用于投影屏的菲涅耳透鏡的制作方法

專利名稱：用于投影屏的菲涅耳透鏡的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般涉及用于投影屏的菲涅耳透鏡，尤其涉及可減小疊影效應(yīng)的菲涅耳透鏡。
菲涅耳透鏡通常在菲涅耳透鏡中用于準(zhǔn)直接收自發(fā)光源的光，一般用來增大屏邊緣的增益，使觀者注意不到整個屏的亮度缺少均勻性。
然而，菲涅耳透鏡一般會產(chǎn)生疊影，這是由透鏡與附接該透鏡的基片內(nèi)的內(nèi)部反射造成的。疊影會被觀者看到，使像質(zhì)下降，干擾觀者。因此，屏制造商不得不在亮度均勻性與像質(zhì)間作折衷。
因此，要求有一種能減弱或避免產(chǎn)生疊影的菲涅耳準(zhǔn)直透鏡供投影屏使用，這種透鏡還要能有效地準(zhǔn)直光以在整個屏上產(chǎn)生更均勻的亮度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一般涉及其菲涅耳透鏡層迭于另一支持層的屏。
在本發(fā)明一實施例中，屏包括具有輸出表面的菲涅耳透鏡和支持附接在菲涅耳透鏡輸出表面第一側(cè)的分散屏。
在本發(fā)明另一實施例中，屏包括具有輸出表的菲涅耳透鏡，其中至少一部分輸出表面包括一種菲涅耳結(jié)構(gòu)。第一光學(xué)層的第一表面支持附接于菲涅耳透鏡的輸出菲涅耳結(jié)構(gòu)表面。
在本發(fā)明另一實施例中，第一層具有第一表面，將光再引導(dǎo)通過屏的再引導(dǎo)裝置具有菲涅耳結(jié)構(gòu)輸出表面。在第一層與再引導(dǎo)裝置中至少有一個的附接裝置，將再引導(dǎo)裝置的輸出表面支持附接到第一層的第一表面。
在本發(fā)明另一實施例中，一層透明材料具有輸入表面和菲涅耳結(jié)構(gòu)輸出表面，后者的脊部形成于功能斜面與提升體斜面之間，至少有些脊部被切成基本上平行于輸入表面的平坦部分。
在本發(fā)明另一實施例中，一層透鏡材料有一輸出表面，且?guī)в锌拷溥吘壍姆颇Y(jié)構(gòu)部分和基本上非結(jié)構(gòu)的中心部分。
在本發(fā)明另一實施例中，第一層具有第一表面，菲涅耳透鏡具有菲涅耳結(jié)構(gòu)輸出表面。菲涅耳結(jié)構(gòu)輸出表面包括功能斜面與提升體斜面，而且一塊功能斜面的至少一部分和一部分提升體斜面埋在第一層第一表面中。
上述

發(fā)明內(nèi)容
并不描述本發(fā)明的每個示例性實施例或每種實施方法。下面的附圖與詳述將更具體地說明這些實施例。
附圖簡述通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明各實施例的詳述，可以更全面地理解本發(fā)明，其中

圖1示出不用準(zhǔn)直光學(xué)元件的屏照明；圖2曲線表示圖1屏的中心和邊緣的增益與視角的函數(shù)關(guān)系；圖3示出用菲涅耳透鏡準(zhǔn)直的屏照明；圖4表示菲涅耳透鏡中產(chǎn)生的疊影；圖5A-5F示出本發(fā)明不同實施例埋式菲涅耳透鏡；圖6示出菲涅耳透鏡中出現(xiàn)的無效區(qū)域；圖7A-7C示出本發(fā)明諸實施例的平頂菲涅耳透鏡；圖8曲線對有菲涅耳透鏡和無菲涅耳透鏡的漫射屏示出屏的中民和邊緣增益與視角的函數(shù)關(guān)系；圖9示出整個屏區(qū)內(nèi)的菲涅耳圖案；圖10示出本發(fā)明部分屏上的局部菲涅耳圖案；圖11A、11B與12示出本發(fā)明不同實施例的局部菲涅耳的剖面；圖13示出本發(fā)明的收視設(shè)備；圖14A與圖14B示出的應(yīng)用使用了帶非均勻焦點分布的菲涅耳透鏡的屏；圖15A-15D示出不同實施例的有槽菲涅耳透鏡，以避免在層疊與透鏡制造中加氣；和圖16示出本發(fā)明一實施例的第一表面菲涅耳透鏡。
雖然本發(fā)明可參照各種更改和替代形式，但是它們的細(xì)節(jié)由附圖的例子示明并作詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，發(fā)明內(nèi)容并不限于所述的具體實施例。相反地，本發(fā)明包括落在所附權(quán)項定義的本發(fā)明精神與范圍內(nèi)的所有更改、等效物和替代物。
詳細(xì)描述本發(fā)明適用于菲涅耳透鏡，且相信特別適用于供背投影屏與監(jiān)視器使用的菲涅耳透鏡。本發(fā)明的優(yōu)點之一是減少了疊影的出現(xiàn)，如果不能完全防止的話。因此，本發(fā)明可以改善整個屏上感覺到的亮度均勻性，同時保持圖像的質(zhì)量。
在背投影屏與監(jiān)視器設(shè)計中的諸多因素中，主要的是1)光的有效利用，ii)高分辨率，和iii)小形狀因素。期望有高效率，從而可減小光源功率，緩解廢熱處理問題并降低能源費用。如在高清晰度電視(HDTV)中，現(xiàn)在越來越趨向于更高的分辨率，以向觀者提供更鮮明更清楚的圖像。而且，一般還希望減小形狀因數(shù)，如容積、占地面積或重量，盡量使監(jiān)視器在用戶環(huán)境中占居更小的空間。在限制小的形狀因數(shù)的情況下實現(xiàn)大屏幕尺寸，導(dǎo)致了寬角光學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用。寬角光學(xué)幾何學(xué)對屏的光學(xué)元件的要求比現(xiàn)有窄角系統(tǒng)的更高。本發(fā)明解決了這種對寬角元件的要求，同時能有效地利用光并實現(xiàn)高分辨率操作。本發(fā)明從屏中心到屏邊緣還能保護(hù)和/或提高屏分辨率、亮度和亮度均勻性。
