CN108983543B - 反射式投影屏幕、透射式投影屏幕及投影系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种反射式投影屏幕、透射式投影屏幕及投影系统。该反射式投影屏幕包括保护层、色偏矫正层和反射层,色偏矫正层位于保护层和反射层之间,色偏矫正层包括填充有激发粒子的激发区,所述激发区至少覆盖反射式投影屏幕的边缘区域,激发粒子在外部光源的激发下,发出校正反射式投影屏幕色偏所需的色光,外部激发光入射到保护层,经保护层后入射到色偏矫正层,色偏矫正层中的激发粒子在外部激发光的激发下发出色光,并入射至反射层,反射层反射的光线再次激发色偏矫正层中的激发粒子发出色光,色光经所述保护层后,入射到人眼。该反射式投影屏幕提高了屏幕色度的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及投影显示领域,特别涉及一种反射式投影屏幕、透射式投影屏幕及投影系统。
背景技术
近几年激光电视得以迅速发展,为了满足用户在不同照明环境下的观看效果,激光电视多配置专用的屏幕,配置屏幕的目的是为了即使在比较明亮的照明环境下也可以达到较好的对比度,从而得到较好的观影效果。一般的,电视投影屏幕包括反射式投影屏幕和透射式投影屏幕。
对于反射式投影屏幕而言,其最关键部件为菲涅尔棱镜面,通过菲涅尔棱镜面的反射,能将有效光反射到人眼。反射式投影屏幕通常与激光投影设备配合实现图像的显示,激光投影设备的镜头通常采用具有聚光作用的凹面反射镜。然而凹面反射镜边缘位置的斜率比较大,导致该边缘位置处的反射光的角度较大(一般在45度以上),相应的,照射到屏幕上的入射角也较大。因屏幕对不同入射角的光,反射率也不同。并且在入射角越大的情况下,入射光中不同光波长的反射率差异也较大,导致屏幕色光不均匀。具体的,如图1所示,图1是在传统上激光投影设备的凹面反射镜的反射角为45度和70度时,反射式投影屏幕的反射率与光波长之间的关系曲线图。曲线L1~L2分别是凹面反射镜的反射角为45度和70度时,反射率与波长之间的关系曲线。曲线L1和曲线L2对应的是凹面反射镜边缘位置的反射角,该反射角都比较大,因此,无论是反射角为45度还是70度,红光波段(波段620~760nm)的反射率下降都非常明显,导致当该凹面反射镜的边缘位置的反射光照射在屏幕两侧的边缘区域时,出现色度不均匀,泛青的现象。同时,在大角度入射角的情况下,屏幕对不同光波长的反射率差异将会进一步加剧泛青表现。
发明内容
为了解决相关技术中存在的屏幕色度不均匀的问题,本发明提供了一种反射式投影屏幕、透射式投影屏幕及投影系统。
本发明提供一种反射式投影屏幕,包括保护层、色偏矫正层和反射层,色偏矫正层位于保护层和反射层之间,色偏矫正层包括填充有激发粒子的激发区,所述激发区至少覆盖反射式投影屏幕的边缘区域,激发粒子在外部光源的激发下,发出校正反射式投影屏幕色偏所需的色光,外部激发光入射到保护层,经保护层后入射到色偏矫正层,色偏矫正层中的激发粒子在外部激发光的激发下发出色光,并入射至反射层,反射层反射的光线再次激发色偏矫正层中的激发粒子发出色光,色光经所述保护层后,入射到人眼。
本发明另提供一种投影系统,包括投影设备和如上述反射式投影屏幕,投影设备发出激发光,激发光照射在所述反射式投影屏幕上,激发所述色偏矫正层的激发区发出校正反射式投影屏幕色偏所需的色光。
