专利名称:高效反射镜群板的制作方法
本发明属于光学投影屏幕。
通常所用屏幕基本属于漫反射型，它将投影到表面的光线以漫反射形式向周围空间散射，无论在水平方向或者垂直方向，散射角都接近180°，也就是说，空间立体散射角接近π。这样，大部分光能射向没有观众的空间被浪费掉。国内的一些玻璃微珠幕，如无锡长大厦银幕厂及江苏省沙洲县视听器材厂生产的玻璃微珠幕提高了漫反射的方向性，但反射投影光线后形成的照度场很不均匀，中间太强，四周太弱。国外类似产品也存在同样问题，如现投放市场的美国诺斯公司(Bretford/Knox Manufacturing)及西德麦伟公司(Mechanische Weberei GmbH)生产的白昼式投/放映银幕。其中西德麦伟公司生产的一种银色柱镜状银幕尽管在一定程度上改进了银幕的水平方向特性，但垂直方向特性太差。再加上仍然利用漫反射，故还有相当部分光能被浪费。
查阅国内外专利，与本发明相关者有日本“公开特许公报”昭53-31149“理想的反射镜群板”，昭53-82443“受光型显示装置用反射板”，昭59-22041“反射投影屏幕”。
本发明为最大限度地利用投影光能，并使屏幕反射光线后形成的照度场均匀，用高反射系数材料制成反射镜群板。群板由许多纵横或斜向紧密地顺序排列的小反射镜构成，小镜为凸或凹的四边形或多边形。如图1、图2，每面小反射镜称为一个小单元，小单元对角线尺寸等于前排观众至屏幕距离乘人眼分辨最小视角，小单元的大小一般为2×2mm2。小单元的表面可以把投射其上的一束平行光在予定的空间立体角内均匀地散射，其水平散射角为α，垂直散射角为β。小单元的光学表面由两条曲线确定1、水平剖线，图1中a，2、垂直剖线，图1中b。小单元剖线为园弧、抛物线或对数曲线，对数曲线的数学式为X＝-(1/k)LOg(CosKY)该式系由一微分方程解出，其中K为一常数，由设计指标确定。
这样，投影于反射镜群板的影象就被分解成许多个“象素”，而每个象素都在予定的空间立体角内均匀的反射投影光，使位于这予定的空间立体角内的观众看到一幅完整的影象。
本发明与现有技术比较，可用普通材料加工成性能理想的反射镜群板，集中光能于预定空间，提高群板上影象的亮度和对比度，一般情况下比普通屏幕可提高八倍。再加上反射镜群板有较强的方向性，因此对杂散光线有较强的抑制能力。将相同一束光垂直投射于1、白布幕，2、玻璃微珠幕，3、高效反射镜群板(手工制模拟板)，各10×10cm2大小正方形小块表面，测量三种表面反射光线能量的空间分布。水平方向特性如图3，垂直方向特性如图4。
利用这种高效反射镜群板，可以制成性能良好的放映屏幕，在保证亮度和对比度的前提下，可减小放映光源的功率，从而解决散热问题，同时可减小整机重量。如制成各种标志牌、广告板或艺术装潢，可增强效果。尤其是交通路牌等在夜间行车车灯照耀下特别醒目，效果更加明显。
反射镜群板可以用下述工艺过程完成1、根据使用条件设计好小单元水平剖线和垂直剖线;
2、根据水平剖线和加工方式制造刀具，这种刀具每次可在模坯上同时加工一行(100个或200个)小单元;
3、刀具在模坯上按垂直剖线运动加工，将模坯加工为平面压模，或园柱形滚模;
4、将塑性材料用模具平压或滚压成形;
5、表面镀铝，再加透明保护薄层，也可以镀化学性质稳定的，高反射率物质。或者将已抛光的高反射率金属箔附于成型介质上直接模压成形。
6、群板可以整体一次成型，亦可以单独加工每个小单元再组装起来。
7、两种不同特性的群板可以在一块塑性材料的正、反两面同时成型，一幕多用。
图31、白布幕特性 2、玻璃微珠幕特性3、反射镜群板(模拟板)测量特性4、反射镜群板理论特性5、三者特性比较图41、白布幕特性 2、玻璃微珠幕特性3、反射镜群板(模拟板)测量特性4、反射镜群板理论特性5、三者特性比较
权利要求
1.高效反射镜群板其特征是，由许多具有高反射率表面的凸或凹面小镜[1]，纵、横或斜向紧密地顺序排列构成反射镜群板[2]。
2.如权利要求
1中所述之反射镜群板，其小镜表面之剖线〔a〕、〔b〕为对数曲线、园弧或抛物线，可使投射于小镜的光线按预先设计的空间立体角均匀散射。
3.如权利要求
1、2所述之反射镜群板，可以整体一次成型，亦可单独加工每个小镜然后组装成一群板。
专利摘要
“高效反射镜群板”属光学投影屏幕技术。群板由无数具有特殊表面的反射镜集合而成，可将投射其上之平行光束按预定空间立体角散射，集中光能抑制杂散光线，增强群板上影象的亮度和对比度。与一般屏幕比较，亮度可提高数倍至十几倍。可用于显微投影、幻灯，电影及投影电视等，亦可用于标志牌、广告板及艺术装潢。
文档编号G03B21/60GK85105808SQ85105808
公开日1986年7月16日 申请日期1985年7月29日
发明者许矢林 申请人:许矢林导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan