專利名稱：復(fù)合透射屏幕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種投影系統(tǒng)的屏，特別是一種用于投影電視且具有復(fù)合層的背投影屏幕。
背面投影屏幕主要用于諸如各種雷達熒光屏、飛行和艦艇模擬器、顯微閱讀器以及用于視頻和電影圖像等各種類型的顯示系統(tǒng)。在這類顯示系統(tǒng)中，圖像在基本圖像源中產(chǎn)生并被投影透鏡裝置成象在背投影屏幕上。該投影屏幕將從其后面入射的光線展寬于該屏幕前面的觀眾場地中?，F(xiàn)有背面投影屏幕主要為兩片式結(jié)構(gòu)，也即有前后兩個單元。前單元單元是相當(dāng)厚的，并且在其整個寬度范圍內(nèi)都懸浮有漫射粒子。透鏡狀表面由許多平行的微透鏡組成，此透鏡狀表面向觀看顯示的觀眾。相鄰微透鏡之間的間隔或槽，部分地填充黑化材料。后單元面對入射光的一面為平面，對著前單元的表面為非涅耳透鏡結(jié)構(gòu)。然而這種具有前后單元的先有屏幕有兩個缺點。第一點，它限制了屏幕的分辯率。第二點，屏幕的亮度不夠。
本實用新型的目的在于提供一種分辯力高、色彩鮮艷逼真，能得到較好顯示效果用于彩色電視投影機的復(fù)合背投影屏幕。本實用新型的目的還在于通過對現(xiàn)有背投影屏幕結(jié)構(gòu)進行改進，從而提高其顯示亮度和清晰度。
本實用新型采用這樣的技術(shù)方案復(fù)合屏幕分為前、中、后三個單元，并且三個單元緊密接觸。其中后單元為受光層，其受光表面是由許多微小齒形棱柱均勻排列而成；中單元為擴散層，它即起到使成像空間范圍得到擴展的作用，又起到光閥作用，同時還起到機械粘接前、后兩個單元的作用；前單元為成像顯示層，其面對觀眾的一面分布有許多有序排列的微小圓弧面，前單元與中單元相接觸的面為光學(xué)成像處。這個接觸面可以制成平行光柵的結(jié)構(gòu)，也可以為粗糙面中間單元介質(zhì)的折射率小于前、后兩個單元，這樣由后單元進入中單元的各種波長的色光和前單元粗糙面產(chǎn)生的漫反射光得以充分混合。
本實用新型由于采用前、中后三單元復(fù)合屏結(jié)構(gòu)，因此，具有高分辯力高顯示亮度和高的機械強度，而且成像色彩鮮艷逼真、清晰明亮。


圖1為復(fù)合透射屏結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為采用光柵結(jié)構(gòu)的復(fù)合透射屏結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步的描述。
在投影裝置中，從三個陰極射線管G、B、R射出的連續(xù)光線，通過高分辯力的菲涅爾透鏡組后成像于復(fù)合透射屏幕之上。
如圖1所示，復(fù)合透射屏，由前單元(C)、中單元(B)、后單元(A)構(gòu)成。后單元(A)是受光層，它由聚甲星丙烯酸甲脂制作而成，厚度為1－2mm之間，折射率為1.48左右，接近于玻璃。其面對陰極射線管的一面，由許多微小鋸齒形棱柱以屏幕中軸為對稱軸均勻排列而成。當(dāng)從陰極射線管發(fā)出的光線有序地掃描到鋸齒面上時，由于表面加工時的處理，理想光滑平面已不存在，故大部分光線是透射與折射到A層內(nèi)、外側(cè)只有少量漫反射光。而且光線最大限度地被吸收，不會在表面產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。在光線進入后單元(A)以后由于鋸齒形棱柱對透射、折射光產(chǎn)生較理想的色散，使得紅綠蘭各波長的色光產(chǎn)生均勻的折射和散射，從而在屏幕上消除討厭的偏色現(xiàn)象。鋸齒形棱柱的頂角α主要決定于材料本身的折射率及色散，透射光的偏振態(tài)，一般該角為45～60°范圍內(nèi)，最好55°。
