r>[0042] 其中w为屏幕宽度，h为屏幕高度。小平面斜率可在由全局所需最大值和最小值界 定的斜率的近似斜率范围内，如图5所示。图5示出了投影系统的全局最小和最大斜率的示 意图。如图5所示，存在可主要由最近和最远观察位置确定的全局最大和最小斜率。图5还示 出了，照射小平面的斜率从屏幕顶部到底部可发生变化，并且所述斜率可视情况由以下因 素来确定:投影仪的位置、屏幕位置和/或观察区域，或者它们的任意组合。图5中，对于示例 屏幕系统500,顶部小平面510可具有一定斜率，以使得观众中位于底部的观察者515可接收 到从顶部小平面510反射离开的光。相似地，底部小平面520可具有一定斜率，以使得观众中 位于顶部的观察者525可接收到从底部小平面520反射离开的光。
[0043] 漫射体为了照射所有观察位置而需要的最大斜率由投影仪相对于屏幕顶部的位 置以及最近观察者的垂直和水平位置(在屏幕底部以上的高度和离屏幕的距离)确定。最小 斜率由投影仪相对于屏幕底部的位置和最极端的观察角确定。在许多情况下，这种最极端 观察角可位于放映厅的后面并在屏幕底部之上。然而，在一些场所如教室或其他演示环境 中，最极端观察角可由近距离接近屏幕的观察者确定。
[0044] 光在照射小平面和斜面(或者说封闭小平面)之间的交界处有去偏振的可能性。可 根据图6所示的制造方法制成具有有限半径的边缘。图6示出了投影屏幕表面的有限半径限 制的示意图。如图6所示，照射平面610到封闭平面620之间形成了边缘。该边缘可散射光。如 果半径小于照射光的大约波长，那么该边缘可散射光。可将这种散射光假定为近似去偏振 的，并且可照射观察区和相邻小平面。照射相邻小平面的这部分光可很大程度地反射到观 察区。如果半径显著大于光的波长，那么这种反射可在很大程度上保持偏振，但可将大量光 导向相邻小平面，在相邻小平面上，这些光（具有错误的偏振特性)可在被主要导向观众区 之前受到第二次反射。因此，最小化半径是优选方案，因为散射光中仅有一半会去偏振，并 且这些光通常仅来自表面上小得多的区域。从F(a M)向fr的过渡可能需要有限半径rmin，因为 从该边缘区域反射的光线可遇到下一处隆起，造成第二次反射。对于极小的r min，该边缘可 散射。
[0045] 在这两种情况下，可通过涂黑该小平面和斜面之间的边缘来减小偏振光的强度。 对于较大的小平面，这项工作可通过直接将黑墨喷墨印刷到边缘上来完成。对于较小的小 平面，采用凹版印刷工艺可更便于涂覆油墨:边缘表示表面上的最高点，所以这些部位可接 触油辊，同时防止小平面的照射表面与油辊接触。
[0046]可使用辊对辊(R2R)涂布法，该方法可允许构造最多至约一米半的屏幕。为了制作 比这大得多的屏幕，或者使用更窄的R2R幅材，可将基板接合在一起。对于近距（小于约 1.5m)或非常明亮(大于约10fL)的观察条件，接缝间隙的宽度可小于三十微米，并且在一些 情况下小于十微米。这种接缝可使用精确激光切割，并仔细对齐。然而，如果接缝位于照射 小平面以内，那么其表观宽度可能被放大。因而，应注意使接缝位于暗斜面或者说封闭斜 面，如图7所示。图7示出了接合投影屏幕的示意图。当接合完成后，接缝实际上是不可见的。 如图7所示，接缝710落在封闭小平面720上，而未在照射小平面715上。
[0047]如本文可能所用，术语"基本上"和"大约"为其相应的术语和/或术语之间的相关 性提供了行业可接受的容差。此类行业可接受的容差在〇%至10%的范围内，并且对应于但 不限于分量值、角度等等。各项之间的此类相关性在大约〇%至10%的范围内。
[0048]虽然上文描述了根据本文所揭示的原理的多个实施例，但应当理解，它们仅以举 例的方式示出，而并非限制。因此，本发明的广度和范围不应受到上述示例性实施例中的任 何实施例的限制，而应仅根据产生于本发明的任何权利要求及其等同物来限定。另外，所描 述的实施例中提供了上述优点和结构特征，但不应将此类公开的权利要求的应用限于实现 任何或全部上述优点的过程和结构。
[0049]另外，本文的章节标题是为了符合37 CFR 1.77下的建议或者提供组织线索。这些 标题不应限制或表征可产生于本发明的任何权利要求中所列出的发明。具体来说并且以举 例的方式，虽然标题是指"技术领域"，但权利要求书不应受到在该标题下选择用于描述所 谓的领域的语言的限制。另外，"【背景技术】"中对技术的描述不应被理解为承认某些技术对 本公开中的任何发明而言是现有技术。"
