DE1572655A1

DE1572655A1 - Bildschirm und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE1572655A1
Application number: DE19671572655
Authority: DE
Inventors: Saunders Stanley Burdette; Depalma James John; Chandler Jasper Schell
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1966-11-21
Filing date: 1967-11-20
Publication date: 1970-06-25
Also published as: BE706792A; US3408132A; DE1572655B2; NL6715772A; FR1550476A; GB1213144A; CH469998A

Description

DR.- JNG. WOLFF, H. BARTELS, 7 STUTTGART 1

DR.ßRANDEVDJL-äNG.HELD __,_ lange strasse 5,

Reg.-Hr. 121

Eastman Kodak Company, Rochester, Staat New York, Vereinigte Staaten von Amerika

Bildschirm und Verfahren zur Herstellung desselben.

Die Erfindung besieht sich auf einen Bildschirm mit einer Oberfläche, diejlanggestreckte Erhebungen und Vertiefungen aufweist, durch die innerhalb bestimmter Streuwinkel eine hohe Konsentration des reflektierten Lichtes bewirkt wird.

Es sind viele Versuche bekannt, einen Bildschirm mit großer Leuchtkraft zu erzeugen. Bei den besten bekannten Bildschirmen dieser Art wird ein Zuwachs der Leuchtkraft gegenüber einem Bildschirm mit perfekt diffus reflektierender Oberfläche höchstens um einen Faktor zwei für einen Zuschauerraum von verndf tigern Ausmaft erreicht. Ein weiterer Nachteil

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te* bekannten Bildgehim© dieser Art besteht darin_ä daß sis praktis-gh unw in ®in®m abgedunkelten Raum beiiiif st $?®rd®ia körmesij, da Miller·« falls der Bildkontrast und die Sätthmlt ümw Fs^bsn dnr©h das tamgebende Lieht batrieht»

Öls Leuchtkraft v©b peflaktigpsnden Bildsehimen wird d£@ Benufiung verschiedenes¹ Materialisn und durch

Oberfläche erreicht, um

reflektierte

sine Obe^fläehe %u erhalfen» die das/Lieht inner

halb ^s^hält^iimäBig kleiner Streuwinkel konzentriert, Es ist bekamt g solehe Oberflächen durch Glas- oder K%m8tst®£fp§x>I@3i₉dus?>eh aufgesetzte oder aufgeprägte

©d_edgl, EU f©£>aasu Es sind auoh Versuchs

den Le^^htkraftsuwaohs dad«irsh zu erhöhen daS dls £>§fI@kf£3g»@äMle Ob&vilache um ain4edta»s eine Ashse g«w51bt wlvd» K$lm&dm& bekannten Blldsshime reich daaii MMt₁, bsi ©inssn Projektor alt varhältnismäSig

Lichtatlrks oder bsi halle» Ungebnngslieht ei» Vsrlust ssi Kontrast oder Farbsättigung zu varneiden.

Dar Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen BiIdsehliiHi der eingangs genannten Art xu schaffen, der in einem fttr eins» normalen Zuschauerraum erforderlichen Streuwinkel eine wesentlich erhöhte Intensität des reflektierten Liehtes aufweist, so daß der Bildschirm auch

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b®£ normaler Raumbeleuchtung oder bei Taget lieht benutzt werden kann« Der Bildschirm soll dadurch auch die Möglichkeit g®b@ss, mit eine» Projektor von verhältnismäßig geringer Liehtintesieität projiziert« Bilder mit wesentlich «rhöhtsx» Lemehtkraft vorfÖhren zu könnene

Bei einem Bildschirm der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Erhebungen und Vertiefungen in ihrer Weite und Läng© unregelmäßig sind und sieh im wesentlichen parallel zu einer

Richtung erstrecken« und daß auf einem senkrecht zu dieser Richtung gemessenen Zentimeter größenordnungsmäßig HOO bis 1200 Erhebungen vorgesehen sind. Dadurch wird eine reflektierende Oberfläche vor sehr hohem Wirkungsgrad, geringer effektiver Absorption und vor allem mit einem sehr starken Zuwaehs der Leuchtkraft des preji-zielten Bildes ©rreiehto Ώ& diese Leuchtkraft dureh eine Verringerung des Streuwinkels erzielt wird, wird damit gleichseitig errei@ht_g daß unter größerem Winkel, einfallendeg Lieht und damit alse störendes Umgebungslieht nicht auf di@ Betrachter des Bildschirnes reflektiert wird, se daß d@r Ktm~ traet und die Farbsättigung des auf den Bildeehirm projizierten Bildes durch Umgebungslicht nicht beeinträchtigt wird und eine Vorführung ohne Beeinträchtigung des projizierten Bildes in eines hellen Raum, z.B. bei Tageslicht oder bei Kunstlicht» durchgeführt werden kann· Da auf einem

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Zentimeter größenordnungsmäßig 400 bis 1200 Erhebungen vorgesehen sind, ist die Größe der elementaren Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche des Bildschirmes so klein, daß ein Flimmern und Linien- oder Kornrouster vermieden werden.