本发明又提供一种透射式投影屏幕,包括第一保护层、色偏矫正层和第二保护层,色偏矫正层位于第一保护层和第二保护层之间,色偏矫正层包括填充有激发粒子的激发区,激发区至少覆盖透射式投影屏幕的边缘区域,激发粒子在外部光源的激发下,发出校正透射式投影屏幕色偏所需的色光,外部激发光入射到第一保护层,经第一保护层后入射到色偏矫正层,并激发色偏矫正层中的激发粒子发出色光,色光透过第二保护层出射,并入射到人眼。
本发明又提供一种投影系统,包括投影设备和如上述透射式投影屏幕,投影设备发出激发光,激发光照射在透射式投影屏幕上,激发色偏矫正层的激发区发出校正反射式投影屏幕色偏所需的色光。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本发明提供的反射式投影屏幕通过在反射式投影屏幕原有的架构上增加一层色偏矫正层,并且该色偏矫正层含有激发粒子的激发区至少覆盖屏幕呈现泛青的边缘区域,激发区的激发粒子在外部光源的激发下,能够发出屏幕所缺的色光(例如红光),补偿边缘区域能量不足的色光,解决屏幕边缘泛青的问题,提高屏幕色度的均匀性。
本发明提供的投影系统包括投影设备和上述反射式投影屏幕,由于上述反射式投影屏幕的激发区至少覆盖屏幕呈现泛青的边缘区域,且激发区的激发粒子在外部光源的激发下,能够发出屏幕所缺的色光(例如红光),补偿边缘区域能量不足的色光,如此,提高了屏幕色度的均匀性,进而提高了系统的色彩显示质量。
本发明的透射式投影屏幕,通过在透射式投影屏幕原有的架构上增加一层色偏矫正层,并且该色偏矫正层含有激发粒子的激发区至少覆盖屏幕呈现色度严重不均匀的边缘区域,激发区的激发粒子在外部光源的激发下,能够发出屏幕所缺的色光(例如红光),补偿边缘区域能量不足的色光,提高屏幕色度的均匀性。
本发明提供的投影系统包括投影设备和上述透射式投影屏幕,由于上述透射式投影屏幕的激发区至少覆盖屏幕呈现泛青的边缘区域,且激发区的激发粒子在外部光源的激发下,能够发出屏幕所缺的色光(例如红光),补偿边缘区域能量不足的色光,如此,提高了屏幕色度的均匀性,进而提高了系统的色彩显示质量。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并于说明书一起用于解释本发明的原理。
图1为在传统上激光投影设备的凹面反射镜的反射角为45度和70度时,反射式投影屏幕的反射率与光波长之间的关系曲线图;
图2为在一实施例中反射式投影屏幕的侧部截面示意图;
图3为在一实施例中反射式投影屏幕的正面示意图;
图4为色偏矫正层的激发区填充有两种量子点的结构示意图;
图5为色偏矫正层的激发区填充有粒径为2~4nm量子点的结构示意图;
图6为在另一实施例中反射式投影屏幕包括菲涅尔棱镜层的结构示意图;
图7为由反射式投影屏幕和投影设备组成的投影系统的结构示意图;
图8为照射在透射式投影屏幕中心的光束中心线与照射在透射式投影屏幕上侧区域的光束中心线之间的夹角示意图;
图9为在一实施例中透射式投影屏幕的侧部截面示意图;
图10为在一实施例中透射式投影屏幕的正面示意图;
图11为在一实施例中透射式投影屏幕包括菲涅尔棱镜层的侧部截面示意图;
图12为在一实施例中透射式投影屏幕包括菲涅尔棱镜层和双凸透镜的侧部截面示意图;
图13为由透射式投影屏幕和投影设备组成的投影系统的结构示意图。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的原理和结构,现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
