用于基于投影机的显示系统的回射片的制作方法

专利2022-06-29  67


相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年8月29日提交的美国临时申请号62/551,288的权益,为了所有目的,其全部内容通过引用并入。

本发明总体上涉及(例如但不限于)可以用作投影屏的棱镜回射膜。



背景技术:

片材形式的回射器通常用于各种应用,包括投影屏、交通标志和用于道路施工工人的安全服装。在各种情况下,回射器的目的是增加或引导反射光线的可见性。回射片可包括透明的塑料材料层,其具有基本光滑的前表面和设置有多个回射元件的后表面。传统的回射器使用这些元件将角锥状的光反射回光源。锥体的角展度由回射器的特性决定。返回的光通常在靠近光源处(在较小的观察角度下)较亮,在远离光源处(在较大的观察角度下)亮度降低。

回射器的示例可以在国际专利申请公开号wo99/15920中找到,该国际专利申请描述了具有结构化表面的反射制品,该结构化表面包括多个反射元件,每个反射元件具有第一、第二和第三互反射面,它们之间的二面角可定义。至少一个二面角与直角相差大于两度。在一个实施方案中,具体地,其中一个二面角具有该特征,剩余的二面角与直角相差小于两度。在一个实施方案中,反射元件由设置在结构化表面的多个凹槽组限定,凹槽组具有约0.0004英寸和0.002英寸(10-50μm)之间的较佳凹槽间距。具有不同组的二面角的反射元件可通过平铺或通过提供具有不同凹槽侧角对的一个或多个凹槽序列结合在结构化表面中。该制品将倾斜入射的光束反射到入射光束对面的两个反射光束上。两个光束中的一个光束的光束宽度足以从入射光方向角度偏移地照射到预定义的观察区域。

美国专利号4,775,219中的立方角回射制品包括三个侧向反射面,由三组交叉的平行v形凹槽构成,其中,至少一个凹槽组包括图案重复的至少两个彼此不同的凹槽侧角。因此,立方角回射元件数组被分成重复的子数组,每个子数组包括多个形状独特的立方角回射元件,这些立方角回射元件以不同形状的光图案回射入射光。

美国专利申请公开号us2017/0160631的显示系统包括具有回射屏元件的回射屏,这些回射屏元件反射入射光。每个回射屏元件可包括三个交叉平面。三个交叉平面中的至少一个交叉平面与邻面以偏移大于0度的90度角相交。该显示系统还可包括至少一个投影机,投影机将光线反射到回射屏上,使光表现为图像或视讯。回射屏元件具有平面,每个交叉平面以90°的角度与相邻平面相交而没有偏移,与具有该回射屏元件的回射屏幕相比,具有回射屏元件的回射屏能够在降低至少10%的串扰和/或增加至少5%的强度下反射光线。

即使基于这些参考文献,仍然需要可以在基于投影机的显示器中使用的回射片,用于将反射图像的聚焦方向定位到位于相对于投影机的不同位置的多个观看位置。



技术实现要素:

在一个实施方案中,本公开涉及一种回射制品,其包括回射膜和设置在所述回射膜的后表面上的多个回射元件。每个所述回射元件可以是一个非等边三角锥棱镜。所述棱镜可以由三组相交的基本平行、v形的凹槽限定。所述凹槽的每个凹槽侧面形成半角,其中,所述半角中的至少一个半角的范围较佳为25度到28.5度,25度到30度,或43.5度到45度。所述棱镜包括三个三角形面和一个三角形基部,其中,所述基部包括长度彼此不同的两个侧面。较佳地,在两个所述侧面中,较小侧面的长度与较大侧面的长度的比例的范围为80%至92.5%。所述棱镜可以具有大小大于1度的第三二面角误差,例如,所述第三二面角误差可以为小于-1度或大于1度。在某些方面,每个棱镜以大于0度的倾斜角接近边缘平行地倾斜。

在另一个实施方案中,本公开涉及一种显示系统。所述显示系统包括根据实施方案的回射制品,以及投影机和电脑处理器。所述投影机用于将入射光束导向所述回射制品。所述回射制品用于将所述入射光束反射为第一反射光束和第二反射光束,所述第一反射光束和所述第二反射光束相对于所述入射光束偏移且位于所述入射光束的相对侧上。所述电脑系统可以执行包括控制所述投影机以将所述入射光束导向到所述回射制品的操作。

在另一个实施方案中,本公开涉及一种显示图像的方法。所述方法包括根据实施方案的回射制品,以及投影机。所述方法还包括控制所述投影机以将入射光束导向到所述回射制品,从而将所述入射光束反射为第一入射光束和第二入射光束,所述第一入射光束和所述第二入射光束相对于所述入射光束偏移且位于所述入射光束的相对侧。

附图说明

下面参考附图详细描述实施方案,其中相同的数字表示类似的部分。

图1是根据一个实施方案的回射制品的回射元件的俯视图。

图2是根据一个实施方案的由回射制品反射的两个窄光束的位置曲线图。

图3是根据一个实施方案的由具有可调整的二面角的回射制品反射的两个宽光束的位置曲线图。

图4是根据一个实施方案的由具有漫射膜的回射制品反射的两个垂直扩散光束的位置曲线图。

图5a是根据一个实施方案的基板表面中的第一凹槽切割的图示。

图5b是根据一个实施方案的基板表面中的第二凹槽切割的图示。

图5c是根据一个实施方案的基板表面中的第三凹槽切割的图示。

图5d是根据一个实施方案的由位于基板表面或回射膜后表面的第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽限定的立方角棱镜数组的平面图。

图6是具有正值的主要二面角偏差或负值的主要二面角偏差的回射制品的回射效率与第三凹槽半角的曲线图。

图7是各种第三凹槽半角的回射效率与水平入射角和垂直入射角的一系列曲线图。

图8是对于各种第三凹槽半角的回射效率与水平入射角的曲线图。

图9a是观察区域的曲线图,该观察区域与由具有6度偏移、29.5度第三凹槽半角和漫射膜的回射制品反射的光束位置叠加。入射光正面进入制品。

图9b是观察区域的曲线图,该观察区域与图9a的制品反射的光束位置叠加。入射光以正向方向向右倾斜20度,向下倾斜15度的方向进入制品。

图10a是观察区域的曲线图,该观察区域与由具有6度偏移、44.5度第三凹槽半角和漫射膜的回射制品反射的光束位置叠加。入射光正面进入制品。

图10b是观察区域的曲线图,该观察区域与图10a的制品反射的光束位置叠加。入射光以正向方向向右倾斜20度,向下倾斜15度的方向进入制品。

图11a是在投影仪后偏移0.3m的观察区域的曲线图,该观察区域与由具有6度偏移、29.5度第三凹槽半角和漫射膜的回射制品反射的光束位置叠加。

图11b是在投影仪后偏移0.3m的观察区域的曲线图,该观察区域与图11a的制品反射的光束位置叠加。入射光以正向方向向右倾斜20度,向下倾斜15度的方向进入制品。

图12展示了示出从投影仪后的偏移位置观察具有在40度到45度的范围内hg3值的回射制品的俯视图。

图13是由具有不平衡的二面角偏差的回射制品反射的两个垂直不对称光束的位置曲线图。

具体实施方式

本发明总体上涉及回射屏幕,例如,当在基于投影机的显示器中采用该屏幕时,其提供性能特征的有益结合。例如,发明人已确定,有利的是,该屏幕较佳地或几乎排他地将光线反射回位于投影机上方或下方的特定观看区域,该投影机是被反射的入射光的光源。然而,现有的投影屏幕通常将光线散射至所有方向,或稍微优先地将光线发回投影机的大致方向。因此,采用传统的回射屏幕,通常难以控制光线返回至特定的观察区域,使得:(1)能够容易地从两个不同的预定观察区域观察到反射光线,但(2)在这些区域外不能容易地观察到反射光线。

发明人已发现了实现这两种效果的回射元件的特定结构。例如,在立方角回射元件的二面角中引入特定偏差能够出人意料地(且有益地)使光线偏离完美的回射。已经发现,透过仔细控制排列于屏幕上的回射元件的结构,这些偏差产生在两个不同观看区域的所需反射发散图案。这些发散图案有利地允许回射元件用于下述应用:屏幕上观看的内容可强烈依赖于观看者相对于屏幕和投影机的位置。例如,位于投影机上方和下方的两个观看者能够在屏幕上看到相同的内容,而位于另一个投影机上方和下方的不同位置的另两个观看者可在相同的屏幕上看到完全不同的内容。此外,本发明的回射屏也支持在观看区域中产生非常明亮的图像,这是由于光线不会在所有方向上散射而浪费。本回射制品或回射屏的其他益处包括膜的透明外观以及跨越屏幕和多个观看区域的相对均匀的亮度。例如,所提供的回射屏的某些结构可以补偿通常与向屏幕或远离屏幕的查看位置偏移相关联的水平亮度不稳定。

具体而言,已发现,包括回射膜和设置(如压制)在回射膜后表面上的多个特定逆向发射元件的回射制品可实现上述出人意料的效果。例如,回射元件可用于反射入射光束,从而大部分反射光被分为第一反射光束和第二反射光束。可配置回射制品(或其组件),使得至少30%(如至少40%、至少50%、至少60%,至少70%、至少75%、至少80%、至少85%至少90%、至少92%、至少94%、至少96%、至少97%、至少98%或至少99%)的反射光被分为第一反射光束和第二反射光束。入射光束可来自至少在回射制品的方向上发光的光源。在较佳实施方案中,入射光束来自具有光轴的投影机,该光轴被导向至回射制品或屏幕。

从回射制品反射的第一反射光束和第二反射光束被导向至(至少)两个不同位置,如位于入射光束的不同(相对)侧。在较佳实施方案中,入射光束来自投影机,回射制品基本垂直定向,并且第一反射光束和第二反射光束被导向至观察区域或位于投影机位置上方和下方的区段。第一反射光束相对于入射光束可偏移第一反射光角度,该第一反射光角度大于1度,例如,大于2度、大于3度、大于4度、大于5度、大于6度、大于7度、大于8度、大于9度、大于10度、大于12度、大于14度、大于16度、大于18度、大于20度、大于25度、大于30度、大于35度、大于40度或大于45度。第一反射光角度的范围可为1度到45度,例如,1度到25度、5度到30度、10度到35度、15度到40度或25度到40度。第一反射光角度的范围可为1度到10度,如1度到6度、2度到7度、3度到8度、4度到9度或5度到10度。