Durch die Erfindung wird also ein Bildschirm geschaffen, bei. dem, ausgehend von einer reflektierenden Oberfläche, durch die unregelmäßigen Erhebungen und Vertiefungen ein durch das Maß und die Anordnung dieser Oberflächenunregelmäßigkeiten verhältnismäßig genau regelbarer, brauchbarer Streuwinkel des reflektierten Lichtes erzeugt wird.

Besonders vorteilhafte Verhältnisse ergeben sidh, wenn die reflektierende Oberfläche konkav und mindestens eine Achse, vorzugsweise um eine zur Längsrichtung der unregelmäßigen Erhebungen und Vertiefungen parallele Achse, oder im wesentlichen kugelförmig gewölbt ist.

Bei einer vorteilhaften AusfOhrungsform der Erfindung ist als reflektierende Oberfläche die Oberfläche einer Metallschicht vorgesehen. Dies kann entweder dadurch erreicht werden, daß z.B. eine Kunststoffschicht mit einer Metallschicht beschichtet wird, oder daß als Metallschicht eine Metallfolie, vorzug-sweise eine Aluminiumfolie, verwendet wird.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Herstellen eines Bildschirmes gemäß der Erfindung. Das erfin-

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Verfahren ^«sstalri ttei£a_s daft %wei Folien im Druekspalt zweier Druckwalzen «neir^naerg-sdfftt^kt :md voneinander gekannt u-st-fer* m?£ &ΐ£ £aim ίΛ* ^sJL. ^ «•«m anai^ände^iegekicien «a« d&»tjic& die *srie«g«£ir(äMg.öa Er höhungen und V<Rj!»tidfikngcn aixffc^-is©^.«!^?! Fliehen cte?·

des

j«»«£gt₃ daß

g ίκΐ^δ ia däft äiieiriSSsdsa?-

Fä&chen der £>«£^®!n. Γ·ί-»Λ.;Ιβη quer zaz' Bewegungerichtung» al«© pftjrmllel su den rtOTiski*i»laenr3ii?f-'a gei?iehtete Erhebungen und ¥€rt£«£u^gen erzeigt warden* v/fer-6sß disse im Druckspalt aiieinanderlisgend#n FlSüh^n ά?ν Fcil^ß ^Is Oberflächen «ines Eildaefitaaet vör^^Rd^t, dara i^M**?: aan die üben b©8ohri«b€!iu angestrebte üii;-k^ng ®ϊη®τ- w&mntlieih vergrößerten Leuchtkraft des projisierten bildes, das dann euch dureh Umg^bungslieht in keiner Weiss ba@isiträeht£gt wird.

Durch aim Auswahl des FolieRo&teri&ls _s dwrcsh die Wahl be-.,· Folisnatlrken und d^r-öh uL·, Anwendung bestiHrrater im Druokspalt der Druckwalzen können die Erhebungen und ¥«?ti«fimgen in den aneinanderiiefmden Oberflächen der. nadh Dn^ishführung *nt$$r&ctmn&w Versuch« gesielt

ausgebildet werden» so daß reflekties^nd® Obermit in Molten Gmtnxen beliebig wä^.xl·^· im, brauch«» StxwäfiXnkeln des rwflektierteii Lichtes geschaffen werden können·

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-Sa ^to

BAD OBEGI

Folien mit mindestens je eine? reflektierenden Oberfläche v»tt*»eadet werften und sdt umn reflektier @$*»/Oberflächen beim TfevLG]at&l%®n aneintmdergelegt werdens Besonders vorteilhaft tat @s. als Folien folisn^ vorzugsweise

Es können «bsi? auch Kunststoff-Folien v<affwa:cid$t die nach des Druekiialseii e^f dc-n die imregslsiaßigen Erhöhungen und ¥e?tief*üngcn aufwaisenien Obas»fläahen &ur Bildung der reflektierenden Obes»fl&cfeea mit einer reflektierenden Selidsht, vorzugsweiee eiiier Metalls chiaht< beßöhiehtet

Dia Erfindung ist in der folgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Afisfühf^ngsbeispielen und Diagram&sn im einzelnen erläut&rt«

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Ei seigern

Fig· 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausfüh-

rungsbeispieles eines gewölbten Bildschirmes ι

Fig« 2 eines Teilsehnitt längs der Linie 2 - 2 in Fig· Ij

Fig. 3 eine mikroskopieehe Aufnahme der für einen Bildschirm gemäß der Erfindung vorgesehenen reflektierenden Oberfläche einer Metallfolie die längliche Unregelmäßigkeiten aufweist j

mite®8k®pisehe|kufnahme @ine§ vertikal« Schnittes durch die in Fig_e S gezeigte Me-

difffis® ein Diagramm» dss die Winkelverteilmig des/

reflektierten Liehtet. b©i einem E^ildsshirm 'gemäß der Erfindung im Ve^gleieh iu einem Bilds©hirmmaterial ©£si©r Siandelgöbliehen zeigt;

eines Zuschauerraumes« Fig. 6 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht /

die die Streuung des reflektierten Lichtes bei einem ebenen Bildschirm gemäß der Erfindung in einer vertikalen Ebene zeigt;

