CN100334503C - 反射型投影屏幕 - Google Patents

Abstract

在反射型投影屏幕S的投影观看侧A，设有透明材料的前遮光膜5。该前遮光膜5的前面，有大量平行的三角形截面微凸条8；各三角形截面微凸条8的上侧面处，设有遮光层9。在前遮光膜5的背面4，涂有与前面遮光膜的透明材料的折射率相近的透明填充剂13；在该透明填充剂13的背面，透明玻璃珠12被铺成平面状均匀埋入，再涂敷白色反射粘接层11将透明玻璃珠12从背面附着、覆盖；然后在该反射粘接层的背面，粘贴不透光的不透明薄膜10。采用以上结构，可以解决反射型投影屏幕的反射图像画面的一部分变暗的问题，扩大观看者侧的视野角度，并且在明光下在前面也没有反射像的映入，从而可获得充满黑电平的高清晰高对比度的图像。

Description

反射型投影屏幕

技术领域

本发明涉及接收幻灯投影机、液晶投影机、动画投影机等图像投影装置投放的图像在前面再现的反射型投影屏幕。

背景技术

作为用以放映投影机的投影图像的反射型投影屏幕，被使用的有：白色织物屏幕、化学蚀刻层屏幕、铺满玻璃珠以提高图像反射率的高亮度玻璃珠屏幕。面向这样的屏幕投放投影机图像的场合，在明亮的室内，因对比度低或彩色平衡被破坏，就不能看到清晰的图像，因此存在需将室内的灯关掉以使室内变暗等不便之处。另外，使用高亮度玻璃珠屏幕在它上面投影高亮度投影机的场合，因玻璃珠的光回返晃眼，长时间观看图像也引起眼痛的问题。这里，所谓光回返是指几乎沿投影光方向反回的图像光。

为了应对上述问题，有人发表了不必关掉室内灯，在明光下也不会减低图像的对比度，并可以看到彩色平衡优良的图像的屏幕的提案(日本国特开2000-206620号公报)。这种屏幕在上述传统的反射型投影屏幕的投影观看的一侧，整体粘贴透明材料的前遮光膜；该前遮光膜，在前部有水平方向延伸的大量平行的三角形截面的微凸条，在各三角形截面微凸条的一个侧面(例如上侧)形成遮光层。

上述特开2000-206620号公报上所记载的屏幕的结构中，代替前遮光膜的背后的反射屏，而使用与后述的本发明的一实施例类似的玻璃珠铺设成平面状的反射屏，其假设的结构如图14及图15所示。在此结构中，在不透光的不透明薄膜30的前面，借助白色的反射粘接剂层31形成透明的玻璃珠平面32，由此构成反射屏33。而且，作为即使在明光下不关掉室内灯光、也不会使图像的对比度降低而能看到彩色平衡优良的图像成为可能的装置，在反射屏33的投影观看侧A隔着空气层36设有由透明材料整体结构的前遮光膜35。前遮光膜35的前部有水平方向延伸的大量平行的三角形截面的微凸条38，在各三角形截面的微凸条38上侧的侧面形成黑色遮光层39。在该结构中，通过形成前遮光膜35，根据所述特开2000-206620号公报的说明书中所述的以及后面说明的理由，不会降低图像的对比度，使观看彩色平衡良好的图像成为可能。

但是，但是在图14及图15所示的结构中，当观看侧A的观看者在面对屏幕的中央部的位置观看时没有问题，在屏幕的左右方向偏移的位置观看时，在左右方向超过一定视野角度(例如约140度)的地方，屏幕上的投影图像的边缘部分会变黑，图像的一部分会看不到，即存在视野角变窄的问题。

参照14及图15说明产生上述问题的理由。在图15的平面图中，从观看侧A的图像投影机P出来的图像光R1，直接进入前遮光膜35内，透过前遮光膜35进入透明玻璃珠32内，在其背面反射，折射出玻璃珠32之外后，经空气层36再次折射到前遮光膜35内，如箭头R2、R3、R4、R1、R5、R6、R7所示，向前遮光膜35的前方连续折射射出。因此，在箭头R2到R7的范围内的观看者能够观看到图像投影机P的图像。