第二反射光束可偏移入射光束第二反射角度,第二反射角度的大小基本与第一反射角度的大小相同,但第二反射角度的方向与第一反射角度的方向不同,如与第一反射光束相对于入射光束的方向相对。上述讨论的第一反射角度的限值和范围适用于第二反射角度。在一个实施方案中,第一反射光角度在入射光束上方大于4度(偏移角度为4度),而第二反射光角度在入射光束下方大于4度(偏移角度为-4度)。第一反射光角度和第二反射光角度可以分别在入射光束上方和下方,例如,大于5度、大于6度、大于7度、大于8度、大于9度、大于10度、大于12度、大于14度、大于16度、大于18度、大于20度、大于25度、大于30度、大于35度、大于40度或大于45度。在该坐标系中,直接返回光源的光将具有αx=0度和αy=0度,其中,术语α用于表示观察角度,即,所观察到的回射光束和入射光束之间的角度。术语αx和αy是指观察角度α的正交份量,其中αy位于垂直平面。

如本文所用的,术语“具有基本相同大小的角度”是指两个角度之间的关系,其中角度的绝对值在彼此的5度内。例如,如果角度的绝对值在彼此的4度内、3度内、2度内、1度内、0.9度内、0.8度内、0.7度内、0.6度内、0.5度内、0.4度内、0.3度内、0.2度内或0.1度内,则两个角度具有基本相同的大小。

在一些实施方案中,第一反射光束的亮度与第二反射光束的亮度基本相同。该特征允许位于两个彼此相互关联的观看区段或观看区域内的观看者在屏幕上观看到具有基本相同光强度的图像。如本文所用的,术语“基本相同的亮度”是指两个亮度值之间的关系,其中第一亮度值在第二亮度值的20%内。例如,如果第一亮度值在第二亮度值的18%内、16%内、14%内、12%内、10%内、9%内、8%内、7%内、6%内、5%内、4%内、3%内、2%内或1%内,则两个亮度值基本相同。在一些实施方案中,第一反射光束的亮度与第二反射光束的亮度基本不相同。

回射膜具有前表面和与前表面相对的后表面。前表面可以是基本光滑的。如本文所用的,术语“基本光滑”是指完全或大部分没有纹理(如空隙、凸起、凹槽或脊)的外表面。表面可具有较小的凹痕或凸起部分,或在制造期间非目的性的其他缺陷,则仍认为该表面是基本光滑的。在较佳实施方案中,前表面基本是平面。然而,应当理解的是,前表面可以替代地具有用于其形状的至少一部分的弯曲或非平面几何形状。

回射膜的材料可以广泛变化。例如,回射膜的材料可为透明塑料材料,如聚合物。该材料可选自多种聚合物,包括但不限于聚碳酸酯、聚酯、聚苯氨基甲酸乙烯、聚芳酯、苯乙烯-丙烯腈聚合物、氨基甲酸酯、丙烯酸酯、纤维素酯、烯链式不饱和亚硝酸酯、硬环氧丙烯酸酯、丙烯酸酯等,较佳丙烯酸和聚碳酸酯聚合物。在一些实施方案中,回射膜包括丙烯酸。在一些实施方案中,回射膜包括聚碳酸酯。在一些实施方案中,回射膜包括丙烯酸和聚碳酸酯两者。在某些方面,回射膜包括棱镜层和覆盖层,其中棱镜层包括丙烯酸或聚碳酸酯的一者,并且其中覆盖层包括丙烯酸或聚碳酸酯的另一者。

在较佳实施方案中,回射制品还包括设置(如压制)在回射膜后表面上的多个回射元件。然而,应当理解的是,这多个回射元件可以替代地设置在回射膜的前表面上,并且关于设置在后表面上的回射元件的讨论适用于设置在前表面上的回射元件。回射元件的组成可以广泛变化。例如,回射元件可以包括金属,例如,回射元件可以金属化。在较佳实施方案中,回射元件是空气背衬的。使用空气背衬的回射元件可以使回射膜、回射制品或屏幕具有半透明的特性。

在一些实施方案中,每个回射元件具有非等边三角锥棱镜(如等腰三角锥棱镜)的形状,且每个棱镜包括多个面部和一个基部。每个棱镜面部和基部的三角形形状可以是非等边的,例如等腰。每个棱镜可以倾斜,并且具有形状可以是等腰三角形的三角形基部。对于基于等腰三角形的角锥棱镜,三个面中的两个面具有基本相同的形状和尺寸。每个三角形面和基部包括三个侧面。在一些实施方案中,三个三角形侧面中的两个侧面的长度不相同,使得较小侧面的长度与较大侧面的长度的比例范围为80%到92.5%,例如,80%到87.5%、81.25%到88.75%、82.5%到90%、83.75%到91.25%或85%到92.5%。在一些实施方案中,较小侧面的长度与较大侧面的长度的比例范围为83%到90%,例如,83%到87.2%、83.7%到87.9%、84.4%到88.6%、85.1%到89.3%或85.8%到90%。就下限而言,较小侧面的长度与较大侧面的长度的比例可为至少80%、至少81.25%、至少82.5%、至少83.75%、至少85%、至少86.25%、至少87.5%、至少88.75%、至少90%或至少91.25%。就上限而言,较小侧面的长度与较大侧面的长度的比例可为小于92.5%、小于91.25%、小于90%、小于88.75%、小于87.5%、小于86.25%、小于85%、小于83.75%、小于82.5%或小于81.25%。

图1示出了多个非等边三角锥棱镜中的一个非等边三角锥棱镜的俯视图。每个棱镜都是立方角的形状,则也可称为立方角棱锥。棱锥100具有第一三角形面101、第二三角形面102和第三三角形面103,它们在顶点104处相交,该顶点被配置为指向远离回射膜的后表面。二面角105、二面角106和二面角107分别形成于面101和面102之间、面101和面103之间以及面102和面103之间。如果三角锥棱镜具有正交立方角的形状,则每个二面角均为90度。

如本文所用的术语“二面角误差(dihedralangleerror)”是指实际的二面角与90度之间的差值。每个非等边三角锥棱镜具有三个二面角误差——第一二面角误差(e1、第二二面角误差(e2)和第三二面角误差(e3)。第三二面角误差(e3)定义为具有相似但镜像(即基本上全等)形状的两个面之间的二面角误差。本文所用的术语“基本全等”是指不同形状之间的关系,其中不同形状的类似侧面的长度彼此相差小于20%(例如,小于18%、小于16%、小于14%、小于12%、小于10%、小于8%、小于6%、小于4%或小于2%),并且不同形状的相似内角彼此相差小于20%(例如,小于18%、小于16%、小于14%、小于12%、小于10%、小于8%、小于6%、小于4%或小于2%)。

发明人已发现第一反射光束和第二反射光束相对于入射光束之间的偏移是棱镜二面角的函数,并且这些反射光束可通过棱镜二面角的偏差来控制。如果等腰三角形的基部为垂直取向,则通过将两个基本全等的面之间的二面角与90度的标称值配置为显著不同(即,将e3设置为与0显著不同),返回光束可分为两个窄反射光束,其中一个窄反射光束向上偏离,另一个窄反射光束向下偏离。图2示出了立方角等边三角形棱镜阵列回射的两个这种偏离光束的位置图。在某些情况下,希望反射光束不像图2示出的光束那么窄,而是如图3所示的光束那样加宽。这样的反射光束可通过如下文更详细地讨论的控制棱镜的二面角來实现。

如上所述,每个棱镜具有三个二面角,其中将第三二面角定义为具有镜像相似形状的两个棱镜面之间的二面角。在一些实施方案中,回射元件数组中的所有棱镜的第三二面角误差的平均值小于0度。第三二面角误差的平均值的范围可以为(例如但并不限于)从0度至-10度,例如,从0度到-6度、从-1度到-7度、从-2度到-8度、从-3度到-9度或从-4度到-10度。第三二面角误差的平均值的范围可以为从0度至-4度,例如,从0度到-2.4度、从-0.4度到-2.8度、从-0.8度到-3.2度、从-1.2度到-3.6度或从-1.6度到-4度。就下限而言,第三二面角误差的平均值可大于-10度、大于-9度、大于-8度、大于-7度、大于-6度、大于-5度、大于-4度、大于-3度、大于-2度或大于-1度。就上限而言,第三二面角误差的平均值可小于-1度、小于-2度、小于-3度、小于-4度、小于-5度、小于-6度、小于-7度、小于-8度或小于-9度。利用大的e3负值可获得偏移回射光束的图案。利用大的e3正值可实现类似的偏移,但使用与正值相反的负值可以提高立方角棱镜的效率,如下文更详细的讨论。

在一些实施方案中,回射元件数组中的所有棱镜的第一二面角误差和/或第二二面角误差的平均值具有小于0.5度的幅度,例如,小于0.4度、小于0.3度、小于0.2度或小于0.1度。在一些实施方案中,回射元件数组中的所有棱镜的第一二面角误差和/或第二二面角误差的平均值具有大于0.01度的幅度,例如,小于0.1度、小于0.2度、小于0.3度或小于0.4度。第一二面角误差和/或第二二面角误差的平均值的范围可以为例如从0度到0.3度、从0.05度到0.35度、从0.1度到0.4度、从0.15度到0.45度或从0.2度到0.5度。

在一些实施方案中,回射元件数组中的每个棱镜的每个二面角误差的大小在从0.01度到10度的范围内。每个二面角误差的大小的范围可以为,例如但不限于,从0.01度到6度、从1度到7度、从2度到8度、从3度到9度或从4度到10度。每个二面角误差的大小的范围可以为从0.01度到4度,例如从0.01度到2.4度、从0.4度到2.8度、从0.8度到3.2度、从1.2度到3.6度或从1.6度到4度。就上限而言,每个二面角误差的大小可小于10度,小于9度、小于8度、小于7度、小于6度、小于5度、小于4度、小于3度、小于2度或小于1度。就下限而言,每个二面角误差的大小可大于0.01度、大于1度、大于2度、大于3度、大于4度、大于5度、大于6度、大于7度、大于8度或大于9度。

可选地或另外地,可以采用漫射膜来实现反射光束变宽。漫射膜可位于如直接邻近回射膜的前表面。在一些实施方案中,使用粘合层将漫射膜粘贴到前表面。在这些情况下,粘合层可直接邻近回射膜的前表面,并且漫射膜可直接邻近粘合层,如粘合层可以夹在漫射膜和回射膜之间。在一些实施方案中,一个或多个其他膜或层位于漫射膜和回射膜的前表面之间。在一些实施方案中,漫射膜本身为回射膜的组分层,并且位于回射层的前表面和后表面之间。

漫射膜可包括分布在基质材料中的光漫射颗粒,其中光漫射颗粒的折射率不同于基质的折射率。光漫射颗粒的颜色可以变化,例如可以是白色或黑色,或基本为白色或基本为黑色,也可以考虑其他颜色。光漫射颗粒可以是透明的,或基本上透明的。光漫射颗粒可包括选自下述组的颗粒,该组中包括白色颗粒或基本为白色的颗粒,黑色颗粒或基本为黑色的颗粒,透明颗粒或基本透明的颗粒,及其组合。对于高折射率的应用(例如,折射率值为1.6至2.8的应用),光漫射颗粒可包括二氧化钛(tio2)、二氧化硅(sio2)、碳酸钙(caco3)、硫酸钡(baso4)及其组合。在光漫射颗粒具有相对较小的折射率值(如折射率值为1.0至1.5)的实施方案中,光漫射颗粒可包含下述材料,该材料包括有机化合物或无机化合物,例如硅酮树脂、聚四氟乙烯(ptfe)、粗糙石英、闪光蛋白石及其组合。光漫射颗粒可包括中空结构或中空颗粒,如中空玻璃珠或中空树脂珠,或由其他材料制成的中空结构。