如前所述,传统上,反射式投影屏幕边缘区域的色度不均匀性最为明显,通常呈现泛青的现象。主要是因为光照射在反射式投影屏幕边缘区域的入射角较大,导致红光的反射率下降严重,进而导致红光在屏幕边缘区域能量不足,呈现泛青的现象。
在一实施例中,本发明提出一种反射式投影屏幕,如图2所示,该反射式投影屏幕10包括保护层11、色偏矫正层12和反射层13,色偏矫正层12位于保护层11和反射层13之间。色偏矫正层12包括填充有激发粒子的激发区,该激发区至少覆盖反射式投影屏幕的边缘区域。激发区的激发粒子在外部光源的激发下,发出校正反射式投影屏幕色偏所需的色光,外部激发光入射到保护层11,经保护层11后入射到色偏矫正层12,色偏矫正层12中的激发粒子在外部激发光的激发下发出对应的色光,并入射至反射层13,反射层13反射的光线再次激发色偏矫正层12中的激发粒子发出色光,色光经保护层11后,入射到人眼。
本发明通过在反射式投影屏幕原有的架构上增加一层色偏矫正层,并且该色偏矫正层含有激发粒子的激发区至少覆盖屏幕呈现泛青的边缘区域,激发区的激发粒子在外部光源的激发下,能够发出屏幕所缺的色光(例如红光),补偿边缘区域能量不足的色光,解决屏幕边缘泛青的问题,提高屏幕色度的均匀性。
保护层11用于保护反射式投影屏幕10的表面,其可以是硬质树脂材料形成,以防止屏幕的表面被划伤或磕碰损伤。
反射层13用于反射进入屏幕内的光线,使光线能够进入到人眼。在该实施例中,该反射层13为平面反射层,该平面反射层靠近色偏矫正层12的内表面涂有反射膜。该反射层13的反射率大于或等于98%,确保反射出反射式投影屏幕10的光线足够多,进而保证反射式投影屏幕10具有足够的亮度。
在该实施例中,激发区覆盖反射式投影屏幕的边缘区域。具体的,色偏矫正层12的尺寸大小可以等同于整个反射式投影屏幕的尺寸大小,色偏矫正层12包括上述激发区和扩散区。激发区位于色偏矫正层12的边缘位置,对应的,该激发区可以覆盖反射式投影屏幕10的边缘区域。扩散区位于色偏矫正层12的中间位置,该扩散区内填充扩散粒子,以保证视场角大于或等于15度,激发区中添加激发粒子用以矫正色偏,而激发粒子也有散射特性,如果激发区添加激发粒子的扩散性不足以满足视场角大于或等于15度的要求,则需要在激发区补充添加扩散粒子,以保证视场角的要求,保证整个屏幕视场角的一致性。
激发区填充的激发粒子可以是量子点,外部激发光为包含蓝光的光源,激发区所填充的量子点粒径为6~8nm。优选地,该量子点的粒径为7nm。在蓝光的激发下,激发区的量子点发出红光,补偿反射式投影屏幕10边缘区域所缺少的红光,解决屏幕边缘区域出现泛青的问题。
进一步,如图3所示,激发区所覆盖的反射式投影屏幕10的边缘区域包括位于该反射式投影屏幕宽度方向的中心线P1左右两侧的第一边缘区域14和第二边缘区域16。屏幕的中间区域15不填充激发粒子。该第一边缘区域14和第二边缘区域16关于屏幕宽度方向的中心线P1对称,且被激发区覆盖的该第一边缘区域14和该第二边缘区域16的面积均随自身到屏幕的光轴中心距离R的减小而增大。也就是说,第一边缘区域14和第二边缘区域16从上往下覆盖激发粒子的面积逐渐增大,越靠近反射式投影屏幕的光轴中心,面积越大。其中,反射式投影屏幕的光轴中心是指投影设备向反射式投影屏幕发出光源的光轴中心。
