本發明涉及顯示技術領域,尤指一種投影屏幕及投影系統。
背景技術:
在背投顯示領域,尤其是背投顯示領域,通常采用具有菲涅爾微透鏡結構的投影屏幕,菲涅爾透鏡結構能夠將入射的光束進行準直并均勻分布。為了成像,在菲涅爾透鏡層后還需要設置會聚成像元件,比如會聚正透鏡,使光線會聚成像,從而出射使用戶觀看到圖像。圖1示例性的給出了目前使用的一種背投屏幕結構,沿投影鏡頭出光方向,依次經過菲涅爾透鏡結構層11和柱狀透鏡結構層12,使用時將投影機的焦距和投影屏幕的焦距匹配,可在投影屏幕上顯示畫面。具體光路圖如圖1A所示,菲涅爾透鏡結構層11將入射至屏幕的光線進行會聚準直,柱狀透鏡結構層12中的凸透鏡部分接收準直光線并進行會聚,理論上在凸透鏡的焦平面上進行成像,并最終從柱狀透鏡結構層12以會聚后發散的狀態進行傳輸。
但在實際應用中,根據對投影屏幕后白場的測試結果,技術人員發現,在屏幕中心點,即水平視角為0處的色偏為0,而隨著水平視角的增大,產生的色偏也會隨之增大,以及,隨著垂直視角的增大,產生的色偏也會隨之增大,即隨著視角增加,產生不同程度的色偏,色偏的直接視覺表現就是白場不再是預設的色溫值了,而偏與某種基色顏色顯示,從而人眼在不同視角或不同位置觀看顯示畫面時存在圖像畫面顏色不一致,尤其是對于大屏拼接顯示中,對于白場使用較多的場景,例如大型會議室的PPT展示,不同視角或不同位置的色偏會大大降低用戶的體驗。
因此,如何有效減小投影屏幕在顯示畫面時產生的色偏成為亟待解決的問題。
技術實現要素:
本發明實施例提供一種投影屏幕及投影裝置,用以減小投影屏幕顯示畫面時在不同視角下的色偏現象。
第一方面,本發明提供了一種投影屏幕,包括:沿投影鏡頭出光方向依次設置的菲涅爾透鏡層、光線分布傳播層,所述光線分布傳播層具有正透鏡特性,還包括位于光線分布傳播層后的微透鏡層;微透鏡層包括:多個呈陣列分布的第一微透鏡;第一微透鏡為負透鏡,所述光線分布傳播層具有多個正透鏡單元,其中,第一微透鏡的色散系數小于光線分布傳播層的正透鏡單元的色散系數;投影鏡頭的出射光線入射菲涅爾透鏡層、光線分布傳播層后最終經過微透鏡層后出射;
優選地,第一微透鏡為雙凹透鏡結構或平凹透鏡結構;
優選地,第一微透鏡與柱狀透鏡緊密貼合或者之間存在預設距離的間隙;
優選地,光線分布傳播層為柱狀透鏡層;或者,光線分布傳播層為玻璃微珠層;以及,沿投影鏡頭出光方向,投影屏幕還包括依次設置于玻璃微珠層和微透鏡層之間的環境光吸收層,基板保護層;或者,投影屏幕還包括設置于玻璃微珠層和微透鏡層之間的環境光吸收層,環境光吸收層設置于微透鏡層靠近所述玻璃微珠層一側的表面;
優選地,第一微透鏡的色散系數在10~40之間;
優選地,柱狀透鏡的色散系數在40~80之間。
第二方面,本發明實施例提供一種投影系統,包括激光投影設備,還包括上述任一技術方案中的投影屏幕。
本發明以上實施例至少具有以下有益效果:
本發明實施例提供的投影屏幕,通過在屏幕結構的光線分布傳播層后設置呈陣列分布的第一微透鏡組成的微透鏡層,第一微透鏡為負透鏡,具有負光焦度,產生正色差,光線分布傳播層包括多個正透鏡單元,具有正光焦度,產生負色差。從而通過不同材料的正、負透鏡組合,正色差與負色差相互配合來校正色差,即達到消色差的目的,使三束光線能更好的匯聚。三束光在人眼觀看時空間上是重合的,從而減小白光W經過投影屏幕后的空間能量分布變化,使得白光在不同視角下的色偏降低,提升顯示色彩的一致性,解決了投影屏幕在不同視角下觀看圖像畫面的色偏現象。
以及本發明實施例方案還提供了一種投影系統,應用上述技術方案的投影屏幕,從而能夠降低色偏現象,提升投影畫面顯示色彩的一致性,也提升了用戶體驗。
附圖說明
圖1A為現有技術中一種投影屏幕的結構示意圖;
圖1B為現有技術中一種投影屏幕的光路示意圖;
圖2為現有技術中另一種投影屏幕的結構及光路示意圖;
圖3為本發明實施例一投影屏幕的結構及光路示意圖;
圖4A為本發明實施例的一種示例光路原理示意圖;
圖4B為本發明實施例中另一種示例光路原理示意圖;
圖4C為本發明實施例中又一種示例光路原理示意圖;
圖4D為本發明實施例中再一種示例光路原理示意圖;
圖5為本發明實施例二投影屏幕的結構及光路示意圖;
圖6為本發明實施例三投影系統結構示意圖;
圖7為現有技術投影屏幕中測得的色偏變化圖示;
圖8為現有技術中三基色色偏變化圖示。
具體實施方式
本發明實施例提供一種投影屏幕及投影系統,用以減小投影屏幕在顯示畫面時產生的白光在不同視角下的色偏。
為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述,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。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本發明保護的范圍。
下面結合附圖詳細介紹本發明具體實施例提供的投影屏幕及應用該投影屏幕的投影系統。
實施例一、
現有技術中投影屏幕采用柱透鏡時會在屏幕的不同位置產生白場色偏,分別以LED光源以及激光光源為例的背投投影機進行測試,得到如圖7所示的不同投影光源投影到投影屏幕時色偏隨視角變化示意圖。
研究人員發現,這是由于白光中的不同基色光(紅光R、綠光G、藍光B)的波長不同,在經過投影屏幕中的柱透鏡時的折射率不同進而導致白光經過屏幕后的空間能量分布發生了變化。圖為8白光W經過投影屏幕的菲涅爾透鏡層和柱狀透鏡層后各基色光隨視角的亮度變化示意圖,其中,藍光B波長最短,折射率最大,相對亮度變化相對較慢,經過屏幕后的空間能量分布更寬廣,而波長最長的紅光R因為折射率最小所以經過屏幕后的空間能量分布角度更小。因此,隨著視角增加,藍光B在白光中的比例逐漸增加,導致色溫越來越高,白場發生了向高色溫方向的色偏,在視覺表現上就是圖像偏藍。
基于上述技術問題,如圖3所述,本發明實施例一提供了一種投影屏幕,沿投影鏡頭出光方向依次設置的菲涅爾透鏡層31、柱狀透鏡層32,此處,柱狀透鏡層是光線分布傳播層的一種,柱狀透鏡一種凸透鏡,具有正透鏡特性,以及還包括位于菲涅爾透鏡層31和柱狀透鏡層32之間的微透鏡層33。微透鏡層33包括多個呈陣列分布的第一微透鏡。第一微透鏡為負透鏡,柱狀透鏡層32包括多個柱狀透鏡單元。
投影鏡頭的出射光線依次入射菲涅爾透鏡層31、柱狀透鏡層32,并最終經過微透鏡層后出射。出射的光束進入人眼,從而用戶可以觀察到背投屏幕顯示的圖像。
在具體實施中,第一微透鏡單元與柱狀透鏡單元并列依次設置,兩透鏡的尺寸相當。
