ES2249263T3 - Pantalla de proyeccion. - Google Patents
Pantalla de proyeccion.Info
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Abstract
Una pantalla, que comprende un soporte (22, 72) con elementos de enfoque (26, 76), una capa opaca (36, 78, 88) con aberturas (38, 80) para dejar pasar la luz enfocada por los elementos de enfoque, un difusor (30, 90) en las proximidades de la capa opaca, con una superficie activa (34) dirigida hacia la capa opaca, un substrato (40, 92) que recubre la capa opaca y la superficie activa del difusor, funcionando la superficie activa del difusor al aire a nivel de las aberturas presentes en la capa opaca.
Description
Pantalla de proyección.
La presente invención se refiere al campo de la
proyección, y más específicamente se refiere a las pantallas
utilizadas tanto para la proyección frontal como para la
retroproyección.
La proyección o proyección frontal, es la
proyección de imagen sobre una cara de una pantalla, denominada por
conveniencia en lo que sigue la parte delantera de la pantalla,
para la visualización de imágenes sobre la parte delantera de la
pantalla. En el estado actual de la técnica, este tipo de proyección
se efectúa en sala oscura, siendo el ejemplo tipo la proyección
sobre las pantallas perladas para el cine.
La retroproyección es la proyección de una imagen
sobre una cara de la pantalla, denominada por conveniencia en lo que
sigue la parte trasera de la pantalla, para la visualización de las
imágenes por la otra cara de la pantalla, denominada por
conveniencia la parte delantera de la pantalla. Tales pantallas se
utilizan en particular para las proyecciones a gran escala, o para
los muros de imágenes; estas pantallas, cuando presentan un
contraste suficiente, se utilizan en sala normalmente iluminada. Se
puede utilizar como proyector los proyectos analógicos clásicos, por
ejemplo del tipo de tres tubos; se puede también, como en los
dispositivos que comercializa actualmente la solicitante, utilizar
dispositivos digitales, tales como los micro-espejos
digitales vendidos por la sociedad Texas Instruments bajo la
referencia DMD. Se pueden utilizar las pantallas de retroproyección
en otras aplicaciones, por ejemplo como pantalla de filtro de una
luz colimada o ligeramente divergente, es decir, con un ángulo de
divergencia inferior a, o del orden de, 20º. Tales pantallas pueden
encontrar aplicación en señalización rutera, como filtros
directivos en tubos de rayos
catódicos.
catódicos.
Las propiedades ideales de una pantalla de
retroproyección son:
- -
- una buena luminancia, o transmisividad, es decir, una capacidad de transmitir la luz en el sentido de atrás adelante, de modo que las imágenes proyectadas no estén proyectadas, o lo estén poco, hacia el proyector, ni sean absorbidas por la pantalla;
- -
- una fuerte absorción de la luz en el sentido de delante atrás, de modo que la luz del ambiente no sea reflejada hacia el público al mismo tiempo que la luz proyectada desde atrás;
- -
- una buena resolución, es decir, una capacidad para el usuario de distinguir dos puntos proyectados a poca distancia uno del otro;
- -
- una directividad controlada, es decir, una posibilidad de controlar el ángulo sólido con el que son enviados los rayos que atraviesan la pantalla; desde este punto de vista, se define generalmente la ganancia de una pantalla comparando sus características con las de una pantalla reflectora difusora formada por una capa de óxido de magnesio sobre un soporte.
Las propiedades ideales de una pantalla de
proyección son sensiblemente las mismas:
- -
- una capacidad de reflejar hacia el público la luz proyectada sobre la parte delantera de la pantalla, de modo que las imágenes proyectadas sean reflejadas de forma efectiva hacia el público, y que las mismas no sean, o lo sean poco, absorbidas por la pantalla;
- -
- una buena resolución, es decir, una capacidad para el usuario de distinguir dos puntos proyectados a poca distancia uno del otro;
- -
- una directividad controlada, es decir, una posibilidad de controlar el ángulo sólido con el que son enviados los rayos que atraviesan la pantalla; desde este punto de vista, se define en general la ganancia de una pantalla comparando sus características con las de una pantalla reflectora difusora formada por una capa de óxido de magnesio sobre un soporte.
En el estado actual de la técnica, las pantallas
de proyección no son utilizadas más que en sala oscura, y el
comportamiento de la pantalla con relación a la luz del ambiente no
es una propiedad considerada.
Se define, de forma en sí conocida, el contraste
nominal de una pantalla de retroproyección como la relación
L0(lxR) entre la luz L0 emitida por la pantalla y el
producto de la luz l incidente sobre la pantalla por la reflexión R
de la pantalla. Esta definición se aplica tanto a la proyección
como a la retroproyección.
En el caso de la retroproyección, una reflexión
demasiado fuerte de la luz en el sentido de delante hacia atrás,
disminuye el contraste de una imagen proyectada, y puede impedir el
uso de la pantalla que no sea en una sala oscura; al estar el
retroproyector en una caja, la retroproyección tolera un ambiente
luminoso mínimo a diferencia de la proyección frontal. Esto plantea
evidentemente un problema para aplicaciones tales como las salas de
control, o las aplicaciones exteriores, como por ejemplo las
proyecciones en los estadios.
Se han propuesto ya diversas pantallas de
retroproyección. La solución más antigua y más simple, consiste en
utilizar como pantalla un vidrio esmerilado. Una pantalla formada
por una placa de vidrio esmerilado con granalla, constituye un
esmerilado lambertiano, con difusión isótropa de la luz; la
transmisividad de una pantalla de ese tipo es por tanto del 50%, y
la ganancia vale 1. La reflexión en el sentido de delante hacia
atrás, es del orden del 10%, lo que hace que resulte difícil la
utilización de un vidrio esmerilado con luz ambiental. La soc1/dad
Stewart Film Screen Corporation propone pantallas de esmerilado
mejoradas, que presentan hacia la parte delantera una ganancia
ovalizada, y una difusión de la luz hacia la parte delantera que no
es isótropa. La transmisividad es siempre del orden del 50%, pero
en la dirección de utilización de la pantalla, la ganancia es
superior a 1. En resumen, estas pantallas esmeriladas presentan
una alta resolución, pero un bajo contraste, que es típicamente del
orden de 10.
La sociedad HP propone pantallas que están
formadas por un difusor de películadelgada sobre un substrato
transparente, sobre el que se depositan puntos negros sumergidos en
la película delgada difusora; estos puntos negros disminuyen la
reflexión de la luz, y hacen que aumente el contraste de la
pantalla; sin embargo, también hacen que disminuya la
transmisividad, y conducen a pérdidas de información. La
transmisividad es del orden del 50%, y el contraste está
comprendido típicamente entre 50 y 100.
También se conoce, para aplicaciones de
televisión, prever pantallas lenticulares. Estas pantallas tienen
una estructura ondulada según una dirección horizontal, e
invariable por traslación según la dirección vertical. La
ondulación permite un escalonamiento de la luz en sentido
horizontal, y amplía el ángulo de visión en este sentido. También
se ha propuesto el hecho de prever en el interior del material,
núcleos de difusión, por ejemplo burbujas difusoras, para asegurar
una difusión controlada en sentido vertical, así como también en
sentido horizontal; el ángulo de visión en sentido vertical se
mantiene reducido, y está de todos modos asociado a la concentración
de las burbujas; la utilización de tales burbujas disminuye la
resolución de la pantalla. La resolución máxima es relativamente
débil, debido al tamaño mínimo de las ondulaciones, que es del
orden de 0,3 mm. Con tamaños de ondulaciones del orden de 0,8 a 1
mm, tales pantallas son utilizadas por lo general para vídeo. Para
aplicaciones gráficas de alta resolución, estas pantallas plantean
problemas de Moiré locales o por toda la superficie de la
pantalla.
Una pantalla de ese tipo se encuentra descrita en
el documento EP-A-0 241 986; en
este documento se ha previsto depositar entre las ondulaciones una
matriz negra, con el fin de mejorar el contraste; esta matriz negra
presenta el inconveniente de absorber una parte de la información.
La transmisividad de estas pantallas es del orden del 55%, y el
contraste es del orden de 100. Las sociedades Dai Nippon Printing y
Philipps proponen tales pantallas.
En el SID 99 (Symposium of International Display)
de San José, California, celebrado desde el 16.05.99 hasta el
20.05.99, la sociedad Dai Nippon Printing ha presentado una nueva
pantalla lenticular, que presenta una capa absorbente de la luz
ambiental, aplicada directamente sobre la superficie externa
cilíndrica de las ondulaciones, la mejora anunciada con relación al
producto precedente, es la siguiente:
| Pantalla tintada | Pantalla nueva | |
| Transmisión óptica | 54% | 57% |
| Retorno R de la luz ambiental | 11% | 6% |
La luminosidad y el contraste de esta pantalla se
mantienen en valores medios.
J.M. Tedesco y otros, Holographic Diffusers for
LCD backlights and pojection screens, SID 93, pp.
29-32, menciona, para aplicaciones de
retroproyección, la utilización de una pantalla formada por una
lente de Fresnel, un difusor clásico, y una matriz lenticular de
ese tipo. La lente de Fresnel forma una imagen de la abertura de
lente en una parte media del espacio imagen. El difusor asegura una
difusión limitada de la imagen en sentido vertical, y la matriz
lenticular asegura el escalonamiento de la imagen en sentido
horizontal.
En el SID 99, la sociedad SARNOFF Corp. ha
presentado una nueva pantalla lenticular de matriz negra mejorada,
sin indicar no obstante cómo había sido mejorada la matriz negra;
el contraste parecía bueno, pero la luminosidad se mantenía en un
valor medio, debido a que la transmisión alcanza como máximo el
60%.
En resumen, estas pantallas lenticulares
presentan una resolución baja, una luminosidad media, un débil
directividad horizontal, pero una fuerte directividad vertical y un
contraste elevado si la matriz negra es considerable; sin embargo,
en ese caso, la luminosidad se degrada.