第一边缘区域14和第二边缘区域16所覆盖的量子点的掺杂浓度与反射层13的反射率以及到反射式投影屏幕10的光轴中心的距离相关。更具体而言,反射层13的反射率越高,量子点的掺杂浓度越小。第一边缘区域14和第二边缘区域16到反射式投影屏幕10的光轴中心的距离越近,量子点掺杂浓度越小。但由于反射层13的反射率对量子点掺杂浓度的影响较大(相较于到反射式投影屏幕10的光轴中心的距离而言),因此,在图3中,最终表现出的量子点的掺杂浓度由反射式投影屏幕的上侧边往下逐渐增大。
量子点的掺杂浓度除了与反射式投影屏幕的反射层13的反射率和离反射式投影屏幕的光轴中心的距离相关外,还与反射式投影屏幕的光通量以及量子点的激发效率而定,量子点的激发效率与溶液的量子场效率、溶液在激发波段的吸收、量子点在激发波段的吸收、溶液的折射率、量子点的折射率、溶液光致发光光谱峰面积积分和量子点光致发光光谱峰峰面积积分相关。
具体的,量子点的激发效率η=F(Kr、Ar、As、Ns、Nr、Fs、Fr);
Kr:溶液的量子场效率;
Ar:溶液在激发波段的吸收;
As:量子点在激发波段的吸收;
Ns:量子点的折射率;
Nr:溶液的折射率;
Fs:量子点PL峰的面积积分;
Fr:溶液PL峰的面积积分。
对于反射式投影屏幕而言,每个量子点被激发的次数为2次,因此在计算量子点的激发效率时,需将量子点激发的次数纳入计算中。
此外,因不同量子点的激发效率不同,因此需按照出射能量的要求,对不同的量子点进行分别计算,以确定量子点在激发区的掺杂比例。
具体地,根据公式W1=ηw0,w0为从投影设备出射入射到反射式投影屏幕对应位置的激发波段的能量;W1为量子点激发后从反射式投影屏幕出射的能量;η为对应量子点的激发效率。在从投影设备入射到反射式投影屏幕的激发波段的能量一定的情况下,按照出射能量的要求,计算出对应量子点的激发效率η,根据对应的激发效率η,进而确定量子点的掺杂比例。
进一步,覆盖第一边缘区域14和第二边缘区域16的激发区除了填充可以发出红光的量子点外,还可填充发出绿光的量子点,使得边缘区域的色度更佳均匀。具体的,如图4所示,色偏矫正层12的激发区填充有粒径为6~8nm的量子点121外和粒径为2~4nm的量子点122,粒径为2~4nm的量子点122在蓝光的激发下,发出绿光。优选地,激发区填充的两种量子的粒径分别为7nm和3nm。
此外,也可根据实际需求,如图5所示,在覆盖第一边缘区域14和第二边缘区域16的激发区中填充粒径为2~4nm的量子点,粒径为2~4nm的量子点122在蓝光的激发下,发出绿光,以增加反射式投影屏幕的色度均匀性。
在另一个实施例中,可以在整个反射式投影屏幕10上填充激发粒子。换而言之,激发区分布在整个色偏矫正层12上,亦即激发区覆盖整个反射式投影屏幕10,整个激发区按照反射层13对不同角度光线反射率的不同,以及系统入射到屏幕不同位置RGB光通量的差异,填充对应粒径和对应掺杂浓度的激发粒子。可以整体上提高整个屏幕的色度均匀性。而针对反射式投影屏幕10的边缘区域存在泛青的问题,在整体上添加相应激发粒子的基础上,再对激发区覆盖反射式投影屏幕10边缘区域的部分进一步填充能够激发出红光的激发粒子,例如,6~8nm的量子点。
进一步,色偏矫正层12的表面形成一增透膜用于增加光的透光率,以增加光效利用率。
在一个实施例中,色偏矫正层12可单独制成膜片式,激发粒子和/或扩散粒子被封装在膜片中,该膜片制成后被置于保护层11和反射层13之间。
在一个实施例中,色偏矫正层12可与该反射式投影屏幕一起制作,即在制造保护层11或反射层12时,将色偏矫正层12形成在保护层11或反射层12的内表面上。