但是，箭头R2、R3、R4、R1、R5、R6、R7所示的图像光除了包括水平方向的成分的光以外，也包含垂直方向成分的大量的光。这样的图像光在透明玻璃珠32的背面反射后，例如包含向上的成分和左右方向的成分两方向的成分光进入前遮光膜35内，它的一部分，如图14所示，到达黑色遮光层39的下面。并且，在黑色遮光层39的下面被全反射，如Rt所示，到达前遮光膜35的背面41。象这样到达前遮光膜35的背面41的光，如图14所示在该背面41反射如箭头Rt所示在前遮光膜35的前方射出。在背面41反射的光，入射至背面41的角度比临界角小时，大多从背面41向它后方跑掉；入射至背面41的角度比临界角大时，就在背面41上全反射。因此，从前遮光膜35的中央在左右方向偏离的位置，从前遮光膜35射出的光Rt会在背面41上全反射。

这样，在背面41上全反射的这种光Rt如前所述是在黑色遮光层39的下面全反射的暗淡光，由于此暗淡光，透明玻璃珠32出来的光回返图像变混浊。如前面的叙述可知，因为入射到前遮光膜35背面41的角度比临界角大，这种暗淡光Rt从前遮光膜35射出时，从在前遮光膜35的中央向左右方向偏离的位置射出。因此，在前遮光膜35的左右方向的边位观看的观看者的眼睛所看到的图像的一部分即左右部分看上去很暗。当然，光Rt的朝向包括上下方向的成分和左右方向的成分，观看者的观看位置相对于上下方向几乎没有变化，而在左右方向观看者的观看位置可以有大的改变，所以在前遮光膜35的左右方向的边缘部分看图像发暗时，就意味屏幕的视野变窄。

本发明目的是提供这样一种反射型投影屏幕。它可以消除投影图像画面的一部分变暗的缺点，扩大观看者一侧的视野，并且在明光下，在前面无反射像映入，可以获得充满黑电平的高清晰的高对比度的图像。

发明内容

本发明通过反射型投影屏幕解决上述课题，该反射型投影屏幕的特征在于具有如下所述结构：设有面向图像投影观看侧的整体由透明材料构成的前遮光膜，该前遮光膜的面向观看侧前面有水平方向延伸的大量的的三角形截面微凸条，在各三角形截面微凸条的一个侧面形成遮光层，在与前遮光膜的投影观看侧相反的背面是布设了反射屏的反射型投影屏幕；前遮光膜和反射屏之间是被整体充填的、具有与前遮光膜的透明材料相同或相近的光折射率的透明充填材料。前遮光膜和反射屏一体形成膜状的整体结构，至少在所述前遮光膜和所述透明充填剂之间不存在空气层。

反射屏由以下部分构成：在该反射屏离前遮光膜最近的面上均一分布的比所述透明填充剂折射率高的大量透明玻璃珠；用以将铺成平面状的透明玻璃珠从背面覆盖的白色反射粘接剂层；以及在此反射粘接层的背面粘贴的不透光的不透明薄膜。

