CN110720077A

CN110720077A - 深色或黑色的前投影屏幕

Info

Publication number: CN110720077A
Application number: CN201880037670.7A
Authority: CN
Inventors: C.奥扎南; P.加尤; E.米蒙
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS
Priority date: 2017-06-07
Filing date: 2018-06-05
Publication date: 2020-01-21
Anticipated expiration: 2038-06-05
Also published as: CA3064020A1; MA49742A; CN110720077B; FR3067476A1; FR3067476B1; BR112019024366A2; JP2020522739A; EP3635485B1; JP7189894B2; KR20200015504A; US20210132485A1; KR102500967B1; EP3635485A1; WO2018224766A1; US11320730B2

Abstract

本发明涉及一种用作为黑色或深色前投影屏幕的制品，其包含两个被称为第一和第二散射元件的分开的漫反射散射元件，所述散射元件呈平行平面或平板的形式，其特征在于第一散射元件是半透明或透明的，并且所述第二散射元件是深色的。

Description

深色或黑色的前投影屏幕

本发明涉及一种黑色或深色制品，其能够用作以反射方式操作的前投影屏幕。本发明还涉及使用所述制品的前投影系统和前投影方法。

前投影屏幕允许在屏幕的一个面上观看图像。图像由面对屏幕的所述面进行定位的投影仪或更一般地光源输出。在前投影的情况下，与背投影相反，使来自光源的图像投影到其上的面位于与光源相同的空间区域中。

为了使制品能够用作前投影屏幕，它必须漫反射所述光。通常，当以给定入射角入射的辐射被制品沿多个方向反射时，通过制品的反射被称为漫反射。相反，当以给定入射角入射的辐射被制品以等于入射角的反射角反射时，通过制品的反射被称为镜面反射。类似地，当以给定入射角入射的辐射被制品以等于入射角的透射角透射时，穿过制品的透射被称为镜面透射。

目前，对黑色或深色前投影屏幕存在很高的需求。然而，黑色或深色载体通常形成差的前投影屏幕，因为它们几乎不反射光。前投影图像的强度低。投影到黑色载体上的图像的白色亮度太低而不能获得满意的对比度。

黑色和白色亮度的测量允许对用作前投影屏幕的物品的品质进行评估。亮度对应于正交投影到与所讨论的方向垂直的平面上的每单位面积的光强度(其以cd/m²表示)。该参数对应于通过表面的光反射或发射所引起的亮度的视觉感觉。

在本专利申请中，用Konica-Minolta® LS-110亮度计测量亮度值。图像的投影是用Cannon® XEED SX80视频投影仪(亮度，3000流明，对比度900:1)产生的。元件的布置如下。视频投影仪位于用作屏幕的物品对面并与其相距1.5m处。投影方向垂直于屏幕。观察者、亮度计和任选的照相机位于距离制品2m处。

用作屏幕的某些制品可包括位于投影仪和第一散射元件之间的第一平坦表面。该平坦表面可能引起镜面反射。在本专利申请的范围中，当测量亮度时，系统地排除对于目标应用没有益处的镜面反射。因此，当必须在与镜面反射的方向一致的方向上测量亮度时，以相对于镜面反射的方向为3°的角度变化来执行亮度测量，以便排除该镜面反射。

镜面反射的方向由投影方向和屏幕的法线定义。在上述结构中，投影方向与屏幕的法线对齐。因此镜面反射的方向也是屏幕的法线。

除非另外指明，否则在相对于与屏幕的法线相对应的镜面反射的方向成3°角度在以350 LUX照明的环境中进行亮度测量，以便排除镜面反射。

已知例如由Saint-Gobain以商品名Planilaque®，Decolaque®或Feeling®销售的装饰性涂漆玻璃。这些玻璃板由玻璃基材组成，在玻璃基材的背面上施加对应于漆的不透明涂层。根据本发明，术语"漆"应理解为是指彩色的、黑色或白色的不透明涂层。这种类型的黑色涂漆玻璃尤其具有在以350 LUX照明的环境中低于5cd/m²的黑色亮度和低于30cd/m²，尤其是约20cd/m²的白色亮度，其在相对于在正面上的镜面反射方向的3°角进行测量。

深色的涂漆玻璃用作前投影屏幕不是能令人满意的。由于上述原因，这些深色涂漆玻璃的光学性质与图像投影不兼容。

此外，这些深色涂漆玻璃，更特别地黑色涂漆基材，具有使指痕和污迹极其可见的缺点。

专利申请WO2012/104547和WO2013/175129公开了用作前投影屏幕的包含具有镜面透射和漫反射的层状元件的透明玻璃板。具有镜面透射和漫反射的层状元件是一种对入射在该元件上的辐射产生镜面透射和漫反射的元件。这些专利申请的目标是保持透明度以保证透过玻璃板的清晰视野。在以350 LUX照射的环境中，这种类型的玻璃板具有在以相对于镜面反射方向成3°的角度测量的5至17 cd/m²的黑色亮度和300至2300 cd/m²的白色亮度。

需要开发一种黑色或深色制品，其允许以优良的亮度和优良的对比度投影优良质量的图像。

本发明涉及一种用作为前投影屏幕的制品，其包含两个被称为第一和第二散射元件的分开的具有漫反射的散射元件，所述散射元件呈平行平板或平面的形式，其特征在于：

-第一散射元件是半透明或透明的，并且

-第二散射元件是深色的。

根据本发明，呈片状或平面形式的散射元件是包含由边缘分开的两个主表面的元件。术语"散射元件"包括基材，但也包括膜和层，甚至是非常薄的膜和层，其不是自支撑的并且需要载体基材。

根据本发明，片状或平面形式的散射元件是不可渗透的或密封的，即它们防止流体的渗透，特别是空气的渗透。

根据一个优选实施方案，第一散射元件包含纹理化表面。在这种实施方案中，正是表面纹理引起散射。因此，粗糙表面对应于散射平面。在这种情况下，散射元件呈平面的形式。

根据本发明，"半透明"元件是以散射方式透射光的元件，而"透明"元件是以镜面方式透射光的元件。第一散射元件具有高于30%，甚至50%的透光率和高于4%的光反射率。

根据本发明，表述"具有漫反射的散射元件"应理解为是指在每个方向上反射光的元件。当反射在所有方向上都几乎均匀时，则认为该反射是均匀的。在理想情况下，称为“朗伯反射”。当光在具有优先方向(对于该优先方向，反射较高)的所有方向上散射时，则认为该反射是非朗伯型反射或非均匀反射。

在不同观察角度下测量黑色和白色亮度使得可以评估通过表面的散射是均匀的还是非均匀的。

根据本发明，如果在相对于屏幕法线的0°至60°之间测量的作为观察角度的函数进行归一化的增益的最大变化的绝对值小于0.15，甚至小于0.10，优选地小于0.05，则漫反射或散射被认为是均匀的。