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Fig. 7 eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung

für einen Bildschirm gemäß der Erfindung mit einer um eine waagerechte Achse gewölbten reflektierenden Oberfläche}

eines Zuschauerraumes Fig. 8 eine schematisch vereinfachte Draufsicht^ die die Streuung des in Fig. 6 dargestellten ebenen Schirmes in einer Horizontalebene seigt}

Fig. 9 eine der Fig. 8 entsprechende Darstellung der Streuung des reflektierten Lichtes durch den Bildschirm nach Fig. 7, dessen reflektierende Oberfläche auch um eine vertikale Achse gewölbt ist}

Fig. 10 einen vergrößerten Schnitt eines Bildschirmträgers, der eine Ausfuhrungsform eines Rippenmuaters sum Erseugen minmu brauchbaren §ts*@wink@3L@ mit über den gangen Winkel im ws-•entliehen konstanter Intensität des gestreuten reflektierten Liehtes zeigt}

Fig. 11 ein Diagramm, das den Abfall der Intensität des reflektierten Lichtes eines zweifach gewölbten Bildschirmes mit und ohne Rippenmuster in Abhängigkeit von der Größe des Streuwinkels zeigt.

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Der in de» F£g_e 1 unu S devgeete3uU"3 Bl «inen Trlger Ii ma eis« KetAJ.J.^r'i.i» ?,.£

i« IS ÄCt£ Träger« 11 as:-'" ifc
Lislit in «inen Sto

da· die mismt.eHiQXkua Festigkeit bets^ftt, gewölbt«

AI.-;· :\^sr

Kunstetoff vorgesehen s*i?i₉ Seine

oder um minaeitofts ®lti% Aöhs« ^
Paraboloid» Kugel?3LÄch#₉ lliipüölf? ode
eein.

IC »eist

: - 'ft ©£si«r

ist«, Bar TrI-

*® stabile,

3.S kanu

als geformt

Di-i Metallfoii® 12 hat aui ihr#^ die d£fft&® sefl@ktierende BH.d»Qhir»flluh« bildenden Sbervläch« lteit§gesti«dekte Es%el»i gen νχιύ Vevtiefongen 1*» CFig. 3 unu 4)_; 4Io is- ili?ep Weite "imi Ul^s* tmFegslaS£ig siri una sich Im Λ>6βη1 Lichen in
kai@r Miohtusig «rstreoken«

0,-jrflÄoh?! ^t dadurch

'«inc! ?«r*^lafimg«it anfwei Drtiekifalsgen ^tI

Folien benutst, die in «llgemai^.tm eit»e
etwa. 10 Mn ΊΟ® HikroBi«t«r CO_sE * IS mil} besitzen» Im Dimolcifelsar««»palt tr^rd dabei ein heiter Druek_t ninliäh «£ü@ hohe

3rOA«Ri>rdnung von

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-♦-

ft

1000 bie SßöO kg/em ίβΟϋδ - £5 SQQ lfe/2oll> angewende';, Nach deiß Du^shgasig der Hit*lifoli*n we??d«s diese voneinander getrennt· Di· im Brttekspelfe ,safeiiuutderliegenden Flash*?» der Folien weie^ä niEöli 'der T^gstzrdjtg 9Gii&£nandar R sehaftsn »it sineR seh?? wlg»keaia b©g^@»£t@n Es WUtPUm gefunden _t dafi sieh eine &iifgefdeht£f@ 8@hon bei Dipwckea Im. Bi,^?iiek»aii@i?s^mit "ion etwa 2m kg/©a C3.S3Q lb/2öli> c?sibt:· Hetentlitih bessere Verhältnisse es>g«beii »ich bei ßr-^keji von 1400 bis ISOO kg/cm (8000 - 9000 Ib/Zoll)» Bie im Bruskw&lze&spaXt aneinande^liegend«n FlHehen dmw t-vtamm tietallfclier« weison nach dem Trsmnen voneinandesflingliäha IJ^iregelnäSigksiten auf, die uni^gelmäÄig ausgerichtet sieh im wesentlicli^n in einer »irr Bewegung der Folien durch äm?i Bruokwal%eri3palt senkrechten Richtung erstrecken« Htm el@sient&?# Sröß« <dt.r minzmlnmi auf diese Weise erhaltenen Unregelmäßigkeiten ist »sh^ ki«in» z.B. mtrden auf einer Strecke vcr, 1 cm 400 bis 1200 ClOOO bis 3000 pro Zoll) Erhebungen geilhlt· Die d%irch diese langgestreckten Unregelmäßigkeiten gebildeten Fus'ahen weisen eine Tiefe von grdfianord· nungsmftßig 0_sS bis S₉G Mikrometer auf Es hat sich hierbei gezeigt, daft Ftireheüti#f«n vm-. 1,0 bi<§ 1,S Hikrc^seter vorsuziehen sind· Dw^ Änderung da» Druckes beim Bru@kwal%ei% innerhalb der eben g«£&nnte?j @r@nz«it kann der 'M^vmvh* &%& Leuchtkraft des projisierten Bildes, die elementare 3^^ d^r mflftigkeiten und die Licthtstreuung und f evteilung besi^if liäftt werden.