在某些方面中,漫射膜是结构化的漫射体,例如,漫射体包括图案化表面。在一些实施方案中,漫射体的图案化表面是全息产生的浮雕图案。结构化的或图案化的表面可以在漫射体的内表面上,例如,漫射体表面面对回射膜,或在漫射体的外表面上,例如,漫射体表面面对回射膜的对向。漫射体的表面浮雕图案可以是各向异性的,使得该图案是椭圆形的。这种各向异性的表面浮雕图案可以用来在不同的方向上以不同的程度拓宽反射光光束。在一些实施方案中,漫射膜包括被配置为反射光的各向异性的表面浮雕图案,其在水平x方向上比在垂直y方向上具有更大的漫射角。在一些实施方案中,漫射膜包括被配置为反射光的各向异性的表面浮雕图案,其在垂直y方向上比在水平x方向上具有更大的漫射角。

漫射膜在垂直y方向上可具有小于2度的漫射半峰全宽角(full-widthhalf-maximumangleofdiffusion),例如,小于1.8度、小方令1.6度、小于1.4度、小于1.2度、小于1度、小于0.9度、小于0.8度、小于0.7度、小于0.6度或小于0.5度。在y方向上的漫射半峰全宽角的范围可以为(诸如)0度至2度,例如,0度到1.2度、0.2度到1.4度、0.4度到1.6度、0.6度到1.8度或0.8度到2度。采用这种较小的垂直漫射角可限制光的垂直扩散。这对于例如当仅需要在一个高度观看返回的光时是有用的。漫射膜可在水平x方向上具有大于1.5度的漫射半峰全宽角,例如,大于1.8度、大于2.1度、大于2.4度、大于2.7度、大于3度、大于3.5度、大于4度、大于4.5度或大于5度。在x方向上的漫射半峰全宽角的范围可以为(诸如)0度至5度,例如,0度到3度、0.5度到3.5度、1度到4度、1.5度到4.5度或2度到5度。采用该较大的水平漫射角可允许多个水平观看位置。这对于例如当容纳多个并排观看者时是有用的。在一些实施方案中,漫射膜在垂直y方向上的漫射半峰全宽角小于1度,在水平x方向上的漫射半峰全宽角大于3度。

漫射膜在水平方向上可具有小于2度的漫射半峰全宽角,例如,小于1.8度、小于1.6度、小于1.4度、小于1.2度、小于1度、小于0.9度、小于0.8度、小于0.7度、小于0.6度或小于0.5度。在x方向上的漫射半峰全宽角的范围可以为(诸如)0度至2度,例如,0度到1.2度、0.2度到1.4度、0.4度到1.6度、0.6度到1.8度或0.8度到2度。采用这种较小的水平漫射角可限制光的水平扩散。这对于例如当仅有一个人观看返回的光时是有用的。漫射膜在垂直y方向上可具有大于1.5度的漫射半峰全宽角,例如,大于1.8度、大于2.1度、大于2.4度、大于2.7度、大于3度、大于3.5度、大于4度、大于4.5度或大于5度。在y方向上的漫射半峰全宽角的范围可以为(诸如)0度到5度,例如,0度到3度、0.5度到3.5度、1度到4度、1.5度到4.5度或2度到5度。采用该较大的垂直漫射角可允许多个垂直观看位置。这对于例如当容纳多个具有不同高度的观看者时是有用的。在一些实施方案中,漫射膜在水平x方向上的漫射半峰全宽角小于1度,在垂直y方向上的漫射半峰全宽角大于3度。

图4示出了由具有扩散膜的制品回射的两个偏离的反射光束的位置曲线图,该扩散膜在水平x方向上的漫射半峰全宽角为0.8度(fwhmx=0.8度),在垂直y方向上的漫射半峰全宽角为3.75度(fwhmy=3.75度)。这种结构有利于使光在垂直方向上扩展,这对于需要限制光的水平扩展的情况是有用的,例如,仅有一个人观看发送回来的光,但允许多个竖直观看位置,例如容纳具有不同高度的观看者。图4示出了叠加矩形观看区域,该观看区域由回射膜和漫射膜的组合提供服务。

在一些情况下,使用漫射膜作为光束展宽技术可与前述二面角误差的修改相结合,以对给定的应用生成最佳方案。可选地,每种技术可以单独使用。

例如,如果期望从亮到暗的转变是相当突然的,则二面角技术是有利的。但是,该技术在过程中可需要为每个新设计进行加工,这可能既昂贵又耗时。

例如,如果需要在棱镜膜中隐藏接缝,则该漫射膜技术是有利的。不同的漫射膜也可以与不同的棱镜膜相匹配,以调节各种应用的需要,并且增加灵活性。但这种技术会增加显示器的成本,并且产生不太突然的光强度或亮度转换。

如上所述,调整立方角棱镜回射元件的二面角可以影响由回射制品返回的反射光束的形状。尽管可以选择特定的二面角组合,但可以根据需要增加观看区域或贴片(patch)的尺寸,同时,每个贴片和两个贴片之间保持足够的照明均匀性。在这些实施方案中的某些实施方案,回射膜与漫射膜结合使用,这有助于降低接缝线的可见度,并改善屏幕的均匀性。漫射膜的这种使用和二面角的控制也可以增加贴片的尺寸并有助于贴片内的均匀性。因此,棱镜的设计可配置成:如果与较强的漫射器一起使用,则提供较小的贴片,或者,如果与较弱的漫射器一起使用或不使用漫射器,则提供较大的贴片。类似地,如果回射膜设计提供更大的贴片,则可以选择较弱的漫射器或不选择漫射器。可选地,如果回射膜设计提供较小的贴片,则可以选择更强的漫射器。透过使用各向异性扩散器,或透过改变二面角图案以影响贴片的纵横比,来独立地控制贴片的宽度和高度。这些方法的组合可以提供更大的灵活性。

设置在回射膜的后表面上的回射元件的结构可通过后表面上的基本平行的凹槽组的几何形状来确定,其中,这些组确定回射元件的定位。因此,这些凹槽组的结构和布置可以确定棱镜回射元件的立方体倾斜度、棱镜深度和/或二面角误差。本文所用的术语“基本平行的凹槽”是指基本上彼此平行的凹槽,例如,各凹槽相互平行。每个凹槽具有沿凹槽长度延伸的凹槽轴线,其中,两个基本平行的凹槽的凹槽轴线之间的角度小于5度,例如,小于4度、小于3度、小于2度或小于1度。当与基线的斜度相比时,各凹槽在斜度上彼此相差的幅度可小于5度,例如,小于4度、小于3度、小于2度或小于1度。

图5a-5d中示出了凹槽组的说明性示例,提供了用于制造回射元件的切割过程的概览。在图5a中,示出了切割到基板的第一组基本平行的凹槽,其中可使用复制品或铸件来压制回射膜的后表面。可采用具有尖头的切割工具来切割凹槽。在一些实施方案中,切割工具的尖端还包括平坦区,因此,在相邻回射元件之间的基板上形成平坦区。该平坦区的存在能够提高透明度,但是会降低效率。沿凹槽轴线切割各凹槽,且各凹槽的两个相交的凹槽侧面通常呈v形。第一组凹槽具有半角“a”和“b”,它们由位于所示切割工具表面上的相应的“a”和“b”角限定。半角形成于凹槽侧面与平行于凹槽轴线且垂直于基板平面或回射膜的后表面的平面之间。为清楚起见,在本图和下述附图中,均放大了切割工具、凹槽和回射元件的尺寸和倾斜度。在一些实施方案中,第一组的各凹槽与该组中的相邻凹槽之间的间距基本相同,例如,第一间距。例如,第一间距的范围可以为0.03mm到0.27mm,例如,0.03mm到0.15mm、0.06mm到0.18mm、0.09mm到0.21mm、0.12mm到0.24mm、0.15mm到0.27mm。第一间距的范围可以为0.1mm到0.2mm,例如,0.1到0.16mm、0.11mm到0.17mm、0.12mm到0.18mm、0.13mm到0.19mm或0.14mm到0.2mm。就上限而言,第一间距可大于0.03mm,例如大于0.06mm、大于0.09mm、大于0.12mm、大于0.15mm、大于0.18mm、大于0.21mm或大于0.24mm。就下限而言,第一间距可小于0.27mm,例如小于0.24mm、小于0.21mm、小于0.18mm、小于0.15mm、小于0.12mm、小于0.09mm或小于0.06mm。

在图5b中,示出了第二组基本平行的凹槽,其与第一凹槽组一起切割至回射膜的后表面。与第一凹槽组类似,第二组凹槽可具有半角“a”和“b”,它们由与制造第一组凹槽的相同的切割工具表面上的相应半角“a”和“b”限定。在一些实施方案中,第二组的各凹槽与该组中的相邻凹槽之间的间距(即第二间距)基本相同。例如,第二间距的范围可以为0.03mm到0.27mm,例如,0.03mm到0.15mm、0.06mm到0.18mm、0.09mm到0.21mm、0.12mm到0.24mm、0.15mm到0.27mm。第二间距的范围可以为0.1mm到0.2mm,例如,0.1mm到0.16mm、0.11mm到0.17mm、0.12mm到0.18mm、0.13mm到0.19mm或0.14mm到0.2mm。就上限而言,第二间距可大于0.03mm,例如大于0.06mm、大于0.09mm、大于0.12mm、大于0.15mm、大于0.18mm、大于0.21mm或大于0.24mm。就下限而言,第二间距可小于0.27mm,例如小于0.24mm、小于0.21mm、小于0.18mm、小于0.15mm、小于0.12mm、小于0.09mm或小于0.06mm。

在一些实施方案中,并且如图5a-5d所示,第一组凹槽的间距基本与第二组凹槽的间距相同。本文所用术语「基本相同大小的间距」是指两个间距之间的关系,其中间距在彼此的20%之内。例如,如果间距在彼此的18%内、16%内、4%内、12%内、10%内、9%内、8%内、7%内、6%内、5%内、4%内、3%内、2%内或1%内,则两个间距基本相同。

