專利名稱：激光投影系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種激光投影系統(tǒng)，尤指一種利用一激光投影器，使其根據(jù)單一畫 面或動(dòng)態(tài)畫面的影像訊號(hào)以產(chǎn)生激發(fā)激光，并投射至一相配合的投影幕上而產(chǎn)生影像，以 使該投影幕上可在自然光的環(huán)境下以幾近透明的效果呈現(xiàn)高辨認(rèn)度的投影畫面，供可看到 投射畫面并同時(shí)看到該投影幕后方的物體。
背景技術(shù)：
有關(guān)激光投影系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已有很多先前技術(shù)，其中，包含US6，986，581、 US7, 090，355、US7, 182，467、US7, 213，923、US7, 452，082 等是揭示當(dāng)作投影幕的薄膜 (film)的相關(guān)技術(shù)；包含US6，843，568以及其引證案(References Cited)及其他公開資 料等是揭示激光掃描顯示裝置(laser scanning display)的相關(guān)技術(shù)；如US6，329，966 是揭示紫外線光束在薄膜上磷光點(diǎn)(UV beam on phosphorusdots on film)的相關(guān)技術(shù)； 如US4，213，153是揭示調(diào)變紫外線激光在磷光材以形成影像(modulated UV laser on phosphorus material to form image)的相關(guān)技術(shù)；如US6, 900，916是揭示掃描紫外光線 在焚光薄膜上形成影像(scanned UV light togenerate images on fluoresce film)的 相關(guān)技術(shù)。如圖1所示，一先前技術(shù)的激光投影系統(tǒng)100包含一激光投影器10以及一投影幕 101。激光投影器10用來根據(jù)影像訊號(hào)&，以將影像投影至投影幕101。激光投影器10包 含一激光光源模塊Iio與一旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊120。激光光學(xué)模塊110包含一紅色可見光激 光光源111、一藍(lán)色可見光激光光源112、一綠色可見光激光光源113、一合光模塊115，以及 一調(diào)變模塊114。紅色可見光激光光源111、藍(lán)色可見光激光光源112及綠色可見光激光光 源113分別用來根據(jù)驅(qū)動(dòng)電流IKD、Ibd、與IeD，以發(fā)出紅色可見光、藍(lán)色可見光、綠色可見光 的激光光束LK、Lb、Le。調(diào)變模塊114用來根據(jù)影像訊號(hào)S1,以分別提供紅色可見光激光光 源111、藍(lán)色可見光激光光源112及綠色可見光激光光源113驅(qū)動(dòng)電流IKD、Ibd、與Ira，來分 別對(duì)激光光束LK、Lb、Lg進(jìn)行訊號(hào)調(diào)變，使其分別達(dá)屏幕101上對(duì)應(yīng)的像素色彩所需的光強(qiáng) 度。合光模塊115用來將激光光束LK、LB、Le匯聚至同一路徑、同一方向，以產(chǎn)生調(diào)變激光光 束Lm。旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊120用來將調(diào)變激光光束Lm反射至投影幕101。如此一來，激光投 影器10通過控制旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊120調(diào)整偏轉(zhuǎn)角度θ與偏轉(zhuǎn)角度φ來改變調(diào)變激光光束 Lm反射后的方向，可使調(diào)變激光光束Lm快速掃描投影幕101上每個(gè)畫素所對(duì)應(yīng)的位置。投 影幕101會(huì)散射調(diào)變激光光束Lm，以顯示畫面。上述激光投影技術(shù)有下列幾項(xiàng)缺點(diǎn)第一，為利用散射原理而形成影像，該顯像熒 幕為不透明，因此限制此成像技術(shù)在需要透明顯像熒幕的應(yīng)用，例如將影像投影在駕駛座 前檔風(fēng)玻璃的車用抬頭顯示器；第二、因旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊偏轉(zhuǎn)角度θ與φ的有限，投影幕與 激光投影器之間的距離D必須拉長(zhǎng)，才能產(chǎn)生較大的投影畫面；第三，當(dāng)背景光中的可見光 照射到該顯像熒幕時(shí)，亦將由熒幕散射或反射為觀察者所接收，而降低成像畫面的色彩對(duì) 比。本發(fā)明即針對(duì)上述先前技術(shù)的缺點(diǎn)而加以有效解決，藉以增進(jìn)激光投影系統(tǒng)的使用功放及擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種激光投影系統(tǒng)，其是利用一激光投影器，使該激光投影 器可根據(jù)單一畫面或動(dòng)態(tài)畫面的影像訊號(hào)來產(chǎn)生激發(fā)激光，并投射至一相配合的投影幕上 以產(chǎn)生影像畫面，其中該投影幕是包含至少一發(fā)光層其具備至少一種發(fā)光物質(zhì)其為受到某 一波長(zhǎng)范圍的激發(fā)光照射而可被激發(fā)產(chǎn)生另一波長(zhǎng)范圍的被激發(fā)光的物質(zhì)，且各發(fā)光物質(zhì) 的粒子間在平行于投影幕平面的橫向距離是遠(yuǎn)小于激光光束的橫截面直徑，以使該投影幕 上可在自然光的環(huán)境下以幾近透明的效果呈現(xiàn)高辨認(rèn)度的投影畫面，供可看到投射畫面并 同時(shí)看到該投影幕后方的物體，藉以提升激光投影系統(tǒng)使用效率及應(yīng)用范圍。本發(fā)明再一目的是提供一種激光投影系統(tǒng)，其進(jìn)一步可采用不可見光的波長(zhǎng)，包 含且不限于808nm、850nm、980nm、與1064nm等，或選擇對(duì)人眼感光度較差的波長(zhǎng)，包含且不 限于405nm、與780nm等，的激光作為激光光源模塊的激光光源，又可選擇與被激發(fā)光色彩 相近的激發(fā)光源，包含且不限于以波長(zhǎng)約405nm(藍(lán)紫色)、450nm(藍(lán)色)的激光光激發(fā)發(fā) 光層產(chǎn)生藍(lán)色(波長(zhǎng)約450nm)的影像，或以780nm(紅色)、640nm(紅色)的激光光激發(fā)發(fā) 光層產(chǎn)生紅色(波長(zhǎng)約640nm)的影像，藉以減少因激發(fā)光受投影幕反射或散射所生的顏色 混雜現(xiàn)象。本發(fā)明又一目的在于提供一種激光投影系統(tǒng)，其中該激光光源模塊進(jìn)一步包含一 第一類激光光源模塊與一第二類激光光源模塊，而相配合的透明狀投影幕是包含一發(fā)光層 與一散射層，且發(fā)光層在散射層的前以面對(duì)激光投影器所投射掃描的光束；其中該第一類 激光光源模塊包含至少一組激光光源可分別發(fā)射波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)并落入該發(fā)光層中各種發(fā)光物 質(zhì)的激發(fā)光波長(zhǎng)范圍的第一類波長(zhǎng)的激光光以分別激發(fā)該發(fā)光層中各種發(fā)光物質(zhì)，使的分 別產(chǎn)生被激發(fā)光；其中該第二類激光光源模塊包含至少一組激光光源可分別發(fā)射第二類波 長(zhǎng)的激光光；其中該發(fā)光層是對(duì)第二類激光光源模塊所發(fā)射的第二類波長(zhǎng)的激光光的吸收 與散射極低，以使大部分第二類波長(zhǎng)的激光光可穿越該發(fā)光層而進(jìn)入散射層，且可吸收大 部分第一類激光光源模塊所發(fā)射第一類波長(zhǎng)的激光光；其中該散射層是用以散射第二類波 長(zhǎng)的激光光及在該發(fā)光層中被第一類波長(zhǎng)激光光所激發(fā)的被激發(fā)光。本發(fā)明另一目的是提供一種激光投影系統(tǒng)，其中該投影幕的發(fā)光層進(jìn)一步可與其 他各種功能層，包含被激發(fā)光吸收層、激發(fā)光吸收層、被激發(fā)光與散射光吸收層、散射層、激 發(fā)光反射層、被激發(fā)光部分反射層層、被激發(fā)光與被散射光部分反射層、聚光層、部分遮光 層等，加以配合以組成一投影幕，藉以增進(jìn)激光投影系統(tǒng)的使用效果及應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明另一目的是提供一種激光投影系統(tǒng)，其中該激光投影器進(jìn)一步包含至少一 凸面反射鏡設(shè)在激光投影器中的旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊與投影幕之間，或進(jìn)一步包含至少一平面 反射鏡模塊設(shè)在該凸面反射鏡與投影幕之間，以使激光投影器所產(chǎn)生的激光光束在經(jīng)旋轉(zhuǎn) 平面鏡模塊后可透過該凸面反射鏡或平面反射鏡模塊的反射而再投射于投影幕上，藉以擴(kuò) 大激光光束掃描角度，使在投影幕與激光投影器間的距離不變的情況下，有效增大投影影 像的高度與寬度。為答上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案其為一種激光投影系統(tǒng)，包含一投影 幕及一激光投影器，該激光投影器是根據(jù)單一畫面或動(dòng)態(tài)畫面的影像訊號(hào)而產(chǎn)生激發(fā)光，并再投射至一相配合的透明狀投影幕上以產(chǎn)生影像，其中 所述投影幕，包含至少一發(fā)光層其具備至少一種發(fā)光物質(zhì)Fp F2.....Fn其包含任
何受到某一波長(zhǎng)范圍的激發(fā)光照射而可被激發(fā)產(chǎn)生另一波長(zhǎng)范圍的被激發(fā)光的物質(zhì)，且各 發(fā)光物質(zhì)的粒子間在平行于投影幕平面的橫向距離是遠(yuǎn)小于激光光束的橫截面直徑；所述激光投影器，包含一激光光源模塊、一激光訊號(hào)調(diào)變模塊、一合光模塊、一旋 轉(zhuǎn)平面鏡模塊、一旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊及一訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊；其中該訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊接受各式單一畫面或動(dòng)態(tài)畫面的影像訊號(hào)S1,并將其轉(zhuǎn)換為 控制激光光源模塊的訊號(hào)&及旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊的訊號(hào)、，并負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)激光訊號(hào)調(diào)變模塊的 光訊號(hào)與旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊的同步；其中該激光光源模塊包含至少一組激光光源分別發(fā)射波長(zhǎng)λ ρ λ %.....λ Λ并
對(duì)應(yīng)落入發(fā)光層中各種發(fā)光物質(zhì)的激發(fā)光波長(zhǎng)范圍λ 1S、λ .......Ans的光束L1S、L2S.....
Lns，以分別激發(fā)發(fā)光層中各種發(fā)光物質(zhì)，使之產(chǎn)生λ1Ε、λ2Ε.....Xhe波長(zhǎng)的被激發(fā)光；其中該合光模塊是將各激光光束L1S、L2S.....Lns(Lis)匯聚至同一路徑、同一方向，
以產(chǎn)生一總體調(diào)變激光光束(Lm)入射至旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊，并為旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊所反射而形 成總體調(diào)變掃描激光光束(Ls)以投射至投影幕；其中該旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊模塊，用以在一第一平面旋轉(zhuǎn)一角度(θ )，同時(shí)在一非與 第一平面平行的第二平面旋轉(zhuǎn)一角度(φ)；其中該旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊是用以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊的旋轉(zhuǎn)，并接受來自訊號(hào) 轉(zhuǎn)換模塊的訊號(hào)(Sm)后，轉(zhuǎn)換為控制平面鏡模塊旋轉(zhuǎn)角度的訊號(hào)，使旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊的旋 轉(zhuǎn)角度受旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊的控制而隨時(shí)間改變，以使總體調(diào)變掃描激光光束(Ls)逐一 掃描投影幕上所有欲使產(chǎn)生被激發(fā)光的位置；其中該激光訊號(hào)調(diào)變模塊是根據(jù)由訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊所提供的單一畫面或動(dòng)態(tài)畫面 的影像訊號(hào)(S1),產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于各激光光源的驅(qū)動(dòng)電流(Ii),以分別對(duì)各個(gè)波長(zhǎng)的激光光束 (Lis)進(jìn)行光功率調(diào)變。


圖1是有關(guān)激光投影系統(tǒng)的一先前技術(shù)示意圖；圖2是本發(fā)明的激光投影系統(tǒng)200(實(shí)施例1)示意圖；圖2A-2C分別是圖2中投影幕發(fā)光層三種不同結(jié)構(gòu)的縱向示意圖；圖3是本發(fā)明的激光投影系統(tǒng)300(實(shí)施例2)示意圖；圖3A是圖3中投影幕的一基本架構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的激光投影系統(tǒng)400 (實(shí)施例3)示意圖；圖4A-4E分別是圖4中投影幕的發(fā)光層的鄰近數(shù)個(gè)畫素空間的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的激光投影系統(tǒng)500 (實(shí)施例4)示意圖；圖6是本發(fā)明一簡(jiǎn)化的激光投影系統(tǒng)600(實(shí)施例5)示意圖；圖7A-7K分別是本發(fā)明(實(shí)施例6)中投影幕的第一種至第十一種結(jié)構(gòu)型態(tài)示意 圖；圖7KA是圖7K中遮光層(790) —例圖；圖7KB是圖7K中聚光層(791) —例14
圖7L是本發(fā)明實(shí)施例中投影幕的第十二種結(jié)構(gòu)型態(tài)示意圖；圖8是本發(fā)明一可擴(kuò)大顯示畫面的激光投影系統(tǒng)800 (實(shí)施例7)示意圖；圖8A是圖8中激光投影系統(tǒng)在平行于x-z平面的橫截面上視圖；圖8B是圖8中激光投影系統(tǒng)在平行于χ-y平面的橫截面?zhèn)纫晥D；圖8C是圖8中本發(fā)明的激光投影系統(tǒng)(800)在x_z (或y-ζ)平面上將凸面鏡置 于不同位置時(shí)與所擴(kuò)張掃描角度的關(guān)系圖；圖9是說明本發(fā)明第二個(gè)擴(kuò)大顯示畫面激光投影系統(tǒng)900(實(shí)施例8)示意圖；附圖標(biāo)記說明200、300、400、500、600、800、900-激光投影系統(tǒng)；201、301、401、 501、601、701、702、703、704、705、706、707、708、709、710、711、801、901_ 投影幕；202,302, 402,502,602-激光投影器；210、310、410、410、810、910_ 激光光源模塊；220、320、420、 520-激光訊號(hào)調(diào)變模塊；230,330,430,530-合光模塊；240、340、440、540、820、920_ 旋轉(zhuǎn) 平面鏡模塊；250、350、450、550_旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊J60、360、460、560-訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊； 270、370、470、570_ 激光光學(xué)模塊；231,232,233-基材；235-基板；236,237,238-微顆粒； 311-第一類激光光源模塊；312-第二類激光光源模塊；331-發(fā)光層；332-散射層；431、 441-畫素；432-434、442-444、452-455、462-465_ 次畫素(subpixel) ；700-投影幕；720、 720A-被激發(fā)光吸收層；730-發(fā)光層；740-激發(fā)光吸收層；720B-被激發(fā)光與散射光吸收 層；750-散射層；760-激發(fā)光反射層；770-被激發(fā)光部分反射層；780-被激發(fā)光與被散射 光部分反射層；790-部分遮光層；791-聚光層；792-遮光元件；793-開口 ；794-聚光鏡； 795-畫素；796-顯像層；797-抗紫外線層；80,90-激光投影器；801-投影幕；830,930-凸 面反射鏡；940-平面鏡模塊。
具體實(shí)施例方式<實(shí)施例1>參考圖2，其是本發(fā)明的實(shí)施例1的激光投影系統(tǒng)200示意圖；該激光投影系統(tǒng) 200包含一投影幕201及一激光投影器202。激光投影器202用來根據(jù)單一畫面或動(dòng)態(tài)畫 面的影像訊號(hào)S1,以將影像投影至投影幕201。激光投影器202包含一激光光源模塊210、 一激光訊號(hào)調(diào)變模塊220、一合光模塊230、一旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊M0、一旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊 250及一訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊沈0。此外，將其中激光光源模塊210、激光訊號(hào)調(diào)變模塊220及合光 模塊230三者共同組成的結(jié)構(gòu)定義為激光光學(xué)模塊270，以方便下文討論。該投影幕201中具備一發(fā)光層，該發(fā)光層具備一種或多種發(fā)光物質(zhì)，以&、&.....