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JM

ßi@ Metallfolie 12 ist an der Oberfläche 13 des Trägers dw©h einen Klebstoff oder ein anderes geeignetes Mittel so befestigt» daß di® matte» die unregelmäßigen Erhebungen und Vertiefungen aufweisende Fläche als Bildschirmfläche dient und die Metallfolie so auf dem Träger ausgerichtet ist* daß die Bewegungsrichtung» die die Folie beim Fressen zwischen den Druckwaisen hatte, waagerecht oder in der für die Sichtbarkeit des projizierten Bildes bevorzugten Reflexionsrichtung verläuft. Mit anderen Worten erstrecken sieh die in Fig. 3 sichtbaren Unregelmäßigkeiten IH im wesentlichen in einer vertikalen Richtung relativ zum Schirm. Der Radius der Oberfläche 13 kann «t 1/2 mal so groß sein wie die Weite des Bildschirmes für die Projektion von Stehoder Laufbildern· Die genaue Gestalt der gebogenen Oberfläche 13 ist nicht kritisch, wenn der Zuschauerraum nicht sehr klein lets Es können auch verschiedene Radien für die Wölbung um @in@ vertikale und horizontale Achse gewählt werden, so daß sich eine zweifach gewölbte Fläche bildet.

Xn Fig. S ist zur Darstellung der Winkelverteilung des diffus reflektierten Lichtes die relative Intensität des reflektierten Lichtes Ober dem Streuwinkel dargestellt. Unter relativer Intensität des reflektierten Lichtes wird hierbei das Verhältnis der Streulichtintensität eines Schirmmaterials zur Streulichtintensität eines perfekten Diffusors oder mit anderen Worten der Leuchtkraftzuwachs oder die

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relative Leuchtkraft eines bestimmten Schinnmaterials gegenüber einem perfekten Diffusor verstanden. Die Kurve 16 zeigt die horizontale Lichtstreuung und die Kurve 17 die vertikale Lichtstreuung für einen doppel-gewölbten Schirm, der eine reflektierende Oberfläche gemäß der Erfindung aufweist. Der Leuchtkraftzuwachsfaktor bei einem Bildschirm mit den Unregelmäßigkeiten IH ist bei einem Streuwinkel von Null Grad gleich 17. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, fällt dieser Leuchtkraftfaktor mit zunehmendem Streuwinkel insbesondere bei der vertikalen Streuung sehr stark ab. Der mittlere Leuchtkraftzuwachs ist innerhalb eines brauchbaren Streuwinkels etwa 10. Der starke Abfall des Leuchtkraftfaktors mit zunehmendem Streuwinkel ergibt zusammen mit einem stark reduzierten Leuchtkraftverhältnis bei größeren Streuwinkeln eine besonders wirksame Ausschaltung von Umgebungslicht.

Die Kurven 18 und 19 zeigen die horizontale bzw. vertikale Streuung des reflektierten Lichtes eines der besten handelsüblichen Bildschirme, der im Mittel einen Leuchtkraftzuwachsfaktor von weniger als 2 besitzt. Dieser Vergleich von zwei Bildschirmen zeigt, daß die mittlere Leuchtkraft eines Schirmes mit den Unregelmäßigkeiten Ik gemäß der Erfindung für bevorzugte Zuschauerblickwinkel vielmal besser ist als die mittlere Leuchtkraft des besten im Handel erhältlichen Bildschirmes und daß beim Bildschirm gemäß der Erfindung das Um-

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gebungslicht in hohem Grade ausgeschaltet wird.

Di® Erfindung macht von der Tatsache Gebrauch, daß die Letsebtkraft eines Bildschirmes eines wirksam reflektierenden Materials zunimmt, wenn der Streuwinkel des reflektierten Lichtes abnimmt. Der verringerte Streuwinkel verringert aber auch den brauchbaren Zuschauerraum. Ein Bildschirm, der eine solche erhöhte Leuchtkraft des auf ihn projizierten Bildes besitzt, weist vorzugsweise für die reflektierende Oberfläche mit den länglichen Unregelmäßigkeiten 14 einen Träger mit doppelt gewölbter Oberfläche 13 auf.