根据本发明，如果在相对于屏幕法线的0°至60°之间测量的作为观察角的函数的归一化增益的最大变化是：

-以绝对值计，大于0.2，甚至大于0.5，甚至大于1，甚至大于5，

以及

-以百分比计，大于30%，甚至大于50%，优选地大于80%，甚至大于90%。

归一化增益以如下方式确定：

，

其中：

Lbx^o：白色亮度，

Lnx^o：黑色亮度，

Lbrefx^o：参照朗伯型散射器的白色亮度，

Lnrefx^o：参照朗伯型散射器的黑色亮度。

这些亮度值都是在相对于屏幕的法线对应于x°的相同观察角度下测量的。

理想的或朗伯型散射器在其表面上的任何点处都是完美反射性的，并且无论观察角度如何都具有恒定的增益。

归一化增益的最大变化以下述方式确定：

-绝对值为：ΔG = | G_max-G_min |，

-以百分比计：ΔG = | G_max-G_min |/G_max*100，

其中

G_max：相对于屏幕的法线在0和60°之间测量的最大归一化增益，

G_min：相对于屏幕的法线在0和60°之间的最小归一化增益。

优选地，第一散射元件具有非均匀的漫反射，即，其不在每个方向上均匀地反射辐射。第二散射元件具有均匀的漫反射，即，其在每个方向上均匀地反射辐射。

当该制品用作前投影屏幕时，图像从第一散射元件的一侧投射。因此，图像形成在第一散射元件的反射"表面"上。

当第一散射元件具有非均匀的漫反射时，结合有该第一散射元件的制品也具有在该第一散射元件一侧测量的非均匀的漫反射。

有利地，该制品具有在第一散射元件一侧测量的，作为相对于屏幕法线的0°和60°之间的观察角的函数的归一化增益的最大变化，其为：

以及

这意味着亮度值，特别是白色亮度，根据观察角度而变化。这也意味着存在漫反射最大的方向。该方向被称为优先散射方向。

根据某些实施方案，所述制品可包括位于在所述投影仪与所述第一散射元件之间的第一平坦表面。该平坦表面可能引起镜面反射。必须排除该镜面反射以便确定优先散射方向。当优先散射方向与镜面反射的方向一致时，以3°的角度变化进行亮度测量以便排除该镜面反射。

优先散射方向可以通过排除镜面反射的亮度测量进行确定。

还可以有利地借助于由BRDF (双向反射分布函数)的测量产生的漫反射分布来确定优先散射方向。这种测量允许分离镜面反射和漫反射。BRDF允许表征当表面被照射时由该表面散射的光的强度。BRDF给出作为观察方向、光的入射角、波长和偏振的函数的散射光量。

在第一散射元件一侧测量的制品的漫反射在镜面反射方向上可以是最大的。在这种情况下，当用作屏幕时，该制品在小角度时比在大角度时反射更多的光。

在第一散射元件一侧测量的第一散射元件或制品的光漫反射在不同于镜面反射方向的方向上也可具有至少一个最大值。在这种情况下，最大散射角不同于镜面散射角。

根据以下标准测量在排除镜面反射的优先散射方向上的亮度值：

-当所述优先散射方向和所述镜面反射方向不一致时，在所述优先散射方向上测量

-当所述优先散射方向和所述镜面反射方向重合时，在3°的校正优先散射方向上测量。

当对"在第一元件一侧"的制品测量光学特性如透光率TL、光反射率RL、亮度和坐标L*、a*、b*时，这意味着这些测量是用垂直入射的辐射(除非另有说明)进行的，该辐射穿过该制品，首先遇到第一散射元件，然后遇到第二散射元件。第一散射元件一侧对应于通过第一散射元件与第二散射元件分开的该制品的面。

在黑色或深色的散射元件与半透明或透明的散射元件之间的协同相互作用允许获得具有优异亮度和优异对比度的前投影图像，同时为制品保留黑色或深色的视觉外观。

本发明的解决方案特别允许获得高的白色亮度值，特别是高于100cd/m²，甚至高于1000cd/m²的白色亮度值，以及低于30cd/m²的黑色亮度值，这些值是在排除镜面反射的优先散射方向上测量的。白色亮度值尤其与用白色涂漆玻璃基材获得的白色亮度值一样高。黑色亮度值保持极低。因此，根据本发明的制品具有低黑色亮度的有利性质，而没有黑色涂漆玻璃的低白色亮度的缺点。

本发明提供了一种可用作前投影屏幕的制品，其具有：

-足够高以允许优良观看投影图像的白色亮度，

-优良的投影图像的分辨率，

-非常好的色彩再现。

根据本发明的制品的另一个显著优点涉及降低印迹和污迹的可见性。令人惊奇的是，尽管制品是黑色或深色的，但印迹和污迹如手指印迹的可见性显著降低，尤其是当其被照亮时。如果将根据本发明的包含半透明或透明的第一散射元件和黑色或深色的第二散射元件的制品与仅包含黑色或深色的散射元件的制品(例如包含两个光滑主面的黑色涂漆基材)进行比较，对手指印迹测量的对比度比对应于仅黑色涂漆基材的其它制品更低。

根据本发明的制品还具有对于其用作可擦板如黑板所需的所有特征。

从第一散射元件的一侧观察到的制品的深色对应于透过第一散射元件看到的第二散射元件的深色的感知。

按照优选性增加的顺序，深色的第二散射元件具有小于30 cd/m²，优选小于20cd/m²，或小于10 cd/m²的黑色亮度。

第二散射元件具有均匀的反射表面。归一化增益不作为观察角度的函数而变化。

相反，如果第一散射元件优选具有非均匀反射，则在第一散射元件一侧测量的制品的亮度值根据观察角度而不同。

按递增优选性顺序，该制品在第一散射元件一侧具有在优先散射方向上在以350LUX照射的环境中测量的小于30 cd/m²、小于20 cd/m²、小于10 cd/m²或小于8 cd/m²的黑色亮度，其中排除了镜面反射(le spéculaire étant exclu)。

该制品在第一散射元件一侧按递增的优先级顺序具有高于50cd/m²的白色亮度、高于60cd/m²的白色亮度、高于80cd/m²的白色亮度、高于100cd/m²的白色亮度、高于200cd/m²的白色亮度、高于500cd/m²的白色亮度、高于1000 cd/m²的白色亮度，这些白色亮度是在优先散射方向上以350 LUX照射的环境中测得的，其中排除了镜面反射。

对比度对应于白色亮度与黑色亮度的比率。如上所解释，在优先散射方向(±3°)上测量亮度值，以任选地排除镜面反射。

优选地，根据本发明的制品具有，按优选性增加的顺序，高于30、高于50、高于60、高于80、高于100或高于200的对比度。

颜色也可以通过考虑光源D65和CIE-1931参考观察器计算的颜色坐标L*、a*和b*来评估。分量L*定义亮度，其范围从用于黑色的值0到用于白色的值100。根据本发明，"暗色"或"深色"是指具有使得在反射中测量的L*值低于50的亮度的元件。

深色的第二散射元件具有的亮度使得在反射中测量的值L*，按照优选级增加的顺序，低于50、低于40、低于35或低于30。

所述制品具有的亮度使得在第一散射元件一侧在反射中测量的L*值，以优选级增加的顺序，低于60、低于50、低于45、低于40、低于35或低于30。

根据其中第一散射元件具有的非均匀的漫反射的实施方案，可以调制优选的散射角。例如，当散射元件是具有纹理化表面的元件时，可以通过修改纹理化表面的图案的斜率分布来定义优选的散射角。根据该实施方案，漫反射通过以至少一个围绕优先方向为中心的多个反射方向进行定义，该至少一个优先方向可以不同于镜面反射的方向。因此，对于观察者而言最佳的观察角或每个最佳观察角，即允许他以最大亮度观察投影图像的观察角，与镜面反射的方向无关。因此，降低甚至避免了由于镜面反射而产生眩光的风险。有利地，在视角小的情况下，通过为散射元件的纹理化表面选择合适的纹理，可以将由该散射元件漫反射的辐射集中在优先方向上。