Fn表示，η為發(fā)光物質(zhì)的種類數(shù)。該發(fā)光物質(zhì)包含任何受到某一波長(zhǎng)范圍的光照射，而 可被激發(fā)產(chǎn)生另一波長(zhǎng)范圍的光的物質(zhì)，包含且不限定為熒光(Fluorescence)物質(zhì)、磷 光(Wiosphorescence)物質(zhì)、激光染料、或激光晶體等。發(fā)光層中各種發(fā)光物質(zhì)分別可被
各種不同波長(zhǎng)(以λ15、λ25.....Xns表示)的光源激發(fā)，并分別被激發(fā)出另外各種不同
波長(zhǎng)(以λ1Ε、λ^.....ληΕ表示)的光。為使單一激光光束投射在投影幕上每個(gè)位置
皆能同時(shí)激發(fā)出所有被激發(fā)光的波長(zhǎng)，單一激光光束的橫截面需可涵蓋數(shù)量相當(dāng)多的所 有種類的發(fā)光物質(zhì)粒子。因此各種類的發(fā)光物質(zhì)粒子間在平行于投影幕平面的橫向距離 (transversedistance)應(yīng)遠(yuǎn)小于激光光束的橫截面直徑。此處，入1S、入2S、...、入 s及入ιΕ、 λ2Ε.....λ ηΕ等各波長(zhǎng)并不代表為單一數(shù)值，而可為一定范圍的分布。
若為追求發(fā)光層的被激發(fā)效率，并減少激發(fā)激光穿越此發(fā)光層的光功率，應(yīng)使發(fā) 光層吸收絕大部分激發(fā)激光的能量。又若要使發(fā)光層狀似透明，應(yīng)減少發(fā)光層對(duì)可見光 的散射與吸收，其中的一必要因素應(yīng)使發(fā)光物質(zhì)的粒子直徑小于可見光的最短波長(zhǎng)(約 360nm)。該發(fā)光層的縱向(longitudinal)切面可包含但不限定為圖2A、圖2B或圖2C的結(jié) 構(gòu)。圖2A、圖2B與圖2C所示，以圓形、三角形與正方形代表三種不同的發(fā)光物質(zhì)，但本發(fā)明 并不限于三種發(fā)光物質(zhì)。在圖2A中，一種基材231，包含且不限于TNCTwisted NematicJfl 曲向列)、STN(Super Twisted Nematic，超級(jí)扭曲向列)、PC(多元酯樹脂，Polycarbonate resin)、COC (烯烴共聚合物，cyclo-olefin copolymers)、PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二(醇) 酯，polyethyleneter印hthalate)、印oxy (環(huán)氧樹脂)等透明狀塑質(zhì)材料或玻璃，包含著 數(shù)種發(fā)光物質(zhì)。當(dāng)在此基材中，各種發(fā)光物質(zhì)以均勻的方式散布在可能為激發(fā)光所照射的
所有位置時(shí)，可易于設(shè)定激發(fā)光波長(zhǎng)的光束(以L1S、L2s.....Lns表示)的光功率(以P1E、
P2e.....PnE表示)以產(chǎn)生所需的被激發(fā)光的單位面積發(fā)光能量。在圖2B中，三種基材232、233、234，包含且不限于TN、STN、PC、C0C、PET、印oxy等 透明狀塑質(zhì)材料，分別包含一種發(fā)光物質(zhì)。當(dāng)每一種發(fā)光物質(zhì)在分別的基材中以均勻的方 式散布在可能為激發(fā)光所照射的所有位置時(shí)，可易于設(shè)定激發(fā)光波長(zhǎng)的光束的光功率，以 產(chǎn)生所需的被激發(fā)光的單位面積發(fā)光能量。在此圖2B中，每一基材232、233、234僅各包含 一層發(fā)光物質(zhì)，實(shí)際上并不以此為限。在圖2C中，一基板235用以承載分別包含各式發(fā)光物質(zhì)的微顆粒236、237與238。 微顆粒236、237與238中由不同的基材分別承載不同的發(fā)光物質(zhì)。微顆粒236、237與238 在基板235上以均勻的方式散布在可能為激發(fā)光所照射的所有位置。為使單一激光光束Ls投射在投影幕201上每個(gè)位置皆能同時(shí)激發(fā)出所有被激發(fā) 光的波長(zhǎng)，單一激光光束的橫截面需可涵蓋數(shù)量相當(dāng)多的所有種類的發(fā)光物質(zhì)粒子。因此 微顆粒236、237與238在平行于基板235的橫截面，及各微顆粒間在平行于投影幕平面的 橫向距離(transverse distance)應(yīng)遠(yuǎn)小于激光光束的橫截面直徑。圖2C的結(jié)構(gòu)相較于圖2A與圖2B，可較易于調(diào)整各種微顆粒在基板上不同位置的 分布密度。而使同樣地光能量的光束掃描在投影幕上不同位置時(shí)激發(fā)發(fā)光層產(chǎn)生不同的被 激發(fā)光能量組合，特別適用于如圖5所示的靜態(tài)影像顯示系統(tǒng)。圖5的架構(gòu)與工作原理詳 述如后。圖2C的制作方式包含且不限于以下所述各式發(fā)光物質(zhì)首先分別溶解在各別溶 液中，此溶液包含且不限為Epoxy (環(huán)氧樹脂)。包含各別發(fā)光物質(zhì)的各別溶液再分別以包 含且不限噴墨、蒸鍍等方式形成微顆粒而置于基板235上，最后再將此包含各種微顆粒的 基板235固化。訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊260接受各式單一畫面或動(dòng)態(tài)畫面的影像訊號(hào)&，并將其轉(zhuǎn)換為控 制激光光源模塊210的訊號(hào)&及旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊MO的訊號(hào)、。訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊260并負(fù) 責(zé)協(xié)調(diào)激光訊號(hào)調(diào)變模塊220的光訊號(hào)與旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊MO的同步。激光光源模塊210包含一組或多組激光光源，分別可發(fā)射波長(zhǎng)λ ρ .....λ ，
對(duì)應(yīng)并落入發(fā)光層中各種發(fā)光物質(zhì)的激發(fā)光波長(zhǎng)范圍X1S、Xffi.....Xns的光束，以L1S、
L2s.....Lns表示，以分別激發(fā)發(fā)光層中各種發(fā)光物質(zhì)，使的產(chǎn)生λ1Ε、λ^.....Xhe波長(zhǎng)的光。為了使投影幕201上各點(diǎn)所產(chǎn)生λ 1Ε、λ......λ nE波長(zhǎng)的單位面積光功率可分
別為L(zhǎng)1S、L2s.....Lns的光功率所控制，應(yīng)避免單一激發(fā)光產(chǎn)生大于或等于二種以上的被激
發(fā)光波長(zhǎng)。在選擇激光波長(zhǎng)與發(fā)光層內(nèi)發(fā)光物質(zhì)時(shí)需減少Xis與λ $間分布范圍的重迭， 其中1 < i，j < η且λ iE興λ jE，且降低λ iS照射至任一發(fā)光層中的發(fā)光物質(zhì)而產(chǎn)生任何 不等于λ iE波長(zhǎng)的被激發(fā)光能量。此外，因波長(zhǎng)λ iL的激光的光功率受限于該波長(zhǎng)激光的制作工藝。若要追求增大 某一波長(zhǎng)λ iE的單位面積發(fā)光能量，則包含下列兩種方式其一，可使發(fā)光層中m種發(fā)光物
質(zhì)分別可為不同波長(zhǎng)范圍，λ1ηβ、A2ms.....Amms，的光所激發(fā)，而產(chǎn)生同樣波長(zhǎng)λ Ε的被激
發(fā)光。并于激光光源模塊210中配置m個(gè)激光光源，其波長(zhǎng)分別對(duì)應(yīng)各發(fā)光物質(zhì)激發(fā)波長(zhǎng) 范圍，其中2。因此，該發(fā)光層上各光束投射位置所產(chǎn)生波長(zhǎng)λ iE的單位面積發(fā)光能量 即為此m個(gè)發(fā)光物質(zhì)受到此m個(gè)激光光源激發(fā)所生被激發(fā)光的總和。其二，因發(fā)光物質(zhì)的 激發(fā)波長(zhǎng)分布范圍一般大于該激發(fā)激光光源的波長(zhǎng)分布范圍。因此，可選擇激發(fā)光波長(zhǎng)λ iS 分布范圍較寬，并產(chǎn)生被激發(fā)光波長(zhǎng)為λ iE的發(fā)光物質(zhì)。并于激光光源模塊210中配置m2 個(gè)激光光源，其波長(zhǎng)皆位于此發(fā)光物質(zhì)激發(fā)波長(zhǎng)Xis范圍中，其中2。因此，該發(fā)光層 上各光束投射位置所產(chǎn)生波長(zhǎng)λ iE的單位面積發(fā)光能量即為此發(fā)光物質(zhì)受到此m2個(gè)激光 光源激發(fā)所生被激發(fā)光的總和。合光模塊230包含且不限定于由各式濾波片(wavelength filter)或菱鏡
(prism)所組成，將激光光束L1S、L2s.....Lns匯聚至同一路徑、同一方向，以產(chǎn)生總體調(diào)變
激光光束Lm?？傮w調(diào)變激光光束Lm入射至旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊M0，并為旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊240 所反射而形成總體調(diào)變掃描激光光束Ls以投射至投影幕201。旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊240包含且不限為兩個(gè)直交(Orthogonal) —維多面反射鏡 (Polygon Mirror)模塊、兩個(gè)直交一維微機(jī)電(MEMS)反射鏡面、或一個(gè)二維微機(jī)電(MEMS) 反射鏡面，可在一第一平面旋轉(zhuǎn)角度θ，同時(shí)亦可在一非與第一平面平行的第二平面旋轉(zhuǎn) 角度φ 旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊250驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊MO的旋轉(zhuǎn)，并可接受來自訊號(hào)轉(zhuǎn) 換模塊沈0的訊號(hào)、后，轉(zhuǎn)換為可控制平面鏡模塊240旋轉(zhuǎn)角度的訊號(hào)。旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊 240的旋轉(zhuǎn)角度可受旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊250的控制而隨時(shí)間改變。隨著旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊 240的旋轉(zhuǎn)角度的改變，總體調(diào)變掃描激光光束Ls逐一掃描投影幕201上所有欲使產(chǎn)生被 激發(fā)光的位置。旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊240可為周期性或非周期性旋轉(zhuǎn)?？傮w調(diào)變掃描激光光束 Ls在掃描投影幕201上的掃描形式包含且不限于柵式掃描(Raster farming)、利薩如掃描 (LissajousScanning)或向量掃描(Vector Scanning) 0總體調(diào)變掃描激光光束Ls內(nèi)的波
長(zhǎng)X1S、X2s.....Ans成分的激光分別激發(fā)投影幕201的發(fā)光層中的發(fā)光物質(zhì)Fp F2.....
Fn,使之產(chǎn)生波長(zhǎng)λ 1Ε> λ .......λ ηΕ的光。激光訊號(hào)調(diào)變模塊220用來根據(jù)由訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊260所提供的單一畫面或動(dòng)態(tài)畫
面的影像訊號(hào)&，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于各激光光源的驅(qū)動(dòng)電流，I1^ I2.....In,的大小，以分別對(duì)各個(gè)
波長(zhǎng)的激光光束，Lis, L2s.....Lns，進(jìn)行光功率調(diào)變。激發(fā)光的光功率越高、激發(fā)光被掃描經(jīng)過投影幕上某位置的時(shí)間越長(zhǎng)、發(fā)光物質(zhì) 密度越高，皆可使所投射投影幕的該位置激發(fā)出越高光功率的被激發(fā)光。投影幕201上某位置的各種波長(zhǎng)被激發(fā)光的單位面積發(fā)光能量，與對(duì)應(yīng)的激發(fā)光功率乘上掃描經(jīng)過該位置 的時(shí)間的值，依各別發(fā)光物質(zhì)的密度(以DpD2.....Dn表示)固定成某種比例關(guān)系。當(dāng)欲使投影幕上某一個(gè)位置的第i個(gè)被激發(fā)波長(zhǎng)的單位面積發(fā)光能量為PiE時(shí)，則 在總體調(diào)變掃描激光光束Ls掃描至該位置時(shí)，就將對(duì)應(yīng)至該被激發(fā)波長(zhǎng)的激光光束該Lis 的光功率Pis調(diào)整，或?qū)呙杞?jīng)過投影幕上某位置的時(shí)間τ調(diào)整，使之能激發(fā)投影幕中該位 置的該發(fā)光物質(zhì)產(chǎn)生PiE的單位面積發(fā)光能量。激發(fā)投影幕中該位置(X，y)的第i個(gè)發(fā)光物質(zhì)被光束Lis激發(fā)產(chǎn)生PiE(x，y)的單
位面積發(fā)光能量可表示為
PiE(x,y) = ^iS(x,y) * x(x,y) *Di(Xj))其中，(X，y)為該位置的空間座標(biāo)，1Pis(Xy)為光束Lis掃描在位置(x，y)的 光功率，^s(x,y)= pis(x,y)* L0, Pis (X，y)為當(dāng)光束Lis掃描在位置(x, y)時(shí)由激光 光源模塊所發(fā)射的光功率，、代表光束Lis經(jīng)過合光模塊、旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊反射及介 于激光光源模塊210與投影幕201間所有光學(xué)元件所生的光功率損耗參數(shù)，一般可 視Ltj與位置P無關(guān)，τ (χ, y)為總體調(diào)變掃描激光光束Ls掃描經(jīng)過位置(X，y)的時(shí) 間，DiU, y)為位置(X，y)上第i個(gè)發(fā)光物質(zhì)的密度，Ci(^s(X,y)，Di(x,y))為位置(x， y)上第i種發(fā)光物質(zhì)將激發(fā)光波長(zhǎng)Xis轉(zhuǎn)換為被激發(fā)光波長(zhǎng)λ iE的單位面積光功率 轉(zhuǎn)換效率，Ci^is(X5y), 0辦7))受&(\乂)與0力，7)的影響。在第i種發(fā)光物質(zhì)的 Ci(^s(x,y), Di(Xj))并不受PiS(x,y)影響的狀況下，Ci 可簡(jiǎn)化為Ci^s(Xj), Di(^y)) =Ci(Di(Xsy))a在:PiE(x,y)= PiS(X,y) * x(x,y) * Ci^s(Xy), Di(Xj))—式中，τ (χ, y)可 根據(jù)旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊MO的旋轉(zhuǎn)模式計(jì)算而得，L0與Ci(巧s(x,y)，Di(x,y))可經(jīng)量測(cè)而得， 因此我們可通過激光調(diào)便模塊220改變Pis (x, y)以追求所欲達(dá)成的PiE(x，y)。因某些旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊240的旋轉(zhuǎn)方式使得激光Ls在投影幕201的掃描并非等 速度。因此，掃描經(jīng)過投影幕201上位置P的時(shí)間τ (x,y)并不一致。在投影幕上各位置 的發(fā)光物質(zhì)的密度皆為相等時(shí)，亦即Di(x，y) = Di,若要使投影幕上任何位置皆達(dá)到預(yù)設(shè)的 單位面積發(fā)光能量PiE時(shí)，則需根據(jù)總體調(diào)變掃描激光光束Ls掃描經(jīng)過位置(X，y)的時(shí)間 τ (X，y)來調(diào)整PiS(x，y)的值，而非給予一固定值使Pis (X，y) =Piso以!faster Manning與Lissajous Manning等激光掃描方式為例，在畫面邊緣區(qū) 域位置的激光光束掃描速度較在畫面中心區(qū)域位置為慢，因此激光光束經(jīng)過邊緣區(qū)域某位 置的時(shí)間較經(jīng)過中心區(qū)域某位置的時(shí)間為長(zhǎng)。若投影幕上各位置的第i個(gè)發(fā)光物質(zhì)的密度 皆為相等時(shí)，若為追求同樣的被激發(fā)光波長(zhǎng)Xis的單位面積光能量，則需減少掃描至邊緣 區(qū)域位置的波長(zhǎng)為λ 1的激光光功率。其基本思考原則及計(jì)算方式如下，本發(fā)明并不以下 例為限，凡基本思考原則及計(jì)算方式與下例同者，皆屬本發(fā)明范疇。設(shè)定時(shí)間t = 0時(shí)二維旋轉(zhuǎn)反射鏡的旋轉(zhuǎn)角度θ(0)=φ(0)=0，則得下列關(guān)系式θ (t) = θ 0*sin(2 π/T0*t)；
