投影屏幕的制作方法

文档序号:14623548发布日期:2018-06-08 04:09阅读:280来源:国知局

本发明涉及投影屏幕。具体地,但不限制地,本公开涉及使激光投影系统中的激光散斑最小化的前投影屏幕。



背景技术:

激光投影系统提供了比传统的基于灯具的系统显著的优势。例如,与传统的氙灯投影仪相比,激光投影仪以更好的对比度、色域、均匀度和亮度将视频和静止图像显示在投影屏幕上。以这种方式,为电影观众提供增强的视觉体验。然而,前投影激光系统面临的一个问题是,在观看者观察到的图像中形成激光散斑。激光散斑是激光的高的空间和时间相干的结果,并且由于从投影屏幕反射的相干激光的干涉而发生。对于观看前投影屏幕的观看者,结果是包括称为散斑图案的光的明亮和黑暗区域的颗粒图像。明亮区域通常对应于反射光线相长干涉的区域,而黑暗区域通常对应于反射光线相消干涉的区域。这种散斑图案根据观看者和投影屏幕之间的视角而变化,并且散斑图案的存在会给图像增加不期望的噪声。

散斑的级别可以由散斑对比度来量化。大多数减少散斑对比度的方法是基于生成不同的散斑图案的,以使得不同的散斑图案在观看者的眼睛中达到平均。不同的散斑图案可以通过改变光照激光光束的光照角度、偏振和波长来产生。



技术实现要素:

本发明的方面和特征在权利要求中阐述。

附图说明

现在将结合附图描述本发明的示例,其中:

图1在侧视图中示出了前投影系统的示例;

图2示出了根据本发明的前投影屏幕的横截面图;

图3示出了图2的投影屏幕的一方面,其中入射光可以经由各种不同的路径在投影屏幕内传播;

图4示出了图2的投影屏幕的进一步的方面,其中入射光可以经由各种不同的路径在投影屏幕内传播;

图5示出了图2的投影屏幕的进一步的方面,其中入射光可以经由各种不同的路径在投影屏幕内传播;

图6示出了根据本发明的前投影屏幕的横截面图,其包括聚合物层、结合到聚合物层中的多个漫射粒子以及第一后反射层;以及

图7示出了根据本发明的前投影屏幕的横截面图,其包括聚合物层、结合到聚合物层中的多个漫射粒子和反射粒子以及第一后反射层;

图8示出了根据本发明的前投影屏幕的横截面图,其包括聚合物层和第一后反射层。

具体实施方式

如本领域已知的,干涉效应(例如激光散斑)是光波在空间中的不同点(空间相干)和不同时刻(时间相干)之间的相干的表现。与时间相干相关联的是相干时间,该相干时间是波之间的时间延迟,在该时间延迟上,波的性质的相关性被保持,并且可以看到干涉效应。在较长的延迟时间处,光的性质变得不相关。与相干时间有关、通过光速的,是相干长度;相干长度是一距离,在该距离上相关性得以保持。也就是说,例如,对于两束光束,是路径长度差异,在该路径长度差异上光能够呈现干涉效应,例如散斑。

本发明目的在于提供前投影屏幕,其布置为:随着来自投影仪的光穿过投影屏幕传播,通过对光进行漫射,减少激光散斑对比度。通过在投影屏幕内、特别是投影屏幕的聚合物层的多重散射来漫射光,增加了投影屏幕内的光的路径长度范围或等效时间延迟。如果使得朝向观看者传播的光的路径长度的分布大于光的相干长度,则可以减小散斑效应。以这种方式,发明人提供了前投影屏幕,以增加屏幕中的光的相互作用长度,并且由此减少激光散斑效应。

