專利名稱：一種激光投影屏幕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光投影屏幕，屬于激光顯示領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，激光背投影屏幕主要包括菲涅爾屏以及散射屏或柱面鏡屏，激光正投影屏幕主要為散射屏，激光光源發(fā)出的激光經(jīng)過光學(xué)引擎后投射到菲涅爾屏并轉(zhuǎn)化成平行光， 平行光通過菲涅爾屏或者柱面鏡屏后到達(dá)人的眼中形成圖像。激光投影系統(tǒng)所采取的光源為激光光源。由于激光的高度相干性，在光學(xué)成像的過程中普遍存在著散斑現(xiàn)象，尤其在激光背投投影系統(tǒng)之中，激光散斑的現(xiàn)象就更加明顯。 如果沒有對其進行消相干處理直接作為投影光源進行投影的話，那么我們在接收屏幕上就會看到帶有明顯的干涉條紋的圖像，即所謂的激光散斑，這樣的話非常影響圖像質(zhì)量。因此在激光顯示技術(shù)中，必須要對激光進行消相干處理。目前消相干的方法有振動屏幕、振動光學(xué)鏡、使用旋轉(zhuǎn)漫反射板或采用全息方法等等。但是，這些消相干裝置的方法或者設(shè)計都顯得相對復(fù)雜，并且都有一定的使用范圍限制。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明為了解決上述傳統(tǒng)的消相干裝置缺點，提出了一種新型的激光投影屏幕，所述激光投影屏幕能夠較好地消除激光相干所帶來的顯示干涉條紋。其具體技術(shù)方案如下面所描述一種激光投影屏幕，包括光學(xué)散射屏或柱面鏡屏，還包括用于消除激光散斑的消相干屏，所述消相干屏包括透明基板和多個透明泡，在所述透明泡和透明基板之間設(shè)置有透明電極，所述透明電極連接于外部的電極調(diào)制裝置，可促使設(shè)置在透明電極上的透明泡膨脹或伸縮。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，還包括菲涅爾屏，所述消相干屏設(shè)置在菲涅爾屏和光學(xué)散射屏或柱面鏡屏之間。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述消相干屏設(shè)置在光學(xué)散射屏或柱面鏡屏的靠近觀看者的一側(cè)。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述透明泡的直徑小于20mm。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所有透明泡面積的總和大于或等于透明基板面積的 50%。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述透明泡的形狀是圓形、矩形、三角形、平行四邊形、 五邊形或六邊形任意一種。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述電極調(diào)制裝置和透明電極能夠控制透明泡使得在同一時間內(nèi)部分透明泡處于工作狀態(tài)，另一部分透明泡處于不工作的狀態(tài)。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述透明泡在所述透明基板上設(shè)置成單層或者多層。
進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述透明泡為透明氣泡或液泡。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述透明氣泡或液泡均勻分布在所述透明基板上面。采用了上述設(shè)計以后，由于激光在透過上述消相干屏的過程中，消相干屏的表面形貌時刻發(fā)生變化，導(dǎo)致在消相干屏表面的圖像的散斑平面也隨之起伏波動，，處于人眼積分時間內(nèi)的多幅瞬時的散斑圖樣經(jīng)過疊加，在人眼中形成觀感上沒有散斑的圖像，達(dá)到了減弱或消除激光散斑現(xiàn)象的效果。


通過下面結(jié)合附圖對其示例性實施例進行的描述，本發(fā)明上述特征和優(yōu)點將會變得更加清楚和容易理解。圖1是本發(fā)明激光投影屏幕一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明激光投影屏幕的消相干屏的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明激光投影屏幕另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的描述。一般來說，激光背投影顯示系統(tǒng)主要包括激光投影裝置以及激光投影屏幕。激光投影裝置由激光光源、光學(xué)引擎組成，光學(xué)引擎包含光學(xué)整形部件、三原色光閥、投影鏡頭和調(diào)制電路，在工作的時候，調(diào)制電路使光閥上分別生成紅、綠、藍(lán)三色對應(yīng)的小畫面，然后分別引入三色激光照明投射到激光投影屏幕上，從而產(chǎn)生全色顯示圖像。