)溶劑)的混合物。
另外，除了填料和粘合劑樹脂外，光吸收層4還可以包括硬化劑、抗靜電劑、防污劑、紫外吸收劑等。此外，可以通過代替反向涂布機(jī)的刮刀式涂布機(jī)(comma coater)、線錠涂布機(jī)(wire barcoater)等在光吸收層4上進(jìn)行涂布。另外，光吸收層4的表面可以進(jìn)行粗糙處理或磨砂處理。由此，由于通過散射減少了入射至光吸收層4上的室外光的鏡反射，因此進(jìn)一步改善了圖像的對(duì)比度。
另外，當(dāng)將上述高亮度填料加到基底6時(shí)，投影儀側(cè)斜面3將被著色為白色或灰白色。在另一實(shí)施例中，鋁淀積物或鋁箔附著物可使投影儀側(cè)斜面3具有金屬光澤。
從前述解釋顯而易見，根據(jù)本發(fā)明的反射式屏幕1可以高對(duì)比度和良好可視角顯示投影儀2所投射的圖像。此外，屏幕上的亮度分布變得均勻，并且屏幕尺寸易于放大。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種反射式屏幕，用于將從投影儀以相對(duì)于觀看者成一定角度投射的成像光反射到基本上垂直于所述反射式屏幕的方向，即，所述觀看者的正前部，所述反射式屏幕包括基底，由白色樹脂組成，并且包括投影儀側(cè)斜面和非投影儀側(cè)斜面，所述投影儀側(cè)斜面被定向以使來自所述投影儀的所述成像光入射到所述投影儀側(cè)斜面上，而所述非投影儀側(cè)斜面被定向以使來自所述投影儀的所述成像光不入射到所述非投影儀側(cè)斜面上，其中，將所述投影儀側(cè)斜面和所述非投影儀側(cè)斜面進(jìn)行交替設(shè)置以形成鋸齒外觀；以及光吸收層，所述光吸收層用于吸收光，所述光吸收層形成于所述基底的各所述非投影儀側(cè)斜面上，其中所述投影儀側(cè)斜面將來自所述投影儀的所述成像光在基本上垂直于所述反射式屏幕的方向反射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式屏幕，其中，交替設(shè)置的所述投影儀側(cè)斜面的傾角沿著從所述投影儀近側(cè)向所述投影儀遠(yuǎn)側(cè)的方向逐漸地變寬，以將所述成像光向基本上垂直于所述反射式屏幕的方向反射，入射角根據(jù)到所述投影儀的距離而互不相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反射式屏幕，其中，將所述投影儀側(cè)斜面進(jìn)行粗糙處理，以在反射入射像時(shí)散射入射成像光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反射式屏幕，其中，所述光吸收層為黑色層。
5.一種反射式屏幕裝置，包括反射式屏幕、以及可進(jìn)行以相對(duì)于觀看者成一定角度投射成像光的投影儀，其中所述屏幕包括基底，由白色樹脂組成，并且包括投影儀側(cè)斜面和非投影儀側(cè)斜面，所述投影儀側(cè)斜面被定向以使來自所述投影儀的所述成像光入射到所述投影儀側(cè)斜面上，而所述非投影儀側(cè)斜面被定向以使來自所述投影儀的所述成像光不入射到所述非投影儀側(cè)斜面上，其中，將所述投影儀側(cè)斜面和所述非投影儀側(cè)斜面進(jìn)行交替設(shè)置以形成鋸齒外觀；以及光吸收層，所述光吸收層用于吸收光，所述光吸收層形成于所述基底的各所述非投影儀側(cè)斜面上，其中所述投影儀側(cè)斜面將來自所述投影儀的所述成像光在基本上垂直于所述反射式屏幕的方向反射。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種反射式屏幕，包括具有鋸齒外觀的基底、以及在該基底的各鋸齒的一個(gè)邊緣上的光吸收層。該基底由白色樹脂組成，并且包括多個(gè)投影儀側(cè)斜面以及非投影儀側(cè)斜面，將投影儀側(cè)斜面和非投影儀側(cè)斜面進(jìn)行交替設(shè)置以形成鋸齒外觀。投影儀側(cè)斜面被定向以使來自投影儀的成像光可以被入射到這些投影儀側(cè)斜面上，而非投影儀側(cè)斜面被定向以使來自投影儀的成像光不可以入射到這些非投影儀側(cè)斜面上。光吸收層形成于基底的各非投影儀側(cè)斜面上以吸收光。投影儀側(cè)斜面將成像光從投影儀反射到該反射式屏幕的觀看者的正前部。
文檔編號(hào)G03B21/60GK1670618SQ200510051579
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2005年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月15日
發(fā)明者丹羽政敏, 丸田一, 小柳貴博 申請(qǐng)人:株式會(huì)社有澤制作所