投影顯示的案例
基于面板式顯示的圖像投影系統的建模
摘要
現代顯示設備，例如液晶顯示器（LCD），通常用作成像或投影系統的光源。通過使用VirtualLab中的面板類型光源，可以方便地對這種顯示設備建模。作為示例，本案例選擇了圖像投影透鏡并使用面板型光源對其進行了分析。通過觀察像平面上的點陣圖以及光線的角度/方向行為來評估系統的性能。
建模任務
圖像平面上的點網格
窺探VirtualLab
VirtualLab技術
文件信息
VirtualLab Unity應用：投影顯示中的冷反射膜
在投影機中，光學薄膜在提高光學效率和減少光損耗方面發揮著重要作用，其中冷光鏡是一個關鍵部分。冷光通過反射光源中的可見光并允許紅外光透過，有助于提高圖像質量并減少系統中的熱負荷。
摘要
設計一款冷反射鏡，在初始膜系結構的基礎上，通過拓寬截止帶并減小通帶波紋，以提升整體光譜性能，目標是在45°入射角下實現400–690?nm波段內平均透射率低于1%，在750–1100?nm波段內平均透射率高于99%。
應用場景
設計結果如圖所示，45入射時，截止帶平均反射率<1%, 通帶平均反射率大于99%，滿足設計指標。
設計結果
關于項目合并功能的更多信息:
Tutorial: Merge Project
使用光譜圖中的“項目合并”功能，將三個中心波長不同的膜系進行疊加，并預覽合并后的光譜響應，從而實現截止帶的拓寬。圖中的紅色曲線為合并后的光譜結果，可見截止帶寬度得到了顯著提升。
展開 VirtualLab Unity應用：投影顯示中的冷反射膜
摘要
在投影機中，光學薄膜在提高光學效率和減少光損耗方面發揮著重要作用，其中冷光鏡是一個關鍵部分。冷光通過反射光源中的可見光并允許紅外光透過，有助于提高圖像質量并減少系統中的熱負荷。
在本案例中，采用多個周期的對稱膜堆作為初始結構，通過拓寬截止帶和減小通帶波紋，設計出一種能夠在45°入射角下反射可見光并透過紅外光的冷光鏡。
應用場景
設計一款冷反射鏡，在初始膜系結構的基礎上，通過拓寬截止帶并減小通帶波紋，以提升整體光譜性能，目標是在45°入射角下實現400–690?nm波段內平均透射率低于1%，在750–1100?nm波段內平均透射率高于99%。
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設計結果
設計結果如圖所示，45入射時，截止帶平均反射率<1%, 通帶平均反射率大于99%，滿足設計指標。
設計流程
初始結構是一個周期性的對稱膜堆：（0.5H L 0.5H)^10。
使用公式工具構建了上述膜系作為基礎結構，右圖展示了其在可見光波范圍內45°入射時的光譜。可以看出此時通帶波紋較大，截止帶的寬度也不達標。
關于公式工具的更多信息: Tutorial: Formula Tool
使用光譜圖中的“項目合并”功能，將三個中心波長不同的膜系進行疊加，并預覽合并后的光譜響應，從而實現截止帶的拓寬。圖中的紅色曲線為合并后的光譜結果，可見截止帶寬度得到了顯著提升。
關于項目合并功能的更多信息: Tutorial: Merge Project
膜堆疊加后的項目如上圖所示，可以看到此時的截止帶已經滿足了指標，但通帶平均透射率仍不達標且有較多波紋。
展開 VirtualLab Unity應用：投影顯示中的隔紅外紫外濾光片
摘要
投影機中所使用的隔紅外紫外濾光片的主要作用是濾除燈源光譜中的紫外光和紅外光。420 nm以下的紫外光會對光學芯片造成損傷，而700 nm以上的紅外光會導致芯片溫度升高，進而影響其壽命。此外，紅外波段對圖像亮度的貢獻可以忽略，因此通常需要濾除波長小于420 nm和大于 700 nm的光譜成分。