为了说明的简便性和清晰性,附图标记可以在附图中重复以指示对应的或类似的元件。

图1示出了前投影系统100的示例。该系统包括投影仪110,例如发射可见光的激光投影仪,以及前投影屏幕120。投影仪被布置为将代表图像的光130投影到投影屏幕上。在操作期间,来自投影仪的传入光130入射到前投影屏幕上,并朝向观看者180反射140。观看者180位于投影屏幕120的前方并接收来自投影仪屏幕的反射光140以观看图像。

为了解释的清楚性,沿向前方向行进的光(例如图3中的光线310a和310b)被定义为大致从投影仪前进到投影屏幕上的光。沿向后方向行进的光(例如,光线(310c、315e、315f、320c、410c、415c、415d、415e、415f、510c、510d-f、510j-k、510l-m和510o))被定义为大致朝向观看者前进的光。

图2展示了多层前投影屏幕230的横截面。投影屏幕包括聚合物层250,并且优选地,包括第一后反射层280。

可选地,前投影屏幕的聚合物层还可以包括结合在聚合物层中的多个漫射粒子。另外地或替代性地,聚合物层还可以包括结合到聚合物层中的多个反射粒子。

进一步可选地或替代性地,投影屏幕可以包括布置在聚合物层的前侧上的表面漫射层,该表面漫射层面向由投影仪生成的、即将到来的入射光。

另外或替代性地,前投影屏幕可以包括布置在第一后反射层的顶部上的第二后反射层。

聚合物层、漫射粒子、反射粒子、第一和第二后反射层以及表面漫射层各自被布置为:增加来自投影仪的光与投影屏幕的相互作用长度。以这种方式,这些组件中的每一个提供去散斑效应和/或有助于去散斑机制。如下所述,这些组件中的任何一个可以一起工作,以增强它们各自提供的去散斑效应和/或增强去散斑机制。也就是说,这些组件中的每一个可以组合工作,以增加入射光线在投影屏幕内可以采取的路径长度的范围。以这种方式,这些组件中的每一个可以组合工作,以增加入射光与投影屏幕的相互作用长度,使得该相互作用长度比它们单独的相互作用长度更大。替代性地,可以采用机制中的任何一个或机制的子集以实现该效果。

有利地,还提供了一种布置,其不需要背衬底,例如白色PVC背衬底。这与其中在白色PVC背衬底(例如120b)上形成薄的前反射层(例如120a)的传统投影屏幕相反。在这样的布置中,白色PVC背衬底用作为将投影屏幕安装到电影院中的钢框架上的结构。本发明的投影屏幕布置不需要背衬底。以这些方式,投影屏幕的所有部分都有助于提高光学性能,并且聚合物层提供了用于将屏幕安装到钢框架上的结构完整性,同时还有助于减少散斑。

聚合物层

在示例中,聚合物层包括漫射粒子270,该漫射粒子270结合在聚合物层250中并由聚合物层250保持在适当位置。漫射粒子270分布在整个聚合物层250中,并且可选地,均匀地分布。在示例中,聚合物层和漫射粒子一起形成体积漫射器(volume diffuser)。

在操作期间,穿过聚合物层的入射光(例如光线310b、315b、320b)可入射到嵌入在聚合物层250内的一个或多个漫射粒子(例如光线315b)上。漫射粒子上的至少一部分入射光将被漫射地透射和/或漫散地散射,并因此在一系列方向上重定向(例如光线310d、310e、315c和315d)。以这种方式,并且由于漫射粒子提供的体积漫射,聚合物层内的光路径长度有利地增加。此外,并且有利地,光可以以不同角度从屏幕出射。

在进一步的示例中,可能地,除了漫射粒子270,聚合物层250还可以包括反射粒子260,该反射粒子260结合在聚合物层250中并由聚合物层250保持在适当的位置。反射粒子260分布在整个聚合物层250中,并且可选地,均匀地分布和/或部分的随机倾斜。穿过聚合物层250的光可入射到一个或多个反射粒子上并被其反射(例如光线320b、410b、510b、510d和510k)。