因此，本发明还提供了一种可用作前投影屏幕的制品，该前投影屏幕具有可调节的视角，与大量现有的前投影情形兼容。

根据本发明的制品可具有20°至180°范围内的视角。根据本发明，视角对应于观察角(其中对比度在4.5以下通过)的2倍。

优选地，第二散射元件是散射涂层。散射涂层是黑色或深色的。散射涂层可以被沉积在另外的基材上。附加基材和第一散射元件通过使用塑料材料片材的层压而被牢固地固定。

在某些有利的实施方案中，黑色或深色散射涂层是吸收性的和/或不透明的。透射通过第一散射元件的光线可以主要被黑色或深色涂层吸收。因此，通过防止或减弱这些伴生图像的形成，很大程度上避免了重影的问题。这种不透明涂层参与获得投影图像的更好的清晰度。

第一和第二散射元件被定位成彼此接触，优选地彼此直接接触。根据本发明，术语"接触"是指两个元件不被空气层或气体层彼此分开。相反，"接触"并不意味着两个元件彼此直接接触。

根据本发明的制品具有，以优选性递增顺序，低于25%、低于20%、低于15%、低于10%、低于5%、低于1%或0%的透光率。

按照优选性增加的顺序，根据本发明的制品在第一散射元件一侧测量的光反射率高于1%、高于4%、高于5%、高于10%、高于20%或高于30%。

当从第一散射元件一侧观察时，根据本发明的制品呈现黑色或深色。半透明或透明的第一散射元件的存在使得能够透过黑色或深色的第二散射元件进行观察。然而，制品的视觉外观并不完全对应于黑色或深色的第二散射元件的视觉外观。第一散射元件的存在部分地改变了黑色或深色第二散射元件的视觉外观。它特别地根据观察角度赋予其或多或少明显的金属外观或金属化效果。事实上，出于美观的原因，这样的金属化效果是希望的。因此，根据本发明的制品有利地具有金属化效果。

第一散射元件包含至少一个纹理化表面。该第一散射元件可以选自纹理化基材或镜面透射和漫反射透明层状元件。在这些情况的每一种中，正是纹理化表面的存在是漫反射的起源。

纹理化基材可包含沉积在纹理化表面上的反射层。该反射层可以共形地沉积在纹理化表面上，或者以使得纹理轮廓，特别地斜率分布如下面所限定地得到保持。反射层可以精确地对应于下面限定的中心层，并且特别地包含单层或层堆叠体。

一种具有镜面透射和漫反射的透明层状元件，其包含：

-两个透明外层(2，4)，所述两个透明外层具有基本上相同的折射率(n2，n4)并且每个透明外层具有平滑的外主表面(2A，4A)，以及

-在所述外层(2，4)之间插入的中心层(3)，所述中心层(3)包含至少一个折射率(n3)不同于所述外层的折射率的透明层或金属层，

其中在层状元件(1)的两个相邻层之间的所有接触面(S₀，S₁，…，S_k)是纹理化的并且彼此平行，所述两个相邻层中的一个是金属层，或者是两个具有不同折射率的透明层。

层状元件的外层可由选自聚合物、玻璃或陶瓷的包含至少一个纹理化表面的纹理化基材形成。

层状元件的中心层可以通过阴极溅射沉积单层或层堆叠体来获得。

在本说明书的其余部分中，参照该散射元件的纹理化表面的纹理的斜率。特别地，它可以是纹理化基材的纹理化表面的纹理的斜率或层状元件的每个纹理化接触表面的纹理的斜率，该纹理化接触表面位于两个相邻层之间，其中一个是透明层，特别地介电层，另一个是金属层，或者位于两个相邻层之间，该两个相邻层是两个具有不同折射率的透明层，特别是介电层。如果层状元件的所有纹理化接触表面彼此平行，则存在对于所有这些纹理化接触表面有效的单个纹理轮廓和单个斜率分布。

散射元件的漫反射性质取决于纹理化表面的纹理轮廓。纹理的种类，特别是斜率分布决定了在反射时制品的散射指标的外观。通过修改在反射中的这种散射指标的形式，可以：

-获得在镜面反射和完全散射或"理想"散射之间的中间状态，其中光可以或窄或宽地分散，

-获得以围绕至少一个优先方向为中心的漫反射，所述至少一个优先方向可以不同于镜面反射的方向。

根据本发明的一个方面，纹理化基材的纹理化表面的纹理或在两个相邻层(其一个是透明层，特别是介电层，而另一个是金属层，或者是两个具有不同折射率的透明层，特别是介电层)之间的每个接触表面的纹理由相对于接触表面的总平面凹陷或突出的多个图案形成。

包含纹理化表面的散射元件具有充分反向散射以在直接投影中形成图像，所述纹理化表面的斜率分布满足下述特征。这些散射元件能够：

-在镜面反射方向上产生或多或少强的最大漫反射，

-在与镜面反射方向不同的方向上产生最大漫反射。

纹理化表面的轮廓、特别是纹理化基材或每个接触表面的轮廓的均方根斜率Rdq严格地高于0.2°。优选地，按照优选性增加的顺序，纹理化表面的轮廓的均方根斜率Rdq在0.5°-40°之间、在1.0-30°之间、在2°-20°之间、或在2°-10°之间。优选地，光滑表面的均方根斜率Rdq低于0.2°。在本专利申请的上下文中，表面的均方根斜率Rdq如在标准ISO 4287中所定义，并且使用STIL公司的MICROMESURE 2表面光度仪在1 mm×1 mm的面积中以1μm×1μm的取样间距进行测量。

粗糙度的测量可以使用STIL公司的MICROMESURE 2表面光度仪在以下条件下进行。测量头由与"放大镜"连接的彩色透镜构成，该放大镜具有以下特征：数值孔径为0.42；最大测量角度为25°；Z形分辨率为0.04微米；横向分辨率为4.5微米。粗糙度参数，即均方根斜率Rdq，是用具有19微米截止长度的低通高斯滤波器(其过滤微粗糙度)和具有1 mm截止长度的高通高斯滤波器(其过滤波动)提取的。

此外，纹理的选择还允许改变该制品的视觉外观或视觉感知，特别是其颜色、其颜色的强度和金属化效果的存在。纹理的选择还可以获得允许根据视角而不同的视觉外观。

例如，根据本发明的两种制品的区别仅在于第一散射元件的选择。第一制品包含具有几乎均匀漫反射的第一散射元件，和第二制品包含具有非均匀的漫反射的第一散射元件(最大值以0°为中心)。这两个制品包含相同的具有黑色不透明均匀散射的第二散射元件。从正面看，第一制品看起来比第二制品更暗。第一制品的颜色看起来均匀，而不管视角如何。相反，第二制品在大观察角度的颜色显得比垂直方向更暗，并且比第一制品更暗。

