CN2164169Y - 复合透射屏幕 - Google Patents

Abstract

一种复合透射屏幕，涉及用于投影电视且具有复 合层的背投影屏幕。它由前、中、后三个单元组成，其 中前单元面向观众的一面由许多有序排列的小圆弧 面构成。中单元为扩散层，它既起到扩展成象范围的 作用又起到粘接前后单元的作用。后单元为受光层， 其受光的一面由许多微小锯齿形棱柱构成。前单元 与中单元接触面为粗糙面，本实用新型克服了现有电 视投影屏幕分辨率低、亮度不够的缺点，具有机械强 度好，成像色彩鲜艳逼真、清晰度高的优点。

Description

本实用新型涉及一种投影系统的屏，特别是一种用于投影电视且具有复合层的背投影屏幕。

背面投影屏幕主要用于诸如各种雷达荧光屏、飞行和舰艇模拟器、显微阅读器以及用于视频和电影图像等各种类型的显示系统。在这类显示系统中，图像在基本图像源中产生并被投影透镜装置成象在背投影屏幕上。该投影屏幕将从其后面入射的光线展宽于该屏幕前面的观众场地中。现有背面投影屏幕主要为两片式结构，也即有前后两个单元。前单元单元是相当厚的，并且在其整个宽度范围内都悬浮有漫射粒子。透镜状表面由许多平行的微透镜组成，此透镜状表面向观看显示的观众。相邻微透镜之间的间隔或槽，部分地填充黑化材料。后单元面对入射光的一面为平面，对着前单元的表面为非涅耳透镜结构。然而这种具有前后单元的先有屏幕有两个缺点。第一点，它限制了屏幕的分辩率。第二点，屏幕的亮度不够。

本实用新型的目的在于提供一种分辩力高、色彩鲜艳逼真，能得到较好显示效果用于彩色电视投影机的复合背投影屏幕。本实用新型的目的还在于通过对现有背投影屏幕结构进行改进，从而提高其显示亮度和清晰度。

本实用新型采用这样的技术方案：复合屏幕分为前、中、后三个单元，并且三个单元紧密接触。其中后单元为受光层，其受光表面是由许多微小齿形棱柱均匀排列而成；中单元为扩散层，它即起到使成像空间范围得到扩展的作用，又起到光阀作用，同时还起到机械粘接前、后两个单元的作用；前单元为成像显示层，其面对观众的一面分布有许多有序排列的微小圆弧面，前单元与中单元相接触的面为光学成像处。这个接触面可以制成平行光栅的结构，也可以为粗糙面中间单元介质的折射率小于前、后两个单元，这样由后单元进入中单元的各种波长的色光和前单元粗糙面产生的漫反射光得以充分混合。

本实用新型由于采用前、中后三单元复合屏结构，因此，具有高分辩力高显示亮度和高的机械强度，而且成像色彩鲜艳逼真、清晰明亮。

图1为复合透射屏结构示意图。

图2为采用光栅结构的复合透射屏结构示意图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的描述。

在投影装置中，从三个阴极射线管G、B、R射出的连续光线，通过高分辩力的菲涅尔透镜组后 成像于复合透射屏幕之上。

如图1所示，复合透射屏，由前单元（C）、中单元（B）、后单元（A）构成。后单元（A）是受光层，它由聚甲星丙烯酸甲脂制作而成，厚度为1－2mm之间，折射率为1.48左右，接近于玻璃。其面对阴极射线管的一面，由许多微小锯齿形棱柱以屏幕中轴为对称轴均匀排列而成。当从阴极射线管发出的光线有序地扫描到锯齿面上时，由于表面加工时的处理，理想光滑平面已不存在，故大部分光线是透射与折射到A层内、外侧只有少量漫反射光。而且光线最大限度地被吸收，不会在表面产生干涉现象。在光线进入后单元（A）以后由于锯齿形棱柱对透射、折射光产生较理想的色散，使得红绿兰各波长的色光产生均匀的折射和散射，从而在屏幕上消除讨厌的偏色现象。锯齿形棱柱的顶角α主要决定于材料本身的折射率及色散，透射光的偏振态，一般该角为45～60°范围内，最好55°。

中单元（B）是扩散层，因为GBR三色对图像中的任何一点做到绝对重合是很困难的，故选用折射率为1.4左右的树脂胶。当光从由光密介质构成的后单元进入由光疏介质构成的中单元时发生折射，这种折射使成像空间范围得到扩展，由此G、B、R三束光线达到区域性重合，保证所成之像具有较高的清晰度。同时中间单元（B）也是一种载体（也可称之为光阀）。由于该单元两侧都是光密介质，由后单元进入其间的各种色光和前单元所产生的漫反射光得以充分混合，而且与中间单元本射所产生的漫射光线充分混合。中间层的第三个作用就是起到机械粘合作用。通过采用透明树酯胶作为中间单元，可将前后两个单元牢固地粘合在一起。中间单元的厚度一般在0.3mm左右。

前单元（C）为成像显示层。前单元与中间单元接触面是光学成像处，一般为粗糙面（W），这种粗糙面（W）可以采用经过去油处理的金刚砂磨制，其粗糙度由A与B的工艺所决定。若后单元锯齿面采用机械加工，所得斜面要粗糙些。若锯齿面用加热滚压方法制造，所得斜面就光滑一些。这些最后都可通过粗糙面的粗糙程度再调整，从而起到补偿作用。粗糙面（W）也是光学成像处，GBR光线通过后单元、中单元充分色散、温射、扩展，最终会聚该面。

前单元面向观众的一面是显示面，由许多微小圆弧面排列而成。因人眼睛的视角在46°左右故每个圆弧扇形构成一个46°的圆弧柱面，被包围在两个并列的圆弧柱面之间的θ角为134θ。这些微小的圆弧实质上形成微型的透镜结构。透射光、折射光成像后通过微透镜使图像得到最后的扩展，从而减少能量损失，提高屏幕显示亮度。

图2所示的结构是图1结构的派生。该屏幕也是由前、中、后三个单元构成。它的后单元、中间单元结构功能特性与图1所示结构中的后单元、中间单元完全相同。前单元与中间层的接触面为平行光栅结构，但狭缝要比光栅的宽。在透明的聚甲基丙烯酸甲脂上预先喷涂无光黑漆，漆干后刨成相互平行等宽而又等间距的槽（D）。该槽深度在0.3mm左右。没有刨去的部分被认为是不透光部分，这样就制作成为一块透射光栅。前单元的另一面通过滚压制成有序排列半径为0.5mm的多个半圆柱弧面作为透镜面。当光线透过狭缝时，图像由半圆柱面进行广角扩展。因此最后显示图像要比图2所示屏幕效果明显提高。

Claims (5)

1、一种复合透射屏幕，包含有前单元和后单元，其特征在于前单元与后单元之间还有中间单元，且前后两单元为光密介质，中间单元为光疏介质，所述前单元面向观众的一面由许多有序排列的圆弧面构成，所述后单元受光的一面由许多微小的锯齿形棱柱构成，前单元与中间单元接触面为光学成像处。

2、如权利要求1所述的复合透射屏幕，其特征在于所述光学成像处为一粗糙面。

3、如权利要求1所述的复合透射屏幕，其特征在于所述光学成像处为一平行光栅。

4、如权利要求2所述的复合透射屏幕，其特征在于后单元受光面上锯齿形微小棱柱的顶角在45°～60°之间。

5、如权利要求2所述的复合透射屏幕，其特征在于每个圆弧面的弧度为46°，并列两圆弧面之间所夹之角的角度为134°。

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