在示例中,来自反射粒子的反射光可入射到一个或多个其他反射粒子和/或一个或多个漫射粒子上(例如光线410c、415d、510c和510d)。以这种方式,穿过聚合物层传播的光可以被多次反射和漫射,以有利地增加聚合物层内的光路径长度(例如光线路径510a-o)。也就是说,由于在聚合物层内结合了一个或多个反射粒子和/或漫射粒子,穿过聚合物层的光路径可能会被扭曲。

这样,将反射粒子与漫射粒子270结合在聚合物层内,进一步增加了由穿过聚合物层250的入射光线所采取的路径长度。也就是说,与没有漫射和/或反射粒子260的聚合物层250相比,通过使用反射和漫射粒子270多次反射和漫射光线,增强了光线与投影屏幕的相互作用长度。

聚合物层250可以是具有10至60份增塑剂的透明压延PVC聚合物。透明聚合物意味着它不含染料或颜料。增塑剂有利地使得屏幕具有柔性,并且可以具有与PVC不同的折射率,以进一步扭曲光路。在制造期间,透明的PVC聚合物层250制成具有柔性和弹性延伸的衬底,使得例如其可以平坦地延伸到电影院的框架上以形成电影屏幕。

漫射粒子270和/或反射粒子可以在聚合物层250的压延期间结合到聚合物层250中。例如,在配方混合期间,漫射粒子270和/或反射粒子260可以悬浮在聚合物层250中。

在压延延伸并挤出聚合物的过程中,人们发现,漫射粒子和/或反射粒子倾向于通常将其自身定向到流动平面中。以这种方式,漫射粒子和/或反射粒子变得均匀地分布在聚合物层内。此外,反射粒子通常会变得以其反射表面平行于聚合物表面的方式倾斜或甚至定向。相应地,压延过程提供了对漫射和反射粒子的分布和定向的控制。

在示例中,聚合物层的厚度是0.05mm至3.00mm,其具有或不具有反射和/或漫射粒子。

漫射粒子270可以由以下形成:硫酸钡;三氧化锑;三水合铝;二氧化钛;碳酸钙;和/或碳酸镁。

反射粒子260可以由珠光片形成。有利地,珠光片在反射时对光去偏振,从而产生偏振多样性以进一步减少散斑。另外地,因为珠光片具有部分不透明性,所以它们将透射一部分入射光。这是有利的,因为透射光可以随后与其他漫射和/或反射粒子260相互作用以进一步减少散斑。

另外地或可选地,反射粒子260可以包括铝片。铝薄片保持光偏振,并将用于依赖左右眼之间的偏振分离的3D系统。作为进一步的可能性,可以用二氧化硅(SiO2)或氟化镁(MgF2)涂覆铝薄片,以有利地减少氧化并用作阻燃层。铝片的防氧化是必要的,以防止在存在水的情况下产生氢气。

优选地,反射和漫射粒子包括相对于聚合物层250重量的0%至10%的组合重量百分比。

在示例中,漫射粒子的直径在100纳米至1000纳米之间。在示例中,反射粒子的直径在10纳米至100纳米之间。

作为一种可能性,聚合物层250由这样的材料形成:因来自散射中心的漫射散射,该材料具有固有的体积漫射特性;该散射中心例如由聚合物层、空隙或其他自然不均匀性的材料构成。这种漫射散射也将会漫射光,并且,相应地,穿过聚合物传播的光也可以通过聚合物材料内存在的一个或多个散射中心而漫射。在现有技术中,这些聚合物被称为体积漫射器。如果一个或多个漫射粒子被添加到体积漫射聚合物中,则穿过体积漫射聚合物传播的光可以被漫射粒子进一步漫射。

在示例中,聚合物层250可以呈现双折射性质。对于其中例如在3D投影系统中需要维持投影屏幕处的入射光的偏振的应用,非双折射材料是优选的。

对于上述示例另外地或替代性地,反射和/或漫射粒子270可以被具有反射和漫射性质的粒子代替。换句话说,它们可以被这样的粒子所替代:反射一部分入射光,并漫射地透射和/或漫散地散射一部分入射光。