在一实施例中,该反射式投影屏幕不必另外增设扩散层,而将形成扩散层的扩散粒子添加至色偏矫正层12中。更具体而言,色偏矫正层12整层填充有扩散粒子,且激发层需根据添加激发粒子的散射特性,确认是否与其它区域最终表现的散射特性一致,如不一致,则在激发层添加扩散粒子,最终保证屏幕出射角度的,以使整个屏幕的视场角满足要求。
在一个实施例中,如图6所示,上述实施例中的反射式投影屏幕10还包括菲涅尔棱镜层17,菲涅尔棱镜层17位于色偏矫正层12和反射层13之间。菲涅尔棱镜层17将光线汇聚至人眼中,并抑制环境光进入人眼。
在一个实施例中,反射层13可以菲涅尔棱镜层,该菲涅尔棱镜层的内表面形成有反射薄层。
在一个实施例中,反射式投影屏幕10还包括将入射光线转换为平行光线的菲涅尔棱镜层和扩散层,扩散层中含有扩散粒子。色偏矫正层也可位于保护层、扩散层、菲涅尔棱镜层和反射层中的任两层之间。
在一个实施例中,反射式投影屏幕用于安装边框的边缘无效区的宽度小于或等于2nm,以达到更好的色彩显示效果。
如图7所示,本发明另提供一种投影系统100,包括投影设备51和上述的反射式投影屏幕10,投影设备51发出激发光,激发色偏矫正层的激发区发出校正反射式投影屏幕色偏所需的色光。如此,在反射式投影屏幕10的激发区在激发光的激发下,发出屏幕色偏所需的色光,补充不足的色光,提高屏幕的色度均匀性,进而提高整个系统的色彩显示质量。
具体的,该激发光可为包含蓝光在内的光源,例如,白光,该光源内的蓝光照射在反射式投影屏幕10上,能够激发偏矫正层的激发区的激发粒子发出对应的色光。
投影设备51发出的激发光为短波,波长小于等于500nm,以保证激发光具有足够的能量激发激发粒子发出相应色光。并且激发光的光谱宽度小于等于20nm,以实现更高的色域及更优的显示效果。
在另一实施例中,对于透射式投影屏幕而言,由于轴外视场与中心视场的照度存在的关系为E’=E0COS4W,E’为轴外视场的照度,E0为中心视场的照度,如图8所示,随着照射在透射式透射屏幕2中心的光束中心线与照射在透射式透射屏幕2上侧区域的光束中心线之间的夹角W的增加,轴外视场的照度E’将逐渐减小,因此,对于透射式投影屏幕2而言,透射式投影屏幕2的边缘区域同样存在色度彩严重不均匀的现象。
因此,本发明提供一种透射式投影屏幕,其可提高色彩的均匀性。
具体的,如图9所示,透射式的屏幕20包括第二保护层21、色偏矫正层22和第一保护层23。色偏矫正层22位于第二保护层21和第一保护层23之间。色偏矫正层22包括填充有激发粒子的激发区,该激发区至少覆盖透射式投影屏幕的边缘区域。激发区的激发粒子在外部光源的激发下,发出校正透射式投影屏幕色偏所需的色光,外部激发光入射到第一保护层23,经第一保护层23后入射到色偏矫正层22,色偏矫正层22中的激发粒子在外部激发光的激发下发出对应的色光,色光透过第二保护层21出射,并入射到人眼。
本发明通过在透射式投影屏幕原有的架构上增加一层色偏矫正层,并且该色偏矫正层含有激发粒子的激发区至少覆盖屏幕呈现色度严重不均匀的边缘区域,激发区的激发粒子在外部光源的激发下,能够发出屏幕所缺的色光(例如红光),补偿边缘区域能量不足的色光,提高屏幕色度的均匀性。
第一保护层23和第二保护层21可以由硬质的树脂材料制成,用于保护屏幕,防止划伤或磕碰损伤。
色偏矫正层22包括填充有激发粒子的激发区,该激发区至少覆盖透射式投影屏幕20的边缘区域。