φ( )= φ0*8 η(2π/Τφ* t)；其中θ ^與φο分別為該二維旋轉(zhuǎn)反射鏡使激光光束沿χ軸與y軸旋轉(zhuǎn)的最大旋轉(zhuǎn) 角度，T0與Tcp分別為其旋轉(zhuǎn)周期。為簡(jiǎn)化計(jì)算，令該投影幕為一平面，在(X，y) = (0,0)的點(diǎn)垂直正交于在θ = 0，φ=0的激光光束，則χ = D*tan(e (t))且y = D*tan(e (t))， D為二維旋轉(zhuǎn)反射鏡與投影幕的最短距離。利用上述關(guān)系式，可求得在χ軸的掃描速度 Vx(X) = dx/dt及y軸的掃描速度vy(y) = dy/dt。在(x，y)點(diǎn)的掃描速度即為ν(x，y) =(νχ2(χ)+vy2(y))1/2。為使單位面積發(fā)光能量在投影幕上皆一致，應(yīng)使PiS(x，y)正比于 Y(Xj)ZCiCPis(Xiy), DO。在第i種發(fā)光物質(zhì)的<^(巧辦^,0僅丫))并不受!^辦7)影響的 狀況下，應(yīng)設(shè)定 Pis(X，y)正比于 V(x，y) = (vx2(x)+vy2(y))1/2°若二維反射鏡的旋轉(zhuǎn)速度使得總體調(diào)變掃描激光光束Ls掃描經(jīng)過投影幕各個(gè)位 置所需的時(shí)間小于觀察者的影像截取曝光時(shí)間，則在激光光束掃描經(jīng)過各個(gè)位置所激發(fā)形 成的各個(gè)光點(diǎn)將將為觀察者一起認(rèn)知，而形成為一個(gè)畫面。此觀察者的影像截取曝光時(shí)間 對(duì)于人眼而言為人眼視覺暫留時(shí)間(約1/16秒)，對(duì)于照相機(jī)或攝影機(jī)而言為每個(gè)畫面的 曝光時(shí)間。當(dāng)二維反射鏡持續(xù)旋轉(zhuǎn)的時(shí)間超過觀察者的影像截取曝光時(shí)間，便可形成數(shù)個(gè)畫 面。若二維反射鏡旋轉(zhuǎn)的速度足以使得每個(gè)畫面的更新時(shí)間小于觀察者的影像截取曝光時(shí) 間，則此數(shù)個(gè)畫面將為觀察者認(rèn)知為連續(xù)的動(dòng)態(tài)畫面。此外，當(dāng)有一個(gè)發(fā)光物質(zhì)的緩解過程時(shí)間(Relaxing Process Time)大于每個(gè)畫 面的更新時(shí)間，則觀察者將觀察到上個(gè)畫面所殘留的被激發(fā)光，而形成殘影。因此，在欲形 成連續(xù)的動(dòng)態(tài)畫面的投影系統(tǒng)，應(yīng)選擇緩解過程時(shí)間較短的發(fā)光物質(zhì)，如熒光物質(zhì)、激光染 料、激光晶體等。本激光投影系統(tǒng)200的一應(yīng)用例為一全彩激光投影顯像系統(tǒng)。舉一個(gè)單一原色為 α-bit Qa層色階)的全彩激光投影顯像系統(tǒng)為例。波長(zhǎng)為人吣人吣人⑵的激光光束‘、 Lgs> Lbs分別可激發(fā)投影幕發(fā)光層中的發(fā)光物質(zhì)!V Fg, !V使的產(chǎn)生最大單位面積光功率分 別為PKEM、PeEM、PBEM的紅、綠、藍(lán)三色光，此被激發(fā)的三原色光波長(zhǎng)分別以λΚΕ、XeE、λΒΕ表示。 則PKEM、Pgem> Pbem的相對(duì)比例應(yīng)符合達(dá)成影像畫面白平衡的比例。在投影幕某位置欲顯示的色彩對(duì)應(yīng)到紅、綠、藍(lán)色分別為第ηκ、ηκ、ηΕ個(gè)色階時(shí)，若 不考慮人眼對(duì)光功率較小的可見光有較敏銳的感知，應(yīng)調(diào)整激光光束LKS、Lgs, Lbs掃描經(jīng)過 該位置的光功率P&、Pa、IV使得該投影幕的發(fā)光層分別產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)色單位面積光功率為 (nK-l)/(2a-l)*PKEM、(nG-l)/(2a-l)PGEM、(nB-l)/(2a-l)PBEMO若考慮人眼對(duì)光功率較小的可見光有較敏銳的感知，而引入伽瑪修正因子(Gamma Correction Factor) Y，則應(yīng)調(diào)整激光光束LKS、Les、LBS掃描經(jīng)過該位置的光功率ΡΚ 、Ρα、Ρ^ 使得該投影幕的發(fā)光層分別產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)色單位面積光功率為[(ηκ-1)Λ2α-1)]"ΥΡΚΕΜ、 [(nG"l) / (2α -1) ] 1/YPGEM, [ (ηΒ_1) / (2α -1) ] 1/γΡΒΕΜ 若要追求投影幕上每位置的對(duì)于同樣紅、綠、藍(lán)色分別為第ηκ、ηκ、ηΕ個(gè)色階時(shí)皆 顯示同樣的明度(lightness)、色相(hue)與色度(chroma)，最大單位面積光功率PKEM、PeEM、 Pbem的值并不隨位置的改變而互異。然而，激光光束LKS、Lgs, Lbs的最大發(fā)光功率PKU(、ΡαΜ、 Pbui，則需審慎檢視投影幕上各位置的各種發(fā)光物質(zhì)的分布密度與激光光束的掃描速度來 調(diào)整。其方法已于上文詳述。在此僅舉下列簡(jiǎn)例進(jìn)一步說明激光光功率PpPa、IV的控制。當(dāng)投影幕上各位置的各種發(fā)光物質(zhì)皆為均勻分布，且此全彩激光投影顯像系統(tǒng)采 用柵式掃描(Raster Scanning)或利薩如掃描(Lissajous Scanning)激光掃描方式，且忽 略紅、綠、藍(lán)三種發(fā)光物質(zhì)的光功率轉(zhuǎn)換效率CK、CG, Cb受入射光功率的影響，則光束掃描至投影幕該位置(χ，y)的各激光光源模塊的最大發(fā)光功率Ρ·(χ，y)、ΡαΜ(χ，y)、PBU1(x，y)應(yīng) 正比于光束掃描至該位置(x，y)的速度v(x，y)，亦即Pelm(x, y) = Pklm(0，0)*v(x，y)/ν(0,0) ；Pglm(χ, y) = PGLM(0，0)*v(x，y)/v(0,0)；Pblm(χ, y) = Pblm(0，0) *v (χ，y) /ν (0，0)。因?yàn)棣?0，0)彡 v(x，y)，所&PKLM(X，y) ^ Pelm(0,0) ,Pglm(χ,y) ^ Pglm(0,0),Pblm(χ, y) ^Pblm(OjO)0為了使該全彩激光投影顯像系統(tǒng)有最明亮的影像，我們應(yīng)在考量PKEM、PeEM、 Pbem達(dá)白平衡的相互比例之余，考量激光光源的制作工藝與其生命周期等來選擇可能最大 &Ρ (ο，ο)、ΡαΜ(ο，ο)、ινΜ(ο，ο)值。若不考慮人眼對(duì)光功率較小的可見光有較敏銳的感知，應(yīng)調(diào)整激光光束LKS、Lgs, Lbs掃描經(jīng)過(X，y)位置的光功率Pel(x, y) = (nR-l)/(2α-1)*PELM(χ, y) = (nR-l)/(2a-T)*PELM(0,0)*v(x, y)/v(0, 0)；Pgl(χ, y) = (nG-l)/(2a-l)*PGLM(x, y) = (nG-l)/(2a-1)Pglm(0,0)(x, y)/v(0, 0)；Pbl(χ, y) = (nB-l)/(2a-l)*PBLM(x, y) = (nB-l)/(2a-l)*PBLM(0,0)*v(x, y)/v(0, 0)。若考慮人眼對(duì)光功率較小的可見光有較敏銳的感知，而引入伽瑪修正因素(Gamma Correction Factor) Y，則應(yīng)調(diào)整激光光束LKS、Les、LBS掃描經(jīng)過(x，y)位置的光功率Pel (x, y) = [ (nR-l) / (2α-1) ]17Y*PELM(χ, y) = [ (nR-l) / (2α-1) ] 1/Y*PELM(0,0) (χ, y)/v(0,0)；Pgl (χ, y) = [ (nG-l) / (2α-1) ]17Y*PGLM(χ, y) = [ (nG-l) / (2α-1) ] 1/Y*PGLM(0,0) (χ, y)/v(0,0)；Pbl (χ, y) = [ (ηΒ-1) / (2α-1) ]17y^Pblm(χ, y) = [ (ηΒ-1) / (2α-1) ] 1/Y*PBLM(0,0) (χ, y)/v(0，0)。若二維反射鏡的旋轉(zhuǎn)速度使得總體調(diào)變激光光束Lm掃描經(jīng)過投影幕所有可能產(chǎn) 生影像光點(diǎn)的位置的時(shí)間小于人眼視覺暫留時(shí)間，則在激光光束掃描經(jīng)過各個(gè)位置所激發(fā) 形成的各個(gè)光點(diǎn)將為人眼認(rèn)知為一個(gè)畫面。若二維反射鏡旋轉(zhuǎn)的速度足以使得每個(gè)畫面的更新時(shí)間小于人眼視覺暫留時(shí)間， 則此投影系統(tǒng)200便可顯示可見的連續(xù)動(dòng)態(tài)畫面。若要避免畫面殘影，則需選擇緩解過程時(shí)間(Relaxing Process Time)小于每 個(gè)畫面的更新時(shí)間，即1/F秒，此F為該動(dòng)態(tài)畫面顯像系統(tǒng)以Hz為單位的幀速率(Frame Rate)，的發(fā)光物質(zhì)。此外，為增加影像亮度，在投影幕的發(fā)光層中亦可加入w種寬頻譜發(fā)光物質(zhì)，其中
w^ I0寬頻譜發(fā)光物質(zhì)可被激發(fā)產(chǎn)生波長(zhǎng)，以λ 1WE、λ 2WE.....λ wffE表示，λ iWE涵蓋不只一
個(gè)原色光波長(zhǎng)的光，例如涵蓋綠、藍(lán)二色波長(zhǎng)，或涵蓋紅、綠與藍(lán)三色波長(zhǎng)，此處1 < i < W。
并于激光光源模塊210中配置w個(gè)激光光源，其波長(zhǎng)，以A1WS、λ2Β.....Awws表示，分別位
于此w種發(fā)光物質(zhì)的激發(fā)波長(zhǎng)范圍中。為進(jìn)一步追求此w種寬頻譜發(fā)光物質(zhì)所生影像的白平衡，需設(shè)計(jì)此w種激光的光 功率間的相互比例，使被激發(fā)出寬頻波長(zhǎng)，λ Ε、A2we.....，的光能量的總和符合色彩
20學(xué)上白平衡的要求。此外，為追求擴(kuò)大影像的色域(Color Gamut)，在投影幕發(fā)光層中亦可加入g種擴(kuò)
大色域發(fā)光物質(zhì)，其中1。擴(kuò)大色域發(fā)光物質(zhì)可被激發(fā)產(chǎn)生波長(zhǎng)，以λ1(;Ε、A2ge.....
λ gGE 表示。且在 CIE 色度座標(biāo)圖(Chromaticity Diagram)上，此 λ 1GE、λ ΜΕ、· · ·、λ gGE 及 λΚΕ、Age> λΒΕ共(g+3)個(gè)波長(zhǎng)所形成的面積大于只有λΚΕ、Age> λ BE所形成的面積。并于 激光光源模塊210中增加配置g個(gè)激光光源，其波長(zhǎng)分別位于此g種擴(kuò)大色域發(fā)光物質(zhì)的 激發(fā)波長(zhǎng)范圍中。一般的影像訊號(hào)&所包含為紅、綠、藍(lán)三原色的影像信息。訊號(hào)轉(zhuǎn)換模
塊260應(yīng)將&中轉(zhuǎn)換為紅、綠、藍(lán)三原色加上λ1(;Ε、A2ge.....λ _的影像資訊，并用以控
制紅、綠、藍(lán)三原色的激發(fā)激光光束LKS、Les、LBS與g種激發(fā)擴(kuò)大色域發(fā)光物質(zhì)激光光源的光 功率，以真實(shí)呈現(xiàn)投影幕上激光光束掃描至的位置的色彩。為了降低所需激光光源與擴(kuò)大色域發(fā)光物質(zhì)種類的數(shù)目，在選擇λ1(;Ε、A2ge.....
λ gGE時(shí)，應(yīng)衡量激光光源與擴(kuò)大色域發(fā)光物質(zhì)的制作工藝，追求以最小的g達(dá)成相對(duì)較大 的色彩面積。由于激發(fā)光仍不免被投影幕所反射或散射，此反射或散射光的波長(zhǎng)分布將與激發(fā) 光的波長(zhǎng)分布相同。若激發(fā)光對(duì)人眼有較佳的感光度，則觀察者同時(shí)在該像素接收到激發(fā) 光與被激發(fā)光，因而產(chǎn)生顏色的混雜，有損該影像的色彩對(duì)比度。為避免上述情況發(fā)生，較 好的方式是采用不可見光的波長(zhǎng)，包含且不限于808nm、850nm、980nm、與1064nm等，或選擇 對(duì)人眼感光度較差的波長(zhǎng)，包含且不限于405nm、與780nm等，的激光作為激光光源模塊210 的激光光源。若仍不免使用可見光為激發(fā)光源時(shí)，則選擇與被激發(fā)光色彩相近的激發(fā)光源。包 含且不限于以波長(zhǎng)約405nm(藍(lán)紫色)、450nm(藍(lán)色)的激光光激發(fā)發(fā)光層產(chǎn)生藍(lán)色(波長(zhǎng) 約450nm)的影像，以780nm(紅色)、640nm(紅色)的激光光激發(fā)發(fā)光層產(chǎn)生紅色(波長(zhǎng)約 640nm)的影像。因激發(fā)光源與被激發(fā)光有相近色彩，可減少因激發(fā)光受投影幕反射或散射 所生的顏色混雜現(xiàn)象。激光投影系統(tǒng)200的另一個(gè)簡(jiǎn)化應(yīng)用例為使用一 405nm半導(dǎo)體激光為激光光源 210，另使用一可二維旋轉(zhuǎn)的微機(jī)電反射鏡，或二可一維旋轉(zhuǎn)的微機(jī)電反射鏡組合形成旋轉(zhuǎn) 平面鏡模塊對(duì)0，該投影幕201包含一發(fā)光層，該發(fā)光層中包含一種可被405nm波長(zhǎng)激發(fā)產(chǎn) 生紅色、藍(lán)色或綠色可見光的發(fā)光物質(zhì)。該投影幕201且為透明。若將此投影幕貼合于交 通工具的駕駛座前的擋風(fēng)玻璃上，以不影響駕駛視線為原則。將激光投影器202安裝于該 交通工具內(nèi)，且將激光光束投射在投影幕201上。訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊沈0以有線或無線的方式 接收來自，包含且不限于電腦、手機(jī)、GPS、夜視攝影機(jī)、可見光攝影機(jī)等影像源元件的影像 訊號(hào)&，并在投影幕201上顯現(xiàn)各式資訊，包含且不限于車速、里程、油耗、地圖、警告、方向 指示、手機(jī)來電號(hào)碼等。<實(shí)施例2>參考圖3，其是本發(fā)明實(shí)施例2的激光投影系統(tǒng)300示意圖；激光投影系統(tǒng)300包 含一投影幕301及一激光投影器302。激光投影器302用來根據(jù)單一畫面或動(dòng)態(tài)畫面的影 像訊號(hào)S1,以將影像投影至投影幕301。激光投影器302包含一激光光源模塊310、一激光 訊號(hào)調(diào)變模塊320、一合光模塊330、一旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊340、一旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊350、與 一訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊360。此外，并定義激光光學(xué)模塊370，其包含激光光源模塊310、激光訊號(hào)調(diào)變模塊320與合光模塊330，以方便下文討論。其中，激光投影器302所設(shè)的激光訊號(hào)調(diào)變模塊320、合光模塊330、旋轉(zhuǎn)平面鏡模 塊340、旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊350與訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊360的結(jié)構(gòu)以及工作原理分別與激光投影 器202所設(shè)的激光訊號(hào)調(diào)變模塊220、合光模塊230、旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊M0、旋轉(zhuǎn)平面鏡控制 模塊250與訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊260類似，故不再贅述。本實(shí)施例2與前述實(shí)施例1之間的主要不同點(diǎn)乃在于激光投影器302中的激光光 源模塊310包含一第一類激光光源模塊311與一第二類激光光源模塊312以及投影幕301 包含一發(fā)光層331與一散射層332 ；也就是本實(shí)施例2的第一類激光光源模塊311與發(fā)光 層331是相當(dāng)于實(shí)施例1的激光光源模塊210與投影幕201的發(fā)光層，而本實(shí)施例2是另 增設(shè)一第二類激光光源模塊312與一散射層332。因此，本實(shí)施例2或以下其他后實(shí)施例中 凡是能引用與實(shí)施例1或任何前實(shí)施例相同的工作原理以達(dá)成與實(shí)施例1或前實(shí)施例相同 或類似的作用功效者，如第一類激光光源模塊311與發(fā)光層331是相同于實(shí)施例1中相對(duì) 應(yīng)的激光光源模塊210與投影幕201的發(fā)光層的作用功效，均可參照實(shí)施例1，故而在本實(shí) 施例2或其他后實(shí)施例中不再贅述。激光光源模塊310包含一第一類激光光源模塊311與一第二類激光光源模塊312。
該第一類激光光源模塊311包含一組或多組激光光源，分別可發(fā)射波長(zhǎng)λια、A21l.....
λ ‘，對(duì)應(yīng)并落入發(fā)光層中各種發(fā)光物質(zhì)的激發(fā)光波長(zhǎng)范圍X1S、Xffi.....λ &的光束，以
L11S、L21S.....Lnis表示，以分別激發(fā)發(fā)光層中各種發(fā)光物質(zhì)，使之產(chǎn)生λ 1Ε、λ .......λ m波
長(zhǎng)的光。第二類激光光源模塊312包含一組或多組激光光源，分別可發(fā)射波長(zhǎng)λ 12L>
入 22L、· · ·、入 n2L 白勺光束，以 L12s、L22s、· · ·、Ln2s 表不。投影幕301的一基本架構(gòu)如圖3Α所示，具備一發(fā)光層331與一散射層332。發(fā)光 層331在散射層332之前，面對(duì)激光投影器302所投射掃描的光束Ls，D1為發(fā)光層331外 朝向入射光源的介質(zhì)。該散射層332可破壞入射激光的單一方向性，而產(chǎn)生與入射激光光波長(zhǎng)相同的多 方性散射光。該發(fā)光層331包含一種或數(shù)種發(fā)光物質(zhì)分別可被各種不同波長(zhǎng)(以λ15、
X2s.....Xns表示)的光源激發(fā)，并分別被激發(fā)出另外各種不同波長(zhǎng)(以λ1Ε、入皿.....
