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基于调光投影系统的调光膜及玻璃方案研究
调光膜/调光玻璃可以实现透明与不透明之间的转换,在不透明状态时,由于具有较高的雾度和透过率,是一款非常优质的投影屏幕,投影画面清晰亮丽,与投影系统结合,即成调光投影系统。调光投影系统集屏幕、透明玻璃、不透明隔断于一身,能实现广告投放,是新型的广告媒介,也是展览展示领域具有突破性的创新系统。
调光投影显示系统功能丰富,应用广泛,为了使其达到最佳效果,调光投影屏幕有其特殊的要求,并不是所有的调光膜和玻璃都适合做投影屏幕。本文通过对比分析各种调光膜的性能,结合现场实验得出了投影调光膜需必备的各项性能,并结合调光投影系统现场使用问题分析了玻璃镜面反射率对调光投影系统的影响,进而得出如何选择适合调光投影系统的调光玻璃方案。
1 投影调光膜性能要求分析
调光膜很早就被用作投影屏幕,但直到近几年才得以广泛应用。下文通过对比市场上各种调光膜的性能及应用于调光投影系统的效果,得出投影调光膜应具备的性能。表1为美国膜、韩国膜、兴业普通膜、兴业投影膜的各项性能对比,其中兴业普通膜和兴业投影膜为珠海兴业新材料科技有限公司生产的普通膜和投影膜,简称为兴业普通膜、兴业投影膜。
从表1可以看出,韩国膜的工作电压高达110V,美国膜和兴业投影膜的工作电压居中,兴业普通膜的工作电压最低,为人体安全电压36V。通常工作电压越高,功耗越大,从节能安全角度看,工作电压应越低越好。另外,从上述四种膜的关态雾度和关态全光线透过率可以看出,关态雾度与关态全光线透过率呈反比关系,关态雾度越大,关态全光线透过率越低,反之亦然。理论上,要想获得好的投影效果,通常雾度应越大越好,不仅可以有效避免刺眼光点,也更容易形成球面散射,使成像画面更均匀一致。在雾度足够大的情况下,关态全光线透过率应越大越好,这样投影机的亮度损失更小,画面具有更高的颜色亮度。将四种膜放置于亮度为4200流明的激光投影机中间,观看投影效果,发现韩国膜的太阳效应最明显,能明显看到投影机的光源,非常刺眼,观影效果较差。美国膜和兴业投影膜太阳效应最弱,基本看不到任何光斑,人眼较舒适,由于激光投影机亮度较大,即使关态全光线透过率低,亮度损失大,但也满足要求,整体观影效果较佳。因此,当投影机光源直射调光膜面时,应首先考虑雾度,调光膜的雾度应足够大,确保基本看不到任何光斑,然后再选用关态全光线透过率大的,这样投影机的亮度损失小。
将亮度为4200流明的激光投影机按一定角度进行投影,避免投影机直射调光膜,观看四种调光膜的投影效果。韩国膜由于关态雾度较小,虽然看不到光源亮斑,但画面亮度不均,效果相对较差。兴业普通膜的效果相对最好,雾度为97%,散射均匀度较佳,关态全光线透过率也适中,投影画面亮度适中,观影效果最好。另外,兴业普通膜工作电压为36V人体安全电压,特别适用于各种各样的对安全性要求较高的使用场所,尤其是地铁屏幕门,橱窗投影系统项目。
2 观影面玻璃镜面反射率对调光投影系统的影响
调光膜做投影时通常依附在玻璃上,有两种运用方式:一种是调光膜采用干贴或湿贴方式贴在玻璃上;另一种是做成夹胶调光玻璃。使用调光投影系统时,很多用户反映能看到自己的影子,镜面反射率大,观影效果欠佳。针对“影子问题”,我公司制作了三种不同类型的投影屏,采用的是最常用的夹胶调光玻璃方式。第一种结构是减反玻璃+ EVA +调光膜+ EVA +减反玻璃(简称“AR+AR”),第二种结构是减反玻璃+EVA+调光膜+EVA+普通超白玻璃(简称“AR+超白”),第三种结构是普通超白玻璃+EVA+调光膜+EVA+普通超白玻璃(简称“超白+超白)”。测试了三种结构的全光线透过率及观影面的镜面反射率值,其中第一种结构和第二种结构的观影面均为减反玻璃面,具体数据详见表2。
从上述数据可看出,减反玻璃的镜面反射率比普通超白玻璃的低5%,可以消除一部分镜面反射率,因此若要解决“影子问题”,观影面应采用减反玻璃。另外,“AR+AR”结构比“AR+超白”结构的全光线透过率只高2%,而减反玻璃的价格是普通超白玻璃的2~4倍,考虑到成本及性能提升幅度问题,建议采用“AR+超白”结构的投影屏。
3 结论
为了使调光投影系统的效果最佳,应根据其使用情况选择适当的调光膜。当投影机光源直射调光膜面时,应首先考虑雾度,调光膜的雾度应足够大,通常雾度值≥98%,确保基本看不到任何光斑;然后,选用关态全光线透过率大的,使其亮度损失尽量小。若投影机按一定角度进行投影,看不到投影机光源时,应选用雾度适中的,通常雾度值在97%左右。这个雾度值基本能确保整个投影画面的亮度均匀性佳,且关态全光线透过率相对也较高。另外,为了解决观影面玻璃镜面反射率高造成的“影子问题”,观影面应选用减反玻璃,这样可以消除一部分镜面反射,提高人眼观看的舒适度。

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