在该实施例中,激发区覆盖透射式投影屏幕的边缘区域。具体的,色偏矫正层22的尺寸大小可以等同于整个透射式投影屏幕的尺寸大小,色偏矫正层22包括激发区,激发区位于色偏矫正层22的边缘位置,对应的,该激发区可以覆盖透射式投影屏幕20的边缘区域。由于激发粒子本身具有一定扩散作用,因此为达到屏幕整体一致的视场角,一般在色偏矫正层22的非激发区填充扩散粒子,该填充扩散粒子的区域定义为扩散区。扩散区位于色偏矫正层12的大致中间的位置,该扩散粒子的扩散作用类同于激发粒子的扩散作用,例如,扩散区表现的视场角大于或等于15度,使得激发区的激发粒子表现的视场角等同于扩散粒子表现的视场角,保证整个屏幕视场角的一致性。
激发区填充的激发粒子可为量子点,外部激发光为包含有蓝光的光源,激发区所填充的量子点粒径可为6~8nm和/或粒径为2~4nm。优选地,该量子点的粒径为7nm和/或3nm。在外部激发光中蓝光的激发下,激发区的量子点发出红光和/或绿光,以补偿透射式投影屏幕20边缘区域所缺少的红光和/或绿光,解决屏幕边缘区域出现亮度较暗或色度不均匀的问题。
进一步,如图10所示,激发区覆盖透射式投影屏幕的边缘区域为沿屏幕长度方向的上侧边缘区域24,该上侧边缘区域24的区域范围为:以透射式投影屏幕20的光轴中心为圆心,以半径R画圆,圆之外且位于透射式投影屏幕内的区域即为被量子点覆盖的上侧边缘区域24,如图9中画阴影部分的区域。其中,半径R由与透射式投影屏幕上边缘线相切的切点与圆心之间的距离确定。
覆盖在上侧边缘区域24上的量子点的掺杂浓度与透射式投影屏幕的光通量以及量子点的激发效率而定,量子点的激发效率与溶液的量子场效率、溶液在激发波段的吸收、量子点在激发波段的吸收、溶液的折射率、量子点的折射率、溶液光致发光光谱峰面积积分和量子点光致发光光谱峰峰面积积分相关。
具体的,量子点的激发效率η=F(Kr、Ar、As、Ns、Nr、Fs、Fr);
Kr:溶液的量子场效率;
Ar:溶液在激发波段的吸收;
As:量子点在激发波段的吸收;
Ns:量子点的折射率;
Nr:溶液的折射率;
Fs:量子点PL峰的面积积分;
Fr:溶液PL峰的面积积分。
此外,因不同量子点的激发效率不同,因此需按照出射能量的要求,对不同的量子点进行分别计算,以确定量子点在激发区的掺杂比例。
具体地,根据公式W1=ηw0,w0为从投影设备出射入射到透射式投影屏幕对应位置的激发波段的能量;W1为量子点激发后从透射式投影屏幕出射的能量;η为对应量子点的激发效率。在从投影设备入射到透射式投影屏幕的激发波段的能量一定的情况下,按照出射能量的要求,计算出对应量子点的激发效率η,根据对应的激发效率η,进而确定量子点的掺杂比例。
在另一个实施例中,可以在整个透射式投影屏幕20上填充激发粒子。换而言之,激发区分布在整个色偏矫正层22上,亦即激发区覆盖整个透射式投影屏幕20,整个激发区按照色度差异针对屏幕不同的区域填充不同粒径和不同掺杂浓度的激发粒子。对整个透射式投影屏幕20添加激发粒子可以整体上提高整个屏幕的色度均匀性。而对于透射式投影屏幕20的边缘区域存在色度不均匀严重的问题,可针对性地在边缘区域再增加能够激发该区域发出和/或绿光的激发粒子,以补充该边缘区域缺乏的色光。如此,可最大可能地提高整个屏幕的色度均匀性。
进一步,色偏矫正层22的表面形成一增透膜用于增加光的透光率,以增加光效利用率。
在一个实施例中,色偏矫正层22可单独制成膜片式,激发粒子和/或扩散粒子被封装在膜片中,所述膜片制成后被置于第一保护层23和第二保护层21之间。
在一个实施例中,色偏矫正层22可与该透射式投影屏幕一起制作,即在制造第一保护层23或第二保护层21时,将色偏矫正层22形成在第一保护层23或第二保护层21的内表面上。