Die Fig. 6 bis 9 zeigen, wie ein angenommener Zuschauerraum mit von einem Bildschirm reflektiertem und gestreutem

Lieht versorgt werden kann. In den Fig. 6 und 8 ist hierperfekter bei ein theoretisch / ebener Bildschirm 20 dargestellt,

der un eine waagerechte Achse um einen Winkel von 11,8° geneigt ist· Die Fig. 7 und 9 zeigen einen doppelt gewölbten

21

Bildschirm^ der um eine waagerechte Achse für Laufbildprojektion um 9,3° und für Stehbildprojektion um 10,8° geneigt ist. Das auf den Bildschirm geworfene Licht wird von einem Stehbildprojektor 22 geliefert, dessen Objektiv ungefähr 3,Sm von dem 1 m -Bildschirm entfernt ist« und von einem Laufbildprojektor 23, dessen Objektiv ungefähr 5,33 m von dem Bildschirm gleicher Größe entfernt ist. In jedem Fall seigen die strichpunktierten Linien die Richtungen der re-

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ι-

flektierten Strahlen Cspiegelreflektierte Strahlen)₉ die sieh ergeben würden» wenn die Bildschirmfläche wie bei einem echten Spiegel 100 %ig spiegelnd wäre. Der Streuwinkel wird relativ zn diesen spiegelreflektierten Strahlen gemessen. Vergleicht man die Fig. 6 und 7, dann sieht man, daß durch den um eine horizontale Achse gewölbten Schirm ein Streuwinkel von -10® dem selben Zweck dient, um den Zuschauerraum völlig mit diffus gestreutem reflektiertem Licht zu decken, wie es bei der Verwendung eines ebenen SeMs=SBg 20 bei einem Streuwinkel von - 22,7° der Fall ist. Der gewölbte Sehim 21 ergibt daher die Möglichkeit,eine Bildsohirmoberflache mit einem wesentlich kleineren Streuwinkel und damit einer wesentlich größeren Leuchtkraft des prejizierten Bildes zu verwenden. Aus den Fig. 6 und 7 ist auch ersichtlich, daß die Verwendung des gewölbten Bildschirmes 21 mit der erfindungsgemäßen Bildschirmoberfläche auch die Möglichkeit schafft, Oberlichter 21 viel niedriger anzuordnen und dabei den gleichen Grad des Schutzes des Zuschauerraumes von unerwünschtem Licht zu erzielen.

In den Fig« 8 und 9 wird ein ebener Bildschirm herkömmlicher Art bzw. ein gewölbter Bildschirm gemäß der Erfindung in einer Draufsicht des Zuschauerraumes verglichen. Bei dem um eine vertikale Achse gewölbten Bildschirm 21 wird ein kleinerer Streuwinkel benötigt, so daß bei Ausnutzung dieser Möglichkeit eine größere Leuchtkraft des projisierten

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Bildes erhalten wird. In diesem Fall genügt beim gewölbten Bildschirm 21 ein Streuwinkel von -25°, um das projizierte Bild für den gleichen Zuschauerraum gut sichtbar zu machen wie bei dem ebenen Sehim 20 bei einem Streuwinkel von ^38,9°. Auch für die Ausschaltung des Umgebungslichtes ist der gewölbte Bildschirm 21 besser.

Wie oben ausgeführt wurde, ist es sowohl für Stehbildals au@h für Laufbildprojektion vorteilhaft, den Wölbungsradius des Bildschirmes 21 ungefähr 4 1/2 mal so groß zu wühlen wie die Weite des Bildschirmes. In der Praxis ist die Größe des Wölbungeradius mit Ausnahme von sehr kleinen Zuschauerräumen nicht kritisch« In jedem speziellen Fall der Größe eines Zuschauerraumes und des Abstandes der Zuschauer und/oder des Projektors von dem Bildschirm kann die Bildschirmgröße und Wölbung so gewählt werden, daß das reflektierte Licht am besten ausgenutzt und das Umgebungslicht am besten ausgeschaltet wird. Das reflektierte Umgebungslicht, das in den Zuschauerraum fällt, verursacht eine Verringerung des Bildkontrastes, eine Verringerung der Sattheit der Farben, Blendwirkungen und dergleichen« Durch die Wölbung des Bildschirmes und mit selektierten Reflexionseigenschaften wird die Unterdrückung des Umgebungslichtes erhöht, weil erstens die erhöhte Leuchtkraft des projizierten Bildes die Wirkung des Umgebungslichte· verringert und zweitens der verringerte Streuwin-

BAD

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kel, der dursh die doppelte Wölbung des Bildschirmes iröglieh ist, Umgebung!lieht zuläßt, das von Zonen herrührt, die des» Ps⁵Qj ektoraehs© näher sind als dies bei handelgüb- li&hen Bildgshiriasfi d#r Fall ist, ©ha© daß· vom Bildschirm «•©flektiertes Umgebung®lieht in den Zuschauerraum fällte Die:· handelsüblichen Bildschirme benötigen nieht nur großes« Streuwinkisl ,durch die das Umgebwagslieht stärker zur Wirkung kommt, sondern sg tritt bei diesen auch nicht ©ine so schar» fe Abs@hneidung des Umgebungsliehtes bei den erforderlichen Winkeln ein* wie das in Fig. 5 dargestellt ist.

