NL8300817A - Projektiescherm. - Google Patents

Description

% Ί t· ΡΗΜ 10.6Τ3 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

"Erojektiescbem".

De uitvinding heeft betrekking op een projektiescherm, in het bijzonder voor een kleurentelevisleprojektiesysteem, bestaande uit een enkele plaat van transparant materiaal met een eerste en een tweede oppervlak en voorzien van lichtverstroolers, waarbij bet tweede opper-5 vlak bestemd is cm naar een kijkruimte gericht te worden.

De uitvinding heeft ook betrekking op een projektiesysteem voorzien van een dergelijk projektiescherm en cp een werkwijze voor het vervaardigen van dit scherm.

Een. dergelijk projektiescherm voor het weergeven van een 10 beeld dat vanuit een beeldbron geprojekteerd wordt, kan toegepast worden bij het, meestal vergroot, weergeven van films of reklame of een televisiebeeld, en is bekend uit onder andere de Europese octrooiaanvrage no. 0.051.977.

De kwaliteit van een beeld geleverd door een projektie-15 systeem wordt in sterke rrate bepaald door de optische eigenschappen van het gebruikte projektiescherm. Eet met behulp van een dergelijk projektiescherm verkregen beeld moet in horizontale richting gezien een grote kijkruimte bestrijken. In vertikale richting is de kijkruimte in het algeireen kleiner. De helderheidsverdeling moet over het 20 gehele beeld zoveel mogelijk uniform zijn, onafhankelijk van de hoek waaronder vanuit de kijkruimte naar het beeld gekeken wordt. Bij gebruik in een kleurentelevisieprojektie-inrichting, waarin drie kathodestraalbuizen voor de primaire kleuren rood, groen en blauw gebruikt warden welke buizen in een lijn geplaatst zijn, mag, ondanks 25 het feit dat de drie bundels die op dezelfde positie geprojekteerd werden aider verschillende invalshoeken op bet scherm invallen, geen kleurverschuiving optreden bij verandering van de positie van de waarnemer en van de hoek waaronder deze naar bet beeld kijkt, “tenslotte moet het beeld een maximale helderheid en een maximaal contrast hebben.

30 De voor het bestrijken van een grote kijkruimte in horizontale I

richting benodigde lichtverstrooiing kan verkregen worden met een ; struktuur van naast elkaar gelegen cylinderlenzen waarvan de cylinder- ! assen in vertikale richting verlopen, welke struktuur is aangebracht i 8300817 « * EHN 10.613 2 op een oppervlak van het scherm. Daarbij is steeds een Fresnellens-struktuur nodig cm het licht afkomstig van de beeldbron nagenoeg loodrecht op het scherm te laten invallen. Deze Fresnel-lens kan aangebracht zijn op het achtervlak, dat wil zeggen het naar de 5 beeldbron gerichte vlak van het projektiescherm. Het voordeel van een dergelijk één-element scherm is dat het relatief goedkoop is.

Dit scherm vertoont echter een aantal nadelen. Op de eerste plaats treden er Moirê-effekten op tengevolge van: interferentie van de Fresnel-lens met de genoemde cylinder lenzenstruktuur. Verder toont het 10 met het projektiescherm verkregen beeld een slecht kontrast omdat veel omgevingslicht door de voorkant van het scherm naar de kijkruimte wordt geref lekteerd. Bovendien is meestal een der oppervlakken gematteerd waardoor het kontrast nog slechter wordt. Tenslotte kunnen er bij drie-kleurenprojektie met afzonderlijke projektie-assen voor deze drie 15 kleuren kleurfouten optreden.

Ben aanzienlijke verbetering van het kontrast kan bereikt worden door de horizontaal verstrooiende lenzenstruktuur op de achterkant van het scherm aan te brengen en op de voorkant van dit scherm absorberende stroken aan te brengen buiten de door de lenzenstruktuur 20 gevormde trendlijnen. De Fresnel-lens moet dan op een aparte drager aangebracht worden. Een oppervlak van deze drager kan mat gemaakt zijn waardoor ook enige lichtverstrooiing in vertikale richting verkregen wordt.

De nadelen van dit twee-elementen projektiescherm zijn 25 dat er Moirê-effekten kunnen optreden tengevolge van interferentie tussen de vertikale cylinder lenzenstruktuur ên de Fresnel-lens, en dat de prijs relatief hoog is omdat er twee platen gebruikt worden.