同時我們也知道，高度相干的激光產(chǎn)生的干涉圖樣俗稱散斑，激光散斑是由于激光固有的相干性產(chǎn)生的，在上述投影系統(tǒng)中，若不對激光加以消相干處理，在屏幕上就不可避免地會出現(xiàn)激光散斑的現(xiàn)象。本發(fā)明對激光投影屏幕作出改進，在背投影屏幕的菲涅爾屏和散射屏之間設(shè)置一層透明基板上布置大量透明泡的消相干屏，或者在正投影屏幕的散射屏與觀眾之間緊貼散射屏設(shè)置一層透明基板上布置大量透明泡的消相干屏，透明泡在透明電極的作用下膨脹收縮工作，其目的是使得投影屏幕最終呈現(xiàn)的圖像散斑得到減弱或消除。實施例1 圖1是本發(fā)明所述的激光投影屏幕的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該激光投影屏幕主要適用于激光背投影系統(tǒng)中，因此，我們設(shè)計上將消相干裝置設(shè)置在激光投影屏幕的內(nèi)部，因而，其具有較好的組裝效果以及顯示效果。即該投影屏幕包括菲涅爾屏1、 消相干屏5以及散射屏4，從投影裝置的光通過菲涅爾屏1、消相干屏5以及散射屏4后，再進入到人眼6。由于在該裝置中，所述菲涅爾屏1可以將入射進來的激光匯聚成平行光線， 在一定的視角范圍內(nèi)增加屏幕的亮度。并且，由于從激光投影裝置發(fā)出的激光光束多是比較發(fā)散，其通過菲涅爾屏1后變成平行光或收斂光后，還需要通過消相干屏5進行處理，再由散射屏4將光束散射并被人眼觀看。本發(fā)明的原理是借助于消相干屏干擾激光光路而達(dá)到消除激光相干性的效果，圖 2是本發(fā)明激光投影屏幕的消相干屏5的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，所述消相干屏5包括透明基板2以及透明泡3，并且，在透明泡3的下面設(shè)置有透明電極(現(xiàn)有技術(shù)，圖中未示出)，如圖所示，透明泡3均勻分布在透明基板2的上面。在本實施例中，所述透明泡3采取透明的液泡或氣泡，由于透明電極可以外接外部的電極調(diào)制裝置，電極調(diào)制裝置可以促發(fā)透明電極，進而使設(shè)置在上面的液泡或氣泡膨脹或者伸縮，采用了上述設(shè)計以后，由于激光在透過上述消相干屏的過程中，消相干屏的表面形貌時刻發(fā)生變化，導(dǎo)致在消相干屏表面的圖像的散斑平面也隨之起伏波動，，處于人眼積分時間內(nèi)的多幅瞬時的散斑圖樣經(jīng)過疊加，在人眼中形成觀感上沒有散斑的圖像，達(dá)到了減弱或消除激光散斑現(xiàn)象的效果。另外，所述透明泡3的分布可以是均勻的，也可以是不均勻的。并且，我們可以控制同一時刻只讓部分透明泡3工作，而下一時刻讓另一些透明泡3進行工作，藉此，在消除散斑方面的調(diào)節(jié)更加隨機，并且，消除激光散斑的效果更好。原則上，透明泡3在透明基板2上的分布以均勻分布為佳，但是也可以不是均勻分布的?？紤]到觀眾視距一般為2 10米，人眼角度分辨率極限為1分(500nm黃綠光)，因此要求每個透明泡3的直徑須小于20mm，在此前提下，透明泡3的形狀可以是圓形、矩形、三角形、平行四邊形、五邊形或六邊形等各種幾何形狀，每一個透明泡3的形狀、面積大可以小不一樣，只需滿足所有透明泡3面積總和大于或等于透明基板2的面積的50%即可。消相干屏5在菲涅爾屏1和散射屏4之間的位置以圖像能成像于透明泡3上為宜， 此處的消相干效果最好。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解，菲涅爾屏在背投影屏幕中并不是必需的，在某些不強調(diào)廣視角而追求高增益的場合，譬如背投影電視的屏幕中，一般設(shè)置有菲涅爾屏，而在諸如廣場大屏幕背投影顯示等要求廣視角的場合中，菲涅爾屏則不是必需的。需要注意的是，上述散射屏4也可以換成柱面鏡屏，都可以達(dá)到相同的消除或減弱激光相干現(xiàn)象的結(jié)果。另外，所述透明泡3可以為一層的設(shè)計，也可以為多層的設(shè)計，都可以達(dá)到相同的技術(shù)效果。實施例2 圖3是本發(fā)明激光投影屏幕的另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，該激光投影屏幕主要用于正投影系統(tǒng)。如圖所示，所述激光投影屏幕包括消相干屏5以及散射屏4， 與圖1所公開的結(jié)構(gòu)不同，消相干屏5是設(shè)置在散射屏4的外側(cè)，即設(shè)置在投影屏幕靠近人眼6的一側(cè)。正投影屏幕和實施例1中背投影屏幕的工作原理是類似的，即電極調(diào)制裝置可以促發(fā)透明電極，進而使設(shè)置在上面的透明泡膨脹或者伸縮，由于上述透明泡膨脹或伸縮，致使通過透明泡的激光被打亂，從而達(dá)到消相干效果。另外，所述透明泡3是透明液泡或透明氣泡，所述透明泡3的分布可以是均勻的， 也可以是不均勻的。并且，我們可以控制同一時刻只讓部分透明泡3工作，而下一時刻讓另一些透明泡3進行工作，藉此，在消除散斑方面的調(diào)節(jié)更加隨機，并且，消除激光散斑的效果更好。