入皿表示)的光。此發(fā)光層331與其中發(fā)光物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本工作原理以及基本特性， 分別與實(shí)施例1的激光投影系統(tǒng)200中投影幕201所具備的發(fā)光層與發(fā)光物質(zhì)相同，故不 再贅述。發(fā)光層331對(duì)第二類激光光源模塊312所發(fā)射的第二類波長(zhǎng)的激光光的吸收與散 射極低。因此，絕大部分第二類波長(zhǎng)的激光光可穿越發(fā)光層331而進(jìn)入散射層332。為追求發(fā)光層331的被激發(fā)效率，且應(yīng)使發(fā)光層331吸收絕大部分第一類激光光 源模塊311所發(fā)射第一類波長(zhǎng)的激光。因此，散射層332主要用于散射第二類波長(zhǎng)的激光 及在發(fā)光層331中被第一類波長(zhǎng)激光所激發(fā)的被激發(fā)光。介質(zhì)D1與發(fā)光層331的介面可予以抗反射處理，包含且不限于插入一層抗反射 層，以減少兩類調(diào)變激光光束的波長(zhǎng)的光，及發(fā)光層331被激發(fā)的光在此介面的反射。因 此，可增加第一類調(diào)變激光光束進(jìn)入發(fā)光層331的比例，可增加第二類調(diào)變激光光束進(jìn)入散色層332的比例，可增加由發(fā)光層331產(chǎn)生的被激發(fā)光進(jìn)入D1的比例，也可增加由散射 層所散射的光進(jìn)入D1的比例。因而，當(dāng)觀察者位于投影幕的D1側(cè)，可觀察得較高的被激發(fā) 光與被散射光的影像亮度。該發(fā)光層331與散射層332的介面可針對(duì)第二類調(diào)變激光光束的波長(zhǎng)予以抗反射 處理，以增加第二類調(diào)變激光光束進(jìn)入散射層332與由散射層332所散射的光進(jìn)入介質(zhì)D1 的比例。因而，當(dāng)觀察者位于投影幕的D1側(cè)，可觀察得較高的被散射光的影像亮度。該發(fā)光層331與散射層332的介面可針第一類調(diào)變激光光束的波長(zhǎng)予以高反射處 理，以反射第一類調(diào)變激光光通過發(fā)光層331后的殘余能量，使的回到發(fā)光層331以增加被 激發(fā)光的光功率。因而，當(dāng)觀察者位于投影幕的D1側(cè)，可觀察得較高的被激發(fā)光的影像亮 度。激光訊號(hào)調(diào)變模塊320用來根據(jù)由訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊360所提供的單一畫面或動(dòng)態(tài)畫
面的影像訊號(hào)S1，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于各激光的驅(qū)動(dòng)電流，I11, I21.....Inl及112、I22.....In2,的大
小，以分別對(duì)各個(gè)波長(zhǎng)的激光光束，Llis, L2is.....Lnis及L12S、L22s.....Ln2s，進(jìn)行光功率調(diào)變。如前文所述，越高光功率的第一類激光光功率、第一類激光光掃描經(jīng)過投影幕上 某位置的時(shí)間越長(zhǎng)、越高的發(fā)光物質(zhì)密度，皆可使所投射投影幕的該位置激發(fā)出越高光功 率的被激發(fā)光。投影幕上某位置的各種波長(zhǎng)被激發(fā)光的單位面積發(fā)光能量，與對(duì)應(yīng)的第一 類激光光功率乘上掃描經(jīng)過該位置的時(shí)間的值，依分別發(fā)光物質(zhì)的密度，固定成某種比例 關(guān)系。同樣地，越高光功率的第二類激光光功率、第二類激光光掃描經(jīng)過投影幕上某位 置的時(shí)間越長(zhǎng)、越高的散射效率，皆可使所投射投影幕的該位置散射出越高光功率的被散 射光。投影幕上某位置的各種波長(zhǎng)散射光的單位面積發(fā)光能量，與對(duì)應(yīng)的第二類激光光功 率乘上掃描經(jīng)過該位置的時(shí)間的值，依該散射層的散射效率，固定成某種比例關(guān)系。隨著調(diào)變激光光束Ls內(nèi)此兩類光波長(zhǎng)激光，即由第一類激光光源模塊311及第二 類激光光源模塊312所發(fā)射的不同光波長(zhǎng)激光，在此投影幕301上的掃描，影像可因此由被 散射的第二類波長(zhǎng)的激光光與發(fā)光層中被第一類波長(zhǎng)激光所激發(fā)的被激發(fā)光所組成。在激光投影系統(tǒng)300的一個(gè)應(yīng)用例為一全彩激光投影顯像系統(tǒng)。舉一個(gè)單一原色 為a-biW2a層色階)的全彩激光投影顯像系統(tǒng)為例。為追求擴(kuò)大影像的色域，則包含下列兩種可同時(shí)使用的方式其一，在投影幕的發(fā) 光層331中亦可加入g種擴(kuò)大色域發(fā)光物質(zhì)，并于第一類激光光源模塊311中增加配置g個(gè) 激光光源，其波長(zhǎng)分別位于此g種擴(kuò)大色域發(fā)光物質(zhì)的激發(fā)波長(zhǎng)范圍中，其作用功效可參 考實(shí)施例1 ；其二，在第二類激光光源模塊312中增加配置h個(gè)激光光源，分別可產(chǎn)生λ1ΗΕ、
λ2ΗΕ.....λ ωΕ的波長(zhǎng)，其中h彡1 ；且在CIE色度座標(biāo)圖上，此λ皿、λ2ΗΕ.....λ應(yīng)及λΚΕ、
XeE、(h+;3)個(gè)波長(zhǎng)所形成的面積大于只有λΚΕ、XeE、λΒΕ所形成的面積。因一般的影 像訊號(hào)&所包含為紅、綠、藍(lán)三原色的影像資訊。訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊360應(yīng)將&中轉(zhuǎn)換為λΚΕ、
XGE、λ BE加上X1GE、A2ge.....λ卿及λ皿、λ2ΗΕ.....λ應(yīng)的影像資訊，并用以控制激光
光束LKS、Les、LBS與此g種第一類激光光源模塊311及此h種第二類激光光源模塊312的激 光光功率，以真實(shí)呈現(xiàn)投影幕上激光光束掃描至的位置的色彩。又為了降低所需激光光源與擴(kuò)大色域發(fā)光物質(zhì)種類的數(shù)目，在選擇λ1(;Ε、入艦.....入_及λ1ΗΕ、λ2ΗΕ.....λ ωΕ時(shí)，應(yīng)衡量激光光源與擴(kuò)大色域發(fā)光物質(zhì)的制作工
藝，追求以最小的(g+h)達(dá)成相對(duì)較大的色彩面積。在此全彩激光投影顯像系統(tǒng)中，除了 A1WS、λ2Β.....λ‘必須由第一類激光光源
模塊產(chǎn)生的激光所激發(fā)外，投影幕上所生的λΚΕ、XeE、λΒ及λ1(;Ε、A2ge.....入_及λ1ΗΕ、
λ2ΗΕ.....λωΕ共(3+g^)種波長(zhǎng)(此處g，h彡0)的光能量，可分別為第一類激光光源
模塊產(chǎn)生的激光光所激發(fā)，或?yàn)榈诙惣す夤庠茨K產(chǎn)生的激光光散射而生。發(fā)光層中亦 須包含一種或數(shù)種發(fā)光物質(zhì)，分別可被第一類激光光源模塊的激光光源所激發(fā)而產(chǎn)生此 (3+g+h)種波長(zhǎng)中的某些波長(zhǎng)的光。而第二類激光光源模塊則包含此(3+g^)種波長(zhǎng)中其 他波長(zhǎng)的光。為避免顏色的混雜，應(yīng)采用不可見光的波長(zhǎng)，包含且不限于808nm、850nm、980nm、 與1064nm等，或選擇對(duì)人眼感光度較差的波長(zhǎng)，包含且不限于405nm、與780nm等，的激光作 為第一類激光光源模塊311的激光光源。若仍不免使用可見光為激發(fā)光源時(shí)，則選擇與被 激發(fā)光色彩相近的激發(fā)光源。包含且不限于以波長(zhǎng)約405nm(藍(lán)紫色)、450nm(藍(lán)色)的激 光光激發(fā)發(fā)光層產(chǎn)生藍(lán)色(波長(zhǎng)約450nm)的影像，以780nm(紅色)、640nm(紅色)的激光 光激發(fā)發(fā)光層產(chǎn)生紅色(波長(zhǎng)約640nm)的影像。因激發(fā)光源與被激發(fā)光有相近色彩，可減 少因激發(fā)光受投影幕反射或散射所生的顏色混雜現(xiàn)象。受限于綠光半導(dǎo)體激光的技術(shù)尚未成熟，一般需利用二次諧波生成 (SecondHarmonic Generation)的方法將1064nm波長(zhǎng)的激光光轉(zhuǎn)換為綠光(532nm)激光 光。因此，高調(diào)變頻寬高功率的綠光激光模塊不但體積較大，制作成本高、且控制相當(dāng)復(fù)雜。 在激光投影系統(tǒng)300的全彩激光投影顯像系統(tǒng)中，其中一個(gè)應(yīng)用例為使用藍(lán)色與紅色激光 作為第一類激光光源模塊311的激光光源，而使用405nm或980nm的激光激發(fā)發(fā)光層中的 一種發(fā)光物質(zhì)，因此可在投影幕上形成全彩的動(dòng)態(tài)影像?！磳?shí)施例3>參考圖4，其是本發(fā)明的實(shí)施例3的激光投影系統(tǒng)400示意圖；激光投影系統(tǒng)400 包含一投影幕401及一激光投影器402。激光投影器402用來根據(jù)單一畫面或動(dòng)態(tài)畫面的 影像訊號(hào)&，以將影像投影至投影幕401。激光投影器402包含一激光光源模塊410、一激光 訊號(hào)調(diào)變模塊420、一旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊440、一旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊450、與一訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊 460。此外，并定義激光光學(xué)模塊470，其包含激光光源模塊410與激光訊號(hào)調(diào)變模塊420， 以方便下文討論。其中，旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊440、旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊450、與訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊460的結(jié)構(gòu) 以及工作原理分別與旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊M0、旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊250、與訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊260 類似，故不再贅述。投影幕401可被區(qū)隔為數(shù)個(gè)畫素431對(duì)應(yīng)到欲顯示的熒幕解析度，以SVGA(超級(jí) 視頻圖像陣列)的影像品質(zhì)而言，即為800x600 = 480，000個(gè)畫素。投影幕401的發(fā)光層 的鄰近數(shù)個(gè)畫素的結(jié)構(gòu)可包含且不限定為圖4A與圖4B所示的結(jié)構(gòu)。在圖4A中，單一個(gè)畫素431中包含紅、藍(lán)、綠三種次畫素(subpixel)，分別以432、 433、434表示。在圖4B中單一個(gè)畫素441中包含紅、藍(lán)、綠三種次畫素，分別以442、443、 444表示。每種次畫素的面積不一定相等。鄰近畫素間的次畫素排列可相同如圖4A或相異 如圖4B。每種次畫素分布有各別的發(fā)光材料。此三種發(fā)光物質(zhì)包含且不限于熒光物質(zhì)，并可分別被波長(zhǎng)范圍λκ、Ags, Xbs的光束激發(fā)產(chǎn)生紅、藍(lán)、綠三色，波長(zhǎng)為λΚΕ、Age> λΒΕ的 光。此三種發(fā)光物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本工作原理以及基本特性，與本發(fā)明的實(shí)施例1激光投 影系統(tǒng)200中的發(fā)光物質(zhì)同，故不再贅述。在激光光源模塊410中包含一組激光光源，可發(fā)射波長(zhǎng)同時(shí)落入發(fā)光層中三 種發(fā)光物質(zhì)的激發(fā)光波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光束，以U表示。為了對(duì)各次畫素所生的被激發(fā)光能量有精準(zhǔn)的控制，應(yīng)使每個(gè)次畫素的最小長(zhǎng) 度，應(yīng)大于激光光束k的截面直徑，并使各種次畫素間有一定間距，以避免激光光束同時(shí)照 射到兩種以上的次畫素。此外，對(duì)激光光束的掃描路徑與投影幕401上次畫素的排列作對(duì)位，以避免激光 光同時(shí)照射到兩種以上的次畫素。激光訊號(hào)調(diào)變模塊420用來根據(jù)由訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊460所提供的單一畫面或動(dòng)態(tài)畫 面的影像訊號(hào)&，產(chǎn)生激光光源的驅(qū)動(dòng)電流I1的大小，以對(duì)激光光束k進(jìn)行光功率調(diào)變。 當(dāng)Ls掃描至某畫素的某一次畫素時(shí)，激光訊號(hào)調(diào)變模塊420提供的驅(qū)動(dòng)電流I1可使光功率 h對(duì)該次畫素激發(fā)使的產(chǎn)生該色的光功率。透過紅、藍(lán)、綠三色次畫素被激發(fā)光能量的不同 組合，該畫素可呈現(xiàn)不同的明度、色相與色度；至于不同的明度、色相與色度的作用原理及 控制方法可參考實(shí)施例1。此外，為增加影像亮度，亦可加入白色的次畫素于投影幕中。白色的次畫素包含的 發(fā)光物質(zhì)可被激光光束Ls激發(fā)而生可涵蓋紅、綠與藍(lán)三色波長(zhǎng)的寬頻譜波長(zhǎng)λΜ。加入白 色的次畫素的發(fā)光模結(jié)構(gòu)包含且不限為圖4C、4D。在圖4C中451為單一個(gè)畫素，其中包含 紅、藍(lán)、綠、白四種次畫素，分別以452、453、454、455表示。在圖4D中461為單一個(gè)畫素，其 中包含紅、藍(lán)、綠、白四種次畫素，分別以462、463、464、465表示。每種次畫素的面積不一定 相等。鄰近畫素間的次畫素排列可相同，如圖4C，或相異，如圖4D。此外，為追求擴(kuò)大影像的色域，則可增加g種擴(kuò)大色域的次畫素于投影幕中，其中
g > 1。擴(kuò)大色域次畫素包含的發(fā)光物質(zhì)可被激光光束Ls激發(fā)而生波長(zhǎng)，以λ 1GE> λ ........
λ孤E表示。且在CIE色度座標(biāo)圖上，此λ1(;Ε、A2ge.....λ艦及λ
RE、入 GE、入 BE 共(g+3)個(gè)
波長(zhǎng)所形成的面積大于只有xKE、xeE、xBE所形成的面積。擴(kuò)大色域的次畫素與紅、藍(lán)、綠、 白四種次畫素可共同安排至同一畫素中，其發(fā)光模結(jié)構(gòu)包含且不限為圖4E。為避免顏色的混雜，應(yīng)采用不可見光的波長(zhǎng)，包含且不限于808nm、850nm、980nm、 與1064nm等，或選擇對(duì)人眼感光度較差的波長(zhǎng)，包含且不限于405nm、與780nm等，的激光作 為激光光源模塊410的激光光源?！磳?shí)施例4>請(qǐng)參考圖5，其是說明本發(fā)明實(shí)施例4的激光投影系統(tǒng)500示意圖；此激光投影系 統(tǒng)500包含一投影幕501及一激光投影器502。激光投影器502將激光光束投影至投影幕 501。激光投影器502包含一激光光源模塊510、一激光光源控制模塊520、一旋轉(zhuǎn)平面鏡模 塊M0、一旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊550與一訊號(hào)協(xié)調(diào)模塊。此外，并定義激光光學(xué)模塊570，其 包含激光光源模塊510與激光訊號(hào)調(diào)變模塊520，以方便下文討論。其中，旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊540與旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊550的結(jié)構(gòu)以及工作原理分別 與旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊240與旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊250類似，故不再贅述。投影幕501中具備一發(fā)光層，該發(fā)光層包含一種或數(shù)種發(fā)光物質(zhì)，F(xiàn)1, F2.....Fn,皆可被激光光源模塊510發(fā)射的激光光波長(zhǎng)λ L所激發(fā)，并分別被激發(fā)出另外各種不同波
長(zhǎng)(以λ1Ε、λ2Ε.....Xhe表示)的光。此發(fā)光層與其中發(fā)光物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本工作原
理以及基本特性，分別與本發(fā)明實(shí)施例1的激光投影系統(tǒng)200中的發(fā)光層與發(fā)光物質(zhì)相同， 故不再贅述。若欲使投影幕某位置產(chǎn)生較高單位面積光能量的波長(zhǎng)λ iE的光，則使該位置有較 高分布密度的發(fā)光物質(zhì)F”激光光源模塊510包含一組激光光源，可發(fā)射可激發(fā)所有發(fā)光物質(zhì)的的波長(zhǎng)λ y 其光束以k表示。因?yàn)橥队澳荒澄恢冒l(fā)射波長(zhǎng)λ iE的單位面積光能量同時(shí)為激發(fā)光波長(zhǎng)λ L的單位 面積光能量與發(fā)光物質(zhì)Fi的密度所決定。在光束k掃描于投影幕上各位置皆提供同樣的 單位面積光能量時(shí)，影像畫面即由發(fā)光物質(zhì)Fi于該位置的密度所決定。制作發(fā)光層時(shí)，決 定各種發(fā)光物質(zhì)Fi在投影幕上各位置的分布密度，即可決定所欲形成的靜態(tài)影像。欲使發(fā)光物質(zhì)Fi在投影幕上各位置有同樣密度，皆可產(chǎn)生波長(zhǎng)λ iE的同樣單位面 積光能量，則需使激光光束掃描于投影幕上各位置皆提供同樣的單位面積激發(fā)光能量。因 此，應(yīng)使激光光束掃描至(X，y)位置的光功率I\(x，y)正比于該位置的掃描速度v(x，y)。 此時(shí)，訊號(hào)協(xié)調(diào)模塊560即可用以協(xié)調(diào)激光光源的光功率與二維旋轉(zhuǎn)鏡面的旋轉(zhuǎn)角度的同
止
少O若使光束k在掃描過程中皆有同樣的光功率，則可簡(jiǎn)化激光光源的光功率與二維 旋轉(zhuǎn)鏡面的旋轉(zhuǎn)角度的同步控制。在此狀況下，若要追求投影幕上各位置皆可產(chǎn)生波長(zhǎng)入iE 的同樣單位面積光能量，則需使該發(fā)光物質(zhì)Fi在投影幕上各位置的密度分布正比于激光光 束掃描至(χ，y)位置的掃描速度ν (χ，y)?！磳?shí)施例5>請(qǐng)參考圖6，其是本發(fā)明一簡(jiǎn)化的激光投影系統(tǒng)600示意圖；此投影系統(tǒng)600包含 一投影幕601及一投影光源602。投影光源602將光投影至投影幕601。投影幕601的結(jié) 構(gòu)與工作原理與實(shí)施例4的投影幕501同，在此不予贅述。投影光源602可為一寬頻光源 或窄頻光源，其發(fā)射的波長(zhǎng)可同時(shí)激發(fā)投影幕601中的所有發(fā)光物質(zhì)，使之分別產(chǎn)生波長(zhǎng)
λ1Ε、λ2Ε.....ληΕ。透過決定發(fā)光物質(zhì)，F(xiàn)pF2.....Fn，在投影幕上不同位置的分布密度即
