CN1058124C - 匀亮场低损耗背投式电视屏及其无缝拼接方法 - Google Patents

Abstract

匀亮场低损耗背投式电视屏及其无缝拼接方法，属光学技术及应用。国内外大屏幕背投式彩电中使用的电视屏，存有亮场不均匀，亮度较低等缺点。用此类电视屏拼接的电视墙存有边缝，视觉效果较差。本发明解决了上述不足之处，较大的改善了彩电效果，给出系列电视屏及拼接技术。所拼接的电视墙消除了边缝，亮场均匀，视觉效果有了质的提高。可广泛应用于彩电制造业及公益，广告设施中电视墙制造的需要。

Description

匀亮场低损耗背投式电视屏及其无缝拼接方法

本发明属光学技术及应用

目前国内外背投式大屏幕彩电，多数产于日本，发展尚不成熟，存有亮场不均匀，视角小等缺点。应用此类彩电，国内外大量制作了组合电视屏幕，即电视墙。由于上述缺陷，使得亮场不均匀，视觉效果欠佳，边缝使图像破碎，不利于显示文字内容，使得电视墙视觉效果欠佳，限制了电视墙更大规模的应用。

本发明的目的就在于解决已有电视屏及拼接技术的不足之处，用经济而又有效的方法来克服电视屏的亮场不均，亮度偏低，视角不理想等缺点，克服电视屏在拼接后的图像破碎，亮场不均等弊病。使背投式大屏幕彩电有均匀的亮场，低亮度损耗及理想的视角，使组合电视屏幕(电视墙)边缝消除、亮场均匀、视觉效果良好。

实现本发明的技术关键在于：纤维面板中的纤维要与投光有合理的交角分布，使投影光折射后能基本沿纤维的切向传播。在未端再利用透镜膜或纤维束末端的扭转螺旋方式，使光线散射到一定的立体角内。利用平板透镜也可取代纤维面板，来完成投影光的导向，用有效显示面是电视屏沿垂向切割最大面的显示屏进行拼接组合，可消除电视墙的边缝。

本发明的特点就在于：用纤维面板，平板透镜、透镜膜，纤维束末端的扭转螺旋状，来导引及散射投影光，较大的减少亮度损失，提高了亮度。给单元电视屏合理的厚度后，可提供其支撑固定边，使拼接的电视墙边缝消失。亮度补偿膜可消除光系统中的亮场不均匀。

本发明的最佳方案：1、均亮场，低损耗背投式电视屏最佳方案：

①纤维面板类。

②平板透镜类。

③普通背投屏+亮度补偿膜类。2、电视屏无缝拚接技术最佳方案

①有合理厚度，或附加透明介质板类单元电视屏拼接。

②大透明介质板覆多块普通背投式显示屏类。下面结合附图对本发明的几个较佳实施例，对本发明进行详细说明：

【图一】螺旋型背投式纤维面板电视屏结构示意图。

【图二】透镜膜型背投式纤维面板电视屏结构示意图。

【图三】透镜膜型背投式平板透镜电视屏结构示意图。

【图四】改进I型背投式电视屏结构示意图。

【图五】改进II型背投式电视屏结构示意图。

【图六】亮度补偿膜示意图。

【图七】纤维束末端扭转螺旋状结构示意图。

【图八】透镜膜结构示意图。

【图九】平板透镜结构示意图。

【图十】用单元电视拼接的无缝电视墙结构示意图。

【图十一】单元电视屏结构示意图。

【图十二】纤维面板型CRT显像管及拚接的2×2电视墙结构示意图。

【图十三】改进III型普通背投电视屏结构示意图。

如图一所示：纤维面板①内的纤维束②是由相互光绝缘的多条细纤维组成。其工作过程是，由投影显像管③发出的投影光投射到纤维面板①的内表面上，被折射后基本沿纤维的切向传播。由于纤维束末端呈扭转螺旋状，光束在纤维面板①的外表面出射时即散射到一定的立体角内(详见【图七】说明)，亮度补偿膜④的作用是补偿亮场使其均匀(详见【图六】说明)。

特点：亮场均匀、亮度损失小、视角理想、清晰度高。

如【图二】所示：纤维面板⑤内的纤维⑦互不缠绕且相互光绝缘。工作过程与【图一】基本相同，区别在于，纤维⑦导出的近似平行光是由透镜膜⑧散射(详见【图八】说明)，⑨为亮度补偿膜(详见【图六】说明)。

特点：亮度均匀，亮度损失小，视角口清晰度略子逊于【图一】结构。

如【图三】所示：⑩为平板透镜(详见【图九】说明)其焦点附近放置有投影显像管(11)。其工作过程为：投影显像管(11)所发生的投影光径平板透镜折射后基本沿垂直于平板的方向传播，然后被透镜膜(12)散射(详见【图八】说明)，(13)为亮度补偿膜(详见【图六】说明)。

特点：成本低，亮度损失小。视角与清晰度略逊于【图一】结构。

如【图四】所示：(14)为普通通背投式电视屏，该电视屏被目前国际上多数生产厂商采用。其基本结构为：在普通背投式电视屏(14)上覆盖上亮度补偿膜(15)(详见【图六】说明)，即可单独使用也可根据需要再覆上透明介质板(16)，也可使用纤维面板⑤，平板透镜⑩代替透明介质(16)。