【发明内容】
"也并非要被视为是对发布的权利要求书 中所述发明的表征。此外，本发明中对单数形式的"发明"的任何引用不应用于辩称在本发 明中仅有单一新颖点。可以根据产生于本公开的多项权利要求来提出多个发明，并且此类 权利要求因此限定由其保护的发明和它们的等同物。在所有情况下，应根据本公开基于权 利要求书本身来考虑其范围，而不应受本文给出的标题的约束。
【主权项】
1 · 一种定向偏振保持屏蒂，包括： 基板；以及 设置在所述基板上的周期性漫射体结构，所述周期性结构包括： 多个照射小平面和多个封闭小平面，其中所述照射小平面和所述封闭小平面分别彼此 连接和交替，另外，其中所述照射小平面基本上将光导向预定区域。2. 根据权利要求1所述的定向偏振保持屏幕，其中所述周期性漫射体结构还允许入射 光发生局部镜面反射。3. 根据权利要求1所述的定向偏振保持屏幕，其中所述多个封闭小平面基本上隐藏于 投影仪的照射下。4. 根据权利要求1所述的定向偏振保持屏幕，其中所述多个照射小平面还包括小于照 射波长的结构特征。5. 根据权利要求1所述的定向偏振保持屏幕，其中所述多个照射小平面小于所述基板 上的可分辨区域。6. 根据权利要求1所述的定向偏振保持屏幕，其中所述照射小平面小于约600微米。7. 根据权利要求1所述的定向偏振保持屏幕，其中所述照射小平面小于投影仪的像素 尺寸。8. 根据权利要求1所述的定向偏振保持屏幕，其中所述多个照射小平面和所述多个封 闭小平面包括连续水平小平面。9. 根据权利要求1所述的定向偏振保持屏幕，其中所述多个照射小平面具有可变斜率。10. 根据权利要求9所述的定向偏振保持屏幕，其中所述多个照射小平面的所述可变斜 率垂直变化。11. 根据权利要求9所述的定向偏振保持屏幕，其中所述多个照射小平面的所述斜率近 似于椭圆曲面。12. 根据权利要求1所述的定向偏振保持屏幕，其中所述多个照射和所述多个封闭小平 面涂有工程偏振保持颜料。13. -种引导投影光的方法，所述方法包括： 使投影光能够经设置在投影屏幕上的多个照射小平面反射；以及 基本防止投影光经设置在所述投影屏幕上的多个封闭小平面反射，其中所述照射和封 闭小平面分别彼此连接和交替。14. 根据权利要求13所述的引导投影光的方法，还包括主要由所述照射小平面的所述 斜率确定偏角。15. 根据权利要求13所述的引导投影光的方法，还包括使环境光能够偏离预定区域。16. 根据权利要求14所述的引导投影光的方法，其中使投影光能够经设置在投影屏幕 上的多个照射小平面反射还包括:使所述投影光被导向预定区域。17. 根据权利要求16所述的引导投影光的方法，还包括使入射光发生局部镜面反射。18. 根据权利要求13所述的引导投影光的方法，其中所述多个照射小平面和所述多个 封闭小平面包括连续水平小平面。19. 根据权利要求13所述的引导投影光的方法，还包括改变所述照射小平面的所述斜 率。20. 根据权利要求19所述的引导投影光的方法，其中所述多个照射小平面的所述斜率 垂直地改变。21. 根据权利要求13所述的引导投影光的方法，还包括使所述多个照射小平面的所述 斜率近似于椭圆曲面。22. 根据权利要求13所述的引导投影光的方法，还包括用工程偏振保持颜料涂覆所述 多个照射小平面和所述多个封闭小平面。
【专利摘要】本发明提供了一种定向偏振保持前投屏幕，所述定向偏振保持前投屏幕可优选地使用工程表面制作。不同于统计表面，工程表面可形成局部镜面反射，而体积散射很少乃至没有，同时基本上消除了小于照射波长的结构特征，并因此基本消除了真正的去偏振。全部或者大多数有助于所述斜率概率密度的轮廓可经工程设计实现所需的宏观增益分布。所述屏幕可利用局部镜面反射来漫射光，其中引入的所述屏幕的所述增益分布的偏角可由所述斜坡的所述斜率确定，并且具有可基本上在投影仪照射下隐藏的复位。
【IPC分类】G03B21/56, H04N5/74
【公开号】CN105579904
【申请号】CN201480047281
【发明人】D·A·科尔曼, G·D·夏普
【申请人】瑞尔D股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年6月30日
【公告号】EP3014356A1, US20150002931, WO2014210594A1