可決定欲呈現(xiàn)的靜態(tài)影像畫面。圖6的一具體實(shí)施例為選用燈管或燈泡為光源，此燈管包含可激發(fā)投影幕中的發(fā) 光物質(zhì)而產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò)大色域的顏色。投影幕的各式發(fā)光物質(zhì)的分布密度由所欲 顯示的靜態(tài)影像而定。將光源的光束均勻的投射在投影幕上即可形成該靜態(tài)影像?！磳?shí)施例6>本實(shí)施例是針對(duì)本發(fā)明中投影幕的各種結(jié)構(gòu)型態(tài)分別說明。參考圖7A，其是本發(fā) 明第一種投影幕700示意圖；該投影幕700包含一被激發(fā)光吸收層720及一發(fā)光層730。發(fā) 光層730包含且不限于圖2A、圖2B、圖2C、圖4A、圖4B、圖4C、圖4D、圖4E所示的發(fā)光層架 構(gòu)。其工作原理已于上文詳述，在此不予贅述。被激發(fā)光吸收層720吸收由發(fā)光層730發(fā)射的被激發(fā)光，以減少進(jìn)入介質(zhì)D1側(cè)的 被激發(fā)光。因此，觀察者或光接收器僅可于D2側(cè)看到顯示影像或偵測(cè)得發(fā)光層被激發(fā)的光， 而于D1側(cè)并無法看到顯示影像或偵測(cè)得發(fā)光層被激發(fā)的光。
該被激發(fā)光吸收層720亦可設(shè)計(jì)使對(duì)可見光的吸收極高，因此投影幕即呈完全不 透明的黑色。此投影幕適合作為背投影顯示系統(tǒng)的用，以避免人眼觀察到顯示系統(tǒng)內(nèi)部的 電路。此外，若使被激發(fā)光吸收層720對(duì)投射光束Ls的激發(fā)波長(zhǎng)有較低的吸收與散射， 投射光束Lsi可由D1側(cè)入射該投影幕。由D1側(cè)或D2側(cè)入射該投影幕700的投射光束Lsi或Ls2包含一種或多種波長(zhǎng)的激 發(fā)光，以分別激發(fā)發(fā)光層中的各種發(fā)光物質(zhì)，而使投影幕產(chǎn)生影像。介質(zhì)D1與被激發(fā)光吸收層720的介面，及被激發(fā)光吸收層720與發(fā)光層730的介 面可予抗反射處理，包含且不限于插入一層抗反射層，以減少投射光束Ls2在此二介面的反 射，而增加此投影幕的發(fā)光效能。發(fā)光層730與介質(zhì)&的介面，及被激發(fā)光吸收層720與發(fā)光層730的介面可予抗 反射處理，包含且不限于插入一層抗反射層，以減少屬被激發(fā)光頻譜的光在此二介面的反 射。如此，由介質(zhì)D2側(cè)入射的環(huán)境背景光La2內(nèi)同屬被激發(fā)光頻譜的光甚少被反射回D2側(cè)， 而將穿越發(fā)光層730而為被激發(fā)光吸收層720所吸收。此外，由介質(zhì)D1側(cè)入射的環(huán)境背景 光Lai內(nèi)同屬被激發(fā)光頻譜的光亦將由被激發(fā)光吸收層720所吸收。因此可使投影幕700 所顯示的影像較不受環(huán)境背景光Lai與La2的影響。圖7A的一具體實(shí)施例為選擇被激發(fā)光為包含紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò)大色域的顏色的 可見光。再參考圖7B，其是本發(fā)明的第二種投影幕701示意圖；投影幕701包含一被激發(fā) 光吸收層720A，一發(fā)光層730及一激發(fā)光吸收層740。激發(fā)光吸收層740可吸收投射光束Ls中用以激發(fā)發(fā)光層的波長(zhǎng)的光。激發(fā)光吸 收層740對(duì)被激發(fā)光有較少的吸收與散射，因此可讓發(fā)光層730產(chǎn)生的被激發(fā)光無礙地傳 播至込側(cè)，而為觀察者所接收。相較于第7A圖，圖7B增加的激發(fā)光吸收層740雖然限制僅可由D1側(cè)投射光束Lsi 至該投影幕701，卻也確保投射光束Lsi的光功率不會(huì)透過發(fā)光層730而進(jìn)入&側(cè)，為觀察 者所接收。此外，環(huán)境背景光La2中亦可能蘊(yùn)含可激發(fā)發(fā)光層730使之發(fā)光的波長(zhǎng)。激發(fā)光吸 收層740可確保環(huán)境背景光La2并不會(huì)使發(fā)光層730產(chǎn)生任何影像，因而完全排除投影幕顯 示的影像受環(huán)境背景光La2的影響。圖7B的一具體實(shí)施例為選擇被激發(fā)光為包含紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò)大色域的顏色的 可見光。再參考圖7C，其是本發(fā)明的第三種投影幕702示意圖；該投影幕702包含一被激 發(fā)光與散射光吸收層720B，一發(fā)光層730及一散射層750。散射層750可破壞入射激光的單 一方向性，而產(chǎn)生與入射激光光波長(zhǎng)相同的多方性散射光。被激發(fā)光與散射光吸收層720B 除了可吸收被激發(fā)光頻譜的光，亦可吸收被散射頻譜的光。相較于圖7A，圖7C除了以被激發(fā)光與散射光吸收層720B取代圖7A的被激發(fā)光吸 收層720A之外，亦增加一散射層750于被激發(fā)光吸收層720與發(fā)光層730之間。雖然因此 限制僅可由A側(cè)投射投射光束Ls2至該投影幕，卻使投影幕702適用于投影系統(tǒng)300的應(yīng)用。
圖7C的一具體實(shí)施例為選擇被激發(fā)光與被散射光為包含紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò)大色 域的顏色的可見光。再參考圖7D，其是本發(fā)明的第四種投影幕703示意圖；該投影幕703包含一發(fā)光 層730及一激發(fā)光反射層760。因激光光束Lsi的光能量可能并未被發(fā)光層730所吸收，激發(fā)光反射層760反射投 射光束Lsi通過發(fā)光層730后的殘余能量，使其返回發(fā)光層730并再激發(fā)其中的發(fā)光物質(zhì)， 藉此可提高投影幕703的發(fā)光效率，并避免投射光束Lsi穿越投影幕進(jìn)入&側(cè)，而為觀察者 所接收。激發(fā)光反射層760對(duì)被激發(fā)光的吸收與散射極低，因此被激發(fā)光可無礙進(jìn)入込側(cè)。該發(fā)光層730與激發(fā)光反射層760的介面經(jīng)處理，包含但不限于選擇相近的發(fā)光 層與激發(fā)光反射層的光學(xué)指數(shù)，或插入一層針對(duì)被激發(fā)光的抗反射層，以減少發(fā)光層被激 發(fā)的光在此介面的反射。發(fā)光層與介質(zhì)D1的介面，及激發(fā)光反射層760與介質(zhì)&的介面可 予抗反射處理，包含且不限于插入一層抗反射層，以減少發(fā)光層被激發(fā)的光在此二介面的 反射。因此，發(fā)光層730被激發(fā)的光可并不會(huì)被局限于投影幕703之內(nèi)。因此，觀察者或光 接收器不論處于此投影幕703的任一側(cè)，皆可看到顯示影像或偵測(cè)得發(fā)光層被激發(fā)的光。 該發(fā)光層與激光反射層亦可設(shè)計(jì)使對(duì)可見光的吸收與散射極低，因此人眼視此二層為透明 狀，而投影幕即呈透明狀。圖7D的一具體實(shí)施例為選擇被激發(fā)光為包含紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò)大色域的顏色的 可見光。再參考圖7E，其是本發(fā)明的第五種投影幕704示意圖；投影幕704包含一發(fā)光層 730，一激發(fā)光反射層760及一散射層750。相較于圖7D，圖7E增加一激發(fā)光反射層760于發(fā)光層730與散射層750之間，以 增加發(fā)光層730因而使投影幕704適用于投影系統(tǒng)300的應(yīng)用。圖7E的一具體實(shí)施例為選擇被激發(fā)光與被散射光為包含紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò)大色 域的顏色的可見光。再參考圖7F，其是本發(fā)明的第六種投影幕705示意圖；投影幕705包含一被激發(fā) 光吸收層720A，一發(fā)光層730，一激發(fā)光反射層760及一散射層750。相較于圖7C，圖7F增加一激發(fā)光反射層760于發(fā)光層730與散射層750間，因而 可增加發(fā)光層730的發(fā)光效率，并確保投射光束Lsi的光功率不會(huì)進(jìn)入&側(cè)而為觀察者所 接收。圖7F的一具體實(shí)施例為選擇被激發(fā)光與被散射光為包含紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò)大色 域的顏色的可見光。再參考圖7G，其是本發(fā)明的第七種投影幕706示意圖；投影幕706包含一被激發(fā) 光吸收層720A，一散射層750，一激發(fā)光反射層760及一發(fā)光層730。相較于圖7C，圖7G增加一激發(fā)光反射層760于發(fā)光層730與散射層750間，因而 可增加發(fā)光層730的發(fā)光效率。圖7G的一具體實(shí)施例為選擇被激發(fā)光與被散射光為包含紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò)大色 域的顏色的可見光。再參考圖7H，其是本發(fā)明的第八種投影幕707示意圖；投影幕707包含一被激發(fā) 光部分反射層770及一發(fā)光層730。被激發(fā)光部分反射層770可使不論由哪一面入射的被
28激發(fā)光以一比例穿透(例如20%)，而其部分反射(例如80%)，并對(duì)激發(fā)光有有相當(dāng)高的 穿透比例。若由D1側(cè)或&側(cè)入射的投射光束Lsi或Lsi皆可激發(fā)發(fā)光層730而產(chǎn)生被激發(fā)光。 此被激發(fā)光可為A側(cè)的觀察者A接收而形成投影影像。由于此被激發(fā)光亦可部分穿透部 分反射層770至D1側(cè)，所以觀察者&亦可接收被激發(fā)光形成的投影影像。觀察者O1所觀察到的影像除了投影影像外，亦包含穿越投影幕而為觀察者O1所接 收的A中物體的影像(包含觀察者O2)與經(jīng)由投影幕反射而為觀察者O1所接收的D1中物 體的影像(包含觀察者O1)。同樣的，觀察者O2所觀察到的影像除了投影影像外，亦包含穿 越投影幕而為觀察者A所接收的D1中物體的影像(包含觀察者O1)與經(jīng)由投影幕反射而 為觀察者A所接收的A中物體的影像(包含觀察者O2)。當(dāng)背景光Lai (其包含由D1側(cè)直射投影幕的光源與照射到介質(zhì)D1中其他物體(包 含觀察者O1)再散射或反射至投影幕的光)中的被激發(fā)光頻譜光功率遠(yuǎn)小于背景光La2 (其 包含由A側(cè)直射投影幕的光源與照射到介質(zhì)A中其他物體(包含觀察者O2)再散射或反 射至投影幕的光)中的被激發(fā)光頻譜光功率時(shí)，觀察者A所觀察到的在被激發(fā)光頻譜中的 由投影幕反射而為觀察者A所接收的A中物體的光功率可遠(yuǎn)大于含穿越投影幕而為觀察 者化所接收的D1中物體的光功率。在此狀況下，觀察者&僅能清楚地觀察到在被激發(fā)光 頻譜中由投影幕反射而為觀察者A所接收的A中物體的影像與投影影像，而不能清楚地觀 察到穿越投影幕而為觀察者A所接收的D1中物體的影像。對(duì)于觀察者O1而言，觀察者O1 則能在觀察到的在被激發(fā)光頻譜中的由穿越投影幕而為觀察者O1所接收的A中物體的影 像，及投影影像。如此一來，不但投影影像可為觀察者O1與觀察者仏同時(shí)接收，又能保護(hù)觀 察者O1的隱私。反之，若背景光Lai (其包含由D1側(cè)直射投影幕的光源與照射到介質(zhì)D1中其他物 體(包含觀察者O1)再散射或反射至投影幕的光)中的被激發(fā)光頻譜光功率遠(yuǎn)大于背景光 La2，包含由込側(cè)直射投影幕的光源與照射到介質(zhì)D2中其他物體(包含觀察者O2)再散射或 反射至投影幕的光，則不但投影影像可為觀察者O1與觀察者A同時(shí)接收，又能保護(hù)觀察者 O2的隱私。圖7Η的一具體實(shí)施例為選擇被激發(fā)光為包含紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò)大色域的顏色的 可見光。如此，投影幕707適合應(yīng)用于包含且不限于交通工具或建物的投影廣告系統(tǒng)。再參考圖71，其是本發(fā)明的第九種投影幕708示意圖；投影幕708包含一被激發(fā) 光與被散射光部分反射層780，一發(fā)光層730及一散射層750。此被激發(fā)光與被散射光部分 反射層780除了可部分反射被激發(fā)光頻譜的光，亦可部分反射被散射頻譜的光。相較于圖7Η，圖71除了被激發(fā)光部分反射層770改換為被激發(fā)光與被散射光部分 反射層780之外，亦增加一散射層750于發(fā)光層730與仏間。雖然因此限制僅可由仏側(cè)投 射光束Ls2至該投影幕，卻使投影幕708適用于投影系統(tǒng)300的應(yīng)用。因?yàn)楸簧⑸涔獾墓忸l譜等于掃描投射于散射層750的激光光頻譜，所以投射光束 Lsi中屬散射頻譜的光能量亦將部分為被激發(fā)光與被散射光部分反射層780所反射。為此， 在決定投射光束Lsi中屬散射頻譜的光功率以在投影幕形成某單位面積散射光能量時(shí)，需 將此激光光部分反射的因素考量在內(nèi)，而加大投射光束Lsi中屬散射頻譜的激光光功率。圖71的一具體實(shí)施例為選擇被激發(fā)光與被散射光為包含紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò)大色域的顏色的可見光。再參考圖7J，其是本發(fā)明的第十種投影幕709示意圖；投影幕709包含一被激發(fā) 光與被散射光部分反射層780，一散射層750及一發(fā)光層730。相較于圖71，圖7J的散射層750置于發(fā)光層730與D2間，且調(diào)變激光光束Ls2由 D2側(cè)入射。因此，調(diào)變激光光束Ls2由入射散射層750前不會(huì)為被激發(fā)光與被散射光部分反 射層780所反射，可避免如第71圖中投射光束Lsi中屬散射頻譜的激光光功率入射至散射 層的效率降低問題。圖7J的一具體實(shí)施例為選擇被激發(fā)光與被散射光為包含紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò)大色 域的顏色的可見光。再參考圖7K，其是本發(fā)明的第十一種投影幕710示意圖；投影幕710包含一聚光 層791，一部分遮光層790，一發(fā)光層730及一散射層750。部分遮光層790包含許多遮光 元件792與許多開口 793。聚光層791包含許多聚光鏡794。投影幕710適用于投影系統(tǒng) 300的應(yīng)用。參考圖7KA，其為遮光層790 —例圖，遮光元件792為黑色部分，開口 793為其中 白色圓形。投影幕上一個(gè)畫素795的區(qū)域包含一個(gè)或數(shù)個(gè)開口 793。對(duì)應(yīng)至同一畫素的該 群開口的正中心且應(yīng)與該畫素的正中心對(duì)齊。在圖7KA中所示的畫素795包含九個(gè)開口， 實(shí)際上不以此為限。遮光元792涵蓋遮光層790絕大部分的面積。開口 793分布于遮光層 790上。開口 793可使入射至該位置的光穿越，其橫截面可為包含且不限為圓形或正方形。 遮光元792透過反射或吸收方式將入射至遮光元792的光完全遮斷。遮光元792面向發(fā)光 層側(cè)的表面并可完全吸收被激發(fā)光與被散射光。若要使單一激光光束投射投影幕上每個(gè)位置皆能有部分光穿透，以提升激光光束 投射的使用效率，則需使開口 793的最大間距應(yīng)小于激光光束的橫截面直徑。圖7KB為聚光層791的一例圖；聚光鏡794為其中白色圓形。聚光鏡794涵蓋聚 光層791絕大部分的面積，以便收集入射光束大部分的光。每個(gè)聚光鏡794之中心位置與分 別開口 793之中心位置對(duì)齊。聚光鏡794可使投射至其上的光聚焦，并因此通過開口 793， 而不為遮光元792所遮斷。聚光層791的材質(zhì)對(duì)屬激發(fā)光與散射光波長(zhǎng)的光有較小的吸收 與散射。因此，可使投射光束Lsi中屬激發(fā)光與散射光波長(zhǎng)的光功率無礙地通過開口 793。聚光層791與遮光層790并可合而為一體。在此狀況下，開口 793由聚光層791 的材質(zhì)所填滿。如此一來，可減少在開口區(qū)聚光層791與遮光層790間的介面，而增加光束 入射至發(fā)光層730與散射層740的效率。投射光束通過開口 793的光進(jìn)入發(fā)光層730后，其中屬激發(fā)光波長(zhǎng)的光將使發(fā)光 層產(chǎn)生被激發(fā)光。發(fā)光層所生的被激發(fā)光與投射光束中不屬激發(fā)光波長(zhǎng)的光一同進(jìn)入散射 層740，并被散射。由于被散射光為多方性發(fā)射，對(duì)應(yīng)至單一開口 793的被激發(fā)光與被散射 光在該投影幕D2側(cè)的表面可形成面積遠(yuǎn)較開口大的光點(diǎn)。適當(dāng)設(shè)計(jì)聚光鏡的曲率、遮光層 790的厚度、發(fā)光層的厚度、散射層的厚度、與開口的分布可使對(duì)應(yīng)至分別畫素的光點(diǎn)群共 同盡可能填滿該畫素。如此一來，觀察者A將觀察到一個(gè)為各光點(diǎn)所充滿的影像。此外，另可使遮光元792面向發(fā)光層側(cè)的表面可完全吸收被激發(fā)光與被散射光。 如此一來，環(huán)境光La2中包含被激發(fā)光與被散射光頻譜的光將有相當(dāng)部分為遮光元792所吸 收。因此，可減少環(huán)境光La2對(duì)投影影像的干擾，而使該投影影像有較高的色彩對(duì)比度。
