DK158414B - Bagside-projektionsskaerm - Google Patents

Description

o

DK 158414 B

Den foreliggende opfindelse angår en bagside-projektionsskærm, som er egnet til brug eksempelvis som en skærm for videoprojektionsapparater og angår nærmere bestemt en bagside-projektionsskærm, der har en større synsfeltvinkel 5 på betragtningssiden og en forøget lysstyrke.

Bagside-projektionsskærme har i vidt omfang været til rådighed for videoprojetionsapparater, mikrofilmlæseapparater og billedskærmanlæg til datamaskiner, og der er blevet foretaget forskellige undersøgelser og forøg 10 for at forbedre bagside-projektionsskærmens lystransmitterende egenskaber med henblik på at opnå større synsfeltvinkel.

En måde at opnå dette formål på er at anvende en med linser forsynet overflade alene eller kombineret med en spredningsplade, hvilken overflade har et antal små 15 cylinderformede linser ("lenticules") der er anbragt indbyrdes tilstødende.

Den med linser forsynede overflade virker ved at sprede det lys, der falder derpå. Nærmere bestemt gælder, at en med linser forsynet overflade, der har et antal 20 små cylinderformede linser, som strækker sig i lodret retning og er anbragt indbyrdes tilstødende på et lodret plan, spreder lyset i sideretningen, mens en med linser forsynet overflade, der har et antal små cylinderformede linser, som strækker sig i vandret 25 retning og er anbragt indbyrdes tilstødende på et lodret plan, spreder lyset i længderetningen. Når denne med linser forsynede overflade anvendes som en skærm, varierer den største spredningsvinkel stort set kun i afhængighed af om den cylinderformede linse vénder mod det ind-30 faldende lys, dvs. lyskilden, eller mod den iagttagende person. For fagfolk på området er det nemlig kendt, at det er muligt at opnå en større spredningsvinkel, når overfladen vender mod lyskilden, end når overfladen vender mod den iagttagende person.

35 I almindelighed er der imidlertid en praktisk grænse for synsfeltvinklen, hvis hver cylinderformet linse-

DK 158414B

O 2 enhed har et enkelt cylinderformet tværsnit, selv når den med linser forsynede overflade er rettet mod den iagttagende person. Dette skyldes den omstændighed, at synsfeltvinklen er begrænset for at forhindre et 5 stort lystab i dele med stor reflektionsvinkel ifølge betingelsen for den kritiske vinkel og Fresnel's formel, når lyset rammer fra projektionssiden som et parallelt lysstrålebundt.

Antages det, at et parallellysstrålebundt L rammer 10 som vist i fig. 19, gælder nærmere bestemt at total-reflektion sker, når følgende betingelse er opfyldt: n · sin Θ = sin ø = 1 15 hvor n angiver mediets brydningsforhold.

Det lys, der rammer under en vinkel Θ, som er større end denne indfaldsvinkel, transmitteres således ikke til den side på hvilken den iagttagende person befinder sig.

20 Reflektionskoefficienten r ved grænsefladen er i

Fresnel1 s formel defineret på følgende måde r = 1 /sin2 (ø-θ) + tan2 (0-β)"1

25 2 lvsin2(ø+6) tan2(ø+0 J

Denne reflektionskoefficient r antager en stor værdi, når indfaldsvinklen er tæt ved den kritiske vinkel.

30 Som det ses af ovenstående beskrivelse formindskes lysmængden ved den med linser forsynede overflade, der indeholder cylinderformede linser - med et cirkulært tværsnit, til næsten 0 i området ved ca. 30° fra centret som vist i fig. 20, og billedet kan ikke iagttages i 35 det synsfeltvinkelområde, der overstiger ovennævnte vinkel.

DK 158414 B

3

Det er blevet foreslået at udforme den med linser forsynede overflade med et parabolsk tværsnit.

En tværsnitsform af for høj kvalitet for den med linser forsynede overflade, kræver imidlertid meget 5 tid og arbejde, og forøger derfor fremstillingsomkostningerne ved støbningen. Det er vanskeligt at fremstille skærmen med en stor reproducerbarhed for skærmformen, selv ved udfoldelse af stort arbejde og anvendelse af megen tid ved benyttelse af en dyr støbning.

10 I US-patentskrift 3.279.314 er omtalt en bagsidepro jektionsskærm med koniske eller parabolske fremspring idet de perifere overflader er tilvejebragt med reflekterende flader. Disse fremspring har særlige akser, som ændres gradvist fra midterdelen til den perifere del af skærmen. Hver 15 linseenhed er et konisk eller parabolsk fremspring, hvorfor det lys, som sendes gennem skærmen, spredes både horisontalt og vertikalt. Herudover ændres de enkelte særlige akser for fremspringene på denne kendte skærm med deres placering på skærmen. Som følge af de særlige aksers kurver skal frem-20 springene være tilvejebragt med metalliske reflektionsflader placeret rundt omkring fremspringene, hvorved opbygning og fremstilling bliver forholdsvis vanskelig.

