[发明专利]用于激光投影的高性能屏幕

说明书

本公开涉及用于激光投影的高性能屏幕。本发明提供了在例如高端影院改善亮度的观众感知而无需额外照明成本的电影屏幕。屏幕是由也有助于减轻来自激光照明的光斑的材料生产的。屏幕具有特性并且包括可被调谐到投影系统、影院的布置以及投影仪(和投影角度、观看角度)的特定能力的结构。从屏幕反射的光被朝着观众成员并远离墙壁和天花板引导。

本申请是申请号为201580009391.6、申请日为2015年3月10日、发明名称为“用于激光投影的高性能屏幕”的发明专利申请的分案申请。

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年3月10日提交的美国临时专利申请No.61/950,521的优先权权益，该申请整体通过引用被结合于此。

技术领域

本发明涉及用来显示图像的屏幕和其它成像设备，并且尤其涉及电影屏幕。本发明还涉及这样的屏幕特点和结构：其高效地反射并将投影的图像朝观众引导，同时最小化环境光的引入并且当这种投影经由基于激光的投影设备进行时减少诸如光斑的视觉假象。

背景技术

电影投影通常使用屏幕向观众显示投影的图像。目前存在在高端影院提供更大屏幕的趋势。

发明内容

本发明人已经意识到，下一代电影是关于匹配或接近人类视觉系统(HVS)的能力的高动态范围、宽色域和高亮度。具有这样质量的图像被称为视觉动态范围或VDR图像。本发明提供了高性能屏幕，该高性能屏幕补充利用高性能激光投影仪，并且有助于以有效和高效的方式启用VDR成像，特别是在高端商业影院和运动图片电影设置中。

在各种实施例中，本发明提供了可单独或组合使用以产生高亮度、高动态范围和宽色域的图像的规范、结构和装备(包括屏幕)。

在各种实施例中，本发明提供了在例如高端影院改善亮度的观众感知而无需额外照明成本的电影屏幕。屏幕是由也有助于减轻来自激光照射的光斑的材料生产的。屏幕具有特性并且包括可被调谐到投影系统、影院的布置和/或投影仪的特定能力的结构。例如，在具有顶行之上的投影仪的高起坡座位影院(stadium seating theater)中。

在一种实施例中，本发明提供了具有物理结构的屏幕，这种物理结构以最小化朝礼堂或影院的结构反射的光的方式将反射光从屏幕引导到观众成员。投影的图像在从投影的图像到所有观众成员(或者至少大部分观众成员)均匀分布光的方向被反射。

在各种实施例中，屏幕的结构被布置成使得来自屏幕的反射(即，显示在屏幕上的图像)被引导到观众成员并且减少到达诸如侧壁、天花板等影院结构的光量，由此增大呈现给观众的图像的亮度并防止一些图像光对影院中的环境照明起促进作用并降低屏幕上的对比度。

在各种实施例中，屏幕上的结构包括包含以下一个或多个的各种涂层，例如漫射材料、反射器、偏振器、棱镜、球形结构、珠子、封装液体的珠子、水晶、液晶、微点、量子点、表现出布朗运动的材料、且对诸如高频声音或物理振动的振动作出反应(移动)的柔性材料、当振动引入到声波时表现出随机运动的材料、偏振保持材料。

屏幕上的结构一般具有比显示在屏幕上的像素小的尺寸。例如，结构可以是刚好小于像素尺寸、像素的1/2、像素的1/4或比像素尺寸小一个数量级或更小当中任何一个。在所有其它因素都相同的情况下，示出4k或8k图像的屏幕将具有分别比示出2k图像的屏幕上的结构小2倍或4倍的结构。为了跨所有典型图像2k-8k的兼容性，较小的结构尺寸是更期望的。

各种结构可以被蚀刻或压印到屏幕材料上。各种材料或涂层可以包括随机混入到透明或半透明介质(诸如像漆、丙烯酸或环氧树脂)中并喷涂到屏幕基板上的结构。例如，这种基板可以是塑料、PVC、聚合物。基板可以具有例如高模量。结构可以经由计算机数控(CNC)机器(诸如具有精细切割或打印仪器的大尺寸CNC路由表)被蚀刻到或打印到基板上。小尺寸(例如，微)3D打印可被用来产生结构。