圖7K的一具體實(shí)施例為選擇被激發(fā)光與被散射光為包含紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò)大色 域的顏色的可見光。再參考圖7L，其是本發(fā)明的第十二種投影幕711示意圖；投影幕711包含一顯像 層796及位于顯像層的一側(cè)或兩側(cè)的抗紫外線層797。顯像層796被投射光束投射后可形 成影像，其包含本發(fā)明所述的所有投影幕?？棺贤饩€層797可透過反射或吸收方式避免紫 外線范圍波長(zhǎng)的光進(jìn)入顯像層796，并對(duì)使顯像層796形成影像的激發(fā)光與散色光波長(zhǎng)的 光有較小的吸收與散射，而使投射光束中屬激發(fā)光與散色光波長(zhǎng)的光能無礙的進(jìn)入顯像層 796。因?yàn)轱@像層796可能包含發(fā)光層730、散射層750、被激發(fā)光吸收層720A、激發(fā)光吸收 層740、被激發(fā)光與散射光吸收層720B、激發(fā)光反射層760、被激發(fā)光部分反射層770、被激 發(fā)光與被散射光部分反射層780、各式抗反射層等各式功能層，上述各式功能層的基材可能 具備各式不同化學(xué)物質(zhì)以達(dá)到發(fā)光、散射、選擇性波長(zhǎng)吸收、選擇性波長(zhǎng)反射等功能。這些 化學(xué)物質(zhì)與各式功能層的基材本身成分的光學(xué)特性一般而言在紫外光線的照射下可能逐 漸變質(zhì)，而使顯像層796的使用壽命縮短。將抗紫外線層797置于顯像層796的一側(cè)可將 該側(cè)入射環(huán)境光中的紫外線光譜的光能量阻斷于顯像層796之外，而達(dá)成穩(wěn)定顯像層796 特性與延長(zhǎng)其使用壽命的目的。〈實(shí)施例7>參考圖8，其是本發(fā)明的第一種可擴(kuò)大顯示畫面的激光投影系統(tǒng)800示意圖。該激 光投影系統(tǒng)800包含一激光投影器80及一投影幕801。激光投影器80包含一激光光學(xué)模 塊810、一旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊820及一凸面反射鏡830。旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊820的結(jié)構(gòu)以及工作原理與旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊240相同，在此不予 贅述。投影幕801包含一般可投影的表面，即一般投影熒幕，包含且不限本發(fā)明前述的 投影幕101，投影幕201、投影幕301、投影幕501、投影幕700、投影幕701、投影幕702投影幕 703、投影幕704、投影幕705、投影幕706、投影幕707、投影幕708、投影幕709、投影幕710、 投影幕711。激光光學(xué)模塊810投射一激光光束于旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊820上，其結(jié)構(gòu)可包含且不 限于本發(fā)明前述如圖1的激光光學(xué)模塊110，圖2的激光光學(xué)模塊270，圖3的激光光學(xué)模 塊370，圖4的激光光學(xué)模塊470，與圖5的激光光學(xué)模塊570。激光光學(xué)模塊810所發(fā)射的調(diào)變激光光束Lm經(jīng)旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊820反射至凸面反 射鏡830上。舉例而言，當(dāng)平面鏡模塊820使激光光束在x-z平面的旋轉(zhuǎn)角度為θυκχ，且使 激光光束在平面的旋轉(zhuǎn)角度為θ UEY時(shí)，激光光束Lm會(huì)被旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊820反射至凸 面反射鏡830上的端點(diǎn)Nuki，接著再被凸面反射鏡830分別反射至投影幕801的最右上角落 端點(diǎn)NUK2。同理，當(dāng)平面鏡模塊820使激光光束在χ軸的旋轉(zhuǎn)角度分別為θυΜ、θ胃、0BLX, 且使激光光束在y軸的旋轉(zhuǎn)角度分別為θυΜ、ΘΒΚΥ、ΘΒ 時(shí)，激光光束Lm會(huì)分別被旋轉(zhuǎn)平面 鏡模塊820反射至凸面反射鏡330上的端點(diǎn)NUU、NBK1、NBU，接著再分別被凸面反射鏡830反 射至投影幕301的最左上角落端點(diǎn)N·、最右下角落端點(diǎn)Nbk2、最左下角落端點(diǎn)N·。透過凸面反射鏡830的反射可擴(kuò)大激光光束掃描角度，并在投影幕801與激光投 影器80之間的距離D不變的情況下，增大投影影像的高度與寬度。參考圖8及圖8A，圖 8A是為本發(fā)明的激光投影系統(tǒng)800的在平行于x-z平面的橫截面上視圖；旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊820在x-z平面上可使激光光束旋轉(zhuǎn)的角度為Θ。由于入射角θ a等于反射角θ μ且入 射角θ ΙΚ等于反射角θ KR，此激光光束的掃描角度經(jīng)凸面反射鏡830反射后，由θ增大為 (Θ+Δ Θ)，其中Δ θ為凸面反射鏡830曲面化^上通過化點(diǎn)的法線與通過^點(diǎn)的法 線的夾角。因此，在投影幕801與激光投影器80之間的距離D不變的情況下，可使投影影 像寬度W變大。同理參照?qǐng)D8Β，其是本發(fā)明的激光投影系統(tǒng)800的在平行于x-y平面的橫 截面?zhèn)纫晥D；經(jīng)凸面反射鏡830反射后在y-z平面上可使激光光束掃描的角度由φ增大為 (φ+Δ φ),其中Δ φ為凸面反射鏡830曲面上通過^11點(diǎn)的法線與通過^點(diǎn)的法線的 夾角。因此，在投影幕801與激光投影器80之間的距離D不變的情況下，可使投影影像高 度H變大。將凸面反射鏡830置于欲投影畫面之中心線附近，可增加凸面反射鏡830表面的 曲率，并使該表面曲率對(duì)稱于鏡面中心，以減少凸面反射鏡830的體積，有利于減輕該凸面 反射鏡830的制作成本。請(qǐng)參考圖8C，其是x-z (或y-z)平面上將凸面反射鏡置于不同位 置時(shí)與所擴(kuò)張掃描角度的關(guān)系圖；A、B、C為可放置凸面反射鏡830的三個(gè)不同位置，D、E、F 對(duì)應(yīng)于欲投影畫面的最左點(diǎn)(或最上點(diǎn))、中心點(diǎn)、與最右點(diǎn)(或最下點(diǎn))。Z ADF, Z BEF, Z CFD、Z DAC、Z EBC、Z FCA俱為直角。當(dāng)激光光束入射位于A點(diǎn)的凸面反射鏡830，在此 平面所掃描的最大角度為θ A，其畫面中心光束路徑為AE。當(dāng)激光光束入射位于B點(diǎn)的凸 面反射鏡830，在此平面所掃描的最大角度為θ B，其畫面中心光束路徑為BE。當(dāng)激光光束 入射位于C點(diǎn)的凸面反射鏡830，在此平面所掃描的最大角度為θ e，其畫面中心光束路徑 為CE。當(dāng)入射凸面反射鏡830前有掃描角度θ ^的激光光束分別入射位于A、B、C點(diǎn)的凸 面反射鏡830，在此平面上所掃描的最大角度分別為θ Α、θ Β、θ e，其畫面中心光束路徑分別 為 AE、BE、CE。由圖可知 θ Α = θ c = tarT1 (H/L), θ B = 2*tan_1 (H/2/L)。因 Z^arT1 (H/2/ L) StarT1(Hzl)JjfW ΘΒ> ΘΑ= 0CO經(jīng)位于A、B、C點(diǎn)的凸面反射鏡830反射后，所增 加的掃描角度分別為 Δ θ Α = ( θ Α- θ )、Δ θ β = ( θ β- θ )、Δ θ c = ( θ c- θ )，且 Δ θ β > Δ ΘΑ= Δ θεο因?yàn)樗黾拥膾呙杞嵌葘?duì)應(yīng)至該凸面反射鏡830曲面法線的最大夾角，故 知位于B點(diǎn)的凸面反射鏡830有較大的表面曲率變化，對(duì)應(yīng)至體積較小的凸面反射鏡830。 此外，由圖8C可知Z DAE > Z EAF, Z DBE = Z EBF, Z DCE < Z ECF，故知位于B點(diǎn)的凸面 反射鏡830的表面曲率變化對(duì)稱于其反射中軸線ΒΕ，而位于A點(diǎn)與C點(diǎn)的凸面反射鏡830 的表面曲率變化并不對(duì)稱于其分別反射中軸線AE與CE。因此，將凸面反射鏡830置于欲投 影畫面之中心線附近，可增加凸面反射鏡830表面的曲率，并使該表面曲率對(duì)稱于其鏡面 中心，以減少凸面反射鏡830的體積，有利于減輕該凸面反射鏡830的制作成本。<實(shí)施例8>參考圖9，其是本發(fā)明的第二種可擴(kuò)大顯示畫面的激光投影系統(tǒng)900示意圖；由于 平面反射鏡可改變激光光束的行進(jìn)方向，且并不改變激光光束的掃描角度，因此，通過凸面 反射鏡830與平面反射鏡，亦可大幅縮減激光投影器與投影幕之間的距離，并達(dá)成擴(kuò)大顯 示畫面的目的。參考圖9，可擴(kuò)大顯示畫面的激光投影系統(tǒng)900包含一激光投影器90及一 投影幕901。激光投影器90包含一激光光學(xué)模塊910、一旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊920、一凸面反射 鏡930及一平面鏡模塊940。激光光學(xué)模塊910、旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊920與凸面反射鏡930的 結(jié)構(gòu)及工作原理與激光光學(xué)模塊810、旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊820及凸面反射鏡830類似，故不再 贅述。平面鏡模塊940將凸面反射鏡930所反射的調(diào)變激光光束Lm再反射至投影幕901。
在激光光束掃描角度不變的情況下，旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊920與投影幕901之間越長(zhǎng) 的光束行進(jìn)路徑，能對(duì)應(yīng)到越寬與越高的投影影像。由圖9可知，雖然平面鏡模塊940并無 法增加激光光束掃描角度，然而卻可使光束行進(jìn)路徑轉(zhuǎn)折，在投影幕與激光投影器之間的ζ 軸距離D不變的情況下，可增加旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊920與投影幕901之間越長(zhǎng)的光束行進(jìn)路 徑，而增加投影影像的高度H與寬度W。本發(fā)明雖僅以圖8與圖9說明凸面反射鏡與平面反射鏡在激光掃描投影系統(tǒng)中擴(kuò) 大掃描角度的原理。惟，本發(fā)明的范圍不依此為限。任何激光掃描投影系統(tǒng)運(yùn)用一個(gè)或多 個(gè)凸面反射鏡或平面反射鏡來擴(kuò)大掃描角度的設(shè)計(jì)皆在本發(fā)明范圍內(nèi)。以上所示僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明而言僅是說明性的，而非限制性的。 在本領(lǐng)域具通常知識(shí)者理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多改 變，修改，甚至等效變更，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種激光投影系統(tǒng)，包含一投影幕及一激光投影器，該激光投影器是根據(jù)單一畫面 或動(dòng)態(tài)畫面的影像訊號(hào)而產(chǎn)生激發(fā)光，并再投射至一相配合的透明狀投影幕上以產(chǎn)生影 像，其中所述投影幕，包含至少一發(fā)光層其具備至少一種發(fā)光物質(zhì)Fi、F2.....Fn其包含任何受到某一波長(zhǎng)范圍的激發(fā)光照射而可被激發(fā)產(chǎn)生另一波長(zhǎng)范圍的被激發(fā)光的物質(zhì)，且各發(fā)光 物質(zhì)的粒子間在平行于投影幕平面的橫向距離是遠(yuǎn)小于激光光束的橫截面直徑；所述激光投影器，包含一激光光源模塊、一激光訊號(hào)調(diào)變模塊、一合光模塊、一旋轉(zhuǎn)平 面鏡模塊、一旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊及一訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊；其中該訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊接受各式單一畫面或動(dòng)態(tài)畫面的影像訊號(hào)S1,并將其轉(zhuǎn)換為控制 激光光源模塊的訊號(hào)&及旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊的訊號(hào)、，并負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)激光訊號(hào)調(diào)變模塊的光訊 號(hào)與旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊的同步；其中該激光光源模塊包含至少一組激光光源分別發(fā)射波長(zhǎng)λα、.....并對(duì)應(yīng)落入發(fā)光層中各種發(fā)光物質(zhì)的激發(fā)光波長(zhǎng)范圍X1S、Xffi.....Ans的光束L1S、L2S.....Lns，以分別激發(fā)發(fā)光層中各種發(fā)光物質(zhì)，使之產(chǎn)生λ1Ε、λ2Ε.....Xhe波長(zhǎng)的被激發(fā)光；其中該合光模塊是將各激光光束Lis、L2s.....Lns(Lis)匯聚至同一路徑、同一方向，以產(chǎn)生一總體調(diào)變激光光束(Lm)入射至旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊，并為旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊所反射而形成總 體調(diào)變掃描激光光束(Ls)以投射至投影幕；其中該旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊模塊，用以在一第一平面旋轉(zhuǎn)一角度(θ )，同時(shí)在一非與第一 平面平行的第二平面旋轉(zhuǎn)一角度(φ)；其中該旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊是用以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊的旋轉(zhuǎn)，并接受來自訊號(hào)轉(zhuǎn)換 模塊的訊號(hào)(Sm)后，轉(zhuǎn)換為控制平面鏡模塊旋轉(zhuǎn)角度的訊號(hào)，使旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊的旋轉(zhuǎn)角 度受旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊的控制而隨時(shí)間改變，以使總體調(diào)變掃描激光光束(Ls)逐一掃描 投影幕上所有欲使產(chǎn)生被激發(fā)光的位置；其中該激光訊號(hào)調(diào)變模塊是根據(jù)由訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊所提供的單一畫面或動(dòng)態(tài)畫面的影 像訊號(hào)(S1),產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于各激光光源的驅(qū)動(dòng)電流(Ii),以分別對(duì)各個(gè)波長(zhǎng)的激光光束(Lis) 進(jìn)行光功率調(diào)變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光物質(zhì)是由熒光物質(zhì)、磷光物質(zhì)、激 光染料或激光晶體中的一種所構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層吸收大部分的激發(fā)激光光的能 量，并減少對(duì)可見光的散射與吸收，以使該發(fā)光層狀似透明。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層的發(fā)光物質(zhì)的粒子直徑小于見 光的最短波長(zhǎng)，以使該發(fā)光層狀似透明。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層是利用一層基材，其上包含多 種發(fā)光物質(zhì)且以均勻方式散布在可能為激發(fā)光所照射的位置，以產(chǎn)生所需的被激發(fā)光的單 位面積發(fā)光能量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層是利用多層基材，且各層基材 分別包含至少一種發(fā)光物質(zhì)且以均勻方式散布在可能為激發(fā)光所照射的位置，以產(chǎn)生所需 的被激發(fā)光的單位面積發(fā)光能量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層是利用一基板用以承載分別包含各種發(fā)光物質(zhì)的微顆粒，其中各微顆粒是由不同的基材分別承載不同的發(fā)光物質(zhì)，且各 微顆粒在基板上是以均勻或不均勻的分布密度散布在能為激發(fā)光所照射的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光投影系統(tǒng)，其中各粒子在平行于基板的橫截面及各微顆 粒間在平行于投影幕平面的橫向距離遠(yuǎn)小于激光光束的橫截面直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層是將各發(fā)光物質(zhì)先分別溶解在 各別溶液中，再分別以噴墨或蒸鍍方式形成微顆粒而置于基板上，再將基板固化而形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求5、6或7所述的激光投影系統(tǒng)，其中該基材是選自TN、STN、PBT、多元 酯樹脂、C0C, PET,印oxy、玻璃中的一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該激發(fā)光應(yīng)避免單一激發(fā)光產(chǎn)生大于 或等于二種以上的被激發(fā)光波長(zhǎng)，且在選擇激光波長(zhǎng)與發(fā)光層內(nèi)發(fā)光物質(zhì)時(shí)須減少λ iS與 Xjs間分布范圍的重迭，其中1彡i，j彡η且AiE興λ」Ε，并降低Xis照射至任一發(fā)光層 中的發(fā)光物質(zhì)而產(chǎn)生任何不等于λ iE波長(zhǎng)的被激發(fā)光能量，以使投影幕上各點(diǎn)所產(chǎn)生λ 1Ε、 入......ληΕ波長(zhǎng)的單位面積光功率分別為激發(fā)光L1S、L2s.....Lns的光功率所控制。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層中是設(shè)m種，其中m> 2，發(fā)光物質(zhì)分別為不同波長(zhǎng)范圍λ1ω5、λΜ.....Xnms的激發(fā)光所激發(fā)，而產(chǎn)生同樣波長(zhǎng)λ Ε的被激發(fā)光，并于激光光源模塊中配置m個(gè)激光光源，其波長(zhǎng)分別對(duì)應(yīng)各發(fā)光物質(zhì)的激發(fā)光的 波長(zhǎng)范圍，以使該發(fā)光層上各光束投射位置所產(chǎn)生波長(zhǎng)λ iE的單位面積發(fā)光能量為該m個(gè) 發(fā)光物質(zhì)受到該m個(gè)激光光源激發(fā)所生被激發(fā)光的總和。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層是選擇激發(fā)光波長(zhǎng)Xis分布范 圍寬并產(chǎn)生被激發(fā)光波長(zhǎng)為λ iE的發(fā)光物質(zhì)，并于激光光源模塊中配置m2個(gè)，其中m2 > 2， 激光光源，其波長(zhǎng)皆位于該發(fā)光物質(zhì)激發(fā)波長(zhǎng)Xis范圍中，以使該發(fā)光層上各光束投射位 置所產(chǎn)生波長(zhǎng)λ iE的單位面積發(fā)光能量為該發(fā)光物質(zhì)受到該m2個(gè)激光光源激發(fā)所生被激 發(fā)光的總和。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該合光模塊是由各式濾波片或菱鏡所 組成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該總體調(diào)變掃描激光光束Ls掃描在投 影幕上的掃描形式包含柵式掃描、利薩如掃描或向量掃描。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中當(dāng)欲使投影幕上某一個(gè)位置的第i個(gè)被 激發(fā)波長(zhǎng)的單位面積發(fā)光能量為PiE時(shí)，則在總體調(diào)變掃描激光光束Ls掃描至該位置時(shí)，就 將對(duì)應(yīng)至該被激發(fā)波長(zhǎng)的激光光束該Lis的光功率Pis調(diào)整，或?qū)呙杞?jīng)過投影幕上某位置 的時(shí)間τ調(diào)整，使之能激發(fā)投影幕中該位置的該發(fā)光物質(zhì)產(chǎn)生PiE的單位面積發(fā)光能量，即PiE(x,y)= ^s(x，y) * X(x,y) * Ci(^fey), Di(Xj))其中，PiE(x，y)是激發(fā)投影幕中該位置(x，y)的第i個(gè)發(fā)光物質(zhì)被光束Lis激發(fā)產(chǎn)生的 單位面積發(fā)光能量；(x，y)為該位置的空間座標(biāo)；巧s(x,y)為光束Lis掃描在位置(x，y)的光 功率，&(x,y)=PiS(x,y)*L0，piS(x，y)為當(dāng)光束Lis掃描在位置(x，y)時(shí)由激光光源模塊 所發(fā)射的光功率，L0代表光束Lis經(jīng)過合光模塊、旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊反射及介于激光光源模塊 與投影幕間所有光學(xué)元件所生的光功率損耗參數(shù)；τ (χ, y)為總體調(diào)變掃描激光光束Ls掃 描經(jīng)過位置(x, y)的時(shí)間；Ci(巧S(X5y)YDi (X，y))為位置(x, y)上第i種發(fā)光物質(zhì)將激發(fā) 光波長(zhǎng)λ iS轉(zhuǎn)換為被激發(fā)光波長(zhǎng)λ iE的單位面積光功率轉(zhuǎn)換效率，其受巧s(X,y)與Di (x, y)的影響；Di(x，y)為位置(X，y)上第i個(gè)發(fā)光物質(zhì)的密度；其中，當(dāng)在第1種發(fā)光物質(zhì)的<^(&(\丫)，0&，y))不受PiS(x,y)影響的狀況下， Ci(巧S(XJhDiO^y)) = Ci (Di (x, y))；其中，τ (x,y)是根據(jù)旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊的旋轉(zhuǎn)模式計(jì)算而得，L。與Ci(巧s(X，y)，Di(X，y)) 經(jīng)量測(cè)而得，藉以透過激光調(diào)變模塊改變Pis (χ，y)以得到所欲達(dá)成的PiE(x，y)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的激光投影系統(tǒng)，其中當(dāng)投影幕上各位置的發(fā)光物質(zhì)的密度 皆為相等時(shí)，即DiU, y) =Di,則根據(jù)總體調(diào)變掃描激光光束Ls掃描經(jīng)過位置(X，y)的時(shí) 間τ (x,y)來調(diào)整PiS(x，y)的值，以使投影幕上任何位置皆達(dá)到預(yù)設(shè)的單位面積發(fā)光能量Pr iE°