另外，反射屏也可由该反射屏离前遮光膜最近的面上的白色织物膜和在其背面设置的不透光膜构成。

在上述结构中，所述整体结构的膜具有柔性，可以卷成筒状，使用时再打开。并且，也可以让整体结构的膜具有柔性，在用围住的框架加上张力的状态下使用安装片进行安装。

另外，在反射型投影屏幕的背面设有可以在支持墙面装卸的构件。和其它相同的反射型投影屏幕一起在支持墙面上无间隙地排列，可以构成大的画面。

并且，为了和其它相同的光回返式反射型投影屏幕拼合构成无间隙的大画面，也可以在光回返式反射型屏幕的周边设置与临接的反射型投影屏幕嵌合连接用的凸起。

附图说明

图1是本发明的反射型投影屏幕的一实施例的透视图。

图2是图1的反射型投影屏幕的纵向截面图。

图3是图1的反射型投影屏幕的横向截面图。

图4是图1至图3所示的反射型投影屏幕的前遮光膜的作用的说明图。

图5是表示本发明的反射型投影屏幕的另一实施例的透视图。

图6是本发明的反射型投影屏幕的一实施例的正面图。

图7是图6的反射型投影屏幕的纵向截面图。

图8是本发明的反射型投影屏幕的另一实施例的透视图。

图9是本发明的反射型投影屏幕的又一实施例的透视图。

图10是本发明的反射型投影屏幕单元的实施例透视图。

图11将图10的实施例中的反射型投影屏幕单元无间隙排列构成大画面的说明图。

图12是本发明的反射型投影屏幕单元的另一实施例的透视图。

图13将图12的实施例中的反射型投影屏幕单元无间隙地排列构成大画面的说明图。

图14是传统的反射型投影屏幕的纵向截面图。

图15是传统的反射型投影屏幕的横向截面图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施例进行说明。

图1是本发明的反射型投影屏幕的一实施例的透视图。图2是图1的反射型投影屏幕的纵向截面图。

本实施例所涉及的反射型投影屏幕是图像光沿着投射光的方向返回的光回返式屏幕。根据后述的透明玻璃珠12的光回返作用，可以在几乎沿投影光的方向获得图像光。

如图所示，本发明的反射型投影屏幕S设有面向投影观看侧A整体由透明材料构成的前遮光膜5。这种前遮光膜5由透明的柔性合成树脂例如氨基甲酸乙酯系树脂形成。在面向前遮光膜5的投影观看侧A的一侧，形成水平方向延伸的平行微凸条8。这些微凸条8例如以0.2mm左右的微小间距排列。各微凸条8截面呈三角形，有上侧面6和下侧面7。下侧面7比上侧面6倾斜度大。此外，上侧面6也可以在没有倾斜的水平面上形成。另外，在上侧面6上形成有黑色遮光层9。前遮光膜5的背面4为平面。

在前遮光膜5的投影观看侧A的相反侧的背面4涂有和前遮光膜5的透明材料折射率相同或相近的透明充填剂13，在该透明充填剂13的背面设置反射屏RS。

例如，前遮光膜5和透明充填剂13的折射率可以为1.45至1.65之间的值，两者的折射率可以取1.45至1.65的范围内几乎相等的值，也可以一方比另一方大些。此反射屏RS的最前面，由比透明充填剂13的折射率高的透明玻璃珠12形成平面状以均匀的密度埋入透明充填剂13构成。透明充填剂13例如可采用树脂材料，该树脂材料的折射率应低于透明玻璃珠12。透明玻璃珠12要选用折射率高的材质，玻璃珠的直经可以为30至70μm，其颗粒大小可以不一样。例如，透明玻璃珠12的折射率为1.9至2.12之间的值。在形成平面的透明玻璃珠12的背面涂白色的反射粘接剂层11，将之覆盖；在该反射粘接剂层11的背面粘贴不透光的不透明衬托膜10。衬托膜10用例如以玻璃纤维布为底布的PVC(聚氯乙烯)膜、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜、聚碳酸酯系树脂膜等构成。铺成平面状的透明玻璃珠12、反射粘接剂层11以及衬托膜10一起构成反射屏RS。反射粘接层11具有提高与透明玻璃珠12的接触面上的扩散性的功能。

这样，整个反射型投影屏幕S形成整体结构的薄膜状。另外，用有柔性的材料构成前遮光膜5时，使透明充填剂13、反射粘接剂层11、衬托膜10都具有柔性，以便使反射型投影屏幕S整体具有柔性。根据以上结构，前遮光膜5和透明充填剂13之间自不必说，其它部分也不存在空气层。

以下，就上述结构的本发明的反射型投影屏幕S的作用进行说明。如图2所示，从在图像观看侧A的图像投影机P(图3)入射到反射型投影屏幕S的图像光R经由前遮光膜5的透光部即下侧面7入射到前遮光膜5内，透过透明充填剂13到达透明玻璃珠12的内部。而且，如平面图图3所示，在各透明透明玻璃珠12的背侧里面向前方的各方向反射，又伴有折射地透过透明充填剂13向前方射出，接着在前遮光膜5的背面4继续折射，透过前遮光膜5向箭头R1至R5所示的各方向射出，因此，图像观看侧A的观看者能够看到图像。