研究一下圖1的背投影光學(xué)系統(tǒng)100，它有一照射背投影屏104的光源102，光源102與屏104的距離為d，光源102發(fā)射光的半角錐形由θ規(guī)定，屏104中心到邊緣的距離為t。觀者肉眼一般中心位于位置106，與屏104的距離為r。屏104邊緣的法線與觀者肉眼形成的夾角為α。
在屏104邊緣，光以θ角入射背面108，而θ相對于屏的法線測得，因而通過屏104正向傳播的光以角θ通過屏繼續(xù)傳播。觀者只是感受到來自屏104邊緣已通過角度θ＋α散射的部分光，所以觀光感到屏邊緣的亮度減弱了。
該情況在圖2中作進(jìn)一步顯示，圖2示出以64°視角對屏測得的增益值。換言之，入射到屏背面的準(zhǔn)面光束被散射成64°角的錐形，該角度在光強(qiáng)降至最大值一半的諸點測得。測量的增益曲線為以θ＝0°(連續(xù)線202)和θ＝20°(虛線204)的角度照射該屏。視角α是光線相對于屏法線的角度。
在中心位置106，觀者以零度視角觀看屏104的中心，即法向入射。在同一位置106，觀者以α屏觀看屏邊緣。考慮第一種情況，即入射在屏104上的光例如用準(zhǔn)直菲涅耳透鏡在光源與屏之間不再引導(dǎo)，此時觀者從屏104中心看到的光以θ＝0°角入射到屏上，所以應(yīng)用上面的曲線202。由于觀者正直接注視著屏的中心位置，所以視角α＝0°。因此，光在屏中心的增益為0.97，點A。
觀者從屏邊緣看到的光以θ＝20°角入射在屏上，故應(yīng)用下面的曲線204。觀看以視角α＝-30°觀看來自屏邊緣的光，即已通知50°(20°＋30°)角散射的光，因而光在屏104邊緣的增益為0.51，點13。因此，觀者在屏邊緣(增益＝0.51)感受的屏亮度比在屏中心(增益＝0.97)要低47％。屏104的亮度的這一大的落差是不希望有的，對觀者十分明顯。
在一種大大提高屏上感受的亮度均勻性的方法中，在光源102發(fā)出的光入射到屏104背面108之前，可用菲涅耳透鏡302作再引導(dǎo)，如圖3所示。在圖示場合中，對入射到屏104的光進(jìn)行準(zhǔn)直。光通過屏104邊緣傳播的方向平行于通過屏104中心的光，因而觀者在位置106從屏邊緣感受的光不要求通過θ＋α的角度散射，而只要求以α角度散射。此時，由于所有的光均以θ＝0°角入射在屏104上，所以只要應(yīng)用上面的曲線202。而且，從屏中心到達(dá)觀者的光(α＝0°)的增益為0.97。然而，此時從屏邊緣到達(dá)觀者的光(α＝30°)的增益為0.78，點C。因此，當(dāng)用菲涅耳透鏡準(zhǔn)直到達(dá)屏104的光時，從屏的中心到邊緣感受的亮度落差僅約20％。若擾菲涅耳透鏡配置成將光在屏邊緣彎向觀者，還可進(jìn)一步改進(jìn)這一數(shù)字。
然而，應(yīng)用菲涅耳透鏡引起了附加的難點。例如，菲涅耳透鏡一般支承在其邊緣周圍或其輸入表面上，因為菲涅耳透鏡輸出表示與后接光學(xué)元件之間一般都有氣隙。在菲涅耳透鏡作邊緣安裝的場合，透鏡做得較厚，以便有一定的自支承度，否則透鏡會移動或落入與其它元件接觸，并且改變系統(tǒng)的光學(xué)特性。在菲涅耳透鏡支承在其輸入表面的場合中，一般將透鏡附接于玻璃片一類的透明片。在這兩種方法中，菲涅耳透鏡或菲涅耳透鏡/支承組合件都比較厚。
菲涅耳透鏡一般包括至少一個結(jié)構(gòu)表明，每部分結(jié)構(gòu)表面透鏡都有一個與透鏡成角度的功能表面，以便再引導(dǎo)通過該特定部分的光。相鄰的功能表面一般由提升體斜面連接。以剖面觀看時，功能表面與提升體斜面通常呈現(xiàn)為有槽結(jié)構(gòu)。這里把功能面與提升體斜面的圖案統(tǒng)稱為菲涅耳結(jié)構(gòu)。
與菲涅耳透鏡有關(guān)的一個問題是疊影的生成，該問題參照圖4來討論。輸入光線402進(jìn)入菲涅耳透鏡400作為內(nèi)部光線406，然后在角度面404(也稱為功能斜面)上從透鏡400出射。通過功能斜面404傳播的光線418經(jīng)再引導(dǎo)形成一次圖像。然而，部分內(nèi)部光線406被功能斜面404反射成反射光線408。部分反射光線408可以經(jīng)反射離開菲涅耳透鏡的入射面410成為反射光線412，反射光線412入射在透鏡400的提升斜面414等另一小平面上，并作出射光416輸出，出射光線416則形成二次圖像。出射光線416形成的疊影可以被觀者感受到，損害了呈現(xiàn)給觀看一次圖案的質(zhì)量。有效地降低了呈現(xiàn)給觀者的圖像分辨率。因此，希望減小疊影的作用。
減小疊影作用主要有兩種方法。一種方法是將屏平面的一次圖像與疊影間的空間間隔減小到檢測不出間隔的程度，另一種方法是減小疊影的光量。
疊影相對于一次圖像的位移取決于a)菲涅耳透鏡的厚度，b)菲涅耳透鏡與屏的距離，和c)功能表面的角度。減小a)菲涅耳透鏡厚度和b)屏與菲涅耳透鏡的間距，或者兩者都減小，導(dǎo)致疊影相對于一次圖像的位移減小。而且，減小功能表面的角度會導(dǎo)致疊影與一次圖像之間間距的縮小。功能表面的角度部分取決于與透鏡中心的距離和菲涅耳透鏡材料與一次光線418在其中傳播的材料的折射率之差。
當(dāng)屏平面內(nèi)的疊影與一次圖像之間的空間間隔減小到疊影照射出與一次圖像一樣的像素時，觀者就看不出疊影了，此時，屏上的圖像分辨率不受菲涅耳透鏡影響，同時保持了提高亮度均勻性和光利用率的優(yōu)點。如在屏具有1024像素的高清晰度電視(HDTV)的場合中，若疊影與一次圖像的間距小于約屏寬度的0.098％，就看不出橫向的疊影。
