本(ben)公開總體(ti)上涉及顯示技術,特別是后投影屏幕。
背景技術:
傳統(tong)的(de)(de)后(hou)投(tou)影(ying)(ying)屏(ping)幕使用磨砂屏(ping)幕形(xing)式的(de)(de)薄擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)層。圖(tu)像(xiang)投(tou)影(ying)(ying)到擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)層的(de)(de)背面,在這里它擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)和(he)散(san)射到觀(guan)看環境(jing)中。擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)層提供(gong)圖(tu)像(xiang)表面且其擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)性(xing)質用于(yu)增大視角,圖(tu)像(xiang)從所述視角可以被觀(guan)察。通(tong)常,這些簡單的(de)(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)層投(tou)影(ying)(ying)屏(ping)幕在燈火通(tong)明的(de)(de)空間(jian)中具(ju)有很(hen)差的(de)(de)對(dui)比(bi)度。該很(hen)差的(de)(de)對(dui)比(bi)度至少部分地是(shi)由于(yu)環境(jing)光散(san)射回觀(guan)看環境(jing)中,因此有害地影(ying)(ying)響了后(hou)透(tou)明屏(ping)幕的(de)(de)黑(hei)色水平和(he)對(dui)比(bi)度。
圖1A和1B示(shi)出了傳統的(de)(de)(de)(de)后投影(ying)(ying)屏幕(mu)(mu)(mu)50,其采用(yong)(yong)嵌入(ru)在平面玻(bo)璃(li)(li)板60上的(de)(de)(de)(de)黑(hei)色粘(zhan)(zhan)合(he)劑(ji)61中的(de)(de)(de)(de)小(xiao)玻(bo)璃(li)(li)球(qiu)(qiu)(qiu)62。從頂側看,大(da)部分屏幕(mu)(mu)(mu)表面由黑(hei)色粘(zhan)(zhan)合(he)劑(ji)61覆蓋,因此減少了環境光(guang)的(de)(de)(de)(de)反(fan)向(xiang)(xiang)反(fan)射(back reflections),并且(qie)(qie)改善了顯示(shi)屏幕(mu)(mu)(mu)的(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)比(bi)度(du)(du)。每個玻(bo)璃(li)(li)球(qiu)(qiu)(qiu)62形成(cheng)通(tong)(tong)過(guo)(guo)黑(hei)色粘(zhan)(zhan)合(he)劑(ji)61的(de)(de)(de)(de)窄通(tong)(tong)道,并且(qie)(qie)將入(ru)射光(guang)通(tong)(tong)過(guo)(guo)針(zhen)孔66聚焦(jiao),針(zhen)孔66與對(dui)(dui)應的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)球(qiu)(qiu)(qiu)62自對(dui)(dui)準。玻(bo)璃(li)(li)球(qiu)(qiu)(qiu)62聚集(ji)大(da)部分后側入(ru)射光(guang)且(qie)(qie)將其通(tong)(tong)過(guo)(guo)針(zhen)孔66聚焦(jiao)。圖1B示(shi)出了垂直于后投影(ying)(ying)屏幕(mu)(mu)(mu)50的(de)(de)(de)(de)同(tong)軸(zhou)光(guang)(on-axis light)64由玻(bo)璃(li)(li)球(qiu)(qiu)(qiu)62通(tong)(tong)過(guo)(guo)針(zhen)孔66聚焦(jiao)的(de)(de)(de)(de)情形。然而(er),離軸(zhou)光(guang)65(圖1A所(suo)示(shi))必(bi)須(xu)(xu)采用(yong)(yong)菲(fei)(fei)涅耳透(tou)鏡(jing)(jing)63彎曲(qu)(qu)。菲(fei)(fei)涅耳透(tou)鏡(jing)(jing)63作(zuo)用(yong)(yong)以接(jie)收傾(qing)斜入(ru)射光(guang)且(qie)(qie)將其彎曲(qu)(qu),使得光(guang)以接(jie)近法向(xiang)(xiang)角通(tong)(tong)過(guo)(guo)玻(bo)璃(li)(li)球(qiu)(qiu)(qiu)62入(ru)射到玻(bo)璃(li)(li)板60。離軸(zhou)光(guang)65必(bi)須(xu)(xu)彎曲(qu)(qu)到法線軌道以保持在屏幕(mu)(mu)(mu)前(qian)側上的(de)(de)(de)(de)角亮度(du)(du)均勻(yun)性。這樣的(de)(de)(de)(de)設計作(zuo)用(yong)(yong)以保持屏幕(mu)(mu)(mu)輸(shu)出效率,同(tong)時增加燈火通(tong)(tong)明(ming)空間中的(de)(de)(de)(de)屏幕(mu)(mu)(mu)對(dui)(dui)比(bi)度(du)(du)。然而(er),它要(yao)求后側入(ru)射光(guang)以接(jie)近法向(xiang)(xiang)角入(ru)射以實(shi)現可接(jie)受(shou)的(de)(de)(de)(de)角亮度(du)(du)均勻(yun)性,并且(qie)(qie)利用(yong)(yong)菲(fei)(fei)涅耳透(tou)鏡(jing)(jing)63實(shi)現。
圖1C和(he)1D示出(chu)(chu)了另一個傳統的后(hou)(hou)(hou)投(tou)影(ying)(ying)屏(ping)(ping)(ping)幕(mu)(mu)(mu)75。后(hou)(hou)(hou)投(tou)影(ying)(ying)屏(ping)(ping)(ping)幕(mu)(mu)(mu)75以(yi)類(lei)似于后(hou)(hou)(hou)投(tou)影(ying)(ying)屏(ping)(ping)(ping)幕(mu)(mu)(mu)50的方式作用(yong)(yong)。后(hou)(hou)(hou)投(tou)影(ying)(ying)屏(ping)(ping)(ping)幕(mu)(mu)(mu)75包括(kuo)小透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(lenslets)83的陣列,所述小透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)83被遍及基(ji)板(ban)82的后(hou)(hou)(hou)表(biao)(biao)面(mian)(mian)復制(zhi),基(ji)板(ban)82具有深(shen)(shen)(shen)色材(cai)(cai)料(liao)(liao)層(ceng)81,所述深(shen)(shen)(shen)色材(cai)(cai)料(liao)(liao)層(ceng)81在頂表(biao)(biao)面(mian)(mian)上(shang)被圖案(an)化(hua)。深(shen)(shen)(shen)色材(cai)(cai)料(liao)(liao)81采用(yong)(yong)指向(xiang)小透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)83的高功率(lv)激光圖案(an)化(hua)。小透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)83將光束(shu)聚焦到(dao)深(shen)(shen)(shen)色材(cai)(cai)料(liao)(liao)81以(yi)燃燒或熔(rong)化(hua)掉自(zi)對準到(dao)小透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)83的針孔。與后(hou)(hou)(hou)投(tou)影(ying)(ying)屏(ping)(ping)(ping)幕(mu)(mu)(mu)50類(lei)似,入(ru)射(she)光必須沿著基(ji)本上(shang)垂直或正交于基(ji)板(ban)82表(biao)(biao)面(mian)(mian)的方向(xiang)指向(xiang)到(dao)小透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)83上(shang)。再(zai)者,利用(yong)(yong)菲涅耳透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)84實(shi)現(xian)法向(xiang)入(ru)射(she)。這樣(yang)(yang)的設計也作用(yong)(yong)為保持屏(ping)(ping)(ping)幕(mu)(mu)(mu)輸(shu)出(chu)(chu)效率(lv),同時提高燈火通明空(kong)間中的屏(ping)(ping)(ping)幕(mu)(mu)(mu)對比度(du)。然而,如前(qian)面(mian)(mian)一樣(yang)(yang),它要求(qiu)后(hou)(hou)(hou)側入(ru)射(she)光以(yi)接近法向(xiang)角入(ru)射(she)以(yi)實(shi)現(xian)可接受的角亮度(du)均勻(yun)性,并且利用(yong)(yong)菲涅耳透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)84實(shi)現(xian)。
