TWI572968B - 一種顯示裝置 - Google Patents

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Description

一種顯示裝置
本發明涉及光學領域，尤其涉及一種應用於曲面的顯示裝置。
現有的背投影螢幕普遍採用的是平面螢幕，因為螢幕與觀看者眼球之間距離不均等，所以存在兩邊效果不理想，視覺易疲勞以及視覺效果差的問題。並且傳統的背投影系統的螢幕上還存在投影源的光斑殘影6(如圖1所示)，投影出的光線為散射光線5，以及投影出的圖像周存在模糊的邊框等問題。
針對現有的背投影螢幕存在的上述問題，現提供一種旨在實現消除光斑殘影和模糊邊框，以及提高觀看者的感官體驗的顯示裝置。
具體技術方案如下：一種顯示裝置，應用於背投影系統中，包括：螢幕，為曲面，入射光線從螢幕凹陷的一面入射經螢幕透射從螢幕凸出的一面形成平行光線射出；投影單元，用以將圖像的光線投影至螢幕上，圖像包括有效區域和無效區域；遮蓋板，位於螢幕與投影單元之間，用以將圖像的無效區域遮蓋使投影單元投影的圖像的有效區域光線投影至螢幕。
較佳的，螢幕採用透光樹脂製成。
較佳的，投影單元採用矽基液晶型投影單元或數位光源處理投影單元。
較佳的，遮蓋板為多個，多個遮蓋板沿著投影單元投影圖像的光線的出射方向在投影單元與螢幕之間依序且平行的排列，以將圖像的無效區域遮蓋。
較佳的，遮蓋板的中心區域為鏤空區域，在投影單元與螢幕之間等間距的放置有多個鏤空區域尺寸逐漸增大的遮蓋板以消除圖像的無效區域。
較佳的，投影單元包括：接收模組，用以接收投影圖像；投影模組，連接接收模組，用以將投影圖像的光線投影至螢幕上。
上述技術方案的有益效果：本發明利用遮蓋板消除了投影圖像的模糊邊框，採用透光樹脂製成的曲面螢幕消除了投影圖像中產生的光斑殘影，提高了光源的利用率，突顯圖像的層次感，從而提高觀看者的感官體驗。
1‧‧‧螢幕
2‧‧‧遮蓋板
3‧‧‧投影單元
4‧‧‧平行光線
5‧‧‧散射光線
6‧‧‧光斑殘影
A‧‧‧有效區域
B‧‧‧無效區域
圖1為習知的背投影螢幕的投影光源的光斑殘影示意圖；圖2為本發明所揭露的顯示裝置的一種實施例的結構示意圖；圖3為本發明採用透光樹脂製成的螢幕的光線投影一種實施例的示意圖；圖4a為本發明的投影圖像的有效區域為橢圓的一種實施例的邊框示意圖；圖4b為本發明的投影圖像的有效區域為矩形的一種實施例的邊框示意圖；以及 圖4c為本發明的投影圖像的有效區域為多邊形的一種實施例的邊框示意圖。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，但不作為本發明的限定。
如圖2至圖4所示，一種顯示裝置，應用於背投影系統中，包括：螢幕1、遮蓋板2和投影單元3，螢幕1為曲面，用以將入射光線從螢幕1凹陷的一面入射經螢幕1透射從螢幕1凸出的一面形成平行光線4射出；投影單元3用以將圖像的光線投影至螢幕1上，圖像包括有效區域A和無效區域B；以及遮蓋板2位於螢幕1與投影單元3之間，用以將圖像的無效區域B遮蓋使投影單元3投影的圖像的有效區域A光線投影至螢幕1。
在本實施例中顯示裝置應用於背投影系統中，採用遮蓋板2消除了投影圖像的模糊邊框，採用可將入射光線經螢幕1透射形成平行光線4的螢幕1不但提高投影圖像的對比度，而且消除了光斑殘影6(如圖1和圖3所示)，並提高了光源的利用率。採用曲面的螢幕1可突顯圖像的層次感，從而提高觀看者的感官體驗。
在較佳的實施例中，螢幕1可採用透光樹脂製成。
進一步地，螢幕1可採用表面覆蓋半透光層的曲面菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡是採用聚烯烴樹脂材料射出成形而成的薄片，鏡片表面一面為光面，另一面燒錄了由小到大的同心圓，可使入射光線經該透鏡透射後形成平行光射出，以提高圖像的對比度，使之更加均勻，並消除投影圖像中產生的光斑殘影。
在較佳的實施例中，投影單元3可採用矽基液晶型投影單元或數位光源處理投影單元。
矽基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)採用反射方式形成圖像，光利用效率可達40%。與其他投影技術相比，LCOS技術突出優點是分辨率高，採用該技術的投影單元具有利用光效率高、體積小和開口率高等優點。
數位光源處理(Digital Light Procession，DLP)技術的核心是由數以萬計的鏡片組成的數字顯微鏡系統，每塊鏡片之間的距離不到1微米，從而可以達到極高的占空係數(duty factor)。最大限度地縮小投影圖像像素之間距離，可以生成無縫的數位化圖片，在任何尺寸下都可以保持良好的清晰度，不會出現其他技術造成的像素痕或“篩孔”。從而使顯示的圖像達到水晶般高清晰水準。DLP投影技術可以豐富黑色層次和陰影效果。放映電影時，DLP家庭電影院技術可還原350萬億種色素，超過影片的八倍。
在較佳的實施例中，遮蓋板2為多個，多個遮蓋板2沿著投影單元3投影圖像的光線的出射方向在投影單元3與螢幕1之間依序且平行的排列，以將投影圖像的無效區域B遮蓋。
如圖3至圖4所示，在較佳的實施例中，遮蓋板2中間區域為鏤空區域，在投影單元3與螢幕1之間等間距的放置有多個鏤空區域尺寸逐漸增大 的遮蓋板2以消除投影圖像的無效區域B(模糊邊框)，從而顯示橢圓形、矩形、多邊形(如圖4a-圖4c所示)或其他形狀的有效區域A。
在較佳的實施例中，投影單元3可包括：接收模組和投影模組，接收模組用以接收投影圖像；以及投影模組連接接收模組，用以將投影圖像的光線投影至螢幕1上。
在具體使用時，可在投影單元3設置影像介面，如：HDM介面、MIPI介面或RGB介面，通過影像介面將投影單元3與外置的控制晶片連接。當投影單元3的影像介面與控制晶片的影像介面連接時，投影單元3能接收控制晶片發送的影像訊號透過遮蓋板2及投影單元3可將接收到的圖像的有效區域A投影至採用樹脂材料製成的曲面的螢幕1上，最終將圖像的有效區域A顯示在機器人的曲面的螢幕1上。
以上所述僅為本發明較佳的實施例，並非因此限制本發明的實施方式及保護範圍，對於本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發明說明書及圖示內容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本發明的保護範圍內。
1‧‧‧螢幕
2‧‧‧遮蓋板
3‧‧‧投影單元