在本案例中，通過先分別構建長波通和短波通濾光片，用于阻斷紫外與紅外波段，再通過膜系疊加與光譜優化，形成可見光透過、紫外與紅外有效抑制的帶通特性濾光片。
應用場景
在本案例中，我們采用將長波通與短波通濾光片分別設計并鍍于鏡片兩側的方式，并在此基礎上進行整體膜系優化，最終實現了一個帶通濾光片，在420–700?nm波段內具有高透過率，在250–400?nm與730–1050?nm波段具備高截止能力。
設計結果
設計結果如圖所示，在 0° 入射條件下，該膜系在 420–700?nm 波段內具有高透過率，在 250–400?nm 和 730–1050?nm 波段內表現出良好的截止性能，實現了僅透過可見光、有效阻擋紫外和紅外光的設計目標。
設計流程
首先進行長波通濾光片的設計，初始結構如左圖所示。使用常用的對稱膜堆結構(0.5H L 0.5H)^15作為初始結構。設計目標是在250~400nm為截止區，截止深度為OD2。420-700nm為通帶，平均反射率越大越好。
使用公式工具構建上述初始膜系，并查看其透射光譜。通過在圖表中動態調整參考波長，確定了最符合指標的截止帶范圍。但此時截止帶寬度仍不足，后續需要進一步拓寬截止帶寬度。
展開 
VirtualLab Unity應用：投影顯示中的隔紅外紫外濾光片
投影機中所使用的隔紅外紫外濾光片的主要作用是濾除燈源光譜中的紫外光和紅外光。420 nm以下的紫外光會對光學芯片造成損傷，而700 nm以上的紅外光會導致芯片溫度升高，進而影響其壽命。此外，紅外波段對圖像亮度的貢獻可以忽略，因此通常需要濾除波長小于420 nm和大于 700 nm的光譜成分。
摘要
投影物鏡設計難點多？OAS跨尺度仿真精準實現
投影物鏡案例分析
簡介
投影物鏡作為光刻、投影顯示等領域的核心光學成像系統，由前級聚光、中繼像差校正及后級投影多組透鏡單元構成，通過多級光線會聚與像差校正消除球差、色差等畸變，實現大視場、高分辨率的清晰成像，其成像精度與畸變控制能力直接決定終端設備的性能表現，需嚴格滿足高精度光學系統的設計標準。本項目基于 OAS 光學軟件，通過幾何與波動光學跨尺度仿真、光機一體化建模及多維度性能優化，構建高性能投影物鏡方案，突破傳統設計中像差耦合、雜散光干擾等核心瓶頸。
案例設置與操作
模型構建
依托 OAS 光學元件數據庫，精準導入透鏡組、光學支架等核心組件參數，快速搭建投影物鏡完整光學模型。利用軟件內置輕量化 CAD 核心，實現光學透鏡與機械結構的一體化建模，支持參數化與自由建模雙模式，精準控制透鏡間距、面形公差至微米級，避免機械結構對光路的遮擋與干擾，保障光學系統與機械結構的適配性與穩定性。
參數配置
以高分辨率、低畸變及大視場為核心設計目標，針對性設定光學性能、結構適配、場景應用等關鍵參數。通過 OAS 實時光路預覽功能，動態觀測不同參數下的光路傳播狀態，實時優化透鏡面形、曲率及組間排布方式，確保在光學系統緊湊設計的基礎上，滿足光刻、投影顯示等不同場景的成像需求。
展開 使用Wolfram語言創建世界上最大的3D顯示屏
關鍵詞：圖像處理、光學影像、3D投影
挑戰
為交互式3D顯示屏創建生動逼真的畫面
解決方案
使用Mathematica進行產品開發，以定義和評估系統參數。
優點
使所有立體圖像和動畫的創建成為可能
3D光學濾波器的結構和其他系統屬性明確結構
3D圖像在大的觀看區域上肉眼見
開啟了新行業應用的大門
Mathematica優勢
集成的編程功能
能夠處理大型數據集和復雜的模擬
數值線性代數的最佳性能
“符號和數值計算與圖像處理能力的結合使我們能夠快速獲得高質量的結果，并正確預見后續開發的方向。”