附圖說明
本發(fa)明的非限制性和非窮盡(jin)的實施例參考下面(mian)的附圖描述,其中類(lei)似的附圖標記(ji)在(zai)不同的圖中表示類(lei)似的部件(jian),除非另(ling)有規(gui)定。附圖不必按比(bi)例,而是重點(dian)放在(zai)說明要描述的原(yuan)理。
圖1A和1B(現(xian)有技術)示出了傳統的后投影屏幕,其利用菲涅耳透(tou)鏡(jing)實現(xian)光(guang)的接近法向入射。
圖(tu)1C和1D(現(xian)有技(ji)術)示出(chu)了另一個傳統的(de)后投影屏幕,其利用(yong)菲(fei)涅(nie)耳透鏡實現(xian)光的(de)接近法向(xiang)入射。
圖2是示出根據本公開實(shi)施例的(de)(de)后(hou)投影顯示器的(de)(de)功能層的(de)(de)透視圖。
圖3A是根據本公開實施例(li)的后投影顯示器的功能層的橫截面圖。
圖3B示(shi)出了根據(ju)本公開實(shi)施例、后投影顯(xian)(xian)示(shi)器(qi)如何平鋪以形成較大的無縫(feng)顯(xian)(xian)示(shi)器(qi)。
圖(tu)3C示(shi)出了根據本公開(kai)實施例的與由發散光照射的后(hou)投影顯示(shi)器相關(guan)的角(jiao)亮(liang)度均勻性問題。
圖4是(shi)示出根據本公開實施例(li)的后投影屏幕一部分的橫截面圖。
圖5是示出根(gen)據本(ben)公(gong)開實施例的采用波(bo)長(chang)轉換層的后投影屏幕一(yi)部分(fen)的橫截面圖。
圖6A-C示出(chu)了(le)根據本(ben)公開(kai)實施例(li)的各種透鏡體系結構(gou)。
具體實施方式
這里描(miao)述(shu)(shu)了與發(fa)散照明源(yuan)一(yi)起使用的(de)(de)高對比度(du)后(hou)投影屏幕(mu)的(de)(de)裝置、系統和制造方(fang)法(fa)的(de)(de)實施例。在下面(mian)的(de)(de)描(miao)述(shu)(shu)中,很多具(ju)體細(xi)節(jie)闡述(shu)(shu)為提供實施例的(de)(de)透(tou)徹理解(jie)。然而,相關(guan)技術領域的(de)(de)技術人(ren)員(yuan)應理解(jie),這里描(miao)述(shu)(shu)的(de)(de)技術可在沒(mei)(mei)有一(yi)個或(huo)多個具(ju)體細(xi)節(jie)的(de)(de)情況下實施,或(huo)采用其(qi)它方(fang)法(fa)、部件、材料等實施。在其(qi)它情況下,已知的(de)(de)結構、材料或(huo)操作沒(mei)(mei)有示出或(huo)詳(xiang)細(xi)描(miao)述(shu)(shu)以避(bi)免(mian)混淆(xiao)特(te)定的(de)(de)方(fang)面(mian)。
本(ben)說明書(shu)中(zhong)(zhong)對“一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)實(shi)施(shi)(shi)(shi)例(li)”或“一(yi)(yi)實(shi)施(shi)(shi)(shi)例(li)”的(de)稱謂意味著結合該實(shi)施(shi)(shi)(shi)例(li)描述的(de)特(te)(te)定的(de)特(te)(te)征(zheng)、結構或特(te)(te)性包括在(zai)本(ben)發明的(de)至少(shao)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)實(shi)施(shi)(shi)(shi)例(li)中(zhong)(zhong)。因此(ci),在(zai)該說明書(shu)中(zhong)(zhong)不(bu)同(tong)(tong)地(di)方出現(xian)的(de)詞語“在(zai)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)實(shi)施(shi)(shi)(shi)例(li)中(zhong)(zhong)”或“在(zai)實(shi)施(shi)(shi)(shi)例(li)中(zhong)(zhong)”不(bu)必全部(bu)表示相(xiang)同(tong)(tong)的(de)實(shi)施(shi)(shi)(shi)例(li)。此(ci)外(wai),特(te)(te)定的(de)特(te)(te)征(zheng)、結構或特(te)(te)性可(ke)以以任何適當(dang)的(de)方式(shi)結合在(zai)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)或多個(ge)(ge)(ge)實(shi)施(shi)(shi)(shi)例(li)中(zhong)(zhong)。
圖(tu)(tu)2和3A示(shi)出了根據本公開(kai)實(shi)施(shi)例(li)的(de)(de)(de)(de)(de)后(hou)投影顯(xian)示(shi)器200的(de)(de)(de)(de)(de)功能層。圖(tu)(tu)2是(shi)顯(xian)示(shi)器200的(de)(de)(de)(de)(de)層的(de)(de)(de)(de)(de)透視圖(tu)(tu),而圖(tu)(tu)3A是(shi)它們的(de)(de)(de)(de)(de)橫(heng)截面圖(tu)(tu)。顯(xian)示(shi)器200的(de)(de)(de)(de)(de)所示(shi)實(shi)施(shi)例(li)包(bao)括(kuo)(kuo)照明(ming)層205、顯(xian)示(shi)層210和屏幕層215。照明(ming)層205的(de)(de)(de)(de)(de)所示(shi)實(shi)施(shi)例(li)包(bao)括(kuo)(kuo)照明(ming)源陣列(lie)220和透鏡化層221(為(wei)了清楚起見僅示(shi)出在圖(tu)(tu)3A中(zhong))。顯(xian)示(shi)層210的(de)(de)(de)(de)(de)所示(shi)實(shi)施(shi)例(li)包(bao)括(kuo)(kuo)由間隔區域(yu)235彼此分開(kai)的(de)(de)(de)(de)(de)透射像素(su)陣列(lie)230。屏幕層215的(de)(de)(de)(de)(de)所示(shi)實(shi)施(shi)例(li)被(bei)分成用(yong)于顯(xian)示(shi)整體統(tong)一圖(tu)(tu)像的(de)(de)(de)(de)(de)圖(tu)(tu)像部(bu)(bu)分250的(de)(de)(de)(de)(de)區域(yu)。后(hou)投影顯(xian)示(shi)器200由多個像素(su)構成,其每(mei)一個包(bao)括(kuo)(kuo)照明(ming)源220、透射像素(su)陣列(lie)230和用(yong)于顯(xian)示(shi)圖(tu)(tu)像部(bu)(bu)分250的(de)(de)(de)(de)(de)屏幕區域(yu),全部(bu)(bu)排(pai)列(lie)在通過顯(xian)示(shi)器200的(de)(de)(de)(de)(de)列(lie)內(nei)。
在(zai)(zai)所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)實施(shi)例(li)(li)中,每個(ge)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)(ming)源(yuan)(yuan)220在(zai)(zai)對應像(xiang)素陣列230下(xia)排列以(yi)用(yong)燈光(guang)(guang)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)射(she)對應像(xiang)素陣列的(de)(de)(de)后側。照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)(ming)源(yuan)(yuan)220可(ke)實施(shi)為獨立的(de)(de)(de)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(例(li)(li)如,彩色或(huo)(huo)單(dan)色LEDs、量(liang)子點等),以(yi)發射(she)具有(you)限(xian)(xian)定的(de)(de)(de)角展(zhan)度或(huo)(huo)角錐的(de)(de)(de)光(guang)(guang)而充(chong)分(fen)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)(ming)位于(yu)顯示(shi)層(ceng)210之(zhi)上(shang)的(de)(de)(de)它們(men)對應的(de)(de)(de)透射(she)像(xiang)素陣列230。照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)(ming)層(ceng)205和顯示(shi)層(ceng)210彼此分(fen)開(kai)固定距離245(例(li)(li)如,8mm)。