CN1374555A - 一种区域光阀同步扫描式前投反射屏 - Google Patents

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Abstract

一种区域光阀同步扫描式前投反射屏,属光学—电子技术应用领域。前投技术的最大难点在于其易受环境光的影响,而使其应用范围大大的被限制。利用空间分离方式来制作屏幕,可较大的提高对比度,但对投影机的投射角度及灯光的分布都有一定的限定,本发明采用了时间分离方式,利用小区域的同步扫描方式来最大程度的降低屏幕表面对环境光反射时间的占空比,对比度可提高8－100倍以上,该方式只适用于零余辉或短余辉的投影扫描方式,可广泛应用于激光扫描投影、CRT投影系统等应用场合。

Description

一种区域光阀同步扫描式前投反射屏
本发明属光学—电子技术应用领域。
前投技术的优点在于其使用便捷、节省空间而获得了大量的应用，但前投技术的最大难点在于其易受环境光的影响，而使其应用范围大大的被限制。
利用空间分离方式来制作屏幕，可较大的提高对比度，但对投影机的投射角度及灯光的分布都有一定的限定，而丧失了一定的方便性。
利用空间分离方式来制作屏幕(1997及1999的两项专利申请)，可较大的提高对比度，但对投影机的投射角度及灯光的分布都有一定的限定，本发明采用了时间分离方式，利用小区域的同步扫描方式来最大程度的降低屏幕表面对环境光反射时间的占空比，对比度可提高8-100倍以上，但该方式仅适用于零余辉或短余辉的投影扫描方式，可应用于激光扫描投影系统、CRT投影系统等应用场合。
本发明的目的在于解决乙有技术的不足之处，使投影屏幕不仅能很好的克服环境光的影响，而且不对投影光的角度及环境光的位置进行限定(但只适用于短余辉的显示方式)，使应用更方便，可广泛应用于激光扫描投影系统、CRT投影系统等应用场合。
本发明的特点是；采用了时间分离方式，利用小区域光阀的同步扫描方式来最大程度的降低屏幕表面对环境光的反射总能量，从而大大的降低了对环境光反射的时间的占空比，该方式只适用于零余辉或短余辉的投影扫描方式。
本发明的技术关键为：该反射屏的基本结构是，由基板、电极层、光阀介质层、电极引线、同步信号接收及驱动电路部分等组成；其基本工作过程为，同步信号接受电路接受到来自投影机的同步控制信号，该信号控制驱动电路使驱动电路发出驱动信号，通过电极引线来使透明电极层间加入电场而使透明电极间的光阀介质进行透光/阻光切换；其主要特点就在于；反射屏幕上安装有用于驱动光阀介质的同步信号接受电路及驱动电路；在屏幕的工作区域(投影光所能投射的区域)内使用了光阀介质、电极、电极层及引线；光阀介质的透光/阻光的切换由各自的电极及引线控制；基板起支撑作用来附着其它结构。
反射屏内部光阀介质，即可是有机光阀介质，也可是无机光阀介质，在电场的作用下，光阀介质可完成导光/阻光的切换过程。
反射屏内部的电极层是一些分立排布的、覆于光阀介质表面上的且可被独立驱动的，透光或不透光的电极采质。
反射屏内部的电极是一些联接电极层与驱动电路之间的导电细条；即可以是透明的也可以是不透明的。
反射屏内部的同步信号接受电路可以采用有线接收方式，也可采用无线接收方式；该部分电路可安排在屏幕的周边也可被安排在屏幕的背部或是屏幕的外部。
反射屏内部的驱动电路发出时序扫描驱动信号，用来通过驱动电极层来控制的光阀介质的导光/阻光的切换。
反射屏内部的基板位于屏幕结构的背面，可以是无机材料、有机材料或复合材料。
下面结合一个较佳实施例对本发明作进一步所说明；
[图一]光阀扫描前投反射屏基本结构组件示意图。
[图二]屏幕中的驱动及接受电路原理框图。
[图三]区域光阀开启/关闭扫描电压脉冲时序图。
如[图一]所示：
本发明反射屏的基本结构是、由基板(1)、电极层(2)、(9)、光阀介质层(3)、电极引线(5)、同步信号接收电路及驱动电路部分(8)、电源线(4)、结构边框(6)等组成。
基本工作过程为，同步信号接收及驱动电路(8)接收到来自投影机的同步控制信号(可以是复合同步信号)，该信号使驱动电路(8)发出驱动信号，通过矩阵状的电极引线(5)来使电极层(2)与(9)之间加上电场，使夹于电极层之间的局域光阀介质层(3)进行透光/阻光切换，不同的光阀介质材料有着不同的特点，有些介质在电场下才导光，一些在电场下则是阻光，不同的材料需要不同的驱动方式，屏幕上有多个独立的光阀局部区域，每一个区域都是被独立的扫描循环驱动；如局域光阀A→B→C→...等。
由投影机传送给同步信号接受及驱动电路(8)的方式，即可通过有线的形式、也可通过无线遥控的形式，基板(1)起支撑作用来附着其它结构，外电极层(2)必须是透明的，而内层电极(9)的表面可涂有漫反射涂层。
其基本工作原理为：投影机向前投屏幕发出投影光的同时也发送出同步信号，该同步信号被同步信号接受及驱动电路(8)接受后，发出扫描电压脉冲信号、经电极引线(5)加到电极层(2)、(9)上，来控制夹于其间的光阀介质(3)上，使之进行导光与阻光状态的切换，当处于导光状态时，基板(1)上的漫反射涂层或内层电极(9)的表面漫反射涂层可以反射投射到屏幕上的光线(7)、当光阀介质层(3)处于阻光状态时，光阀介质层(3)下的反射涂层将被关闭状态下的光阀介质阻挡，将无法反射光线，表现为黑色。
由于各分立光阀介质层(3)都是由各自被独立的电极层控制其导光与阻光，因而当每个小区域的光阀介质层都是轮流被开/关，完成一行之后再进行另一行，这样一来才完成了整个扫描过程。
该扫描过程刚好与投影机的扫描相匹配，也就是说投影光扫到屏幕上任意位置时，相应的光阀介质都处于导光状态、而其它位置大多处于阻光状态、因而屏幕的对比度将能提高，将提高到占空比的到数倍(1/占空比)、易于增加8-100倍的对比度。
在激光投影的情况下，由于有极短的余灰，从理论上讲，对比度提高1000倍也是可能的。
如[图二]所示：
屏幕内的接收及驱动电路的基本构成，其基本功能都是同类电路的功能：
接收器及译码器(接收同步信号并产生脉冲)
驱动器(产生驱动脉冲电压)
末级寻址驱动电路(给矩阵电极输出驱动电压)
电源电路(给各部电路供电)
图中的21、22  分别为纵向及横向的驱动电极，纵向及横向的电极数目不一定相等，其相交点对应着各自的局域光阀介质。
A、B、C是第一行中的三个相交点，对应着[图一]中的第一行中的三个相临的小区域光阀单元，A、B、C。
如[图三]所示：
            tV为场(祯)周期
            tON为导光时间
            tOF为阻光时间
            Δt相邻的区域光阀的开关时间差
        有：tV＝tON+tOF
横轴代表时间、横轴上方的每一个脉冲曲线代表一个独立的小的区域光阀的开/关时序图、每一个相临的区域光阀的时序都有一定的时间差Δt，在同一时间内，反射屏上在同一时间内，只有一个或几个(本图中是两个)局部区域光阀处于开启的导光状态，而其他的大部都处于关闭的阻光状态，本图中的A、B、C三个脉冲分别代表[图一]中的A、B、C三个局域单元。
因而，在一次祯或一场频扫描刷新过程中，同一个的局域光阀可以有一次或几次甚至几十次的开关过程，因而对每一个区域光阀来说、开关脉冲的频率是图像扫描祯频频率的整数倍。其对比度的改善可从以下算式中进行估算；
(在全时间域中)
全屏的面积/开启的面积＝对比度的提高倍率实际应用中易于做到1000(倍率：对于激光投影来说)