I US-patentskrift nr. 2.738.706 er omtalt en bagsideprojektionsskærm, som er tilvejebragt med fremspring af 25 parabolsk form, som hver er dækkede med et reflekterende lag og et lag til absorbering af omgivende lys, som forventes fra fremspringenes midterste del. Det metalliske lag placeret på den hældende overflade er uundværligt, idet der herved tilvejebringes en ønsket funktion for skærmen, dvs. at lede 30 alle lysstråler gennem det paraboliske fremsprings fokus-punkt.

I DE-patentskrift nr. 3.000.752 er omtalt en opbygning med en Fresnel-linse. Imidlertid er en sammensætning af denne linse med en særligt udformet projektionsskærm over-35 flade ikke omtalt.

I EP-patent'skrift nr. 63.317 er omtalt en bagsidepro-

DK 158414 B

4 jektionsskærm af den i indledningen til krav l nævnte art.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en ny bagsideprojektionsskærm, hvorved der samtidigt er tilvejebragt en forbedret lystransmissionskarak-5 teristik, og som kan fremstilles meget enkelt.

Det angivne formål opnås med en bagsideprojektionsskærm af den indledningsvis omhandlede art, som ifølge opfindelsen er ejendommelig ved den i krav l's kendetegnende del angivne udformning.

10 Som følge af tilvejebringelsen af vertikal forløbende linseformede linseenheder, er synsvinklen i den horisontale retning blevet forbedret, idet der i særdeleshed ved tilvejebringelsen af totalt reflekterende overflader i begge de skrå sideflader kan tilvejebringes en overordentlig stor 15 synsvinkel.

Eftersom linseenhederne er tilvejebragt med en meget simpel opbygning, dvs. forløber lineært i vertikal retning med et ensartet tværsnit, er fremstillingen af bagsideprojektionsskærmen meget enkel.

20 Ved tilvejebringelsen af et antal krumme afsnit mellem de hældende flader på linseenhederne, kan et tab i udsendelse af det lys, som fuldstændigt reflekteres i de totalt reflekterende overflader, gøres mindre i sammenligning med cylinderformede linseenheder med et enkelt krum afsnit mellem de 25 hældende flader. Herved kan mængden af det lys, som sendes gennem bagsideprojektionsskærmen, blive forøget, hvorved skærmens lysintensitet forbedres.

Formen på linseenhederne er tilvejebragt således, at det lys, som reflekteres fuldstændig på hver totalreflek-30 terende flade, og som udsendes gennem den krumme del, som ligger op imod disse totalreflekterende flader, og det lys, som direkte udsendes gennem den krumme del uden at være blevet reflekteret i de totalreflekterende flader, effektivt og på meget fordelagtig vis sammensættes således, at det 35 udsendte lys fordeles ensartet over en stor synsvinkel for tilvejebringelse af en lys skærm over hele dennes overflade.

DK 158414 B

5

Denne fordel opnås især ved de i krav 3 angivne midler, med den virkning, at de lysstråler, som trænger igennem projektionsskærmen, fordeles på fastlagt vis, hvorved der tilvejebringes en meget ensartet lysstyrke med få lystab, efter-5 som alle de krumme overflader er således udformede, at de lysstråler, som rammer dem direkte, udsendes på særlig vis.

Som følge af tilvejebringelsen af antallet af krumme afsnit mellem de hældende flader på hver linseenhed, kan den resulterende højde af hver cylinderformet linseenhed 10 endvidere gøres lav, hvorfor fremstillingen af formene til støbning af bagsideprojektionsskærmen, og fremstillingen af denne, kan gøres simpel, idet alle disse fordelagtige virkninger kan tilvejebringes ved simple geometriske tiltag.