原則上，透明泡3在透明基板2上的分布以均勻分布為佳，但是也可以不是均勻分布的?？紤]到觀眾視距一般為2 10米，人眼角度分辨率極限為1分(500nm黃綠光)，因此要求每個透明泡3的直徑須小于20mm，透明泡3的形狀可以是圓形、矩形、三角形、平行四邊形、五邊形或六邊形等各種幾何形狀，每一個透明泡的形狀、面積大可以小不一樣，只需滿足所有透明泡面積總和大于或等于透明基板面積的50%即可。消相干屏5在菲涅爾屏1和散射屏4之間的位置以圖像能成像于透明泡3上為宜， 此處的消相干效果最好。同樣地，在該種正投影屏幕結(jié)構(gòu)之中，所述透明泡3可以為一層的設(shè)計，也可以為多層的設(shè)計，都可以達(dá)到相同的技術(shù)效果。下面，我們針對該激光投影屏幕的氣泡層或液泡層的制作方式進行一個簡單的描述，一般來說，該氣泡層(或者液泡層)可以直接采取膜壓法的加工方式進行加工，從而，在透鏡基板上產(chǎn)生符合要求的氣泡(或液泡)。接著，我們將布滿液泡(氣泡)的透明基板和上述散射屏(或柱面鏡屏)組裝起來，就構(gòu)成了我們所述的激光投影屏幕。上述具體實施例是示例性的，在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實施例的基礎(chǔ)上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本發(fā)明的目的，并非用于限制本發(fā)明。本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種激光投影屏幕，包括光學(xué)散射屏或柱面鏡屏，其特征在于，還包括用于消除激光散斑的消相干屏，所述消相干屏包括透明基板和多個透明泡，在所述透明泡和透明基板之間設(shè)置有透明電極，所述透明電極連接于外部的電極調(diào)制裝置，可促使設(shè)置在透明電極上的透明泡膨脹或伸縮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影屏幕，其特征在于，還包括菲涅爾屏，所述消相干屏設(shè)置在菲涅爾屏和光學(xué)散射屏或柱面鏡屏之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影屏幕，其特征在于，所述消相干屏設(shè)置在光學(xué)散射屏或柱面鏡屏的靠近人眼的一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一所述的激光投影屏幕，其特征在于，所述透明泡的直徑小于 20mmo
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光投影屏幕，其特征在于，所有透明泡面積的總和大于或等于透明基板面積的50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光投影屏幕，其特征在于，所述透明泡的形狀是圓形、矩形、三角形、平行四邊形、五邊形或六邊形任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光投影屏幕，其特征在于，所述電極調(diào)制裝置和透明電極能夠控制透明泡使得在同一時間內(nèi)部分透明泡處于工作狀態(tài)，另一部分透明泡處于不工作的狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光投影屏幕，其特征在于，所述透明泡在所述透明基板上設(shè)置成單層或者多層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光投影屏幕，其特征在于，所述透明泡為透明氣泡或液泡。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光投影屏幕，其特征在于，所述透明氣泡或液泡均勻分布在所述透明基板上面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種激光投影屏幕，包括光學(xué)散射屏或柱面鏡屏，還包括用于消除激光散斑的消相干屏，所述消相干屏包括透明基板和多個透明泡，在所述透明泡和透明基板之間設(shè)置有透明電極，所述透明電極連接于外部的電極調(diào)制裝置，可促使設(shè)置在透明電極上的透明泡膨脹或伸縮。采用了上述設(shè)計以后，由于激光在透過上述消相干屏的過程中，消相干屏的表面形貌時刻發(fā)生變化，導(dǎo)致在消相干屏表面的圖像的散斑平面也隨之起伏波動，處于人眼積分時間內(nèi)的多幅瞬時的散斑圖樣經(jīng)過疊加，在人眼中形成觀感上沒有散斑的圖像，達(dá)到了減弱或消除激光散斑現(xiàn)象的效果。
文檔編號G03B21/60GK102402113SQ20101027868
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者畢勇, 王斌 申請人:北京中視中科光電技術(shù)有限公司