但本发明中，前遮光膜5的背面4和透明充填剂13直接相接，并且前遮光膜5和透明充填剂13可以是折射率相近的材质，两者实质上变成均质的连续体。为此，如图14及图15的场合那样，在黑色遮光层39的内面向后方反射，在背面41的前面以比临界角大的角度入射的暗淡光Rt，在那里全反射并在偏离屏幕的中央部的左右端部向前方射出的现象消失。也就是说，在本发明的场合，从前方入射到前遮光膜5的背面4的暗淡光在背面4没有反射，通过背面4后向透明充填剂13前进，因此，暗淡光没有从前遮光膜5向前方射出。图像的左右方向的边部看上去暗淡的现象不再发生。

图4示出了将从图像观看侧A进来的外光(照明光、户外的光)等由前遮光膜5的黑色遮光层9吸收提高图像黑电平的状态。入射到三角形截面的微凸条8的透光部下侧面7的外光L1，如L2所示，经内部反射被遮光层9吸收。另一方面，在下方的侧面7的表面被反射的外光L3直接被下面的遮光层9的外面吸收。其它外光L4也同样，但是这种场合，入射到内部的外光L5在背面4全反射后，被上方的遮光层9的内面吸收。还有，直接照射在遮光层9外面的外光L6也被原封不动地吸收。

图5示出了本发明的另一实施例。本实施例与图1等所示的光回返式情况不同，图像光依存于投影光方向的方向性不大。

在该实施例中，反射屏RS的构成与图2的实施例的反射屏RS不同。在图5的实施例中，反射屏RS由构成离该反射屏的前遮光膜5最近面的白色织物膜(斑点纹样膜)22，和设在其背面的不透光膜20构成。白色织物膜22经由透明填充材料13和前遮光膜5的背面接合成一体。

在白色织物膜22的透明填充材料13的界面，有细微的凸凹形成，在白色织物膜22的内部为提高扩散性分布了微小颗粒。透明填充材料13与所述的实施例同样，为树脂材料，具有与前遮光膜5相同或相近的光折射率。白色织物膜22，最好用例如由厚度约为0.1mm反射率高的合成树脂材料制成。合成树脂材料例如可以采用聚酯树脂、苯乙烯树脂等。另外，不透光膜20是为了使投影光不透过背面，可以为黑色涂敷膜或铝等金属的蒸镀镜面膜。

在前遮光膜5的背面和白色织物膜22之间有空气层，而不设透明填充材料13的情况，如图14、15所说明的，存在背面41有全反射光Rt的问题。

依据图5所示的实施例的反射型投影屏幕S的作用、效果，实质上也与图1至图4所示的实施例作用、效果相同。也就是说，从前方入射到前遮光膜5的背面4的暗淡光在背面4不反射，通过背面4朝向透明填充材料13前进，因此，暗淡光不会从前遮光膜5向前方射出，不会发生图像的左右方向的边缘部分看上去暗淡的现象。

图1至图4所示的反射型投影屏幕S，及图5所示的反射型投影屏幕S可以用各种方式加以实施。图6及图7示出了在将反射型投影屏幕S作为柔性膜构成的基础上，通常将它卷在水平设置的圆筒50上，使用时从圆筒50的下方拉下使用的实施例。另外，51表示重坠棒。

图8的实施例是将反射型投影屏幕S做成柔性膜的结构，通常将该膜卷在垂直设置的圆筒52上，使用时从圆筒52向侧面拉出使用。在该实施例中，为了使向侧面拉出的反射型投影屏幕S保持形状，沿着拉出的屏幕S的上侧边缘安装了柔性的长条状保形构件53。

图9所示的实施例中，为了给长方形的柔性的4片状的反射型投影屏幕S施加张力使它保持形状，在长方形框架54的内侧，沿反射型投影屏幕S的周边用多个联接片55给反射型投影屏幕S施加张力。可以用有孔金属件将联接片55装到屏幕S上。另外，在本实施例中，框架54及屏幕S均做成筒形曲面。

