Проекционный экран

Проекционный экран

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОЬЕВтЕНИЯ

253689

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №вЂ”

Заявлено 21.Х!.1967 (№ 1202056/18-10)

Приоритет 21.Х!.1966 (№ 595926, США)

Опубликовано 30.IX.1969. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания

Кл. 4211, 23/28

Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК G 03b

УД1х/ 778.243 (088.8) Авторы изобретения

Иностранцы

Джеспер Шелл Чэндлер, Джеймс Джон Де Пальма и Стэнли Ьердет Саундерс (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Истман Кодак Компани» (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

ПРОЕКЦИОННЫЙ ЭКРАН

Изобретение относится к области кинотехники.

Известны и применяются длительный период времени проекционные экраны. имею;цие светоконцентрирующие поверхности, изготовленныее из стеклянных или пластмассовы. шариков (бисерин), выпуклых или вогнуты.; образований, пузырьков или водяных струй и т. и. Все эти проекционные экраны имеют низкий выход света без потери контрастности и насыщенности цвета в условиях постороннего света.

Предлагаемое изобретение состоит в том, что создается фронтальный проекционный экран, который имеет значительно увеличенное полезное отражение света, Достигается это тем, что поверхность проекционного экрана состоит в основном из продолговатых выступов и впадин, которые являются наи более подходящими для отражения внутри специальной заранее определенной зоны наблюдения света с высокой концентрацией в виде проектируемого изображения, независимого от окружающего света с любой боковой стороны от экрана, лежащей вне зоны наблюдения. Экран характеризуется отражающей поверхностью, в которой продолговатые выступы и впадины имеют неодинаковую ширину и длину, но группируются в основном в одном направлении, и количество продолговатых выступов составляет от 400 до

1200 штук на 1 сл, если мерить в направлении, перпендикулярном направлению вытянутости выступов.

1 В качестве огра кающеи поверхности экрана используется неровная матовая сторона фольги, напримср, из алюминия, которая крепится к основе экрана, желательно аркообразной формы. 11еровная матовая поверхность

0 такой фольги получается при взаимодействии поверхностей двух листов фольги, когда они вместе прокатываются под давлением, а затем разделяются. Поверхность обработки листоз после разделения обнаруживает случайно распределенные и в общем продолговатые нерегулярности, которые имеют форму поверхности деформации и которые вытянуты в основном в направлении, перпендикулярном направлению движения листов при прокаты 0 ва«ии

Такие поверхности могут получаться также при прокатывании аналогичным образом лент из органических полимеров.

Такие выступы и впадины трапецеидальной

15 формы получаются при прокатывании под давлением, по крайней мере, двух листов или сплошных кусков металла толщиной порядка от 0,01 до 0,4 лг,я гладкими роликами под давлением от 100 до 1500 кг/слР. Продольные

00 нерегулярности распределены случайно, вы253689 тянуты 3 оснии(ом II направлении, i!eрпендикулярном напразлению прокатки листа, Получается очень малый размер элемент Гв (Г1дельной нерегулярности, примерно 400 — 1200 штук на 1 c,è с глубиной от 0,5 до 5,0 ч1, п11едпочтительно в пределах от 1,0 10 1,5 11к.

На фиг. 1 представлен предлагаемый проекционный экран, общий вид; па фиг. 2 — то же, разрез Но линии Л вЂ” А на фиг. 1; на фиг. 3 — микрофотография отражающей поверхности фольги; на фиг. 4 — микрофотограф1 1я вертикального разреза мегаллической фольги, показанной на фиг. 3; на фиг. 5 указан График углового распре (e leHI iH OTpaжeHного экраном света; на фиг. 6 приведено увеличенное изображение поперечного сс11(нпя основы экрана; на (риг. 7 — графи 1ескос сравне IH(. углов отсс-чения и рассеивания для нерифленогo и рифленого двумерного изог(утого экранов.

ПРОекllиОнпыи эI(PЯH 1 cоcTОIIT из Оc1103(1 ния 2, алюмннн BUH фольги 8, представляющей собой отражательную поверхность, нанссенную на двумерно изогнутую поверхность основы 4, Радиус кривизны поверхности основы может быть в 4,5 раза Оольц1е ширины экрана.

Радиусы кривизны в вертикальной и горизонтальной плоскостях могу г быть раз ые, причем поверхности, образовапныс при этом. имеют Tороидальный вид. Основание 2 может быть выполнено из жесткого материала.