Bei den in den Füg* 6 bis 9 dargestellten Streuwinkeln kön- nen siaeh den Gesetzen der Optik und bei der Annahme, daß d&f Lieht ^©m Bildschirm nicht absorbiert oder durchgelassen

für theos^etisch perfekte Bildschirme wirdj folgende Leuehtkraftfaktoren/errechnet werden, die für alle Zugehauer des Zuschauerraumes im Verhältnis zu

psrfskfen Diffusor ergeben_s bai dem das projiziert« Bild über den ganzen Streuwinkel von -90° gleich hell er-

1) Bei einem ebenen Bildschirm mit einem horizontalen und vertikalen Streuwinkel von 38,9° bzw. 22,7° ist der theoretische Leuchtkraftfaktor in beiden Fällen 3,S;

2) Bei einem Bildschirm, der nur um ein· horizontale Achse und nicht um eine vertikal· Achse gewölbt ist und demnach

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einen horisontalen Streuwinkel von 38_st° und einen vertikal«» StreuwinkeX von 10° aufweist »!»«*v%fc iss» theoretische leeuchtkraftfalctop ?_t75 »ad

vertikalen Streurinkel von 10° bs»· einen horizontalen vor SS° aufweist« iiets?Sgt des? theoretische 11,0.

festigt, daÄ bei aiftöm Zusei&auarvaumt wie ex» in den Fig» S bis 9 dargestellt ist, durch di« W51bimg im eine waagerecht· Äehse sieh eine Leuehtkruftf^kforverbesserung nach dem Verhältnis von 7^5/3,5 « 2,2 und für ©iner« um beide A«hs·» gewSJLfe&an Bildschirm &inm Leuehtkraftfaktor** verbesses*ung um da® '/erMltnis 11,0/3,5 » 3,1 ergibt. Hieraus folgt j, daß «in feheo^ostieoli p^rfeht«?₉ ebener Bildschtea siur ®ln» Veriisssafimg deü iia'Sehtifejp.iftfffiktors um vaniger als awei über den besten bn Handel erhältlichen Bildschirm ermöglicht, wSh?*ftd eiii thaeiretiseh perfekter^ ccp_vi it göwölb ;er Bildschirm eine V«rbeseerung ur> den Faktor S ergibt* Es kann mich gesei^u- ^erderi, da£ bei *ifi\3R> pfakiisch ir» Irag^ komr^ndesi Bil^-schinmatepial, das im allgemeinen nicht eine glelchbieibende Leuchtkraft «w benutzten Streu^inkel? zeigt, "das au projiziert« Bild von Saite sta 3@ita «*:·' v

-Λ BAD ORIßiNAL

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Ib /

in glaishar Leuchtkraft «rgehaintj, wenn es v©& eimern ttet betrachtet wirä, dss» ungaflfrr -um όν.η Radius das doppelt gswOIbt-an Bildsahimss von dl»soai «ntf'--*«?t Bies®? Ort umfaßt den ganzen Zttsefcaa«s**»au!n mit Aus-

m vordersten und hintei^stssi Sit^g, Bai sinam ebenssi Bildschiiro mit p^aktlesh vej?fügba^€5n BiIdsehlrBiiiuitarial .führt die Unslei3hf0nBigke.it das te» Bilde« aft au eiftam asu bsaaetäftilandeii .Abfall

ein« ideale Verteilung das reflektierten Liehtaa durch ein BildsahIrmmafcaiial ist es m-wQnsdht» daß ein sich übe? sinen gewünschten Winks! erstreckender konstanter Leuchtk^af^fskter abgibt ₃ dm dann scharf mtif eine Leuchtkraft Null abfällt. Z j cn Biieplel würda ein verlustfreies_Y ideales BiidsGhirfflmmfegriai für vertikale Streuwiiikel von -10° und horizontale Streuwinkel ven -25° einen Leuchtkraftfakfeor von 11 »0 innerhalb dieser Winkel und von 0 außerhalb dieser Winkel haben. Aiuminiumfolien» die geniß der Erfindung mm Bildung einer BiidsehirmoberflSohe behandelt worden sind, haben z*B, einen liauehfkraftfaktor von 16»0 bei 0°, der auf etwa >>»0 bei einem vertikalen Btreuwinkel von -8° und einen horizontalem Streuwinkel von *25° abfällt· Eli& solehes Material ergibt einen mittleren Leuchtkraft faktor von ungefähr 10,0, ohne daß sieh dabei infolge der doppelten WOlbung des Bildschlsmtrlgers «ins

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förmig© . Ausleuchtung irgend eines Bildschirmteiles füi» einen der Zuschauer ergibt. Die Leuchtkraftfaktorkurve von praktisch herstellbarem Bildschinnmaterial fällt an den Ergänzungswinkeln nicht so scharf ab, wie das erware. Das Licht, das in den ⁿSchwanz"-teilen der (bei höheren Streuwinkeln) erscheint, ist ungenutzt und ιteilt einen Verlust dar« Noch bedeutender ist aber wahrscheinlich der Umstand, daß diese ungenutzte Reflexion dazu führt, daß mit größeren Winkeln einfallendes Umgebungs* licht vom Bildschirm auf die Zuschauer reflektiert wird. Ein Optimum des Kontrastes würde man mit einer Leuehtkraftfaktorkurve erreichen,die von einem flachen Bereich bei kleinen Streuwinkeln an den Grenzwinkeln scharf abfällt.