La sociedad Physical Optics Coporation
comercializa, bajo la marca DDS (Digital Display Screen) pantallas
destinadas a la retroproyección o para los monitores de televisión
o el ordenador. Estas pantallas están formadas por un soporte de
policarbonato, de poliéster o acrílico tintado, sobre el que se ha
pegado un difusor holográfico. El difusor holográfico es del tipo
que se describe en el documento
US-A-5 609 939, y permite controlar
el ángulo de visión, es decir, el ángulo sólido con el que se ha
transmitido la luz proyectada sobre la pantalla. Estas pantallas
constituyen una solución al problema de la directividad; sin
embargo, la pantalla tintada propuesta para las aplicaciones de
retroproyección presenta una luminosidad baja, debido a que su
transmisividad no es más que del orden de un 50%. En resumen, estas
pantallas aseguran una buena resolución, y un control eficaz de la
directividad tanto en sentido horizontal como en sentido vertical;
el contraste y la transmisividad se mantienen bajos debido, en
particular, a la utilización de un material tintado en la masa; un
material de ese tipo presenta una transmisión demasiado baja para
asegurar una buena luminosidad, e incluso demasiado elevada para
asegurar un buen contraste. Un contraste del orden de 50 es
habitual. Otros proveedores de películas holográficas transmisivas
son Denso (Japón), o el Institut National d'Optique (INO, Canadá).
Las películas holográficas son suministradas por Physical Optics
Corporation, o incluso por la sociedad americana Cristal
Holographics International Inc.
El artículo de J.M. Tedesco citado anteriormente
y otros artículos, proponen asociar un difusor holográfico a una
lente de Fresnel para paliar los problemas planteados por las
matrices lenticulares.
El documento
US-A-5 781 344 y
US-A-5 563 738 describen filtros de
baja reflectancia del tipo utilizado actualmente por la solicitante
para productos de retroproyección. Estos filtros están compuestos
por un soporte, una matriz opaca, y bolas que están incrustadas en
la matriz opaca de modo que están en contacto con el soporte. La
luz proveniente del proyector y enfocada por las bolas, atraviesa
la matriz opaca únicamente cuando pasa por el punto de contacto
entre las bolas y el soporte, o por las proximidades de éste. Para
permitir regular las propiedades ópticas de los filtros, estos
documentos sugieren prever, por encima de la matriz opaca, por el
lado de las bolas, una o más capas suplementarias, entre las bolas o
por encima de éstas. Con el fin de mejorar el contraste,
disminuyendo la cantidad de luz que pasa entre las bolas, se ha
propuesto en este documento depositar por encima de la matriz opaca
una capa opaca. Esta capa puede ser generada, por ejemplo, mediante
depósito de un pigmento en polvo, y mediante calentamiento del
filtro hasta que el pigmento se difunde por la parte superior de la
matriz opaca.
Este filtro presenta una alta resolución, debido
al pequeño tamaño de las bolas y a su proximidad. Sin embargo, el
índice de relleno de la superficie trasera por parte de las bolas
apenas alcanza el 70%, lo que disminuye la luminancia. Se alcanza
típicamente una transmisividad del orden del 50% y un contraste del
orden de 200.
Las sociedades Mems Optical Corporation y RPC de
U.S.A., proponen redes de micro-lentillas. Estas
micro-lentillas se obtienen mediante técnicas de
litografía por ataque iónico, las cuales se encuentran descritas,
por ejemplo, en la solicitud
WO-A-98 32 590. Las
micro-lentillas presentan un tamaño de 10 a 2000
micras, y están dispuestas regularmente, en círculo, según
hexágonos, cuadrados o rectángulos. Tales
micro-lentillas no se utilizan para aplicaciones de
retroproyección.
La sociedad Polaroid ha presentado en el SID 99
una pantalla dedicada exclusivamente a la proyección LCD (acrónimo
del inglés Liquid Crystal Display, visualizador de cristal líquido).
Se trata de un difusor dotado de una película polarizadora lineal;
en la célula LCD, un sólo polarizador lineal no resulta útil,
desarrollado con el de la pantalla. La luz ambiente atraviesa el
polarizador de la pantalla, es retrodifundida por el difusor, y
debido a esto, es absorbida al atravesar el polarizador de
pantalla.
El documento
GB-A-389 611 describe una pantalla
de proyección, cuya superficie trasera (la superficie sobre la que
llega la luz del proyector), está formada por un gran número de
sistemas ópticos de enfoque. Estos sistemas ópticos enfocan la luz
proveniente de una fuente en el infinito, hacia aberturas
dispuestas en una capa negra. Se ha sugerido el hecho de formar
estas aberturas en la capa negra depositando una película
fotográfica sobre la superficie trasera de la pantalla, exponiendo
la pantalla y revelando la película fotográfica. Pegando sobre la
cara delantera de la pantalla, por encima de la capa negra, un
material transparente con irregularidades superficiales, o un
material semi-transparente, la pantalla es
utilizable a la luz del día. En un modo de realización, los
sistemas ópticos de enfoque de la superficie trasera, están
formados por una superposición de dos redes que comprenden, cada una
de ellas, lentes cilíndricas.
La utilización de un material
semi-transparente o lechoso en la masa, hace que
disminuya considerablemente el contraste de la pantalla puesto que
hay retrodifusión de una parte nada despreciable (del 30 al 40%) de
la luz ambiental hacia el usuario. El hecho de utilizar como
difusor las irregularidades de la superficie de un material
transparente, hace que disminuya también el contraste. Por esta
razón, el contraste de la pantalla propuesta en este documento, es
inferior a 100.
El documento
GB-A-1 440 016 propone una pantalla
de proyección del mismo tipo. En este documento se ha propuesto
prever sobre la superficie delantera de un soporte de elementos de
enfoque, una capa negra, realizar aberturas en la capa negra, y
prever un material difusor en las aberturas. En este documento no se
indica nada sobre cómo formar el material difusor en las aberturas
de la capa negra.
Es difícil para las pantallas propuestos en estos
documentos controlar la directividad de las pantallas, es decir, la
orientación de los rayos luminosos a la salida de la pantalla.
Además, estas pantallas no permiten ofrecer un buen contraste, al
mismo tiempo que una superficie delantera presenta un aspecto
brillante. Las pantallas de estos dos documentos presentan, además,
aberraciones importantes.
El documento
GB-A-389 611 propone, en un modo de
realización, una pantalla formada por una capa de vidrio o celuloide
con lentes sobre una superficie.
El documento
US-A-4 666 248 describe una pantalla
de retroproyección que presenta una capa transparente, y sobre la
parte trasera de la pantalla, una capa absorbente con aberturas y
capa de lentes anamórficas. Este documento precisa que alrededor
del 75% de la capa intermedia es absorbente. Se ha propuesto, en un
modo de realización, disponer una capa anti-reflejo
o una capa de micro-relieves sobre una superficie o
las dos superficies de la pantalla.
El documento
FR-A-980 402 se refiere a una
pantalla de proyección en transparencia, o dicho de otro modo, una
pantalla de retroproyección. Esta pantalla presenta dos grupos de
lentes cilíndricas, cuyos ejes están decalados, o de elementos
lenticulares formados por la intersección de tales lentes
cilíndricas. Por la cara opuesta a los elementos lenticulares, se
forma una capa opaca con aberturas, mediante un procedimiento de
impresión fotográfica. La mayor parte de esta capa es opaca.
El documento
FR-A-972 333 propone un dispositivo
de retroproyección; éste presenta, por una cara, escalones
microscópicos, por ejemplo una lente de Fresnel. Por la otra cara
se ha previsto una capa opaca con aberturas, formadas mediante un
procedimiento fotográfico.
El documento
FR-A-959 731 propone una pantalla de
retroproyección. Está formada por una capa de soporte, una capa
absorbente formada sobre el soporte, y una multiplicidad de
pequeñas esferas incrustadas en la capa opaca para definir
pupilas.
El documento
JP-A-3 127 041 describe diversas
pantallas de retroproyección, formadas por un soporte de elementos
lenticulares moldeados sobre una de las caras del soporte, una capa
opaca con aberturas sobre la otra cara del soporte con, en su caso,
elementos lenticulares formados en las aberturas de la capa opaca.
Uno o más de estos elementos puede estar constituido por un difusor
volúmico.
El documento
US-A-5 745 288 describe una
pantalla, con una hoja dotada por una cara de lentillas, y por la
otra cara con lentillas que alternan con nervaduras. Sobre las
nervaduras se ha aplicado una capa opaca. Se ha pegado una película
sobre las nervaduras, pero no sobre las lentillas entre las
nervaduras. Por la cara opuesta a las nervaduras, la película puede
estar dotada de irregularidades para difuminar la luz exterior.
El documento
US-A-5 611 611 divulga una pantalla
de retroproyección, que comprende una lámina dotada de lentillas por
una cara, y de nervaduras por otra cara, y con ranuras en los
puntos de enfoque de las lentillas. Las nervaduras están cubiertas
por una capa opaca. Se ha ensamblado una placa de refuerzo sobre
las nervaduras y las ranuras con la ayuda de una capa de resina
fotoendurecible. El índice de la placa de refuerzo se elige de modo
que aumente el ángulo de visión a la salida de la pantalla; la
placa puede ser difusora en volumen.
El documento
EP-A-1 014 169 propone una pantalla
de retroproyección con elementos lenticulares que enfocan la luz
recibida desde una lente de Fresnel hacia las aberturas formadas en
una capa opaca. Un substrato de resina, ha sido formado por encima
de la capa opaca. Los diversos elementos de la pantalla pueden
estar formados en un material difusor en volumen.
El documento
US-A-3 832 032 describe una pantalla
de retroproyección. Sobre un a cara de la pantalla se han formado
elementos lenticulares. Por la otra cara, la pantalla es plana y
presenta una alternancia de bandas opacas y de bandas difusoras.
Las bandas difusoras pueden ser formadas sometiendo a chorro de
arena la otra cara, siguiendo con el chorro de arena una dirección
determinada. El documento WO-A-96
07953 describe una pantalla del mismo tipo. Las bandas difusoras
forman un difusor holográfico.
