一种能适应任何广角镜头的背投屏幕 - 投影机

　　随着社会经济的发展，大屏幕显示系统的应用越来越广泛，机场、车站、码头、商场，以及楼宇监控、交通指挥监控、航空航天监控等领域都能见到大屏幕显示系统。背投影显示具有显示面积大、图像分辨率高、色彩高度保真、亮度好等特点，在大屏幕显示领域占有重要的地位。

　　背投显示系统由投影机、背投屏幕、反射系统以及支架等部分组成，成像面积与投影光程和投影机的镜头焦距有关，光程越大，图像面积越大，投影镜头的焦距越短，在同等的光程下图像面积越大。由于受到空间的限制，背投影显示系统一般都采用广角镜头以获得较大的图像。采用广角镜头可以显著缩短投影光程，例如投影比为2：1的镜头打满100英寸的图像需要4米的光程，而投影比为0.8：1的镜头打满100英寸的图像只需要1.6米的光程。缩短投影光程可以节省投影空间距离，同时也带来了一些负面的效应，镜头焦距越短，图像的亮度均匀性越差。为了获得较好的成像质量，提高图像的亮度均匀性，一般要求屏幕的焦距与投影镜头的焦距相匹配。

　　屏幕焦距是光学背投幕一个重要的参数，选择正确的屏幕焦距对于表现最完美的光学背投效果至关重要，在大多数单层光学屏幕的安装过程中，投影机的光线必须以正确的角度透射屏幕，再以垂直的角度分布光线，才能使屏幕亮度达到良好的均衡。投影距离与屏幕焦距一般存在三种情况：第一种情况，屏幕焦距＝投射距离，见图1，投影机光线获得垂直分布，能够使屏幕亮度达到良好的均衡；第二种情况，屏幕焦距＜投射距离，见图2，投影机光线汇聚成比较窄角的分布；第三种情况，屏幕焦距＞投射距离，见图3，投影机光线扩散成比较广角的分布，一般会出现很明显的太阳效应。设计单层光学背投系统时，屏幕焦距大于投射距离的方式在任何情况都不建议使用。

图1 屏幕焦距＝投射距离

图2 屏幕焦距＜投射距离

图3 屏幕焦距＞投射距离

　　目前市面常见的光学背投幕多数为单一的焦距范围，为了适应不同的镜头，需要选择焦距相匹配的投影屏幕，这使得用户对投影机的选择受到了很多的限制。对于投影比小于0.7：1的广角镜头，目前还很难找到与之相适应的光学屏幕。

　　针对市场对广角镜头的需求，北京荣鑫华文公司开发出了一种基于纳米光管成像技术的微显背投屏幕，发散的投影光线通过均匀分布在屏幕内部的微光管传输，在达到屏幕的另一侧时，发散光被转换成垂直于屏幕表面的平行光，光能在屏幕内部进行了有效的均匀化分布，不仅消除了太阳效应，而且也彻底解决了镜头的焦距对屏幕焦距的限制，能够适用于任何广角镜头。微显背投屏幕已经成功地应用于荣鑫华文公司和威海齐威电子联合开发的100英寸背投单元中，该背投单元采用0.54：1的广角镜头，厚度仅为70厘米，图像清晰细腻，亮度均匀，无太阳效应，显示效果完全能够与光学屏幕媲美。