中心議題：

• RP-TV螢幕的要求特性
• RP-TV螢幕的動作原理
• 高畫質RP-TV螢幕的未來發展

解決方案：

• 擴大垂直視角
• 背投電視外觀薄型化
• 支援高解析度影像

背投電視具備成本與影像畫質等優勢，因此一般認為未來螢幕視角與背投電視薄型化的改善，背投電視可望淩駕電漿電視、液晶電視，同時在大畫麵平麵電視領域中占有一席之地。本文將介紹背投電視用光學螢幕的動作原理與技術動向。

RP-TV螢幕的要求特性

大型RP-TV螢幕的要求特性分別如下：
(1)可以忠實表現影像。電視主要功能是顯示影像資訊，因此屬於終端顯示元件的螢幕
，必需忠實表現預期的影像畫質；

(2)影像光線可以無衰減穿透螢幕，有效遮斷外亂光。相較於在黑暗環境中使用的前投式投影機，RP-TV通常是在明亮室內空間內使用，螢幕表麵的室內外亂光往往成為影像對比降低主要原因，因此要求RP-TV螢幕可以吸收室內的外亂光
，隻讓影像光線無障礙穿透螢幕；

(3)可以有效擴散影像光線。RP-TV螢幕主要功能是使投影機投射的影像光線均勻擴散
，然而實際上RP-TV受限於燈泡消費電力等考量，通常影像本身的亮度都非常暗，因此要求螢幕可以大範圍擴散影像光線。

RP-TV螢幕的動作原理

(圖一)是典型MD方式（MicroDisplay；它是指DLP、HTPS與LCOS等微型成像元件構成的投影光機引擎而言）RP-TV用螢幕的構造，如圖一所示從背麵投射的影像光線，通過FresnelLens之後收斂成平行光再入射至螢幕，由於RP-TV用螢幕設有珠粒狀鏡片陣列，所以又稱為珠粒狀螢幕（LenticularScreen）。
珠粒狀螢幕是由珠狀鏡片

、遮光部與擴散部構成
，珠狀鏡片部的各鏡片可以使入射的影像光線集光
，遮光部的柵欄狀開口設在各珠粒狀鏡片的集光位置上。

(圖一)　背投電視用光學螢幕的結構
　
如(圖二)所示從LenticularLens入ru射she影ying像xiang光guang線xian在zai鏡jing片pian焦jiao點dian附fu近jin集ji光guang
，由you於yu遮zhe光guang部bu的de開kai口kou設she於yu各ge鏡jing片pian的de集ji光guang位wei置zhi，因yin此ci影ying像xiang光guang線xian在zai遮zhe光guang部bu不bu會hui被bei遮zhe蔽bi可ke以yi順shun利li穿chuan透tou螢ying幕mu，行xing進jin方fang向xiang未wei定ding的de外wai亂luan光guang線xian則ze被bei遮zhe光guang部bu吸xi收shou，由you此ci可ke知zhiRP-TV用螢幕是利用鏡片與遮光部的特性，達成影像光線穿透外亂光被吸收的目的。

如上所述RP-TV用螢幕通常是在明亮室內環境中使用，對RP-TV螢幕而言阻斷室內外亂光提高影像對比（Contrast）非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。影(ying)像(xiang)光(guang)線(xian)穿(chuan)透(tou)時(shi)不(bu)會(hui)被(bei)遮(zhe)光(guang)部(bu)遮(zhe)蔽(bi)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)，通(tong)常(chang)開(kai)口(kou)部(bu)的(de)麵(mian)積(ji)越(yue)小(xiao)，亦(yi)即(ji)遮(zhe)光(guang)部(bu)的(de)麵(mian)積(ji)比(bi)率(lv)越(yue)大(da)
，遮(zhe)蔽(bi)外(wai)亂(luan)光(guang)的(de)能(neng)力(li)越(yue)強(qiang)，影(ying)像(xiang)對(dui)比(bi)也(ye)越(yue)高(gao)。

LenticularLens除了可以收斂遮光部開口位置的光線之外，它還會將入射的影像光線擴散到水平方向
，此外LenticularLens為了支援高解析度（HD）影像
，因此要求非常微細的鏡片間距（LensPitch）
，因為粗大的鏡片間距可能會導致FresnelLens
、LenticularLens與投影影像畫素出現波紋。

至於擴散部可以使影像光線朝水平方向擴散，不過極端強調擴散性極易造成對比、輝度與影像解析度降低等後果，因此擴散性的最佳化往往成為螢幕設計上重點之一。

(圖二)　光學螢幕的動作原理
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如(圖三)(a)
、(b)所示RP-TV可以分成RGB三色CRT投影鎗投影的CRT背投電視
，以及MD方式背投電視兩種，CRT背投電視具曆史有悠久
、低製作成本
、技術成熟等優點，體積笨重

、觀視範圍狹窄則是它的主要缺點；相較之下DLP、HTPS、LCOS等微型成像元件構成的RP-TV，不論是外型體積、影像改善裕度、製作成本都具有極佳的競爭優勢，一般認為未來可望取代CRT背投電視成為市場主流。

(圖三)　(a)CRT背投電視的結構
；(b)MD背投電視的結構
　
(圖四)(a)是傳統CRT背投電視螢幕的動作特性圖，由圖可知RGB各影像光線分別從相異方向投射到螢幕，當影像光線從螢幕出射時必需進行光線整合，因此觀視方向的螢幕表麵通常會設置LenticularLens；圖四(b)是MD方式背投電視螢幕的動作特性圖