El documento
US-A-5 870 224 divulga una pantalla
de retroproyección formada por un soporte, elementos lenticulares
moldeados sobre una de las caras del soporte, una capa opaca con
aberturas sobre la otra cara de soporte, una capa difusora por
encima de la capa opaca y en las aberturas de la capa opaca, y una
capa de protección por encima de la capa difusora.
La invención propone una solución a los
diferentes problemas de las pantallas de retroproyección. Ésta
proporciona una pantalla con una excelente transmisividad desde la
parte trasera hacia la delantera, una buena absorción desde la parte
delantera hacia la trasera; de este modo, asegura un excelente
contraste. Además, según un modo de realización, permite controlar
la directividad; también evita los efectos de formación de reflejos
provocados por la periodicidad de las superficies. En otro modo de
realización, la invención propone también una pantalla cuya
superficie delantera presenta un aspecto brillante, y que permite
no obstante un excelente contraste y una directividad
controlada.
controlada.
De manera más precisa, la invención propone una
pantalla como se define en la reivindicación 1, que comprende un
soporte con elementos de enfoque, y una capa opaca con aberturas
para dejar pasar la luz enfocada por los elementos de enfoque.
En un modo de realización, la capa opaca está
próxima a los puntos de enfoque de los elementos de enfoque.
Con preferencia, las aberturas son
no-puntuales.
En un modo de realización, las aberturas
presentan una dimensión comprendida entre 2 micras y 200
micras.
\newpage
En otro modo de realización, las aberturas
representan menos del 10% de la superficie de la capa opaca, y con
preferencia menos del 5% de esta superficie.
Todavía en otro modo de realización, la pantalla
presenta un contraste superior a 250, y con preferencia superior a
500.
Con preferencia los elementos de enfoque
presentan una dimensión comprendida entre 20 micras y 1
milímetro.
En un modo de realización, la pantalla presenta
una transmisividad superior al 70%.
En otro modo de realización, el cuadrado
(\phi_{orificios}/\phi_{enfoque})^{2} de la
relación entre la dimensión \phi_{orificios} de las aberturas y
la dimensión \phi_{enfoque} de los elementos de enfoque es
inferior o igual al 10%, con preferencia inferior o igual al
55.
En el caso de elementos de enfoque lenticulares,
la relación entre la anchura de la abertura transparente en forma
de línea y la distancia entre dos líneas adyacentes en la capa
opaca, es ventajosamente inferior o igual al 10%, con preferencia
inferior o igual al 5%.
Ventajosamente, el índice de relleno por parte de
los elementos de enfoque es superior o igual al 90%.
Los elementos de enfoque pueden comprender
micro-bolas. En este caso, la pantalla presenta,
con preferencia, una transmisividad superior o igual al 80%, con
preferencia superior o igual al 85%.
Los elementos de enfoque pueden comprender
también micro-lentes o elementos lenticulares. En
ese caso, la pantalla presenta, con preferencia, una transmisividad
superior o igual al 90%, con preferencia superior o igual al
95%.
En un modo de realización, la pantalla comprende
además un difusor adyacente a la capa opaca; se trata
ventajosamente de un difusor que controla la directividad, como un
difusor holográfico.
Resulta ventajoso que la pantalla comprenda una
capa de separación entre el soporte y el difusor, con preferencia
con un espesor de algunas micras a algunas decenas de micras. En
este caso, la superficie activa del difusor puede estar dirigida
hacia la capa de separación. Se puede incluso prever una placa
transparente adyacente al difusor y pegada a éste. Incluso en otro
modo adicional de realización, la pantalla comprende un reflector
adyacente a la capa opaca; se trata, con preferencia, de un
reflector que controla la directividad.
La invención propone también dos procedimientos
de fabricación de una pantalla, según las reivindicaciones 23 y 24,
que comprenden las etapas de:
- -
- provisión de un soporte que presenta una pluralidad de elementos de enfoque, y un material que se extiende formado una capa en las proximidades de los puntos de enfoque de los citados elementos de enfoque;
- -
- irradiación del material a través de los elementos de enfoque;
- -
- formación, con la utilización del material irradiado, de una capa opaca que presenta aberturas.
En un modo de realización práctica, los elementos
de enfoque comprenden micro-lentes, elementos
lenticulares o micro-bolas.
Ventajosamente, el procedimiento comprende en
este caso una etapa de formación de una segunda capa opaca entre las
micro-bolas, previamente a la etapa de
irradiación.
En un modo de realización práctica, el material
es una resina fotosensible positiva opaca, y la etapa de formación
comprende el revelado de la resina.
En otro modo de realización práctica, el material
es un material destruible por irradiación, y la etapa de formación
se efectúa por destrucción del material al mismo tiempo que la
etapa de irradiación.
Todavía en otro modo de realización práctica, el
material es un material fotográfico positivo, y la etapa de
formación comprende el revelado del material fotográfico.
Todavía en otro modo de realización práctica, el
material es un material descolorable por irradiación, y la etapa de
formación se efectúa por descoloración del material al mismo tiempo
que la etapa de irradiación.
Se pueden prever así las etapas de:
- -
- formación sobre el soporte o la capa opaca, de una capa de separación con un espesor de algunas micras a algunas decenas de micras;
- -
- formación de aberturas en la citada capa, en correspondencia con los puntos de enfoque de los citados elementos de enfoque, y
- -
- pegado de un difusor sobre la citada capa, estando una cara activa del difusor vuelta hacia la citada capa.
En este caso, es ventajoso prever también una
etapa de aplicación mediante pegado de una placa transparente sobre
el difusor.
La invención propone, por último, una pantalla
que presenta un contraste superior a 250, y con preferencia
superior a 500.
Otras características y ventajas de la invención
se pondrán de manifiesto con la lectura de la descripción que sigue
de modos de realización de la invención, dada a título de ejemplo y
con referencia a los dibujos anexos, los cuales muestran:
La Figura 1, una representación esquemática en
corte de una pantalla según un ejemplo;
La Figura 2, una representación esquemática en
corte según un modo de realización de la invención;
La Figura 3, una representación esquemática en
corte de una pantalla según un segundo modo de realización de la
invención;
La Figura 4, una representación esquemática de
una pantalla reflectora, en las proximidades del centro de la
pantalla;
La Figura 5, una representación esquemática de la
pantalla de la Figura 4, en las proximidades de su borde;
La Figura 6, una representación esquemática en
corte de una pantalla según otro ejemplo, y
La Figura 7, una representación esquemática en
corte de una pantalla según un tercer modo de realización de la
invención.
La invención propone una pantalla formada por un
conjunto de elementos de enfoque, al que se ha asociado una capa
opaca con aberturas transparentes, para dejar pasar la luz enfocada
por los elementos de enfoque. La pantalla de la invención puede ser
utilizada para la retroproyección, como las pantallas de las
Figuras 1 a 3, o para proyección frontal para las pantallas de las
Figuras 4 y 5.
Los elementos de enfoque pueden comprender, por
ejemplo, micro-bolas como en los modos de
realización de la Figura 3, o también micro-lentes o
elementos lenticulares, como en los modos de realización de las
Figuras 1 y 2. Estos elementos de enfoque aseguran una fuerte
luminancia, y una transmisión casi total de la luz proyectada sobre
la parte trasera de la pantalla, hacia la parte delantera de la
pantalla; éste es, en particular, el caso para las
micro-lentes o los elementos lenticulares, para los
que el índice de relleno puede alcanzar, o superior, el 90%, a saber
el 95%. La transmisividad puede superar el 70%; la misma alcanza
típicamente el 90%, a saber el 95% sin capa holográfica, en caso de
que los elementos de enfoque sean micro-lentes o
elementos lenticulares. La misma alcanza el 80%, a saber el 85%,
sin capa holográfica, en caso de que los elementos de enfoque sean
micro-bolas.
Resulta particularmente ventajoso que la longitud
focal de estos elementos de enfoque sea bastante larga, con el fin
de minimizar las aberraciones cromáticas. Típicamente, se elegirá
con preferencia una longitud focal superior o igual a 1,5 mm, por
ejemplo próxima a 2 mm. Para elementos de enfoque que presentan en
el plano de la pantalla un tamaño del orden de 300 \mum, una
longitud focal de ese tipo asegura que la luz enfocada por los
elementos de enfoque está contenida en un cono con ángulo central
superior a 5,7º (arctang. (0,150/1,5)), lo que minimiza las
aberraciones inducidas por los elementos de enfoque.
Debido a que la capa opaca presenta aberturas
transparentes para dejar pasar la luz enfocada por los elementos de
enfoque, pero absorbe la luz incidente, la pantalla de la invención
permite alcanzar un contraste elevado; se puede alcanzar contrastes
de 250 o más, es decir contrastes superiores a 500. Se pueden
prever orificios de dimensiones entre algunas micras y algunas
decenas d micras, a saber 200 micras para
micro-lentes de 1 mm. La superficie opaca puede
representar más del 90%, a saber más del 95% de la superficie de la
pantalla, con el fin de absorber prácticamente la totalidad de la
luz incidente sobre la pantalla.
Otra definición de la invención puede venir dada
por la relación entre el tamaño de las aberturas (su diámetro
\phi_{orificios} si éstas son circulares) y el tamaño de los
elementos de enfoque (su diámetro \phi_{enfoque} si éstos son
circulares). Con preferencia, el cuadrado
(\phi_{orificios}/\phi_{enfoque})^{2} de esta
relación es inferior o igual al 10%, incluso inferior o igual al
5%.
En caso de elementos de enfoque lenticulares, las
aberturas en la capa opaca presentan forma de líneas; esta relación
se escribe entonces: la relación entre la anchura de la abertura
transparente en forma de línea y la distancia entre dos aberturas o
líneas adyacentes en la capa opaca, es inferior o igual al 10%, con
preferencia inferior o igual al 5%.