Фольга 8 прикрепляется к основе 4 так, чтобы матовая неровная поверхность ее была обращена в сторону проектирования, она имеет продолговатые нерегулярности 5, микрофотография вертикального разреза которых приведена на фиг. 4.

Коэффициент светимостн пли кр31ность увеличения яркости определяется как отношение светимости материала к светимости и.(еального рассеивателя. Кривая 6 матовой поверхности (см. фиг. 5) предс1.авляет распределение ГоризонтальнОГО света, я крнг1311

7 — вертикальное распределение для дзум рно вогнутого экрана, имею(цего поверхность из фольги 8.

СветHiiocTI или кратность увеличения яркости описываемого экрана, как идно п1 фиг. 5, примерно равна 17 по оси для материала, име(ощего отражательную поверхность, содержащую нерегулярности 5, показанные на фиг. 3, и резко падает с увеличением угла рассеивания, особенно в вертикальном направлении, Средняя кратность увеличения составляет примерно 10 внутри полезного угла обзора и резко падает с увеличением угла рассеивания. Значительное уменьшение коэффициента светимости íà высоких углах обзора дает черезвычайно эффективное отсечение постороннего света.

Кривые 8 и 9, наложенные на кривые для описываемого экрана, представляют вертикальное и горизонтальное распределение соответственно светимости одного из лучших существу(ощих известных экранов промышленногo изготовления, имеющих среднкпо кратность увеличения яркости менее чем 2.

1 1з сравнения двух таких экранов легко оценить, что средняя яркость описываемого экрана для данной аудитории углов много выше, чем у лучших промышленных экранов, и что отсекаются довольно высокие уровни постороннего света.

В этом случае яркость экрана увеличивается за счет уменьшения угла рассеивания света.

Однако уменьшение угла рассеивания уменьшает также размер используемого пространства аудитории. Экран, обладающий такой увеличенной яркостью, должен желательно иметь основу с двумерно изогнутой поверхностью. 1а которую прикрепляется фольга 8, так гго для отражения проецируемых изображений используется грубая поверхность фольги, имеющая продольные нерегулярности 5. .lëH идеального распределения отраже 1пя светя, падающего на материал экрана, желательно иметь постоя1ное (оотношение светимости, которое должно распространя Гься

Io Гряниц желятелыlОГО уГ13 и затем резко падать до нуля светимости. Так, например, материал, идеальный без потерь для перекрытия углов, име(ощих — 10 в вертикальном направлении и + 25 в горизонтальном направлении должен иметь коэффициент светимости 11,0 внутри этих углов и 0 — вне этих углов. Материал, изготовленный из алюминиевой фоли и, который считался приемлемым для проекционного экрана, имеет отношение

;-ветимости 16,0 на 0 и затем падает примерiio;ln 4,0 на угле рассеивания + +8 по вертикали и 25 по горизонтали. Хотя такой материал д,eT сред(1ее отношение около 10,0 и благодаря двумерной кривизне основы экрана не приводит к образованию «горячего пятна» или неравномерной освещенности всех частей экрана для каждого зрителя, однако кое-кто, близкий к краю аудитории, может видеть затемненную картину и заметить ухудшение контрастпосги и цветовой чистоты в присуTствии сильного постороннего света, Кривая отношени I светимости для имеющихся в пали (ии материалов не падает настолько резко, как это бы хотелось в ограниченных углах.

Свет, пр(дставленный в «хвОстОВОИ часги» кривой (пя наибольших углах обзора) не используется и несет с собой потерю эффективности, но вероятно, даже более важным является тот факт, что этот неиспользуемый свет позволяет отражать экраном окружающий свет из более широких углов к некоторым зрителям. Оптимальный контраст был бы достигнут с кривой отношения светимости, имеющий плоскую вершину и более резкий спад, Было определено, что плоская вершина и резкие спады — отношения светимости могут быть достип1уты при получении меньших