作为一种可能性,为了进一步减少散斑,穿过聚合物层250的入射光的光路可以通过例如使用较厚的聚合物层250而延伸。然而,有利地,利用本文公开的示例,漫射和反射粒子通过对穿过聚合物层的光进行多次漫射和/或反射,延长了穿过聚合物层的入射光的光路。以这种方式,投影屏幕可以做得更薄。更薄的屏幕更轻、可折叠,并且更容易制作。此外,更薄的屏幕需要更少的材料,并因此具有更小的材料开销。

第一后反射层

作为一种可能性,第一后反射层280布置在聚合物层250的背侧250b上,与前侧250a相对。第一后反射层280可以以小于100%的反射率部分反射,或者在其他示例中100%反射。第一后反射层280也被称为第一后反射器。

在操作期间,透射穿过聚合物层250的光将入射到第一后反射层上。第一后反射层将会以反向方向将该入射光的至少一部分反射回去、穿过聚合物层(例如315e、315f、510k)。以这种方式,后反射层上的入射光的一部分还将穿过聚合物层至少一次。

沿向后方向穿过聚合物层传播的光(例如410c、415d、510c、510j)可以再次入射到一个或多个漫射粒子上(310c),并且有利地被进一步漫射(310d、310e)。另外地或替代性地,沿向后方向穿过聚合物层传播的光可能再次入射到一个或多个反射粒子上,并且有利地被多次反射。以这种方式,穿过聚合物层向后传播的光可以被多次反射和漫射,以有利地进一步增加聚合物层内的光的路径长度。

来自反射层的反射与来自聚合物层中的漫射和/或反射粒子的漫射和反射相结合,决定了屏幕的整体增益。屏幕增益是本领域中已知的测量值,是正常入射在屏幕上的投射白光光束产生的亮度与正常入射在具有朗伯反射率的单位增益参考标准屏幕上的同一束光所产生的亮度的比率。来自表面的反射在与表面的法线成5°的水平角度处测量(参见例如英国标准5550-7.2.5:1980)。因此,来自后反射器的向后传播的光(例如光线路径510a-o)可以有助于增加投影屏幕的屏幕增益值。

因此,在示例中,经由聚合物层中的一个或多个反射粒子、在聚合物层中的一个或多个漫射粒子270以及第一后反射器的布置,投影屏幕上的入射光在到观看者的途中时被多次漫射和反射。以这种方式,投影屏幕内的光的路径长度被有利地增加以减少散斑。

在投影屏幕的制造期间,第一后反射层280可以被喷涂到聚合物层250的背侧上,并随后固化。

作为一种可能性,第一后反射层280可以包括具有与聚合物层250不同的折射率的透明聚合物树脂。另外地或替代性地,第一后反射层280可以包括反射粒子,例如珠光片和/或铝片。作为一种进一步的可能性,第一后反射层280可以是PVC层叠体,该PVC层叠体结合了在压延期间热粘合到聚合物层250的珠光片。

可选地,第一后反射层可以是15微米到40微米厚,其具有或不具有反射粒子。

作为一种进一步的可能性,第一后反射层280可以被布置成通过降低其表面粗糙度而提供比漫射反射更大的镜面反射率。

第二后反射层

在示例中,第二后反射层290被布置在第一后反射层280的顶部上,并且可以是100%反射的,或者至少比第一后反射层280更具反射性。

在操作期间,第二后反射层在向后方向上反射入射光。也就是说,例如,第二后反射层将已透过第一后反射层的任何光反射回去、穿过第一后反射层和聚合物层。

来自沿向后方向穿过聚合物层的第二后反射层的反射光(例如510h、415c)也可以由一个或多个漫射粒子270漫射(例如510j),和/或由一个后多个反射粒子反射。以这种方式,向前传播的光可以被有利地重新引导回去、穿过聚合物层,以被多次反射和漫射(例如光线路径510a-o)。此外,通过将光反射回去,穿过投影屏幕背部的光损失被最小化,并且增加了屏幕增益。