Claims (4)

  1. 一種顯示裝置，應用於背投影系統中，包括：一螢幕，該螢幕為一曲面，一入射光線從該螢幕凹陷的一面入射經該螢幕透射從該螢幕凸出的一面形成一平行光線射出，該螢幕是採用表面覆蓋半透光層的曲面菲涅爾透鏡形成的薄片；一投影單元，用以將一圖像的一光線投影至該螢幕上，該圖像包括一有效區域和一無效區域；以及多個遮蓋板，位於該螢幕與該投影單元之間，用以將該圖像的該無效區域遮蓋使該投影單元投影的該圖像的該有效區域光線投影至該螢幕；該些遮蓋板沿著該投影單元投影該圖像的該光線的一射出方向在該投影單元與該螢幕之間依序且平行的排列，以將該圖像的該無效區域遮蓋；該些遮蓋板的一中心區域為一鏤空區域，在該投影單元與該螢幕之間等間距的放置有多個鏤空區域尺寸逐漸增大的該遮蓋板以消除該圖像的該無效區域。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該螢幕採用一透光樹脂製成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該投影單元採用一矽基液晶型投影單元或數位光源處理投影單元。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該投影單元包括：一接收模組，用以接收該圖像；以及一投影模組，連接該接收模組，用以將該圖像的該光線投影至該螢幕上。
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