該分(fen)開(kai)可(ke)采用(yong)透明(ming)(ming)(ming)中間物(例(li)(li)如,玻璃或(huo)(huo)塑(su)料層(ceng))實現,并且可(ke)進一(yi)步包(bao)括一(yi)個(ge)或(huo)(huo)多個(ge)透鏡化層(ceng)221(包(bao)括透鏡、光(guang)(guang)圈、光(guang)(guang)束(shu)限(xian)(xian)制(zhi)(zhi)器等)以(yi)控(kong)制(zhi)(zhi)或(huo)(huo)操縱從(cong)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)(ming)源(yuan)(yuan)220發射(she)的(de)(de)(de)燈光(guang)(guang)的(de)(de)(de)角范(fan)圍(wei)和橫截面形(xing)狀(zhuang)。在(zai)(zai)一(yi)個(ge)實施(shi)例(li)(li)中,照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)(ming)控(kong)制(zhi)(zhi)器可(ke)耦(ou)合到照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)(ming)源(yuan)(yuan)220以(yi)控(kong)制(zhi)(zhi)它們(men)的(de)(de)(de)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)(ming)強度。照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)(ming)層(ceng)205可(ke)包(bao)括其(qi)上(shang)設(she)置(zhi)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)(ming)源(yuan)(yuan)220的(de)(de)(de)基板。
透(tou)射像(xiang)(xiang)素(su)陣列(lie)(lie)(lie)(lie)230設置在(zai)顯示層210上,并且其每一(yi)(yi)個(ge)包括透(tou)射像(xiang)(xiang)素(su)的(de)(de)(de)(de)陣列(lie)(lie)(lie)(lie)(例如,100個(ge)像(xiang)(xiang)素(su)乘100個(ge)像(xiang)(xiang)素(su))。在(zai)一(yi)(yi)個(ge)實(shi)(shi)施(shi)(shi)例中,透(tou)射像(xiang)(xiang)素(su)可(ke)實(shi)(shi)施(shi)(shi)為背光液晶像(xiang)(xiang)素(su)。每個(ge)透(tou)射像(xiang)(xiang)素(su)陣列(lie)(lie)(lie)(lie)230是獨立的(de)(de)(de)(de)顯示陣列(lie)(lie)(lie)(lie),在(zai)顯示層210上與相鄰透(tou)射像(xiang)(xiang)素(su)陣列(lie)(lie)(lie)(lie)230由間隔(ge)(ge)區(qu)域(yu)235分開。將(jiang)相鄰像(xiang)(xiang)素(su)陣列(lie)(lie)(lie)(lie)230彼此分開的(de)(de)(de)(de)內部間隔(ge)(ge)區(qu)域(yu)235的(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度可(ke)為周(zhou)(zhou)邊(bian)間隔(ge)(ge)區(qu)域(yu)235的(de)(de)(de)(de)兩倍(bei),周(zhou)(zhou)邊(bian)間隔(ge)(ge)區(qu)域(yu)235將(jiang)給定的(de)(de)(de)(de)像(xiang)(xiang)素(su)陣列(lie)(lie)(lie)(lie)230與顯示層210的(de)(de)(de)(de)外邊(bian)緣分離。在(zai)一(yi)(yi)個(ge)實(shi)(shi)施(shi)(shi)例中,內部間隔(ge)(ge)區(qu)域(yu)235具有4mm的(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度,而周(zhou)(zhou)邊(bian)間隔(ge)(ge)區(qu)域(yu)235具有2mm的(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度。當然,可(ke)實(shi)(shi)施(shi)(shi)其它(ta)的(de)(de)(de)(de)尺寸。
如(ru)(ru)所示,透(tou)(tou)射(she)像(xiang)素(su)陣列(lie)230在顯(xian)示層(ceng)210上分(fen)(fen)隔(ge)(ge)成具有間(jian)隔(ge)(ge)區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)235的(de)(de)(de)(de)矩陣,該間(jian)隔(ge)(ge)區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)分(fen)(fen)開每個透(tou)(tou)射(she)像(xiang)素(su)陣列(lie)230。在一(yi)個實施例中,透(tou)(tou)射(she)像(xiang)素(su)陣列(lie)230的(de)(de)(de)(de)每一(yi)個表示顯(xian)示像(xiang)素(su)(例如(ru)(ru),背光LCD像(xiang)素(su))的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)開的(de)(de)(de)(de)和獨立的(de)(de)(de)(de)陣列(lie)。間(jian)隔(ge)(ge)區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)235顯(xian)著地大于(yu)給(gei)定透(tou)(tou)射(she)像(xiang)素(su)陣列(lie)230的(de)(de)(de)(de)像(xiang)素(su)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)像(xiang)素(su)間(jian)分(fen)(fen)隔(ge)(ge)。間(jian)隔(ge)(ge)區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)235為(wei)布置(zhi)信號線(xian)或(huo)包括例如(ru)(ru)顯(xian)示控制(zhi)器(qi)的(de)(de)(de)(de)附加(jia)電路(lu),提供(gong)改進的(de)(de)(de)(de)靈活(huo)性。沿(yan)著顯(xian)示層(ceng)210的(de)(de)(de)(de)外周(zhou)邊設(she)(she)置(zhi)的(de)(de)(de)(de)間(jian)隔(ge)(ge)區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)235還提供(gong)用于(yu)顯(xian)示器(qi)200的(de)(de)(de)(de)邊框修(xiu)飾(shi)206的(de)(de)(de)(de)空間(jian)。邊框修(xiu)飾(shi)206作用為(wei)用于(yu)顯(xian)示器(qi)200的(de)(de)(de)(de)外殼的(de)(de)(de)(de)側面。沿(yan)著外周(zhou)邊設(she)(she)置(zhi)的(de)(de)(de)(de)間(jian)隔(ge)(ge)區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)235還提供(gong)用于(yu)電源和/或(huo)通信端口的(de)(de)(de)(de)空間(jian)。
盡(jin)(jin)管圖2將顯(xian)示(shi)(shi)層(ceng)(ceng)210顯(xian)示(shi)(shi)為包(bao)括排列(lie)成兩行和(he)三列(lie)的(de)(de)(de)六個透(tou)射(she)像(xiang)素(su)陣列(lie)230,但是應(ying)理(li)解,顯(xian)示(shi)(shi)器200的(de)(de)(de)各種(zhong)實(shi)施(shi)(shi)方式可包(bao)括組織成不同行列(lie)組合(he)的(de)(de)(de)更多或(huo)更少的(de)(de)(de)透(tou)射(she)像(xiang)素(su)陣列(lie)230。這樣,在(zai)具有一比(bi)一的(de)(de)(de)照(zhao)明(ming)源220對透(tou)射(she)像(xiang)素(su)陣列(lie)230的(de)(de)(de)比(bi)率的(de)(de)(de)實(shi)施(shi)(shi)例(li)中,照(zhao)明(ming)層(ceng)(ceng)205上的(de)(de)(de)照(zhao)明(ming)源220的(de)(de)(de)數量和(he)布局也可變化。盡(jin)(jin)管為了清(qing)楚(chu)圖2沒有示(shi)(shi)出在(zai)三個示(shi)(shi)出層(ceng)(ceng)之間的(de)(de)(de)插入層(ceng)(ceng),但是應(ying)理(li)解,實(shi)施(shi)(shi)例(li)可包(bao)括各種(zhong)插入的(de)(de)(de)光(guang)學或(huo)結(jie)構子(zi)層(ceng)(ceng),例(li)如透(tou)鏡陣列(lie)、提供機械(xie)剛(gang)度和(he)光(guang)學偏移的(de)(de)(de)透(tou)明(ming)基板、保(bao)護層(ceng)(ceng)或(huo)其它。下面將討論屏(ping)幕層(ceng)(ceng)215的(de)(de)(de)各種(zhong)實(shi)施(shi)(shi)例(li)的(de)(de)(de)子(zi)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)進(jin)一步細節。