，由圖可知它使用MD方式投影機投射影像
，所以觀視方向的螢幕表麵不需設置LenticularLens。

(圖四)　CRT與MD背投螢幕的比較
　
事實上早期的MD方式RP-TV都是使用CRT背投電視螢幕，因此始終無法充分發揮MD方式RP-TV的特性，有監於此日本凸版印刷公司首度開發如(圖五)所示MD方式RP-TV專用螢幕，由圖可知MD方式RP-TV專用螢幕的LenticularLens與遮光部各自獨立設置
，尤其是遮光部設於擴散部後麵革命性設計，使得該MD方式RP-TV專用螢幕可以具備極佳的光學特性。

如ru上shang所suo述shu微wei細xi的de鏡jing片pian間jian距ju可ke以yi獲huo得de高gao解jie析xi度du螢ying幕mu，然ran而er傳chuan統tong螢ying幕mu結jie構gou若ruo維wei持chi鏡jing片pian的de發fa散san角jiao大da幅fu降jiang低di鏡jing片pian間jian距ju
，螢ying幕mu本ben身shen的de厚hou度du可ke能neng無wu法fa保bao持chi必bi要yao的de剛gang性xing


，換huan言yan之zhi鏡jing片pian間jian距ju的de削xue減jian有you一yi定ding的de限xian製zhi，LenticularLens與遮光部各自獨立製作膜片狀再加以貼合，可以同時獲得鏡片間距微細化與確保螢幕強度兩種特性。

(圖五)　背投螢幕的結構差異
　
benyingmulingyixiangtezhishijiangkuosanbuyidaoqianmian，ruciyilaichulekeyihushizheguangbukaikouzaochengdeyingxiangguangxiansunhaozhiwai

，haikeyiyouxiaokongzhiyingxiangguangxiandekuosanxing，youqishichuantongyingmudezheguangbusheyuguanshifangxiang
，guanshizhecemianguanshangdianshizhengmianshi，chaoguomougejiaoduhuamianhuibianchengquanhei，xiangjiaozhixiaMD用高階背投螢幕，遮光部設在擴散部後麵
，觀視者側麵觀賞電視正麵時畫麵輝度會逐漸下降，不過畫麵卻無變成全黑之虞。

(圖六)是傳統與MD背投螢幕遮光部的比較，由圖可知即使相同的珠粒狀螢幕，畫麵細膩度與遮光麵積比率卻截然不同；(表一)是傳統與MD式背投螢幕的特性測試結果。

(圖六)　背投螢幕遮光部的比較

高畫質RP-TV螢幕的未來發展

背投電視與電漿電視
、液晶電視等平麵顯示器比較時
，具有結構簡單、低價、高畫質等優點，為了使RP-TV擁有更強大的競爭力，背投電視相關業者針對螢幕與投影光機進行下列改善：
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■擴大垂直視角

雖sui然ran背bei投tou電dian視shi水shui平ping方fang向xiang的de視shi角jiao比bi其qi它ta平ping麵mian顯xian示shi器qi大da
，不bu過guo垂chui直zhi方fang向xiang的de視shi角jiao明ming顯xian偏pian低di，雖sui然ran實shi用yong上shang尚shang未wei出chu現xian困kun擾rao
，然ran而er置zhi放fang在zai店dian麵mian展zhan示shi時shi畫hua麵mian卻que比bi比bi其qi它ta平ping麵mian顯xian示shi器qi暗an。

將垂直視角提高到與水平視角相同水準時，畫麵的亮度會出現下跌等其它問題。(圖七)是日本業者開發的可以同時控製水平方向與垂直方向的CrossLenticular的外觀，它是由LenticularLensScreen與FresnelLensScreen貼合製成，可以同時滿足畫麵亮度與視角要求


，因此備受相關業者高度重視。

(圖七)　CrossLenticular的外觀
　
■背投電視外觀薄型化

2000年日本三洋發表厚33cm
、50吋背投電視，2002年三菱電機推出厚度隻有23cm背投電視(圖八)，該公司也於2004年突破20cm門檻，一般認為未來背投電視的厚度可望媲美電漿電視。背投電視薄型化的結果，業者必需開發特殊離軸型LenticularLensScreen與FresnelLensScreen。

(圖八)　新型超薄型背投電視
　
■支援高解析度影像

隨著數字技術進步與周邊設備的建構
，未來大型電視勢必朝高解析方向發展。目前MD方式背投電視螢幕的LenticularLens間距為98μm
，可以支援1920×1080高解析度影像。(圖九)是2005年問世的新型FinePitch螢幕遮光部結構
，螢幕的LenticularLens間距為64μm，可以支援2560×2048的影像。

(圖九)　新型FinePitch螢幕遮光部結構

yishangjieshaobeitoudianshiyongguangxueyingmudedongzuoyuanliyuzuixinjishudongxiang。youyubeitoudianshijubeichengbenyuyingxianghuazhidengyoushi，yinciyibanrenweiweilaiyingmushijiaoyubeitoudianshiboxinghuadegaishan，beitoudianshikewanglingjiadianjiangdianshi、液晶電視，同時在大畫麵平麵電視領域中占有一席之地。