Se puede prever también que la dimensión de las
aberturas es inferior al 20% de la dimensión de los elementos de
enfoque. En el caso de elementos lenticulares, la anchura de las
líneas o aberturas es inferior al 10 o el 5% de la anchura de los
elementos lenticulares.
Cada elemento de enfoque asegura una enfoque de
luz proyectada; el material que forma la capa opaca está dispuesto
de modo que las aberturas dejan pasar la luz enfocada por los
elementos de enfoque, para optimizar la luminiscencia del
proyector, y con ello el contraste.
La invención propone además un procedimiento de
fabricación de una pantalla que asegura un fuerte contraste. Para
asegurar este contraste, el procedimiento de la invención propone
formar la capa opaca por irradiación a través de los elementos de
enfoque. El procedimiento se aplica, en particular, a la
fabricación de pantallas tales como las que se describen en lo que
sigue.
La Figura 1 muestra una representación
esquemática, en corte, de una pantalla según un primer ejemplo, en
la que los elementos de enfoque están compuestos por
micro-lentes; se podría utilizar también elementos
lenticulares, y en ese caso, la Figura 1 es una vista en corte por
un plano perpendicular a la dirección de invarianza de los
elementos lenticulares. La pantalla de la Figura 1 presenta un
soporte 2 que presenta, por una superficie trasera 4, una pluralidad
de micro-lentes 6. Se puede utilizar como soporte
de las micro-lentes los productos comercializados
por las sociedades Mems Optical y RPC mencionadas anteriormente. La
forma y la disposición de las micro-lentes pueden
ser elegidas en función de la aplicación, y se puede utilizar, por
ejemplo, micro-lentes alargadas para disponer de
una directividad más débil en una dirección. Tales formas de
micro-lentes pueden ser utilizadas en sustitución de
un difusor holográfico del tipo que se discute más adelante, o
incluso en combinación con un difusor holográfico de ese tipo, para
reforzar la eficacia del difusor holográfico desde el punto de
vista de la directividad.
Sobre la superficie delantera 8 del soporte 2, se
ha dispuesto una capa opaca 10. En el modo de realización de la
Figura, las micro-lentes se eligen de modo que su
punto de enfoque esté próximo a la capa opaca, y con preferencia se
encuentre en el plano medio 11 de la capa opaca. En la práctica,
para las capas opacas finas, es suficiente que el punto de enfoque
de las micro-lentes esté próximo a la superficie
delantera del soporte 8.
La capa opaca presenta aberturas 12, que dejan
pasar la luz enfocada por las micro-lentes. Estas
aberturas en la capa opaca están dispuestas de modo que dejan pasar
la luz enfocada por los elementos de enfoque, y son de una dimensión
suficientemente pequeña como para permitir obtener un contraste
elevado. La dimensión de las aberturas puede ser, por ejemplo,
inferior al 20% de la dimensión de las
micro-lentes. Se puede prever también, simplemente,
que las aberturas representen menos del 10%, a saber menos del 5%,
de la superficie de la capa opaca, o incluso que el cuadrado de la
relación (\phi_{orificios}/\phi_{enfoque})^{2}
entre la dimensión de las aberturas y la dimensión de las
micro-lentes, sea inferior al 10%, a saber con
preferencia inferior al 5%. En el caso de los elementos
lenticulares, como se ha explicado con anterioridad, esta
realización se transforma en la relación entre la anchura de las
aberturas en forma de línea y la distancia entre aberturas
adyacentes.
En la práctica, la solución más simple para
obtener aberturas de pequeño tamaño, y por tanto de contraste
elevado, consiste en disponer la capa opaca en las proximidades de
los puntos de enfoque de los elementos de enfoque, como en el modo
de realización de la Figura 1; esto no es indispensable si las
aberturas son de un tamaño suficientemente pequeño con relación al
conjunto de la capa opaca, o con relación al tamaño de los
elementos de enfoque. De manera más general, los rayos que
atraviesan la capa opaca pueden ser convergentes o divergentes. En
el modo de realización de la Figura 7, se utilizan rayos
divergentes.
La naturaleza de la capa opaca y su procedimiento
de fabricación son, por ejemplo, los que se indican más adelante.
Se entiende por abertura una zona en la que la capa opaca no se
extiende, o deja pasar la luz enfocada, por los elementos de
enfoque. Estas aberturas son, de hecho transparentes para la luz
utilizada en el retroproyector.
la pantalla puede incluso presentar un substrato
de soporte 14, de vidrio o de plástico, en su caso con una capa
anti-reflejo 16.
La pantalla de la Figura 1 asegura una luminancia
muy buena. De hecho, el índice de relleno del soporte 2 con
micro-lentes puede superar el 90%, incluso el 95%.
De ese modo, casi todo el conjunto de luz proyectada sobre la cara
trasera de la pantalla es condensada por las
micro-lentes y atraviesa la capa opaca para ser
visible por los usuarios de la pantalla. Además, la atenuación
provocada por un soporte de micro-lentes es casi
nula, en la medida en que se puede utilizar para su fabricación un
material transparente.
La pantalla asegura, además, un contraste muy
bueno. Como los puntos focales de las micro-lentes
están próximos a la capa opaca, y están, con preferencia, en la
capa opaca, esto puede extenderse a una porción importante de la
superficie de la pantalla. A título de ejemplo, para
micro-lentes dispuestas en hexágono y separadas por
205 micras, de un diámetro unitario de 200 micras, sobre un soporte
de 700 micras de espesor, con una distancia focal de 600 micras, se
puede prever en las proximidades del punto focal de cada
micro-lente una abertura 12 con un diámetro del
orden de 35 micras; en una configuración de ese tipo, cada abertura
deja pasar la luz enfocada por un elemento de enfoque, y el
cuadrado de la relación
(\phi_{orificios}/\phi_{enfoque})^{2} entre el
diámetro de los orificios y el diámetro de las
micro-lentes, es del orden del 3%. La capa opaca se
extiende por más del 95 de la superficie de la pantalla, y el
contraste es superior a 300 bajo una iluminación de 1000 lux.
La pantalla asegura, además, una buena
resolución. En efecto, la resolución no depende más que del tamaño
de las micro-lentes, y de la distancia entre las
mismas. En el ejemplo, la resolución es del orden de 200 micras.
La pantalla de la Figura 1 está particularmente
adaptada a la retroproyección analógica. También puede ser utilizada
para la retroproyección digital; en ese caso, resulta ventajoso,
para evitar los efectos de formación de reflejos en la pantalla,
disponer las micro-lentes en correspondencia con los
pixels proyectados o mostrados.
La Figura 2 muestra una representación
esquemática en corte de una pantalla según un modo de realización
de la invención; el modo de realización de la Figura 2, con
relación al ejemplo de la Figura 1, permite controlar la
directividad de la pantalla, y evitar en las aplicaciones digitales
los efectos de formación de reflejos sin tener que alinear las
micro-lente y los pixels proyectados. Como en el
caso de la Figura 1, los elementos de enfoque pueden estar
constituidos por elementos lenticulares.
La pantalla de la Figura 2 presenta un soporte 22
que presenta sobre una superficie trasera 24 una pluralidad de
micro-lentes 26. En la superficie delantera 28 se
ha fijado, por ejemplo por laminación, un difusor 30 que controla
la directividad, por ejemplo un difusor holográfico del tipo
comercializado por la sociedad Physical Optics Corporation; se puede
utilizar también las películas de los otros proveedores mencionados
con anterioridad. En el ejemplo de la Figura, el difusor 30
presenta una superficie lisa 32 que se ha dispuesto, por ejemplo
pegada, contra la superficie delantera 28 del soporte 22. La
superficie 34 del difusor 30 que presenta la impresión o estampado
holográfico está cubierta por una capa opaca 36.
Como en el modo de realización de la Figura 1,
las micro-lentes están conformadas, en función del
espesor del difusor 30, de modo que el punto focal de cada
micro-lente esté próximo a la capa opaca. Ésta
presenta, como en el caso de la Figura 1, aberturas 38 en las
proximidades de los puntos focales de las
micro-lentes, que dejan pasar la luz concentrada por
las micro-lentes y que es difundida por el difusor
30. Como el difusor está próximo a la capa opaca, los rayos
luminosos desviados por el difusor atraviesan las aberturas de la
capa opaca. La naturaleza de la capa opaca y su procedimiento de
fabricación los que se indican más adelante.
La pantalla presenta a continuación un substrato
40 de vidrio o de plástico, en su caso con una capa
anti-reflejo en su superficie delantera 42. Para
mejorar el funcionamiento del difusor holográfico, el substrato se
ha montado mediante pegado con ayuda de puntos de cola, los cuales
no cubren las aberturas; se asegura así que la cola eventual no
perturba el funcionamiento del difusor holográfico en las
proximidades de las aberturas. Se puede utilizar, para el depósito
de la cola, técnicas conocidas en microelectrónica. Se puede
utilizar así simplemente puntos de cola, que cubren una pequeña
superficie de la pantalla, que en su caso comprende las aberturas:
si la superficie de la cola es pequeña con relación a la superficie
de la pantalla, el efecto de la cola puede entonces ser
despreciable. Se puede utilizar así espesores de algunas micras
entre el difusor holográfico y el substrato. En caso necesario, el
substrato 40 se dota de una capa anti-reflejo por
sus dos caras.
La pantalla de la Figura 2 presenta todas las
ventajas de la que aparece en la Figura 1. La presencia del difusor
30 permite, además, controlar la directividad; el efecto del
difusor sobre la luminancia, es bajo; los difusores holográficos
proporcionados por la sociedad Physical Optics Corporation
presentan, por ejemplo, una transmisividad superior al 90% en el
sentido de la parte trasera hacia la parte delantera. El difusor no
tiene efecto sobre la luz incidente sobre la cara delantera de la
pantalla, y el contraste se mantiene del mismo orden que para la
pantalla de la Figura 1.
Además, alrededor del 10% de luz retrodifundida,
es decir, que atraviesa las micro-lentes y es
absorbida por el retroproyector de paredes internas ennegrecidas, o
bien se refracta por refracción total a través de las
micro-lentes y es dirigida hacia la parte delantera
donde es absorbida al 95% por la capa negra de la pantalla.