与纹理无关，观察到的图像的亮度取决于中心层的种类或任选地取决于反射层的种类。通过改变材料和厚度的选择，可以调整其光学特性，特别是其反射性质。

第二散射元件可以是黑色或深色散射涂层，特别是选自无机或有机油漆和搪瓷的不透明和吸收性涂层。

该涂料主要包含以下的混合物：

-有机树脂或无机粘合剂，和

-有机或无机颜料。

搪瓷由玻璃料、无机颜料和在加热时消失的树脂获得。

根据本发明的黑色或深色散射涂层具有足够的厚度，以使涂覆有这种涂层的基材的透光率低于1%。

举例来说，黑色或深色散射涂层可以具有大于10μm的厚度，或者包括在10μm和500μm之间，或者甚至在20μm和100μm之间。

根据本发明，黑色或深色的散射涂层具有亮度，使得在反射中测量的值L*按照优选级增加的顺序，低于60、低于50、低于40、低于35，低于30。

当对单独的散射涂层测量光学特性如TL、RL、L*、a*和b*时，在散射涂层的旨在被看到的面一侧使用垂直入射的辐射进行这些测量。因此，该面对应于穿过层状元件(一旦在制品中使用)将可见的面。

根据第二种实施方案，第一散射元件是层状元件，第二散射元件是散射涂层。层状元件和散射涂层可以通过任何已知的方法进行组装。

散射涂层可以被直接沉积在层状元件的光滑外主表面之一上。

散射涂层也可以被沉积在附加基材上；附加基材和第一散射元件通过使用塑料材料片材的层压而被牢固地固定。在这种情况下，散射涂层被沉积在附加基材的面上，该面：

-离透明层状元件最远，或

-最靠近所述透明层状元件。

有利地，塑料材料片材可以是层状元件的外层。

当包含黑色或深色散射涂层的基材被层压在散射涂层一侧时，由于散射涂层反射一些入射光而出现伴生图像的风险降低，特别是当以大角度(掠射角)观察屏幕时。

然而，在该实施方案中，改善在层状元件与散射涂层之间的粘附可能是有利的。为此，可以：

-使用由EVA塑料制成的片材和/或

-将无色粘结层(粘合底漆)施加到黑色或深色散射涂层上。

根据本发明的制品以如下顺序包含：

-包含层状元件的第一散射元件，所述层状元件包含：

•选自透明的纹理化的基材的外层，优选由粗玻璃制成，

•通过阴极溅射沉积的中心层，

•外层，所述外层选自由可热成形的或压敏的塑料材料制成的片材，

-第二散射元件，其包含沉积在附加基材上的散射涂层。

层状元件也可以是层压的纹理化膜。该纹理化膜包含通过磁控溅射沉积在纹理化表面上的层。在这种情况下，根据本发明的制品以如下顺序包含：

-第一散射元件，其包含层压的纹理化薄膜，

-第二散射元件，其包含散射涂层，任选地沉积在附加基材上。

本发明的还一个主题是用作为以反射形式工作的前投影屏幕的制品。在这种情况下，该制品包括正面和背面，图像被投影到该正面上。第二散射元件与正面至少被第一散射元件隔开。

以反射形式工作的前投影屏幕表示观众和投影仪位于制品的同一侧。

本发明的另一个主题是一种前投影系统，其包含用作为前投影屏幕和投影仪的根据本发明的制品，该制品包括正面和背面，图像被投影到正面上，其特征在于第二散射元件至少通过第一散射元件与正面分开。

本发明的另一个主题是一种以反射形式的投影方法，根据该方法提供以反射形式工作的正投影屏幕和投影仪，所述方法在于借助于投影仪将图像投影到正投影屏幕上，所述正投影屏幕包含根据本发明的制品。

除非特别说明，否则表述"沉积在..上"不必然意味着两个元件、层、涂层和/或系统被设置成彼此接触。

根据本发明的黑色或深色制品最特别适合用作会议室或教室中的前投影屏幕。该制品也可用于厨房工作台。

在任何情况下，容易将投影屏功能和黑板功能组合。事实上，可以在制品上书写，正如在任何玻璃基材上一样，使用合适的标记物，特别是白色标记物或基于容易除去的液体粉笔的标记物。

以下部分更详细地描述了层状元件。

所谓介电层或介电材料是指低电导率(低于100S/m)的层或材料。

介电层或材料是非金属的层或材料。介电材料可以是无机或有机性质的。无机介电层或材料可以选自一种或多种过渡金属、非金属或碱土金属的氧化物、氮化物或卤化物。过渡金属、非金属或碱土金属优选选自硅、钛、锡、锌、铟、铝、钼、铌、锆和镁。有机介电层或材料选自聚合物。

层状元件的每个外层可以由层堆叠体形成，条件是外层的不同组成层由透明的、特别是电介质的材料制成，所有这些材料都具有基本上相同的折射率。

层状元件的中心层可以由单层或金属层形成，所述单层是折射率不同于外层的折射率的透明层、特别是介电的层。作为一种变型，层状元件的中心层可以由层堆叠体形成，该层堆叠体包含至少一个折射率与外层的折射率不同的透明的、特别地为介电的层，或金属层。

对于层状元件，区分：

-一方面，金属层，对于其，折射率的值是不重要的，和

-另一方面，透明层，特别地介电层，对于其，需要考虑相对于外层折射率的折射率差值。

有利地，为了获得层状元件的镜面透射和漫反射性质，层状元件的两个相邻层之间的所有接触表面是纹理化的并且彼此平行，所述两个相邻层中的一个是透明的、特别是介电的层，而另一个是金属层，或者它们是两个具有不同折射率的透明的、特别地介电的层。

在层状元件的每一侧的漫反射来自于在层状元件的两个相邻层之间的每个接触表面是纹理化的事实，两个相邻层中的一个是透明的(特别是介电的)层，另一个是金属层，或者是两个具有不同折射率的透明的(特别是介电的)层。因此，当从层状元件的任一侧入射到层状元件上的辐射到达这种接触表面时，其被金属层反射，或者由于在两个透明层之间的折射率差，并且由于接触表面是纹理化的，所以反射是散射的。

透过层状元件的镜面透射本身产生自：两个外层具有光滑的外主表面并且由具有基本上相同的折射率的材料制成，和在层状元件的两个相邻层之间的所有接触表面是纹理化的并且彼此平行，所述两个相邻层中的一个是透明层、特别是介电层，而另一个是金属层，或者它们是两个具有不同折射率的透明层、特别是介电层。

术语"折射率"是指在550 nm波长下测量的光学折射率。

在本发明的意义上，当两种透明材料，特别是介电材料在550 nm的折射率之间的差的绝对值小于或等于0.15时，它们具有基本上相同的折射率，或具有基本上相等的折射率。优选地，在550 nm，层状元件的两个外层的构成材料之间的折射率差值的绝对值低于0.05，并且更优选地低于0.015。在本发明的意义上，当两个透明的层，特别是介电层在550nm的折射率之间的差的绝对值严格高于0.15时，它们具有不同的折射率。

在本发明的范围中，使用以下定义：

-半透明或透明元件是这样的元件：存在至少在用于元件的目标应用的波长区中的辐射透射过该元件。例如，当元件用作为汽车或建筑的窗玻璃时，其至少在可见光波长范围内是透明的。

-光滑表面是这样的表面，对于该表面，表面不规则体的尺寸小于入射在该表面上的辐射的波长，使得辐射不被这些表面不规则体偏离。这时，入射辐射被表面透射和镜面反射。

-纹理化表面是这样的表面，对于该表面，表面性质以比入射在该表面上的辐射的波长更大的尺度变化。这时，入射辐射被表面透射并漫反射。

该透明层状元件允许获得在外层任一侧的层状元件上的入射辐射的镜面透射和漫反射。透明层状元件的中心层促进漫反射，这允许在透明层状元件的任一侧上投射图像，图像在中心层位置上形成。