特点：视场均匀性大大改善，易于进行电视墙无缝拼接。

如【图五】所示：在一块大的透明介质板(17)上不重叠且紧密的覆盖多块普通背式电视屏(18)在电视屏边界线所对应的大透明介质板(17)的另一侧对应线上设有方格形遮光条板(59)，必要时也可在普通背投式电视屏(18)上覆以亮度补偿膜(19)(详见【图六】说明)。需要时需对普通背式电视屏(18)的边缘进行处理，通过磨削加工使其尺寸符合要求，打磨后也可加装保护边(20)，其宽度不得超过5mm，以不致于使图像间隙过大。

特点：可用其拼接制造无缝电视墙，成本较低，但灵活性较差。

如【图六】所示：亮度补偿膜(21)是一块透光度不均一的薄膜或涂层，其光线的吸收率在其中的中心点(22)外最大，从中心点(22)出发沿任意方向，吸收率随距离的增大而逐渐减少。而亮度补偿膜并非绝对需要，对于电视墙技术及数字化彩电技术来说，完全可以在数字处理过程中，适当的处理视频信号来弥补这一不足。

如【图七】所示：从纤维束(23)的末端(24)附近端面(25)上来看，纤维束中每一条细纤的扭转线位移(26)随与端面(25)中心的距离增加而增大。经纤维束(23)传导的光线在端面(25)射出时将沿不同的角度，越靠近中心，散射的角度越小。扭转程度不同，最大散射角也不同。端面附近的截面(60)的情形与端面(25)类似。

特点：散射角较大，光强分布均匀。

如【图八】所示：透镜膜的基本结构是由一系列沿平面方向摆放的，光轴垂直于膜面的凸、凹透镜(36)组成，为防止串光可使这些凸、凹透镜光绝缘。当垂直与膜的平行光通过膜面后，光线即被散射到一定的立体角内。

特点：成本较低，散射角受限，光强分布均匀性差。

如【图九】所示：平板透镜的基本结构为：平板透镜板上由一系列以中心(27)为对称点的圆环状隆起组成，每个圆环隆起的截面(28)为多边形。每个圆环的截面都有所差别。使得从平板透镜中垂线的某点所发出的散射光经折射后基本沿垂向平行射出。其平板透镜也可以是一面平坦的。

如【图十】所示：单元电视屏(32)详见(【图十一】说明)。固定在支架(33)上屏幕的外表面即有效显示面紧密相接。有效显示面(29)内的保护边(70)，根据具体需要可有可无，当其宽度小于图像像素时，电视墙的边缝(50)将在视觉中消失，即成无缝电视墙。也可直接利用改进II型背投式电视屏来拼接无缝电视墙(详见【图五】说明)。有效显示面指的是单元电视屏用来显示图像内容的面积(有保护边的包括保护边)。

特点：视场均匀，边缝消失，画面统一，视觉效果良好。

如【图十一】所示：拚接用的单元电视屏的光学结构与【图一】、【图二】、【图三】、【图四】、【图十二】、【图十三】的结构相同，为满足无缝拚接的需要，必须合理的处理戎边围(51)在加装安装片(31)时需保证单元电视屏的有效显示面(30)不小于沿垂直该屏面方向切割所得的截面。也可以在每一个的单元电视屏的边围(51)上加工有拚接时能相互嵌套的凸起凹陷(52)。有利于拚接。采用上述方法有效显示面能紧密相接。

如【图十二】所示：用纤维面板型CRT显像管、作单元电视屏拼接的2×2电视墙，它的纤维面板(55)类似于【图二】所示结构。可制成对角线大于130CM的超大屏幕、高清晰彩电。

如【图十三】所示：当普通背投电视屏的厚度超过2MM时，可直接对其周边(56)进行处理必要时需经切割，打磨等。其方法基本与【图十一】所相同，以达到无缝拼接的需要。(参考【图十】)必要时可再覆以亮度补偿膜。

Claims (5)

1、螺旋型背投式纤维板电视屏，由纤维面板，亮度补偿膜等组成，其特征就在于纤维面板中的纤维束末端附近呈扭转螺旋状，纤维面板上覆盖亮度补偿膜。

2、如权利要求1所述电视屏，其特征就在于，扭转螺旋状态就是指，纤维束末端附近，端面或截面处，纤维的扭转线位移随该纤维距纤维束中心距离的增加而增大。

3、透镜膜型背投式纤维板电视屏，由纤维面板、透镜膜，亮度补偿膜等组成，其特征就在于纤维面板上覆盖有透镜膜，也可再覆有亮度补偿膜。

4、如权利要求1或3所述电视屏，其特征就在于亮度补偿膜的光吸收率，由膜的中心向周围，随与中心的远离呈逐渐衰减状态。

5、电视屏无缝拼接方法，由单元电视屏拼接组成，特别适合于电视墙的制造，其特征就在于，利用螺旋型背投式纤维板电视屏，透镜膜型背投式纤维板电视屏，作为单元电视屏来拼接组合，形成无图像间断，统一的大电视屏幕。

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