La pantalla de la Figura 2 puede ser utilizada
también más fácilmente para retroproyecciones digitales; la
presencia del difusor 30 evita los efectos de formación de
reflejos, provocados por la periodicidad de los pixels proyectados
y de las micro-lentes, sin que sea necesario alinear
los pixels y las micro-lentes.
Se puede utilizar la enseñanza de los ejemplos de
realización de las Figuras 1 y 2, con elementos de enfoque que son
las micro-lentes. Las diversas características de
las pantallas son también las mismas, y en particular las
dimensiones relativas de las aberturas y de los elementos de enfoque
o las dimensiones relativas de las aberturas y la capa opaca pueden
ser las mismas.
Ahora se va a describir un procedimiento de
fabricación de una pantalla; este procedimiento se aplica
ventajosamente a la fabricación de una pantalla del tipo de las
representadas en las Figuras 1 y 2. El procedimiento comprende
esencialmente la formación por irradiación a través de los elementos
de enfoque, de las aberturas de la capa opaca para dejar pasar la
luz enfocada por los elementos de enfoque.
La naturaleza de la irradiación depende de la
naturaleza de la capa opaca; ahora se dan ejemplos, en el caso de
elementos de enfoque formados por micro-lentes. En
los ejemplos, se constatará que la irradiación se efectúa, ya sea
directamente sobre la capa opaca, o ya sea sobre un material que
permita posteriormente la formación de la capa opaca. En todo caso,
la capa o el material está ventajosamente dispuesto en el lugar de
la capa opaca en la pantalla terminada.
En un primer modo de realización, la capa opaca
se forma por fotolitografía. El procedimiento comprende entonces una
primera etapa de provisión de un soporte con
micro-lentes, y en su caso, un difusor. En una
segunda etapa, se deposita sobre el soporte una resina fotosensible
positiva, cargada previamente con partículas para transformarla en
opaca. En el caso de una capa opaca de color negro, para
aplicaciones de proyección en colores, se puede utilizar partículas
de carbono, de ferrita negra, o de óxido de cobalto. Se puede
utilizar, por ejemplo, como resina, la resina de tipo AZ vendida
por la sociedad Shipley.
El procedimiento comprende a continuación una
etapa de irradiación de la resina fotosensible, por la parte
trasera, es decir, a través de las micro-lentes, con
una radiación apropiada a la naturaleza de la resina. Se comprende
que la luz utilizada para la irradiación se concentra en las
proximidades de los puntos focales de las
micro-lentes, y que la resina está así al
descubierto en las proximidades de estos puntos focales. La
irradiación continúa durante una duración suficiente para exponer
la resina con el fin de dejar pasar a continuación la luz enfocada
por las micro-lentes; la presencia de partículas
opacas aumenta la duración de irradiación con relación a la duración
de consigna, pero una irradiación más larga permite exponer la
resina.
Resulta ventajoso que la irradiación de la resina
se efectúe mediante una luz dirigida como la luz proyectada a
continuación durante la utilización de la pantalla. De este modo,
si se utiliza a continuación la pantalla con una fuente puntual
dispuesta en una posición dada con relación a la pantalla, se puede
disponer para la irradiación la fuente de irradiación en la misma
posición con respecto a la pantalla. Se mejora así la
transmisividad para la luz proveniente directamente de la fuente, y
en particular por los bordes. Esto es verdad, no sólo para el primer
modo de realización ahora descrito, sino también para el conjunto
de modos de realización del procedimiento de la invención.
Tras la etapa de irradiación, el procedimiento
comprende una etapa de revelado de la resina, que permite retirar
la resina que ha sido expuesta.
Las técnicas de fotolitografía son bien conocidas
como tales por el experto en la materia, y pueden ser aplicadas sin
dificultades.
En la pantalla de la Figura 1, el material es por
tanto una resina fotosensible positiva cargada de partículas
opacas, y la formación de la capa opaca se efectúa revelando la
resina y eliminando la resina expuesta durante la irradiación, en
los puntos focales de las micro-lentes, o en las
proximidades de éstas. En este caso, el espesor de la capa opaca es
típicamente de algunas micras.
En un segundo modo de realización de la
invención, la capa opaca se forma por irradiación, con el fin de
destruir el material que forma la capa opaca en las proximidades de
los puntos focales de las micro-lentes. Como en el
primer modo de realización, el procedimiento comprende una primera
etapa de provisión de un soporte con micro-lentes,
y en su caso, con un difusor. En una segunda etapa, se deposita
directamente sobre el soporte el material destinado a formar la capa
opaca. Se puede utilizar cualquier material opaco susceptible de
ser destruido por irradiación con una radiación concentrada por las
lentes, y por ejemplo, se puede utilizar una película de plástico
negro, que puede ser perforada mediante un láser de CO_{2} de una
longitud de onda de 600 u 800 nm. En este caso, el espesor de la
capa opaca es típicamente de 2 a 3 micras.
El procedimiento comprende a continuación una
etapa de irradiación de la capa opaca por la parte trasera, es
decir, a través de las micro-lentes, con una
radiación apropiada a la naturaleza de la capa opaca. En el ejemplo
de producto dado más arriba, se puede utilizar una radiación láser.
Como en el primer modo de realización, se comprende que la luz
utilizada para la irradiación está concentrada en las proximidades
de los puntos focales de las micro-lentes: la capa
opaca se destruye así en las proximidades de los puntos focales de
las micro-lentes. Se puede prever, en su caso, una
etapa de lavado.
En este modo de realización, el material
irradiado es directamente el material de la capa opaca, y la
formación de la capa opaca se efectúa durante la irradiación, por
destrucción del material.
En una segunda realización, se forma la capa
opaca por fotografía, con la ayuda de una película o de un material
fotográfico positivo. El procedimiento comprende una primera etapa
de provisión de un soporte con micro-lentes, y en su
caso, un difusor. En una segunda etapa, se deposita sobre el
soporte una película fotográfica positiva. Tales películas son en
sí conocidas, y se encuentran ampliamente disponibles en el
mercado, en especial en Kodak, AGFA o Fuji. En este caso, el espesor
de la capa opaca es típicamente inferior a 1 micra.
El procedimiento comprende después una etapa de
irradiación de la capa opaca, por la parte trasera, es decir, a
través de las micro-lentes, con una radiación
apropiada a la naturaleza de la capa opaca. Para la película
fotográfica positiva se puede utilizar simplemente una luz actínica
cualquiera, y en cualquier caso simplemente una luz blanca. La luz
utilizada para la irradiación se concentra en las proximidades de
los puntos focales de las micro-lentes: la película
se expone así en las proximidades de los puntos focales de las
micro-lentes. Se puede proceder después al revelado
de la película fotográfica.
Tras el revelado, la película es transparente en
las proximidades de los puntos focales de las lentes, y es negra, o
de cualquier otro color elegido, en el resto. Al igual que en lo
que antecede, se puede depositar también una capa protectora, un
substrato, u otro.
En este segundo modo de realización, el material
es una película fotográfica; también se puede depositar
directamente sobre el soporte o el holograma un material
fotográfico positivo, lo que evita el problema de revelado de la
película por sus dos caras. Si se utiliza una película fotográfica a
revelar por sus dos caras, se puede proceder al revelado previo de
la cara de la película destinada a ser aplicada contra el soporte o
el difusor holográfico.
En el segundo modo de realización, la etapa de
formación de la capa opaca comprende simplemente el revelado de la
película fotográfica, o del material fotográfico.
En la pantalla de la Figura 6, se forma la capa
opaca por descoloración de un material. El procedimiento comprende
siempre una primera etapa de provisión de un soporte con
micro-lentes, y en su caso, un difusor. En una
segunda etapa, se deposita sobre el soporte un material susceptible
de ser descolorado por irradiación; se puede utilizar, por ejemplo,
las películas vendidas por la sociedad Westlake bajo la
denominación "Acetal film" que pueden ser descoloradas por
aplicación de un láser de alrededor de 600 nm. Se puede también
aplicar así directamente el producto activo correspondientes. Si es
necesario, se prevén separadores o elementos intercalares entre el
soporte y la película. Se apreciará que las películas "Acetal
films" están disponibles en diversos colores. En este caso, el
espesor de la capa opaca es típicamente de algunas micras.
El procedimiento comprende después una etapa de
irradiación de a capa opaca, por la parte trasera, es decir, a
través de las micro-lentes, con una radiación
apropiada a la naturaleza de la capa opaca. Para este ejemplo, se
utiliza la luz prevista para descolorar el material. Esta luz se
concentra en las proximidades de los puntos focales de las
micro-lentes: el material se descolora así en las
proximidades de los puntos focales de las
micro-lentes. Tras la irradiación, el material es
transparente en las proximidades de los puntos focales de las
lentes, y es opaco en el resto. Se puede también, en caso necesario,
depositar una capa protectora, un substrato, o una capa
anti-reflejo.
En este ejemplo, el material es el material de la
capa opaca, y la formación de la capa opaca se efectúa al mismo
tiempo que la irradiación por descoloración del material.
Se podría utilizar también una descoloración de
vidrios que se han transformado en opacos en la superficie, que se
vuelven transparentes por irradiación (precipitación metálica
transformada en óxidos transparentes por irradiación).
En comparación con el procedimiento de formación
de una capa opaca que se encuentra descrito en el documento
US-A-5 563 738, el procedimiento de
la invención asegura la formación de verdaderas aberturas en la
capa opaca, de dimensiones controladas; se asegura así una
transmisión adecuada en toda la superficie de la pantalla. Se
aumenta así la transmisividad de la pantalla, y por tanto el
contraste. En esta patente americana, la opacidad de la cada de
unión de las micro-lentes se elige de modo que deja
pasar la luz proyectada desde la parte trasera a la delantera, en
torno a los puntos de contacto entre las
micro-bolas y su soporte; esto dice mucho a favor de
una baja opacidad. Sin embargo, la opacidad es necesaria para
absorber la luz incidente sobre la cara delantera de la pantalla.