在制造期间,第二后反射层290可以涂覆在第一后反射层280上。作为一种可能性,第二后反射层290可以是结合反射粒子(例如二氧化钛)的喷涂透明聚合物树脂。在重量百分比大于0.5%的情况下,二氧化钛增强了第二后反射层的反射性能。例如,已发现在第二后反射层中结合0.5%的二氧化钛会增加总反射率,测量为全积分散射(Total Integrated Scatter)。替代性地,第二后反射层290可以是包含白色填充物的喷涂聚合物树脂。

可选地,第二后反射层可以是15微米到40微米厚。

作为一种进一步的可能性,第二后反射层280可以被布置成提供比镜面反射更大的漫射反射率。

在其中第一后反射层被布置为提供镜面反射率并且第二后反射层被布置为提供漫射反射率的示例中,投影屏幕的屏幕增益值可以通过改变第一后反射层的反射率来调整。

例如,通过减小第一后反射层的反射率,更多光将到达第二后反射层并被漫散地反射。相应地,从后反射器反射并随后从投影屏幕出射的光将更加漫射。更大的漫射导致更低的屏幕增益,但减少了散斑。

相反地,通过增加第一后反射层的反射率,更少的光将到达第二后反射层并被漫散地反射。相应地,从后反射器反射并随后从投影屏幕出射的光将更少漫射。更少的漫射导致更高的屏幕增益,但增高了散斑。

以这种方式,第一和第二后反射层的组合提供了对由投影屏幕呈现的屏幕增益和散斑程度的控制。相应地,投影屏幕可以布置成提供屏幕增益和散斑之间的最佳平衡。

相似地,通过改变由第一后反射层提供的镜面反射率的程度和/或由第二后反射层提供的漫射反射率的程度,可以调整投影屏幕的屏幕增益值。也就是说,通过增加由第一后反射层提供的镜面反射率的程度,从后反射器反射、并且随后从投影屏幕出射的光将较少地漫射。相反,通过增加由第二后反射层提供的漫射反射率的程度,从后反射器反射、并且随后从投影屏幕出射的光将增加漫射。以这种方式,第一和第二后反射层的组合提供了对由投影屏幕呈现的屏幕增益和散斑程度的进一步控制。

相应地,通过控制由第一和/或第二后反射层提供的漫射反射和/或镜面反射的反射率和程度,投影屏幕可以被布置成提供屏幕增益和散斑之间的最佳平衡。

后反射层可以布置成通过例如增加面向入射光的表面的粗糙度,来提供比镜面反射率更大的漫射反射率。相反地,通过使面向入射光的表面平滑,可以增加镜面反射率的程度。

表面漫射层

如图2所示,投影屏幕还可以包括表面漫射层240,该表面漫射层240包括布置在聚合物层250的顶部上的纹理化表面。

入射在表面漫射层上的光(例如310a、315a、320a、410a、415a和510a)经历表面漫射,并且可以被漫射反射(例如320d)和/或漫射透射(例如310b、315b、320b、320e、410b、415b、415g、510b、510p)。也就是说,例如,从投影仪产生的入射光的一部分可以朝观看者漫射地反射(320d),并且一部分可以漫射透射穿过表面漫射层240,并入射到下面的聚合物层的前侧(例如310b、315b、320b、410b、415b和510b)。

此外,沿向后方向行进的、由一个或多个反射粒子反射的一部分光,可以漫射地透射穿过表面漫射层240并朝向观看者(例如320e)。类似地,沿向后方向行进的、由第一和/或第二后反射层290反射的一部分光可以漫射地透射穿过表面漫射层240并朝向观看者(例如510p)。此外,沿向后方向行进的、由一个或多个漫射粒子漫射的一部分光可以漫射地透射穿过表面漫射层240并朝向观看者(例如415g)。