透射(she)像(xiang)(xiang)素陣列(lie)230在顯(xian)(xian)示(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)控制器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)控制下轉換以(yi)(yi)(yi)調制燈光和將圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)部(bu)(bu)分(fen)250投(tou)影到屏(ping)(ping)(ping)幕層(ceng)215的(de)(de)后側上。在各種實施例中,屏(ping)(ping)(ping)幕層(ceng)215包括磨砂材(cai)料(liao)(或者適合于后投(tou)影的(de)(de)擴散材(cai)料(liao)),其(qi)設置在提(ti)供(gong)機械(xie)支撐(cheng)的(de)(de)透明(ming)基板上。圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)部(bu)(bu)分(fen)250在屏(ping)(ping)(ping)幕層(ceng)215上共同混合在一(yi)(yi)起,以(yi)(yi)(yi)從屏(ping)(ping)(ping)幕層(ceng)215的(de)(de)觀(guan)看(kan)側給(gei)觀(guan)看(kan)者呈現基本(ben)上沒(mei)有接縫的(de)(de)統一(yi)(yi)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)。換言(yan)之(zhi),由(you)透射(she)像(xiang)(xiang)素陣列(lie)230產生的(de)(de)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)在它(ta)們投(tou)影在顯(xian)(xian)示(shi)(shi)層(ceng)210和屏(ping)(ping)(ping)幕層(ceng)215之(zhi)間的(de)(de)間隔(ge)255(例如,2mm)上時被放大(da)。圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)部(bu)(bu)分(fen)250足夠放大(da)以(yi)(yi)(yi)延伸在間隔(ge)區域(yu)235之(zhi)上且將其(qi)覆蓋(gai)以(yi)(yi)(yi)形(xing)成(cheng)無(wu)縫的(de)(de)統一(yi)(yi)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)。放大(da)系(xi)數(shu)取決于間隔(ge)255和由(you)照(zhao)明(ming)源220發射(she)的(de)(de)燈光的(de)(de)角展度。在一(yi)(yi)個實施例中,圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)部(bu)(bu)分(fen)250放大(da)近(jin)似1.5的(de)(de)系(xi)數(shu)。統一(yi)(yi)的(de)(de)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)不僅覆蓋(gai)內(nei)部(bu)(bu)間隔(ge)區域(yu)235,而(er)且覆蓋(gai)周邊的(de)(de)間隔(ge)區域(yu)235。這樣,顯(xian)(xian)示(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)200可定位為相鄰于其(qi)它(ta)的(de)(de)顯(xian)(xian)示(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)拼塊(kuai)(tile)200,并且可通(tong)信地(di)互聯以(yi)(yi)(yi)形(xing)成(cheng)較大(da)的(de)(de)復合無(wu)縫顯(xian)(xian)示(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi),在此情況下,由(you)單一(yi)(yi)顯(xian)(xian)示(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)拼塊(kuai)產生的(de)(de)統一(yi)(yi)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)變為多拼塊(kuai)統一(yi)(yi)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)的(de)(de)子部(bu)(bu)分(fen)(例如,見圖(tu)(tu)3B)。
在平鋪的后(hou)投(tou)影(ying)體系結(jie)構中,例(li)如圖(tu)2和3A所示(shi)的一(yi)個(ge)結(jie)構,入射在屏(ping)幕層(ceng)215上(shang)的顯示(shi)光(guang)(guang)沒有校準。該發散光(guang)(guang)可(ke)導致(zhi)在屏(ping)幕層(ceng)215上(shang)的不同(tong)位(wei)置的角亮度變(bian)化。如圖(tu)3C所示(shi),這(zhe)個(ge)偏差(cha)在由(you)給(gei)定像素集(pixlet)限定的每個(ge)圖(tu)像部分250的周邊(bian)周圍可(ke)能最大。因此,圖(tu)4和7表示(shi)后(hou)投(tou)影(ying)屏(ping)幕體系結(jie)構,其適應非校準、傾斜(xie)入射顯示(shi)光(guang)(guang)同(tong)時在屏(ping)幕上(shang)提供(gong)相(xiang)對均勻的角亮度。
圖4是示(shi)出根據本(ben)公開實施例的(de)(de)后(hou)投影(ying)(ying)(ying)(ying)屏(ping)幕(mu)400一部分的(de)(de)橫截面圖。后(hou)投影(ying)(ying)(ying)(ying)屏(ping)幕(mu)400是圖2和3A所(suo)示(shi)屏(ping)幕(mu)層(ceng)215的(de)(de)一個實施方(fang)式;然而,應理解,后(hou)投影(ying)(ying)(ying)(ying)屏(ping)幕(mu)400不限(xian)于與(yu)具有圖2和3A所(suo)示(shi)無縫平鋪體系結構的(de)(de)顯(xian)示(shi)器一起使(shi)用(yong)。而是,后(hou)投影(ying)(ying)(ying)(ying)屏(ping)幕(mu)400可(ke)與(yu)使(shi)用(yong)發散照明源的(de)(de)各種后(hou)投影(ying)(ying)(ying)(ying)顯(xian)示(shi)器一起使(shi)用(yong)。
后(hou)投影(ying)屏幕(mu)400的(de)(de)所示(shi)(shi)實施(shi)例(li)(li)包括透(tou)鏡陣列405、透(tou)明基(ji)板(ban)410、擴散層(ceng)(ceng)415、具有孔425的(de)(de)陣列的(de)(de)暗色膜420和保護層(ceng)(ceng)430。在(zai)所示(shi)(shi)的(de)(de)實施(shi)例(li)(li)中(zhong),后(hou)投影(ying)屏幕(mu)400可定位在(zai)透(tou)明層(ceng)(ceng)435(例(li)(li)如(ru),玻璃、丙(bing)烯(xi)酸、聚碳酸酯、塑(su)料或其它透(tou)明基(ji)板(ban))之上,透(tou)明層(ceng)(ceng)435利用墊片(pian)445從顯示(shi)(shi)層(ceng)(ceng)440偏移以形成間隙450。例(li)(li)如(ru),顯示(shi)(shi)層(ceng)(ceng)445可表示(shi)(shi)圖2和3A中(zhong)所示(shi)(shi)的(de)(de)顯示(shi)(shi)層(ceng)(ceng)210。應理解,圖4僅示(shi)(shi)出了后(hou)投影(ying)屏幕(mu)400的(de)(de)小的(de)(de)橫截面部(bu)分,后(hou)投影(ying)屏幕(mu)400是圖4的(de)(de)X和Y平面中(zhong)延伸(shen)的(de)(de)重復結構(gou)。
暗(an)(an)色(se)膜420覆(fu)蓋透(tou)明(ming)基板410的(de)前(qian)側(ce)的(de)大(da)部分。暗(an)(an)色(se)膜420是涂覆(fu)在透(tou)明(ming)基板410的(de)前(qian)側(ce)之(zhi)上的(de)低反(fan)(fan)射(she)(she)(she)率材料以減小(xiao)環境光(guang)460的(de)反(fan)(fan)向(xiang)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)量,因此提高了投影屏幕400的(de)對比(bi)度。然(ran)而(er),為了不(bu)阻擋從顯(xian)(xian)示(shi)層440投影的(de)大(da)部分顯(xian)(xian)示(shi)光(guang)465,透(tou)鏡(jing)(jing)405聚焦和導向(xiang)(例如,匯聚)入射(she)(she)(she)的(de)顯(xian)(xian)示(shi)光(guang)465通(tong)過(guo)對應的(de)孔(kong)425。透(tou)鏡(jing)(jing)405在透(tou)明(ming)基板410的(de)后(hou)側(ce)以二(er)維(“2D”)陣列設(she)置以導向(xiang)或聚焦后(hou)側(ce)入射(she)(she)(she)的(de)顯(xian)(xian)示(shi)光(guang)465通(tong)過(guo)暗(an)(an)色(se)膜420中的(de)孔(kong)425。在一(yi)個實施例中,透(tou)鏡(jing)(jing)405和孔(kong)425之(zhi)間一(yi)對一(yi)對應。