In de hierboven reeds genoemde Europese octrooiaanvrage no. 0.051.997 wordt een projektiescherm voor kleurentelevisie-projektie 30 beschreven dat bestaat uit een enkele plaat. Beide oppervlakken van deze plaat bestaan uit een tweedimensionale struktuur van lensjes. De korresponderende lensjes op de voor- en achterkant van de plaat hebben een gemeenschappelijke of nagenoeg gemeenschappelijke optische as, terwijl het brandpunt van elk lensje qp de achterkant van de plaat 35 qp het oppervlak van het korresponderende lensje op de voorkant van de plaat gelegen is, en cmgekeerd. Omdat het projektiescherm uit slechts één element bestaat kan het in principe goedkoop zijn. Omdat er geen Fresnel-lens gebruikt wordt treedt geen Moire-effekt op, 8300817 "ΊΙ!) ΡΗΝ 10,613 3 • Ρ »

De tweedimensionale lenzenstruktuur op de achterkant van het scherm koncentreert het projektielicht in kleine brandpuntjes, waardoor, door hst bedekken van die oppervlaktegedeelten van de lensjes op de vóórkant waardoor geen licht naar buiten treedt met een absorberende 5 laag, een goed kontrast verkregen kan worden. De kwaliteit van dit projektiescherm is, voor wat betreft de uniformiteit van de helderheid, de kleurverschuiving en de kleurzweem, vel iets beter dan die van de hierboven genoemde projektieschernen maar laat toch nog te wensen over. Bovendien is het aanbrengen van de gewenste profielen in 10 matrijzen of walsrollen waarmee het projektiescherm vervaardigd moet worden, zeer moeilijk zodat het uiteindelijke projektiescherm toch erg duur wordt.

De kleurverschuiving (colour-shift) wordt gedefinieerd als de verandering van de kleur in het centrum van het scherm bij 15 verandering van de positie van de waarnemer. Kleurzweem (colour-shading) wordt gedefinieerd als het kleurverschil tussen het centrum en de rand van het projektiescherm waargenomen door een toeschouwer die zich ter hoogte van het centrum van het scherm bevindt. Kleuurzweem treedt vooral cp bij gebruik van projektielenzen met grote veldhoeken, welke 20 lenzen nodig zijn indien men het projektiesysteem wil onderbrengen in een kast met klein volume.

De onderhavige uitvinding heeft ten doel een projektiescherm te verschaffen dat uit slechts één element bestaat eenvoudig en goedkoop te vervaardigen is en waarmee een beeld verkregen wordt dat 25 een zo goed mogelijke uniforms helderheid heeft, een minimale kleur-zweem en kleurverschuiving vertoont, een optimaal contrast heeft en geen moirê-effekt vertoont. Hst projektiescherm volgens de uitvinding vertoont daartoe als kenmerk, dat de lichtverstrooier voor het in een eerste richting verstrooien van het licht wordt gevormd door zich 30 in het plaatsubstraat bevindende draadvoranige deeltjes van een materiaal met een brekingsindex afwijkend van die van het suhstraat-materiaal, welke deeltjes in hoofdzaak in een tweede richting dwars op de eerste richting verlopen.

Doordat in dit projektiescherm voor de horizontalte licht-35 verstrooiing niet meer gebruik gemaakt wordt van een lenzenstruktuur op een oppervlak van het scherm, maar van een verstrooier binnen het scherm, blijven de beide oppervlakken van dit één-element scherm beschikbaar om andere gewenste funkties te vervullen. Het scherm kan cp een- 8300817 • 4 EHN 10.613 4 voudige wijze vervaardigd worden. De verstrooier binnen het scherm moet het licht in één richting (de horizontale richting) sterk verstrooien, terwijl in de richting dwars daarop het licht slechts weinig verstrooid mag worden. Doordat deze verstrooier voor elke kleur 5 een Lambertse helderheidsverdeling in horizontale richting tot stand brengt, wordt bereikt dat het met het scherm verkregen beeld een grote kijkruimte beslaat, dat geen kleurfouten optreden en dat geen Fresnel-lens meer nodig is.

Opgemerkt wordt dat een kunststofplaat waarin glasvezels 10 aangebracht zijn die als lichtverstrooiers werken bekend is, onder andere uit de ter visie gelegde Duitse octrooiaanvrage no. 2.531.240.

De glasvezels in de bekende plaat, die relatief kort zijn, zijn echter willekeurig georiënteerd, zodat deze plaat een uniforme helderheidsverdeling tot stand brengt. Deze plaat is wel geschikt voor gebruik 15 als scherm in meet- en kontrole-instrumenten maar niet als grootbeeld-projektiescherm omdat dan ook in vertikale richting het licht over een te groot gebied verstrooid zou worden en te weinig licht zou overblijven voor de waarnemer.

Behalve de grote verstrooiing in horizontale richting kan 20 de verstrooier in het substraat ook een, zij het veel kleinere vertikale verstrooiing tot stand brengen. Deze vertikale verstrooiing kan order bepaalde omstandigheden voldoende zijn. Bij voorkeur wordt echter de vertikale verstrooiing met additionele middelen tot stand gebracht.