在一实施例中,该透射式投影屏幕不必另外增设扩散层,而将形成扩散层的扩散粒子添加至色偏矫正层22中。更具体而言,色偏矫正层22整层填充有扩散粒子,且扩散区内填充的扩散粒子的密度大于激发区内填充的扩散粒子的密度,使得扩散区最终表现的视场角与激发区最终表现的视场角相同。
在一实施例中,透射式投影屏幕20还包括用于增加扩散角的扩散层,扩散层中含有扩散粒子。该色偏矫正层可位于第一保护层、扩散层和第二保护层中的任两层之间。
在另一实施例中,如图11所示,透射式投影屏幕20还可以包括用于汇聚光线的菲涅尔棱镜层26,该菲涅尔棱镜层可以位于第一保护层23和第二保护层21之间。该色偏矫正层22位于第二保护层21和菲涅尔棱镜层26之间。可以理解,色偏矫正层22可位于第一保护层23、菲涅尔棱镜层26和第二保护层21中的任两层之间。
进一步,在又一实施例中,如图12所示,透射式投影屏幕20还可以包括用于扩大屏幕投影范围的双凸透镜25。该双凸透镜25位于第二保护层23和菲涅尔棱镜层26之间,色偏矫正层22位于双凸透镜25和菲涅尔棱镜层26之间。
如图13所示,本发明另提供一种投影系统200,包括投影设备52和上述的透射式投影屏幕20,投影设备52发出激发光,激发色偏矫正层的激发区发出校正透射式投影屏幕色偏所需的色光。如此,在透射式投影屏幕20的激发区在激发光的激发下,发出屏幕色偏所需的色光,补充不足的色光,提高屏幕的色度均匀性,进而提高整个系统的色彩显示质量。
具体的,该激发光可为包含蓝光在内的光源,例如,白光,该光源内的蓝光照射在透射式投影屏幕20上,能够激发偏矫正层的激发区的激发粒子发出对应的色光。
投影设备51发出的激发光为短波,波长小于等于500nm,以保证色激发光具有足够的能量激发激发粒子发出色光。并且激发光的光谱宽度小于等于20nm,以实现更高的色域及更优的显示效果。
该投影系统200可以是超短焦投影系统。
本发明的投影系统克服了由于投影设备采用凹面反射镜产生的色度不均匀的问题,同时也克服了在大入射角度的情况下,屏幕不同区域对不同色光反射率差异大的问题,提高了投影系统色度的均匀性,进而提高了图像彩色显示的质量。
以上仅为本发明的较佳可行实施例,并非限制本发明的保护范围,凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (12)
1.一种反射式投影屏幕,其特征在于,包括保护层、色偏矫正层和反射层,所述色偏矫正层位于所述保护层和所述反射层之间,所述色偏矫正层包括填充有激发粒子的激发区,所述激发区覆盖所述反射式投影屏幕的边缘区域,所述边缘区域的激发粒子在外部光源的激发下,发出校正所述反射式投影屏幕的边缘区域色偏所需的色光,所述激发区覆盖的边缘区域的面积随自身与所述反射式投影屏幕的光轴中心之间的距离的减小而增大,外部激发光入射到所述保护层,经所述保护层后入射到所述色偏矫正层,所述色偏矫正层中的激发粒子在所述外部激发光的激发下发出色光,并入射至所述反射层,所述反射层反射的光线再次激发所述色偏矫正层中的激发粒子发出色光,色光经所述保护层后,入射到人眼。
2.根据权利要求1所述的反射式投影屏幕,其特征在于,所述激发区覆盖所述反射式投影屏幕的边缘区域,所述边缘区域包括位于所述反射式投影屏幕宽度方向的中心线左右两侧的第一边缘区域和第二边缘区域,被所述激发区覆盖的所述第一边缘区域和所述第二边缘区域的面积均随自身到所述反射式投影屏幕的光轴中心的距离的减小而增大;