具體地,第一微透鏡的色散系數與正透鏡的色散系數設置可以是,第一微透鏡的色散系數大于正透鏡的色散系數,也可以是等于或者小于關系。但是當第一微透鏡的色散系數小于柱狀透鏡的色散系數時,三基色重合度高,消色差效果佳。其中,色散系數與鏡片的制作材料有關,并影響光束的折射率,在本發明實施例中,優選地,第一微透鏡的折射率大于柱狀透鏡的折射率。
具體地,第一微透鏡的色散系數在10~40之間,以及柱狀透鏡的色散系數在40~80之間。上述數值僅為舉例,也可以根據需要設置第一微透鏡的色散系數在10~30之間,柱狀透鏡的色散系數在50~80之間。
以及,第一微透鏡為負透鏡,對入射光束具有發散作用,具體可以為雙凹透鏡結構或平凹透鏡結構。
以及,第一微透鏡的出光面表面為非球面,可以便于對光束的發散偏折的程度進行靈活設計,或者第一微透鏡的入光面和出光面均為非球面,可以提高光路設計的可調性及靈活性。
第一微透鏡的材質可以為光學塑膠或光學玻璃。
下面將結合附圖詳細說明本實施例投影屏幕的工作原理。
根據實施例一所描述的色偏現象及原因,從柱狀透鏡層會聚后出射的各基色光束呈不同程度的發散狀態,色偏原因和現象可參見圖1B及圖8。
如圖3所示,菲涅爾透鏡層31接收投影鏡頭出射的一定角度范圍內的影像光束,將對該一定角度范圍內的光束進行準直變成平行光出射,平行光入射至柱狀透鏡層32進行會聚,影像光束在柱狀透鏡層32內部就完成會聚,會聚后再發散出射,并以發散狀態入射至微透鏡層。
由于在原投影屏幕結構上增加了負透鏡微透鏡層,相比于圖1B,使得影像光束從原柱狀透鏡層出射后的光路發生變化。其光路原理示意圖如圖4A所示。
圖4A示出了本發明實施例中消色差的光路原理圖,其中,W表示由投影機出射的白光,R、G、B分別表示白光中具有不同波長的紅光、綠光和藍光。與中心光軸呈平行狀態的白光入射正透鏡41,具有正光焦度,產生負色差,第一微透鏡42為負透鏡,具有負光焦度,產生正色差,從而通過不同材料的正、負透鏡組合,正色差與負色差相互配合來校正色差,即達到消色差的目的,使三束光線能更好的匯聚。三束光在人眼觀看時空間上是重合的,因而不會造成隨視角的色偏。
圖4C和圖4D示出了第一微透鏡和正透鏡設置不同色散系數關系時的光路原理示意圖。其中,圖4C示出了當第一微透鏡負透鏡和正透鏡柱狀透鏡色散系數相當,即折射率相等的時候,光線的傳播示意圖,圖4D示出了當第一微透鏡負透鏡的色散系數小于正透鏡柱狀透鏡色散系數時,光線的傳播示意圖。通過對比可知,圖4C中,三基色光經過正透鏡和負透鏡組成的透鏡組合后,相比于圖4D,各基色光束仍發生較大程度的會聚偏折,會聚較快,而圖4D中由于負透鏡發散作用較大,會聚較慢,從而更利于三基色光焦距差異的縮小,三者分離的程度較小,從而最終更容易達到重合,提高消色偏的效果。
這是由于,當第一微透鏡的色散系數小于正透鏡單元的色散系數,從而第一微透鏡對光束的折射率大于正透鏡對光束的折射率,能夠對光束進行較高偏折程度的發散。當投影鏡頭出射的影像光束經過菲涅爾透鏡層進行準直后,光束以白光平行光入射至光線分布傳播層的正透鏡單元對光束進行較低偏折程度的會聚,且因波長的差異,對各基色光會聚后偏折的程度也不同,白光中的各基色光發生彼此分開,其中,藍光B偏折最為厲害,即焦距最短,其次是綠光G,紅光R的焦距在三者之中最長。而設置于光線分布傳播層后方的微透鏡層對各基色光進行較大偏折程度的發散,進行反向偏折,且反向偏折的程度因各基色光波長差異而不同,其中藍光B最大,其次是綠光G和紅光R,從而較大程度上補償了同一介質中各基色光因波長不同而造成的偏折差異,使得最終三基色光實現再次會聚時光線偏折的角度接近,更容易達到會聚于一點,提高了三基色光的重合度,從而減小白光W經過投影屏幕后的空間能量分布變化,從而使得白光在不同視角下的色偏降低,提升顯示色彩的一致性。