Een eerste uitvoeringsvorm van het projéktiescberm vertoont 25 als verder kenmerk, dat er in het substraat een tweede verstrooier aanwezig is in de vorm van een groot aantal in hoofdzaak ronde deeltjes van een materiaal met een brekingsindex afwijkend van die van het substraatmateriaal.

De tweede verstrooier verstrooit een klein gedeelte van 30 het licht vrijwel uniform over alle richtingen, terwijl de eerste verstrooier het grootste gedeelte van het licht in horizontale richting verstrooit.

Een betere vertikale verstrooiing wordt bereikt in een voorkeursuitvoeringsvorm van het projektiescherm, dat als kenmerk heeft, 35 dat het eerste oppervlak voorzien is van een eerste struktuur van naast elkaar gelegen cylindervormige lenzen die zich in de eerste richting uitstrekken.

Als gevolg van de gewenste sterke direktiviteit, of kleine 8300817 Η3Ν 10.613 5 » · verstrcoiingshoek, in verticale richting, kan in deze richting een zogenaamd "hete-vlek" ("hotspot”) effekt optreden, dat wil zeggen dat bepaalde punten in het geprojekteerde beeld, welke punten gelegen zijn cp de verbindingslijn tussen het oog van de waarnemer en de uittree-5 pupil van de projektielens, helderder, heter, zijn dan de overige punten en dat deze "hetere" punten bewegen wanneer de waarnemer beweegt.

Een eerste uitvoeringsvorm van het proj ektiescherm waarin het "hete-vlek" effekt nagenoeg onderdrukt is vertoont als kenmerk, dat qp de eerste struktuur van cylinderlenzen een Eresnel-cylinderlens 10 gesuperponeerd is.

Een tweede uitvoeringsvorm van het projektiescherm zonder "hete-vlek" effekt vertoont als kenmerk, dat het tweede oppervlak voorzien is van een tweede struktuur van naast elkaar gelegen cylinderlenzen die zich in de eerste richting uitstrekken, waarbij aan elke 15 cylinderlens van het tweede oppervlak een cylinderlens van het eerste oppervlak is toegevoegd en waarbij het brandpunt van een cylinderlens van een der plaatoppervlakken is gelegen cp het oppervlak van de bijbehorende cylinderlens van het andere plaatcppervlak.

Een projektiescherm waarin het eerste oppervlak een eerste 20 cylinderlenzenstruktuur draagt vertoont bij voorkeur als verder kenmerk, dat de stroken van het tweede oppervlak buiten de bij de cylinderlenzenstruktuur behorende brandlijnen lichtabsorberend zijn. Eet met dit projektiescherm gevormd beeld vertoont een zeer goed kontrast.

De uitvinding kan behalve in een doorzicht-projektiescherm, 25 waarbij de beeldbron en de waarnemer zich aan verschillende kanten van het scherm bevinden, ook toegepast worden in een opzicht- of reflektie-projektiescherm, waarbij de beeldbron en de waarnerrer zich aan dezelfde kant van het scherm bevinden. Een uitvoeringsvorm van het laatstgenoemde projektiescherm vertoont als kenmerk, dat het tweede 30 oppervlak voorzien is van een struktuur van naast elkaar gelegen cylinderlenzen die zich in de eerste richting uitstrekken en waarvan de brandlijnen cp het eerste oppervlak gelegen zijn, en dat de gebieden op het eerste oppervlak ter plaatse van de brandlijnen reflekterend in de richting van het tweede oppervlak zijn, terwijl de tussen de 35 brandlijnen gelegen gebieden van het eerste oppervlak absorberend zijn.

De uitvinding heeft ook betrekking qp een kleurentelevis ie-projektiesysteem bevattende een kleurentelevisie-ontvanger, drie in een 8300817 • « PHN 10.613 6 lijn geplaatste kathodestraalbuizen aan elk waarvan een projektie-lens is toegevoegd en een projektiescherm.

Ben ander aspekt van de uitvmling betreft de relatief eenvoudige en goedkope werkwijze voor het vervaardigen van het 5 projektiescherm. Een uitvoeringsvorm van deze werkwijze vertoont als kenmerk, dat uitgegaan wordt van een vloeibaar doorzichtig materiaal, in dit materiaal draadvormige deeltjes van een eveneens doorzichtig materiaal warden aangebracht, van dit mengsel via een, qp zichzelf bekend, extrudeerproces een plaat wordt gemaakt, waarbij een uitrichting 10 van de draadvormige deeltjes optreedt.

Tijdens het extrudeerproces zelf kan al een struktuur van cylinderlenzen op deze plaat gevontd worden, door gebruik te maken van een rol waarin een struktuur overeenkomstig de gewenste cylinderlenzenstruktuur is aangebracht.

15 Een cylinderlenzenstruktuur kan ook na het extrudeerproces op een oppervlak van de plaat aangebracht worden door op dit oppervlak een laag weke kunststof aan te brengen, in deze laag een matrijs met een oppervlak dat het omgekeerde is van de te vormen cylinderlenzenstruktuur te drukken, de laag te harden en de matrijs te verwijderen.

