視角增益可調節的背投影屏幕的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種視角增益可調節的背投影屏幕和背投影系統，利用超聲波使光線在聲光介質層中發生布拉格衍射，從而使得屏幕上光線的出射角發生偏轉，屏幕視角和增益隨之改變。根據放映場地的實際需求，按照超聲波頻率與偏轉角的關系，以及偏轉角與屏幕視角和增益之間的關系，調節超聲波頻率，即可實現屏幕視角和增益的調節。如此，增加了背投影屏幕的靈活性和適應性，且視角與增益的調節簡單易操作。
【專利說明】視角増益可調節的背投影屏幕
【技術領域】
[0001] 本發明設及投影【技術領域】，特別是設及一種視角增益可調節與系統。
【背景技術】
[0002] 在DLP投影顯示系統中，投影屏幕所起的作用主要是接收成像，將投影機投射的 圖像畫面W較好的視覺效果呈現給觀眾。眾所周知，增益和視角是投影屏幕顯示的兩個重 要參數，增益越大，屏幕前方觀眾觀看時的視覺感官亮度越大，視角越大，則屏幕的有效觀 看范圍越大，屏幕側方更多的觀眾能夠更好地觀看顯示內容，所W屏幕的增益和視角盡可 能的大是屏幕開發者和客戶共同的期望。然而，現實中屏幕的增益和視角是一對相互矛盾 的參數，在屏幕開發者設計改進提升某一款現有屏幕的增益的同時，必然會帶來其視角的 降低問題，同樣，在設計改進增大某一款現有屏幕的視角的同時，必然會帶來其增益降低， 屏幕前方的亮度下降問題。
[0003] 現在的背投影屏幕，增益和視角是屏幕的固有參數，客戶在選購時必須根據實際 情況，比如會議室或者調度室等應用場所的大小、觀眾席的排布和尺寸等因素來選擇合適 的屏幕。但是在實際應用中，必然有場景觀眾較少的時候，會造成屏幕的有效視角內的部分 光能浪費，同樣如果出現場景內觀眾較多時，會造成靠邊緣的觀眾視覺因亮度衰減太多而 顯示效果無法接受的問題。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于改變傳統背投影屏幕增益和視角參數固定，二者不可互相轉換 的局限性，提供了基于布拉格炬ragg)衍射技術的一種視角增益可調節的背投影屏幕和一 種背投影系統，解決現有屏幕增益和視角參數固定，客戶無法根據實際應用情況進行轉換， 光能利用率低下的問題。為此，采用的技術方案如下。
[0005] 一種視角增益可調節的背投影屏幕，包括折射透鏡（2)、散射透板（3)、聲光介質 層（8)超聲波發生器（7)和超聲波吸收板巧）；
[0006] 所述折射透鏡（2)、所述散射透板（3)和所述聲光介質層（8)依次排列，所述超聲 波發生器（7)與所述超聲波吸收板（9)對稱分布于所述聲光介質層巧）的兩側；
[0007] 所述超聲波發生器（7)啟動后，接收頻率指令，向所述聲光介質層做施加指令中 指定頻率的超聲波，所述超聲波吸收板（9)在所述聲光介質層（8)的另一側吸收超聲波，經 過所述折射透鏡（2)和所述散射透板（3)進入所述聲光介質層巧）的光線，在超聲波的作 用下發生布拉格衍射，出射角度發生偏轉，背投影屏幕的視角與增益隨著光線出射角度的 偏轉而改變。
[000引一種背投影系統，包括投影機，還包括上述視角增益可調節的背投影屏幕。
[0009] 本發明視角增益可調節的背投影屏幕和背投影系統，利用超聲波使光線在聲光介 質層中發生布拉格衍射，從而使得屏幕上光線的出射角發生偏轉，屏幕視角和增益隨之改 變。根據放映場地的實際需求，按照超聲波頻率與偏轉角的關系，W及偏轉角與屏幕視角和 增益之間的關系，調節超聲波頻率，即可實現屏幕視角和增益的調節。如此，增加了背投影 屏幕的靈活性和適應性，且視角與增益的調節簡單易操作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 圖1為聲光介質層微結構為正棱臺的本發明視角增益可調節的背投影屏幕的側 面結構示意圖；
[0011] 圖2為聲光介質層微結構為球體的本發明視角增益可調節的背投影屏幕的正面 結構示意圖；
[0012] 圖3為聲光介質層微結構為球體的本發明視角增益可調節的背投影屏幕的俯視 結構及觀眾區示意圖；
[0013] 圖4為2*2拼接聲光介質層且微結構為正棱臺的本發明視角增益可調節的背投影 屏幕的正面結構示意圖；