以及,優選地,第一微透鏡的色散系數小于正透鏡的色散系數,即負透鏡的折射率大于正透鏡的折射率。在本具體實施例中,白光W中不同波長的基色光在透鏡中折射率存在差異,因此,具有不同波長的紅光R、綠光G和藍光B在經過正透鏡41會聚后的焦距也各不相同,在本示例中,正透鏡41具體是柱狀透鏡。其中,藍光B的波長最短,經過正透鏡41時其偏折的程度最大,故其焦距最短;而紅光R的波長最長,經過正透鏡41時其偏折的程度最小,其焦距最長。由此,在經過正透鏡41的會聚作用之后,白光中的紅光R、綠光G和藍光B的偏折程度發生差異。而第一微透鏡42相對于正透鏡41具有較小的色散系數,因此相對于正透鏡41可對入射的會聚后的各基色光線(紅光R、綠光G和藍光B)進行更大程度的發散作用,在白光經過正透鏡41而入射至第一微透鏡42時,第一微透鏡42針對正透鏡41,對不同波長的各基色光在正透鏡41中發生的偏折差異進行補償。具體地,藍光B會聚的最厲害,向下偏折,當入射至第一微透鏡42時,藍光B會進行一定的程度的發散,向上偏折,且發散的程度大于其被會聚的程度,綠光G也會進行一定程度的發散,但是由于綠光G在第一微透鏡中的折射率小于藍光B在第一微透鏡中的折射率,因此發散的程度也相對小于藍光B的發散程度,同理,紅光R小于綠光G,和藍光B的發散程度,從而原來呈會聚狀態的三基色光經過第一微透鏡的發散作用下,反向偏折的補償即向上偏折的程度按照藍、綠、紅的順序呈逐漸減小的趨勢,從而通過上述正負透鏡的組合以及折射率配置的方案,能夠減小光束會聚時光束的偏折差異,使得最終三基色光實現再次會聚時光線偏折的角度接近,更容易達到會聚于一點,提高了三基色光的重合度,最終使從第一微透鏡42出射的各基色光會聚后的光線出光方向基本一致,呈現基本重合狀態,大大減小了不同波長的基色光的分開程度,減小白光W經過投影屏幕后的空間能量分布變化,從而使得白光在不同視角下的色偏降低,提升顯示色彩的一致性。
上述示例中僅以一束白光為例進行原理性說明,由于投影機入射到投影屏幕的的光束有無數條,通過上述過程的光束處理,使得入射至投影屏幕的光束出射時發散程度降低或消除,從而在不同的視角下觀察時,不會因為基色光光束不同偏折而進入人眼的光束范圍有限造成色偏的現象。
在本發明實施例中,采用不同的材料,使柱狀透鏡的色散系數大于第一微透鏡的色散系數,從而柱狀透鏡即正透鏡單元的折射率小于第一微透鏡的折射率。利用這一設置,使得白光光束在通過柱狀透鏡后,雖然各基色光發生了不同程度的偏折,發生分開現象,但是由于第一微透鏡對各基色光的發散程度較大,能夠對各基色光進行反向偏折的補償,藍光會聚的程度最強,其發散的強度也最強,即補償的幅度也最大,且各基色光發散的程度大于會聚的程度,最終使得各基色光從第一微透鏡42出射后,各基色光的焦距均被拉長,即補償了因為會聚偏折造成的焦距長短差異,使各基色光的焦距接近,焦點靠近或重合,從而減小各基色光出射時的分開程度。