20 Het projektiescherm kan ook vervaardigd worden door uit te gaan van een weke, uithardbare, kunststof, daarin draaivormige deeltjes aan te brengen en de kunststof uit te harden.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de tekening. Daarin tonen: 25 Figuur 1 een kleurentelevisie-projektiesysteem met een projektiescherm bestaande uit een enkele plaat,

Figuur 2, in perspektief, een gedeelte van een eerste uitvoeringsvorm van dit projektiescherm,

Figuur 3 de door dit projektiescherm veroorzaakte lichtverstrooiing, 30 Figuur 4 de lichtverstrooiing die optreedt bij een bekend projektiescherm,

Figuur 5, in perspektief,een gedeelte van een tweede uitvoeringsvorm van het projektiescherm,

Figuur 6 een gedeelte van een derde uitvoeringsvorm van het projektie-35 scherm in vertikale doorsnede, *·:*

Figuur 7, eveneens in vertikale doorsnede, een gedeelte van een vierde uitvoeringsvorm van het projektiescherm,

Figuur 8 een uitvoeringsvorm van een reflektie-projektiescherm, 8300817 « PHN 10.613 7

Figuur 9 een werkwijze voor het vervaardigen van het projectiescherm, en

Figuur 10 een werkwijze voor het aanbrengen van een lenzenstruktuur qp dit scherm.

o 5 Het in figuur 1 weergegeven kleurentelevisie-projektie- systeem bevat een kleurentelevisie-ontvanger 1 die op zijn ingang, bijvoorbeeld een antenne 2, een kleurentelevisiesignaal ontvangt en dit verdeelt in een rood, groen en blauw signaal. Deze signalen : worden toegevoerd aan de kathodestraalbuizen 3, 4 en 5, cp de fluares-10 centieschemen waarvan een rood, groen en blauw beeld verschijnen.

Deze beelden warden door de bijbehorende, schenatisch aangegeven, projektielenzen 6, 7 en 8 geprojekteerd qp het projektiescbarm 9. Dit scherm bevat een, naar de beeldbronnen 3, 4 en 5 gerichte, achterkant 10 en een, naar de waarnemer 14 gerichte, vóórkant 11. ffit substraat 15 van de plaat is net 12 aangegeven. In het scherm 9 wordt het licht van de bundels 14, 15 en 16 in de y-richting over een relatief grote hoek verstrooid terwijl het licht in de, niet aangegeven, .1 z-richting die loodrecht is op de x- en y-richting, over een kleinere hoek verstrooid wordt. Daardoor ontstaat in het waamemingsvlak 10 een 20 beeld voor de waarnemer 14 dat een superpositie is van de vergrootte beelden van de kathodestraalbuizen 3, 4 en 5.

Cpgemerkt wordt dat in figuur 1 het proj ektiesysteem zeer schematisch is weergegeven. In de praktijk zullen tussen de kathode-straalhuizen 3, 4 en 5 en het projektiescberm 9 nog enkele spiegels 25 aangebracht zijn, die de stralingsweg "opvouwen" waardoor het mogelijk wordt het projektiesysteem in een relatief ondiepe kast onder te brengen.

Figuur 2 toont, in perspectief, een klein gedeelte van een eerste uitvoeringsvorm van het projektiescberm volgens de uitvinding 30 dat in het projektiesysteem volgens figuur 1 gebruikt kan warden.

In bet substraat 12 van dit scherm zijn een groot aantal draadvarmige deeltjes of vezels 17 aangebracht waarvan de brekingsindex iets afwijkt van die van bet substraat. Bat substraat kan bijvoorbeeld polymethyl-methacrylaat zijn met een brekingsindex n^ = 1,49 en de vezels kunnen 35 van glas met een hogere brekingsindex n2 zijn, zodanig dat het verschil in brekingsindeces An = n^ - n2 bijvoorbeeld 0,1 is. De vezels hebben een dikte van enkele tientallen tot enkele honderden mikramaters en strekken zich uit in de z-richting. Deze vezels verstrooien bet licht 8300817 * * ' PHN 10.613 8 in de y-richting over de gewenste hoek van bijvoorbeeld 2 x 80°.

De vezels 17 kunnen volgens lagen gerangschikt zijn. Gebleken is dat bij een aantal van 10 lagen de gewenste werking al bereikt wordt.

De vezels behoeven zich niet over de hele hoogte, in de z-richting, 5 van het scherm uit te strekken, maar kunnen ook uit kortere achter elkaar gelegen stukken bestaan. Essentieel is slechts dat de lengte van de vezels groot is ten opzichte van hun diameter en dat de vezels in hoofdzaak in de z-richting georiënteerd zijn.