在有些情況中，菲涅耳透鏡可能支承在玻璃片一類附接于菲涅耳透鏡輸入面的透明片上，此時，導(dǎo)致產(chǎn)生疊影的反射光線412會明顯產(chǎn)生反射而離開透明片表面而不是菲涅耳透鏡的輸入表面由于折射率相匹配，菲涅耳透鏡與透明片界面的反射很小。在此情況下，疊影與一次圖像的間距不僅取決于菲涅耳透鏡的厚度，還依賴于透明片的厚度。
以前減小疊影亮度的方法包括在菲涅耳結(jié)構(gòu)的提升斜面414上淀積一吸收料層，但難以不讓吸收涂層擴(kuò)散到鄰近的功能表面。另一方法是使提升斜面414高度散射，從而使通過提升斜面414出射的光416高度散射，由此減小疊影亮度。同樣地，難以做以既使提升斜面414高度散射又不僅功能表面產(chǎn)生不利影響。此外，該方法未消除疊影416，而是將其散射，結(jié)果降低了分辨率。
菲涅耳透鏡400的輸入面410可以例如作無光光潔處理，以減少鏡面反射成反射光線412的光量。然而，該方法會減少進(jìn)入菲涅耳透鏡的光量，或會散射光，從而分辨率。輸入面410和/或功能面404還可用防反層處理，以減少反射成光線412的光量。然而，該方法的應(yīng)用有限，因為防反層的帶寬和有效錐角有限，其外面的反射未明顯減小。因此，由于輸入面410和/或功能面404上的防反射必須在寬范圍的波長與入射角工作，所以防反層并非是減小疊影亮度的好方法。
要著重指出的是，為了減少輸入面410與屏使用的光學(xué)系統(tǒng)(如旋轉(zhuǎn)鏡)互作用產(chǎn)生的鏡面反射造成的疊影，也可對菲涅耳透鏡400的輸入面410作適度的無光光潔或防反涂覆。
減小疊影亮度的另一種方法是在菲涅耳透鏡自身內(nèi)部形成某種光互作用，通過對菲涅耳透鏡加載互作用粒子422而減少疊影。圖4示出，一次圖像418中的光只通過菲涅耳透鏡400傳播一段短距離，而疊影中的光416在菲涅耳透鏡內(nèi)傳播長得多的距離。如果設(shè)置在菲涅耳透鏡400內(nèi)的光互作用粒子422有散射粒子，則反射光束408與412中的光就有很高機(jī)率被散射(如散射光線420)后呈現(xiàn)為疊影418。另一方面，一次圖像中的光418被散射的機(jī)率就較小。再者，由于疊影416在菲涅耳透鏡400內(nèi)具有較長的路徑，所以疊影與反射光束408和412散射的光一般有較大間距。因此，由于散射明顯，疊影416就看不清楚，而且一次圖像418分辨率僅稍有降低。菲涅耳透鏡內(nèi)的散射度經(jīng)選擇，既能減少疊影，又可保持一次圖像。
在另一方面中，設(shè)置在菲涅耳透鏡400內(nèi)的光互作用粒子422可以是吸收粒子，此時由于疊影中的光416在菲涅耳透鏡400內(nèi)的路徑很長，所以被吸收的機(jī)率很高。另一方面，一次圖像中光418被吸收的機(jī)率較小。因此，疊影416因其大部分光已被吸收而變成看不清楚，一次圖像418的亮度減小得很少，并不影響分辨率。菲涅耳透鏡400內(nèi)的吸收度經(jīng)選擇，可減少疊影416，并保持一次圖像418。應(yīng)當(dāng)相白，光互作用粒子422可以包括吸收與散射粒子的混合物。
在本發(fā)明一實施例中，減小菲涅耳透鏡的厚度，導(dǎo)致疊影與一次圖像間距的減小。本發(fā)明中，薄的菲涅耳透鏡經(jīng)附接于菲涅耳透鏡外側(cè)上的光學(xué)層而得以支承。將菲涅耳透鏡支承在其外側(cè)的光學(xué)層上還縮小了透鏡與光學(xué)層的間距，進(jìn)一步減小了疊影與一次圖像的間距。
薄菲涅耳透鏡的具體支承方法示于圖5A-5C，圖中示出不同實施例的“埋”式菲涅耳透鏡，至有一部分菲涅耳透鏡埋在屏中。
先看圖5A的實施例，屏500由支承層504與菲涅耳透鏡502形成，菲涅耳透鏡502的菲涅耳結(jié)構(gòu)506完全埋入支承層504，后者可以是漫射屏膜。然而，不要求支承層504也是漫射膜，并不想把本發(fā)明限制成這樣。支承層可以是另一類合適的彌散屏、表面漫射屏、全息漫射或微細(xì)結(jié)構(gòu)漫射屏，不再一一列舉。
圖5D示出一例包括珠狀屏的支承層，如美國專利申請連續(xù)號09/192,118描述的那樣，該專利結(jié)合在此作參照。屏560包括埋入第一透明層564的菲涅耳透鏡562，透明層564的折射率比菲涅耳透鏡562低。一層折射珠566設(shè)置在第一透明層564與第二透明層568之間。珠566埋入一層吸收材料570，防止光通過珠之間的空隙。珠566的上表面接收來自菲涅耳透鏡562的光572，光572經(jīng)珠566聚集，在通過屏560后發(fā)散。
圖5E示出一例具有表面漫射屏的屏580。屏580包括埋入第一透明層584的菲涅耳透鏡582，透明層584的折射率比菲涅耳透鏡582低。透明層584層迭于折射率與其不同的表面漫射體586。光通過菲涅耳透鏡582，經(jīng)再引導(dǎo)，通過第一透明層584，再通過表面漫射體586；當(dāng)光通過表面漫射體586的漫射表面588時，通常會散射。該例中，透明層層迭于表面漫射體586的漫射表面588，而漫射表面588可以例如是圖示的全息漫射表面，或是任意或微細(xì)結(jié)構(gòu)表面。漫射表面588還可以位于表面漫射體586的輸出表面上而不是輸入表面上。此外，表面漫射體還可加載散射粒子以提供附加的大量漫射。