[0014] 圖5為2*2拼接聲光介質層且微結構為正棱臺的本發明視角增益可調節的背投影 屏幕的俯視結構及觀眾區示意圖；
[0015] 圖6為2*2拼接聲光介質層且微結構為正棱臺的本發明視角增益可調節的背投影 屏幕的側面結構及觀眾區示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，W下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用W解釋本發 明，并不限定本發明的保護范圍。
[0017] 圖1所示為本發明視角增益可調節的背投影屏幕的側視圖，從中可W看出，本屏 幕包括折射透鏡2、散射透板3、聲光介質層8超聲波發生器7和超聲波吸收板9。所述折射 透鏡2、所述散射透板3和所述聲光介質層8依次排列，所述超聲波發生器7與所述超聲波 吸收板9對稱分布于所述聲光介質層8的兩側。
[0018] 圖1還示出了光線從聲光介質層8出射到空氣中的路徑。當超聲波發生器7未啟 動時，經過折射透鏡2和散射透板3后進入聲光介質層8中的光線a在經過聲光介質層8 和空氣的分界面表層時發生折射，出射光線為光線b ;開啟超聲波發生器8后，超聲波發生 器8產生超聲波在聲光介質層8中形成行波場，超聲波吸收板9吸收超聲波發生器7發射 出來的超聲波。受超聲波的作用，聲光介質相8當于一個衍射孔光柵，經過散射透板后的光 線在聲光柵的作用下發生布拉格炬ragg)衍射。由于發生了布拉格衍射，出射光線較原來 偏轉了 0角度，如圖1中的光線C。
[0019] 根據布拉格衍射原理，出射光線的偏轉角度與超聲波和聲光介質層8的特征直接 相關，關系式如下：
[0020]
【權利要求】
1. 一種視角增益可調節的背投影屏幕，其特征在于， 包括折射透鏡（2)、散射透板（3)、聲光介質層（8)超聲波發生器（7)和超聲波吸收板 (9)； 所述折射透鏡（2)、所述散射透板（3)和所述聲光介質層（8)依次排列，所述超聲波發 生器（7)與所述超聲波吸收板（9)對稱分布于所述聲光介質層（8)的兩側； 所述超聲波發生器（7)啟動后，接收頻率指令，向所述聲光介質層（8)施加指令中指定 頻率的超聲波，所述超聲波吸收板（9)在所述聲光介質層（8)的另一側吸收超聲波，經過所 述折射透鏡（2)和所述散射透板（3)進入所述聲光介質層（8)的光線，在超聲波的作用下 發生布拉格衍射，出射角度發生偏轉，背投影屏幕的視角與增益隨著光線出射角度的偏轉 而改變。
2. 根據權利要求1所述的視角增益可調節的背投影屏幕，其特征在于， 所述聲光介質層（8)的材料為聲光晶體，厚度滿足以下公式：
其中，L為所述聲光介質層（8)的厚度，X為光波波長，As為聲波波長。
3. 根據權利要求2所述的視角增益可調節的背投影屏幕，其特征在于， 出射角度的偏轉角由以下公式得來：
其中，X為光波波長，n為聲光晶體折射率，％為超聲波波速，匕為超聲波頻率，0為 偏轉角。
4. 根據權利要求1或2或3所述的視角增益可調節的背投影屏幕，其特征在于， 所述超聲波發生器（7)與所述超聲波吸收板（9)成對分布于所述聲光介質層的水平方 向兩側和垂直方向兩側，水平方向與垂直方向的所述超聲波發生器（7)的頻率是一致的。
5. 根據權利要求1或2或3所述的視角增益可調節的背投影屏幕，其特征在于， 所述聲光介質層（8)光線出射一面的表面為微小結構，所述微小結構的結構為正棱 臺、球體或橢球體。
6. 根據權利要求1或2或3所述的視角增益可調節的背投影屏幕，其特征在于， 所述折射透鏡（2)為菲涅爾透鏡，包括準直功能區和發散功能區，所述準直功能區位 于中間部位，覆蓋菲涅爾透鏡的95 %?98 %，焦距等于投影距離；所述發散功能區位于與 其他菲涅爾透鏡拼接的拼縫處，覆蓋菲涅爾透鏡的2%?5%，焦距等于投影距離的1.02? 1. 05 倍。
7. -種背投影系統，包括投影機，其特征在于，還包括上述權利要求1-6任意一條所述 的視角增益可調節的背投影屏幕。
【文檔編號】G03B21/602GK104503197SQ201410821113
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月22日 優先權日:2014年12月22日
【發明者】王新星 申請人:廣東威創視訊科技股份有限公司