Es wurde festgestellt, daß ein solcher flacher Verlauf der Leuehtkraftfaktorkurve im Bereich der gewünschten Streuwinkel und ein scharfer Abfall bei größeren Streuwinkeln durch die Benutzung von kleineren Streuwinkeln des Grundmaterials zusammen mit einem geeigneten Rippenmuster auf der Oberfläche des Trägers erhalten werden kann. Ein solches Rippenmuster ist nicht ein echtes "Linsenmuster", weil das Rippenmuster dem einfallenden Licht keine gewOlbten Oberflächen bietet· Ein ⁿLinsenmu8terⁿ kann benutzt werden, es ist aber nicht erforderlich· Ein solches

BAD OR-J 009826/0308

Rippenmueter ist in Fig. 10 dargestellt« Es wurde festgestellt» daß die Kombination von vier ebenen Oberflächenι wie sie in Fig. 10 dargestellt sind, einen Verlauf der Leuchtkraftfaktorkurve ergibt, der sich dem gewünschten optimalen Verlauf sehr stark annähert· Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, weist das Rippenmueter sich vertikal erstrekkende durchgehende Rillen 30 mit einer Bodenfläche F 1 und vom Boden aus divergierenden Seitenflächen S auf, deren Breite mit Sl und S2 in der Zeichnung bezeichnet sind· Die Flächen S bilden einen Winkel θ mit der Oberfläche Fl. Zwischen den Rillen 30 sind Streifen F2 vorgesehen. Ein solches Muster von Rippen 30 kann auf der doppelt gewölbten Oberfläche 13 des Trägers 11 dadurch ausgebildet sein, daß die Oberfläche 13 an einer Matrize geformt und dann die Aluminiumfolie 12 an den Träger angeklebt wird. Die Flächen Fl und F2 bilden eher vertikale Streifen der kugelförmigen Oberfläche 13 als ebene Flächen. Der Winkel θ ist in jedem Punkt relativ zu der Tangentialebene an die entweder durch die Flächen Fl oder F2 definierte kugelförmige Fläche

gemessen. In der Praxis kann die Fläche Fl bis auf Null reduziert/werden oder die Flache F2 kann auf Null reduziert und die Fläche Fl vergrößert werden, und zwar jeweils so lange als ein korrekter, total sphärischer Bereich erhalten bleibt.

Der Betrag des Abstandes P (Fig. 10), der das Teilungsaaß des sich durch die Rillen 30 ergebenden Rillenmieter« ergibt, soll nicht größer sein als ungefähr 1/1000 der BiId-

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•ehinmteit«, um dadurch das Rippensiuster bei normalen Betrachtusigsentfernungen im wesentlichen unsichtbar zu machen» Bei *in«sa EO em C 20 Zoll) Bildschirm ist F * 0,5mm Cl/60 SSoll) und bei ein«n ?S m CIO Zoll) Bildschirm sollte P maximal 9,TS mm (0,030 Soll) betragen

In Fig. 11 zeigen die gestrichelten Kurven 29 und 31 den Verlauf des Leuehtkr&ftfak.ox's für verschiedene horizontale bzw· vertikale Str^awinkel «ines doppelt gewölbten Bildschirmes» der eine reflektierende Oberfläche gemäß der Erfindung aber kein Rippem&uster aufweist» Die voll ausgezogenen Kurven 32 und 33 zeigen die horizontalen bzw. vertikalen Strauwinkel, wenn eine Aluminiumfolie »it einest kleineren Stxeuwinkel als reflektierende Oberfläche auf einem doppelt gewölbten Bild«eh£rsitrMger mit einem Rlpp&nmustes» nach Fig. 10 benutzt wifd* Die Kurve 13 seigt, daß bni d«g» horizontalen Streuung im wesentlish«ri ein konstanter Leuehtk^aftfäktos* von etwa 16,0 bis mn eiü«ra Winkel $cn ■» Vf erreicht iiir^» was etwa %0 % «i®g Kaximltrevi·· ist« Bei -25° z*ig-s die Leuehtkraftfaktorkurve einen scharfen Abfall zu g£>öSeren Winkeln« Für größere Bildschirm« und Zuschauerräume kann es erwünscht »min_t den Streuwinkel zu vergrößern* Dies kaum durch Änderung der Form des? Rillen und/oder der 5wischenlt«genden Flächim des Rippemausters.erreicht werden·

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313.