菲涅耳結(jié)構(gòu)的功能表面的再引導(dǎo)作用取決于菲涅耳透鏡材料與再引導(dǎo)光線從中傳播的材料的折射率差。在菲涅耳結(jié)構(gòu)處于空氣中的常規(guī)菲涅耳透鏡中，由于再引導(dǎo)光線從菲涅耳透鏡射入空氣，所以折射率差很大。在埋式菲涅耳透鏡的情況中，折射率減小了，因為支承層504的折射率比空氣大。一般而言，擴(kuò)大菲涅耳透鏡502與支承層504的折射率之差是有利的。菲涅耳透鏡502可應(yīng)用的材料包括聚碳酸酯、聚苯乙烯、環(huán)氧丙烯酸鹽與改型丙烯酸鹽，或其它適用材料，如載有精細(xì)高折射率無機(jī)粒子的樹脂?？捎糜谥С袑?04的材料包括含氟聚合物和丙烯酸物，如聚氟乙烯、乙酸纖維、三乙酸纖維或乙酸丁酸纖維。菲涅耳結(jié)構(gòu)506基于透鏡502與支承層504的折射率差而設(shè)計，使光線508與510從定位成與菲涅耳透鏡502源有一設(shè)計距離的照明源進(jìn)入菲涅耳透鏡502，以平行方向從菲涅耳透鏡502射入支承層504。
菲涅耳透鏡只需將光層向觀看者有好處，且無須對光準(zhǔn)直。但在有些場合中，最好作準(zhǔn)直，以使屏的全特性最佳。因此，在描述本發(fā)明時，應(yīng)用再引導(dǎo)這一術(shù)語應(yīng)被理解為包括通過菲涅耳透鏡將光再引導(dǎo)以更有利于觀者。這包括對光再引導(dǎo)，讓光束從菲涅耳透鏡發(fā)散；使光平行或準(zhǔn)直，使發(fā)射的光束既不發(fā)散也不會聚；對光再引導(dǎo)，使它會聚于菲涅耳透鏡后面的某一點。該范圍的可能性可以視為將光彎曲，讓它從菲涅耳透鏡以一個或多個角度出射，這些角度可在連續(xù)的角度范圍內(nèi)選擇，從光從透鏡發(fā)散時的極少改向到光從透鏡會聚時的大量改向。
應(yīng)當(dāng)明白，在整個透鏡寬度，不要求菲涅耳結(jié)構(gòu)的焦距為恒定。例如，菲涅耳透鏡的焦距由透鏡中心的高值減小到透鏡邊緣的低值。在這一結(jié)構(gòu)中，中心部分的光只受透鏡影響，而透鏡邊緣的光通過大角度再引導(dǎo)。另外，焦距分布，即與通過透鏡的位置比較的焦距值不要求呈對稱，可以不對稱，將光導(dǎo)向屏的一個邊緣。如在屏1400安裝得靠近墻1402而觀看1404遠(yuǎn)離墻1402的情況下(圖14A所示)，這是有利的。在屏1410位于屏陣列1412邊緣，而且希望將光導(dǎo)向相對于屏陣列1412居中的觀者1414時也是有利的。
可以用幾種不同的方法制作屏500。菲涅耳透鏡502可用一種或幾種不同的方法形成，包括但不限于模壓、擠壓、澆鑄與固化、壓模與注模。形成了菲涅耳透鏡502后，可用若干涂覆技術(shù)之一形成支承層504，如可將支承層504的聚合材料澆到菲涅耳結(jié)構(gòu)上，將在其上刮涂的材料填入菲涅耳結(jié)構(gòu)的槽中。然后，可對聚合材料作例如固化、干燥或冷卻處理，制成永久性支承層504。本發(fā)明不作限制，聚合材料可以是紫外線固化、基于溶劑、無溶劑、可干燥或熱塑性材料。可以應(yīng)用的其它涂覆技術(shù)包括滾壓、浸漬、印模涂覆、自旋和噴涂。
顯然，接著可作補充加工，先形成支承層504，在一個表面上完成菲涅耳結(jié)構(gòu)，此時可用模壓、擠壓、澆鑄與固化、壓模與注模等某種工藝形成支承層504。然后，用上述的某種涂覆技術(shù)在支承層504的頂部形成菲涅耳層。支承層504上的互補表面可作為模具來形成菲涅耳透鏡。
埋式菲涅耳屏的另一種制作方法示于圖5B，屏520包括附接于中央層526的菲涅耳透鏡522，支承層524附接于中央層526的另一側(cè)。本實施例中，中央層526用折射率比菲涅耳透鏡522低的材料形成，例如可以是一種粘層，如壓敏粘劑、異八丙烯酸鹽—丙烯酸共聚物或熱塑性熱熔粘劑。三種層結(jié)構(gòu)可通過過層壓、熱成形、壓縮模或超聲、射頻焊接等組裝。
各實施例在設(shè)計菲涅耳透鏡506與522時，顯然已考慮了光從菲涅耳透鏡502或522分別傳入相鄰層504與526時的折射率變化，因而菲涅耳透鏡的設(shè)計不必與工作于空氣中的菲涅耳透鏡的設(shè)計一樣，然而，菲濕耳槽結(jié)構(gòu)506與528被設(shè)計成基本上將光引導(dǎo)成通過菲涅耳透鏡502與522以優(yōu)選的方向傳播，可以包括準(zhǔn)直。
埋式菲涅耳透鏡的另一種方法示于圖5C，屏540包括附接于中央層546的菲涅耳透鏡542，支承層544附接于中央層546的另一側(cè)，菲涅耳透鏡542的菲涅耳結(jié)構(gòu)548部分埋入中央層546，在菲涅耳結(jié)構(gòu)548的功能斜面522與中央層546之間留有氣隙550。形成這種屏540時，例如可將支承層544涂一薄層粘劑以形成中央層546，然后通過粘劑中央層546壓制菲涅耳透鏡542，接著如用紫外線固化、加熱、冷卻、干燥等方向處理屏540，使中央層546固定。該實施例的優(yōu)點在于可對薄菲涅耳透鏡配置支承，但仍保持透鏡與空氣有很大的折射率差。支承層544可以是一種漫射層。
埋式菲涅耳透鏡的另一種方法示于圖5F。屏1560包括附接于中央層1566的菲涅耳透鏡1562，支承層1654附接于中央層1566的另一側(cè)，菲涅耳透鏡1562的輸出表面1568有一包括提升斜面1572與功能斜面1574的菲涅耳結(jié)構(gòu)1570。菲涅耳結(jié)構(gòu)1570相鄰功能與提升斜面1572和1574之間的峰1576不一定是圖5C所示的直角三角形截面，部分功能斜面埋入中央層1546。此時，峰1576的埋入部分1578具有不同的截面形狀。圖示的埋入部分，截面為方形或矩形，也可采用其它截面。埋入部分1578的優(yōu)點在于，當(dāng)峰1576通過中央層1546推動時，比圖5C的結(jié)構(gòu)很少受損。