Door het grote aantal vezels per laag en het grote aantal 10 vezellagen werkt de substraatverstrooier in horizontale richting (of y-richting) als een perfekte diffuse verstrooier. De door deze verstrooier teweeg gebrachte helderheidsverdeling is een Lambertse-of uniforme verdeling, zoals in figuur 3 geïllustreerd is. Deze figuur laat zien hce een bundel a die op het centrum van het scherm 15 invalt en twee bundels b en c die, niet loodrecht, qp de randen van het scherm invallen, verstrooid worden. Na het passeren van het scherm is het licht van de drie bundels a, b en c verdeeld zoals met de omhullenden d, e en f is aangegeven, De lengten van de pijlen binnen de omhullenden zijn evenredig met de intensiteiten in de 20 richtingen van die pijlen. Voor elk van de drie bundels is de helderheidsverdeling symmetrisch. Voor een waarnemer op relatief grote afstand van het scherm zijn de lengte van de pijlen, vanaf verschillende punten op het scherm naar hem gericht, vrijwel gelijk, zodat deze waarnemer een beeld met redelijk uniforme helderheid ziet.

25 Ter vergelijking is in figuur 4 de situatie weergegeven die optreedt bij gebruik van een proj ektiescherm met een horizontale lichtverstrooier in de vorm van een struktuur van cylirdervormige lenzen op de achterkant van het scherm. De omhullenden d', e' en f' zijn nu niet symmetrisch en een groot gedeelte van het verstrooide 30 licht is binnen een kleine hoek gekoncentreerd. De richtingen van grootste helderheid zijn voor de bundels b en c verschillend.

Het licht dat vanaf de randen van het scherm naar de waarnemer 14 gericht is, vergelijk de pijlen b" en c" is minder intensief dan het met pijl a" aangegeven licht vanaf het midden van het scherm.

35 De waarnemer ziet nu een beeld dat aan de randen minder helder is dan in het midden. Bij verandering van de positie van de waarnemer zal ook de helderheidsverdeling over het door hem waargenomen beeld veranderen.

Bij gebruik van het projektiescherm volgens figuur 4 treden 8300817 EHN 10.613 9 ook nog kleurfouten qp. Bundels die van verschillende kathodestraal-tuizen, 3/ 4 en 5 in figuur 1, afkomstig zijn en qp hetzelfde punt van het scherm gericht zijn, vallen onder verschillende hoeken op dit scherm in, zoals in figuur 4 voor de bundels b en g is aangegeven. De 5 omhullende h van de intensiteitsverdeling, na doorgang door het scherm, van de bundel g heeft een andere richting dan die van de bundel b.

Als gevolg van dit effekt zal de kleur van een bepaald punt op het scherm afhangen van de positie van de waarnemer en van de hoek waaronder die naar het punt kijkt.

10 Ben projektiescberm volgens figuur 4 moet in de praktijk gekcmbineerö worden met een Eresnel-lens, die er voor zorgt dat alle tundels loodrecht qp het scherm invallen. Daardoor wordt een uniforme helderheid van het beeld verkregen. Bij het projektiescbarm volgens figuur 2 is een dergelijke lens niet nodig.

15 Behalve een, aanzienlijke, verstrooiing in horizontale richting moet er ook een, zij het geringere verstrooiing in de vertikale richting plaatsvinden. Voor deze verstrooiing kan van verschillende mogelijkheden gebruik gemaakt worden. Op de eerste plaats zullen de vezels 17 in het substraat , 12 ook enigszins in vertikale 20 richting verstrooien. Verder kan een oppervlak van het scherm mat gemaakt worden, zodat dit oppervlak als diffuser werkt. In de praktijk zullen deze mogelijkheden liefst in kcmbinatie gebruikt worden.

Een andere mogelijkheid om verstrooiing ook in vertikale rchting te bewerkstelligen is met behulp van isotroop verstrooiende 25 deeltjes in het substraat zoals in figuur 5 is aangegeven. In deze figuur is duidelijkheidshalve slechts één laag vezels en een laag deeltjes 18 getekend. De deeltjes 18 zijn bij voorkeur rond en van een materiaal met een brekingsindex afwijkend van die van het substraat 12. Het aantal deeltjes 18 per volume-eenheid is relatief klein, zodat zij 30 slechts een klein gedeelte van het licht verstrooien en wel in willekeurige richtingen, waaronder de vertikale- of z-richting. Ook het projektiescberm met isotroop verstrooiende deeltjes kan een gematteerd oppervlak hebben.

Bij voorkeur wordt de vertikale verstrooiing tot stand gebracht 35 met behulp van een struktuur van zich in horizontale richting uitstrekkende cylinderlenzen 20, zoals in figuur 2 getoond is. Elk van deze lenzen kancentreert het er (¾) invallende, van de beeldbronnen 3, 4 en 5 afkomstige licht in een bijbehorende brandlijn 21 en zorgt ervoor dat de 8300817 V v.

