基于非線性發光材料的投影屏及投影系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及激光投影領域，特別是涉及一種基于非線性發光材料的投影屏及投影系統。
【背景技術】
[0002]由于激光光源具有高亮度、發光效率高、色彩真實、節能、環保及光源壽命長的特點，現今的投影機一般是使用激光光束來透射出畫面。在激光投影機中有紅、綠、藍三色激光，激光在機器內經過相應的光學元件和處理芯片的擴束后再透射到X棱鏡將三束激光整合，然后再由投影物鏡將整合后的激光透射到投影屏幕上，完成整個激光投影機顯示過程，而由于激光光源的高度相干性，不可避免的會產生散斑現象。
[0003]目前市面上的激光投影系統大多是通過對投影單元中的激光光源進行處理以減少散斑，例如激光熒光色輪光源或基于光路對光進行處理，現有的這些對投影單元中的激光光源進行的處理以減少散斑的技術，存在成本高，不利調試及工藝要求高等問題。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型提供一種投影屏及投影系統，無須對投影單元的激光光源進行處理，以較低的成本實現減少散斑的問題。
[0005]本實用新型提供一種投影屏，包括層疊的基層和波長轉換層，波長轉換層用于將來自投影單元的入射光進行波長轉換，基層將入射光反射后經波長轉換層出射，形成出射光，入射光與出射光的波長不同。
[0006]其中，波長轉換層為非線性光學材料層。
[0007]其中，波長轉換層包括并排設置在基層上的多個像素單元，每個像素單元包括并排設置的紅光晶體層、藍光晶體層以及綠光晶體層，該紅光晶體層、藍光晶體層以及綠光晶體層分別將入射的紅光、藍光、綠光進行波長轉換，得出波長轉換后的紅光、藍光、綠光。
[0008]本實用新型還提供一種投影系統，包括投影單元及投影屏，投影單元用于輸出可見光，投影屏包括層疊的基層和波長轉換層，波長轉換層用于將來自投影單元的入射光進行波長轉換，基層將入射光反射后經波長轉換層出射，形成出射光，入射光與出射光的波長不同。
[0009]其中，波長轉換層為非線性光學材料層。
[0010]其中，波長轉換層包括并排設置在基層上的多個像素單元，每個像素單元包括并排設置的紅光晶體層、藍光晶體層以及綠光晶體層，該紅光晶體層、藍光晶體層以及綠光晶體層分別將入射的紅光、藍光、綠光進行波長轉換，得出波長轉換后的紅光、藍光、綠光。
[0011]本實用新型的有益效果是:區別于現有技術，本實用新型的投影屏包括層疊的基層和波長轉換層，利用波長轉換層將來自投影單元的入射光進行波長轉換，通過基層將入射光反射后經波長轉換層出射，形成出射光，本實用新型僅通過投影屏上設置波長轉換層，使得投影單元的入射光經投影屏上的波長轉換層轉換后輸出出射光，從而使得出射光與入射光的波長不同，從而減少散斑，并且降低成本。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實用新型實施方式中的技術方案，下面將對實施方式描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。其中:
[0013]圖1是現有技術的激光投影系統產生散斑現象的示意圖；
[0014]圖2是本實用新型投影系統的第一實施方式的結構示意圖；
[0015]圖3是圖2投影系統中的投影屏的結構示意圖；
[0016]圖4是圖3中一個像素單元反射紅光、綠光和藍光的示意圖；
[0017]圖5是本實用新型投影系統的第二實施方式的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結合本實用新型實施方式中的附圖，對本實用新型實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本實用新型一部分實施方式，而不是全部實施方式。基于本實用新型中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有做出創造性的勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0019]請參看圖1，圖1是現有技術的激光投影系統產生散斑現象的示意圖。如圖1所示，現有的投影系統I包括投影單元11及投影屏12，這里的投影單元11指的是激光光源，投影單元11射出的光沒有經過任何處理，這里所指的是沒有進行光長轉換，將光源直接入射到投影屏12上，投影屏12為也普通的投影屏，以投影光的入射方向為中心將光線反射回去。以相近的光束101和102為例，在經過投影屏12的漫反射后，光束101和102在投影屏12前的A點發生干涉，如果發生相長干涉，則A點顯示為亮點；如果發生相消干涉，則A點顯示為暗點。因此，如果投影系統I的投影單元11沒有經過任何處理，而直接投影在投影屏12上顯示，投影屏12也不對光進行相關處理，基于相同介質中入射光與反射光的傳播速度是一樣的原理，投影屏12上將會顯示無規律分布的散斑。
[0020]為減少激光的散斑的現象，本實用新型提供了一種投影系統。請參看圖2，圖2是本實用新型投影系統的第一實施方式的結構示意圖。如圖2所示，投影系統2包括投影單元21和投影屏22。該投影單元21輸出可見光，投影單元21優選為激光光源。該投影屏22包括層疊的基層221和波長轉換層222，波長轉換層222將來自投影單元21的入射光a進行波長轉換，基層221將入射光a進行反射后經波長轉換層222出射，形成出射光b，入射光a與出射光b的波長不同。
[0021]在本實施方式中，可見光是指電磁波譜中人眼可以感知的部分，優選可見光的波長范圍在350?770納米之間。由于波長不同的電磁波，引起人眼的顏色感覺不同，其中，770?622納米，感覺為紅色；577?492納米，感覺為綠色；492?455納米，感覺為藍色。
[0022]在本實施方式中，波長轉換層222為非線性光學材料層，由于非線性極化會引起材料光學性質變化，從而導致不同頻率光波之間的能量耦合，從而使入射光的頻率、振幅、偏振及傳播方向改變。在本實施例中，非線性光學材料層為晶體，如KTP (磷酸鈦氧鉀)、BBO (偏硼酸鋇)或LN (鈮酸鋰)、AgGaS2 (硫鎵銀)或LAP (L精氨酸磷酸鹽)等。在其他實施方式中，非線性光學材料還可以為液晶、半導體晶體、光學玻璃或光纖中的至少一種。
[0023]請參看圖3，圖3是圖2中投影屏的結構示意圖。如圖3所示，投影屏22包括層疊的基層221和波長轉換層222，其中，波長轉換層222包括并排設置在基層221上的多個像素單元223，每個像素單元包括并排設置的紅光晶體層、綠光晶體層以及藍光晶體層，這些紅光晶體層、綠光晶體層以及藍光晶體層分別將入射的紅光、綠光、藍光進行波長轉換，得出波長轉換后的紅光、綠光、藍光。
[0024]在本實施方式中，投影單元21入射的紅光、綠光和藍光先經過波長轉換層222進行波長轉換后射入基層221，經基層221將上述入射的紅光、綠光和藍光進行反射，反射后的紅光、綠光和藍光經波長轉換層222射出，這里指的是反射的紅光、綠光和藍光分別射入到相應的波長轉換層222的紅光晶體層、綠光晶體層以及藍光晶體層上，由紅光