优选地,表面漫射层240可以被压印在聚合物层250的前侧表面上,或者通过使聚合物层250的前侧表面粗糙化而形成。

在压延聚合物薄膜期间,压印的表面漫射层240可以形成在聚合物层250上。例如,压印辊可将精细的不光滑的饰面或相当精细的纹理化饰面压印到聚合物薄膜的表面上,同时聚合物薄膜从最终的压延机树脂中变热。

在另外的示例中,表面漫射层240可以是施加到聚合物层250的前侧表面的涂层。

在上述示例中,表面漫射层240的表面光泽度优选地小于5%。也可以使用更高光泽度的表面,然而,需要达到平衡,因为例如如果表面做成太光泽,那么表面会提供更多的镜面反射。增加的镜面反射可能会导致不期望的“热点”。发明人已经发现,5%的光泽度水平对于减少散斑和减少热点是最佳的。

从前述可以理解,提供了一种布置,其中聚合物层上的入射光是以下中的任何一个或多个:从投影仪生成的、首次入射到聚合物层上的光(例如320b、315b、310b、410b、415b和510b);来自任何一个或多个漫射粒子的漫射光(例如315c、315d、310d、310e、415e、415f);和/或来自第一和/或第二后反射层的反射光(例如315e、315f、310c、415c、510j、510k、510o)。

还提供了一种布置,其中在漫射粒子上的入射光是穿过聚合物层250传播的任何光。例如,在漫射粒子上的入射光可以是以下中的任何一个或多个:来自一个或多个其他漫射粒子的漫射光、来自一个或多个反射粒子的反射光(例如410c、415d、510c、510g、710d’),和/或来自第一和/或第二后反射层的反射光(例如310c、415c、510j、610e’、710e’)。

还提供了一种布置,其中在反射粒子上的入射光是穿过聚合物层250传播的任何光。例如,反射粒子上的入射光可以是以下中的任何一个或多个:来自一个或多个漫射粒子的漫射光(例如710d、710g’);来自一个或多个其他反射粒子的反射光,和/或来自第一和/或第二后反射层的反射光(例如415c、510k)。

此外,还提供了一种布置,其中在第一反射层上的入射光是任何透射穿过聚合物层250的光。例如,第一反射层上的入射光可以是以下中的任何一个或多个:来自一个或多个漫射粒子的漫射光(例如315c、315d、510i、610d、610e、710e);来自一个或多个反射粒子的反射光(例如510n),和/或来自第二后反射层的反射光(例如310c、415c、510j)。

还提供了一种布置:其中在表面漫射层上的入射光是以下中的任何一个或多个:从投影仪生成的、首次入射到漫射表面的光(例如310a、315a、320a、410a、415a、510a);沿向后方向穿过聚合物层250透射的光;来自一个或多个漫射粒子的漫射光(例如310d-e、415e-f、510l-m、510e-f);来自一个或多个反射粒子的反射光(例如320c),和/或来自第一和/或第二后反射层的反射光(例如315e、315f、510o)。

在示例中,根据本发明的用于制造投影屏幕的方法包括压延步骤、穿孔步骤、接缝步骤、边缘精整步骤和涂覆步骤。

压延步骤包括聚合物配方被混合然后被挤压和研磨的过程。精确的混合过程需要详细的温度曲线增加,以确保聚合物和增塑剂、以及漫射粒子和/或反射粒子(如果存在)在进入压延机之前被彻底混合。压延机包括四个大圆柱滚筒,圆柱滚筒利用热量和压力来制造具有精确厚度、表面均匀性和配方粒子定向的薄膜。在离开压延机时,薄膜可以可选地用指定的表面化的滚筒压印,该表面滚筒永久压印薄膜,确保表面均匀性和精细的纹理化前表面光洁度。