Bar LeughtJ^raftfaktor eines reflektierenden Bildschirmes wird d&dur&h bedeutend vergrößert_s daß ein Material benutzt *rird_s das eine Obsrf IHs¹He aufweist» die »it unregelmäßig auegezdehtsten und im weseiitiiehen langgestreektsn UyHpegelmäßigkeiten versehen ist» dia das Lieht mit großem Wirkungsgrad innerhalb bevorzugter Winkel» wie oben beschrieben, konsentrie&t» Ein» sölshe Vs^g^ößesnmg der Ijeashtkr.mft des auf den Bildschirm projisiert@n Bildes aueaaoaien mit der Aufschaltung des Ifeigabiiäigsiiah'tss erlaubt die Projektion von Steeh- und laufbildern b«i hallem ümgebungslieht, was bisher mit Jeder Art v©n hand-alsüblichen Bildsehis?men unmöglich war«

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Claims

ta

atentanspruehe

1) Bildschirm mit einer Oberflache, die langgestreckte Erhebungen und Vertiefungen aufweist, durch die innerhalb bestimmter Streuwinkel eine hohe Konzentration des reflektierten Lichtes bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, da3 die Erhebungen (I⁸O und Vertiefungen in ihrer Weite und Länge unregelmäßig sind und sich im wesentlichen parallel zu einer Richtung erstrecken und daß auf einem senkrecht zu dieser Richtung gemessenen Zentimeter grSßenordnungsmäßig 100 bis 1200 Erhebungen (14) vorgesehen sind.

2) Bildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unregelmäßigen Erhebungen (1<O und Vertiefungen Furchen einer Tiefe von größenordnungsmäßig 0,5 bis 5,0, vorzugsweise von 1,0 bis 1,5 Mikrometer bildene

S) Bildschirm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Oberfläche konkav um eine zur Längsrichtung der unregelmäßigen Erhebungen und Vertiefungen parallele Achse gewölbt istο

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- vs Vi

Ό Bildschinn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daft die reflektierende Oberfläche auch konkav um eine zur Längsrichtung der unregelmäßigen Erhebungen (14) und Vertiefungen senkrechte Achse gewölbt ist·

S) Bildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dafi die reflektierende Oberfläche im wesentlichen kugelförmig gewölbt ist.

8) Bildschirm nach einem der Ansprüche 3 bis S, dadurch gekennzeichnet} daß der Wölbungsradius der reflektierenden Oberfläche etwa *f, S mal größer ist als die Weite des Schirmes.

7) Bildschirm nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der unregelmäßigen Erhebungen CIf) und Vertiefungen im wesentlichen vertikal verläuft.

8) Bildschirm nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als reflektierende Oberfläche die Oberfläche einer Metallschicht (12) vorgesehen ist«

9) Bildschirm nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Netallschicht eine Aluminiumfolie (12) vorgesehen ist.

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- Vf -

StS

10) Bildschirm nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der reflektierenden Oberfläche eine Folie (12) vorgesehen ist, die auf einem Träger (11) angeordnet ist.

11) Bildschirm nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Oberfläche auf der Oberfläche (13) eines Trägers (U) angeordnet ist, die im wesentlichen parallel nebeneinander angeordnete, kontinuierliche Rillen (30) mit nach außen divergierenden Seitenflächen (S) aufweist·

12) Bildschirm nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (30) im wesentlichen einen trapezförmigen Querschnitt haben.

13) Bildschirm nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rillenteilungsmaß (P) nicht größer ist als 1/1000 der Veite des Schirmes (13).

Verfahren zur Herstellen eines Bildschirmes nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Folien im Druckspalt zweiter Druckwalzen aneinandergedrOokt und dann voneinander getrennt werden und daß dann die beim Druckwalzen aneinanderliegenden und danach die

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unregelmäßigen Erhöhungen ClO und Vertiefungen aufweisenden Flächen der Folien (12) zur Bildung der reflektierenden Oberfläche des Bildschirmes benutzt werden.

15) Verfahren nach Anspruch I¹I, dadureh gekennzeichnet, daß Folien mit mindestens je einer reflektierenden Oberfläche verwendet werden und mit den reflektierenden Oberflächen beim Druckwalzen aneinandergelegt werden·

16) Verfahren nach Anspruch IS, dadurch gekennzeichnet, daß Metallfolien, vorzugsweise Aluminiumfolien(12), verwendet werden·

17) Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Kunststoff-Folien verwendet werden, die nach dem Druckwalzen auf den die unregelmäßigen Erhöhungen und Vertiefungen aufweisenden Oberflächen zur Bildung der reflektierenden Oberflächen mit einer reflektierenden Schicht, vorzugsweise einer Metallschicht, beschichtet werden.

18) Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß Folien (12) einer Stärke von etwa 10 bis 400 Mikrometer benutzt werden.

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19) Verfahren naeh einem der Ansprache 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien (12) beim Druckwalzen im Druekspalt mit einem Druck von größenordnungsmäßig 2SO bis 5000 kg/cm aneinandergedruckt werden·

20) Verfahren nach einem der Ansprüche IH bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (12) mit ihrer beim Druckwalzen außenliegenden Oberfläche an einem Träger (11) befestigt wird.

21) Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (12) auf einer konkav gewölbten Fläche (13) des Trägers (11) befestigt wird.

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