透明层状元件的纹理化接触表面的平行性意味着，对于中心层或中心层的每一层(其被与在金属或非金属性质上与它不同的层或在折射率上与它不同的层包围)，层的厚度在与其与相邻层的接触表面的垂直方向上是均匀的。这种厚度均匀性可以在纹理的整个范围内是整体的，或者在纹理的区段中是局部的。特别地，当纹理具有斜度变化时，两个连续的纹理化接触表面之间的厚度可以作为纹理的斜度的函数分区段进行改变，然而纹理化接触表面总是保持彼此平行。这种情况尤其在通过阴极溅射，尤其是通过磁场辅助的阴极溅射(磁控管阴极溅射)沉积的层中出现，其中随着纹理的斜率增大，层的厚度是更小的。因此，局部地，在具有给定斜率的每个纹理区段中，层的厚度保持恒定，但是层的厚度在具有第一斜率的第一纹理区段和具有不同于第一斜率的第二纹理区段之间是不同的。

有利地，为了获得在透明层状元件内部的纹理化接触表面的平行度，中心层的构成层或每个构成层是通过阴极溅射沉积的层。事实上，阴极溅射，特别是由磁场辅助的阴极溅射(磁控管阴极溅射)，保证了界定所述层的表面彼此平行，其它沉积技术，例如蒸发或化学气相沉积(CVD)，或者溶胶-凝胶工艺不是这种情况。然而，在层状元件内部的纹理化接触表面的平行度对于获得穿过元件的镜面透射是重要的。

根据本发明的一个方面，透明层状元件的中心层包括至少一个薄层，该薄层由具有与外层的折射率不同的高折射率的介电材料制成，如Si₃N₄、SnO₂、ZnO、AlN、NbO、NbN、TiO₂，或者由具有与外层的折射率不同的低折射率的介电材料制成，如SiO₂、Al₂O₃、MgF₂、AlF₃。中心层也可包括至少一个薄金属层，特别是银、金、钛、铌、硅、铝、镍铬(NiCr)合金、不锈钢或其合金的薄层。在本发明的意义上，薄层是厚度小于1微米的层。

在本发明的一个实施方案中，透明层状元件的两个外层中的一个是纹理化外层，其包含柔性或刚性基材，特别是由玻璃或聚合物有机材料制成，其主表面是纹理化的。

在本发明的一个实施方案中，第一散射元件包含纹理化基材，该纹理化基材包含柔性或刚性基材，该柔性或刚性基材特别地由玻璃或聚合有机材料制成，其主表面是纹理化的。

基材的主表面之一的纹理化可以通过任何已知的纹理化工艺来获得，例如通过将预先加热到可以使其变形的温度的基材表面压花，特别是通过借助于在其表面上具有与要在基材上形成的纹理互补的纹理的辊来轧制，或者甚至通过3D打印，优选地基于通过计算机生成的纹理。

在纹理化外层或由无机玻璃制成的纹理化基材形成纹理化基材的情况下，玻璃优选是钠钙硅玻璃，但根据变型，其可以是硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃等。

在纹理化外层或由有机聚合材料制成的纹理化基材形成纹理化基材的情况下，合适材料的实例特别包括聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)；聚丙烯酸酯，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；聚碳酸酯；聚氨酯；聚酰胺；聚酰亚胺；含氟聚合物，如乙烯-四氟乙烯(ETFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯-三氟氯乙烯(ECTFE)、氟化乙烯-丙烯共聚物(FEP)；可光固化和/或可光聚合树脂，例如硫醇-烯树脂、聚氨酯、氨基甲酸酯-丙烯酸酯、聚酯-丙烯酸酯树脂；和聚硫氨酯。这些聚合物通常在550 nm的折射率范围为1.30至1.70。然而，有益的是注意到这些聚合物中的某些，并且特别是含硫聚合物如聚硫氨酯，可具有可高达1.74的的在550 nm的高折射率。

在本发明的另一实施方案中，纹理化基材或透明层状元件的两个外层之一是由可成形层形成的纹理化外层，该可成形层的主表面是纹理化的并且经由其另一主表面被添加到柔性或刚性基材上。它尤其可以是可热成形层或由可光固化和/或可光聚合材料制成的层。在这种情况下，特别地，一种非常适于使可成形层的主表面之一纹理化的方法是压花。优选地，可光固化和/或可光聚合材料在室温下为液体形式，并且当其已经被照射和光固化和/或光聚合时，产生没有气泡或任何其它不规则体的透明固体。它尤其可以是树脂，例如通常用作粘合剂、胶水或表面涂料的那些。这些树脂通常基于环氧、环氧硅烷、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸类型的单体/共聚单体/预聚物。例如，可以提及硫醇-烯、聚氨酯、氨基甲酸酯-丙烯酸酯和聚酯-丙烯酸酯树脂。作为树脂的代替，它可以是可光固化的水凝胶，例如聚丙烯酰胺凝胶。

当透明层状元件的两个外层中的一个是具有纹理化主表面的纹理化外层（而其另一个主表面是平滑的）时，中心层有利地由以下形成：

-或者，由金属材料制成的单一层或由折射率不同于所述纹理化外层的折射率的透明材料、特别是介电材料制成的单一层形成，所述层共形地被沉积在所述纹理化外层的纹理化主表面上，

-或者，由层堆叠体形成，所述层堆叠体包含至少一个由金属材料制成或由折射率不同于所述纹理化外层的折射率的透明材料、特别是介电材料制成的层，所述层被连续地以共形方式沉积在所述纹理化外层的纹理化主表面上。

根据本发明，如果在沉积之后，中心层的所述层或每个层的表面是纹理化的并且平行于纹理化外层的纹理化主表面，则认为在纹理化外层的纹理化主表面上以共形方式进行中心层的沉积或中心层的多个层的连续沉积。根据一个有利的特征，通过阴极溅射，特别是由磁场增强的阴极溅射(磁控管阴极溅射)来实现中心层在纹理化外层的纹理化主表面上的共形沉积，或中心层的多个层的连续共形沉积。也可设想其它共形沉积技术，例如蒸发技术，尤其是用于金属层的沉积。

根据本发明的一个方面，透明层状元件的另一个外层，即位于中心层另一侧（相对于纹理化外层而言）上的外层，包含可固化材料层，其折射率基本上等于纹理化外层的折射率，该纹理化外层被沉积在与纹理化外层相对的中心层的纹理化主表面上，同时最初处于适于成形操作的粘性、液体或糊状状态。

最初处于粘性、液体或糊状状态的沉积层可以特别地是用于使透明层状元件的表面平坦化的层。作为变型，最初处于粘性、液体或糊状状态的沉积层可以是确保在一方面配备有中心层的纹理化外层与另一方面相对基材之间牢固结合的层。