La opacidad de la capa de unión es por tanto el resultado de un
compromiso entre la transmisividad desde la parte trasera hacia la
parte delantera, y la absorción desde la parte delantera hacia la
trasera. La invención permite evitar este compromiso, y
proporcionar una capa de unión de las bolas muy opaca, todo ello
conservando una buena transmisividad en el sentido de la parte
trasera hacia la delantera.
El procedimiento de la invención se aplica
también al caso de elementos de enfoque que no sean
micro-lentes, sino bolas, como en la patente
US-A-5 563 738. En este caso, el
procedimiento de la invención permite mejorar más el contraste de
las pantallas. El procedimiento ha sido descrito con referencia la
Figura 3, la cual muestra un ejemplo de soporte de
micro-bolas.
El soporte 44 está recubierto por una capa opaca
46, y después por una capa de unión 48, en la que se han dispuesto
las micro-bolas 50. A continuación se forma una
segunda capa opaca 52, por encima de la capa de unión; esta segunda
capa opaca permite limitar la luz transmitida a través de los
intersticios entre las bolas durante la etapa de irradiación. Se
formar entonces otras capas, como se explica en la patente citada
anteriormente, para controlar mejor el enfoque por parte de las
micro-bolas.
A continuación se procede a la formación de
aberturas 54 en la capa opaca, según la invención. El procedimiento
comprende así una etapa de irradiación de la capa opaca 46, por la
parte trasera, es decir, a través de las
micro-bolas, con una radiación apropiada a la
naturaleza de la capa opaca. Debido a la presencia de la segunda
capa opaca 52, la luz que pasa entre las micro-bolas
no irradia la primera capa opaca 46. Se pueden aplicar, en
particular, los segundos modos de realización y los ejemplos
descritos más arriba, y proceder a la destrucción o a la
descoloración del material de la capa opaca. Estos modos de
realización son interesantes para la estructura de la Figura 3, en
el sentido de que pueden ser utilizados sin acceso a la capa
opaca.
Se forman a modo de aberturas reales en la capa
opaca 46; según se ha explicado con anterioridad, se puede utilizar,
de ese modo, un material muy opaco para la capa opaca. Está claro
que tras la formación de las aberturas, la segunda capa opaca 52 ya
no es indispensable, puesto que la luz que pasa entre las bolas, es
detenida por la primera capa opaca 46. Se puede así retirar, y
sustituir, por otras capas.
De acuerdo con lo que se ha explicado con
referencia a la Figura 2 en el modo de realización que utiliza
micro-lentes, se puede añadir, para el modo de
realización de la Figura 3, un difusor, en particular un difusor
holográfico.
Con referencia a las Figura 4 y 5, se describe
una pantalla utilizable para una proyección frontal. La pantalla de
las Figuras 4 y 5 presenta una estructura análoga a la mostrada por
la pantalla de la Figura 2, pero con un reflector.
De manera más precisa, la pantalla comprende un
soporte 60 con elementos de enfoque (en el ejemplo de la Figura, las
micro-lentes 61). En las proximidades de los puntos
focales de las micro-lentes, en la cara de soporte
opuesta a las micro-lentes, se ha previsto una capa
opaca 62, con aberturas 63. Las aberturas pueden presentar las
mismas características que las aberturas que se han discutido con
anterioridad, con referencia a las Figuras 1 a 3. La pantalla
presenta incluso un reflector 65, que refleja la luz que pasa por
las aberturas. Se trata ventajosamente de un reflector holográfico,
por ejemplo un reflector holográfico que presenta una película
reflectora de aluminio externa; un reflector holográfico de ese
tipo lo comercializa la sociedad Physical Optics Corporation, y
permite controlar la directividad de la luz reflejada. Se puede
utilizar también los reflectores de la sociedad americana Crystal
Holographics International, Inc. Se puede incluso utilizar como
reflector estructuras de micro-prismas u otras bien
conocidas por el experto en la materia. Estas estructuras permiten
reflejar la luz con un ángulo controlado. El conjunto puede ser
pegado sobre un substrato 67 de vidrio o de plástico.
La pantalla de la Figura 4 puede ser obtenida
mediante los mismos procedimientos que los descritos en lo que
antecede. Para asegurar un funcionamiento óptimo de la pantalla, y
en particular para asegurar que los rayos proyectados sobre los
bordes son reflejados hacia el espectador, resulta ventajoso que la
etapa de irradiación se efectúe con una fuente dispuesta en el
recinto en el que posteriormente debe disponerse el proyector.
El funcionamiento de la pantalla de proyección
frontal se aplica con referencia a las Figuras 4 y 5. Éste se basa
en el principio de que la luz proyectada sobre la pantalla proviene
de una dirección dada, que es la del proyector, mientras que la luz
ambiente llega desde todas las direcciones; la luz del proyector es
entonces sensiblemente enfocada completamente por los elementos de
enfoque, y reflejada por el reflector, en la dirección del usuario.
El hecho de utilizar un reflector holográfico permite, en este
caso, controlar la dirección de reflexión de la luz proveniente del
proyector, y en particular reenviar hacia el espectador la luz
proyectada sobre los bordes de la pantalla. Por el contrario, la
luz ambiente, que no proviene a priori del proyector, es refractada
por lo elementos de enfoque sobre la capa opaca; por lo tanto, no
es absorbida. La pantalla presenta así un contraste mucho más
importante que las pantallas de proyección convencionales, y en
particular más importante que las pantallas difusoras, que las
pantallas perladas o incluso que las pantallas holográficas
aluminizadas que comercializa la sociedad Physical Optics
Corporation. Ello permite una proyección en una sala iluminada, sin
que sea necesario suprimir toda luz ambiental. Esta característica
es nueva e importante, y permite en particular una proyección LCD a
bajo coste en salas de reuniones, oficinas de estudios u otros
lugares normalmente iluminados.
La Figura 4 muestra la pantalla, en las
proximidades desu centro. La Figura 5 muestra la pantalla en las
proximidades de su borde. Con trazos continuos aparecen los rayos
incidentes sobre la pantalla que provienen del proyector, que están
mayoritariamente enfocados en las aberturas de la capa opaca, y
reflejados por el reflector hacia los espectadores; mediante trazos
discontinuos aparecen rayos incidentes de la luz ambiental, que son
mayoritariamente absorbidos por la capa opaca. El ángulo \alpha en
las Figuras 4 y 5 representa el sector angular al que se reenvía la
luz colimada o sensiblemente colimada que proviene del proyector;
según muestra la Figura 4, para el centro de la pantalla, la luz es
reenviada a un sector angular de eje sensiblemente perpendicular a
la pantalla, hacia el público. Según muestra la Figura 5, en los
bordes de la pantalla, la luz es reenviada hacia el centro de la
pantalla, a un sector angular que está dirigido hacia el
público.
La Figura 6 muestra una representación
esquemática, en corte, de otra pantalla. En el ejemplo de la Figura
6 se utilizan micro-lentes como elementos de
enfoque, como en el modo de realización de la Figura 2. También se
puede utilizar como elementos de enfoque, elementos lenticulares, o
incluso redes lenticulares cruzadas, como sugiere la solicitud
GB-A-369 611. Según se ha indicado
más arriba, resulta ventajoso que las micro-lentes
formadas en la cara trasera 74 del soporte 72 presenten una
distancia focal importante, y típicamente una distancia focal que
sea al menos cinco veces superior a su tamaño. En el ejemplo de
micro-lentes con un radio del orden de 300 \mum,
la distancia focal es así superior a 1,5 mm. Mas en general, una
distancia focal de alrededor de 2 mm, por ejemplo entre 1,5 y 3 mm,
resulta ventajosa.
Sobre la cara delantera del soporte 72 se ha
previsto una capa opaca 78, dotada de aberturas 80 en las
proximidades de los puntos de enfoque de los elementos de enfoque.
Esta capa opaca y sus aberturas pueden ser realizadas mediante uno
de los procedimientos propuestos en lo que antecede. Resulta también
ventajoso, en este modo de realización, que la relación entre la
superficie de las aberturas y la superficie total de la capa opaca
sea inferior al 10%, a saber inferior al 5%.
Sobre la capa opaca se ha pegado, mediante una
cola 81, un difusor holográfico 82, cuya cara delantera presenta la
impresión holográfica. El hecho de disponer el difusor en ese
sentido, es decir, la cara lisa contra la capa opaca presenta las
ventajas siguientes. Por una parte, se evita cualquier resto de cola
sobre la impresión holográfica, lo que conserva la directividad de
la pantalla. No es necesario prever, en ese modo de realización, un
modo de encolado complejo, para evitar encolar la pantalla
holográfica. Según se ha representado en la pantalla, la cola puede
ser aplicada sobre la capa opaca y en las aberturas, con un espesor
que puede ser importante: para respetar la resolución, es suficiente
que el espesor de la capa de cola 81 y del difusor 82 se mantenga
inferior a la distancia focal de los elementos de enfoque. Se puede
prever así un espesor consiguiente de cola, por ejemplo del orden de
0,5 mm, lo que es ventajoso en caso de condiciones climáticas
difíciles (higrometría y temperatura).
Además, debido a que la pantalla holográfica está
vuelta hacia el exterior, la luz ambiental incidente en el cono de
emisión es transmitida hacia el proyector; el resto de la luz
incidente es absorbida casi totalmente en la capa opaca; la pantalla
presenta por tanto un contraste importante. Presenta un color negro
oscuro y nítido, al contrario que los dispositivos del tipo de los
que comercializa, por ejemplo, la sociedad Jenmar, en los que el
color es gris-amarillo. Se obtiene, según la
invención, una pantalla mate, que presenta un contraste importante y
una directividad controlada.