擴(kuo)散(san)層420設置在(zai)暗色膜(mo)420和透明基板410之間,并且(qie)特別(bie)是在(zai)孔420下通過(guo)。擴(kuo)散(san)層420作用以(yi)擴(kuo)散(san)顯(xian)示光(guang)465用于射(she)出孔524作為擴(kuo)散(san)的(de)(de)(de)顯(xian)示光(guang)470。擴(kuo)散(san)的(de)(de)(de)顯(xian)示光(guang)470從(cong)投影屏(ping)幕400的(de)(de)(de)前側提供圖像的(de)(de)(de)均(jun)勻(yun)、寬的(de)(de)(de)視角。因此(ci),擴(kuo)散(san)層415再(zai)發散(san)由透鏡(jing)405先前匯聚(ju)或聚(ju)焦(jiao)的(de)(de)(de)顯(xian)示光(guang)465以(yi)提高(gao)圖像均(jun)勻(yun)性和視角。在(zai)一個實施例(li)中,擴(kuo)散(san)層415作為擴(kuo)散(san)的(de)(de)(de)顯(xian)示光(guang)470的(de)(de)(de)朗伯(bo)輻(fu)射(she)體(ti)或近(jin)朗伯(bo)輻(fu)射(she)體(ti)作用。
與圖1A-1D所(suo)示(shi)(shi)的(de)(de)投影(ying)(ying)屏幕(mu)不(bu)(bu)同,顯(xian)示(shi)(shi)光(guang)470不(bu)(bu)需(xu)要沿著(zhu)通過(guo)透明基(ji)板(ban)410法(fa)向(xiang)入射(she)并且垂(chui)直于暗色(se)膜(mo)420的(de)(de)通過(guo)透鏡(jing)405的(de)(de)光(guang)路被引導。這樣,菲涅耳(er)透鏡(jing)不(bu)(bu)需(xu)要使傾(qing)斜(xie)入射(she)的(de)(de)顯(xian)示(shi)(shi)光(guang)改變方向(xiang)到(dao)法(fa)向(xiang)入射(she)。而是,保留通過(guo)透明基(ji)板(ban)410且到(dao)暗色(se)膜(mo)420的(de)(de)后側上的(de)(de)顯(xian)示(shi)(shi)光(guang)465的(de)(de)傾(qing)斜(xie)入射(she)。相反,擴(kuo)散(san)層(ceng)415作用以將高(gao)度定(ding)向(xiang)和傾(qing)斜(xie)的(de)(de)顯(xian)示(shi)(shi)光(guang)465轉(zhuan)換(huan)成擴(kuo)散(san)的(de)(de)顯(xian)示(shi)(shi)光(guang)470(例如,朗伯光(guang)),所(suo)述(shu)擴(kuo)散(san)的(de)(de)顯(xian)示(shi)(shi)光(guang)470可從具有角(jiao)亮度均(jun)勻(yun)性的(de)(de)寬(kuan)范圍的(de)(de)視角(jiao)感(gan)知。菲涅耳(er)透鏡(jing)的(de)(de)除去(qu)降低了后投影(ying)(ying)屏幕(mu)400的(de)(de)制造復(fu)雜性和成本(ben)。此外,菲涅耳(er)透鏡(jing)的(de)(de)除去(qu)避免了可能在圖2和3A所(suo)示(shi)(shi)的(de)(de)可平鋪顯(xian)示(shi)(shi)體系結構中(zhong)引起的(de)(de)菲涅耳(er)透鏡(jing)和每(mei)個照明源220之間的(de)(de)對準問題。
透(tou)(tou)(tou)明(ming)層435采(cai)用(yong)玻璃、丙烯酸(suan)、聚碳酸(suan)酯(zhi)或其(qi)它(ta)光(guang)(guang)(guang)學級塑(su)料制(zhi)(zhi)造(zao),并(bing)且其(qi)厚(hou)度(du)(du)選(xuan)擇為實(shi)現(xian)從顯(xian)示(shi)層440投(tou)影的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發散(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯(xian)示(shi)光(guang)(guang)(guang)465的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所希(xi)望的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)放(fang)大系數(shu)。類似(si)地,透(tou)(tou)(tou)明(ming)基板410也可(ke)由(you)玻璃、丙烯酸(suan)、聚碳酸(suan)酯(zhi)或其(qi)它(ta)光(guang)(guang)(guang)學級塑(su)料制(zhi)(zhi)造(zao),并(bing)且其(qi)厚(hou)度(du)(du)對應于(yu)透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)405的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大約平均焦(jiao)距(ju),以(yi)(yi)使大部(bu)分顯(xian)示(shi)光(guang)(guang)(guang)465被引導通過(guo)孔425。在一個(ge)實(shi)施(shi)例(li)中(zhong),透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)405的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)焦(jiao)度(du)(du)可(ke)在陣(zhen)列(lie)(lie)上變化(hua)以(yi)(yi)適應由(you)于(yu)顯(xian)示(shi)光(guang)(guang)(guang)465的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發散(san)引起(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)變長度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)路。例(li)如,在一個(ge)實(shi)施(shi)例(li)中(zhong),透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)405離給定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)像(xiang)素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)周邊越近(jin)或者(zhe)偏離它(ta)們對應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)照明(ming)源中(zhong)心越遠,透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)405具(ju)有增大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焦(jiao)距(ju)(減小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)焦(jiao)度(du)(du))。該可(ke)變的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焦(jiao)距(ju)可(ke)通過(guo)逐漸變化(hua)陣(zhen)列(lie)(lie)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)405的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)曲(qu)率和/或折(zhe)射系數(shu)而實(shi)現(xian)。
擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)(san)(san)層415由(you)以朗(lang)伯圖(tu)案(an)或(huo)近(jin)朗(lang)伯圖(tu)案(an)發射(she)(she)(she)(she)(she)(she)光(guang)(guang)學擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)(san)(san)光(guang)(guang)的材(cai)(cai)(cai)料(liao)制造(zao)。在(zai)一(yi)(yi)個實(shi)(shi)施例中,擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)(san)(san)層415是(shi)散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)層,其(qi)以朗(lang)伯圖(tu)案(an)散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)顯示(shi)光(guang)(guang)465。散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)層可采用(yong)懸(xuan)浮在(zai)光(guang)(guang)學透(tou)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)材(cai)(cai)(cai)料(liao)內的光(guang)(guang)散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)顆粒(li)制造(zao)。例如(ru),散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)顆粒(li)可由(you)聚四氟(fu)乙烯(“PTFE”)顆粒(li)、硫酸鋇或(huo)其(qi)它散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)材(cai)(cai)(cai)料(liao)制造(zao)。在(zai)另一(yi)(yi)個實(shi)(shi)施例中,散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)層可為(wei)磨砂(sha)玻璃層。在(zai)所示(shi)的實(shi)(shi)施例中,擴(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)(san)(san)層415設置(zhi)為(wei)恰在(zai)暗色(se)膜(mo)420下以散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)(she)通過孔420的顯示(shi)光(guang)(guang)465。暗色(se)膜(mo)420可由(you)低反射(she)(she)(she)(she)(she)(she)率、磨砂(sha)黑色(se)材(cai)(cai)(cai)料(liao)制造(zao),所述材(cai)(cai)(cai)料(liao)圖(tu)案(an)化以形(xing)成孔425。例如(ru),暗色(se)膜(mo)420可類似于液晶顯示(shi)器中用(yong)在(zai)掩蓋像(xiang)素中的材(cai)(cai)(cai)料(liao)。
在另(ling)一個實施例(li)(li)(li)中(zhong),擴散層(ceng)(ceng)可由波長(chang)轉換(huan)(huan)層(ceng)(ceng)制造,波長(chang)轉換(huan)(huan)層(ceng)(ceng)吸收(shou)顯示(shi)光465且(qie)將它以擴散的(de)(de)(de)、近似(si)朗伯圖(tu)案在不同(tong)的(de)(de)(de)波長(chang)再發(fa)射。圖(tu)5是(shi)示(shi)出根據本公開實施例(li)(li)(li)的(de)(de)(de)采用波長(chang)轉換(huan)(huan)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)后(hou)(hou)(hou)投(tou)影(ying)(ying)屏(ping)幕(mu)(mu)500一部分的(de)(de)(de)橫(heng)截面(mian)圖(tu)。后(hou)(hou)(hou)投(tou)影(ying)(ying)屏(ping)幕(mu)(mu)500類似(si)于后(hou)(hou)(hou)投(tou)影(ying)(ying)屏(ping)幕(mu)(mu)400,但是(shi)采用波長(chang)轉換(huan)(huan)層(ceng)(ceng)515實施圖(tu)4中(zhong)的(de)(de)(de)擴散層(ceng)(ceng)415。后(hou)(hou)(hou)投(tou)影(ying)(ying)屏(ping)幕(mu)(mu)500的(de)(de)(de)所示(shi)實施例(li)(li)(li)包(bao)括透(tou)鏡(jing)405的(de)(de)(de)陣列、透(tou)明(ming)基板410、濾(lv)光器層(ceng)(ceng)505、波長(chang)轉換(huan)(huan)層(ceng)(ceng)515、具有孔425的(de)(de)(de)陣列的(de)(de)(de)暗色膜420和(he)保護層(ceng)(ceng)430。應理解(jie),圖(tu)5僅(jin)示(shi)出了后(hou)(hou)(hou)投(tou)影(ying)(ying)屏(ping)幕(mu)(mu)500的(de)(de)(de)小的(de)(de)(de)橫(heng)截面(mian)部分,后(hou)(hou)(hou)投(tou)影(ying)(ying)屏(ping)幕(mu)(mu)500是(shi)在圖(tu)5的(de)(de)(de)X和(he)Y平面(mian)中(zhong)延伸的(de)(de)(de)重(zhong)復結構。
波長(chang)(chang)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)層(ceng)515可(ke)采用各種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)材料(liao)制造,所述材料(liao)在(zai)(zai)一(yi)個(ge)波長(chang)(chang)上吸收(shou)顯(xian)示光465且在(zai)(zai)一(yi)個(ge)或(huo)多個(ge)不(bu)同(tong)波長(chang)(chang)上再發射擴(kuo)散的(de)顯(xian)示光470。例(li)(li)如(ru),波長(chang)(chang)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)層(ceng)515可(ke)采用熒光體或(huo)量(liang)子(zi)點矩陣實施(shi)。在(zai)(zai)所示的(de)實施(shi)例(li)(li)中,波長(chang)(chang)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)層(ceng)515圖案化成三(san)色(se)陣列,包括標(biao)注為R(紅)、G(綠)和B(藍)的(de)彩(cai)色(se)區域以(yi)提(ti)供全彩(cai)色(se)顯(xian)示。在(zai)(zai)其它實施(shi)例(li)(li)中,可(ke)實施(shi)其它的(de)色(se)彩(cai)方案(例(li)(li)如(ru),青色(se)、品紅、黃或(huo)其它)。在(zai)(zai)量(liang)子(zi)點陣列的(de)情況下(xia),每(mei)個(ge)顏色(se)部分可(ke)包括具有以(yi)相關顏色(se)光譜(例(li)(li)如(ru),R、G、B或(huo)C、M、Y或(huo)其它)輻射的(de)量(liang)子(zi)能狀態(tai)的(de)量(liang)子(zi)點。以(yi)這種(zhong)方式,每(mei)個(ge)孔425對(dui)應于(yu)不(bu)同(tong)顏色(se)的(de)像素(su),且一(yi)組(zu)三(san)個(ge)孔425對(dui)應于(yu)全彩(cai)色(se)宏像素(su)組(zu)。
波長轉換(huan)層515的(de)(de)再輻射(she)性質導致擴散顯(xian)示(shi)(shi)(shi)光(guang)470在所(suo)有方(fang)向上輻射(she)。因此,在一個(ge)實施例中(zhong),濾光(guang)器(qi)層505被包括以阻(zu)擋擴散的(de)(de)顯(xian)示(shi)(shi)(shi)光(guang)470的(de)(de)反(fan)向散射(she)(backscattering)。濾光(guang)器(qi)層505通過顯(xian)示(shi)(shi)(shi)光(guang)465,所(suo)述顯(xian)示(shi)(shi)(shi)光(guang)465作(zuo)用為泵浦(pu)波長(例如,紫外泵浦(pu)光(guang)),其激發(fa)波長轉換(huan)層515內(nei)的(de)(de)再輻射(she)顆粒,但是阻(zu)擋由波長轉換(huan)層515輸出的(de)(de)擴散的(de)(de)顯(xian)示(shi)(shi)(shi)光(guang)470。通過阻(zu)擋反(fan)向散射(she)的(de)(de)擴散的(de)(de)顯(xian)示(shi)(shi)(shi)光(guang)470,減小了相鄰顯(xian)示(shi)(shi)(shi)像素(su)之間的(de)(de)串擾,因此提高了圖像對(dui)比度。