最初处于粘性、液态或糊状状态的沉积层可以特别是一个可光固化和/或可光聚合材料层。优选地，这种可光固化和/或可光聚合材料在室温下呈液体形式，并且当其已经被照射和光固化和/或光聚合时，产生没有气泡或任何其它不规则的透明固体。它可以尤其是树脂，例如通常用作粘合剂、胶水或表面涂料的那些。这些树脂通常基于环氧、环氧硅烷、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸类型的单体/共聚单体/预聚物。例如，可以提及硫醇-烯（thiol-ene）、聚氨酯、氨基甲酸酯-丙烯酸酯和聚酯-丙烯酸酯树脂。作为树脂的代替，它可以是可光固化的水凝胶，例如聚丙烯酰胺凝胶。

作为一种变型，最初为粘性、液态或糊状的沉积层可以是通过溶胶-凝胶法沉积的层，特别是包含基于二氧化硅的有机/无机混合基质的溶胶-凝胶层。这种溶胶-凝胶层是特别有利的，因为它可以精确地调节其折射率的值，以便使其尽可能接近纹理化外层的折射率。根据本发明，在透明层状元件的两个外层之间的折射率差异或折射率差对应于构成它们的介电材料在550 nm的折射率之间的差的绝对值。折射率差越小，透过层状元件的视觉越清晰。特别地，在折射率差小于或等于0.050，优选地小于或等于0.030，还更好地小于或等于0.015的情况下获得了优异的视力。

根据本发明的一个方面，透明层状元件的两个外层中的至少一个是基于聚合物材料，特别是可热成形或压敏聚合物材料的夹层片材，即在层压窗玻璃中用作夹层的片材类型。它尤其可以是至少一种基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯(PU)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚氯乙烯(PVC)的片材。这种基于聚合物材料的层可以起层压夹层的作用，该层压夹层可以被层压或压延到作为附加层的基材（例如透明或超透明玻璃）上。

根据本发明的一个方面，透明层状元件可以是柔性膜，特别是层压的纹理化膜。这种柔性膜有利地在其一个外主表面上配备有粘合剂层，该粘合剂层覆盖有保护带，该保护带旨在被去除以用于膜的胶合。这时，柔性膜形式的层状元件能够通过胶合添加到存在的表面，例如透明制品的表面上，以便赋予该表面漫反射性质，同时保持穿过窗玻璃的镜面透射性质。在其上添加有呈柔性膜形式的透明层状元件的制品可以是平面或弯曲的窗玻璃。

在一个实施方案中，制品还包括至少一个抵靠透明层状元件进行设置的附加层，所述附加层优选选自：

-选自聚合物、玻璃或陶瓷的透明基材，其包含两个光滑的主表面，

-初始为适于成型操作的粘性、液体或糊状状态的可固化材料，特别是溶胶-凝胶层，

-基于聚合物材料，特别地可热成形或压敏聚合物材料的夹层片材。

根据本发明的层状元件例如包含基于透明纹理化基材如酸蚀刻缎纹玻璃的外层。中心层由以共形方式沉积在第一外层的纹理化主表面上的单层形成，或者由以共形方式连续沉积在第一外层的纹理化主表面上的层的堆叠体形成。在该实施方案中，中心层被沉积在包含已经纹理化或预纹理化的基材的外层上。优选地，中心层通过阴极溅射，特别是磁场增强的阴极溅射来沉积。另一个外层包含：

-基于可固化材料的层，所述可固化材料最初为适于成型操作的粘性、液态或糊状状态，或

-由可热成形或压敏塑料材料制成的片材。

透明层状元件的光滑外主表面可以是平面的或弯曲的。层状元件的光滑外主表面优选彼此平行，这有助于限制穿过层状元件的辐射的光散射。

从下面对根据本发明的制品的多个实施方案的描述中，本发明的特征和优点将变得明显，该描述仅作为示例给出并参考附图1A和1B，这些附图是包含根据本发明的投影仪和制品的正投影系统的示意性横截面。

为了图的清楚，没有严格地遵循不同层的相对厚度。此外，当第一元件是纹理化基材或层状元件时，中心层厚度作为纹理斜率的函数的可能变化未在这些图中示出，应理解的是，厚度的这种可能变化对纹理化接触表面的平行度没有影响。事实上，对于纹理的每个给定斜率，纹理化接触表面彼此平行。此外，应当注意，接触表面仅示意性地示出，应当理解，它们的纹理满足本发明的斜率分布标准。

图1A和2A是正投影系统的示意性截面图，该正投影系统包含投影仪P和制品10，该制品包含：

-第一散射元件1，其包含纹理化基材，如粗糙玻璃基材，

-任选地具有纹理化表面的薄层8，

-第二散射元件，其包含散射涂层7。

图1B和2B是正投影系统的示意性横截面图，该正投影系统包含投影仪P和制品10，该制品包含：

-第一散射元件，其含有层状元件1，

-第二散射元件，其包含沉积在附加基材6上的散射涂层7。

层状元件1包含由具有基本相同的折射率n2和n4的透明介电材料制成的两个外层2和4。每个外层2或4具有朝向层状元件外部的光滑主表面（分别为2A或4A），和朝向层状元件内部的纹理化主表面（分别为2B或4B）。

内表面2B和4B的纹理彼此互补。纹理化表面2B和4B以其中它们的纹理彼此严格平行的构造而彼此面对地定位。层状元件1还包含在纹理化表面2B和4B之间接触插入的中心层3。

当中心层3是薄层或薄层堆叠体时，中心层3的每个层的厚度大约或小于层状元件的每个纹理化接触表面的图案的平均高度的1/10。

在图1B中所示的示例性制品10中，第一外层2是由超透明或透明玻璃制成的纹理化基材，第二外层4由例如PVB制成的夹层片材形成，该夹层片材具有与基材2基本上相同的折射率并且与中心层3的纹理化表面的纹理共形。夹层片材4经由其外表面4A压延至由超透明或透明玻璃制成的平面基材6，该超透明或透明玻璃例如为由Saint-Gobain Glass出售的SGG Planilux类型玻璃，该玻璃形成附加层。

根据另一个实施方案，第一外层2不是纹理化玻璃，而是例如由PVB制成的夹层片材，其具有与夹层片材4基本相同的折射率，在该第二实施例中，中心层3包含柔性膜，例如厚度为约50至250μm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜，在其上沉积有由电介质材料或金属材料制成的薄层，例如厚度为约50至75 nm的TiO2薄层。使由柔性膜和薄层的组件成形为波浪形或折叠状，以便产生纹理化中心层3，然后将其夹在夹层片材2和4之间，使得在层2、3和4之间的接触表面保持彼此平行。每个夹层片材2、4可以经由其外表面2A、4A压延到由特别透明或透明玻璃制成的平面基材5 (未示出)或6上，所述特别透明或透明玻璃例如为由Saint-Gobain Glass销售的SGG Planilux类型的玻璃，其形成附加层。

有利地，每个纹理化接触表面S₀、S₁、…、S_k的根据本发明的纹理通过以下来获得：使在两个外层2和4之间的第一外层的主表面纹理化，特别是通过压印或3D打印，优选地基于通过计算机生成的纹理，并且将中心层3共形地沉积在第一外层的纹理化主表面上。如果在沉积之后，中心层3的上表面是纹理化的并且平行于第一外层的纹理化主表面，则认为中心层3已经共形地被沉积在第一外层的纹理化主表面上。在第一外层的纹理化主表面上，优选地通过阴极溅射，特别地通过磁场增强阴极溅射来执行中心层3的共形沉积，或中心层3的堆叠体的组成层的共形沉积。图1A的薄层8可对应于中心层3。