Formål, træk og fordele ved opfindelsen forklares i 15 det følgende nærmere i tilknytning til en foretrukken udførelsesform under henvisning til tegningen, på hvilken: fig. 1 er et perspektivisk billede af en bagside--projektionsskærm ifølge en udførelsesform af opfindelsen, fig. 2 er et perspektivisk billede af en bagside-20 -projektionsskærm ifølge en anden udførelsesform af opfindelsen, fig. 3 er er perspektivisk billede af en bagside-projektionsskærm ifølge en tredie udførelsesform af opfindelsen, 25 fig. 4 er et snitbillede af en bagside-projektions skærm af den i fig. 1 viste art, i hvilken en Fresnel-linse er udformet på projektionssiden af bagside-projektionsskærmen, fig. 5 er et snitbillede af en bagside-projektions-30 skærm af den i fig. 2 viste art, i hvilken en Fresnel-linse er udformet på projektionssiden på bagside-projektionsskærmen , fig. 6 er et perspektivisk billede af en bagside--projektionsskærm af den i fig. 3 viste art, i hvilken 35 en Fresnel-linse er udformet på projektionssiden af bagside-projektionsskærmen,

DK 158414 B

6

O

fig. 7 er et snitbillede af en del af en udførelsesform, i hvilken et udvendigt lysabsorptionslag er udformet på den totalreflekterende overflade, figurerne 8A, 8B og 8C er delsnitbilleder, der 5 viser en fremstillingsmåde for den i fig. 7 viste skærm, fig. 9 og 10 er snitbilleder af væsentlige dele af udførelsesformer, der har krumme totalreflekterende overflader, 10 fig. 11 er en anskueliggørelse af de lystransmitterende egenskaber for hver cylinderformet linse i bagside-projektionsskærmen ifølge opfindelsen, fig. 12 er en anskueliggørelse af lystransmissionsegenskaberne for en bagside-projektionsskærm ifølge 15 opfindelsen, fig. 13 er en anskueliggørelse af formen af de cylinderformede linser i den første udføreisesform, fig. 14 er en kurve der viser resultatet af vurderingen af ydeevnen for bagside-projektionsskærmen 20 ifølge den første udførelsesform, fig. 15 er en anskueliggørelse af de cylinderformede linsers form i den anden udførelsesform, fig. 16 er en kurve der viser resultatet af vurderingen af ydeevnen af den anden udførelsesform, 25 fig. 17 er et billede der viser et udførelses eksempel på en cylinderformet linseenhed, fig. 18 er et billede af de cylinderformede linsers form i den fjerde udførelsesform, fig. 19 er en anskueliggørelse af de lystransmitterende 30 egenskaber for en sædvanlig cylinderformet linse, fig. 20 er en kurve der viser de lystransmitterende egenskaber for den i fig. 19 viste linse, og fig. 21 er et billede, som set oppefra viser en almen opstilling af et projektionsanlæg, der anvender 35 bagside-projektionsskærmen ifølge den foreliggende op findelse .

O

7

DK 158414 B

Før den foreliggende opfindelses udførelsesformer beskrives gives først en forklaring af den almene udformning af et projektionsanlæg, der anvender en bagside-projektionsskærm ifølge opfindelsen med særlig henvisning til 5 fig. 21.

Som vist i fig. 21 rammer de lysstråler, der udgår fra et projektionsapparat 172, bagsideoverfladen af en bagside-projektionsskærm 171 gennem en Fresnel-linse 173, der omdanner de divergerende lysstråler til parallelle 10 lysstråler. De lysstråler, der paralleltransmitteres gennem bagside-projektionsskærmen 171's medium, spredes fra forsideoverfladen af bagside-projektionsskærmen 171 i en egnet betragtningsvinkel.

Fig. 1 til 3 er perspektiviske billeder af bagside- 15 -projektionsskærme ifølge den foreliggende opfindelse.

Nærmere bestemt viser fig. 1 og 2 bagside-projektions-skærme ifølge et første aspekt af opfindelsen, mens fig. 3 viser en bagside-projektionsskærm ifølge et andet aspekt af opfindelsen. I disse figurer betegner henvisnings- 20 tal 1 en cylinderlinseenhed, der på begge dens hældende flanker har totalreflekterende overflader 11, 11, samt et antal krumme overfladedele 12, 12 mellem de to hældende flanker, som støder op til enderne af de tilhørende totalreflekterende overflader 11, 11. I den i fig. 1 25 viste udførelsesform er en med linser forsynet overflade, der kun består af en cylinderlinseenhed, udformet på den iagttagende persons side af bagside-projektionsskærmen. Cylinderlinseenheden l's lystransmitterende egenskaber forklares nedenfor.

30

Fig. 2 viser en anden udførelsesform af opfindelsens første aspekt, i hvilken en konveks linse 13 er udformet mellem de krumme overfladedele 12, 12 af hver cylinderlinseenhed. I denne udførelsesform er en med linser forsynet overflade, der 35 kun består af cylinderlinseenhederne 1, også udformet på den iagttagende persons side S af bagsiden-projek-

DK 158414 B

8 o tionsskærmen. Denne udførelsesform tilvejebringer mere afrundede spidser af cylinderlinseenhederne for derved at frembyde en mere behagelig følelse ved berøring med en hånd.