X3D Technologies GmbH，作為"無眼鏡" 3D顯示屏的創造者和領路者 ，其產品開發幾乎全部使用Mathematica完成。該公司設計了一款當時號稱世界上最大的三維投影墻顯示屏，屏幕對角線尺寸超過15英尺 （4.5 米） ，于2005年日本愛知世界博覽會上展出。Mathematica對于實現這一技術突破扮演著舉足輕重的角色。
開發和測試
"無眼鏡"3D意味著不需要眼鏡或虛擬現實頭盔等觀看輔助工具，僅憑肉眼即可在寬視角和任意位置看到逼真的圖像。這些立體圖像由多個分層的二維圖像或透視組成，關鍵問題是找到創建高質量的3D可視化的最佳透視分布。
Mathematica使X3D Technologies GmbH能夠研究這些3D圖像和系統的光學特性，并且可以快速檢查可能的修改效果。它還允許對公司用于生成3D投影顯示器的專有算法進行開發和測試。
展開 韋爾股份收購OmniVision深度解析
募投項目方面，晶圓測試及晶圓重構生產線項目主要針對高像素圖像顯示芯片的12寸晶圓測試及重構封裝，該項目有助于公司均衡Fabless和IDM模式，大幅降低加工成本，優化對產品質量的管控，縮短交期并及時提供有效的產品服務，完善豪威科技的產業鏈，增強盈利能力，提高市場占有率。硅基液晶投影顯示芯片擴產項目有助于豐富產品種類，優化產品結構，提升整體盈利能力。目前豪威科技已建立全世界第一條12寸LCOS硅基液晶投影顯示芯片生產線，實現了小批量生產。該項目意在開發出一系列具有高清、低耗、微型和低成本且在顯示器市場極具競爭力的LCOS硅基液晶投影顯示芯片產品，形成新的利潤增長點，進而提升豪威科技整體盈利能力。同時對品牌價值和市場地位有全面提升作用，對豪威科技長期發展和市場競爭具有里程碑式的意義。
時隔近一年后韋爾股份重啟對OmniVision和思比科的收購，在此期間，韋爾股份董事長虞仁榮出任OmniVision CEO，曾經反對OmniVision被韋爾股份收購的珠海融峰和深圳測度完成了股權退出，另外從股權架構角度看，如不考慮配套融資影響，收購完成后董事長虞仁榮仍直接持有公司31.10%的股權，增加間接持股后合計達到40.05%，公司的控制權依然非常穩定。綜合審視這份收購方案，我們認為成功的概率較大，也希望OmniVision在這個圖像大時代，可以借助國內資本的力量獲得跨越式的發展。
來源：海通電子陳平/石堅
展開 AR | TriLite與Dispelix合作開發AR用超緊湊微型光學顯示系統
CINNO Research產業資訊，小尺寸投影顯示器開發商TriLite近日宣布，該公司正在與可穿戴設備用透明光波導技術領導者Dispelix合作，為增強現實(AR)智能眼鏡開發一款結構上非常緊湊的微型光學顯示系統。在本次合作中，該微型顯示系統會將TriLite的Trixel 3?激光束掃描儀(LBS，Laser Beam Scanner) 與Dispelix的先進光波導技術相結合。
根據外媒eeNews報道，實際上，對于AR智能眼鏡，圖像生成單元一般都需要一個微型投影儀，例如Trixel 3。另外，它還需要一個透明的光波導，這是一種對可見光透明的薄玻璃或塑料薄片，它可以通過適當的彎曲將來自外界環境的光和圖像生成單元傳遞來的信息光組合到一起，并最終投射進入用戶眼中。
據介紹，Trixel 3是目前世界上尺寸最小的LBS投影儀。該投影儀的體積小于1立方厘米，重量僅為1.5克，作為一個微型模塊它可以實現長期的舒適佩戴。另外，傳統方案會在微型投影儀和光波導之間設計一些光學器件用于信息中繼。但是Trixel 3不需要任何這種中繼光學器件，從這點看，Trixel 3的使用有助于整個產品結構的緊湊設計。
展開 VirtualLab Unity應用：定焦投影物鏡
應用場景