在图5c中,示出了第三组基本平行的凹槽,其与第一凹槽组和第二凹槽组一起切割至回射膜的后表面。第三组凹槽具有半角“c”和“d”,它们由位于所示切割工具表面上的相应“c”和“d”角限定。在一些实施方案中,第三组的各凹槽与该组中的相邻凹槽之间的间距(即第三间距)基本相同。例如,第三间距的范围可以为0.03mm到0.27mm,例如,0.03mm到0.15mm、0.06mm到0.18mm、0.09mm到0.21mm、0.12mm到0.24mm、0.15mm到0.27mm。第三间距的范围可以为0.1mm到0.2mm,例如,0.1mm到0.16mm、0.11mm到0.17mm、0.12mm到0.18mm、0.13mm到0.19mm或0.14mm到0.2mm。就上限而言,第三间距可大于0.03mm,例如大于0.06mm、大于0.09mm、大于0.12mm、大于0.15mm、大于0.18mm、大于0.21mm或大于0.24mm。就下限而言,第三间距可小于0.27mm,例如小于0.24mm、小于0.21mm、小于0.18mm、小于0.15mm、小于0.12mm、小于0.09mm或小于0.06mm。在一些实施方案中,第三组凹槽的间距小于第一间距和第二间距。在一些实施方案中,第三组凹槽的间距大于第一间距和第二间距。

图5d是根据一个实施方案的由位于回射膜后表面的第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽限定的立方角棱镜数组的平面图。该图标出了由三组基本平行的凹槽限定的立方角棱镜数组。数组的每个立方元件的特定几何形状将取决于元素边界的特定半凹槽。例如,立方角元件可由来自第一组凹槽的“a”半凹槽、来自第二组凹槽的“a”半凹槽和来自第三组凹槽的“c”半凹槽限定。在这种情况下,立方角可以被视为“aac”元件。类似地,如图5a-5d示出的凹槽,立方角可以是“aad”、“abc”、“abd”、“bac”、“bad”、“bbd”或“bbc”元件。

在一些实施方案中,第三凹槽的半角中的一个半角或两个半角在25度至28.5度的范围内,例如,25度到26.9度、25.4度到27.3度、25.8度到27.7度、26.2度到28.1度或26.6度到28.5度。第一凹槽半角中的一个或两个可在43.5度至45度的范围内,如43.5度到44.2度、43.7度到44.4度、43.9度到44.6度、44.1度到44.8度或44.3度到45度。就下限而言,第一凹槽半角中的一个半角或两个半角可大于25度,如大于25.4度、大于25.8度、大于26.2度、大于26.6度、大于26.9度、大于27.3度、大于27.7度、大于28.1度、大于43.5度、大于43.7度、大于43.9度、大于44.1度、大于44.3度、大于44.4度、大于44.6度或大于44.8度。就上限而言,第一凹槽半角中的一个半角或两个半角可小于45度,如小于44.8度、小于44.6度、小于44.4度、小于44.2度、小于44.1度、小于43.9度、小于43.7度、小于28.5度、小于28.1度、小于27.7度、小于27.3度、小于26.9度、小于26.6度、小于26.2度、小于25.8度或小于25.4度。

凹槽的深度使数组的每个立方角棱镜具有立方角的深度。立方角的深度定义为立方角棱镜的最大高度与立方角棱镜的基部之间的距离。例如,立方角的深度可以在1密耳至5密耳的范围内,如1密耳到3.4密耳、1.4密耳到3.8密耳、1.8密耳到4.2密耳、2.2密耳到4.6密耳或2.6密耳到5密耳。立方角的深度可以在2.2密耳至3.8密耳的范围内,如2.2度密耳到3密耳、2.4密耳到3.2密耳、2.6密耳到3.4密耳、2.8密耳到3.6密耳或3密耳到3.8密耳。就下限而言,立方角的深度可大于1密耳,如大于1.4密耳、大于1.8密耳、大于2.2密耳、大于2.6密耳、大于3密耳、大于3.4密耳、大于3.8密耳、大于4.2密耳或大于4.6密耳。就上限而言,立方角的深度可小于5密耳,如小于4.6密耳、小于4.2密耳、小于3.8密耳、小于3.4密耳、小于3密耳、小于2.6密耳、小于2.2密耳、小于1.8密耳或小于1.4密耳。

在该讨论中,我们将倾斜度(cant)定义为具有相同立方体形状的未经磨损的立方体的倾斜度,并且我们还考虑第三凹槽半角(hg3)。该角度对于透明效果以及水平入射角度具有功能相关性。如图6所示,对于法向入射光的6度偏移的情况,使用负值e3的棱镜设计在返回光时总是更有效,hg3的值约为35度,从而提供最高效率。

在一些实施方案中,回射制品的立方角棱镜接近面平行地倾斜(cantedface-more-parallel),例如,在倾斜度为-3度到-10度的范围内倾斜。立方角棱镜可具有从-3度到-8度、从-3.5度到-8.5度、从-4度到-9度、从-4.5度到-9.5度或从-5度到-10度范围内的倾斜度。倾斜度的范围可为-5度到-8度,如-5度到-6.8度、-5.3度到-7.1度、-5.6度到-7.4度、-5.9度到-7.7度或-6.2度到-8度。就下限而言,倾斜度可大于-10度,如大于-9.5度、大于-9度、大于-8.5度、大于-8度、大于-7.5度、大于-7度、大于-6.5度、大于-6度、大于-5.5度、大于-5度、大于-4.5度、大于-4度或大于-3.5度。就上限而言,倾斜度可小于-3度,如小于-3.5度、小于-4度、小于-4.5度、小于-5度、小于-5.5度、小于-6度、小于-6.5度、小于-7度、小于-7.5度、小于-8度、小于-8.5度、小于-9度或小于-9.5度。

在一些实施方案中,回射制品的立方角棱镜接近边缘平行地倾斜(cantededge-more-parallel),例如,在倾斜度为3度到10度的范围内倾斜。立方角棱镜可具有从3度到8度、从3.5度到8.5度、从4度到9度、从4.5度到9.5度或从5度到10度范围内的倾斜度。倾斜度的范围可为5度到8度,如5度到6.8度、5.3度到7.1度、5.6度到7.4度、5.9度到7.7度或6.2到8度。就上限而言,倾斜度可小于10度、小于9.5度、小于9度、小于8.5度、小于8度、小于7.5度、小于7度、小于6.5度、小于6度、小于5.5度、小于5度、小于4.5度、小于4度或小于3.5度。就下限而言,倾斜度可大于3度,如大于3.5度、大于4度、大于4.5度、大于5度、大于5.5度、大于6度、大于6.5度、大于7度、大于7.5度、大于8度、大于8.5度、大于9度或大于9.5度。

本文所用术语“接近面平行地倾斜(cantedface-more-parallel)”和“接近边缘平行地倾斜(cantededge-moreparallel)”是指立方体相对于主折射光线的定位。当立方体面与主折射光线之间的角度并不都等于35.26度时,立方体是“接近面平行(face-more-parallel)”还是“接近边缘平行(edge-moreparallel)”取决于与35.26度相差最大的相对于主反射光线的面角是大于35.26度还是小于35.26度。对于片材或其他回射器,主要折射光线名义上垂直于回射器的前表面,则对于接近面平行的立方体,所选择的立方面也将比非倾斜立方体的任何面更平行于反射器的前表面。

图6示出的数据表明,在某些情况下,第三凹槽半角较佳地是35度,因为这种结构可以提供最高的回射效率。然而,在显示器应用中,正面效率通常不是唯一感兴趣的性质。通常希望显示器不仅具有较高的回射效率,还能很好地保持显示器的所有光入射角。

图7的曲线示出了回射效率(rt),作为第三凹槽半角的五个值(hg3=25度、30度、35度、40度和45度)的水平入射角(βx)和垂直入射角(βy)的函数。所示出的βx和βy的值的范围是投影屏幕的典型值。图表中示出的角度组合(βx,βy)的位置大致对应于平面显示屏上的(x,y)位置,其中,投影机位于屏幕顶部中心的对面。每个位置处的效率值rt是确定屏幕上对应的x,y位置的亮度的一个因素。

如所预期的,图7中示出的效率值对于hg3=35度倾向于更高,并且在半角值更高或更低时下降。然而,尽管当hg3=35度时,正面效率较高,但是屏幕边缘的区域非常暗(rt<5%)。对于hg3=30度或40度,回射效率的均匀性改善,尽管存在一些暗区(rt<10%)。对于hg3=25度或45度,回射效率的均匀性进一步提高,因此屏幕上的所有区域rt>15%。其他因素也会影响屏幕均匀性,但是基于该估计的分析,可以较佳地使第三凹槽半角在25度到28.5度的范围内,或者在43.5度到45.0度的范围内。第三凹槽半角值对应于具有相当大负倾斜度或正倾斜度的立方角棱镜。

图8示出了对于五个不同的第三凹槽半角值(25度、30度、35度、40度和45度),回射效率作为水平入射角(βx)的函数的图。趋势表示从图7的图表顶部的轮廓。从图8可以看出,存在效率下降到较低水平的角度。这些效率快速下降的情况也可以在图7的等高线图上看到。如上所述,尽管在βx=0度时,hg3=35度的情况具有最高效率,但该趋势的效率值在βx=-20度和20度处急剧下降。这表明,如果投影场景涉及βx值小于-20度或大于20度(通常情况如此),则屏幕的感知亮度可能存在不均匀性。对于与hg3=25度相关的趋势线,整体效率也开始下降,这可能是潜在的劣势。介于25度和30度之间的hg3值具有非常暗的区域的最大缺失,并且效率快速下降。还值得注意的是,43.5度和45之间的较佳的hg3范围之一也可能具有均匀性问题。例如,对于hg3=45度的情况,效率在βx=-5度和5度时急剧下降。然而,在超出这些值的情况下,效率的损失对应视觉透明度的增加,这对于功能和美学原因而言会是显著的优势。

该第三凹槽半角范围在43.5度到45度之间的另一优势是它可以提供优异的水平图案稳定性。βx和βy的变化可水平移动回射光的图案。然而,在hg3值在43.5度到45度之间的情况下,由于βx引起的变化往往补偿βy的变化,使得图案在水平方向上保持更稳定。

图9a示出了由具有6度偏移、第三凹槽半角为29.5度和漫射膜的回射制品返回的光束的位置曲线图。该图还示出了在正面观看的情况下(βx=0度、(βy=0度)叠加在光束位置上的观察区域。如果观察者倾向于朝向屏幕的右下方倾斜(βx=20度、βy=-15度),则光返回的图案水平和竖直地移动,如图9b所示。由于所需的观察区域也垂直移动,因此,朝向光位置的垂直移动是无关紧要的。然而,水平移动导致光返回显著降低,特别是在期望观看区域的左侧部分。

如果改变棱镜的倾斜度,使得第三凹槽半角为44.4度,则正面观察时返回的光如图10a所示。在这种情况下,如果观察者倾向于朝向屏幕的右下方倾斜(βx=20度、βy=-15度),则光返回的图案水平和垂直地移动,如图10b所示。可能不希望光的图案垂直向下地移动,但是由于光的图案具有显著的垂直扩展,所以负面影响减弱。透过向下移动期望的观看区域(例如,透过升高投影机),可以容易地适应该垂直偏移。重要的是,在这种情况下,水平偏移显著小于图9b示出的水平偏移,并且也是可以调节的。