5 Fig. 3 viser en udførelsesform ifølge det andet aspekt af opfindelsen/ i hvilken en anden linse 2 er anbragt mellem tilstødende cylinderlinseenheder 1. Cylinderlinseenhederne 1 og linserne 2 er derved anbragt i vekselvis gentagelse. Et symbol "P" angiver projektions-10 siden af bagside-projektionsskærmen.

Ifølge opfindelsen er en med linser forsynet overflade, der består af cylinderlinseenheder 1, eller en med linser forsynet overflade, der består af cylinderlinseenheder 1 og linser 2, udformet på 15 i det mindste den iagttagende persons side S af bagside-projektionsskærmen. For at opnå den gunstigste virkning er det tilrådeligt at udforme en Fresnel-linse 3 på projektionssiden P som I tilfældet med de i fig. 4 til 6 viste udførelsesformer. Nærmere bestemt viser fig. 4 20 en bagside-projektionsskærm, der er frembragt ved at udforme en Fresnel-linse 3 på projektionssiden P af den i fig. 1 viste bagside-projektionsskærm, mens fig. 5 viser en bagside-projektionsskærm, der er frembragt ved at udforme en Fresnellinse 3 på projektionssiden P af 25 den i fig. 2 viste bagside-projektionsskærm. På lignende måde viser fig. 6 en bagside-projektionsskærm, der er frembragt ved at udforme en Fresnel-linse 3 på projektionssiden P af den i fig. 3 viste bagside--projektionsskærm. I hver af de i figurerne 4 til 6 30 viste udførelsesformer er en cirkulær Fresnel-linse bedst egnet til anvendelse som Fresnel-linsen 3.

BrSndvidden f af den cirkulære Fresnel-linse varierer afhængigt af skærmens anvendelsesformål men typiske brændvidder er beliggende mellem 1,0 og 1,2 m i 35 tilfælde med en bagside-projektionsskærm til et videoprojektionsapparat på 1,0 m til 1,25 m.

O

9

DK 158414 B

Fig. 7 viser en udførelsesfonn der er forbedret med henblik på at tilvejebringe en større kontrast for billedet på bagside-projektionsskærmen. I denne udførelsesform er derfor et udvendigt lysabsorberende lag 5 udformet 5 på hver totalreflekterende overflade 11. Et reflekterende lag 4 er på forhånd udformet for at gøre absorptionstabet i det udvendige lysabsorptionslag 5 mindst muligt.

Ifølge denne udformning er det muligt, at gøre effektiv brug af de totalreflekterende overflader 11, 10 som ikke direkte transmitterer lysstrålerne til den iagttagende persons side. Selvom den i fig. 7 viste udførelsesform er baseret på den i fig. 2 viste udførelsesform, er det åbenbart for fagfolk på området, at den samme forbedring kan opnås med andre udførelses-15 former.

Nedenfor gives en forklaring angående et eksempel på fremstillingsmåden for en bagside-projektionsskærm, der har forbedret kontrast, med særlig henvisning til fig. 8A, 8B og 8C. Som det første 20 fremstillingstrin dannes et afmaskningslag 6 på den lystransmitterende del indbefattende et antal krumme overfladedele 12 og den konvekse linse 13, som vist i fig. 8A. Afmaskningslaget 6 skal fjernes senere, således at det dannes ved påføring af en vandopløselig 25 og adskillelig maling eller en maling, der er opløselig i syre, alkali eller et egnet opløsningsmiddel. Som vist i fig 8B dannes derefter et reflekterende lag 4 ved pådampning af en metalfilm eller lignende over hele området. Derefter dannes et udvendigt lysabsorberende lag 30 · 5 ved påføring af f.eks. en lysabsorberende maling.

Derefter fjernes afmaskningslaget 6 sammen med de tilsvarende dele af den reflekterende overflade 4 samt det udvendige lysabsorberende lag 5 med en kemisk eller fysisk metode for derved at danne en i fig. 7 vist skærm.

Figurerne 9 og 10 viser forskellige udførelsesformer af opfindelsen, i hvilke de totalreflekterende overflader 35

DK 158414B

10 o 11' på hver cylinder formet linse 1 konvekst krummer mod ydersiden. Nærmere bestemt er den i fig. 9 viste udførelsesform baseret på den i fig. 1 viste udførelsesform, mens den i fig. 10 viste udførelsesform er baseret på 5 den i fig. 2 viste udførelsesform. Den krumme totalreflekterende overflade 11' tillader let styring af fordelingen af det fra den totalreflekterende overflade 11’ reflekterede lys, der udsendes til den iagttagende persons side, i sammenligning med en 10 lineær eller flad totalreflekterende overflade.

