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光學(xué)屏幕的成像原理

發(fā)布時(shí)間:2011-01-13

中心議題:
  • 光學(xué)屏幕定義
  • 光學(xué)背投屏幕分類(lèi)
  • 光學(xué)菲涅爾鏡頭技術(shù)對(duì)比
背投光學(xué)屏幕目前廣泛應(yīng)用于大型會(huì)議室、指揮控制中心、培訓(xùn)教育、電視會(huì)議、展示廳、展覽館、禮堂、體育館、音樂(lè)廳、超級(jí)市場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、碼頭、自助餐廳、櫥窗等場(chǎng)合,甚至各種環(huán)境光強(qiáng)烈的復(fù)雜環(huán)境。那么到底什么是為光學(xué)屏幕和菲涅爾光學(xué)屏幕,他們是如何成像的呢,于傳統(tǒng)投影屏幕有什么區(qū)別呢?

1、光學(xué)屏幕定義

包含一個(gè)或多個(gè)光學(xué)鏡頭系統(tǒng)的投影屏幕稱(chēng)為光學(xué)屏幕,在鏡頭里面,光線(xiàn)被折射,方向發(fā)生了改變,只有背投屏幕能控制光線(xiàn)的方向,故只有背投屏幕才有光學(xué)屏幕。光線(xiàn)的方向取決于投影屏幕材料的折射系數(shù)及鏡頭的剖面形狀。

2、市面上有哪些光學(xué)背投屏幕

目前市面上主要菲涅爾光學(xué)屏幕有丹麥DNP公司的GWA巨型廣角屏幕/NWA新廣角屏幕/HoloScreen/SIGMA西格瑪屏幕、美國(guó)Stewart斯圖爾特公司的/背投漫反射硬幕/BlackHawkXtremeNEW/MicroWave背投光學(xué)屏幕/PowerView背投光學(xué)屏幕/OptaWave背投光學(xué)屏幕、丹麥SVS公司的WA1806背投光學(xué)屏幕/vision2000防滑傷光學(xué)屏幕、成都FSCREEN菲斯特公司的FL光學(xué)屏幕。

丹麥DNP公司是世界最著名的菲涅爾光學(xué)屏幕制造商,下面我們主要以DND公司菲涅爾光學(xué)屏幕為樣本來(lái)解釋器光學(xué)原理,其他公司的基本原理都差不多。

3、光學(xué)菲涅爾鏡頭

傳統(tǒng)的鏡頭與菲涅爾鏡頭的區(qū)別如下圖所示:


菲涅爾鏡頭中只有曲面是鏡頭中起作用的部分,若將其他部分去掉并拉平有效的鏡頭部分(如右圖所示)就得到了一個(gè)菲涅爾鏡頭。鏡頭由CAD/CAM加工中心采用鉆石切割,一塊屏幕上,多達(dá)10,000種不同的鏡頭剖面,背投屏幕模具投資巨大,DNP公司是唯一擁有自己的模具廠(chǎng)的背投屏幕制造商。故DNP每一種系列的產(chǎn)品都有不同的焦距;每個(gè)剖面的尺寸=屏幕的點(diǎn)距(分辨率)。

4、菲涅爾鏡頭與柱狀鏡頭工作原理及結(jié)合后工作原理示意圖

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菲涅爾及柱狀鏡頭結(jié)合可達(dá)到180度水平觀(guān)視角,DNP屏幕廣角系列因此在全球獲得巨大的市場(chǎng)占有率。成為多年來(lái)市場(chǎng)上最受歡迎的投影屏幕,適于各種應(yīng)用場(chǎng)合。

菲涅爾與霧狀透鏡結(jié)合的屏幕也是DNP公司九種屏幕系列中的一種。它是專(zhuān)門(mén)為某些特殊應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的,幾年前就已投放市場(chǎng)。但由于視角不如廣角屏幕系列,適用面較窄,DNP公司僅將其作為一種補(bǔ)充產(chǎn)品。

5、雙層屏幕與單層屏幕的區(qū)別,雙層屏幕具有以下幾個(gè)特點(diǎn):


有比單層屏幕更好的中心到邊角的亮度均勻性;

非常適用于短距離投影

非常適用于多屏幕拼接。

6、DNP公司雙層屏幕增高對(duì)比度的兩種濾光系統(tǒng)工作原理圖


第一種:高對(duì)比度柱狀鏡頭光學(xué)原理:

(UCS/RUCS屏幕)在兩層透鏡之間的光學(xué)鏡頭表面覆蓋了一層黑色素層,可吸收環(huán)境光,柱狀的鏡頭能拾取投影機(jī)的光線(xiàn),并傳送到觀(guān)視者,而前面的環(huán)境光則會(huì)被吸收。

第二種:高對(duì)比度玻珠光學(xué)原理:

(BB屏幕)這種技術(shù)是使用細(xì)小的黑玻珠,并在一側(cè)噴涂上一層黑色素層。黑玻珠能拾取投影機(jī)的光線(xiàn),并傳送至觀(guān)視者。照在屏幕上的環(huán)境光則被直接吸收掉

上面簡(jiǎn)要介紹了光學(xué)背投屏幕的成像原理,隨著投影屏幕技術(shù)的發(fā)展,我們看到市面上也推出了很多“正投光學(xué)屏幕”,一般來(lái)說(shuō)背投屏幕的色彩表現(xiàn)要比正投要好,但相對(duì)而言,其安裝也要比正投屏幕復(fù)雜。
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