253689

20 углов рассеивания материала основания, скомбинированного с подходящей ребрис гой структурой на изогнутой поверхности основания. Такая рифленая структура не представляет собой точной «линзообразной структуры», поскольку рифленая структура не представляет изогну t ой поверхности для падающего на нее света. «Линзообразная структура» может использоваться, но это не обязательно. Рифленая структура показана на фиг. 6. Было определено, что комбинация четырехплоскостной поверхности, показанной на фиг, 6, дает коэффициент светимости, наиболее близко подходящий к опитимальному значению. Рифленая структура состоит из вертикально расположенных сплошных пазов или бороздок 10 с донными поверхностями F, и F, расходящимися сторонами длиной, обозначенной 5ь Поверхность Fi образуетуголО с поверхностью F,. Пазы 10 расположены так, что остаются промежуточные фаски. Такая структура пазов может быть образована на двумерно изогнутой поверхности основы 4 и затем покрыта алюминиевой фольгой У. Поверхности F, и F являются действительно вертикальными полосами сферической поверхности 4, а не плоскими поверхностями. Угол 0 измеряется относительно проекции, касательной к сферической поверхности, определяющей или поверхность F, или поверхность F в любой точке. На практике поверхности F, или F> могут быть уменьшены до нуля до получения правильной общей сферической поверхности.

Beëè÷è Hà Р, которая представляет собой эффективный шаг между смежными бороздками или пазами, должна составлять не более .примерно /где от ширины экрана, с тем, чтобы рифленая структура в общем не была заметна с нормальной дистанции наблюдения. Например, для экрана 50 см P = 0,05 сл, а для экрана 86 см P = 0,075 слг.

На фиг. 7 пунктирные линии кривых 11 и 12 показывают коэффициент светности для различных горизонтальных и .вертикальных углов рассеивания соответственно для двумерно вогнутого экрана, имеющего отражательную поверхность в соответствии с изобретением, Ilo без рифленой структуры. Сплошные линии 1г и 14 показывают горизонтальные и вертикальные углы рассеивания соответственно, .когда используется алюминиевая фольга 8, имеющая более узкий угол рассеивания в качестве отражательной поверхности на двумерно вогнутой основе экрана с рифленой структурой.

Следует заметить, что рассеяние в горизонтальном направлении сохраняет в основном

55 постоянный коэффициент светности около

16,0 до угла, равного 17, после которого коэффициент падает примерно до 40",с, от максимального значения при 25 и на больших угла. проявляет резкий спад. При различных размерах экрана и аудитории может оказаться желательным увеличить угол рассеивания, что может быть достиг гуто изменением шага бороздок пли промежутков между верхними гранями рифленой структуры.

Коэффициент яркости фронтального проекционного экрана значительно увслггчггвается тгри использовании материала, имеющего поверхность со cëó÷àéíî распределенными и в общем продO;Iговатыми нерегулярностями, которые концентрируют свет с высокой эффективностью внутри предпо гнтаемых углов, как было описано выше.

Предм ет изобретения

1. Проекционный экран, содержащий вогнутую отражательную поверхность, отличающиггся тем, что. с целью увеличения полезного отражения света, на отражательную поверхность нанесены продолговатые выступы и впадины трапецеидальной формы разной длины, расположенные в количестве от 400 до 1200 штук в 1 слг в направлении поперечного сечения их с глубиной от 0,5 до 5,0 лгк, предпочтительно в пределах от 1,0 до 1,5 л к, 2. Экрачг по п. 1, отличающийся тем, что отражательная поверхгность изогнута по двум направлениям, причем один радиус кривизны расположен в плоскости предпочтительного отражения, а другой — в плоскости, перпендикулярной плоскости предпочтительного отражения и параллельной направлению вытянутости выступов и впадин, покрывающих экран.

3. Экран по пп. 1 — 2, отлггчаюциася тем, что радиус кривизны поверхности экрана .в

4,5 раза больше ширггны его.

4. Экран по пп. 1 — 3, от гичающийся тем, что отражательная поверхность представляет собой металлическую фольгу из алюминия.

5. Экран по пп. 1 — 4, отличагощийся тем, что отражательная поверхность укреплена на основе экрана.

6. Экран по пп. 1 — 5, отличающийся тем, что основа экрана представляет собой расположенные параллельно и вертикально грани, образованные бороздками, имеющими расходящиеся боковые, поверхности.

7. Экран по п. 6, отличающийся тем, что шаг бороздок основы не превышает 1: 1000 от ширины экрана.

253689

10 20 ЗО 40 50 60 70

Угол рассеиФаюие фс/е 5

0 г

0В

О6 пбп.

0 60

20" 3P 0 фее р

Редактор Б. Нанкина

Заказ 39 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам, изобретений и оэкрь|тий при Совете Министров СССР

Москва, Раушокая наб., д. 4/5.

Типография М 24 Главполиграфпрома, Москва, Г-19, ул. Маркса — Энгельса, 14, 14

b 2

1 га

8 о о

Составитель А. М. Массов

Техред T. П. Курилко Корректор Т. А. Абрамова