Som det er blevet beskrevet, består bagside--projektionsskærmen ifølge opfindelsen af cylinder-linseenheder 1, der hver for sig har totalreflekterende overflader 11 på begge deres hældende flanker samt et 15 antal krumme overfladedele 12 mellem begge de hældende flanker. I det følgende gives en forklaring angående de lystransmitterende egenskaber af denne cylinderlinseenhed 1 med særlig henvisning til fiq. 11.

20

Fig. 11 viser en cylinderlinseenhed 1, der har totalreflekterende overflader 11 og krumme overflade-dele 12. Udformningen af denne cylinderlinseenhed 1 fastsættes af faktorer såsom samlet stigningslængde AE, den totalreflekterende overflade 11’s hældning Θ, længden 25 AB x cos Θ af den lineære del X^, afstanden X2 mellem enden A af den totalreflekterende overflade 11 og centrum 0 af den krumme overfladedel 12 samt krumningsradius r af den krumme overfladedel 12.

Vinklen Θ er fortrinsvis tilstrækkeligt større end 30 den vinkel, ved hvilken de parallelle lysstråler totalreflekteres, dvs. den kritiske vinkel. Nærmere bestemt foretrækkes det, at følgende betingelse er opfyldt: sin Θ > 1/n 35 hvor n angiver brydningsforholdet.

11

O

DK 158414B

Når f.eks. brydningsforholdet n er 1,49, som for en acrylharpiks, antager vinklen Θ en værdi mellem 65° og 80°. Dette er en følge af at vinklen Θ skal være større end 65° for at gøre den samlede 5 reflektionskoefficient så stor som mulig, mens en stor værdi for vinklen Θ nær ved 90°, ledsages af begrænsninger eller vanskeligheder ved fremstillingen.

De lysstråler, der rammer de totalreflekterende 10 overflader 11, bevæger sig som angivet med F, G, H og derefter I. Lysstrålerne passerer naturligt igennem dele, hvori lysmængdetabet er lille og når dele, hvori synsfeltvinklen er stor, med mindre vinklen ø er særlig stor. For at de af den totalreflekterende 15 overflade 11 reflekterede lysstråler effektivt kan spredes forbi den krumme overfladedel 12 må det tilstræbes at formindske krumningsradius r af den krumme overfladedel 12 og samtidigt at forøge værdien af forholdet stigningslængde/r ved den krumme over-20 fladedel 12. Et tilfredsstillende resultat opnås eksempelvis, når summen af stigningslængderne for begge de krumme overfladedele 12 antager en værdi på ca. 40 til 70% af stigningslængden af cylinderlinse-enhed 1, mens forholdet stigningslængde/r antager 25 en værdi mellem 1,3 og 2,0. De lysstråler, der rammer den totalreflekterende overflade, spredes således over det område, hvor synsfeltvinklen er stor. De lysstråler, der rammer direkte på den krumme overfladedel 12, spredes imidlertid over området med en lille synsfeltvinkel 30 således som det er tilfældet med sædvanlige cylinderformede linser. Fig. 12 viser den samlede spredningstilstand for lysstråler. De lysstråler, der rammer områderne A-B og F-G, totalreflekteres af de totalreflekterende overflader 11 og når områderne A'-B og F'-G", hvor syns-35 feltvinklen er stor, forbi de krumme overfladedele.

De lysstråler, der rammer direkte på de krumme

O

12

DK 158414 B

overfladedele, dvs. de lysstråler, åi? tomer gennem områderne C-D og D-E, når imidlertid områderne med \ lille synsfeltvinkel såsom områderne CD' og D’-E’ ifølge Snell's brydningslov. Ved bagside-projektions-5 skærmen ifølge opfindelsen, som har den med linser forsynede overflade, der udgøres af cylinderformede linser med den foran beskrevne udformning, er det derfor muligt at opnå ensartet fordeling af lysmængden over en stor synsfeltvinkel.

10 Hvis lysmængden er utilstrækkelig i området med lille synsfeltvinkel, dvs. i området omkring skærmens centrum i den i fig. 12 viste udførelsesform, er det tilrådeligt at udforme en konveks linsedel 13 mellem tilstødende krumme overfladedele 12,12 som vist i fig. 2.