埋入部分1578可以對應(yīng)于菲涅耳結(jié)構(gòu)1570更靠近透鏡1562更大的無效或不用的部分。在一種方法中，埋入部分1578可能比透鏡1562的中心更大地靠近邊緣，較小的埋入部分1580更靠近透鏡1562的中心。另外，透鏡1562的中心部分可以設(shè)置埋入部分1580，盡管對應(yīng)的功能斜面無無效部分。透鏡1562中心的埋入部分1580不一定明顯影響透鏡1562的再引導(dǎo)能力，因為通過透鏡1562的中心部分傳播的光一般比通過透鏡1562的邊緣傳播的光更少要求再引導(dǎo)。
顯然，圖5C與5F的部分埋式菲涅耳透鏡542與1562也可用部分直接埋入各支承層544與1564而不是部分埋入中央層的菲涅耳透鏡形成。
埋式菲涅耳透鏡法使菲涅耳透鏡做得極薄，如不到0.010英寸厚，大大縮小了菲涅耳透鏡形成的一次圖像與疊影的間距。
將菲涅耳透鏡裝到支承層的另一種方法用圖6和7來描述。該法稱為“平頂”菲涅耳，其基礎(chǔ)參照圖6來說明。圖中示出部分菲涅耳透鏡640和入射至菲涅耳透鏡600的輸入面606的兩條光線602與604，每條光線602與604一進(jìn)入菲涅耳透鏡600就折射而分別產(chǎn)生內(nèi)部光線602A與604A，后二者入射在功能表面608上，通過時發(fā)生折射，產(chǎn)生再引導(dǎo)的光線602Bgn 604B。
功能表面608的一部分608A在光學(xué)上保持不使用，因為它位于相鄰提升體斜面610的陰影中。因此，配有無效部分608A的標(biāo)為ABC的三角形材料部分不用來再引導(dǎo)通過菲涅耳透鏡640的光。該三角形材料部分ABC可從菲涅耳透鏡640中除去，以便沿直線AB產(chǎn)生一平坦表面612，而表面612可用于將菲涅耳透鏡640附接于支承膜。
配用平頂菲涅耳透鏡的屏700示于圖7A，它由同支承層704接觸的菲涅耳透鏡702構(gòu)成，支承層704例如可以是漫射屏。菲涅耳透鏡702的菲涅耳結(jié)構(gòu)706具有切平的尖端708與709，且各自具有附接于支承層704的平坦表面710與712。外尖端708的平坦表面712的寬度通常大于內(nèi)尖端708的平坦區(qū)710的寬度，因為菲涅耳透鏡上入射光的角度朝向透鏡邊緣更大，從而在邊緣形成更大的“陰影”區(qū)域，該區(qū)域可以除去以形成平坦接觸表面。
平頂菲涅耳透鏡700的優(yōu)點在于提供了基本上平坦的區(qū)域，可將菲涅耳透鏡702附接于支承層704，由此支承了薄菲涅耳透鏡。平頂設(shè)計還在菲涅耳結(jié)構(gòu)706的有效部分與支承屏704之間保持一氣隙，在設(shè)計菲涅耳結(jié)構(gòu)時，讓透鏡設(shè)計者可以依靠大的折射率差。較大的折射率差可以縮小菲涅耳結(jié)構(gòu)706的功能部分的角度，提高菲涅耳透鏡的可制造性。此外，從制造的觀點出發(fā)，在組裝屏?xí)r粘劑流入菲涅耳透鏡槽內(nèi)的可能性很小，而應(yīng)用切平的尖端減少了損壞菲涅耳透鏡尖端的機(jī)會。還有，疊影與一次圖像之間的間距若不能消除的話，可以大大縮小，因為菲涅耳透鏡非?？拷С袑樱曳颇哥R可以做得很簿，如只有0.010英寸或更薄。
平頂菲涅耳透鏡702的另一優(yōu)點是，切平的尖端708和709即使不直接接觸第二層704a，仍讓菲涅耳結(jié)構(gòu)更接近第二層704a，如圖7B所示。在透鏡702與第二層704a之間緊密靠近，如漫射體之類的彌散屏，減小了疊影與一次圖像的間距，此時透鏡702可以整齊地位于周邊框架內(nèi)。
另一例使用平頂菲涅耳透鏡的屏示于圖7C。屏750包括附接于珠屏754的平頂菲涅耳透鏡752，珠屏754具有上透明層756、珠層758和下透明層760。不透明層762防止光通過珠758之間的空隙，還可防止環(huán)境光從屏750前方反射。正如美國專利申請09/192,118所討論的，改變珠758與上透鏡層756的折射率差，可調(diào)節(jié)屏的增益。將平頂菲涅耳透鏡752與珠屏754一起使用的優(yōu)點在于，通過菲涅耳透鏡752的光可進(jìn)入菲涅耳透鏡752與上透旬層756之間的氣隙764，因此可調(diào)節(jié)上透明層756的折射率而產(chǎn)生期望的屏增益，不會影響菲涅耳透鏡752的再引導(dǎo)或準(zhǔn)直作用。
圖8示出，使用平板菲涅耳屏可改進(jìn)整個屏的亮度均勻性，表明增益是視角的函數(shù)。曲線802與804對應(yīng)于單純漫射屏的增益曲線，曾在圖2中示出。上面曲線802示出以θ＝0°角入射在屏上的光的增益，而下面曲線804表示屏邊緣上入射光的增益。對于屏中心的法向入射觀察，中心的增益(0°視角)為0.97，點D。屏邊緣的增益(-30°視角)為0.51，點E。
屏的亮度明顯地更均勻，包括平頂菲涅耳透鏡、曲線806與808。屏中心測得的增益用實曲線806表示，屏邊緣測得的增益用點曲線808代表。實曲線806緊緊跟隨菲涅耳準(zhǔn)直屏802的理想曲線，只是增益的小損耗是由平頂菲涅耳透鏡引入的反射損耗造成。觀者在帶平頂菲涅耳透鏡的屏的中心看到的增益(視角＝0°)為0.91，點F，而屏邊緣的增益(視角-30°)為0.70，點G。因此，帶平頂菲涅耳透鏡屏從中心到邊緣的亮度跌落約23％。對于曲線802的理想屏，從中心到邊緣的亮度落差約20％，十分接近帶平頂菲涅耳透鏡屏的23％的值。所以平頂菲涅耳透鏡屏準(zhǔn)直來自光源的光并使屏亮度變均勻是有效的。與彌散屏不同的是，平頂菲涅耳透鏡沒有附加支承，可做得薄得足以讓觀者看不清疊影。
要注意，圖5C埋式菲涅耳透鏡實施例中的菲涅耳透鏡542可以埋入中央層546，其深度可埋置菲涅耳結(jié)構(gòu)在光學(xué)上無效的部分，而功能斜面552在光學(xué)上有效的部分550則暴露于氣隙。這種設(shè)計可讓菲涅耳透鏡542以菲涅耳透鏡與空氣之間很大的折射率差工作，同時保持了支承層的支承作用，還使薄菲涅耳透鏡保持接近于支承層以減少疊影的出現(xiàn)。