PHN 10.613 10 uittredende bundel divergerend is.

Omdat de beeldbronnen 3, 4 en 5 volgens een lijn in de y-richting gerangschikt zijn, zijn de hrandlijnen voor de kleuren rood, groen en blauw gesuperponeerd. De met het projektiescherm 5 volgens figuur 2 verkregen brandlijnen zijn veel smaller dan die welke verkregen werden met een projektiescherm voorzien van de struktuur van zich in vertikale richting uitstrekkende cylinder lenzen, welke struktuur gebruikt werd om een horizontale lichtverdeling te verkrijgen. Daardoor kunnen van het projektiescherm volgens figuur 2 grotere 10 gebieden, de stroken 22 tussen de brandlijnen 21, zwart of absorberend gemaakt wonden, dan van het vroeger voorgestelde projektiescherm. Dientengevolge is het kontrast van een beeld verkregen net het thans voorgestelde projektiescherm aanzienlijk beter dan dat van een beeld verkregen met een projektiescherm met zich in vertikale richting 15 uitstrekkende cylinderlenzen.

Het zwarten van de stroken 22 tussen de hrandlijnen 21 kan langs fotografische weg geschieden. Indien het voorvlak van het scherm zo uitgevoerd is dat de stroken 22 hoger gelegen zijn dan de smalle»' stroken waar de brandlijnen 21 gevontd worden, dan kunnen de stroken 20 22 vrij eenvoudig met behulp van een rol- of druktechniek voor zwarte inkt of een opstrijktechnlek voor zwarte kunststof gezwart worden.

Om te bereiken dat, ondanks de verstrooiing over een grote hoek In horizontale richting, een waarnemer toch nog een voldoend 25 helder beeld krijgt aangeboden, moet de hoek waarover in vertikale richting verstrooid wordt beperkt blijven. In de praktijk worden voor de vertikale verstrooiingshcek waarden tussen 2 x 10° en 2 x 20° aangehouden. Vanwege de gewenste sterke direktiviteit in de vertikale of z-richting, kan in deze richting het "hete-vlak" effekt optreden op 30 analoge manier als aan de hand van figuur 4 geschetst is voor de y-richting. Het hete-vlek effekt in de z-richting kan weer geëlimineerd worden met een aparte Fresnel-lens aangebracht in de lichtweg v6ór het achtervlak van het projektiescherm. Bij voorkeur wordt echter, geheel in de geest van de onderhavige uitvinding, op het achtervlak van het 35 projektiescherm een lenzenstruktuur aangebracht die een superpositie is van de cylinderlenzenstruktuur volgens figuur 2 en een Fresnel-cylinderlens. In figuur 6, die een vertikale doorsnede van een gedeelte van deze uitvoeringsvorm van het projektiescherm toont, is de samenge- 8300817 * EHN 10.613 11 stelde lenzenstxuktuur met 24 aangegeven en de Fresnel-lens met de streeplijnen. De hoeken die de hellingen 23 van deze Fresnel-lens maken met de z-richting zijn aan de rand van het scherm het grootst en in het centrum vrijwel nul. De Fresnel-lens zorgt er voor dat 5 ook van de bundels die scheef op het scherm invallen de hoofdstraal na doorlopen van het scherm evenwijdig is aan de x-richting.

Een zeer aantrekkelijke manier cm het "hete-vlak" effekt te voorkomen bestaat uit het op de vóórkant van het projektiescherm aanbrengen van een tweede cylinderlenzenstruktuur identiek aan die 10 op de achterkant van het scherm. In figuur 7 is een klein gedeelte van een dergelijke uitvoeringsvorm van het proejektiescherm in vertikale doorsnede getekend. De cylinderlenzen 25 qp de vóórkant van het scherm zijn identiek aan, en liggen op dezelfde hoogte als, de cylinderlenzen 20 op de achterkant van het scherm. De dikte d van 15 het scherm 9 en de krommingen van de cylinderlenzen zijn zodanig aan elkaar aangepast dat de oppervlakken van de bij elkaar behorende lenzen in of nabij eikaars brandpunt liggen. Dan is de richting van een uittredende bundel in voldoende mate onafhankelijk van de richting waaronder de oorspronkelijke bundel het scherm binnentrad.

20 Het is mogelijk het projektiescherm volgens figuur 7 een afbeelding van de uittreepupillen van de projektielenzen 6, 7 en 8 in de toeschcuwersruimte te laten verzorgen. Daarmee wordt bereikt dat de omhullenden van de lichtverdelingen, analoog aan die getekend in fig. 4, naar de waarnemer gericht worden in plaats van 25 dwars op het projektiescherm te staan, hetgeen vooral van belang is bij kleine vertikale kijkhoeken. Cm de genoemde afbeelding te bewerkstelligen moeten overeenkomstige lenzen 20 en 25 vanaf het centrum van het scherm naar de rand over een telkens iets grotere afstand ten opzichte van elkaar verschoven zijn.