在某些应用中,希望观察者的位置不是直接在投影仪的上方或下方,而是朝着或远离回射制品的方向从投影仪偏移。由于视差,这种向前或向后的偏移会在预期的观察区域内引入水平不稳定。在这种情况下,一个适当设计的回射制品可以通过提供适当量的垂直图案转换来补偿水平不稳定。

图11a显示了图9a的回射制品和漫射膜反射的光束位置与在远离投影仪和回射制品二者的方向偏移0.3m(例如,投影仪后偏移0.3m)的用于正面观察的观察区域叠加的曲线图。从这个偏移观察位置,如果观察者倾斜地朝向屏幕的右下方(βx=20度、βy=-15度)看,则光返回的图案再次水平和垂直地移动,如图11b所示,但是水平偏移现在已经被观察区域的水平偏移匹配,通过相同的回射制品结构,减少了图9b中所示的返回的光中不被期望的降低。

这种小半角设计(例如,hg3值在25度到30度之间的结构)的另一个有利的结果是,屏幕图像的整体亮度均匀性可以被大大提高,如图12所示。图12的左边图像是示出从投影仪后的偏移位置并远离回射制品地观察具有在40度到45度的范围内hg3值的回射制品的俯视图。在这种情况下,观察者的右眼在从回射制品的右侧反射回来的光的返回路径的右边很远的位置,而观察者的左眼在从回射制品的左侧反射回来的光的返回路径的左边很远的位置。这导致在回射制品边缘处的有效亮度降低,并且也会导致左右眼对回射制品边缘亮度感知水平有显著差异,从而导致观察者的不适。图12的右边图像是示出从偏移位置观察具有在25度到30度的范围内hg3值的小半角回射制品的俯视图。在这种情况下,回射制品的所有区域都反射到眼睛中心的一般距离,从而提高亮度均匀性和对于观察者的感知到的左眼和右眼亮度平衡二者。

小半角回射制品的hg3值可以,例如,范围从25度到30度,例如,从25度到28度、从25.5度到28.5度、从26度到29度、从26.5度到29.5度、或从27度到30度。就上限而言,hg3值可以小于30度,例如,小于29.5度、小于29度、小于28.5度、小于28度、小于27.5度、小于27度、小于26.5度、小于26度或小于25.5度。就下限而言,hg3值可以大于25度,例如,大于25.5度、大于26度、大于26.5度、大于27度、大于28度、大于29度或大于29.5度。在hg3值较低处,回射制品的效率可以被降低,导致较低的整体亮度。此外,在hg3值较低处,某些特征感知亮度不稳定性可能在βx值足够低(例如,低于45度)的情况下发生,就像在某些屏幕投影场景中发生的那样。这些不合期望的不稳定性可以以火花、亮线或条纹的形式出现在回射制品或屏幕上。相反,在hg3值较高处,回射制品在较大进入角度下的性能会下降,并且会在回射制品的边缘亮度随之降低。

在一些实施方案中,小半角回射制品的回射元件不是使用倾斜切割工具以产生图案扩展的技术而产生的。相反,它可以更有利于某些应用来配置回射物品,以产生窄反射光束,并且通过漫射膜的替代方法获得所需的图案扩展。在这种情况下,一个更强的漫射体可以被使用,提供有效地最小化前表面镜面反射和隐藏接缝和其他装饰缺陷的附加益处。

与小半角回射制品一起使用的漫射膜可以具有在水平x方向范围内的漫射半峰全宽角,例如,从1度到4度,例如,从1度到2.8度、从1.3度到3.1度、从1.6度到3.4度、从1.9度到3.7度或从2.2度到4度。就上限而言,漫射体的水平x方向漫射角可以小于4度,例如,小于3.7度、小于3.4度、小于3.1度、小于2.8度、小于2.5度、小于2.2度、小于1.9度、小1.6度或小于1.3度。就下限而言,漫射体的水平x方向漫射角可以大于1度,例如,大于1.3度、大于1.6度、大于1.9度、大于2.2度、大于2.5度、大于2.8度、大于3.1度、大于3.4度或大于3.7度。较大的水平漫射角,例如,大于4度,以及较小的水平漫射角,例如小于1度,也是预期的。

与小半角回射制品一起使用的漫射膜可以具有在垂直y方向范围内的漫射半峰全宽角,例如,从3度到6度,例如,从3度到4.8度、从3.3度到5.1度、从3.6度到5.4度、从3.9度到5.7度或从4.2度到6度。就上限而言,漫射体的水平y方向漫射角可以小于6度,例如,小于5.7度、小于5.4度、小于5.1度、小于4.8度、小于4.5度、小于4.2度、小于3.9度、小3.6度或小于3.3度。就下限而言,漫射体的水平y方向漫射角可以大于3度,例如,大于3.3度、大于于3.6度、大于3.9度、大于4.2度、大于4.5度、大于4.8度、大于5.1度、大于5.4度或大于5.7度。较大的垂直漫射角,例如,大于6度,以及较小的垂直漫射角,例如小于3度,也是预期的。

在某些方面,小半角回射制品的棱镜具有大小大于1度的第三二面角误差。第三二面角误差可以,例如,范围从-4度到-1度,例如,从-4度到-2.2度、从-3.7度到-1.9度、从-3.4度到-1.6度、从-3.1度到-1.3度或从-2.8度到-1度。就上限而言,第三二面角误差可以小于-1度,例如,小于-1.3度、小于-1.6度、小于-1.9度、小于-2.2度、小于-2.5度、小于-2.8度、小于-3.1度、小于-3.4度或小于-3.7度。就下限而言,第三二面角误差可以大于-4度,例如,大于-3.7度、大于-3.4度、大于-3.1度、大于-2.8度、大于-2.5度、大于-2.2度、大于-1.9度、大于-1.6度或大于-1.3度。较大的第三二面角误差,例如,大于-1度,以及较小的第三二面角误差,例如小于-4度,也是预期的。

第三二面角误差可以,例如,范围从1度到4度,例如,从1度到2.8度、从1.3度到3.1度、从1.6度到3.4度、从1.9度到3.7度或从2.2度到4度。就上限而言,第三二面角误差可以小于4度,例如,小于3.7度、小于3.4度、小于3.1度、小于2.8度、小于2.5度、小于2.2度、小于1.9度、小于1.6度或小于1.3度。就下限而言,第三二面角误差可以大于1度,例如,大于1.3度、大于1.6度、大于1.9度、大于2.2度、大于2.5度、大于2.8度、大于3.1度、大于3.4度或大于3.7度。较大的第三二面角误差,例如,大于4度,以及较小的第三二面角误差,例如小于1度,也是预期的。在某些方面,回射制品的棱镜的第一和第二二面角误差每个均为0度。

在一些实施方案中,小半角回射制品的棱镜每个均以大于0度的倾斜角接近边缘平行地倾斜。每个棱镜的倾斜角可以,例如,范围从0度到10度,例如,从0度到6度、从1度到7度、从2度到8度、从3度到9度或从4度到10度。就上限而言,每个棱镜的倾斜角可以小于10度,例如,小于9度、小于8度、小于7度、小于6度、小于5度、小于4度、小于3度、小2度或小于1度。就下限而言,每个棱镜的倾斜角可以大于0度,例如,大于1度、大于2度、大于3度、大于4度、大于5度、大于6度、大于7度、大于8度或大于9度。较大的棱镜倾斜角,例如,大于10度,也是预期的。

本公开还涉及一种显示系统,其包括上述回射制品。该系统还可包括光源,该光源至少在回射制品的方向上产生入射光束。在较佳实施方案中,光源为用于将入射光束导向回射制品的投影机。入射光可以是例如静止图像或视讯图像。在一些实施方案中,该系统包括两个或更多光源或投影机。一个或多个投影机中的各投影机可包括一个或多个光学元件,用于将图像或视讯引导和/或聚焦到回射制品上。投影机可包括,例如但不限于,电影放映机、阴极射线管(crt)投影机、激光投影机、数位光源处理器(dlp)或数位微镜器件(dmd)投影机、液晶显示器(lcd)投影机或液晶复硅(lcos)投影机。

该系统还可包括电脑处理器,其可操作地与机器可读非暂时性储存媒体相连接。储存模块可包括电脑、处理器等的有形內存或其相关模块中的任何一个或全部,例如各种半导体內存、磁带机、磁碟机等,其可以在任何时间提供用于软件程序设计的非暂时性储存。有时,软体的所有或部分可透过网际网络或各种其他电信网络进行通信。例如,这种通信可以使软件从一个电脑或处理器加载到另一个电脑或处理器,例如,从管理服务器或主机加载到应用服务器的电脑平台。因此,可以承载软件元件的另一种类型的模块包括光波、电波或电磁波,例如,透过本机装置之间的物理连接、透过有线和光学陆线网路,以及透过各种空中链路使用。承载这种波的物理元件,如有线或无线链路、光学链路等,也可视为承载软件的模块。例如,透过该软件,储存模块能够包含指示用于使处理器执行操作的指令的信息。这些操作可包括,例如,控制光源或投影机以将入射光束导向回射制品。

下述实施方案是预期的。所有特征和实施方案的结合是预期的。

实施方案1:一种回射制品,包括:回射膜和多个回射元件;回射膜包括相对的前表面和后表面,回射元件设置在回射膜的后表面;其中,每个回射元件包括非等边三角锥棱镜,其由第一组基本平行的v形第一凹槽中的一个凹槽、第二组基本平行的v形的第二凹槽中的一个凹槽以及第三组基本平行的v形的第三凹槽中的一个凹槽限定;其中,每个凹槽包括凹槽轴线和两个相交的凹槽侧面;凹槽的每个凹槽侧面在凹槽侧面与平行于凹槽的凹槽轴线且垂直于回射膜后表面的平面之间形成半角;并且至少一个半角的范围为25.0度到28.5度,或范围为43.5度到45.0度。

实施方案2:根据实施方案1所述的实施方案,其中,至少一个半角的范围为25.0度到28.5度。

实施方案3:根据实施方案1所述的实施方案,其中,至少一个半角的范围为43.5度到45.0度。

实施方案4:根据实施方案1-3中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个回射元件包括第一三角形面、第二三角形面和第三三角形面;其中,第一三角形面、第二三角形面和第三三角形面在顶点处相交,该顶点配置成指向远离后表面;其中,第一三角形面和第二三角形面是基本全等的三角形;并且,第三三角形面与第一三角形面和第二三角形面不全等。

实施方案5:根据实施方案1-4中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个棱镜具有第一二面角误差、第二二面角误差和第二二面角误差;并且,每个二面角误差的大小的范围为0.01度到10度。

实施方案6:根据实施方案5所述的实施方案,其中,每个二面角误差的大小的范围为0.01度到4度。

实施方案7:根据实施方案5或6所述的实施方案,其中,每个第三二面角误差大于1度。

实施方案8:根据实施方案5-7中任一项实施方案所述的实施方案,其中,第一二面角误差的平均值小于0.3度,其中,第二二面角误差的平均值小于0.3度,第三二面角误差的平均值小于-1度。