在支承層上支承菲涅耳透鏡的另一種方法示于圖9-12，該法稱為“局部菲涅耳”。
有菲涅耳透鏡的屏一般具有覆蓋整個屏的菲涅耳結(jié)構(gòu)，如圖9所示，屏900由菲涅耳透鏡902與支承層904組成，菲涅耳透鏡902上的菲涅耳結(jié)構(gòu)906覆蓋了整個屏900表面。
一種制作屏900的方法是將菲涅耳透鏡902加到支承層904上，但將菲涅耳透鏡加到支承層904上有一定難處，如在膜相互層迭時，菲涅耳透鏡902的徑向槽結(jié)構(gòu)906會引起加氣，導(dǎo)致觀者看得清的粉飾缺陷。因此，在不需要菲涅耳結(jié)構(gòu)的地方最好避免有菲涅耳結(jié)構(gòu)。具體而言，根據(jù)對圖8的討論，顯然最希望在側(cè)緣處作再引導(dǎo)，尤其在整個屏寬度和屏四角，以增大這些區(qū)域所感受的亮度，需要時，在屏中心略作再引導(dǎo)。
因此，屏可以包括一塊菲涅耳透鏡，只在要求再引導(dǎo)的那些屏部分(如邊緣與四角)具有菲涅耳結(jié)構(gòu)。這種方法示于圖10，屏1000在其邊緣與四角配有菲涅耳圖案1002，其中心部分1004無任何菲涅耳結(jié)構(gòu)，因為這部分難得再引導(dǎo)光。該實施例的優(yōu)點是可以減少制作時因加氣等造成的缺陷，由此提高了合格屏的成品率。另外，由于在中心部分消除了空氣面，且入射角很小，所以減小了反射損失，可提高菲涅耳透鏡中心部分的增益。
局部菲涅耳透鏡的一種具體實施方法示于圖11A，圖示的屏剖面使用附接于支承層1104的菲涅耳膜1102，該膜的中心部分1106無菲涅耳結(jié)構(gòu)，此時基本上呈平坦?fàn)睢７颇?102的邊緣配有菲涅耳槽結(jié)構(gòu)1108，用于再引導(dǎo)通過屏1100邊緣1114的光。
這里的術(shù)語“附接”用于描述將菲涅耳透鏡與支承層聯(lián)接的任一方法，如粘接(帶或不帶粘層)、層迭、熱層迭、熔融，或者超聲或射頻接合或焊接等。
在該特定實施例中，菲涅耳透鏡1102也是一種平頂透鏡，菲涅耳結(jié)構(gòu)的尖端具有平坦表面110，用于接觸支承層1104。
在圖11B所示的另一實施例1120中，菲涅耳透鏡1122包括具有平坦中心部分1126的輸出面1124。透鏡1122邊緣的菲涅耳結(jié)構(gòu)1128具有由功能與提升體斜面形成的尖端1130。平坦中心部分1126的高度選成基本上與尖端1180一樣高，使尖端1130緊密接觸支承層1104的表面1132。
同樣包括埋式結(jié)構(gòu)的局部菲涅耳結(jié)構(gòu)的另一種方法示于圖12。屏1200的菲涅耳透鏡1202埋入支承層1204，菲涅耳透鏡1202的中心區(qū)域1206無菲涅耳結(jié)構(gòu)且附接于支承層1204。埋入支承層1204的菲涅耳透鏡1202邊緣有一菲涅耳結(jié)構(gòu)1208，支承層1204的折射率小于菲涅耳膜1202的折射率。菲涅耳結(jié)構(gòu)1208設(shè)計成再引導(dǎo)從菲涅耳膜1202進(jìn)入支承層1204的光。
顯然，其它組合方法也可用于制作配支承的薄菲涅耳透鏡的屏，如可將平頂菲涅耳結(jié)構(gòu)埋入具有全菲涅耳圖案或局部菲涅耳圖案的支承層。另外，可將部分菲涅耳透鏡部分地埋入支承層或心層。這些僅是其它方法的例子，并不用以限制本發(fā)明。
在菲涅耳透鏡層迭到屏上時減少俘氣泡的另一種方法示于圖15A-15D。在該方法中，菲涅耳透鏡1500具有完整的菲涅耳結(jié)構(gòu)1502，穿過菲涅耳結(jié)構(gòu)1502切割的排氣槽1504，在透鏡層迭到其支承層或在制作菲涅耳結(jié)構(gòu)時，可讓空氣從菲涅耳結(jié)構(gòu)的一個谷底通到另一個谷底。排氣槽1504可按不同方式穿過菲涅耳結(jié)構(gòu)1502切割。圖15A示出排氣槽1504的部分徑向圖案，可在沿基本上平行于箭頭的方向作層迭加工時使用。圖15B示出排氣槽1504的整個徑向圖案。
排氣槽1504的部分直線圖案示于圖15C，其全部直線圖案示于圖15D。當(dāng)以各箭頭方向(即基本上平行于槽1504)作層迭或菲涅耳透鏡制作時，可使用此類直線圖案。
排氣槽1504不一定是端直的，只要將空氣排放成從菲涅耳結(jié)構(gòu)的一個谷底流向另一谷底，可以采用其它形狀。方法示于圖15A-15D。在該方法中，菲涅耳透鏡1500具有完整的菲涅耳結(jié)構(gòu)1502。穿過菲涅耳結(jié)構(gòu)1502切割的排氣槽1504，在透鏡層迭到其支承層或在制作菲涅耳透鏡時，可讓空氣從菲涅耳結(jié)構(gòu)的一個谷底通到另一個谷底。排氣槽1504可按不同方式穿過菲涅耳結(jié)構(gòu)1502切割。圖15A示出排氣槽1504的部分徑向圖案，可在沿基本上平行于箭頭的方向作層迭加工時使用。圖15B示出排氣槽1504的整個徑向圖案。
排氣槽1504的部分直線圖案示于圖15C，其全部直線圖案示于圖15D。當(dāng)以各箭頭方向(即基本上平行于槽1504)作層迭或菲涅耳透鏡制作時，可使用此類直線圖案。
排氣槽1504不一定是端直的，只要將空氣排放成從的一個各底流向另一谷底，可以采用其它形狀。
減小疊影作用的另一菲涅耳屏實施例示于圖16。屏1600有一塊正面菲涅耳透鏡1602，通過例如層迭法附接于彌散層1604，而后者可附接于基板層1606作支承。該屏的優(yōu)點是菲涅耳表面1608與彌散層1604間的“接合區(qū)”(即菲涅耳透鏡1602在彌散層1604的表面與提升體斜面1612同功能斜面1614之間槽底面1610之間的厚度)可以極小，這樣就縮小了疊影與一次圖像的間距。
