投影显示技术是九十年代兴起的一种大屏幕显示技术,其优点在于屏幕大(可达40到数百英寸)、输出亮度高(最高可达上万流明)、图像分辨率高等,已逐步成为现代显示技术的主流。光学型背投影屏幕(即透射型菲涅尔散射屏幕)作为投影显示的终端,直接影响着系统的最终性能,越来越表现出不可或缺的作用。因此,本论文围绕着透射型菲涅尔散射屏幕而展开。 本文的第一部分介绍了背投显示系统的基本结构,分为光源、照明光学系统、光阀、投影镜头光学系统和背投影屏幕几个部分,尤其对背投影屏幕和正投影屏幕进行了对比,介绍了目前存在的几种背投影屏幕,并简单介绍了几种背投影屏幕的优缺点以及目前普遍存在的测评背投影屏幕成像质量的参数。 本文的第二部分提出了一种全新的测评透射型菲涅尔散射屏幕成像质量的方法。该方法分为客观评价方法和主观评价方法两个方面。客观评价方法是根据透射型菲涅尔散射屏幕与其它光学系统不同的特点,提出以增益、视角、杂散光效应、莫尔条纹、光学传递函数这几个参数来评价透射型菲涅尔散射屏幕成像的质量。主观评价方法则从评价方法的整个流程来说明。 本文的第三部分对于第二部分所提出的测评透射型菲涅尔散射屏幕成像质量的方法进行了算法研究。客观评价方法中对于透射型菲涅尔散射屏幕的增益、视角和光学传递函数的算法进行了深入的研究,其中增益、视角采用了光线追迹的方法,采用点列图的方式进行研究。主观评价方法中使用了层次分析法对于实验的数据进行处理,以保证实验结果的有效性。 本文的第四部分提出了一些改进透射型菲涅尔散射屏幕成像质量的方法。包括两个方面,一方面是如何减轻“鬼像”效应,采用了三种方法:减薄菲涅尔屏幕的厚度、在屏幕体中掺杂散射粒子和在菲涅尔透镜功能面镀膜;另一方面是如何减少透射型菲涅尔散射屏幕的莫尔条纹。 最后,本文对该研究课题进行了总结,并指出了新的工作方向。