在(zai)一個(ge)(ge)實(shi)施例(li)中(zhong)(zhong),透(tou)鏡(jing)(jing)405的(de)(de)(de)(de)(de)陣列(lie)(lie)和(he)孔(kong)(kong)(kong)425的(de)(de)(de)(de)(de)陣列(lie)(lie)是規(gui)則的(de)(de)(de)(de)(de)陣列(lie)(lie),其每一個(ge)(ge)具(ju)有(you)不變的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)隔(ge)(ge)間(jian)距(ju)(ju)(ju)。在(zai)一個(ge)(ge)實(shi)施例(li)中(zhong)(zhong),相鄰孔(kong)(kong)(kong)425之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)隔(ge)(ge)間(jian)距(ju)(ju)(ju)大于相鄰透(tou)鏡(jing)(jing)405之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)隔(ge)(ge)間(jian)距(ju)(ju)(ju)。孔(kong)(kong)(kong)425的(de)(de)(de)(de)(de)較大的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)隔(ge)(ge)間(jian)距(ju)(ju)(ju)適(shi)應顯示(shi)光(guang)(guang)465的(de)(de)(de)(de)(de)發散傾斜角。在(zai)該(gai)實(shi)施例(li)中(zhong)(zhong),直接定位(wei)在(zai)顯示(shi)層(ceng)440的(de)(de)(de)(de)(de)照明源或背光(guang)(guang)之(zhi)上的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)心(xin)孔(kong)(kong)(kong)425與其對(dui)應的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)鏡(jing)(jing)405垂直對(dui)齊,因為(wei)該(gai)像(xiang)素的(de)(de)(de)(de)(de)顯示(shi)光(guang)(guang)線(xian)法向入射(she)。然而,孔(kong)(kong)(kong)425的(de)(de)(de)(de)(de)較大分(fen)隔(ge)(ge)間(jian)距(ju)(ju)(ju)導致(zhi)隨著(zhu)距(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)排(pai)列(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)(kong)(kong)425的(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)(ju)(ju)離(li)線(xian)性增加孔(kong)(kong)(kong)425和(he)它們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)應透(tou)鏡(jing)(jing)405之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)偏(pian)移量(liang)(liang)。該(gai)增加的(de)(de)(de)(de)(de)偏(pian)移量(liang)(liang)適(shi)應來自(zi)近點光(guang)(guang)源的(de)(de)(de)(de)(de)非校(xiao)準背光(guang)(guang),如圖2和(he)3A所示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)平鋪體(ti)系結構中(zhong)(zhong)所用。在(zai)使用校(xiao)準背光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)后投影實(shi)施例(li)中(zhong)(zhong),孔(kong)(kong)(kong)425和(he)透(tou)鏡(jing)(jing)405的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)隔(ge)(ge)間(jian)距(ju)(ju)(ju)可(ke)相等。
圖(tu)6A-C示(shi)出了(le)根據本(ben)公開實(shi)施(shi)例(li)的(de)(de)(de)(de)(de)用于(yu)實(shi)施(shi)透(tou)(tou)(tou)(tou)鏡(jing)405的(de)(de)(de)(de)(de)各種透(tou)(tou)(tou)(tou)鏡(jing)體(ti)系結構。圖(tu)6A示(shi)出了(le)單(dan)面(mian)微(wei)透(tou)(tou)(tou)(tou)鏡(jing)601的(de)(de)(de)(de)(de)截面(mian)圖(tu)。單(dan)面(mian)微(wei)透(tou)(tou)(tou)(tou)鏡(jing)601的(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)示(shi)實(shi)施(shi)例(li)包括(kuo)形(xing)成(cheng)到(dao)(dao)透(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)(ming)片(pian)610內(nei)(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)凹面(mian)605、另一個透(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)(ming)片(pian)615、以及設置在(zai)由凹面(mian)605和透(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)(ming)片(pian)615限定的(de)(de)(de)(de)(de)空隙內(nei)(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)學(xue)(xue)粘(zhan)合(he)(he)劑(ji)620。光(guang)學(xue)(xue)粘(zhan)合(he)(he)劑(ji)620與(yu)透(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)(ming)片(pian)610具有不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)折射(she)系數(shu),并(bing)且另外用于(yu)將(jiang)(jiang)透(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)(ming)片(pian)610粘(zhan)接到(dao)(dao)透(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)(ming)片(pian)615,形(xing)成(cheng)密封的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)透(tou)(tou)(tou)(tou)鏡(jing)夾層結構。例(li)如,光(guang)學(xue)(xue)粘(zhan)合(he)(he)劑(ji)620可(ke)(ke)包括(kuo)Norland光(guang)學(xue)(xue)粘(zhan)合(he)(he)劑(ji),其(qi)n=1.64,或(huo)者Loctite5192等。應理(li)解,圖(tu)6A示(shi)出了(le)僅一個單(dan)面(mian)微(wei)透(tou)(tou)(tou)(tou)鏡(jing)601的(de)(de)(de)(de)(de)截面(mian)圖(tu);然(ran)而(er),實(shi)際上,透(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)(ming)片(pian)610可(ke)(ke)包括(kuo)凹面(mian)605的(de)(de)(de)(de)(de)二(er)維(wei)陣(zhen)列。透(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)(ming)片(pian)610和615可(ke)(ke)由玻(bo)璃、丙烯酸(suan)、聚碳酸(suan)酯或(huo)其(qi)它光(guang)學(xue)(xue)級塑料(liao)制造。在(zai)一個實(shi)施(shi)例(li)中,單(dan)面(mian)微(wei)透(tou)(tou)(tou)(tou)鏡(jing)601陣(zhen)列通過將(jiang)(jiang)凹面(mian)605陣(zhen)列的(de)(de)(de)(de)(de)陰印痕壓制或(huo)者模制到(dao)(dao)透(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)(ming)片(pian)610中而(er)制造。