在两个外层2和4之间的第二外层可通过在中心层3的与第一外层相反侧的纹理化主表面上沉积具有与第一外层基本相同的折射率并且最初处于适于成形操作的粘性状态的层来形成。因此，第二外层可以通过例如包含沉积最初为流体形式的可光固化和/或可光聚合材料层然后照射该层的方法，或通过溶胶-凝胶方法形成。作为变型，第二外层可以通过以下方式形成：将基于具有与第一外层基本相同折射率的聚合物的层抵靠中心层3的与第一外层相反侧的纹理化主表面进行定位，然后通过压缩和/或加热至少至聚合物材料的玻璃化转变温度使该基于聚合物材料的层抵靠中心层3的纹理化主表面共形。

实施例

以%为单位的在可见光中的透光率TL和光反射率RL根据标准ISO 9050:2003 (光源D65；2°观察器)用法向入射辐射进行测量。

I. 所用材料

1. 第一散射元件：层状元件

这些试验是用如表1中所定义的层状元件进行的。

*相对于屏幕法线的最大漫反射的方向

**相对于最大漫反射方向。

缎光玻璃对应于纹理化玻璃基材以及透明粗糙玻璃的合格缎光基材。这些4 mm厚的纹理化基材包含通过酸蚀刻获得的纹理化主表面。

中心层是通过磁场增强阴极溅射("磁控沉积")以共形方式在纹理化基材的纹理化表面上沉积的60 nm的氧化钛层。

在这些实施例中使用的第一散射元件是具有非均匀的漫反射的并且在镜面方向上具有优先散射方向(即，与镜面方向相对应的最大散射角)的任何散射元件。因此，在每种情况下，最大亮度是在相对于与排除镜面的优先散射方向对应的镜面反射方向成3°的角度处测量的。

2. 第二散射元件：黑色散射涂层

黑色或深色散射涂层由黑色漆组成。该黑色涂层是不透明和吸收性涂层。它被沉积在4mm厚的平面SGG PLANICLEAR®玻璃基材上。该整体形成由Saint-Gobain以商品名Planilaque®销售的黑色涂漆玻璃。

该黑色涂层具有以下性质：

-低于5%的透光率TL，

-约5%的光反射率RL，

-L *约等于27，并且a*、b*在0与-1之间，在该基材的与在其上已经沉积该涂层的一侧相反的一侧上的反射中测量。

3. 制品

根据本发明的制品通过使层状元件与黑色涂漆玻璃层压而获得。层状元件的由PVB或EVA制成的第二外层用作为允许涂漆玻璃与层状元件组装的层压夹层。

对于实施例Inv.1和Inv.2，由漆形成的黑色或深色散射涂层位于基材不与由PVB制成的塑料片材接触的面上。

在散射涂层一侧的层压的情况下，由于机械强度的原因，优选使用与粘结层结合的由EVA制成的塑料片材或由PVB制成的塑料片材。对于实施例Inv.3、Inv.4、Inv.5，由漆形成的黑色或深色涂层位于该基材的与PVB或EVA片材接触的面。

制品*：	Comp.1	Comp.2	Inv. 1	Inv. 2
					层状元件	否	1	1	2
玻璃基材	是	是	是	是
					黑色涂层	是	否	是	是

制品*：	Inv.3	Inv.4	Inv.5
				层状元件	1	1	3
结合层	-	是	-
				黑色涂层	是	是	是
玻璃基材	是	是	是

*：不同元件按以上表中所示的顺序定位在制品中。例如，对于制品Inv.1，层状元件与玻璃基材直接接触，该玻璃基材本身与黑色涂层直接接触。

II.视觉评估和光学性质

图3对应于用作前投影屏的比较制品1和根据本发明的制品的照片。

350 Lux的测量是用置于面对关闭的视频投影仪的屏幕前面的光度计进行的。屏幕的主平面(图像平面)是垂直的。仅使用天花板灯。没有直接照明源指向屏幕的表面。

相对于投影到单独的黑色涂漆玻璃上的图像(Comp.1；照片3G)，投影到根据本发明的制品上的图像的亮度及其对比度(Inv.1，照片3D)得到了极大的改善。

进行目测观察以比较层状元件的黑侧的强度。赋予了1至3的分数，其中" 1 "定性最低强度黑色，" 3 "定性最高强度黑色。

透射的光线主要被黑漆吸收。然而，在投影中，较低强度的重影可以是可见的，但仅在75°与贴近地面的角度之间的大观察角度处可见。因此，这种效果不会使观众感到不舒服。

此外，通过将黑色或深色的散射涂层放置得更靠近散射纹理，可以减少这种现象。为此，产品Inv.3与Inv.1的不同之处在于，涂漆玻璃不是在玻璃一侧上而是在漆面一侧上层压。在该变体中，以及在变体Inv.4和Inv.5中，漆位于制品的内部，尽可能邻近散射纹理。因此，在通常的屏幕观察条件下，图像的重影被减小到最少并且几乎变得不可见。

从无保护的美学观点来看，相对于未叠加在层状元件上的黑色或深色涂层的视觉外观，制品的视觉外观被部分地改变

当在制品上的直接照明受到限制时，或者如果由纹理散射的光没有在观察者的方向上散射，这时制品呈现接近黑色或暗色涂层的颜色，尤其是在黑色薄片的情况下呈现暗黑色。

当强光照亮屏幕的表面时，后者呈现深灰色，具有金属外观或金属化效果。所有这些性能赋予制品美学外观，该外观显示出为机动车辆车身的漆所产生的效果。

III. 屏幕的性质

1. 对比度分析

进行对比度测量以测试本发明的前投影屏幕。这些测量是用人工照明进行的，其平均照度为350 lux。对比度被定义为当投影仪显示白色图像时测量的亮度(白色亮度I.b.)与当投影仪显示黑色图像时测量的亮度(黑色亮度，I.n.)的比率。

下表给出了单独的黑色涂漆玻璃(Comp.1)、单独的漫反射透明元件(Comp.2)和制品Inv.1的亮度和对比度测量值。

制品	测量角	LUX	l.b.	l.n.	对比度	评论
							Comp. 1	3°	350	21.3	2.5	8.5	I.b.过低
Comp. 2	3°	350	1440	11	137	I.n.过高
							Inv.1	3°	350	1380	7.7	179	I.b.和I.n.: ok
Comp. 1	45°	350	16.2	0.63	25.7	I.b.过低
							Comp. 2	45°	350	41	4.7	8.7	I.n.过高
Inv.1	45°	350	42	1.7	24.7	I.b.和I.n.: ok

必须具有两个特征，以使在投影图像的强度方面的品质良好：在优先散射方向上高于50 cd/m²的白色亮度和高对比度。

本发明允许获得具有非常良好的投影图像的对比度，特别是当其在照明环境(日光和/或人造光)中使用时。白色亮度非常高，而黑色亮度保持低。相比之下，在350 LUX光照下的白色Planiaque®片在0°具有1300 cd/m²的白色亮度和约55 cd/m²的黑色亮度。根据本发明的制品具有与用Planiaque®型白色涂漆玻璃获得的白色亮度相当的白色亮度和低七倍的黑色亮度。

在45度观察时，对比度对于根据本发明的制品和单独的黑色涂漆玻璃是相同数量级的，具有深黑色和接近50 cd/m²的白色亮度。这种对比度足以使信息容易读取。

2. 视角

视角对应于其中其中对比度达到4.5:1时的角度，这是舒适地读取信息所需的最小对比度。具体地，当观察角度增大时，图像的亮度降低。制品Inv.1的屏幕视角为125°(±62.5°/屏幕法线)。