圖13示出的投影系統(tǒng)使用了配薄菲涅耳透鏡的屏。投影系統(tǒng)1300的光投射器1302有一產(chǎn)生光束1305的光源1304(l.s.)，光束1305在照射反射偏振器1308(如PCT公報WO96/19347描述的反射偏振片)之前，可通過光束處理光學(xué)元件1306傳播。某些偏振光被偏振分束器1308反射到LCD陣列1310，后者將光向偏振分束器1308回射，并將偏振旋轉(zhuǎn)約90°，對入射在其上的光束1309作空間調(diào)制。因此，偏振器1308將光束1311經(jīng)LCD陣列1310反射且其偏振被陣列1310轉(zhuǎn)過的那些部分作為光束1313而發(fā)射。光束1313在照射屏1314之前可以通過傳輸光學(xué)元件1312，元件1312可以包括例如投影透鏡和/或偏振器以整理屏1314上的圖像。屏1314包括后接彌散屏1318的菲涅耳透鏡1316。如上所述，彌散屏可以是整體彌散體、表面彌散體、珠屏等。屏1314可以是上述的任一實施例或其組合形式，其中將薄菲涅耳透鏡1316支承在彌散屏1318上。觀者在位置1320可看到屏1314的光。
圖13不顯示任何光束的橫向內(nèi)容，而是提出各光束的中心光線。光束的橫向內(nèi)容至少部分決定于投影系統(tǒng)1300所采用的具體光束處理光學(xué)元件1306和傳輸光學(xué)元件1312。投影系統(tǒng)1300可以包括縮小系統(tǒng)深度的一塊或多塊折疊鏡。當(dāng)對規(guī)定尺寸的屏將系統(tǒng)的形狀因數(shù)做得更小時，就增大了光沿光源與并之間光路的發(fā)散作用，這通常更加要求在屏上增設(shè)菲涅耳透鏡一類的再引導(dǎo)透鏡，以保持亮度均勻性和光有效利用。
很明顯，投影系統(tǒng)不必像圖示那樣嚴(yán)密地配置，如可將傳輸光學(xué)元件置于偏振器1308與LCD陣列1310之間，或者將傳輸光學(xué)元件1312置于偏振器1308與并1314之間。此外，投影系統(tǒng)可用傳輸性LCD顯示器配置而不用反射性LCD顯示器。
應(yīng)該明白，上述諸實施例用于示例目的，諸實施例的某些特征可以改變而不影響本發(fā)明，如菲涅耳透鏡不一定有圓形菲涅耳圖案，可以具有直線形菲涅耳圖案以便沿一根軸線再引導(dǎo)光，或者也可以是二維的菲涅耳圖案，沿兩根軸線再引導(dǎo)光。
如上所述，本發(fā)明適用于配菲涅耳透鏡的顯示系統(tǒng)，深信特別有利于減小背投影顯示器與屏的疊影作用。應(yīng)用本發(fā)明的菲涅耳透鏡，可減小屏的形狀因數(shù)，提高光利用率，同時減少疊影而實現(xiàn)高分辨率操作。因此，不應(yīng)理解成本發(fā)明限于上述諸具體例子，而應(yīng)理解為包括所附權(quán)項適當(dāng)提出的本發(fā)明的所有方面。對于接受本說明書指導(dǎo)的本發(fā)明內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然明白對本發(fā)明的各種更改、等效加工和各種適用的結(jié)構(gòu)。所附權(quán)項意在包括這類更改和裝置。
權(quán)利要求
1.一種屏，其特征在于包括具有輸出表面的菲涅耳透鏡，至少部分輸出表面包括一種菲涅耳結(jié)構(gòu)；和第一光學(xué)層，其第一表面支承附接于菲涅耳透鏡的輸出表面。
2.如權(quán)利要求1所述的屏，其特征在于菲涅耳透鏡有一輸入表面，菲涅耳結(jié)構(gòu)包括定位成從輸入表面通過菲涅耳透鏡的光被各相鄰提升體斜面遮蔽的無效部分，無效部分與第一層的第一表面接觸。
3.如權(quán)利要求2所述的屏，其特征在于無效部分的平坦表面基本上與第一層的第一表面平行接觸。
4.如權(quán)利要求2所述的屏，其特征在于無效部分包括形成在功能斜面與各別提升體斜面之間的脊部，而且脊部與第一層的第一表面接觸，第一層的第一表面具有符合脊部的形狀。
5.如權(quán)利要求4所述的屏，其特征在于無效部分具有方形截面形狀和矩形截面形狀中的一種形狀。
6.如權(quán)利要求1所述的屏，其特征在于菲涅耳結(jié)構(gòu)包括設(shè)置成相對菲涅耳透鏡再引導(dǎo)的輸出光的方向成一角度的功能斜面和提升體斜面，部分功能斜面和提升體斜面附接于第一層的第一表面，第一層第一表面的形狀與附接于第一層的功能和提升體斜面部分相符。
7.如權(quán)利要求6所述的屏，其特征在于功能和提升體斜面的整個區(qū)域附接于第一層。
8.如權(quán)利要求1所述的屏，其特征在于菲涅耳透鏡在一部分接近屏的至少一個邊緣的輸出表面上包括菲涅耳結(jié)構(gòu)，而輸出表面具有附接于第一層第一表面的基本上平坦的中心部分。
9.如權(quán)利要求8所述的屏，其特征在于菲涅耳透鏡有一輸入表面，而菲涅耳結(jié)構(gòu)包括從輸入表面通過菲涅耳膜的光被各自相鄰提升體斜面遮蔽的無效部分，無效部分附接于第一層第一表面。
10.如權(quán)利要求9所述的屏，其特征在于無效部分的平坦表面基本上與第一層第一表面平行附接。
11.如權(quán)利要求8所述的屏，其特征在于菲涅耳結(jié)構(gòu)包括設(shè)置成相對菲涅耳透鏡再引導(dǎo)的輸出光方向成一角度的功能斜面和提升體斜面，部分功能與提升體斜面與第一層第一表面接觸，而第一層第一表面的形狀與功能和提升體斜面的接觸部分相符。