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的激光投影系統(tǒng)，其中當(dāng)激光掃描方式為柵式掃描或利薩如 掃描，且投影幕上各位置的第i個(gè)發(fā)光物質(zhì)的密度皆為相等時(shí)，則當(dāng)要達(dá)成相同的被激發(fā) 光波長(zhǎng)λ iS的單位面積光能量，其計(jì)算方式如下設(shè)定時(shí)間t = 0時(shí)，該旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊的旋轉(zhuǎn)角度θ(0)=φ(0)=0，則得下列關(guān)系式θ ⑴=θ 0*sin(2 π /T0*t)；φ( )= φ0*8 η(2π/Τφ* t);其中，θ ^與φο分別為該旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊使激光光束沿χ軸與y軸旋轉(zhuǎn)的最大旋轉(zhuǎn) 角度；T0與 φ分別為其旋轉(zhuǎn)周期；其中，當(dāng)該投影幕為一平面，在(x，y) = (0,0)的點(diǎn)垂直正交于在θ =0，φ=0的激光 光束，則得下列關(guān)系式χ = D*tan (θ ⑴)且 y = D*tan ( θ ⑴)，其中，D為該旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊與投影幕的最短距離；藉上述關(guān)系式，以得在χ軸的掃描速度Vx(X) = dx/dt及y軸的掃描速度Vy (y) = dy/ dt，及在(x,y)點(diǎn)的掃描速度即為 v(x，y) = (vx2(x)+vy2(y))1/2； 其中，PiS(x，y)保正比于v(x,y)/Ci(^iS(x,y)，Di);其中，當(dāng)在第i種發(fā)光物質(zhì)的CiPis(XyhDiO^y))不受巧s(x,y)影響的狀況下，PiS(x， y)是正比于v(x，y) = (vx2(x)+vy2(y))1/2，藉以使單位面積發(fā)光能量在投影幕上皆一致。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的激光投影系統(tǒng)，其中當(dāng)該旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊的旋轉(zhuǎn)速度 使得總體調(diào)變掃描激光光束Ls掃描經(jīng)過投影幕各個(gè)位置所需的時(shí)間小于觀察者的影像截 取曝光時(shí)間，該激光光束掃描經(jīng)過各個(gè)位置所激發(fā)形成的各個(gè)光點(diǎn)將形成為一個(gè)畫面，其 中觀察者的影像截取曝光時(shí)間對(duì)于人眼而言為人眼視覺暫留時(shí)間(約1/16秒)，對(duì)于照相 機(jī)或攝影機(jī)而言為每個(gè)畫面的曝光時(shí)間。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的激光投影系統(tǒng)，其中當(dāng)該旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊持續(xù)旋轉(zhuǎn)的 時(shí)間超過觀察者的影像截取曝光時(shí)間，該激光光束掃描經(jīng)過各個(gè)位置所激發(fā)形成的各個(gè)光 點(diǎn)將形成數(shù)個(gè)畫面，其中當(dāng)該旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊旋轉(zhuǎn)的速度足以使得每個(gè)畫面的更新時(shí) 間小于觀察者的影像截取曝光時(shí)間，則該數(shù)個(gè)畫面將為觀察者認(rèn)知為連續(xù)的動(dòng)態(tài)畫面。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的激光投影系統(tǒng)，其中當(dāng)欲形成連續(xù)的動(dòng)態(tài)畫面時(shí)，該激光 投影系統(tǒng)應(yīng)選擇緩解過程時(shí)間較短的發(fā)光物質(zhì)，如熒光物質(zhì)、激光染料、激光晶體等。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的激光投影系統(tǒng)，其中當(dāng)該激光投影系統(tǒng)為一單一原色為α-bit，即2α層色階的全彩激光投影顯像系統(tǒng)，且在投影幕某位置欲顯示的色彩對(duì)應(yīng)到 紅、綠、藍(lán)色分別為第ηκ、ηκ、ηΕ個(gè)色階時(shí)，藉調(diào)整激光光束LKS、Lgs, Lbs掃描經(jīng)過該位置的光 功率Pm、Pa、Pm以使該投影幕的發(fā)光層分別產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)色單位面積光功率各為(ηκ_1)/ (2a-l)*PEEM, (nG-l) / (2a-1)PGEM,( -1)八2。-1斤翻，其中，PKEM、PGEM、P腿分別為紅、綠、藍(lán)三 色光的最大單位面積光功率，且該P(yáng)KEM、PGE > I3bem的相對(duì)比例應(yīng)符合達(dá)成影像畫面白平衡的 比例。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的激光投影系統(tǒng)，其中，通過調(diào)整激光光束LK、Les、LBS掃描經(jīng) 過該位置的光功率Pm、Pa、IV，以使該投影幕的發(fā)光層分別產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)色單位面積光功 率為[(nK-l)/(2a-l)]VYPKEM、[(nG-l)/(2a-l)]VYPGEM、[(nB-l)/(2a-l)]"YI\EM，其中 y 為針 對(duì)人眼對(duì)光功率較小的見光有較敏銳的感知的伽瑪修正因子。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的激光投影系統(tǒng)，其中當(dāng)投影幕上每位置的對(duì)于同樣紅、綠、 藍(lán)色分別為第ηκ、！ικ、ηκ個(gè)色階時(shí)皆顯示同樣的明度、色相與色度時(shí)，該激光光束LK、Les、LBS 的最大發(fā)光功率PKU(、PaM、PBU(是通過投影幕上各位置的各種發(fā)光物質(zhì)的分布密度與激光光 束的掃描速度來調(diào)整。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該投影幕的發(fā)光層進(jìn)一步加入w種寬頻譜發(fā)光物質(zhì)，其中w > 1，該寬頻譜發(fā)光物質(zhì)被激發(fā)產(chǎn)生波長(zhǎng)入 、A2we.....λ·，且λ Ε涵蓋不只一原色光波長(zhǎng)的光，其中KiSw ；并于激光光源模塊中配置w個(gè)激光光源，其 波長(zhǎng)λ1Β、A2ffs.....Awws，分別位于該w種發(fā)光物質(zhì)的激發(fā)波長(zhǎng)范圍中。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的激光投影系統(tǒng)，其中，該w個(gè)激光光源的w種激光的光功率間的相互比例為使該w種寬頻譜發(fā)光物質(zhì)被激發(fā)出寬頻波長(zhǎng)λ Ε、λ2ΙΕ.....的光能量的總和符合色彩學(xué)上白平衡的要求。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中，該投影幕的發(fā)光層進(jìn)一步加入g種擴(kuò)大色域發(fā)光物質(zhì)，其中g(shù) ^ 1 ；該擴(kuò)大色域發(fā)光物質(zhì)可被激發(fā)產(chǎn)生波長(zhǎng)λ1(;Ε、A2ge.....λ gGE，且在CIE色度座標(biāo)圖上，該λ 1GE> λ ........λ gGE及λ KE、λ GE、λ BE共(g+3)個(gè)波長(zhǎng)所形成的面積大于只有λΚΕ、Age, λ ΒΕ所形成的面積；并于激光光源模塊中增置g個(gè)激光光 源，其波長(zhǎng)分別位于該g種擴(kuò)大色域發(fā)光物質(zhì)的激發(fā)波長(zhǎng)范圍中。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該激發(fā)光是采用不見光的波長(zhǎng)的激光 作為激光光源模塊的激光光源。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的激光投影系統(tǒng)，其中該激發(fā)光是包含波長(zhǎng)約為808nm、 850nm、980nm或1064nm的激光作為激光光源模塊的激光光源。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該激發(fā)光是采用對(duì)人眼感光度較差的 波長(zhǎng)的激光作為激光光源模塊的激光光源。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的激光投影系統(tǒng)，其中該激發(fā)光是包含405nm或780nm的波 長(zhǎng)的激光作為激光光源模塊的激光光源。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該激發(fā)光是采用波長(zhǎng)約405nm藍(lán)紫色或 450nm藍(lán)色的激光作為激光光源模塊的激光光源，用以激發(fā)發(fā)光層產(chǎn)生藍(lán)色波長(zhǎng)約450nm 的影像，藉以減少因激發(fā)光受投影幕反射或散射所生的顏色混雜現(xiàn)象。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該激發(fā)光是采用波長(zhǎng)約780nm紅色或 640nm紅色的激光作為激光光源模塊的激光光源，用以激發(fā)發(fā)光層產(chǎn)生紅色波長(zhǎng)約640nm的影像，藉以減少因激發(fā)光受投影幕反射或散射所生的顏色混雜現(xiàn)象。
34.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該激發(fā)光是采用一405nm半導(dǎo)體激光作 為激光光源模塊的激光光源，并使用一二維旋轉(zhuǎn)的微機(jī)電反射鏡或兩個(gè)一維旋轉(zhuǎn)的微機(jī)電 反射鏡組合形成一旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊，并使一投影幕的發(fā)光層中包含一可被405nm波長(zhǎng)激發(fā) 產(chǎn)生紅色、藍(lán)色或綠色可見光的發(fā)光物質(zhì)。
35.根據(jù)權(quán)利要求1至第34任一項(xiàng)所述的激光投影系統(tǒng)，其中該投影幕是貼合于交通 工具的駕駛座前的擋風(fēng)玻璃上，并將該激光投影器安裝于該交通工具內(nèi)以使激光光束投射 在該投影幕上，且該激光投影器的訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊是藉有線或無線方式接收來自下列影像源 元件組群電腦、手機(jī)、GPS、夜視攝影機(jī)或見光攝影機(jī)中的一的影像訊號(hào)，以在投影幕上顯 現(xiàn)各式資訊，包含且不限于車速、里程、油耗、地圖、警告、方向指示、手機(jī)來電號(hào)碼。
36.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該激光光源模塊進(jìn)一步包含一第一類 激光光源模塊與一第二類激光光源模塊，而相配合的透明狀投影幕是包含一發(fā)光層與一散 射層，且發(fā)光層在散射層之前以面對(duì)激光投影器所投射掃描的光束；其中該第一類激光光 源模塊包含至少一組激光光源分別發(fā)射波長(zhǎng)(λ皿)對(duì)應(yīng)并落入該發(fā)光層中各種發(fā)光物質(zhì) 的激發(fā)光波長(zhǎng)范圍(Xis)的第一類波長(zhǎng)的激光光以分別激發(fā)該發(fā)光層中各種發(fā)光物質(zhì)，使 之分別產(chǎn)生波長(zhǎng)(λ Ε)的被激發(fā)光；其中該第二類激光光源模塊包含至少一組激光光源分 別發(fā)射波長(zhǎng)(λι)的第二類波長(zhǎng)的激光；其中該發(fā)光層是對(duì)第二類激光光源模塊所發(fā)射 的第二類波長(zhǎng)的激光光的吸收與散射極低，以使大部分第二類波長(zhǎng)的激光光穿越該發(fā)光層 而進(jìn)入散射層，且吸收大部分第一類激光光源模塊所發(fā)射第一類波長(zhǎng)的激光光；其中該散 射層是用以散射第二類波長(zhǎng)的激光光及在該發(fā)光層中被第一類波長(zhǎng)激光光所激發(fā)的被激 發(fā)光。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層面對(duì)激光投影器所投射掃描 光束的介面是設(shè)有至少一層抗反射層，以減少第一及第二類波長(zhǎng)激光光及發(fā)光層被激發(fā)的 光在該介面的反射，藉以增加第一類波長(zhǎng)的激光光進(jìn)入發(fā)光層的比例，增加第二類波長(zhǎng)的 激光光進(jìn)入散色層的比例，增加由發(fā)光層產(chǎn)生的被激發(fā)光由該介面進(jìn)入外界的比例，及增 加由散射層所散射的光由該介面進(jìn)入外界的比例，使位于投影幕該介面前側(cè)的觀察者觀察 得較高的被激發(fā)光與被散射光的影像亮度。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層與散射層的介面針對(duì)第二類 波長(zhǎng)的激光光設(shè)有至少一層抗反射層，藉以增加第二類波長(zhǎng)的激光光進(jìn)入散射層與由散射 層所散射的光進(jìn)入發(fā)光層外界的比例，使位于投影幕該發(fā)光層外界的觀察者觀察得較高的 被散射光的影像亮度。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層與散射層的介面針第一類 波長(zhǎng)的激光光設(shè)有至少一高反射層，藉以反射第一類波長(zhǎng)的激光光通過發(fā)光層后的殘余能 量，使的回到發(fā)光層以增加被激發(fā)光的光功率，使位于投影幕該發(fā)光層外界的觀察者觀察 得較高的被散射光的影像亮度。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的激光投影系統(tǒng)，其中該第一類波長(zhǎng)的激光光是采用波長(zhǎng)約 為808nm、850nm、980nm或1064nm的激光作為第一類激光光源模塊的激光光源。
41.根據(jù)權(quán)利要求36所述的激光投影系統(tǒng)，其中該第一類波長(zhǎng)的激光光是采用波長(zhǎng)約 為405nm或780nm的激光作為第一類激光光源模塊的激光光源。
42.根據(jù)權(quán)利要求36所述的激光投影系統(tǒng)，其中該第一類波長(zhǎng)的激光光是采用波長(zhǎng)約 405nm(藍(lán)紫色)或450nm(藍(lán)色)波長(zhǎng)的激光作為第一類激光光源模塊的激光光源，用以激 發(fā)發(fā)光層產(chǎn)生藍(lán)色波長(zhǎng)約450nm的影像，藉以減少因激發(fā)光受投影幕反射或散射所生的顏 色混雜現(xiàn)象。
43.根據(jù)權(quán)利要求36所述的激光投影系統(tǒng)，其進(jìn)一步使掃描至投影幕上某位置的某第 二類激光光功率，乘上該激光光束掃描經(jīng)過該位置的時(shí)間，再乘上該位置的散射效率的值 與在該位置的該第二類激光光波長(zhǎng)的單位面積發(fā)光能量成一與熒幕位置無關(guān)的固定比值。
44.根據(jù)權(quán)利要求36所述的激光投影系統(tǒng)，其特征在于，其為一全彩激光投影顯像系 統(tǒng)，該投影幕的發(fā)光層中加入g種擴(kuò)大色域發(fā)光物質(zhì)，其中g(shù) ^ 1 ；并于第一類激光光源模 塊中增加配置g個(gè)激光光源，其波長(zhǎng)分別位于此g種擴(kuò)大色域發(fā)光物質(zhì)的激發(fā)波長(zhǎng)范圍中。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的激光投影系統(tǒng)，其中該第二類激光光源模塊增加配置h個(gè)激光光源，分別產(chǎn)生λ1ΗΕ、λ2ΗΕ.....Amie的波長(zhǎng)，其中h彡1 ；且在CIE色度座標(biāo)圖上，該λ皿、λ2ΗΕ.....入靦及入 RE、入 GE、入 BE 共(h+3)個(gè)波長(zhǎng)所形成的面積大于只有λRE、入 GE、入 BE所形成的面積，且訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊是將影像訊號(hào)&轉(zhuǎn)換為xKE、xeE、xBE加上λ1(;Ε、λ2(;Ε.....λ gGE及λ 1ΗΕ> λ ........λωΕ的影像資訊，并用以控制激光光束LKS、Lgs、Lbs與此g種第一類激光光源模塊及此h種第二類激光光源模塊的激光光功率，以真實(shí)呈現(xiàn)投影幕上激光光束 掃描至的位置的色彩。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的激光投影系統(tǒng)，其中該投影幕上所生的λΚΕ、XeE、λΒ及入1GE、λ ........λ gGE及λ皿、λ ........λ應(yīng)共(3+g+h)種波長(zhǎng)，的光能量，其中g(shù)，h彡0，并可分別為第一類激光光源模塊產(chǎn)生的激光光所激發(fā)，或?yàn)榈诙惣す夤庠茨K產(chǎn)生的激 光光散射而生，且發(fā)光層中包含至少一種發(fā)光物質(zhì)分別被第一類激光光源模塊的激光光 源所激發(fā)而產(chǎn)生此(3+g^)種波長(zhǎng)中的某些波長(zhǎng)的光，而第二類激光光源模塊則包含此 (3+g+h)種波長(zhǎng)中其他波長(zhǎng)的光。