定焦投影物鏡廣泛應用于光刻、投影顯示和工業檢測等領域，憑借其固定焦距設計，實現了成像穩定性與高分辨率的結合，具有畸變小、像質均勻等優點。在本案例中，將通過設計一個典型的定焦投影物鏡，演示在 VLU 中的光學設計流程，包括初始系統建立、像質分析、評價函數定義，優化以及結果展示。
案例說明
設計結果
設計結果如下，像質，系統規格、額外系統限制以及加工要求均滿足預期設計目標。
優化后系統的3D光線追跡視圖
初始系統生成
根據案例說明，初始系統的前組鏡頭和后組鏡頭應具備以下原則：
評價函數定義
根據系統規格、額外系統限制以及像質與加工要求，定義了各種與之對應的評價函數。
優化
通過采用PSD算法進行優化后，滿足了像質要求 1-2、系統規格 2-4、額外系統限制1-2以及加工要求 3-4。
通過采用PSD算法進行優化后，滿足了像質要求 1-2、系統規格 2-4、額外系統限制1-2以及加工要求 3-4，此外系統規格1和加工要求1-2在初始系統生成時已滿足。
展開 或可用于手機等，激光顯示取得重要突破！
圖1 有機全色激光顯示面板的構筑
最近，研究人員充分發揮有機材料在溶液加工方面的優勢，利用噴墨打印的方式精準構建了紅綠藍微納激光陣列作為顯示面板（圖1），實現了主動發光激光顯示，解決了當前激光投影顯示無法用于手機、平板、可穿戴設備等領域的問題。在制得的面板上，每個像素點都由三個獨立的紅綠藍激光器組成。遠場圖像表明，這樣制備的像素點具有良好的混色效果，且色域覆蓋范圍超過標準RGB空間的45%（圖2）。
在一塊3×5陣列面板上實現了三原色的數字顯示，通過顏色混合可以得到其他的各種顏色。除數字外，該面板還能夠實現所有字母的混色顯示。進一步地，選用較大面積的陣列面板能夠動態顯示更加復雜的圖案。利用這種主動發光的激光面板還可以實現圖案的動態顯示，用于信息滾動播出，視頻播放等。該工作為發展高性能、易加工的平板激光顯示及照明器件提供了一種可行的解決方案。相關工作發表在Nature Communications2019, 10, 870. （來源：中科院化學所）
圖2基于有機微納激光陣列的激光顯示
來源：材料科學與工程
展開 
2026第十一屆上海國際車載顯示及天幕技術展覽會
（組委會）陸亮（組委會）138（組委會）1821（組委會）9172（組委會）
展商范圍：
車載顯示配套系統：車載導航系統、液晶儀表盤、智能后視鏡、CMS電子外后視鏡、后座娛樂顯示屏等；
車載創新顯示：車載投影顯示、車載空氣成像、吸頂屏、光場屏、車載伸縮/折疊屏及運動機構；
車載觸控顯示模組：觸控顯示模組、LCD 顯示屏、TFT-LCD 顯示屏、 OLED 顯示屏、AMOLED 顯示屏、 Micro-LED 顯示屏、Mini-LED 顯示屏、背光模組、觸摸屏等；
車載蓋板：隱藏式木紋蓋板、透光皮革、3D玻璃、IML、IMD、PC、PMMA等；
車載顯示屏材料及設備：基板玻璃、液晶材料、偏光片、彩色濾光片、光學薄膜、驅動 IC、靶材、沉積設備、曝光設備、顯影設備、蝕刻設備、清洗設備、貼偏光板設備、檢測設備、PI 涂覆 / 固化設備、定向摩擦設備、灌注液晶 / 封口設備、噴墨打印設備等；
車載觸摸屏材料及設備：絲印耗材、高功能性薄膜、真空鍍膜材料、蝕刻劑 / 光阻劑、ITO薄膜 / ITO 玻璃、納米銀線、金屬網格、絲印機、鍍膜 / 顯影 / 清洗設備、凈化設備、激光切割設備、固化 / 烘干設備、貼合 / 點膠設備、AOI / 分析儀/ 檢測儀等；
車載蓋板材料及設備：玻璃白片、AG玻璃、切削液、拋光粉、清洗劑、硝酸鉀、油墨、AF/AG/AR膜、板材加工、IML加工、膜片相關、塑料粒子、注塑機、空氣高壓機、玻璃開料機、刀輪、精雕機、磨頭、研磨機、熱彎機、石墨模具、清洗機、鋼化爐、絲網印刷機、網版、隧道爐、噴涂機、真空鍍膜機、檢測設備等；