反射型投影屏幕S不一定做成柔性的片状，也可以用具有保形能力的硬质材料构成。在图10及图11所示的实施例中，准备了多个长方形的反射型投影屏幕S的屏幕单元，在各屏幕单元的背面固定了例如磁性橡胶体等安装件56，将多个屏幕单元通过磁性吸在磁性板及间隔板等支持墙面上，可无缝隙地排列形成大的屏幕表面。采用这种结构，较容易形成大的投射图像，并能简单地进行大画面的分解。

图12及图13所示的实施例中，准备了多个具有形状保持能力的硬质材料形成的长方形反射型投影屏幕S的屏幕单元，在各屏幕单元的背面上下左右凸出地固定联接凸起58，通过将联接凸起58嵌合在将多个屏幕单元相邻连接的屏幕单元嵌合孔上，将屏幕单元组装成大面积的屏幕。采用这种结构，较容易形成大图像画面，也能简单地进行大图像画面的分解。

如以上关于实施例所进行的说明，本发明的反射型投影屏幕由前遮光膜、反射屏和两者之间的透明填充剂构成。在前遮光膜的投影观看侧的前面有水平方向延伸的大量的平行的三角形截面微凸条，各三角形截面微凸条的一个侧面上有遮光层形成。透明填充剂在前遮光膜和反射屏之间，它具有与前遮光膜的透明材料相同或相近的光折射率。前遮光膜和反射屏一体地形成薄膜状的整体结构，由于至少所述前遮光膜和所述透明填充剂之间不存在空气层，在前遮光膜的黑色遮光层内面向后方反射，以比临界角大的角度入射到前遮光膜背面的暗淡光，使得在那里被全反射在偏离屏幕中央的左右边部向前方射出的现象消失，因此解决了投影图像画面变暗的缺点，可以大大拓宽观看者侧的视角。

Claims (6)

1.一种反射型投影屏幕，其中：

设有面向投影观看侧的整体由透明材料构成的前遮光膜，在该前遮光膜的投影观看侧的前面有向水平方向延伸的大量平行布置的三角形截面微凸条，在各三角形截面微凸条的一个侧面上形成遮光层，在与所述前遮光膜的投影观看侧相反的背面设反射屏；

其特征在于：

在所述前遮光膜和所述反射屏之间有透明填充剂，该透明填充剂具有与前遮光膜的透明材料相同或接近的光折射率，前遮光膜和反射屏一体地形成薄膜状的整体构造，至少所述前遮光膜和所述透明填充剂之间无空气层存在，

所述反射屏，由在该反射屏离前遮光膜最近的面上、被无间隙地铺成平面状的、具有比所述透明填充剂折射率高的大量的透明玻璃珠，为将透明玻璃珠从背面附着、覆盖而涂敷的白色反射粘接剂层，以及粘贴在该反射粘接剂层的背面的不透光的不透明薄膜构成，

所述玻璃珠被夹在所述白色反射粘接剂层和所述透明填充剂层之间，所述白色反射粘接剂层和所述透明填充剂层由彼此不同的材料构成，所述白色反射粘接剂层和所述透明填充剂层的每一个在与所述玻璃珠相反的侧构成为平面。

2.如权利要求1所述的反射型投影屏幕，其特征在于：

所述反射屏由构成离该反射屏的前遮光膜最近的面的白色织物膜，以及设在其背面的不透光膜构成。

3.如权利要求1所述的反射型投影屏幕，其特征在于：

所述整体构造的膜具有柔性，可卷成圆筒，使用时拉出。

4.如权利要求1所述的反射型投影屏幕，其特征在于：

所述整体构造的膜具有柔性，在加张力的状态下，用安装片将它安装在将它围住的框体上。

5.如权利要求1所述的反射型投影屏幕，其特征在于：

其背面设有可卸式安装构件，用以将它挂在支持墙面上，与其它相同的反射型投影屏幕一起无缝隙地排列在支持墙面上，以形成大的画面。

6.如权利要求1所述的反射型投影屏幕，其特征在于：

为了与其它相同的光回返式反射型屏幕相邻，无缝隙地构成大画面，在其周边设置通过嵌合跟邻接的反射型投影屏幕相连接的联接凸起。

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