实施方案9:根据实施方案1-8中任一项实施方案所述的实施方案,其中,相邻的第一凹槽由范围为0.1mm至0.2mm的第一间距分开;相邻的第二凹槽由基本等于第一间距的第二间距分开;并且,相邻的第三凹槽由小于第一间距和第二间距的第三间距分开。

实施方案10:根据实施方案1-9中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个棱镜的深度范围为1密耳到5密耳。

实施方案11:根据实施方案1-10中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个棱镜接近面平行地倾斜。

实施方案12:根据实施方案11所述的实施方案,其中,每个棱镜的倾斜角的范围为-5度到-8度。

实施方案13:根据实施方案1-10中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个棱镜接近边缘平行地倾斜。

实施方案14:根据实施方案13所述的实施方案,其中,每个棱镜的倾斜角的范围为4度到8度。

实施方案15:根据实施方案1-14中任一项实施方案所述的实施方案,还包括:漫射膜,当回射膜的前表面和后表面垂直放置时,其在基本平行于回射膜前表面的水平x方向上具有小于1度的漫射半峰全宽角。

实施方案16:根据实施方案1-14中任一项实施方案所述的实施方案,还包括:漫射膜,当回射膜的前表面和后表面垂直放置时,其在基本平行于回射膜前表面的垂直y方向上具有大于3度的漫射半峰全宽角。

实施方案17:根据实施方案1-14中任一项实施方案所述的实施方案,还包括:回射膜,其:(1)当回射膜的前表面和后表面垂直放置时,在基本平行于回射膜前表面的水平x方向上,具有小于1度的漫射半峰全宽角;(2)当回射膜的前表面和后表面垂直放置时,在基本平行于回射膜前表面的垂直y方向上,具有大于3度的漫射半峰全宽角。

实施方案18:根据实施方案15-17中任一项实施方案所述的实施方案,其中,漫射膜直接邻近回射膜的前表面。

实施方案19:根据实施方案1-18中任一项实施方案所述的实施方案,其中,回射膜包括丙烯酸或聚碳酸酯。

实施方案20:根据实施方案1-19中任一项实施方案所述的实施方案,其中,各回射元件是空气背衬的。

实施方案21:根据实施方案1-20中任一项实施方案所述的实施方案,其中,回射制品是显示屏。

实施方案22:—种回射制品,包括:回射膜和多个回射元件;回射膜包括相对的前表面和后表面;回射元件设置在回射膜的后表面上;其中,各回射元件为包括三角形基部的非等边三角锥棱镜;并且,三角形基部包括两个长度彼此不同的侧面,使得两个侧面中较小侧面的长度与两个侧面中较大侧面的长度的比例在80%至92.5%的范围内。

实施方案23:根据实施方案22所述的实施方案,其中,两个侧面中较小侧面的长度与较大侧面的长度的比例在83%至90%的范围内。

实施方案24:根据实施方案22或23所述的实施方案,其中,每个回射元件包括第一三角形面、第二三角形面和第三三角形面;第一三角形面、第二三角形面和第三三角形面在顶点处相交,该顶点配置成指向远离后表面;第一三角形面和第二三角形面是基本全等的三角形;并且,第三三角形面与第一三角形面和第二三角形面不全等。

实施方案25:根据实施方案22-24中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个棱镜具有第一二面角误差、第二二面角误差和第二二面角误差;并且,每个二面角误差的大小的范围为0.01度到10度。

实施方案26:根据实施方案25所述的实施方案,其中,每个二面角误差的大小的范围为0.01度到4度。

实施方案27:根据实施方案25或26所述的实施方案,其中,每个第三二面角误差大于1度。

实施方案28:根据实施方案25-27中任一项实施方案所述的实施方案,其中,第一二面角误差的平均值小于0.3度,第二二面角误差的平均值小于0.3度,并且第三二面角误差的平均值小于-1度。

实施方案29:根据实施方案22-28中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个回射元件包括非等边三角锥棱镜,其由第一组基本平行的v形第一凹槽中的一个凹槽、第二组基本平行的v形的第二凹槽中的一个凹槽以及第三组基本平行的v形的第三凹槽中的一个凹槽限定;其中,相邻的第一凹槽由范围为0.1mm至0.2mm的第一间距分开;相邻的第二凹槽由基本等于第一间距的第二间距分开;并且,相邻的第三凹槽由小于第一间距和第二间距的第三间距分开。

实施方案30:根据实施方案22-29中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个棱镜的深度范围为1密耳到5密耳。

实施方案31:根据实施方案22-30中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个棱镜接近面平行地倾斜。

实施方案32:根据实施方案31所述的实施方案,其中,每个棱镜的倾斜角的范围为-5度到-8度。

实施方案33:根据实施方案22-30中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个棱镜接近边缘平行地倾斜。

实施方案34:根据实施方案33所述的实施方案,其中,每个棱镜的倾斜角的范围为5度到8度。

实施方案35:根据实施方案22-34中任一项实施方案所述的实施方案,还包括:漫射膜,当回射膜的前表面和后表面垂直放置时,漫射膜在基本平行于回射膜前表面的水平x方向上具有小于1度的漫射半峰全宽角。

实施方案36:根据实施方案22-34中任一项实施方案所述的实施方案,还包括:漫射膜,当回射膜的前表面和后表面垂直放置时,其在基本平行于回射膜前表面的垂直y方向上具有大于3度的漫射半峰全宽角。

实施方案37:根据实施方案22-34中任一项实施方案所述的实施方案,还包括:回射膜,其:(1)当回射膜的前表面和后表面垂直放置时,在基本平行于回射膜前表面的水平x方向上,具有小于1度的漫射半峰全宽角;(2)当回射膜的前表面和后表面垂直放置时,在基本平行于回射膜前表面的垂直y方向上,具有大于3度的漫射半峰全宽角。

实施方案38:根据实施方案35-37中任一项实施方案所述的实施方案,其中,漫射膜直接邻近回射膜的前表面。

实施方案39:根据实施方案22-38中任一项实施方案所述的实施方案,其中,回射膜包括丙烯酸或聚碳酸酯。

实施方案40:根据实施方案22-39中任一项实施方案所述的实施方案,其中,各回射元件是空气背衬的。

实施方案41:根据实施方案22-40中任一项实施方案所述的实施方案,其中,回射制品是显示屏。

实施方案42:一种回射制品,包括:回射膜和多个回射元件;回射膜包括相对的前表面和后表面,回射元件设置在所述回射膜的所述后表面;其中,每个所述回射元件包括具有小于-1度的第三二面角误差的非等边三角锥棱镜;其中,每个棱镜由第一组基本平行的v形第一凹槽中的一个凹槽、第二组基本平行的v形的第二凹槽中的一个凹槽以及第三组基本平行的v形的第三凹槽中的一个凹槽限定;其中,每个所述凹槽包括凹槽轴线和两个相交的凹槽侧面;其中,凹槽的每个凹槽侧面在所述凹槽侧面与平行于所述凹槽的所述凹槽轴线且垂直于所述回射膜的所述后表面的平面之间形成半角;以及其中,所述半角中的至少一个所述半角的范围为25度到30度。

实施方案43:根据实施方案42所述的实施方案,其中,所述第三二面角的范围为-1度到-4度。

实施方案44:根据实施方案42或43所述的实施方案,还包括:漫射膜,(1)当所述回射膜的所述前表面和所述后表面垂直放置时,所述漫射膜在基本平行于所述回射膜的所述前表面的水平x方向上具有大于1度的漫射半峰全宽角;并且(2)当所述回射膜的所述前表面和所述后表面垂直放置时,所述漫射膜在基本平行于所述回射膜的所述前表面的垂直y方向上具有大于3度的漫射半峰全宽角。

实施方案45:根据实施方案44所述的实施方案,其中,所述漫射膜直接邻近所述回射膜的所述前表面。

实施方案46:根据实施方案42-45中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个所述回射元件包括第一三角形面、第二三角形面和第三三角形面;其中,所述第一三角形面、所述第二三角形面和所述第三三角形面在顶点处相交,所述顶点被配置为指向远离所述后表面;其中,所述第一三角形面和所述第二三角形面是基本全等的三角形;以及其中,所述第三三角形面与所述第一三角形面和所述第二三角形面不全等。

实施方案47:根据实施方案42-46中任一项实施方案所述的实施方案,其中,相邻的第一凹槽由范围为0.1mm到0.2mm的第一间距分开;其中,相邻的第二凹槽由范围基本等于所述第一间距的第二间距分开;以及其中,相邻的第三凹槽由大于所述第一间距和所述第二间距的第三间距分开。

实施方案48:根据实施方案42-47中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个棱镜的深度的范围为1密耳到5密耳。

实施方案49:根据实施方案42-48中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个棱镜以范围为4度到10度的倾斜角接近边缘平行地倾斜。

实施方案50:根据实施方案42-49中任一项实施方案所述的实施方案,其中,所述回射膜包括丙烯酸或聚碳酸酯。

实施方案51:根据实施方案42-50中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个所述回射元件是空气背衬的。

实施方案52:根据实施方案42-51中任一项实施方案所述的实施方案,其中,所述回射制品为显示屏。

实施方案53:一种回射制品,包括:回射膜和多个回射元件;回射膜包括相对的前表面和后表面,回射元件设置在所述回射膜的所述后表面上;其中,每个所述回射元件包括非等边三角锥棱镜,其由第一组基本平行的v形第一凹槽中的一个凹槽、第二组基本平行的v形的第二凹槽中的一个凹槽以及第三组基本平行的v形的第三凹槽中的一个凹槽限定;其中,每个所述凹槽包括凹槽轴线和两个相交的凹槽侧面;其中,凹槽的每个凹槽侧面在所述凹槽侧面与平行于所述凹槽的所述凹槽轴线且垂直于所述回射膜的所述后表面的平面之间形成半角;其中,所述半角中的至少一个所述半角的范围为25.0度到30度;以及其中,每个棱镜以大于0度的倾斜角接近边缘平行地倾斜。

实施方案54:根据实施方案53所述的实施方案,其中,每个棱镜的倾斜角的范围为4度到10度。

实施方案55:根据实施方案53或54所述的实施方案,还包括:漫射膜,(1)当所述回射膜的所述前表面和所述后表面垂直放置时,所述漫射膜在基本平行于所述回射膜的所述前表面的水平x方向上具有大于1度的漫射半峰全宽角;并且(2)当所述回射膜的所述前表面和所述后表面垂直放置时,所述漫射膜在基本平行于所述回射膜的所述前表面的垂直y方向上具有大于3度的漫射半峰全宽角。

实施方案56:根据实施方案55所述的实施方案,其中,所述漫射膜直接邻近所述回射膜的所述前表面。

实施方案57:根据实施方案53-56中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个所述回射元件包括第一三角形面、第二三角形面和第三三角形面;其中,所述第一三角形面、所述第二三角形面和所述第三三角形面在顶点处相交,所述顶点被配置为指向远离所述后表面;其中,所述第一三角形面和所述第二三角形面是基本全等的三角形;以及其中,所述第三三角形面与所述第一三角形面和所述第二三角形面不全等。