因此,第一微透鏡與柱狀透鏡在色散系數上的差異,以及對光束不同的會聚和發散作用,使得后者能夠對前者造成的各基色光的偏折差異具有補償作用。在具體實施時,可根據實際需要采用不同材料制作上述的柱狀透鏡和第一微透鏡,以使柱狀透鏡的色散系數大于第一微透鏡的色散系數,從而使柱狀透鏡為低色散凸透鏡,第一微透鏡為高色散凹透鏡。此外,還可在上述的色散系數范圍內調整柱狀透鏡和第一微透鏡的色散系數,本發明實施例不對各微透鏡的色散系數的具體取值進行限定。
在具體實施時,在本發明實施例提供的上述投影屏幕中,如圖4A所示,柱狀透鏡與第一微透鏡緊密貼合。在實際應用中,柱狀透鏡和第一微透鏡可采用膠合的方式貼合在一起,其消色偏原理如上所述,此處不再贅述。
與圖4A不同的是,如圖4B所示,正透鏡41’或柱狀透鏡41’和第一微透鏡42’之間可以存在預設距離的間隙,例如,正透鏡41’與第一微透鏡42’之間可相距1-5mm。此時,白光W入射到柱狀透鏡41’和第一微透鏡42’組成的微透鏡組時的光路圖如圖4B所示,具體地,白光W在入射到正透鏡41’之后發生會聚,由于白光W中的各基色光(R、G、B)在正透鏡41’中的折射率不同導致各基色光的偏折程度發生差異,經過正透鏡41’后的各基色光(R、G、B)穿過正透鏡41’和第一微透鏡42’之間的空氣間隙后入射到第一微透鏡42’中,第一微透鏡42’相對于正透鏡41’具有較低的色散系數,使得各基色光在第一微透鏡42’中發散,并發生較大程度的反向偏折,從而使出射的白光W中各基色光(R、G、B)基本重合。由圖4B可以看出,在正透鏡41’和第一微透鏡42’之間存在一定間隙時,可對入射到柱狀透鏡接近邊緣處的光線進行偏折,因此,采用間隙設置正透鏡41’和第一微透鏡42’適用于兩者組成的鏡組具有較大孔徑的情況,在實際應用時,可根據實際需要采用上述兩種方式的任一種設置,消除原有投影屏幕結構造成的白光偏色。
柱狀透鏡層和微透鏡層之間的距離根據投影屏幕的制作需求和成像標準可進行調整,通常情況下兩者之間可相距3-5mm,在實際應用時,可靈活調整,在此不做限定。
進一步地,在本發明實施例提供的上述投影屏幕中,第一微透鏡的材料為光學塑膠或光學玻璃。在制作過程中,可通過模具將微透鏡層中所有的各第一微透鏡一體成型,而后將成型的各第一微透鏡與柱狀透鏡層通過光學膠進行膠合,或者通過屏幕頂端通過固定結構將兩層光學部件層進行相對位置固定;或者,還可分別制作每個第一微透鏡,再將各第一微透鏡進行光學膠膠合連接組成微透鏡層。在實際應用時,為簡化工藝復雜度可優選第一種方式進行微透鏡層的制作。此外,采用其它制作方法及材料制作上述的微透鏡層而達到本發明相應作用的情況,在此不做限定。
進一步地,在本發明實施例提供的上述投影屏幕中,菲涅爾透鏡層的厚度可為50-200μm。在實際應用時,菲涅爾透鏡層可為由聚烯烴等材料注壓而成的薄片,在制作過程中可將其厚度控制在50-200μm之內,使其適應于投影屏幕的整體厚度。當然,還可根據實際需求調整菲涅爾透鏡層的厚度,本發明實施例不對其具體厚度取值進行限定。
與此同時,為保證投影屏幕的整體厚度不至于過大,微透鏡層的厚度可為100-300μm。
需要說明的是,本發明實施例提供的上述投影屏幕中,出光方向指投影光束入射進入投影屏幕進行出射的方向;菲涅爾透鏡層、柱狀透鏡層以及微透鏡層的光軸應保持平行,第一微透鏡結構和柱狀透鏡結構單元優選地的并列設置。