穿孔步骤包括:将聚合物薄膜修剪成所需的尺寸,并使其穿过穿孔机以利用具有特定间距和孔尺寸的预定图案的孔对聚合物薄膜穿孔。穿孔允许从放置在成品屏幕后面的扬声器发出的声音穿过这些孔,从而减少在没有穿孔的薄膜时会发生的声音衰减。

接缝步骤包括:使用射频焊接将多个聚合物膜接合在一起,以形成更大尺寸的屏幕。

边缘精整步骤包括:将焊接的屏幕切割成期望的尺寸,并且以约150mm的间距RF焊接边界,该边界具有带有塑料孔眼的三层聚合物膜。

涂覆步骤可以包括:一个或多个反射层以及可选地表面漫射层的施用。反射层的施用包括:将边缘精整的屏幕伸展到环境可控的喷涂房内的框架上。在X、Y和Z轴上控制运动的机器人被用于施用均匀的涂层作为第一后反射层,该第一反应层可以结合珠光片或铝片。涂层被施用到聚合物层的后部。可选地,机器人还可以将第二后反射层施用到第一后反射层上。

可选地,机器人还可以在边缘精整的屏幕的聚合物层的前侧上喷涂均匀的漫射层。

图6展示了根据本发明的前投影屏幕的横截面图。投影屏幕包括:聚合物层250,其包括前侧,该前侧面向生成自投影仪的传入入射光;多个漫射粒子270,其结合到聚合物层中;以及第一后反射层280,其布置在与前侧相对的聚合物层的背侧。

传入光线610a可以从激光投影仪生成。传入光线610a的一部分从聚合物层250反射,以形成反射光线610b。传入光线610a的剩余部分透射到聚合物层250中,以形成透射光线610c。透射穿过聚合物层的光可能入射在一个或多个漫射粒子上,并且由一个或多个漫射粒子漫散地透射,和/或漫散地散射。

在这个示例中,透射光线610c入射到漫射粒子270a上,并且被漫射粒子270a漫射地透射,以形成漫射地透射的光610d和610e。漫射地透射的光610d和610e可以入射到第一后反射层280上,并且部分地被第一后反射层280反射,以分别形成反射光610d'和610e'。

当穿过聚合物层传播时,来自第一后反射器的反射光可以入射到一个或多个漫射粒子上并且被一个或多个漫射粒子漫散地透射和/或漫散地散射。在这个示例中,反射光610e’入射到漫射粒子270b上,并且被漫射粒子270b漫射地透射,以形成漫射地透射的光610f’和610g’。光610d’、610f'和610g'的一部分透射出聚合物层并朝向观看者,分别作为光610h’、610i'和610j’。由于投影屏幕中的路径长度差异,光610h'、610i'和610j'之间的相位延迟是不同的。

图7展示了图6的前投影屏幕的横截面图,其进一步包括结合到聚合物层中的反射粒子260。

在操作期间,传入光线710a可以从激光投影仪生成。传入光线710a的一部分从聚合物层250反射,以形成反射光线710b。传入光线710a的剩余部分透射到聚合物层250中,以形成透射光线710c。透射穿过聚合物层的光可能入射在一个或多个漫射粒子上,并且由一个或多个漫射粒子漫散地透射,和/或漫散地散射。此外,透射穿过聚合物层的光可能入射在一个或多个反射粒子上,并且被一个或多个反射粒子反射。

在这个示例中,透射光线710c入射到漫射粒子270a上,并且被漫射粒子270a漫射地透射,以形成漫射地透射的光710d和710e。漫射地透射的光710d入射到反射粒子260a上,并部分地被反射粒子260a反射,以形成反射光710d'。漫射地透射的光710e入射到第一后反射层280上,并部分地被第一后反射层280反射,以形成反射光710e'。

