Проекционный экран

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕтНИЯ 253689 Союз Советских Социалистических РеспубликН ПАТЕНТУ Зависимый от патента-02056/18 аявлено 21.Х.1967 (Ю л, 42 Ь, 23/2 Номитет по делам обретений и открыти ри Совете Министро СССРПриорит,ет 21.Х.1966 ( 595926, СШ ПК б ОЗЬ юллетень3 Опубликовано 30.Х.1969 Дата опубликования оп ДК 778.243 (088.8 ання вторыобретен И,ностранцы Джеспер Шелл Чэндлер, Джеймс Джон и Стэнли Ьердет СаундерсПальма Иностранная фирма Истман Кодак Компани оединенные Штаты АмерикЗаявитель ИОННЫЙ ЭКРАН П Изобретение от ники.Известны и пр риод времени про светоконцентриру ленные из стекля риков (бисерин), разований, пузыр и т, и, Все эти п низкий выход све и насыщенности него света. ный пеимеющпеизгогововых шаутых обх струй ы имеют астности осторонтся длитель ые экраны, поверхности, чи пластмасс лых или вогг или водяны нные экран потери контр условиях и именяюекционющненных ивыпукьковроекцита безвета 5 осится к области кинотех 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 наиболее 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, лехкащей 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.5 В качестве отражаощей поверхости экрана используется неровная матовая сторона фольги, напрнмср, нз алюминия, которая крен основе экрана, желательно аркообразной формы. 11 еровная матовая поверхность10 такой фольги получается прн взаимодействииповерхностей двух листов фольги, когда они вместе прокатываются под давлением, а затем разделяются. Поверхность обработки листоз после разделения обнаруживает слу 15 чайно распределенные н в общем продолговатые нерегулярности, которые имеют форму поверхности деформации и которые вытянуты в основном в направлении, перпендикулярном направлению движения листов при прокаты ванинТакие поверхности могут получаться такжепри прокатываннн аналогичным образом лент из органических полимеров.Такие выступы и впадины трапецендальнойформы получаются прн 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, ПродольныеЗ 0 нерегулярности распределены случайно, вытянуты в осношом в напрв;еции, перпецликулярном направлению прокатки листа, ПО- лучается очень малый размер элементов отдельной нерегулярности, примерно 400 - 1200 штук ца 1 с, с глубиной от 0,5 ло 5,0 чк, прел- почтительно в пределах от 1,0 ло 1,5 1 к.На фиг. 1 представлен предлагаемый проекционный экран, общий вил; ца фиг. 2 - то же, разрез по линии Л - А на сриг. 1; цд фиг. 3 - микрофотография отражающей поверхности фольги; на фиг, 4 - микрофотографя вертикального разреза мегаллической фольги, показанной ца фиг. 3; ца фиг. 5 указан График чГловОГО распределения Отряженного экраном света; на фиг. 6 приведено увеличенное изображение поперечного сс 1 Сцця основы экрана; на риг, 7 - граф 1 ескос сравнение углов отсечения и рассеивания лля нерифленого ц рифленого двумерного изогнутого экранов.Проекционный экран 1 состо:1 т из Осц(вд. ция 2, алОмццпевой фольги 3, представляющей собой отражательную поверхность, цянссеццую ца лвумерцо изогнутую поверхность основы 4, Ралиус кривизны поверхности основы может быть в 4,5 раза Оольце ширины экрана,Радиусы кривизны в вертикальной и горнзо 1 тялы 10 Й и;1 Оскостях х 0 у Г Оыть рс 1 зцые, причем поверхности, образоваццыс при этом, имеют тороилальный вил. Основание 2 может быть выполнено из жесткого материала. Фольга 3 прикрепляется к основе 4 такчтобы матовая неровная поверхность ее была обращена в сторону проектирования, она имеет продолговатые нерегулярности б, микрофотография вертикального разреза которых приведена на фиг. 4,Коэффициент светимостн цли кра ность увеличения яркости определяется как отношение светимости материала к светцмости идеального рассеивателя, Кривая 6 матовой поверхности (см. фиг. 5) прелсавляет распределение горизонтального света, я кривая 7 - вертикальное распределение лля лвумерцо вогнутого экрана, имеюцего поверхность из фольги 3.Светцмость или кратность увели еп 1 я яркости описываемого экрана, как вилцо ифиг. 5, примерно равна 17 по оси лля материала, име 1 ощего отражательную поверхность, содержащую нерегулярности 5, показанные ца фиг, 3, и резко падает с увеличением угла рассеивания, особенно в вертикальном направлении, Средняя кратность увеличения составляет примерно 10 ви три полезного угла обзора и резко падает с увеличением угла рассеивания. Значительное уменьшение коэффициента светимости на высоких углах обзора дает чрезвычайно эффективное отсечение постороннего света.