Claims (7)

1.一种区域光阀同步扫描式前投反射屏，由基板、电极层、光阀介质层、电极引线、同步信号接收及驱动电路部分等组成；其基本工作过程为，同步信号接受电路接受到来自投影机的同步控制信号，该信号控制驱动电路使驱动电路发出驱动信号，通过电极引线来使透明电极层间加入电场而使透明电极间的光阀介质进行透光/阻光切换；其特征就在于；在反射屏幕上安装有用于驱动光阀介质的同步信号接受电路及驱动电路；在屏幕工作区域中使用光阀介质、电极引线、电极层；光阀介质的透光/阻光的切换由各自的电极层及电极引线控制；基板起支撑作用来附着其它结构。
2.如权利要求1所述反射屏，其特征就在于所述的光阀介质，即可是有机光阀介质，也可是无机光阀介质，在电磁场的作用下，光阀介质可完成导光/阻光的切换过程。
3.如权利要求1所述反射屏，其特征就在于所述的电极层是一些分立排布的、覆于光阀介质表面上的且可被独立驱动的，透光或不透光的导电材料。
4.如权利要求1所述反射屏，其特征就在于所述的电极引线是一些联接电极层与驱动电路之间的导电细条；即可以是透明的也可以是不透明的。
5.如权利要求1所述反射屏，其特征就在于同步信号接受电路可以采用有线接收方式，也可采用无线接收方式；该部分电路可安排在屏幕的周边也可被安排在屏幕的背部或是屏幕的外部。
6.如权利要求1所述反射屏，其特征就在于驱动电路发出时序扫描驱动信号，用来通过驱动电极层来控制的光阀介质的导光/阻光的切换。
7.如权利要求1所述反射屏，其特征就在于所述的基板位于屏幕结构的背部，可以是无机材料、有机材料或复合材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101950119A (zh) * 2009-05-18 2011-01-19 吴小平 光脉冲投影显示技术及用其所制造的投影机和屏幕
CN104238249A (zh) * 2013-06-21 2014-12-24 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 一种发光装置及相关投影系统
CN108803010A (zh) * 2017-12-07 2018-11-13 成都理想境界科技有限公司 一种提升光纤扫描图像画质的方法及装置

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