15 Den konvekse linse 13 kan være cirkulær eller ikke være cirkulær. Når der benyttes en cirkulær form, opnås en ensartet og stor fordeling af lysmængden ved at vælge linsedelen 13's forhold stigningslængde/r til at være beliggende mellem 1,4 og 1,7. Ud fra samme betragtning 20 er det muligt at anbringe en sædvanlig cirkulær linse 2 mellem tilstødende cylinderlinseenheder som vist i fig. 3. I et sådant tilfælde kan den cirkulære linse 2 være enten en korveks linse eller en konkav linse.

Acrylharpikser er mest egnet til anvendelse som 25 materiale for bagside-projektionsskærmen ifølge opfindelsen, fordi acrylharpikser er de gunstigste ud fra optiske egenskaber og formningsevne. Anvendelsen af acrylharpikser er imidlertid ikke væsentlig, og bagside-projektionsskærmen ifølge opfindelsen kan udformes af andre 30 materialer såsom vinylchloridharpikser, polycarbonat-harpikser, olefinharpikser, styrenharpikser osv. ved forskellige formningsmetoder såsom ekstrudering, varmpresning og sprøjtestøbning.

Ifølge opfindelsen er det muligt at anvise egnede 35 foranstaltninger til at forbedre lysspredningsegenskaberne for bagside-projektionsskærmen. En mulig foranstaltning

O

13

DK 158414 B

til at forbedre lysspredningsegenskaberne består i ensartet i en syntetisk harpiks såsom en acrylharpiks, der udgør mediet, at blande'og dispergere en eller flere spredningsmaterialer, der ikke opløses i eller 5 kemisk reagerer med medium-harpiksen i flydende tilstand, såsom SiC^, CaCC>3, A^O^, TiO^, BaSO^, ZnO, Al (OH) pulverglas eller et organisk spredningsmiddel. Alternativt er det muligt at danne et lag, der indeholder sådanne spredningsmaterialer. Det er også muligt at danne en 10 klar mat overflade på projektionssiden og/eller den iagttagende persons side S, Ved en sådan foranstaltning er det muligt at forbedre lysspredningsegenskaberne i både vandret og lodret retning og derfor yderligere at gøre lysspredningen ensartet.

15 Praktiske eksempler på opfindelsen bliver beskrevet i det følgende.

Eksempel 1

Som materiale blev en plade acrylharpiks med en 20 tykkelse på 3 mm udformet af en acrylharpiks med et brydningsforhold på 1,49 og indeholdende SiC^ som lysspredningsmiddel. Pladen blev derefter indskudt mellem en støbt del med en Fresnel-linseoverflade med en brændvidde f på 1,1 m og en anden støbt del, der 25 var udformet for at tilvejebringe cylinderlinseenheder som vist i fig. 13 og blev varmpresset ved en temperatur o 2 på 180 under et tryk på 40 kg/cm. Som et resultat blev en bagside-projektionsskærm med en form som i hovedsagen var identisk med den i fig. 5 viste, opnået. Hoveddimensiorne 30 af denne bagside-projektionsskærm var under henvisning til fig. 13 følgende:

Vinkel Θ = 70°, krumningsradium r1 = 0,17 mm, krumningsradius = 0,35 mm, længden = 0,2 mm, længden = 0,15 mm, længden L^ = 0,5 mm, længden JL^ = 1,2 mm( 35 forholdet stigningslængde/r^ ved den krumme overfladedel = 1,76 og forholdet stigningslængde/^ = 1,43.

o

DK 158414B

14

Fig. 14 viser resultatet af vurderingen af lystransmissionsegenskaberne for den således,frembragte bagside-projektionsskærm. Af denne figur ses det, at i denne bagside-projektionsskærm er vinkelværdien β på 5 ca. 30° angivet ved de totalreflekterende overflader, og synsfeltvinklen er så stor som 60°, selv om der forekommer en lille formindskelse af lysmængden i området for synsfeltvinklen omkring 25°.

Bagside-projektionsskærmen i eksempel 1 viste 10 således udmærkede lystransmissionsegenskaber.

Eksempel 2

En bagside-projektionsskærm der i hovedsagen var identisk med den i fig. 5 viste blev fremstillet ud fra 15 samme materiale og ved hjælp af samme fremgangsmåde som i eksempel 1. Denne bagside-projektionsskærms cylinderlinse-enhed havde den i fig. 15 viste form, og hoveddimensionerne var som følger:

Vinklen Θ = 70°, længden = 0,125 mm, længdel = 0,25 20 mm, længden L^ = 0,7 mm, længden = 1,2 mm, krumningsradius r^ = 0,135 mm, krumningsradius ^ = 0,4 mm, forholdet stigningslængde/r·^ ved den krumme overfladedel = 1,85 og forholdet stigningslængde/h^ = 1,4. Fig. 16 viser resultatet af vurderingen af den således opnåede bagside-projek-25 tionsskærms lystransmissionsegenskaber. Af denne figur ses det, at formindskelsen af lysmængden er lille i området omkring 25°, og billedet kan iagttages i hovedsagen over et bredt område på 50°. Bagside-projektionsskærmen i eksempel 2 viste således en udmærket ydeevne.