Кривые 8 и 9, наложенные на кривые лля описываемого экрана, прелставляют вертикальное и горизонтальное распределение сод 10 Эответственно светимости одного из лучших существукщих известных экранов промышленного изготовления, имеющих среднкпо кратность увеличения яркости менее чем 2.11 з сравнения двух таких экранов легко оценить, что средняя яркость описываемого экрацд лля лаццой аулитории 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, Олнако умецынецие угла рассеивания уменьшает также размер используемого пространства аудитории. Кран, обладающий такой увеличенной яркостью, должен желательно иметь основу с лвумерцо изогнутой поверхностью, ца которую прикрепляется фольга 3, так 1 то лля отражения проецируемых изображений используется грубая поверхность фольги, имеющая пролольные нерегулярности 5.3 ля цлеального распрелеленця отраже 1 Ия света, падающего на материал экрана, желательно иметь постоянное соотношение свети- мости, которое должно распростраця гься ло Грации желятелы 10 ГО уГла и зятем резко налать до нуля светимости. Так, например, материал, илеальный без потерь лля перекрытия углов, име 1 ощих - 10 в вертикальном направлении и + 25 в горизонтальном направлении лолжен иметь коэффициент свети- мости 11,0 внутри этих углов и 0 - вне этих углов. Материал, изготовленный из алюминиевой фолы и, который считался приемлемым лля проекционного экрана, имеет отношение светимости 16,0 на 0 и затем падает примерно л 4,0 ца угле рассеивания +8 по вертикали и 25 по горизонтали. Хотя такой материал дает срелнее отношение около 10,0 и благоларя двумерной кривизне основы экрана не приволит к образованию горячего пятна или неравномерной освещенности всех частей экрана лля кажлого зрителя, однако кое-кто, близкий к краю аудитории, может видеть затехиенцуо картину и заметить уххлшецие коцтрастцосги и цветовой чистоты в присутствии сильного постороннего света, Кривая отношецич светимости Лля имеющихся в пали 1 ии материалов не падает настолько резко, как это бы хотелось в ограниченных углах. Свет, прслставлеццый в хвостовой часги кривой (пя наибольших углах обзора) не используется и несет с собой потерю эффективности, но вероятно, лаже 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 лостигнут с кривой отношения светимости, имеющий плоскую вершину и более резкий спал,Было определено, что плоская вершина и резкие спады - отношения светимости могут быть достигнуты при получении меньших5го15 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 це представляет изогнугой поверхности для падающего на нее света. Линзообразная структура может использоваться, но это не обязательно. Рифленая структура показана ца 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 Р, и Рь расходящимися сторонами длиной, обозначенной 5 г. Поверхность Рг образует угол О с поверхностью Р Пазы 10 расположены так, что остаются промежуточные фаски. Такая структура пазов может быть образована ца двумерно изогнутой поверхности основы 4 ц затем покрыта алюминиевой фольгой 3. Поверхности Р, и Р являются действительно вертикальными полосами сферической поверхности 4, а не плоскими поверхностями. Угол О измеряется относительно проекции, касательной к сферической поверхности, определяющей или поверхность Рг или поверхность Р в любой точке. На практике поверхности Р, или Р, могут быть уменьшены до нуля до получения правильной общей сферической поверхности.Величина Р, которая представляет собой эффективный шаг между смежными бороздками или пазами, должна составлять не более пРимеРно г/гююю от шиРины экРана, с тем, чтобы рифленая структура в общем не была заметна с нормальной дистанции наблюдения. Например, для экрана 50 см Р = 0,05 ся, а для экрана 86 см Р = 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, цо без рифленой структуры. Сплошные линии 13 и 14 показывают горизонтальные и вертикальные углы рассеивания соответственнокогда используется алюминиевая фольга 3, имеющая более узкий угол рассеивания в качестве отражателыной поверхности на двумерно вогнутой основе экрана с рифленой структурой. Следует заметить, что рассеяние в горизонтальном направлении сохраняет в основном 25 зо 35 40 45 5 О 55 постоянный коэффициент светностц около 16,0 до угла, равного -- 17, после которого коэффициент падает примерно до 40 югю от максггмальггого значения прц - 25 ц на больших углах проявляет резкий спад. При различных размерах экрана и аудитории может оказаться желательным увеличить угол рассеивания, что может быть достигггуто изменением шага бороздок пли промежутков между верхними гранями рифленой структуры.Коэффициент яркости фронтального проекционного экрана значительно увслггчггвается тгри использовании материала, имеющего поверхность со случайно распределеннымц и в общем продолговатыми нерегулярностями, которые концецтрируют свет с высокой эффективностью внутри предпонитаемых углов, как было описано выше,Предм ет изобретения 1, Проекционный экран, содержащий вогнутую отражательную поверхность, от,гичаюигиггся тем, что, с целью увеличения полезного отражения света, ца отражательную поверхность нанесены продолговатые выступы ц 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 лгк,2. Экрагг по п. 1, от,гичающийся 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, отличающиися тем, что радиус кривизны поверхности экрана ,в 4,5 раза больше шцрггны его.4. Экран по пп. 1 - 3, от,цгчаюгиийся тем, что отражательная поверхность представляет собой металлическую фольгу цз алюминия.5. Экран по пп, 1 - 4, отгичагогцийся 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.1 О 2 О ЗО 40 50 бО Угол рассеиФаюие фс/е 7Составитель А. М. МассоТехред Т, П. Курилко Тираж 480ам,изобретений и оэкрьтиМосква, Раушокая наб д ектоо Т. А. Абрамова ПодписноеСовете Министров СССР л, Маркса - Энгел