實施例二、
本發明實施例二提供了另一種投影屏幕,用于背投顯示。具體地,如圖5所示,投影屏幕包括沿投影鏡頭出光方向依次設置的菲涅爾透鏡層51、光線分布傳播層,以及還包括位于光線分布傳播層后的微透鏡層55,此處,光線分布傳播層具體的為玻璃微珠層52。
以及,微透鏡層55包括:多個呈陣列分布的第一微透鏡;第一微透鏡為負透鏡,玻璃微珠層52具有多個玻璃微珠單元,每個玻璃微珠單元相當于一個凸透鏡,具有正透鏡特性,其中,第一微透鏡的色散系數小于玻璃微珠層52的玻璃微珠單元的色散系數,從而第一微透鏡的對入射光束的折射率大于玻璃微珠單元對入射光束的折射率。
以及,在本實施例提供的投影屏幕結構中,沿投影鏡頭出光方向,還包括還包括依次設置于玻璃微珠層52和微透鏡層55之間的環境光吸收層53,基板保護層54。投影鏡頭的出射光線入射菲涅爾透鏡層51、玻璃微珠層52,并最終經過微透鏡層55后出射。其中,環境光吸收層53用于吸收從屏幕正面,即用戶所在一側的環境光,防止環境光對影像光束的干擾,但對鏡頭出射的影像光束進行透射,以及,基板保護層54用于為環境光吸收層53和玻璃微珠層52提供支撐,并起到一定的保護作用,對鏡頭出射的影像光束也進行透射。
或者,在本實施例提供的投影屏幕結構中,可以省略基板保護層54,即屏幕結構依次包括菲涅爾透鏡層51,玻璃微珠層52,環境光吸收層53,以及微透鏡層55,其中,環境光吸收層53是一種介質層,需要有附著支撐,此時,環境光吸收層設置于微透鏡層55靠近玻璃微珠層52一側的表面,即微透鏡層55的內側,可以是涂覆或者粘合方式。優選地,微透鏡層55為內側為內凹形狀,外側為平面形狀的凹透鏡單元組成,這樣既可以滿足對環境光吸收層53的支撐,還可以使得屏幕正面表面平整光滑。
圖2為現有技術中一種投影屏幕的結構圖,如圖所示,白光W經過投影屏幕的菲涅爾透鏡層和玻璃微珠層后,由于藍光B波長最短,折射率最大,偏折程度最大,其次是綠光G和紅光R。于是出現了圖2光路所示的各基色光分離現象。其中,藍光B相對亮度變化相對較慢,經過屏幕后的空間能量分布更寬廣,而波長最長的紅光R因為折射率最小所以經過屏幕后的空間能量分布角度更小。因此,隨著視角增加,藍光B在白光中的比例逐漸增加,導致色溫越來越高,白場發生了向高色溫方向的色偏,在視覺表現上就是圖像偏藍。其現象表現圖可同理參見圖8。
本發明實施例提供的投影屏幕,通過在屏幕的最外側設置微透鏡層,微透鏡層為負透鏡單元組成,且負透鏡的折射率大于玻璃微珠層的折射率,從而,同理參見圖4A或圖4B所提供的消色差光路原理圖。具體地,圖4A和圖4B中,41或41’為玻璃微珠正透鏡,42和42’為第一微透鏡負透鏡,其消色偏原理和過程可參見實施例一相關描述,在此不再贅述。
以及,在本發明實施例二中,第一微透鏡的材質,形狀,加工制作,厚度等同理可參見實施例一中說明,在此不再贅述。