实施方案58:根据实施方案53-57中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个棱镜具有范围为-4度到-1度的第三二面角误差。

实施方案59:根据实施方案53-58中任一项实施方案所述的实施方案,其中,相邻的第一凹槽由范围为0.1mm到0.2mm的第一间距分开;其中,相邻的第二凹槽由范围基本等于所述第一间距的第二间距分开;以及其中,相邻的第三凹槽由大于所述第一间距和所述第二间距的第三间距分开。

实施方案60:根据实施方案53-59中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个棱镜的深度的范围为1密耳到5密耳。

实施方案61:根据实施方案53-60中任一项实施方案所述的实施方案,其中,所述回射膜包括丙烯酸或聚碳酸酯。

实施方案62:根据实施方案53-61中任一项实施方案所述的实施方案,其中,每个所述回射元件是空气背衬的。

实施方案63:根据实施方案53-62中任一项实施方案所述的实施方案,其中,所述回射制品为显示屏。

实施方案64:—种显示系统,包括:根据实施方案1-63中任一项实施方案所述的回射制品;投影机,用于将入射光束导向回射制品;以及电脑处理器,其与机器可读非暂时性模块可操作地相连接,机器可读非暂时性模块包括指示用于使电脑处理器执行操作的指令的信息,这些操作包括控制投影机以将入射光束导向回射制品;其中,回射制品用于反射入射光束,使得大部分反射光被分成(1)从入射光束偏移大于1度的第一反射角的第一反射光束,和(2)从入射光束偏移第二反射角的第二反射光束,第二反射角的大小基本与第一反射角的大小相同,并且第二反射角的方向与第一反射角相对于入射光束的方向相反。

实施方案65:根据实施方案64所述的实施方案,其中,当回射膜的前表面和后表面垂直设置时,第一反射角在入射光束上方大于4度,第二反射角在入射光束下方大于4度。

实施方案66:根据实施方案64或65所述的实施方案,其中,第一反射光束具有第一亮度,第二反射光束具有与第一反射光束的亮度基本相同的第二亮度。

实施方案67:—种显示图像的方法,该方法包括:提供根据实施方案1-63中任一项实施方案所述的回射制品;提供投影机;并且控制投影机以将入射光束导向回射制品,从而将入射光束反射成(1)从入射光束偏移大于1度的第一反射角的第一反射光束,(2)从入射光束偏移第二反射角的与第一反射角相对于入射光束的方向相反。

实施方案68:根据实施方案67所述的实施方案,其中,当回射膜的前表面和后表面垂直放置时,第一反射角在入射光束上方大于4度,第二反射角在入射光束下方大于4度。

实施方案69:根据实施方案67或68所述的实施方案,其中,第一反射光束具有第一亮度,第二反射光束具有与第一反射光束的亮度基本相同的第二亮度。

示例

参照下述非限制性示例将更好地理解本发明。一种示例性回射制品包括切割成丙烯酸膜的三组平行凹槽。第一组凹槽具有29.67度和29.14度的半角,并且以0.142mm的间距此分开。第二组凹槽也具有29.67度和29.14度的半角,并且以0.142mm的间距彼此分开。第三组凹槽具有44.55度和44.33度的半角,并且以0.128mm的间距彼此分开。这些凹槽一起形成立方角回射元件,其立方角深度为2.5密耳,立方体倾斜度约为-6.5度(或接近面平行的6.5度)。各个立方角元件属于八组中的一组,这取决于边界槽半角。表1示出了包括八组中每一组的二面角的尺寸。

如表1所示,立方角1和8都具有彼此相同的第一二面角误差和第二二面角误差。此外,立方角1的第一二面角误差和第二二面角误差与立方角8的第一二面角误差和第二二面角误差具有相当的大小和相反的符号。此外,八个立方角的第一二面角误差的平均值和八个立方角的第二二面角误差的平均值接近于零。这表明回射元件数组的配置基本上是平衡的。已经示出了这种平衡的配置来提供更对称的光束轮廓,如图1-3的光束轮廓。

相反,如果第一二面角误差和/或第二二面角误差的平均值明显大于零,如表2所示,则轮廓会变得更不对称。这是图11的轮廓的情况,这些轮廓表示回射制品的光束位置,该回射制品具有更大的正平均值的第一二面角误差和第二二面角误差。尽管通常较佳更对称的轮廓,但图11光束轮廓相对于高度的宽度变化可为某些应用提供一些益处。

虽然已经详细描述了本发明,但在本发明的精神和范围内的修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。鉴于前述讨论,上文结合背景技术和具体实施方式讨论的本领域相关知识和参考文献,其公开内容均透过引用并入本文。另外,应当理解的是,本发明的各方面和各实施方案的部分及下文列举和/或所附申请专利范围中的各种特征可以整体或部分地组合或互换。如本领域技术人员所理解的,在各实施方案中的前述描述中,参考其他实施方案的这些实施方案可与其他实施方案适当组合。此外,本领域普通技术人员将理解,前述描述仅是示例性的,并不意图限制本发明。


技术特征:

1.一种回射制品,包括:

回射膜,其包括相对的前表面和后表面;以及

多个回射元件,其设置在所述回射膜的所述后表面上;

其中,每个所述回射元件包括非等边三角锥棱镜,其由第一组基本平行的v形第一凹槽中的一个凹槽、第二组基本平行的v形的第二凹槽中的一个凹槽以及第三组基本平行的v形的第三凹槽中的一个凹槽限定;

其中,每个所述凹槽包括凹槽轴线和两个相交的凹槽侧面;

其中,凹槽的每个凹槽侧面在所述凹槽侧面与平行于所述凹槽的凹槽轴线且垂直于所述回射膜的后表面的平面之间形成半角;

其中,所述半角中的至少一个所述半角的范围为25.0度到28.5度,或43.5度到45.0度。

2.根据权利要求1所述的回射制品,其中,至少一个所述半角的范围为25.0度到28.5度。

3.根据权利要求1所述的回射制品,其中,至少一个所述半角的范围为43.5度到45.0度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的回射制品,

其中,每个所述回射元件包括第一三角形面、第二三角形面和第三三角形面;

其中,所述第一三角形面、所述第二三角形面和所述第三三角形面在顶点处相交,所述顶点被配置为指向远离所述后表面;

其中,所述第一三角形面和所述第二三角形面是基本全等的三角形;以及

其中,所述第三三角形面与所述第一三角形面和所述第二三角形面不全等。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的回射制品,

其中,每个棱镜具有第一二面角误差、第二二面角误差和第二二面角误差;以及

其中,每个二面角误差的大小的范围为0.01度到10度。

6.根据权利要求5所述的回射制品,其中,每个二面角误差的所述大小的范围为0.01度到4度。

7.根据权利要求5或6所述的回射制品,其中,每个第三二面角误差的所述大小大于1度。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的回射制品,

其中,所述第一二面角误差的平均值的大小小于0.3度。

其中,所述第二二面角误差的平均值的大小小于0.3度。

其中,所述第三二面角误差的平均值小于-1度。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的回射制品,

其中,相邻的第一凹槽由范围为0.1mm到0.2mm的第一间距分开;

其中,相邻的第二凹槽由基本等于所述第一间距的第二间距分开;以及

其中,相邻的第三凹槽由小于所述第一间距和所述第二间距的第三间距分开。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的回射制品,其中,每个棱镜的深度的范围为1密耳到5密耳。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的回射制品,其中,每个棱镜接近面平行地倾斜。

12.根据权利要求11所述的回射制品,其中,每个棱镜以范围为-5度到-8度的倾斜角倾斜。

13.根据权利要求1至10中任一项所述的回射制品,其中,每个棱镜接近边缘平行地倾斜。

14.根据权利要求13所述的回射制品,其中,每个棱镜以范围为4度到8度的倾斜角倾斜。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的回射制品,还包括:

漫射膜,当所述回射膜的前表面和后表面垂直放置时,所述漫射膜在基本平行于所述回射膜的前表面的水平x方向上具有小于1度的漫射半峰全宽角。

16.根据权利要求1至14中任一项所述的回射制品,还包括:

漫射膜,当所述回射膜的前表面和后表面垂直放置时,所述漫射膜在基本平行于所述回射膜的前表面的垂直y方向上具有大于3度的漫射半峰全宽角。

17.根据权利要求1至14中任一项所述的回射制品,还包括:

漫射膜,(1)当所述回射膜的前表面和后表面垂直放置时,所述漫射膜在基本平行于所述回射膜的前表面的水平x方向上具有小于1度的漫射半峰全宽角;并且(2)当所述回射膜的前表面和后表面垂直放置时,所述漫射膜在基本平行于所述回射膜的前表面的垂直y方向上具有大于3度的漫射半峰全宽角。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的回射制品,其中,所述漫射膜直接邻近所述回射膜的前表面。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的回射制品,其中,所述回射膜包括丙烯酸或聚碳酸酯。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的回射制品,其中,每个所述回射元件是空气背衬的。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的回射制品,其中,所述回射制品为显示屏。

22.一种回射制品,包括:

回射膜,包括相对的前表面和后表面;以及

多个回射元件,其设置在所述回射膜的后表面;

其中,每个所述回射元件为非等边三角锥棱镜,其包括三角形基部;以及

其中,所述三角形基部包括长度彼此不同的两个侧面,使得所述两个侧面中的较小侧面的长度与所述两个侧面中的较大侧面的长度的比例的范围为80%到92.5%。

23.根据权利要求22所述的回射制品,其中,所述两个侧面中的较小侧面的长度与所述两个侧面中的较大侧面的长度的比例的范围为83%到90%。

24.根据权利要求22或23所述的回射制品,

其中,每个所述回射元件还包括第一三角形面、第二三角形面和第三三角形面;

其中,所述第一三角形面、所述第二三角形面和所述第三三角形面在顶点处相交,所述顶点被配置为指向远离所述后表面;

其中,所述第一三角形面和所述第二三角形面是基本全等的三角形;以及

其中,所述第三三角形面与所述第一三角形面和所述第二三角形面不全等。

25.根据权利要求22至24中任一项所述的回射制品,

其中,每个棱镜具有第一二面角误差、第二二面角误差和第二二面角误差;以及

其中,每个二面角误差的大小的范围为0.01度到10度。

26.根据权利要求25所述的回射制品,其中,每个二面角误差的所述大小的范围为0.01度到4度。

27.根据权利要求25或26所述的回射制品,其中,每个第三二面角误差的所述大小大于1度。

28.根据权利要求25至27中任一项所述的回射制品,

其中,所述第一二面角误差的平均值的大小小于0.3度。

其中,所述第二二面角误差的平均值的大小小于0.3度。

其中,所述第三二面角误差的平均值小于-1度。

29.根据权利要求22至28中任一项所述的回射制品,

其中,每个所述回射元件包括非等边三角锥棱镜,其由第一组基本平行的v形第一凹槽中的一个凹槽、第二组基本平行的v形的第二凹槽中的一个凹槽以及第三组基本平行的v形的第三凹槽中的一个凹槽限定;