12.如權(quán)利要求11所述的屏，其特征在于輸出菲涅耳結(jié)構(gòu)表面上的幾乎所有菲涅耳結(jié)構(gòu)都會接于第一層第一面。
13.如權(quán)利要求1所述的屏，其特征在于菲涅耳透鏡的輸入表面適合于減小鏡面反射作用。
14.如權(quán)利要求1所述的屏，其特征在于菲涅耳透鏡在其內(nèi)部設(shè)置了散射粒子。
15.如權(quán)利要求1所述的屏，其特征在于菲涅耳透鏡在其內(nèi)部設(shè)置了吸收粒子。
16.如權(quán)利要求1所述的屏，其特征在于菲涅耳透鏡的輸入表面作過無光光潔。
17.如權(quán)利要求1所述的屏，其特征在于第一光學(xué)層是漫射屏、雙凸透鏡屏、球屏、表面漫射屏、全息漫射屏和微細(xì)結(jié)構(gòu)漫射屏之一。
18.如權(quán)利要求1所述的屏，其特征在于菲涅耳結(jié)構(gòu)具有第一與第二部分，第一與第二部分分別具有第一與第二焦距，且第一焦距不同于第二焦距。
19.如權(quán)利要求1所述的屏，其特征在于菲涅耳結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置成通過折射結(jié)構(gòu)切割的排氣槽，以便在將菲涅耳透鏡層迭于第一層時能排氣。
20.如權(quán)利要求1所述的屏，其特征在于還包括一圖像投影器，其光源照射菲涅耳透鏡的輸入表面。
21.一種屏，其特征在于包括具有輸入表面的菲涅耳透鏡；和在其第一側(cè)支承附接于菲涅耳透鏡輸出表面的彌散屏。
22.如權(quán)利要求21所述的屏，其特征在于彌散屏包括漫射屏、雙凸透鏡屏、珠屏、表面漫射屏、全息漫射屏與微細(xì)結(jié)構(gòu)慢射屏中的至少一種。
23.如權(quán)利要求21所述的屏，其特征在于菲涅耳透鏡層迭到彌散屏的輸出表面包括菲涅耳結(jié)構(gòu)表面。
24.如權(quán)利要求23所述的屏，其特征在于輸出表面還包括穿過菲涅耳結(jié)構(gòu)表面脊部的排氣槽。
25.如權(quán)利要求21所述的屏，其特征在于菲涅耳透鏡在相對輸出表面的輸入表面上包括一菲涅耳結(jié)構(gòu)。
26.一種屏，其特征在于包括具有第一表面的第一層；再引導(dǎo)裝置，用于再引導(dǎo)通過屏的光且具有菲涅耳結(jié)構(gòu)輸出表面；和在第一層和再引導(dǎo)裝置至少之一上的附接裝置，用于將再引導(dǎo)裝置的輸出表面支承附接于第一層第一表面。
27.如權(quán)利要求26所述的屏，其特征在于還包括圖像投影裝置，以將圖像投影到再引導(dǎo)裝置的輸入表面上。
28.一種菲涅耳透鏡，其特征在于包括一層具有輸入表面和菲涅耳結(jié)構(gòu)輸出表面的透明材料，輸出表面具有形成在功能斜面與提升體斜面之間的脊部，至少有些脊部被切成基本上平行于輸入表面的平坦部分。
29.如權(quán)利要求28所述的屏，其特征在于平坦部分設(shè)置在預(yù)選成被相鄰提升體斜面遮蔽的位置。
30.如權(quán)利要求28所述的屏，其特征在于平坦部分的寬度隨與輸出表面中心的距離增大而增大。
31.如權(quán)利要求28所述的屏，其特征在于還包括與菲涅耳結(jié)構(gòu)輸出表面平行且緊密接近的彌散層。
32.一種菲涅耳透鏡，其特征在于包括一層具有輸出表面和基本上非結(jié)構(gòu)性中心部分的透明材料，輸出表面的菲涅耳結(jié)構(gòu)部分接近其邊緣。
33.如權(quán)利要求32所述的菲涅耳透鏡，其特征在于輸出表面設(shè)置的菲涅耳結(jié)構(gòu)部分圍繞輸出表面的中心軸線對稱定位。
34.一種菲涅耳屏，其特征在于包括具有第一表面的第一層；和具有菲涅耳結(jié)構(gòu)輸出表面的菲涅耳透鏡，菲涅耳結(jié)構(gòu)輸出表面包括功能斜面與提升體斜面，至少一部分一個功能斜面和一部分提升體斜面埋入第一層第一表面。
35.如權(quán)利要求34所述的菲涅耳屏，其特征在于功能與提升體斜面至少部分地埋入第一層第一表面。
36.如權(quán)利要求34所述的菲涅耳屏，其特征在于還包括在脊部中由功能斜面與相鄰提升體斜面形成的排氣槽。
37.如權(quán)利要求34所述的菲涅耳屏，其特征在于各功能與提升體斜面的整個區(qū)域都埋在第一層第一表面內(nèi)。
38.如權(quán)利要求34所述的菲涅耳屏，其特征在于功能與提升體斜面埋在第一層第一表面內(nèi)，其深度僅將在功能與提升體斜面間形成的脊部的遮蔽部分埋在第一層第一表面內(nèi)。
39.一種菲涅耳透鏡，其特征在于包括具有輸入與輸出表面的光發(fā)射層，至少一部分輸出表面包括菲涅耳結(jié)構(gòu)；和設(shè)置在光發(fā)射層內(nèi)的光互作用粒子。
40.如權(quán)利要求39所述的菲涅耳透鏡，其特征在于光互作用粒子是光吸收粒子。
41.如權(quán)利要求39所述的菲涅耳透鏡，其特征在于光互作用粒子是光散射粒子。
全文摘要
本發(fā)明是一種諸如應(yīng)用于背光照投影屏的屏,具有層迭于另一支承層的菲涅耳透鏡。該屏包括一具有輸出表面的菲涅耳透鏡和一在第一側(cè)支承附接于菲涅耳透鏡輸出表面的彌散屏。
文檔編號G02B5/02GK1333885SQ99815576
公開日2002年1月30日 申請日期1999年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月13日
發(fā)明者D·W·享南, R·S·莫斯萊芙扎代, J·C·內(nèi)爾森, S·M·塔皮奧, P·A·托馬斯 申請人:3M創(chuàng)新有限公司