30 Cm te voorkomen dat er een Moirê-effekt ontstaat tengevolge van interferentie van de televisie-beeldlijnen, aangeboden door de kathodestraalbuizen, met de zich in horizontale richting uitstrekkende cylinderlenzen 20 in figuur 2 of 20 en 25 in figuur 7, moet er voor gezorgd worden dat de televisie-beeldlijnen voldoende aansluiten 35 eventueel door de dikte van de televisiebeeldlij nen langs elektronen-cptische veg aan te passen. Verder moet de periode van de lenzen-struktuur 20 of 25 voldoende klein zijn.

In een uitvoeringsvorm van het projektiescherm met een 8300817 PHN 10.613 12 lenzenstruktuur bestaat het substraat uit polyirethylitethacrylaat met een brekingsindex n^ = 1,5. De lichtverstrooiende vezels zijn glasvezels met een brekingsindex n = 1,6 en een dikte van ongeveer 100 mikrcmeter. De cilinder lenzen op de achterkant en eventueel 5 de voorkant van het scherm hebben een kromtestraal van ongeveer 0,5 mm. en de periode van de lenzenstruktuur bedraagt 0,5 irm. Het scherm heeft een dikte van 1,5 mm. Deze dikte geeft het scherm voldoende mechanische sterkte, temeer omdat de verstrooiende vezels een soort "bewapening" vonten.

10 In figuur 8 is een uitvoeringsvorm van een opzicht- of reflektie-projektiescherm in vertikale doorsnede weergegeven. De cylinderlenzen 20 die zorgen voor de lichtverstrooiing in vertikale richting zijn nu op de voorkant van het scherm aangebracht. De krommingen van deze lenzen en de dikte van het scherm zijn zodanig 15 aangepast dat de brandlijnen 21 van de lenzen 20 op de achterkant van het scherm gelegen zijn. Ter plaatse van deze brandlijnen is het achtervlak reflekterend. De stroken 22 stussen de brandlijnen, welke stroken aanzienlijk breder zijn dan die brandlijnen, zijn zwart of lichtabsorberend.

20 In figuur 9 is schematisch aangegeven hoe een projektie- scherm volgens de uitvinding vervaardigd kan worden. Daarbij wordt gebruik gemaakt van een op zichzelf bekend extrudeerproces. Ben in een houder 30 opgeslagen materiaal 31, bijvoorbeeld polymethylmethacry-laat, wordt door een huis 33 gevoerd. In deze buis bevindt zich een 25 transportworm 34 die het materiaal samendrukt. Gelijktijdig wordt het materiaal verwarmd tot bijvoorbeeld 260°. Ifet materiaal 31 wordt door een spleet 35 geperst en dan tussen een aantal rollen 36 en 37 geleid, waarbij het materiaal wordt af gekoeld. Volgens de uitvinding is in het basismateriaal 31 een tweede materiaal, bijvoorbeeld glas, in de 30 vorm van draadvormige deeltjes 32 aangebracht. Deze deeltjes worden tesamen net het basismateriaal door de buis 33 en de spleet 35 gevoerd, waarbij zij gericht worden in een richting in de uiteindelijk verkregen plaat 40.

Door een van de rollen 36 en 37 te voorzien van een oppervlak 35 dat het omgekeerde is Van de hierboven genoemde cylinderlenzenstruk-tuur kan reeds tijdens het extrudeerproces de plaat voorzien worden van de genoemde cylinderlenzenstruktuur.

Voor het aanbrengen van;eèn lenzenstruktuur op de Verkregen 8300817 * PHN 10.613 13 plaat 40 kan ook gebruik gemaakt warden van een zogenaamd replika-proces, waarbij een matrijs wordt afgedrukt in een vervormbaar materiaal. Een dergelijk proces is in figuur 10 geïllustreerd. De plaat 40 wordt bedekt met een voldoend dikke laag 41 van, in voldoend 5 weke toestand gebrachte, kunststof die onder invloed van warmte, van ultraviolette straling of door afkoeling kan uitharden. Vooral foto-polymeriseerbare lakken die onder invloed van ultraviolet licht uitharden zijn voor dit doel geschilt. In een matrijs 42 is een struktuur 43 aangebracht die het omgekeerde is van de te vormen lenzen-10 struktuur. Deze matrijs wordt, zoals met de pijlen 44 is aangegeven, in de kunststoflaag 41 gedrukt. Daarna laat men de kunststof uitharden, in geval van een doorzichtige foto-polymsriseerbare lak door bestraling met ultraviolet licht 45 door de plaat 40 heen. Itenslotte wordt de matrijs verwijderd en is het projektieschemi beschikbaar.