中單元(B)是擴散層，因為GBR三色對圖像中的任何一點做到絕對重合是很困難的，故選用折射率為1.4左右的樹脂膠。當(dāng)光從由光密介質(zhì)構(gòu)成的后單元進入由光疏介質(zhì)構(gòu)成的中單元時發(fā)生折射，這種折射使成像空間范圍得到擴展，由此G、B、R三束光線達到區(qū)域性重合，保證所成之像具有較高的清晰度。同時中間單元(B)也是一種載體(也可稱之為光閥)。由于該單元兩側(cè)都是光密介質(zhì)，由后單元進入其間的各種色光和前單元所產(chǎn)生的漫反射光得以充分混合，而且與中間單元本射所產(chǎn)生的漫射光線充分混合。中間層的第三個作用就是起到機械粘合作用。通過采用透明樹酯膠作為中間單元，可將前后兩個單元牢固地粘合在一起。中間單元的厚度一般在0.3mm左右。
前單元(C)為成像顯示層。前單元與中間單元接觸面是光學(xué)成像處，一般為粗糙面(W)，這種粗糙面(W)可以采用經(jīng)過去油處理的金剛砂磨制，其粗糙度由A與B的工藝所決定。若后單元鋸齒面采用機械加工，所得斜面要粗糙些。若鋸齒面用加熱滾壓方法制造，所得斜面就光滑一些。這些最后都可通過粗糙面的粗糙程度再調(diào)整，從而起到補償作用。粗糙面(W)也是光學(xué)成像處，GBR光線通過后單元、中單元充分色散、溫射、擴展，最終會聚該面。
前單元面向觀眾的一面是顯示面，由許多微小圓弧面排列而成。因人眼睛的視角在46°左右故每個圓弧扇形構(gòu)成一個46°的圓弧柱面，被包圍在兩個并列的圓弧柱面之間的θ角為134θ。這些微小的圓弧實質(zhì)上形成微型的透鏡結(jié)構(gòu)。透射光、折射光成像后通過微透鏡使圖像得到最后的擴展，從而減少能量損失，提高屏幕顯示亮度。
圖2所示的結(jié)構(gòu)是圖1結(jié)構(gòu)的派生。該屏幕也是由前、中、后三個單元構(gòu)成。它的后單元、中間單元結(jié)構(gòu)功能特性與圖1所示結(jié)構(gòu)中的后單元、中間單元完全相同。前單元與中間層的接觸面為平行光柵結(jié)構(gòu)，但狹縫要比光柵的寬。在透明的聚甲基丙烯酸甲脂上預(yù)先噴涂無光黑漆，漆干后刨成相互平行等寬而又等間距的槽(D)。該槽深度在0.3mm左右。沒有刨去的部分被認(rèn)為是不透光部分，這樣就制作成為一塊透射光柵。前單元的另一面通過滾壓制成有序排列半徑為0.5mm的多個半圓柱弧面作為透鏡面。當(dāng)光線透過狹縫時，圖像由半圓柱面進行廣角擴展。因此最后顯示圖像要比圖2所示屏幕效果明顯提高。
權(quán)利要求1.一種復(fù)合透射屏幕，包含有前單元和后單元，其特征在于前單元與后單元之間還有中間單元，且前后兩單元為光密介質(zhì)，中間單元為光疏介質(zhì)，所述前單元面向觀眾的一面由許多有序排列的圓弧面構(gòu)成，所述后單元受光的一面由許多微小的鋸齒形棱柱構(gòu)成，前單元與中間單元接觸面為光學(xué)成像處。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合透射屏幕，其特征在于所述光學(xué)成像處為一粗糙面。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合透射屏幕，其特征在于所述光學(xué)成像處為一平行光柵。
4.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合透射屏幕，其特征在于后單元受光面上鋸齒形微小棱柱的頂角在45°～60°之間。
5.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合透射屏幕，其特征在于每個圓弧面的弧度為46°，并列兩圓弧面之間所夾之角的角度為134°。
專利摘要一種復(fù)合透射屏幕，涉及用于投影電視且具有復(fù)合層的背投影屏幕。它由前、中、后三個單元組成，其中前單元面向觀眾的一面由許多有序排列的小圓弧面構(gòu)成。中單元為擴散層，它既起到擴展成象范圍的作用又起到粘接前后單元的作用。后單元為受光層，其受光的一面由許多微小鋸齒形棱柱構(gòu)成。前單元與中單元接觸面為粗糙面，本實用新型克服了現(xiàn)有電視投影屏幕分辨率低、亮度不夠的缺點，具有機械強度好，成像色彩鮮艷逼真、清晰度高的優(yōu)點。
文檔編號H04N5/74GK2164169SQ9322043
公開日1994年5月4日 申請日期1993年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月28日
發(fā)明者胡洪浩 申請人:郭育成, 胡洪浩