Se puede utilizar otro tipo de difusor distinto a
un difusor holográfico. Por ejemplo, se puede utilizar un difusor
lechoso translúcido, o un difusor de superficie tratada con chorro
de arena. En el caso de un difusor lechoso pegado a un substrato
transparente, es ventajoso pegar el difusor directamente sobre la
capa opaca; esto limita la degradación del contraste por
retrodifusión en el difusor, sobre todo si el substrato está dotado
de una capa anti-reflejo. También puede ser
interesante en este caso prever una capa opaca externa, con el fin
de limitar la retrodifusión de la luz incidente. También es
interesante que el espesor total de la pantalla sea del mismo orden
que la distancia focal de los elementos de enfoque, para que las
aberturas en la capa opaca más próxima al usuario cumplan las
relaciones mencionadas con anterioridad (menos del 10%, a saber el
5% de la superficie total).
La Figura 7 muestra una representación
esquemática, en corte, de una pantalla según un cuarto modo de
realización de la invención. Este modo de realización permite
obtener una pantalla con un fuerte contraste, una buena
directividad, y un aspecto brillante. El mismo propone una
alternativa al pegado del difusor holográfico. Al igual que la
pantalla de la Figura 6, la pantalla de la Figura 7 presenta como
elementos de enfoque micro-lentes 76 formadas sobre
la cara trasera 74 de un soporte 72. Según se ha explicado para las
Figuras 1 y 2, se puede incluso utilizar elementos lenticulares. Las
micro-lentes y el espesor del soporte se eligen de
modo que los rayos enfocados por las micro-lentes
sean divergentes sobre la cara delantera del soporte 72.
En el ejemplo de micro-lentes con
un diámetro de 300 \mum, y una distancia focal de 2 mm, se puede
elegir un soporte con un espesor del orden de 2,5 mm. En este caso,
las aberturas de la capa opaca presentan un diámetro del orden de 67
\mum, y la relación entre la superficie total de las aberturas y
la superficie total de la capa opaca es de alrededor del 5%.
En el modo de realización de la Figura 7, se
prevé una capa de separación entre el soporte de las
micro-lentes y el difusor holográfico. Esta capa de
separación presenta aberturas en correspondencia con las aberturas
de la capa opaca. La misma permite pegar el difusor holográfico en
el soporte, con la impresión holográfica dirigida hacia el soporte,
sin que la cola afecte al funcionamiento del difusor. Como muestra
la Figura 7, se puede prever en la cara delantera del soporte una
capa opaca 78, con aberturas organizadas según uno u otro de los
procedimientos que se han descrito anteriormente. Esta capa opaca no
es obligatoria.
Se da el ejemplo de una capa de separación
formada con la ayuda de una resina fotosensible positiva. Se forma
sobre la capa opaca 78 una capa 84 de resina fotosensible positiva
sobre la capa opaca 78, o sobre la cara delantera del soporte en
ausencia de capa opaca; esta capa presenta ventajosamente un espesor
de algunas micras a algunas decenas de micras; este espesor depende
de la técnica de pegado utilizada posteriormente, y es suficiente
para evitar cualquier contaminación de las aberturas por parte de la
cola. Se puede utilizar así resinas fotosensibles en seco con un
espesor de 15, 30 ó 50 \mum; estas resinas están laminadas en seco
sobre el soporte. La capa de resina está expuesta a través de la
pantalla, típicamente a los ultravioleta, de manera análoga a la
exposición de la capa opaca para formar las aberturas, y después la
misma se revela. Se forman así en la capa de resinas aberturas 86 en
correspondencia con las aberturas de la capa opaca. Debido a la
divergencia de los rayos enfocados por los elementos de enfoque,
estas aberturas son de forma cónica.
Se puede formar a continuación una capa opaca 88
sobre la capa 84 de resina fotosensible, con aberturas en
correspondencia con las aberturas de la capa de resina fotosensible,
por ejemplo siguiendo uno de los procedimientos descritos en lo que
antecede. También es posible formar la capa opaca por impresión
offset en plano, o mediante alguna otra técnica de impresión; en
este caso, la divergencia de las aberturas en la capa de resina
fotosensible permite que la capa opaca no se extienda por las
aberturas, y deje pasar la luz enfocada por los elementos de
enfoque.
La capa 88 es una segunda capa opaca en el caso
de que se haya formado ya una capa opaca sobre la cara delantera del
soporte; también puede tratarse de una primera capa opaca si no se
ha formado ninguna capa opaca sobre la cara delantera del soporte.
Esta capa es también facultativa, si ya se ha formado una capa
opaca.
Debido a la existencia de la capa de resina
fotosensible, y a su espesor, se puede pegar a continuación un
difusor, y por ejemplo un difusor holográfico, con una cara
interferométrica o cara de estampado holográfico, vuelta hacia los
elementos de enfoque. Para ello es suficiente revestir con una capa
de cola la capa 84 de resina fotosensible, o la capa opaca 88.
Debido al espesor de la capa y al tamaño de las aberturas, es
posible depositar la cola sin que tapone las aberturas; se puede
utilizar por ejemplo para la aplicación de la cola una técnica de
offset u otra técnica, en función del espesor de la capa de
separación. A continuación se aplica sobre la capa de cola un
difusor 90. La cara activa del difusor está vuelta hacia los
elementos de enfoque. La misma funciona no obstante al aire, a nivel
de las aberturas en la (o las) capa(s) opaca(s) y en
la capa de resina fotosensible. Se asegura así un funcionamiento
correcto del difusor, cuyas propiedades no se ven afectadas por la
cola.
En el modo de realización de la Figura 7, se ha
explicado la formación de la capa de separación con la ayuda de una
resina fotosensible positiva comercial. Se puede utilizar también
una resina fotosensible cargada para transformarla en opaca, como se
ha explicado ya en lo que antecede con relación a la capa opaca. En
este segundo caso, ya no es indispensable prever capas opacas a una
y otra parte de la capa de separación.
Se puede incluso utilizar el procedimiento
conocido como "litt-off)": se aplica una resina
negativa, que se expone y se revela con el fin de dejar puntos en
correspondencia con los rayos enfocados por los elementos de
enfoque. A continuación se aplica, por ejemplo mediante serigrafía,
una capa opaca, típicamente de carbono sumergido en una resina que
no sea fotosensible, y a continuación se eliminan los puntos de
resina negativa. Esto permite obtener una capa de separación opaca
gruesa. También se puede, en el procedimiento de
"litt-off", aplicar alrededor de los puntos una
capa que no sea opaca, y en ese caso, se conserva una o más de las
capas opacas adyacentes a la capa de separación.
Por último, se puede utilizar para la formación
de la capa de separación, una capa laminada en seco sobre el
soporte, que es destruida in situ en los lugares de los rayos
enfocados por los elementos de enfoque. Este modo de realización es
similar al que ya se ha explicado con anterioridad para la capa
opaca.
La pantalla puede ser utilizada tal cual, estando
entonces la cara delantera de la pantalla constituida por la cara
trasera del difusor. En este caso, se evita cualquier depósito de
polvo sobre la cara activa del difusor. Se puede así añadir a la
pantalla, mediante pegado, una placa transparente 92, de vidrio o
similar, en su caso dotada de una capa anti-reflejo
94. Se confiere así a la pantalla una rigidez mecánica más
importante. Además, la presencia del vidrio asegura a la pantalla un
aspecto brillante que puede ser útil en determinadas aplicaciones.
La presencia bajo el vidrio de una o varias capas opacas asegura un
buen contraste y un aspecto negro oscuro de la pantalla.
También se puede prever, aunque no se haya
representado en la Figura, sobre la cara delantera del difusor, una
capa opaca. Ésta se deposita entre el difusor y la placa de vidrio
92; la misma mejora el aspecto negro de la pantalla, y aumenta el
contraste.
Se comprende que en la descripción de la Figura
7, se puede formar una, dos o tres capas opacas, a una y otra parte
de la capa 84 de separación, y a una y otra parte del difusor 90. Si
la capa de separación es opaca, se puede prescindir de las capas
opacas suplementarias. La presencia de varias capas opacas mejora el
contraste, y mejora también el aspecto negro de la pantalla. Debido
a la divergencia de los rayos, es posible que la relación entre la
superficie de las aberturas y la superficie total de la capa opaca
sea superior al 5 ó 10% para la segunda o la tercera capa. Sin
embargo, el contraste se mantiene en cualquier caso elevado.
El modo de realización de la Figura 7, mejora el
comportamiento del difusor, y evita las aberraciones provocadas por
la cola o por el polvo que pudiera depositarse sobre la cara activa
del difusor. Esto aumenta la duración de la vida de la pantalla. El
modo de realización de la Figura 7 asegura una buena cohesión
mecánica entre los diferentes elementos de la pantalla, típicamente
con un pegado sobre más del 90% de la superficie entre el difusor y
la resina fotosensible; esto refuerza la pantalla,
independientemente de las diferencias entre los coeficientes de
dilatación de los elementos que componen la pantalla, a saber,
soporte de los elementos de enfoque, difusor y placa de vidrio. Por
otra parte, el hecho de que el difusor esté pegado por toda su
superficie de manera uniforme, asegura que la transmisión se efectúa
también tanto por el centro del difusor como por el borde de éste.
Esto hace que sea posible la yuxtaposición de pantallas en un muro
de imágenes sin efectos de borde.
Bien entendido, la presente invención no está
limitada a los ejemplos y modos de realización descritos y
representados, sino que es susceptible de numerosas variaciones
accesibles al experto en la materia. Así, está claro que se puede
hacer variar la posición relativa de las
micro-lentes y de su soporte, en la medida en que el
punto de enfoque de las micro-lentes esté próximo a
la capa opaca. En el caso de la Figura 1, se podrían disponer, por
ejemplo, las micro-lentes sobre la cara delantera
del soporte, añadir una capa intermedia transparente, y a
continuación una capa opaca en las proximidades del punto de enfoque
de las micro-lentes. En el caso de la Figura 2, se
podrían disponer las micro-lentes sobre la cara
delantera del soporte 22, siempre asegurando que su punto de
enfoque esté próximo a la capa opaca.