光學貼合生產工藝及材料設備：OCA、OCR、貼合封裝材料、OCA貼合機、OCR貼合機、脫泡機、UV固化機、UV光源等；
HUD：C-HUD、W-HUD
展開 氮化硼在電子工程，冶金及激光技術中的應用
激光顯示：在激光顯示領域，氮化硼可以作為藍光轉換材料，通過吸收藍光激光束并將其轉換成所需的波長，實現高色域和高亮度的顯示效果。這種顯示技術具有高清晰度、高亮度和低能耗等優點，在投影顯示、顯示器制造等領域有廣泛應用。
用在投影機之CFD熱流仿真與分析軟件介紹
圖6：燈源的冷卻模擬（使用Flowtherm 2.1）
結論
由于近年來國內廠商相繼的投入數字投影機的市場，為了提升自身產品的品質，因此，對于投影機的散熱設計也逐漸重視，然而，人員的訓練品質，對于實際的散熱設計有很大的影響，也絕非三言兩語的觀念說明可以全部涵蓋。茲將本篇的主要重點說明如后：
1. 系統之散熱設計需與機構設計密切配合，才能達到整體的系統散熱需求
2. 系統內各組件的均溫遠較降溫來的重要。
3. 善用CFD熱流仿真與分析軟件，可以節省許多驗證的時間。
其實，散熱組件于系統中的設計，除了專業知識之外，也非常倚重經驗的累積，因此，在公司內部培養專業的投影機冷卻設計的人才，才是公司生存的長久之計，而在市場需求方面，對于體積小，高亮度與低噪音的需求將越來越多，而這也是產品在市場決勝的關鍵！（作者任職工研院光電所）
參考文獻
1. 陳連春，彩色液晶投影顯示器（原理與技術），建興出版社，1992。
2. 薛興國，簡介光學投影系統，光訊(55)，1995。
3. 李文宗，林宏舜，Lamp Cooling for Projection Systems，I-deas User Conference in Taiwan，2002。
轉自：電子設計資源網
展開 電子紙應用布局，2025年全球電子紙終端出貨量將達3.97億片
文章源于Runto洛圖科技研觀
一、技術發展正當時：黃金發展期的綠色顯示新勢力
在全球顯示產業格局中，中國顯示行業憑借集群效應展現出了蓬勃生命力，而作為其中的重要成員，歷經60余年發展的電子紙技術正步入黃金發展階段。
在全球環境極化與能源資源矛盾日益凸顯的背景下，電子紙不僅以技術特性重塑顯示市場格局，更承載了推動“雙碳”目標與數字化轉型的時代使命。作為目前無紙化的最優替代方案，對類紙視覺和生態環境的貢獻十分顯著。
這種優勢正推動行業加速滲透。自2022年起，電子紙應用終端從技術適配與探索階段快速擴容，截至2025年第一季度，已超過了35種形態，涵蓋零售、教育、辦公、醫療等多個場景。與傳統家電的緩慢迭代不同，電子紙作為物聯網（IOT）產品，積蓄了“爆發式”的成長動能，成為顯示行業中兼具社會價值與商業潛力的新物種。
二、產業規模：躋身全球新型顯示技術前列，而且增速領先
電子紙的市場表現同樣亮眼。根據洛圖科技（RUNTO）數據顯示，2024年，電子紙顯示產業的規模以142億美元的產值躋身全球新型顯示技術前列，與Micro LED、OLED、投影顯示技術分屬不同的原理，各司其職；且以29%的增幅位列各類顯示技術路線增速的榜首。
洛圖科技（RUNTO）預測，2025年，全球電子紙應用終端的出貨量將達3.97億片，同比增長23.4%，再創市場高峰。
這一成績的背后，是中國產業鏈的貢獻。目前，全球96%的電子紙模組由中國制造，從基板、模組到整機、品牌，中國已形成完整的產業集群，成為電子紙產業的“創新策源地”。
在此基礎上，以中國為核心、積極出海、輻射全球的供應鏈生態和全球交付布局正加速形成。
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