30

Eksempel 3

En bagside-projektionsskærm der i hovedsagen svarede til den i fig. 7 viste blev fremstillet ved bearbejdning af skærmen i eksempel 2 ved hjælp af den tidligere i 35 sammenhæng med figurerne 8A-8C forklarede bearbejdnings-måde. Nærmere betegnet blev en afforskallelig maling af

O

15

DK 158414 B

polyvinylalkohol påført som vist i fig. 8A ved hjælp af en silketrykningsmetode på de krumme overfladedele og de konvekse linser i en bagside-projektionsskærm, der havde en form som vist i fig. 13. Derefter blev et 5 reflekterende lag af aluminium med en tykkelse på ca.

5000Å dannet på malingslaget ved en vakuumpådampningsmetode som vist i fig. 8B. Derefter blev en sort maling af acrylharpiks påført ved påsprøjtning på det reflekterende lag af aluminium for herved at danne et udvendigt lysab-10 sorberende lag som vist i fig. 8C. I denne tilstand blev skærmen nedsænket i vand for at opløse afmaskningslaget og fjerne det reflekterende lag og det udvendige lysabsorberende lag i det tilhørende område. Som resultat blev en bagside-projektionsskærm, der i hovedsagen svarede til 15 den i fig. 7 viste, opnået. Som vist i tabel 1 havde denne bagside-projektionsskærm en meget gunstig ydeevne.

Især blev en tilstrækkelig stor kontrast opnået selv ved anvendelse af ydre lys. Den skærm, der blev anvendt til sammenligning, og som er vist i tabel 1, var en skærm, som 20 i hovedsagen svarende til den i eksempel 2, og som havde cylinderformede linser med samme form og størrelse som linserne i skærmen i eksempel 3. Sammenligningsskærmen indeholdt i sit materiale anilinsort og phthalocyaninblåt som midler til at styre farvetonen men havde ikke noget udvendigt lysabsorptionslag. 1 35 16

O

DK 158414B

Tabel 1 målevinkel Forside 30° 5 \\______ \ ydre lys intet ydre lys intet ydre lys ydre på 5001X ydre på 5001X lys lys

Prøve

Skærm ifølge 10 opfindelsen 45 37 42 21 I Sammenlignings- 42 17 40 3 skærm 15 Vurderingen af kontrasten blev foretaget ved at måle lysstyrkeniveauerne i de lyse og mørke dele og derefter beregne forholdet mellem niveauerne for lys og mørke. De reflekterede lysstråler indgår i målingen af lysstyrken, når der påtrykkes ydre lysstråler. De 20 i tabel 1 viste numeriske værdier angiver værdierne for forholdet. Den største værdi repræsenterer derfor den største kontrast. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Eksempel 4 2

En bagside-projektionsskærm der i hovedsagen 3 var identisk med den i fig. 5 viste blev fremstillet 4 ud fra samme materiale og ved samme fremgangsmåde som 5 i eksempel 1. Denne bagside-projektionsskærms cylinderlinse- 6 enhed havde en form som vist i fig. 17, og hoveddimensionerne 7 var som følger: længde = 0,72 mm, længde ^ = 0/9 mm, 8 længde t^ = 1,2 mm, længde t^ = 0,47 mm, vinklen Θ = 72,5°, 9 krumningsradius r^ = 0,1 mm, krumningsradius = 0,5 mm, 10 forholdet stigningslængde/r^ ved den krumme overfladedel = 1,8, 11 forholdet stigningslængde/^ ved linsedelen = 1,44 og stigningslængden for Fresnel-linsen = 0,5 mm. Forholdet

O

DK 158414B

17 stigningslængde/r^ ved de krumme overfladedele blev opnået som summen af værdierne af de to krumme overfladedele. Fig. 18 viser resultatet af vurderingen af denne bagside-projektionsskærms lystransmissionsegenskaber. Af denne figur ses det, 5 at bagside-projektionsskærmen i dette eksempel har en spidsforstærkningsværdi på 6,2 og en vandret β-værdi på 42° og udviste ideelle egenskaber idet lysmængden aftog progressivt når synsfeltvinklen tiltog. Billedet kunne iagttages i hovedsagen over en bred synsfeltvinkel på 10 50°. Bagside-projektionsskærmen i dette eksempel havde således en udmærket ydeevne.

