[发明专利]环境光吸收屏幕

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是于2006年7月31日提交的美国专利申请NO. 11/496,774的部分继续申请，并主张于2006年3月20日提交的美国 临时申请No.60/784,125的优先权，这两个专利申请引用结合于此。

背景技术

投影在正投影屏幕和背投影屏幕上的图像的对比率由于观看环境 中存在的环境光而显著减小。也就是说，使用者感觉的屏幕上的最暗 水平受到从屏幕射向使用者的环境光的数量的影响。屏幕上的最亮水 平是由投影仪的功率决定。对比率是最亮水平除以最暗水平。例如， 在电影院中，当室内灯打开时，屏幕呈现白色或银色且这是观察者可 得到的最暗图像水平。这种效应导致放映之前的广告看上去是褪色的。 然而，在电影开始之前，光相应地调暗或关闭且屏幕看上去是暗的， 因此降低这种最暗水平。进行环境光的这种调暗从而实现电影院放映 的美仑美奂。然而，在某些情况下，例如在会议室、教堂和研讨会， 需要保持环境光打开以进行笔记，参与者移动或者维持会话注意力。

减小环境光影响的现有方法已经使用灰色屏幕来改善对比度水 平，但是这种方法也减小图像的整体亮度。相应地这些灰色屏幕需要 一种可以投射更多的光来补偿的更昂贵的投影仪。另一种现有方法涉 及调整屏幕的表面几何以在反射层的前方包括透明散射层。这种方法 具有将更多的反射投影仪光聚焦到有限视角锥的效果，这称为屏幕增 益。在视角锥外部图像质量下降，而在视角锥内部亮度增加，对于改 善对比率的效果有限，因为环境光也受到屏幕增益的影响。某些高增 益投影屏幕使用反射背景上的透镜阵列，将投影光往回射向观察者。 这些屏幕确实相对于投影光而择优地排斥环境光，不过视角严重受限 且趋于较昂贵。

遗憾的是，大部分人选择将就减小的对比率，而对于更强大投影 仪和定制屏幕的指数增长的成本并不买账。但愿存在更好的方式，投 影图像的观众接受可以改善，从而更有力地与直观式显示器竞争。

附图说明

图1A为具有纹理化表面(textured surface)的正投影屏幕的实 施例的示意性侧视图，材料选择性地添加到该纹理化表面以使得该纹 理化表面是反射的。

图1B为具有透明基板的背投影屏幕的实施例的示意性侧视图，该 透明基板具有纹理化表面，材料选择性地添加到该纹理化表面以使得 该纹理化表面是反射的。

图1C示出背投影屏幕或LCD显示器的另一实施例。

图2为纹理化基板的实施例的等距视图。

图3为已经进行低角度沉积的基板的实施例的照片图像。

图4示意性示出在基板上低角度沉积材料的沉积系统的实施例。

图5和6示意性示出在基板上低角度沉积材料的沉积系统的另一 实施例。

图7示意性示出在具有特征的基板的暴露表面上喷射吸收或反射 元件的方法。

图8示出屏幕基板的另一实施例，其中第一层光吸收材料选择性 地沉积在将朝向环境光源的屏幕基板的表面特征的部分上，第二层反 射材料选择性地沉积在面向投影仪的表面特征的部分上。

图9为示出根据本发明一个实施例的环境光排斥投影屏幕的一部 分的正视图。

图10的图示说明根据本发明一个实施例的图9所示的投影屏幕部 分的侧视图。

图11的图示说明根据本发明一个实施例的具有类似图9和10所 示的基板特征的投影屏幕。

图12的流程图说明根据本发明一个实施例的投影屏幕制作方法。

图13的流程图说明根据本发明一个实施例的使用投影屏幕接收 来自图像源的图像光的方法。

具体实施方式

在下述详细描述以及附图的多幅图中，相同的元件使用相同的参 考符号来表示。图不是按比例的，且相对特征尺寸可能被夸大用以说 明的目的。

为了改善投影系统的对比率，无论是正投影显示器还是背投影显 示器，本公开内容描述了在投影仪光反射率和环境光吸收的改善之间 的平衡的技术。也就是说，面向将射向观察者的投影光的屏幕的表面 特征部分应是光反射的，而表面的其余部分应是光吸收的。因此，本 公开内容描述了用于执行“角度吸收”和“角度反射”的屏幕和技术， 相应地用于高增益屏幕的传统技术仅限制“角度反射”。