En los modos de realización de las Figuras
correspondientes a los ejemplos, se han descrito
micro-lentes y micro-bolas. También
se puede, de acuerdo con la invención, utilizar elementos de enfoque
lenticulares. Así, las Figuras 2 y 7 pueden corresponder también a
modos de realización con elementos lenticulares. El problema de
Moiré mencionado en lo que antecede desaparece con los elementos
difusores, y en particular con un difusor holográfico.
Se puede prever, además, sobre la pantalla de la
invención, tratamientos en sí conocidos, y por ejemplo tratamientos
anti-reflejos por un lado o el otro de la pantalla.
El término de soporte utilizado para los modos de realización de la
Figura 2 se refiere a las micro-lentes; la pantalla
puede comprender también un soporte rígido, tal como una placa de
vidrio o de un material débilmente difusor. Se puede utilizar
también otros tipos de micro-lentes distintos a los
que se han dado a título de ejemplo.
El procedimiento de la invención no está limitado
a los cuatro modos de realización dados a título de ejemplo. Se
puede formar también la capa opaca por irradiación de otros tipos de
materiales a través de las micro-lentes o de los
elementos de enfoque. Se puede utilizar también el procedimiento de
"lift-off" de fotolitografía: aplicación de
puntos de resina fotosensible negativa a los puntos de enfoque de
los elementos de enfoque; recubrimiento de toda la superficie
mediante una capa negra, y a continuación, por último, disolución de
los puntos de resina y de la capa negra en el entorno de estos
puntos de resina para conservar solamente una capa negra que
presenta orificios en los entornos de los puntos de enfoque.
En el conjunto de la descripción, se han
utilizado los términos de capa opaca y de abertura transparente. En
el caso de un proyección en colores, la capa opaca es típicamente
negra, y las aberturas son transparentes, es decir, dejan pasar
todas las longitudes de onda de la luz visible; de hecho, el término
transparente se entiende como transparente para la luz enfocada por
los elementos de enfoque, y el término opaco se entiende como opaco
para la luz enfocada por los elementos de enfoque. De este modo, en
el caso de una pantalla de proyección destinada a ser utilizada con
una luz roja, se podría utilizar una capa opaca azul, con el fin de
que absorba la componente roja de la luz ambiente, y disponga de un
contraste elevado para el color rojo.
Se puede utilizar, en particular en el modo de
realización de la Figura 7, otros difusores diferentes de los
difusores holográficos. A título de ejemplo, se pueden utilizar
difusores de material transparente que presente una superficie
irregular, en particular una superficie tratada con chorro de arena.
En el caso de la Figura 7, la cara irregular de un difusor de ese
tipo está dirigida hacia los elementos de enfoque; la presencia de
la capa de resina fotosensible y la divergencia de los rayos evita
cualquier contaminación de la capa activa en cuanto a la difusión
por parte de la cola.
Claims (29)
1. Una pantalla, que comprende un soporte (22,
72) con elementos de enfoque (26, 76), una capa opaca (36, 78, 88)
con aberturas (38, 80) para dejar pasar la luz enfocada por los
elementos de enfoque, un difusor (30, 90) en las proximidades de la
capa opaca, con una superficie activa (34) dirigida hacia la capa
opaca, un substrato (40, 92) que recubre la capa opaca y la
superficie activa del difusor, funcionando la superficie activa del
difusor al aire a nivel de las aberturas presentes en la capa
opaca.
2. La pantalla según la reivindicación 1, que se
caracteriza porque la capa opaca está próxima a los puntos
de enfoque de los elementos de enfoque.
3. La pantalla según la reivindicación 1 ó 2, que
se caracteriza porque las aberturas son no puntuales.
4. La pantalla según la reivindicación 1, 2 ó 3,
que se caracteriza porque las aberturas presentan una
dimensión comprendida entre 2 micras y 200 micras.
5. La pantalla según una de las reivindicaciones
1 a 4, que se caracteriza porque las aberturas representan
menos del 20% de la superficie de la capa opaca, y con preferencia
menos del 10%, a saber el 5% de esta superficie.
6. La pantalla según una de las reivindicaciones
1 a 5, que se caracteriza porque presenta un contraste
superior a 250, y con preferencia superior a 500.
7. La pantalla según una de las reivindicaciones
1 a 6, que se caracteriza porque los elementos de enfoque
presentan una dimensión comprendida entre 20 micras y 1
milímetro.
8. La pantalla según una de las reivindicaciones
1 a 7, que se caracteriza porque presenta una transmisividad
superior al 70%.
9. La pantalla según una de las reivindicaciones
1 a 8, que se caracteriza porque los elementos lenticulares
comprenden micro-lentes o
micro-bolas, y porque el cuadrado
(\phi_{orificios}/\phi_{enfoque})^{2} de la
relación de la dimensión \phi_{orificios} de las aberturas y la
dimensión \phi_{enfoque} de los elementos de enfoque, es
inferior o igual al 10%, con preferencia inferior o igual al
5%.
10. La pantalla según una de las reivindicaciones
1 a 8, que se caracteriza porque los elementos de enfoque
comprenden elementos lenticulares, porque las aberturas tienen forma
de línea, y porque la relación entre la anchura de una línea y la
distancia entre dos líneas adyacentes es inferior o igual al 10%,
con preferencia inferior o igual al 5%.
11. La pantalla según una de las reivindicaciones
1 a 10, que se caracteriza porque el índice de relleno por
parte de los elementos de enfoque es superior o igual al 90%.
12. La pantalla según una de las reivindicaciones
1 a 11, que se caracteriza porque los elementos de enfoque
comprenden micro-bolas.
13. La pantalla según la reivindicación 12, que
se caracteriza porque presenta una transmisividad superior o
igual al 80%, con preferencia superior o igual al 85%.
14. La pantalla según una de las reivindicaciones
1 a 11, que se caracteriza porque los elementos de enfoque
comprenden micro-lentes o elementos
lenticulares.
15. La pantalla según la reivindicación 14, que
se caracteriza porque presenta una transmisividad superior o
igual al 90%, con preferencia superior o igual al 95%.
16. La pantalla según una de las reivindicaciones
1 a 15, que se caracteriza porque el difusor (30) es
adyacente a la capa opaca, con preferencia un difusor que controla
la directividad.
17. La pantalla según la reivindicación 16, que
se caracteriza por una capa de separación (84) entre el
soporte y el difusor (90), con preferencia de un espesor comprendido
entre algunas micras y algunas decenas de micras.
18. La pantalla de la reivindicación 17, que se
caracteriza porque la superficie activa del difusor (90)
está dirigida hacia la capa de separación.
19. La pantalla de la reivindicación 16, 17 ó 18,
que se caracteriza por una placa transparente (92) adyacente
al difusor, y pegada a éste.
20. La pantalla según la reivindicación 16, que
se caracteriza porque el difusor es un difusor
holográfico.
21. Un procedimiento de fabricación de una
pantalla, que comprende las etapas de:
provisión de un soporte (22, 30) que presenta una
pluralidad de elementos de enfoque (26), provisión de un difusor
(30) con una superficie activa (32) por el lado del soporte opuesto
a los elementos de enfoque, y provisión de un material que se
extiende como capa por las proximidades de los puntos de enfoque de
los citados elementos de enfoque y en las proximidades de la
superficie activa (32);
irradiación del material a través de los
elementos de enfoque;
formación, utilizando el material irradiado, de
una capa opaca (36) que presenta aberturas (38) que dejan al
descubierto la superficie activa;
aplicación sobre la capa opaca, de un substrato
(40), funcionando la superficie activa del difusor al aire a nivel
de las aberturas presentes en la capa opaca.
22. Un procedimiento de fabricación de una
pantalla, que comprende las etapas de:
provisión de un soporte (72) que presenta una
pluralidad de elementos de enfoque (76), y de un material que se
extiende como capa por las proximidades de los puntos de enfoque de
los citados elementos de enfoque;
irradiación del material a través de los
elementos de enfoque;
formación, utilizando el material irradiado, de
una capa opaca (78, 88) que presenta aberturas;
aplicación sobre la capa opaca, de un difusor
(90) que presenta una superficie activa dirigida hacia la citada
capa, estando la superficie activa del difusor al aire a nivel de
las aberturas presentes en la capa opaca;
aplicación sobre el difusor (90) de un substrato
(92).
23. El procedimiento según la reivindicación 21 ó
22, que se caracteriza porque los citados elementos de
enfoque comprenden micro-lentes (6, 26), elementos
lenticulares, o micro-bolas (50).
24. El procedimiento según la reivindicación 21 ó
22, que se caracteriza porque los elementos de enfoque
comprenden micro-bolas, y porque comprende una etapa
de formación de una segunda capa opaca (52) entre las
micro-bolas, con anterioridad a la etapa de
irradiación.
25. El procedimiento según una de las
reivindicaciones 21 a 24, que se caracteriza porque el
material es una resina fotosensible positiva opaca, y porque la
etapa de formación comprende:
el revelado de la resina.
26. El procedimiento según una de las
reivindicaciones 21 a 24, que se caracteriza porque el
material es un material destructible por irradiación, y porque la
etapa de formación se efectúa por destrucción del material al mismo
tiempo que la etapa de irradiación.
27. El procedimiento según una de las
reivindicaciones 21 a 24, que se caracteriza porque el
material es un material fotográfico positivo, y porque la etapa de
formación comprende:
el revelado del material fotográfico.
28. El procedimiento según una de las
reivindicaciones 21 a 24, que se caracteriza porque el
material es un material descolorable por irradiación, y porque la
etapa de formación se efectúa por descoloración del material al
mismo tiempo que la etapa de irradiación.
29. El procedimiento según una de las
reivindicaciones 22 a 28, que se caracteriza porque
comprende, además, las etapas de:
formación sobre el soporte o la capa opaca, de
una capa de separación (84) con un espesor de algunas micras a
algunas decenas de micras;
formación de aberturas (86) en la citada capa, en
correspondencia con los puntos de enfoque de los citados elementos
de enfoque;
pegado de dicho difusor (90) sobre la citada capa
(84), estando la cara activa del difusor vuelta hacia la citada
capa.
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