本文介绍了光学屏幕的动作原理与技术动向。
随着投影机技术进步，大型显示势必朝高分辨率、高清、高对比方向发展。目前已知的商业化投影机最高的分辨率为4096×2160，而1080P的投影机已成为目前的主流。由于光学屏幕+投影机的方式具有不可替代优势，因此一般认为随着屏幕分辨率、视角与色彩的改善，光学屏幕+投影机的工程化应用继续领跑专业AV市场。本文将介绍光学屏幕的动作原理与技术动向。
Fresnel Lens+ Lenticular Screen光学屏幕
(图一)是典型光学屏幕示意图，如图所示从背面投射的影像光线，通过Fresnel Lens之后收敛成平行光再入射至屏幕，由于屏幕设有柱状镜片阵列，所以又称为柱状屏幕（Lenticular Screen）。 
柱状屏幕是由柱状镜片、遮光部与扩散部构成，柱状镜片部的各镜片可以使入射的影像光线集光，遮光部的栅栏状开口设在各柱状镜片的集光位置附近。
影像光线顺利穿透屏幕，外部环境光线则被遮光部吸收。通常遮光部的开口面积越小，亦即遮光部的面积比率越大，遮蔽外乱光的能力越强，影像对比度也越高。此类Lenticular Lens还将入射的影像光线扩散到水平方向，增加水平视角。
此外Lenticular Lens为了支援高解析度（HD）影像，已经做到了非常微细的镜片间距（Lens Pitch）98μm，可以支援1920×1080高解析度影像，而2005年问世的新型Fine Pitch屏幕，其Lenticular Lens间距为64μm，可以支援2560×2048的影像。但我们眼睛看到的对比度、灰度与影像解析度往往和书面描述得有差距，不尽人意，尤其是在播放动态画面时远不如主动发光LCD或PDP显示那么逼真生动，没有1080P 的那种神韵。这是由于Fresnel Lens和Lenticular Len菱形或梯形的形状所决定的，它损失了部分像素和色彩，造成了图像品质不佳，对比度、灰度、色彩有损失。
双面凸透镜+玻璃珠光学屏幕
大型高清显示对屏幕提出了新的要求：
(1)忠实表现高清影像。大型高清显示主要功能是显示高清影像和其他高分辨率资讯，因此屏幕必须忠实表现预期的画质：卓越的对比度，色彩饱满而厚重，增强的显示色阶，无论是高光位层次,还是暗部细节，都可以展现无遗。即便是对那些背景为连续明暗场景切换的场景序列来说，也能够无比清晰的真实再现每个场景细节。
(2)视觉是工程项目的主要考虑因素，使用场所的要求半增益可视角度达50度以上。所以屏幕应有效扩散影像光线，满足多屏拼接或边缘融合的市场需求。
(3)屏幕的尺寸满足16:9的要求，并可以做到符合多机融合市场需求。
（图二）是双面凸透镜+玻璃珠光学屏幕的基本原理，它的动作原理是：来源于点光源的影像光线以任何角度入射至双面凸透镜后，在焦点聚焦，不再采用菲涅尔和菱形/梯形透镜的方案，用聚焦功能优化“可改变投射光的菲涅尔”和“集光和扩散光的菱形或梯形透镜”所起到的光学作用。
而作为最佳成像介质的玻璃微珠，以40-80μm的直径在焦点成不规则分布，影像光在这些玻璃微珠聚焦，进而成像。
(图三)是美国业者开发的可以替代Lenticular Lens Screen与Fresnel Lens Screen的双面凸透镜+玻璃珠光学屏幕的结构图，可以同时满足高质量画面与视角要求，因此备受相关业者高度重视。
采用新的光学布局结构，消除了由传统菱镜引起的色彩分离现象，使得色彩更加真实还原；双面凸透镜和Lenticular Lens Screen一样继续作用于传统垂直视角或水平视角的增加；同时将点光源无限分散，消除由于点光源引起的亮度不均匀。
新型双面凸透镜的直径为15μm直径，镜片间距（Lens Pitch）为5μm，真正支援高解析度（HD）影像，消除Lenticular Lens Screen与Fresnel Lens Screen所造成的对比度、灰度与影像解析度降低等后果，因此图像更加晶莹剔透，锐度突出。[Page]
目前Fresnel Lens Screen的制成还是采用压模工艺，与其他数字制造工艺相比是属于祖母级。这还不是主要的瓶颈，而最大的问题在于比例和尺寸，高清显示是需要16:9的比例的；大型显示发展必将是边缘融合占主流，技术上需要光学屏幕来支持多机融合，双面凸透镜+玻璃珠光学屏幕的均匀性良好，无阶梯效应，对短焦镜头适用性强，符合大型边缘融合技术要求。
结束语
以上介绍大屏幕的动作原理与最新技术动向。由于随着技术的发展，屏幕面积越来越大，图像越来越细腻，视界越来越宽，对比度越来越高，它在大型显示方面有着广阔的前景和市场需求。