15 Hst projektiescherm kan ook geheel uit uithardbare kunststof vervaardigd worden. Daarbij wordt uitgegaan van een voldoend dikke laag van deze kunststof in weke toestand. In deze kunststof worden dan draadvarmige deeltjes 32 aangebracht waarna de kunststof uitgehard wordt. Door vóór het uitharden de matrijs 42 van fig. 10 in de 20 kunststof te drukten, kan in êên bewerkingsproces een projektiescherm met een substraatverstrooier en een cylinderlenzenstruktuur vervaardigd worden.

25 30 35 3300817

Claims (13)

1. Projectiescherm, in het bijzonder voor een kleurentelevisie-projektiesysteem, bestaande uit een enkele plaat van transparant materiaal met een eerste en een tweede oppervlak en voorzien van licht-verstrooiers, waarbij het tweede oppervlak bestemd is cm naar een 5 kijkruimte gericht te worden, met het kenmerk, dat de lichtverstrooier voor het in een eerste richting verstrooien van het licht wordt gevormd door zich in het plaatsubstraat bevindende draadvormige deeltjes van een materiaal met een brekingsindex afwijkend van die van het substraatmateriaal, welke deeltjes in hoofdzaak in een tweede richting 10 dwars op de eerste richting verlopen.

2. Projectiescherm volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in het substraat een tweede ver strooier aanwezig is in de vorm van een aantal in hoofdzaak ronde deeltjes van een materiaal met een brekingsindex afwijkend van die van het substraatmateriaal.

3. Projectiescherm volgens conclusie 1 of 2, net het kenmerk, dat het eerste oppervlak voorzien is van een eerste struktuur van naast elkaar gelegen cylindervormige lenzen die zich in de eerste richting uitstrekken.

4. Projektiescherm volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat 20 op de eerste struktuur van cylinderlenzen een Fresnel-cylinderlens gesuperponeerd is.

5. Projektiescherm volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het tweede oppervlak voorzien is van een tweede struktuur van naast elkaar gelegen cylinderlenzen die zich in de eerste richting uit- 25 strekken, waarbij aan elke cylinder lens van het tweede oppervlak een cylinder lens van het eerste oppervlak is toegevoegd en waarbij het brandpunt van een cylinderlens van een der plaatqppervlakken is gelegen op het oppervlak van de bijbehorende cylinderlens van het andere plaatoppervlak.

6. Projektiescherm volgens conclusie 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat de stroken van het tweede oppervlak buiten de bij de cylinderlenzenstruktuur op het eerste oppervlak behorende brandlijnen lichtabsorberend zijn.

7. Projektiescherm volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 35 het tweede oppervlak voorzien is van een struktuur van naast elkaar gelegen cylinderlenzen die zich in de eerste richting uitstrekken en waarvan de brandlijnen op het eerste oppervlak gelegen zijn, en dat de gebieden op het eerste oppervlak ter plaatse van de brandlijnen 8300817 * * tr PHN 10.613 15 reflekterend In de richting van het tweede oppervlak zijn, terwijl de tussen de hrandlijnen gelegen gebieden van het eerste oppervlak absorberend zijn.

8. Kleurentelevisie-projektiesysteem, bevattende een kleuren- 5 televisieontvanger, drie in een lijn geplaatste kathodestraalbuizen aan elk waarvan een projektielens is toegevoegd en een projektie-scherm, net het kenmerk, dat het projektiescherm een scherm volgens een der conclusies 1 tot en met 7 is.

9. Vferkwijze voor het vervaardigen van een projektlescherm 10 volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat uitgegaan wordt van een vloeibaar doorzichtig materiaal, in dit materiaal draadvormige deeltjes van een eveneens doorzichtig materiaal worden aangebracht, van dit mengsel via een, op zichzelf bekend extrudeerprooes een plaat wordt gemaakt waarbij een uitrichting van de draad vormige deeltjes 15 optreedt.

10. Vferkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat bij het extruderen gebruik gemaakt wordt van een rol waarin een struktuur overeenkomstig een gewenste cylinderlenzenstruktuur is aangehracht.

11. Vferkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat qp minstens een van de twee oppervlakken van de plaat een struktuur van naast elkaar gelegen cylinderlenzen wordt aangebracht door op dit oppervlak een laag weke kunststof aan te brengen, in deze laag een matrijs, met een oppervlak dat het omgekeerde is van een te vormen cylinderlenzen-25 struktuur, te drukken, de kunststof te harden en de matrijs te verwijderen.

12. Vferkwijze voor het vervaardigen van een projektiescherm volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat uitgegaan wordt van een weke uithardbare kunststof, daarin draad vormige deeltjes werden aange- 30 bracht en de kunststof wordt uitgehard.

13. Vferkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat alvorens de kunststof wordt uitgehard daarin een matrijs, met een oppervlak dat het omgekeerde is van een te vonten cylinderlenzenstruktuur, wordt gedrukt. 35 8 3 0 0 8 j 7