15 20 25 1 35

Claims (14)

1. Bagsideprojektionsskærm med en forside (S) og en bagside (P) og et medium derimellem, hvorigennem lyset ledes, hvilken skærm er udformet til at modtage lysstråler 5 på bagsiden (P) og sende disse stråler gennem mediet og bringe dem til at blive udsendt fra forfladen (S), hvilken forflade (S) er udformet med et antal parallelle cylinderlinseenheder (1), som er placerede således, at de udsendte lysstråler fordeles over en stor vinkel, 10 idet hver cylinderlinseenhed (1) er udformet med et par flanker (11) og en krum fremspringende del, idet hver flanke (11) er tilvejebragt med en del, som er ført mod bagfladen (P) på skærmen, og som danner en vinkel (Θ), som er større end den kritiske vinkel med bagfla-15 dens (P) plan, således at der tilvejebringes en total reflekterende flade, som reflekterer udsendte lysstråler, som falder på flankedelen (11), og bevirker, at disse udsendes gennem den fremspringende del, kendetegnet ved, at hver fremspringende del består 20 af et antal krumme overflader (12,13,12).

2. Bagsideprojektionsskærm ifølge krav 1, kendetegnet ved, at hver fremspringende del indbefatter to krumme overflader (12,12), idet der ligger en krum overflade op mod hver flanke (11,11), og at hver flanke (11) er 25 således placeret, at de internt reflekterede lysstråler, som falder på den ene flankedel (11), bringes til at blive udsendt gennem den hosliggende krumme overflade (12).

3. Bagsideprojektionsskærm ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at hver fremspringende del ind- 30 befatter tre krumme overflader (12,13,12), at hver flanke (li) er således tilvejebragt, at de internt reflekterede lysstråler, som reflekteres af flanken, bringes til at træde ud gennem de krumme overflader (12,12), som ligger op mod hver flanke (11), og at de krumme overflader (12,12) er 35 således tilvejebragt, at det lys, som de modtager direkte fra bagfladen (P) på skærmen, ved disse krumme overflader DK 158414 B overføres og spredes over et vinkelområde, og at det lys, som reflekteres fra den hosliggende flanke (11), ved disse krumme overflader overføres og spredes i et andet vinkelområde.

4. Bagsideprojektionsskræm ifølge krav 1-3, ken detegnet ved, at summen af bredden (AE-2xli) på de krumme overflader (12) skal udgøre mindst 40% af bredden (AE) på cylinderlinseenhederne (1) (fig. 11).

5. Bagsideprojektionsskærm ifølge krav 4, k e n -10 detegnet ved, at summen af bredden af de krumme overflader andrager mellem 40% og 70% af bredden af cylinderlinseenhederne (1).

6. Bagsideprojektionsskærm ifølge krav 1-5, kendetegnet ved, at den totalreflekterende overflade 15 er tilvejebragt med en krum overflade (11')·

7. Bagsideprojektionsskærm ifølge krav 1-6, kendetegnet ved, at der på bagfladen (P) på bagsideprojektionsskærmen er udformet en Fresnel-linse (3).

8. Bagsideprojektionsskærm ifølge krav 1-7, k e n -20 detegnet ved, at det medium, hvorigennem lyse ledes, er blevet blandet med et lysspredende materiale.

9. Bagsideprojektionsskærm ifølge krav 1-8, kendetegnet ved, at i det mindste den ene af hhv. forfladen og bagfladen (S,P) er udformet med en mat overflade.

10. Bagsideprojektionsskærm ifølge krav 1-9, ken detegnet ved, at være tilvejebragt med et ydre lysabsorberende lag (5) på den totalreflekterende overflade (11,11·).

11. Bagsideprojektionsskærm ifølge krav 10, k e n -30 detegnet ved, at der er tilvejebragt et lysreflekterende lag (4) mellem det ydre lysabsorberende lag (5) og den totalreflekterende overflade (11,11·).

12. Bagsideprojektionsskærm ifølge krav 1-11, kendetegnet ved at være tilvejebragt med et yderligere 35 konvekst linsestykke (2), som er udformet mellem hvert nabopar af cylinderformede elementer (l) (fig. 13). DK 158414B

13. Bagsideprojektionsskærm ifølge krav 3-12, kendetegnet ved, at den fremspringende del indbefatter en konveks del (13) mellem de krumme overflader (12), som ligger op imod flankerne (11,11*), (fig. 2, 5, 7, 8, 10, 5 13, 15, 17).

14. Bagsideprojektionsskærm ifølge krav 13, kendetegnet ved, at overfladen på den konvekse linsedel (13) er cylindrisk.