47.根據(jù)權(quán)利要求36所述的激光投影系統(tǒng)，其中該第一類波長(zhǎng)的激光光是采用藍(lán)色與 紅色激光作為第一類激光光源模塊的激光光源，而使用波長(zhǎng)約405nm、980nm或1064nm的激 光光激發(fā)該發(fā)光層中的一種發(fā)光物質(zhì)而產(chǎn)生綠色影像。
48.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該投影幕的發(fā)光層被區(qū)隔為數(shù)個(gè)畫素 以對(duì)應(yīng)欲顯示的熒幕解析度。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的激光投影系統(tǒng)，其中該各單一個(gè)畫素中包含紅、藍(lán)、綠三種 次畫素，且每一種次畫素的面積不一定相等，且鄰近畫素間的次畫素排列為相同或相異。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的激光投影系統(tǒng)，其中該三種次畫素各分布有各別的發(fā)光物 質(zhì)，且該激光投影系統(tǒng)中的激光光源模塊中包含至少一組激光光源其發(fā)射波長(zhǎng)(λ J同時(shí) 落入該發(fā)光層中三種次畫素所具有三種發(fā)光物質(zhì)的激發(fā)光波長(zhǎng)范圍內(nèi)的激光光束(K)。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的激光投影系統(tǒng)，其中該各次畫素的最小長(zhǎng)度大于激光光束 (Ll)的截面直徑，并使各次畫素之間有一定間距，以避免激光光束(LJ同時(shí)照射到兩種以 上的次畫素。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的激光投影系統(tǒng)，其中該激光光束的掃描路徑是與投影幕上 次畫素的排列作對(duì)位，以避免激光光束同時(shí)照射到兩種以上的次畫素，或在激光光掃描至 同時(shí)射到兩種以上可被該激光激發(fā)生光的次畫素時(shí)，關(guān)閉該激光。
53.根據(jù)權(quán)利要求48所述的激光投影系統(tǒng)，其中該各單一個(gè)畫素中進(jìn)一步包含紅、藍(lán)、 綠、白四種次畫素，且每一種次畫素的面積相等或不相等，且鄰近畫素間的次畫素排列為相 同或相異。
54.根據(jù)權(quán)利要求48所述的激光投影系統(tǒng)，其中該各單一個(gè)畫素中進(jìn)一步包含紅、藍(lán)、 綠、白及g種擴(kuò)大色域的次畫素，其中g(shù) > 1。
55.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其進(jìn)一步在該投影幕一位置上設(shè)置高分布 密度的發(fā)光物質(zhì)(Fi)，以使該位置產(chǎn)生較高單位面積光能量的波長(zhǎng)UiE)的光。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層通過各種發(fā)光物質(zhì)(Fi)在該 投影幕上各位置的分布密度來決定投影幕上所欲形成的靜態(tài)影像。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的激光投影系統(tǒng)，其中當(dāng)發(fā)光物質(zhì)Fi在投影幕上各位置具有 同樣密度，且皆產(chǎn)生波長(zhǎng)λ iE的同樣單位面積光能量時(shí)，則使激光光束掃描于投影幕上各 位置皆提供同樣的單位面積激發(fā)光能量，并使激光光束掃描至(x，y)位置的光功率I\(x，y) 正比于該位置的掃描速度ν (χ，y)，此時(shí)該訊號(hào)協(xié)調(diào)模塊即用以協(xié)調(diào)激光光源的光功率與該 旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊的旋轉(zhuǎn)角度的同步；其中當(dāng)光束k在掃描過程中皆有同樣的光功率， 且激光光源的光功率與旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊的旋轉(zhuǎn)角度為同步控制，則通過該發(fā)光物質(zhì)Fi 在投影幕上各位置的密度分布正比于激光光束掃描至(x，y)位置的掃描速度ν (x，y)，以使 投影幕上各位置皆產(chǎn)生波長(zhǎng)λ iE的同樣單位面積光能量。
58.根據(jù)權(quán)利要求56所述的激光投影系統(tǒng)，其中該激光投影系統(tǒng)中的激光投影器是利 用一寬頻光源或窄頻光源作為投影光源而構(gòu)成。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的激光投影系統(tǒng)，其中投影光源是以燈管或燈泡為光源，其 中該燈管包含激發(fā)投影幕中的發(fā)光物質(zhì)而產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò)大色域的顏色。
60.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該投影幕包含一被激發(fā)光吸收層及一 發(fā)光層，其中該被激發(fā)光吸收層是吸收由該發(fā)光層發(fā)射的被激發(fā)光，以減少進(jìn)入該被激發(fā) 光吸收層外介面?zhèn)鹊谋患ぐl(fā)光，使觀察者或光接收器僅于該發(fā)光層外介面?zhèn)瓤吹斤@示影像 或偵測(cè)得發(fā)光層被激發(fā)的光，而于該被激發(fā)光吸收層外介面?zhèn)葻o法看到顯示影像或偵測(cè)得 發(fā)光層被激發(fā)的光。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的激光投影系統(tǒng)，其中該被激發(fā)光吸收層對(duì)可見光的吸收極 高，以使投影幕呈完全不透明的黑色。
62.根據(jù)權(quán)利要求60所述的激光投影系統(tǒng)，其中，由該被激發(fā)光吸收層外介面?zhèn)然蛟?發(fā)光層外介面?zhèn)热肷湓撏队澳坏耐渡涔馐环N或多種波長(zhǎng)的激發(fā)光，以分別激發(fā)發(fā)光 層中的各種發(fā)光物質(zhì)，而使投影幕產(chǎn)生影像，其中該被激發(fā)光吸收層對(duì)投射光束Ls的激發(fā) 波長(zhǎng)有較低的吸收與散射。
63.根據(jù)權(quán)利要求60所述的激光投影系統(tǒng)，其中該被激發(fā)光吸收層之外介面及該被激 發(fā)光吸收層與發(fā)光層間的介面是作有抗反射處理，以減少屬被激發(fā)光頻譜的光在此二介面 的反射。
64.根據(jù)權(quán)利要求60所述的激光投影系統(tǒng)，其中該被激發(fā)光吸收層之外介面及該被激 發(fā)光吸收層與發(fā)光層間的介面設(shè)有至少一抗反射層，以減少由該發(fā)光層外介面?zhèn)热肷涞耐?射光束在該二介面的反射，以增加該投影幕的發(fā)光效能。
65.根據(jù)權(quán)利要求60所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層之外介面及被激發(fā)光吸收層與發(fā)光層間的介面是作有抗反射處理，以減少屬被激發(fā)光頻譜的光在此二介面的反射。
66.根據(jù)權(quán)利要求60所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層之外介面及被激發(fā)光吸收層 與發(fā)光層間的介面設(shè)有至少一抗反射層，以減少屬被激發(fā)光頻譜的光在此二介面的反射。
67.根據(jù)權(quán)利要求60所述的激光投影系統(tǒng)，其中該被激發(fā)光為包含紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò) 大色域的顏色的見光。
68.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該投影幕依序包含一被激發(fā)光吸收層、 一發(fā)光層及一激發(fā)光吸收層，其中投射的光束是由該被激發(fā)光吸收層之外介面?zhèn)韧渡渲猎?投影幕，而該激發(fā)光吸收層是吸收投射光束中用以激發(fā)發(fā)光層的波長(zhǎng)的光，并對(duì)被激發(fā)光 有較少的吸收與散射，以使發(fā)光層所產(chǎn)生的被激發(fā)光無礙地傳播至該激發(fā)光吸收層外介面 側(cè)而為觀察者所接收，且防止該激發(fā)光吸收層外介面?zhèn)鹊沫h(huán)境背景光不會(huì)使發(fā)光層產(chǎn)生任 何影像。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的激光投影系統(tǒng)，其中該被激發(fā)光為包含紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò) 大色域的顏色的見光。
70.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該投影幕依序包含一被激發(fā)光與散射 光吸收層、一散射層及一發(fā)光層，其中投射光束是由該發(fā)光層之外介面?zhèn)韧渡渲猎撏队澳唬?其中該散射層破壞入射激光光的單一方向性，而產(chǎn)生與入射激光光波長(zhǎng)相同的多方性散射 光，其中該被激發(fā)光與散射光吸收層吸收被激發(fā)光頻譜的光并吸收被散射頻譜的光。
71.根據(jù)權(quán)利要求70所述的激光投影系統(tǒng)，其中該被激發(fā)光與被散射光為包含紅、綠、 藍(lán)、白、或擴(kuò)大色域的顏色的可見光。
72.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該投影幕包含一發(fā)光層及一激發(fā)光反 射層，其中該激發(fā)光反射層反射投射光束通過發(fā)光層后的殘余能量，使其返回發(fā)光層并再 激發(fā)其中的發(fā)光物質(zhì)，藉以提高投影幕的發(fā)光效率，并避免投射光束穿越投影幕進(jìn)入該激 發(fā)光反射層之外介面?zhèn)榷鵀橛^察者所接收，且該激發(fā)光反射層對(duì)被激發(fā)光的吸收與散射極 低，使被激發(fā)光無礙進(jìn)入該激發(fā)光反射層之外介面?zhèn)取?br> 73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層與激發(fā)光反射層的介面經(jīng)處 理，包含且不限于選擇相近的發(fā)光層與激發(fā)光反射層的光學(xué)指數(shù)，或插入一層針對(duì)被激發(fā) 光的抗反射層，以減少發(fā)光層被激發(fā)的光在此介面的反射。
74.根據(jù)權(quán)利要求72所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層之外介面及激發(fā)光反射層之 外介面是予抗反射處理，包含且不限于插入一層抗反射層，以減少發(fā)光層被激發(fā)的光在該 二介面的反射。
75.根據(jù)權(quán)利要求72所述的激光投影系統(tǒng)，其中該發(fā)光層與激發(fā)光反射層是對(duì)可見光 的吸收與散射極低，以使投影幕呈透明狀。
76.根據(jù)權(quán)利要求72所述的激光投影系統(tǒng)，其中該被激發(fā)光為包含紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò) 大色域的顏色的可見光。
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的激光投影系統(tǒng)，其進(jìn)一步于該激發(fā)光反射層之外介面?zhèn)仍O(shè) 一散射層。
78.根據(jù)權(quán)利要求77所述的激光投影系統(tǒng)，其中該被激發(fā)光與被散射光為包含紅、綠、 藍(lán)、白、或擴(kuò)大色域的顏色的可見光。
79.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該投影幕依序包含一被激發(fā)光吸收層，一發(fā)光層，一激發(fā)光反射層及一散射層，以增加該發(fā)光層的發(fā)光效率，并使由該被激發(fā)光吸 收層外介面?zhèn)韧渡涞耐渡涔馐墓夤β什粫?huì)進(jìn)入該散射層外介面?zhèn)榷鵀橛^察者所接收。
80.根據(jù)權(quán)利要求79所述的激光投影系統(tǒng)，其中該被激發(fā)光與被散射光為包含紅、綠、 藍(lán)、白、或擴(kuò)大色域的顏色的可見光。
81.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該投影幕依序包含一被激發(fā)光吸收層， 一散射層，一激發(fā)光反射層及一發(fā)光層，藉以增加該發(fā)光層的發(fā)光效率，其中投射光束是由 該發(fā)光層之外介面?zhèn)韧渡渲猎撏队澳弧?br> 82.根據(jù)權(quán)利要求81所述的激光投影系統(tǒng)，其中該被激發(fā)光與被散射光為包含紅、綠、 藍(lán)、白、或擴(kuò)大色域的顏色的可見光。
83.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該投影幕包含一被激發(fā)光部分反射層 及一發(fā)光層，其中該被激發(fā)光部分反射層使不論由任一介面入射的被激發(fā)光以一比例部分 穿透，而其余比例部分反射，并對(duì)激發(fā)光有有相當(dāng)高的穿透比例，其中當(dāng)投影幕的第一外介 面?zhèn)鹊谋尘肮庑∮谙鄬?duì)的第二外介面?zhèn)鹊谋尘肮鈺r(shí)，該投影幕上的投影影像可為二外介面 側(cè)的觀察者同時(shí)接收，但第一外介面?zhèn)鹊挠^察者可觀察到第二外介面?zhèn)榷诙饨槊鎮(zhèn)鹊?觀察者卻無法觀察第一外介面?zhèn)鹊挠^察者。
84.根據(jù)權(quán)利要求83所述的激光投影系統(tǒng)，其中該被激發(fā)光為包含紅、綠、藍(lán)、白、或擴(kuò) 大色域的顏色的見光。
85.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該投影幕依序包含一被激發(fā)光與被散 射光部分反射層，一發(fā)光層及一散射層，其中該被激發(fā)光與被散射光部分反射層是用以部 分反射被激發(fā)光頻譜的光及部分反射被散射頻譜的光。
86.根據(jù)權(quán)利要求85所述的激光投影系統(tǒng)，其中當(dāng)在決定由被激發(fā)光與被散射光部分 反射層之外介面?zhèn)热肷涞耐渡涔馐袑偕⑸漕l譜的光功率以在投影幕形成某單位面積散 射光能量時(shí)，須加大該投射光束中屬散射頻譜的激光光功率以補(bǔ)償被激發(fā)光與被散射光部 分反射層所部分反射的能量。
87.根據(jù)權(quán)利要求85所述的激光投影系統(tǒng)，其中該被激發(fā)光與被散射光為包含紅、綠、 藍(lán)、白、或擴(kuò)大色域的顏色的可見光。
88.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該投影幕依序包含一被激發(fā)光與被散 射光部分反射層，一散射層及一發(fā)光層。當(dāng)投射光束由發(fā)光層之外介面?zhèn)热肷鋾r(shí)，該激光光 束在入射該散射層的前不會(huì)為被激發(fā)光與被散射光部分反射層所反射。
89.根據(jù)權(quán)利要求88所述的激光投影系統(tǒng)，其中該被激發(fā)光與被散射光為包含紅、綠、 藍(lán)、白、或擴(kuò)大色域的顏色的可見光。
90.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該投影幕依序包含一聚光層，一部分遮 光層，一發(fā)光層及一散射層，其中該部分遮光層包含多個(gè)遮光元件與多個(gè)開口，其中該聚光 層包含多個(gè)聚光鏡，其中投影幕上各個(gè)畫素的區(qū)域包含至少一個(gè)開口，且對(duì)應(yīng)至同一畫素 的該等開口的正中心應(yīng)與該畫素的正中心對(duì)齊。
91.根據(jù)權(quán)利要求90所述的激光投影系統(tǒng)，其中該聚光鏡是涵蓋聚光層大部分面積以 收集入射光束大部分的光，且使投射至其上的光聚焦并通過開口。
92.根據(jù)權(quán)利要求90所述的激光投影系統(tǒng)，其中該開口的最大間距是小于激光光束的 橫截面直徑，以使單一激光光束投射投影幕上每個(gè)位置皆能有部分光穿透，以提升激光光束投射的使用效率。
93.根據(jù)權(quán)利要求90所述的激光投影系統(tǒng)，其中該聚光層與遮光層是合為一體。
94.根據(jù)權(quán)利要求90所述的激光投影系統(tǒng)，其中該開口是由聚光層的材質(zhì)所填滿。
95.根據(jù)權(quán)利要求90所述的激光投影系統(tǒng)，其中該被激發(fā)光與被散射光為包含紅、綠、 藍(lán)、白、或擴(kuò)大色域的顏色的可見光。
96.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該投影幕的一側(cè)或兩側(cè)進(jìn)一步設(shè)一抗 紫外線層，藉以穩(wěn)定投影幕特性并與延長(zhǎng)其使用壽命。
97.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其中該激光投影器進(jìn)一步包含至少一凸面 反射鏡設(shè)在激光投影器中的旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊與投影幕之間，以使激光投影器所產(chǎn)生的激光 光束經(jīng)旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊先反射至凸面反射鏡上，再投射于投影幕上，使透過凸面反射鏡的 反射以擴(kuò)大激光光束掃描角度，以在投影幕與激光投影器間的距離不變的情況下增大投影 影像的高度與寬度。
98.根據(jù)權(quán)利要求97所述的激光投影系統(tǒng)，其中該凸面反射鏡是設(shè)于欲投影畫面之中 心線附近、或投影畫面的最左點(diǎn)或最上點(diǎn)、或投影畫面的最右點(diǎn)或最下點(diǎn)。
99.根據(jù)權(quán)利要求97所述的激光投影系統(tǒng)，其中該激光投影器進(jìn)一步包含至少一平面 反射鏡模塊設(shè)在該凸面反射鏡與投影幕之間，以使激光投影器所產(chǎn)生的激光光束經(jīng)旋轉(zhuǎn)平 面鏡模塊先反射至凸面反射鏡上，再經(jīng)過該平面反射鏡模塊的反射而再投射于投影幕上， 使透過該平面反射鏡模塊的反射以擴(kuò)大激光光束掃描角度。
全文摘要
激光投影系統(tǒng)，包含投影幕及激光投影器，該投影幕包含至少一發(fā)光層其具備至少一種發(fā)光物質(zhì)其為受到某一波長(zhǎng)范圍的激發(fā)光照射而可被激發(fā)產(chǎn)生另一波長(zhǎng)范圍的被激發(fā)光的物質(zhì)，且各發(fā)光物質(zhì)的粒子間在平行于投影幕平面的橫向距離是遠(yuǎn)小于激光光束的橫截面直徑；該激光投影器包含激光光源模塊、激光訊號(hào)調(diào)變模塊、合光模塊、旋轉(zhuǎn)平面鏡模塊、旋轉(zhuǎn)平面鏡控制模塊及訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，根據(jù)單一畫面或動(dòng)態(tài)畫面的影像訊號(hào)而產(chǎn)生激發(fā)激光，并投射至該相配合的投影幕上以產(chǎn)生影像，以使該投影幕上可在自然光的環(huán)境下以幾近透明的效果呈現(xiàn)高辨認(rèn)度的投影畫面，供可看到投射畫面并同時(shí)看到該投影幕后方的物體，提升激光投影系統(tǒng)使用效率及應(yīng)用范圍。
文檔編號(hào)G03B21/56GK102096295SQ20091025043
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者溫明華, 陳國(guó)仁, 陳致曉 申請(qǐng)人:宏瞻科技股份有限公司