圖6B示(shi)出了雙(shuang)面(mian)(mian)(mian)微(wei)透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)鏡(jing)602的(de)橫截面(mian)(mian)(mian)圖。雙(shuang)面(mian)(mian)(mian)微(wei)透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)鏡(jing)602的(de)所示(shi)實(shi)施(shi)例包括(kuo)形成在(zai)透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)片(pian)(pian)630中(zhong)的(de)凹(ao)面(mian)(mian)(mian)625、形成到(dao)透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)片(pian)(pian)640中(zhong)的(de)另一個(ge)凹(ao)面(mian)(mian)(mian)635、以及設(she)置在(zai)由(you)凹(ao)面(mian)(mian)(mian)625和(he)635限定的(de)空(kong)隙內的(de)光(guang)(guang)學粘(zhan)(zhan)合(he)(he)劑645。光(guang)(guang)學粘(zhan)(zhan)合(he)(he)劑645與(yu)透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)片(pian)(pian)630和(he)640具有不同的(de)折射系(xi)數,并且另外(wai)用于將透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)片(pian)(pian)630粘(zhan)(zhan)結(jie)到(dao)透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)片(pian)(pian)640以形成密封的(de)微(wei)透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)鏡(jing)夾層結(jie)構。例如(ru),光(guang)(guang)學粘(zhan)(zhan)合(he)(he)劑645可包括(kuo)Norland光(guang)(guang)學粘(zhan)(zhan)合(he)(he)劑,其n=1.64,或(huo)者(zhe)Loctite5192等。應理解,圖6B示(shi)出了僅一個(ge)雙(shuang)面(mian)(mian)(mian)微(wei)透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)鏡(jing)602的(de)橫截面(mian)(mian)(mian)圖;然(ran)而,實(shi)際上,透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)片(pian)(pian)630和(he)640可分別包括(kuo)凹(ao)面(mian)(mian)(mian)625和(he)635的(de)二維陣列。透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)片(pian)(pian)630和(he)640可由(you)玻璃(li)、丙烯酸(suan)、聚碳酸(suan)酯或(huo)其他光(guang)(guang)學級塑料制(zhi)造。在(zai)一個(ge)實(shi)施(shi)例中(zhong),雙(shuang)面(mian)(mian)(mian)微(wei)透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)鏡(jing)陣列602通過(guo)將凹(ao)面(mian)(mian)(mian)625和(he)635的(de)陣列的(de)陰印痕壓制(zhi)或(huo)模制(zhi)到(dao)透(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)明(ming)片(pian)(pian)630和(he)640中(zhong)而制(zhi)造。
雙面(mian)(mian)微透鏡602的(de)雙面(mian)(mian)透鏡結構可(ke)設計為提高(gao)透鏡結構的(de)光(guang)焦度以(yi)便于(yu)更(geng)薄的(de)透明基板410和更(geng)緊(jin)湊的(de)投影屏幕。另外(wai),雙面(mian)(mian)透鏡結構可(ke)設計為使凹(ao)面(mian)(mian)625的(de)焦點落在(zai)凹(ao)面(mian)(mian)635上,這引起主(zhu)光(guang)線重新(xin)定(ding)向為平行于(yu)光(guang)軸且垂直于(yu)投影屏幕的(de)表面(mian)(mian)。該設計可(ke)幫助(zhu)改善角亮度均勻性。
圖(tu)(tu)6C示(shi)出(chu)了雙面(mian)(mian)(mian)微(wei)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)603的(de)(de)(de)(de)(de)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)(mian)圖(tu)(tu)。雙面(mian)(mian)(mian)微(wei)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)603的(de)(de)(de)(de)(de)所示(shi)實(shi)(shi)施例包(bao)括透(tou)(tou)明(ming)層650,具(ju)有設置(zhi)在第一(yi)側上的(de)(de)(de)(de)(de)第一(yi)微(wei)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)655和(he)設置(zhi)在與第一(yi)微(wei)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)655相(xiang)(xiang)對的(de)(de)(de)(de)(de)第二(er)(er)側上的(de)(de)(de)(de)(de)第二(er)(er)微(wei)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)660。透(tou)(tou)明(ming)層650可(ke)由玻璃、丙(bing)烯酸、聚碳酸酯(zhi)或其(qi)它(ta)光學級塑(su)料制(zhi)造。微(wei)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)655和(he)660可(ke)以在彼(bi)此相(xiang)(xiang)對的(de)(de)(de)(de)(de)方向上排列。微(wei)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)655和(he)660可(ke)模制(zhi)到(dao)透(tou)(tou)明(ming)層650的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)中或者采(cai)用圖(tu)(tu)案化和(he)回流技術等(deng)沉積(ji)其(qi)上等(deng)。微(wei)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)655和(he)660可(ke)具(ju)有相(xiang)(xiang)同或不同的(de)(de)(de)(de)(de)折射(she)系數(shu),也可(ke)與透(tou)(tou)明(ming)基板650相(xiang)(xiang)同或不同。應理解,圖(tu)(tu)6C示(shi)出(chu)了僅(jin)一(yi)個雙面(mian)(mian)(mian)微(wei)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)603的(de)(de)(de)(de)(de)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)(mian)圖(tu)(tu),然而,實(shi)(shi)際上,微(wei)透(tou)(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)655和(he)660的(de)(de)(de)(de)(de)二(er)(er)維陣列沿(yan)著透(tou)(tou)明(ming)基板650的(de)(de)(de)(de)(de)側面(mian)(mian)(mian)延伸(shen)。
雙(shuang)面(mian)微透(tou)鏡(jing)603的(de)雙(shuang)面(mian)透(tou)鏡(jing)結構可(ke)(ke)設(she)計為提高透(tou)鏡(jing)結構的(de)光焦(jiao)度以便于(yu)更薄的(de)透(tou)明(ming)基(ji)板410和(he)更緊(jin)湊的(de)投影屏幕(mu)(mu)。另(ling)外,雙(shuang)面(mian)透(tou)鏡(jing)結構可(ke)(ke)被(bei)設(she)計以使得(de)微透(tou)鏡(jing)655的(de)焦(jiao)點基(ji)本上與微透(tou)鏡(jing)660一致(zhi),這引(yin)起主光線重(zhong)新定向為平行于(yu)光軸且垂直于(yu)投影屏幕(mu)(mu)的(de)表面(mian)。該設(she)計可(ke)(ke)幫助改善角亮度均勻性。
上面的(de)本(ben)發明所(suo)示實施(shi)例(li)(li)的(de)描述(shu),包括在(zai)摘要中描述(shu)的(de)內容,不意味著窮舉或者限(xian)制(zhi)本(ben)發明到所(suo)公(gong)開的(de)精確形式(shi)。盡管(guan)這里為了(le)(le)說明的(de)目的(de)描述(shu)了(le)(le)本(ben)發明的(de)具體實施(shi)例(li)(li)和示例(li)(li),但是在(zai)本(ben)發明的(de)范圍內各種修改是可能的(de),如相關領域的(de)技術人(ren)員所(suo)理解(jie)。
這些對本(ben)發明(ming)的修改可鑒于上面的詳細描(miao)述(shu)進(jin)行(xing)。所(suo)(suo)(suo)附權利(li)要求(qiu)中所(suo)(suo)(suo)用的術語(yu)不應解釋(shi)為限制(zhi)本(ben)發明(ming)到說明(ming)書中公開的具體實施例。而是,本(ben)發明(ming)的范(fan)圍完(wan)全(quan)由所(suo)(suo)(suo)附權利(li)要求(qiu)決定(ding),所(suo)(suo)(suo)述(shu)權利(li)要求(qiu)應根據權利(li)要求(qiu)解釋(shi)的確(que)定(ding)原則解釋(shi)。