專利名稱：微型球面結(jié)構(gòu)光學(xué)型背投影屏幕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種背投影屏幕，特別是一種實(shí)現(xiàn)高畫(huà)面、大屏幕顯示的微型球面結(jié)構(gòu)光學(xué)型背投影屏幕。它適用于多種背投影終端顯示，如多媒體背投影、背投一體彩電、高清晰度電視、電視幕墻、多媒體家庭影院等。
微型球面結(jié)構(gòu)光學(xué)型背投影屏幕主要應(yīng)用于要求嵌入式、一體化、拼接墻三種結(jié)構(gòu)的大畫(huà)面、高品質(zhì)顯示場(chǎng)合、LCD、LCOS、DLP背投影顯示終端電視。它是一種較復(fù)雜的綜合性高科技產(chǎn)品，制造這種屏幕需要以下五方面的高科技技術(shù)，應(yīng)用光學(xué)設(shè)計(jì)，光學(xué)的高分子材料，大型高精密模具，高精密成型設(shè)備與工藝，光電子信息技術(shù)。目前全世界只有少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家能夠生產(chǎn)這種屏幕，其中技術(shù)最成熟的是CRT三槍屏，而應(yīng)用于LCD、LCOS(液晶、硅片上液晶)單槍背投影屏幕少之又少?，F(xiàn)有背投影屏多半由菲涅耳透鏡和雙凸形透鏡構(gòu)成。前者主要用于提高亮度，為此常采用二層乃至三層結(jié)構(gòu)。目前更多采取透鏡陣列方式，它是由兩塊用光學(xué)塑料壓制的水平與垂直擴(kuò)散用的雙凸形透鏡片正交放置構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)無(wú)須用菲涅耳透鏡即可進(jìn)行聚光和擴(kuò)散，但僅限于CRT形式的100in以上大畫(huà)面顯示作透射式屏，而具有顆粒感的LCD形式的畫(huà)面效果較差，最理想的是由微小球面透鏡組合的球面透鏡陣列屏，但制造十分困難。下表是各種透射式背投影屏幕的構(gòu)成與特點(diǎn)

綜上所述，制造一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、價(jià)格低廉、能夠?qū)崿F(xiàn)高畫(huà)面、大屏幕顯示的理想的背投影屏幕，已成為廣大科技人員研究的重要課題。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該裝置包括精密成型的透鏡光學(xué)組元，其中透鏡光學(xué)組元包括灰透鏡、黑透鏡以及在黑透鏡外表面均勻橫豎排列的微型球面透鏡陣列組合，在灰透鏡的內(nèi)表面設(shè)置微精細(xì)擴(kuò)散層或螺紋透鏡，與之相接觸的黑透鏡內(nèi)表面設(shè)置微精細(xì)擴(kuò)散層或螺紋透鏡。
由于本實(shí)用新型是針對(duì)LCD、LCOS等背投影存在的問(wèn)題，研究制造的光學(xué)型背投影屏幕，對(duì)具有顆粒感的LCD背投成像更細(xì)貳，加上特殊設(shè)計(jì)的微型球面透鏡均勻橫豎排列，所以能夠?qū)崿F(xiàn)較寬的水平、垂直指向性，大大提高了分辨率與清晰度，解決了目前難以解決的視角寬增益低的缺點(diǎn)，通過(guò)微精細(xì)擴(kuò)散或螺紋透鏡使光能利用率提高40％左右，圖像鮮艷飽滿，充分利用投影機(jī)資源。水平視角約180°能滿足大范圍觀看需要。畫(huà)面均勻度高，克服彩色位移，兩側(cè)觀看不產(chǎn)生色彩失真，提高了空間分辨率，低造價(jià)約為同類產(chǎn)品的40-50％。


圖1是本實(shí)用新型的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的一種光學(xué)原理示意圖。
該裝置的灰透鏡1和黑透鏡4都可以單獨(dú)使用。當(dāng)單獨(dú)使用灰透鏡1時(shí)，其一面設(shè)置微精細(xì)擴(kuò)散層，另一面設(shè)置螺紋透鏡；當(dāng)單獨(dú)使用黑透鏡4時(shí)，其一面設(shè)置微精細(xì)擴(kuò)散層或螺紋透鏡，另一面均勻橫豎排列微型球面透鏡。
該裝置的工作原理及工作過(guò)程如下當(dāng)LCD(或LCOS)投影光經(jīng)過(guò)一次或兩次折射后，光信號(hào)通過(guò)低增益、灰透鏡1以補(bǔ)償白色光的分量至微精細(xì)擴(kuò)散層或螺紋透鏡2，再經(jīng)過(guò)中增益微精細(xì)擴(kuò)散層或螺紋透鏡3使投影光成像，成像后的圖像具有很強(qiáng)的顆粒感，對(duì)比度較低，亮度均勻度較高的投影光經(jīng)過(guò)微精細(xì)擴(kuò)散層或螺紋透鏡穿過(guò)黑透鏡4，提高成像對(duì)比度，再經(jīng)過(guò)微型球面透鏡5形成高增益、大視角、色彩鮮艷飽滿的成像，實(shí)現(xiàn)理想性的投影成像。
權(quán)利要求1.一種微型球面結(jié)構(gòu)光學(xué)型背投影屏幕，包括精密成型的透鏡光學(xué)組元，其特征在于鏡光學(xué)組元包括灰透鏡、黑透鏡以及在黑透鏡外表面均勻橫豎排列的微型球面透鏡陣列組合，在灰透鏡的內(nèi)表面設(shè)置微精細(xì)擴(kuò)散層或螺紋透鏡，與之相接觸的黑透鏡內(nèi)表面設(shè)置微精細(xì)擴(kuò)散層或螺紋透鏡。
專利摘要一種微型球面結(jié)構(gòu)光學(xué)型背投影屏幕，包括精密成型的透鏡光學(xué)組元，其中透鏡光學(xué)組元包括灰透鏡、黑透鏡以及在黑透鏡外表面均勻橫豎排列的微型球面透鏡陣列組合，在灰透鏡的內(nèi)表面設(shè)置微精細(xì)擴(kuò)散層或螺紋透鏡，與之相接觸的黑透鏡內(nèi)表面設(shè)置微精細(xì)擴(kuò)散層或螺紋透鏡。該裝置光學(xué)組元結(jié)構(gòu)均勻、制造成本低，光能利用率高，圖像鮮艷飽滿，有效遏制了亮斑效應(yīng)，色暈現(xiàn)象，色移現(xiàn)象，具有高分辨率、高增益、寬視角、高亮度、高對(duì)比等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G03B21/60GK2540648SQ0221194
公開(kāi)日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2002年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月24日
發(fā)明者張海宏 申請(qǐng)人:張海宏