被所述激发区覆盖的所述第一边缘区域和第二边缘区域关于所述反射式投影屏幕宽度方向的中心线对称。
3.根据权利要求2所述的反射式投影屏幕,其特征在于,所述激发区填充的激发粒子为量子点,外部激发光为包含蓝光的光源,所述激发区所填充的量子点粒径为6~8nm,在蓝光的激发下,发出红光,以补偿所述反射式投影屏幕边缘区域所缺少的红光。
4.根据权利要求1所述的反射式投影屏幕,其特征在于,所述激发区还延伸覆盖整个反射式投影屏幕,整个激发区按照色偏情况填充对应粒径和对应掺杂浓度的激发粒子,对于所述激发区覆盖所述反射式投影屏幕边缘区域的部分还进一步填充有能够激发出红光的激发粒子。
5.根据权利要求1所述的反射式投影屏幕,其特征在于,所述色偏矫正层还包括填充有扩散粒子的扩散区,所述扩散粒子的扩散作用类同于所述激发区中激发粒子的扩散作用;
所述反射式投影屏幕还包括菲涅尔棱镜层,所述反射层靠近所述菲涅尔棱镜层的一面涂有反射薄层,所述菲涅尔棱镜层位于所述色偏矫正层和所述反射层之间。
6.一种投影系统,其特征在于,包括投影设备和如权利要求1至5任一项所述的反射式投影屏幕,所述投影设备发出激发光,激发光照射在所述反射式投影屏幕上,激发所述色偏矫正层的激发区发出校正所述反射式投影屏幕色偏所需的色光,所述投影设备发出的激发光为短波,波长小于等于500nm。
7.一种透射式投影屏幕,其特征在于,包括第一保护层、色偏矫正层和第二保护层,所述色偏矫正层位于所述第一保护层和第二保护层之间,所述色偏矫正层包括填充有激发粒子的激发区,所述激发区覆盖所述透射式投影屏幕的边缘区域,所述边缘区域的激发粒子在外部光源的激发下,发出校正所述透射式投影屏幕的边缘区域色偏所需的色光,所述激发区覆盖的边缘区域是以所述透射式投影屏幕的光轴中心为圆心且与所述透射式投影屏幕上边缘线相切的圆之外的屏幕区域,外部激发光入射到所述第一保护层,经所述第一保护层后入射到所述色偏矫正层,并激发所述色偏矫正层中的激发粒子发出色光,色光透过所述第二保护层出射,并入射到人眼。
8.根据权利要求7所述的透射式投影屏幕,其特征在于,所述激发区覆盖所述透射式投影屏幕的边缘区域为沿所述透射式投影屏幕长度方向的上侧边缘区域。
9.根据权利要求7所述的透射式投影屏幕,其特征在于,所述激发区填充的激发粒子为量子点,外部激发光为包含有蓝光的光源,所述量子点粒径为6~8nm,在蓝光的激发下,发出红光;或所述量子点粒径为2~4nm,在蓝光的激发下,发出绿光;或所述量子点粒径为6~8nm和粒径为2~4nm,在蓝光的激发下,发出红光和绿光。
10.根据权利要求7所述的透射式投影屏幕,其特征在于,所述激发区还延伸覆盖整个透射式投影屏幕,整个激发区按照色度差异针对不同的屏幕区域填充不同粒径和不同掺杂浓度的激发粒子,对于所述激发区覆盖所述透射式投影屏幕边缘区域的部分还进一步填充有能够激发出红光和/或绿光的激发粒子。
11.根据权利要求7至9任一项所述的透射式投影屏幕,其特征在于,所述色偏矫正层还包括填充有扩散粒子的扩散区,所述扩散粒子的扩散作用类同于所述激发区中的激发粒子的扩散作用。
12.一种投影系统,其特征在于,包括投影设备和如权利要求7至11任一项所述的透射式投影屏幕,所述投影设备发出激发光,激发光照射在所述透射式投影屏幕上,激发所述色偏矫正层的激发区发出校正所述透射式投影屏幕色偏所需的色光,所述投影设备发出的激发光为短波,波长小于等于500nm。
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