本實施例二中提供的投影屏幕結構,通過在屏幕最外側設置了負透鏡微透鏡層,能夠對入射光束進行發散,且第一微透鏡負透鏡的色散系數小于玻璃微珠正透鏡單元的色散系數,從而第一微透鏡對光束的折射率大于玻璃微珠正透鏡對光束的折射率,能夠對光束進行較高偏折程度的發散。當投影鏡頭出射的影像光束經過菲涅爾透鏡層進行準直后,光束以白光平行光入射至玻璃微珠正透鏡層,玻璃微珠正透鏡對光束進行較低偏折程度的會聚,且因波長的差異,對各基色光會聚后偏折的程度也不同,從而白光中的各基色光發生彼此分開,其中,藍光B偏折最為厲害,即焦距最短,其次是綠光G,紅光R的焦距在三者之中最長。而設置于玻璃微珠單元后方或者出光側的微透鏡層對各基色光進行較大偏折程度的發散,進行反向偏折,且反向偏折的程度因各基色光波長差異而不同,其中藍光B最大,其次是綠光G和紅光R,從而補償了同一介質中各基色光因波長不同而造成的偏折差異,
使得最終三基色光實現再次會聚時光線偏折的角度接近,更容易達到會聚于一點,提高了三基色光的重合度,從而減小白光W經過投影屏幕后的空間能量分布變化,從而使得白光在不同視角下的色偏降低,提升顯示色彩的一致性,解決了投影屏幕在不同視角下觀看圖像畫面的色偏現象。
實施例三、
基于同一發明構思,本發明實施例提供一種投影系統,該投影系統包括上述技術方案的投影屏幕。
該投影系統可為背投投影機,或者為背投拼接顯示系統。
投影系統的投影機可為激光投影機,在實際應用中,將投影機的焦距和投影屏幕的焦距匹配后即可進行圖像顯示。
具體地,可以如圖6所示,該投影系統包括投影機60,以及投影屏幕61。該投影屏幕61采用如實施例一或實施例二中所示的投影屏幕技術方案。
由于采用了上述實施例一或實施例二中的投影屏幕,本發明實施例投影系統進行圖像顯示時,由于在對現有背投屏幕進行了改進,在投影屏幕結構的最外側設置了呈陣列分布的第一微透鏡組成的微透鏡層,第一微透鏡為負透鏡,具體可以是平凹凹透鏡,或雙凹透鏡,具有負光焦度,產生正色差,光線分布傳播層包括多個正透鏡單元,具有正光焦度,產生負色差。從而通過不同材料的正、負透鏡組合,正色差與負色差相互配合來校正色差,即達到消色差的目的,使三束光線能更好的匯聚。三束光在人眼觀看時空間上是重合的,因而不會造成隨視角的色偏。并且,第一微透鏡的色散系數小于正透鏡單元的色散系數,從而第一微透鏡對光束的折射率大于正透鏡對光束的折射率,能夠對光束進行較高偏折程度的發散。當投影鏡頭出射的影像光束經過菲涅爾透鏡層進行準直后,光束以白光平行光入射至光線分布傳播層的正透鏡單元對光束進行較低偏折程度的會聚,且因波長的差異,對各基色光會聚后偏折的程度也不同,白光中的各基色光發生彼此分開,其中,藍光B偏折最為厲害,即焦距最短,其次是綠光G,紅光R的焦距在三者之中最長。而設置于光線分布傳播層后方的微透鏡層對各基色光進行較大偏折程度的發散,進行反向偏折,且反向偏折的程度因各基色光波長差異而不同,其中藍光B最大,其次是綠光G和紅光R,從而較大程度上補償了同一介質中各基色光因波長不同而造成的偏折差異,使得最終三基色光實現再次會聚時光線偏折的角度接近,更容易達到會聚于一點,提高了三基色光的重合度,從而減小白光W經過投影屏幕后的空間能量分布變化,從而使得白光在不同視角下的色偏降低,提升顯示色彩的一致性,解決了投影屏幕在不同視角下觀看圖像畫面的色偏現象。
顯然,本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣,倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內,則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。