当穿过聚合物层传播时,以向前或向后方向行进的光可以入射到一个或多个漫射粒子上并且被一个或多个漫射粒子漫散地透射和/或漫散地散射。类似地,当穿过聚合物层传播时,以向前或向后方向行进的光可以入射到一个或多个反射粒子上并且被一个或多个反射粒子反射。

在这个示例中,透射光710d’入射到漫射粒子270b上,并且被漫射粒子270b漫射地透射,以形成漫射地透射的光710f’和710g’。反射光710e’入射到漫射粒子270c上,并且被漫射粒子270c漫射地透射,以形成漫射地透射的光710h’和710i’。漫射地透射的光710g’入射到反射粒子260b上,并部分地被反射粒子260b反射,以形成反射光710j'。

光710f’、710g’、710h'和710j'的一部分透射出聚合物层并朝向观看者。由于投影屏幕中它们各自的路径长度的差异,光710f’、710g’、710h’和710j’之间的相位延迟是不同的。

根据本发明,图6和图7的前投影屏幕还可以包括表面漫射层和/或第二后反射层。表面漫射层可以布置在聚合物层的前侧,并且第二后反射层可以布置在第一后反射层的顶部。在该示例中,根据本发明,入射在表面漫射层上的光可以被反射和/或漫射。此外,根据本发明,入射在第二后反射层上的光可以被反射。

图7的投影屏幕的示例还包括图2至图5示出的表面漫射层和第二后反射层。

图8展示了图6的前投影屏幕的横截面图,其不具有结合到聚合物层中的漫射粒子,并且其中聚合物层850由固有地体积漫射的聚合物形成。在该布置中,聚合物层被布置为:经由来自体积漫射聚合物850中的散射中心870的漫射散射,来漫射入射光。散射中心的示例包括聚合物层、空隙和其他自然不均匀性的构成材料。

传入光线810a可以从激光投影仪生成。传入光线810a的一部分从聚合物层850反射,以形成反射光线810b。传入光线810a的剩余部分透射到聚合物层850中,以形成透射光线810c。穿过聚合物层透射的光可能入射在一个或多个散射中心上,并且由一个或多个散射中心漫散地散射。

在这个示例中,透射光线810c入射到散射中心870a上,并且被散射中心870a漫射地散射,以形成漫射地散射的光810d和810e。漫射地散射的光810d和810e可以入射到第一后反射层280上,并且部分地被第一后反射层280反射,以分别形成反射光810d'和810e'。

当穿过聚合物层传播时,来自第一后反射器的反射光可以入射到一个或多个散射中心上并由一个或多个散射中心漫散地散射。在这个示例中,透射光810d’入射到漫射粒子870b上,并且被漫射粒子870b漫射地散射,以形成漫射地散射的光810f’和810g’。光810d’、810f'和810g'的一部分透射出聚合物层并朝向观看者,分别作为光810h’、810i'和810j’。由于投影屏幕中的路径长度差异,光810h'、810i'和810j'之间的相位延迟是不同的。

作为一种可能性,一个或多个漫射粒子可以被结合到图8的体积漫射聚合物层850中。在该示例中,根据本发明,传播穿过体积漫射聚合物层的光可以通过一个或多个漫射粒子被进一步漫射。

作为一种进一步的可能性,一个或多个反射粒子可以被结合到图8的体积漫射聚合物层850中。在该示例中,根据本发明,穿过体积漫射聚合物层传播的光可以通过一个或多个反射粒子被进一步反射。

作为一种进一步的可能性,根据本发明,图8的体积漫射聚合物层还可以包括表面漫射层和/或第二后反射层。表面漫射层可以布置在聚合物层的前侧,并且第二后反射层可以布置在第一后反射层的顶部。在该示例中,根据本发明,入射在表面漫射层上的光可以被反射和/或漫射。此外,根据本发明,入射在第二后反射层上的光可以被反射。

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