3. 屏幕的归一化增益

根据观察角度进行归一化的增益的变化以如下方式进行计算：

-以绝对值(VA)表示：ΔG = | G_3°-G_45°|

-以百分比(P)计：ΔG = | G_3°-G_45°|/G_3°*100

其中G3°和G45°分别为在3°和45°的增益。

产品Inv.1增益为8.8，Inv.2增益为1.4。

在0°的增益高于1意味着在小观察角度的亮度增加。高增益水平，例如对产品Inv.1测量的增益水平，允许该制品在照明环境中用作屏幕，同时保持良好的图像质量，图像看起来明亮和强烈对比的。

IV.印迹的可见性

根据以下方案测量了材料或制品表面上的手指印迹的可见性。

用包含橡皮印模的装置将印迹沉积在待测量的表面上，并且其待转印的图案为指纹。将例如由Essilor®公司提供的人造皮脂溶液(体脂肪+水溶液)沉积在印模上。

根据严格的方案将皮脂施加到印模上，然后进行印迹的沉积，以便获得最大的可重复性和完全相同的印迹。

用白色LEDS的条形光(定向照明)照射有或没有印迹的表面。照相机从与待测量表面垂直的方向拍摄场景。"待测表面"/"照明"/"照相机"的相对位置保持相同。

可见度的定量用以下方法进行确定：

-获取没有印迹的表面的图像，

-沉积所述印迹，

-获取具有印迹的相同表面的图像，

-提取所述印迹的轮廓，

-测量在所提取的表面上的亮度L1，

-提取在图像中没有印迹的相同区域并测量亮度L0，

-对比度的表达=印迹可见度% = 100x (L1-L0)/(L1+ L0)。

将指纹沉积到待评估的表面上。然后拍摄图像并分析以评价手指印迹的可见性。然后确定对比度值。高对比度对应于高可见度。

使用制品Inv.1 (对比度= 5)在对指纹测量的对比度比使用对应于单独的黑色涂漆基材的制品Comp.1(对比度为45)低9倍。根据本发明的制品允许显著降低手指痕迹的可见性。

V其他功能

在图4B、4C和4D中的照片示出了可以与投影屏幕功能结合的"黑板"功能：

-图B：厨房工作台，

-图C：学校黑板，

-图D：会议室。

该制品非常好地呈现颜色再现并具有良好的分辨率。分辨率主要与所用纹理的性质有关，特别是与该纹理的"颗粒"的典型周期有关(RSm = 132μm+/-50μm)。

VI.结论

根据本发明的制品确实具有以下优点：

-投影图像的白色亮度足够高，以允许获得良好的对比度，并因此获得良好的观看质量，而不管房间的照明水平如何，

-图像的亮度、对比度(180:1)和分辨率允许所投影的信息的极好的可读性，

-所述高增益允许获得明亮图像，包括在被照明的环境中的明亮图像，

-视角保持与大量的现有投影环境兼容，

-颜色的再现是非常好的，

-污迹的可见性降低。

用作前投影屏幕的根据本发明的黑色或暗色制品允许图像投影与用作黑板的用途相结合。

Claims

1. 一种用作为前投影屏幕的制品，其包含两个被称为第一和第二散射元件的分开的具有漫反射的散射元件，所述散射元件呈平行平板或平面的形式，其特征在于：

-第一散射元件是半透明或透明的，并且

-第二散射元件具有深色。

2. 如权利要求1所述的制品，其特征在于，在第一散射元件一侧，沿优先散射方向，其中排除镜面反射方向，其具有低于30 cd/m²，优选低于20 cd/m²，甚至低于10 cd/m²的黑色亮度，黑色亮度在以350 LUX的照亮环境中测量。

3. 如权利要求1或2所述的制品，其特征在于，在第一散射元件一侧，沿优先散射方向，其中排除镜面反射方向，其具有高于100 cd/m²，优选高于200 cd/m²，或甚至高于500 cd/m²的白色亮度，白色亮度以350 LUX的照亮环境中测量。

4.如前述权利要求中任一项的制品，其特征在于所述第二散射元件具有均匀的漫反射。

5.如前述权利要求中任一项的制品，其特征在于所述第一散射元件具有非均匀的漫反射。

6.如前述权利要求中任一项的制品，其特征在于所述制品具有以下作为观察角的函数的归一化增益的最大变化，所述最大变化在第一散射元件一侧，在相对于屏幕法线的0°-60°之间测量：

--以绝对值计，大于0.2，甚至大于0.5，甚至大于1，甚至大于5，

以及

-以百分比计，大于30%，甚至大于50%，优选大于80%，甚至大于90%。

7.如权利要求5或6的制品，其特征在于在第一散射元件一侧测量的该制品的漫射光反射在不同于镜面反射方向的方向上具有至少一个最大值。

8.如前述权利要求中任一项的制品，其特征在于所述第一散射元件包含至少一个纹理化表面。

9.如权利要求8的制品，其特征在于，纹理化表面的轮廓的均方根斜率Rdq严格大于0.2°。

10.如前述权利要求中任一项的制品，其特征在于所述第一散射元件选自纹理化基材或具有镜面透射和漫反射的透明层状元件。

11. 如前述权利要求中任一项的制品，其特征在于所述第一散射元件是透明的层状元件，其包含：

-两个透明外层(2，4)，它们具有基本上相同的折射率(n2，n4)并且每个透明外层具有平滑的外主表面(2A，4A)，以及

-插在所述外层(2，4)之间的中心层(3)，所述中心层(3)包含至少一个其折射率(n3)不同于所述外层的折射率的透明层或金属层，

12.如权利要求11的制品，其特征在于，层状元件的外层由选自聚合物、玻璃或陶瓷的纹理化基材形成，所述纹理化基材包含至少一个纹理化表面。

13.如权利要求11-12中任一项的制品，其特征在于，层状元件的中心层通过阴极溅射沉积单一层或层堆叠体而获得。

14.如前述权利要求中任一项的制品，其特征在于所述第二散射元件是散射涂层。

15.如权利要求14的制品，其特征在于散射涂层是选自无机或有机油漆和搪瓷的不透明和吸收性涂层。

16.如权利要求14或15所述的制品，其特征在于，散射涂层被沉积在附加基材上，并且附加基材和第一散射元件通过使用塑料材料片材的层压而牢固结合。

17. 权利要求14和16中任一项的制品，其特征在于所述散射涂层被沉积在所述附加基材的面上，所述面：

-最远离透明层状元件，或

-最靠近所述透明层状元件。

18.如权利要求14至17中任一项所述的制品，其特征在于，所述塑料材料片材是所述层状元件的外层。

19.一种前投影系统，其包含如权利要求1至18中任一项所述的用作为前投影屏幕的制品和投影仪，所述制品包含正面和后面，所述图像被投影到所述正面上，其特征在于，所述第二散射元件至少通过所述第一散射元件与所述正面分隔开。

20.一种反射式前投影方法，根据该方法，提供以反射方式工作的前投影屏幕和投影仪，所述方法在于借助于所述投影仪将图像投影到所述前投影屏幕上，所述前投影屏幕包含如权利要求1至18中任一项所定义的制品。