其中,相邻的第一凹槽由范围为0.1mm到0.2mm的第一间距分开;

其中,相邻的第二凹槽由基本等于所述第一间距的第二间距分开;以及

其中,相邻的第三凹槽由小于所述第一间距和所述第二间距的第三间距分开。

30.根据权利要求22至29中任一项所述的回射制品,其中,每个棱镜的深度的范围为1密耳到5密耳。

31.根据权利要求22至30中任一项所述的回射制品,其中,每个棱镜接近面平行地倾斜。

32.根据权利要求31所述的回射制品,其中,每个棱镜以范围为-5度到-8度的倾斜角倾斜。

33.根据权利要求22至30中任一项所述的回射制品,其中,每个棱镜接近边缘平行地倾斜。

34.根据权利要求33所述的回射制品,其中,每个棱镜以范围为4度到8度的倾斜角倾斜。

35.根据权利要求22至34中任一项所述的回射制品,还包括:

漫射膜,当所述回射膜的前表面和后表面垂直放置时,所述漫射膜在基本平行于所述回射膜的前表面的水平x方向上具有小于1度的漫射半峰全宽角。

36.根据权利要求22至34中任一项所述的回射制品,还包括:

漫射膜,当所述回射膜的前表面和后表面垂直放置时,所述漫射膜在基本平行于所述回射膜的前表面的垂直y方向上具有大于3度的漫射半峰全宽角。

37.根据权利要求22至34中任一项所述的回射制品,还包括:

漫射膜,(1)当所述回射膜的前表面和后表面垂直放置时,所述漫射膜在基本平行于所述回射膜的前表面的水平x方向上具有小于1度的漫射半峰全宽角;并且(2)当所述回射膜的前表面和后表面垂直放置时,所述漫射膜在基本平行于所述回射膜的前表面的垂直y方向上具有大于3度的漫射半峰全宽角。

38.根据权利要求35至37中任一项所述的回射制品,其中,所述漫射膜直接邻近所述回射膜的前表面。

39.根据权利要求22至38中任一项所述的回射制品,其中,所述回射膜包括丙烯酸或聚碳酸酯。

40.根据权利要求22至39中任一项所述的回射制品,其中,每个所述回射元件是空气背衬的。

41.根据权利要求22至40中任一项所述的回射制品,其中,所述回射制品为显示屏。

42.一种回射制品,包括:

回射膜,包括相对的前表面和后表面;以及

多个回射元件,其设置在所述回射膜的后表面;

其中,每个所述回射元件包括具有大小大于1度的第三二面角误差的非等边三角锥棱镜;

其中,每个棱镜由第一组基本平行的v形第一凹槽中的一个凹槽、第二组基本平行的v形的第二凹槽中的一个凹槽以及第三组基本平行的v形的第三凹槽中的一个凹槽限定;

其中,每个所述凹槽包括凹槽轴线和两个相交的凹槽侧面;

其中,凹槽的每个凹槽侧面在所述凹槽侧面与平行于所述凹槽的凹槽轴线且垂直于所述回射膜的后表面的平面之间形成半角;以及

其中,所述半角中的至少一个所述半角的范围为25度到30度。

43.根据权利要求42所述的回射制品,其中,所述第三二面角的范围为-1度到-4度。

44.根据权利要求42或43所述的回射制品,还包括:

漫射膜,(1)当所述回射膜的前表面和后表面垂直放置时,所述漫射膜在基本平行于所述回射膜的前表面的水平x方向上具有大于1度的漫射半峰全宽角;并且(2)当所述回射膜的前表面和后表面垂直放置时,所述漫射膜在基本平行于所述回射膜的前表面的垂直y方向上具有大于3度的漫射半峰全宽角。

45.根据权利要求44所述的回射制品,其中,所述漫射膜直接邻近所述回射膜的前表面。

46.根据权利要求42至45中任一项所述的回射制品,

其中,每个所述回射元件包括第一三角形面、第二三角形面和第三三角形面;

其中,所述第一三角形面、所述第二三角形面和所述第三三角形面在顶点处相交,所述顶点被配置为指向远离所述后表面;

其中,所述第一三角形面和所述第二三角形面是基本全等的三角形;以及

其中,所述第三三角形面与所述第一三角形面和所述第二三角形面不全等。

47.根据权利要求42至46中任一项所述的回射制品,

其中,相邻的第一凹槽由范围为0.1mm到0.2mm的第一间距分开;

其中,相邻的第二凹槽由基本等于所述第一间距的第二间距分开;以及

其中,相邻的第三凹槽由大于所述第一间距和所述第二间距的第三间距分开。

48.根据权利要求42至47中任一项所述的回射制品,其中,每个棱镜的深度的范围为1密耳到5密耳。

49.根据权利要求42至48中任一项所述的回射制品,其中,每个棱镜以范围为4度到10度的倾斜角接近边缘平行地倾斜。

50.根据权利要求42至49中任一项所述的回射制品,其中,所述回射膜包括丙烯酸或聚碳酸酯。

51.根据权利要求42至50中任一项所述的回射制品,其中,每个所述回射元件是空气背衬的。

52.根据权利要求42至51中任一项所述的回射制品,其中,所述回射制品为显示屏。

53.一种回射制品,包括:

回射膜,其包括相对的前表面和后表面;以及

多个回射元件,其设置在所述回射膜的后表面上;

其中,每个所述回射元件包括非等边三角锥棱镜,其由第一组基本平行的v形第一凹槽中的一个凹槽、第二组基本平行的v形的第二凹槽中的一个凹槽以及第三组基本平行的v形的第三凹槽中的一个凹槽限定;

其中,每个所述凹槽包括凹槽轴线和两个相交的凹槽侧面;

其中,凹槽的每个凹槽侧面在所述凹槽侧面与平行于所述凹槽的凹槽轴线且垂直于所述回射膜的后表面的平面之间形成半角;

其中,所述半角中的至少一个所述半角的范围为25.0度到30度;以及

其中,每个棱镜以大于0度的倾斜角接近边缘平行地倾斜。

54.根据权利要求53所述的回射制品,其中,每个棱镜以范围为4度到10度的倾斜角倾斜。

55.根据权利要求53或54所述的回射制品,还包括:

漫射膜,(1)当所述回射膜的前表面和后表面垂直放置时,所述漫射膜在基本平行于所述回射膜的前表面的水平x方向上具有大于1度的漫射半峰全宽角;并且(2)当所述回射膜的前表面和后表面垂直放置时,所述漫射膜在基本平行于所述回射膜的前表面的垂直y方向上具有大于3度的漫射半峰全宽角。

56.根据权利要求55所述的回射制品,其中,所述漫射膜直接邻近所述回射膜的前表面。

57.根据权利要求53至56中任一项所述的回射制品,

其中,每个所述回射元件包括第一三角形面、第二三角形面和第三三角形面;

其中,所述第一三角形面、所述第二三角形面和所述第三三角形面在顶点处相交,所述顶点被配置为指向远离所述后表面;

其中,所述第一三角形面和所述第二三角形面是基本全等的三角形;以及

其中,所述第三三角形面与所述第一三角形面和所述第二三角形面不全等。

58.根据权利要求53至57中任一项所述的回射制品,其中,每个棱镜具有范围为-4度到-1度的第三二面角误差。

59.根据权利要求53至58中任一项所述的回射制品,

其中,相邻的第一凹槽由范围为0.1mm到0.2mm的第一间距分开;

其中,相邻的第二凹槽由基本等于所述第一间距的第二间距分开;以及

其中,相邻的第三凹槽由大于所述第一间距和所述第二间距的第三间距分开。

60.根据权利要求53至59中任一项所述的回射制品,其中,每个棱镜的深度的范围为1密耳到5密耳。

61.根据权利要求53至60中任一项所述的回射制品,其中,所述回射膜包括丙烯酸或聚碳酸酯。

62.根据权利要求53至61中任一项所述的回射制品,其中,每个所述回射元件是空气背衬的。

63.根据权利要求53至62中任一项所述的回射制品,其中,所述回射制品为显示屏。

64.一种显示系统,包括:

根据权利要求1至63中任一项所述的回射制品;

投影机,用于将入射光束导向所述回射制品;以及

电脑处理器,其与机器可读非暂时性储存模块可操作地相连接,机器可读非暂时性储存模块能够包含:指示用于使所述电脑处理器执行包括控制所述投影机以将入射光束导向所述回射制品的操作的指令的信息;

其中,所述回射制品用于反射所述入射光束,使得大部分反射光被分为(1)从入射光束偏移大于1度的第一反射角的第一反射光束,以及(2)从入射光束偏移第二反射角的第二反射光束,所述第二反射角的大小基本与所述第一反射角的大小相同,但方向与所述第一反射角相对入射光束的方向相反。

65.根据权利要求64所述的显示系统,其中,当所述回射膜的前表面和后表面垂直设置时,所述第一反射角在所述入射光束上方大于4度,所述第二反射角在所述入射光束下方大于4度。

66.根据权利要求64或65所述的显示系统,

其中,所述第一反射光束具有第一亮度,并且,

其中,所述第二反射光束具有第二亮度,其与所述第一反射光束的亮度基本相同。

67.一种显示图像的方法,所述方法包括:

提供根据权利要求1-63中任一项所述的回射制品;

提供投影机;以及

控制所述投影机以将入射光束导向回射制品,从而将入射光束反射成(1)从入射光束偏移大于1度的第一反射角的第一反射光束,以及(2)从入射光束偏移第二反射角的第二反射光束,所述第二反射角的大小基本与所述第一反射角的大小相同,但方向与所述第一反射角相对入射光束的方向相反。

68.根据权利要求67所述的方法,其中,当所述回射膜的前表面和后表面垂直放置时,所述第一反射角在所述入射光束上方大于4度,所述第二反射角在所述入射光束下方大于4度。

69.根据权利要求67或68所述的方法,

其中,所述第一反射光束具有第一亮度,并且,

其中,所述第二反射光束具有第二亮度,其与所述第一反射光束的亮度基本相同。

技术总结
本文提供了一种回射制品,其包括回射膜和设置在所述回射膜的后表面上的多个等腰三角锥棱镜。配置所述棱镜使得所述制品将入射光束反射为两个反射光束,这两个反射光束相对于所述入射光束偏移且位于所述入射光束的相对侧上。这两个反射光束可以提供相对于入射光束源位于不同位置的两个观察区域。

技术研发人员:史蒂芬·R·查普曼;迈克尔·王
受保护的技术使用者:艾利丹尼森公司;美乐维公司
技术研发日:2018.08.29
技术公布日:2020.06.05

转载请注明原文地址: https://bbs.8miu.com/read-48061.html

最新回复(0)