CN102262343A - 光学投影荧幕 - Google Patents

Abstract

一种光学投影荧幕，包含一基膜、一透镜层、一反射层、一表面膜及一扩散层。该透镜层形成于该基膜上，且具有多数微透镜结构。该反射层形成于该透镜层上。该表面膜位于反射层上。该扩散层形成于该表面膜上并具有多数纳米级的黑色颗粒，且表面呈凹凸不平整状有抗炫光及抗刮的功能。该反射层将一来自投影机的入射光反射为一出射光，该出射光经由该反射层提高增益值及加大反射角度，再利用该扩散层表面凹凸不平整状使该出射光扩散，并能避免外在光线的干扰，因此抗光性好、增益高，及半增益视角可达175度以上。

Description

光学投影荧幕

技术领域

本发明是有关于一种荧幕，特别是指一种抗光性好、高黑白对比度、增益高，及半增益值的视角可达175度以上的光学投影荧幕。

背景技术

参阅图1，投影荧幕1一般多用在电影院、会议室、家庭剧院，将来自一投影机11的一头投射光12，利用漫射或反射的方式呈现在投影荧幕1上。在该投射光12的方向固定、光通量不变的情况下，投影荧幕1漫射及反射光束的亮度与该投射光12的比值称为投影荧幕1增益值(Gain)。而在水平方向，投影荧幕1的增益值由中心向外逐渐递减，定义一可观赏半增益值(Half Gain)的角度为半增益视角θ。

由于一般的投影荧幕1易漫射或反射周遭其他光源，因此在投影时需要在较为黑暗的环境才能得到较好的视觉效果，但这对教学或会议室的场合中观众却难使用纸笔书写文字，因此便有业者进一步进行改良。

配合参阅图2，为美国专利第US6,747,796号专利案，该专利案揭露了一种在投影荧幕1的一本体10表面涂布一层微玻璃珠粒子13的技术方案，利用这些微玻璃珠粒子13的折射图面将一定的投影光折射至观看者上，提高该投影荧幕1的增益值，但也由于其圆面结构，容易折射其它外来光线，使得投影荧幕1的半增益视角约在40～70度之间，不仅可视角变的窄小，亦无法满足人数较多的场合使用。

因此，已知技术确实具有下列严重的缺点：

一、抗光性差

传统投影荧幕1容易漫射或反射周遭其他光源，因此在投影时，需要在较为黑暗的环境才能得到较好的视觉效果，故抗光性差。

二、增益高可视角却窄小

美国专利US6,747,796号案虽然可以提高传统投影荧幕1的增益值，使其抗光性获得改善，但也因其圆面结构容易折射其它的外部光线，使得视角在40～70度之间增益值才有明显增加的效果，因此视角变的相当窄小。

三、使用环境受限

承上所述，由于视角变的窄小，所以不适应在观众散落广布的观赏环境下使用，因此该投影荧幕1的泛用性差，难以符合不同的使用需求。

四、低黑白对比度

由于受到外来光线的反射及折射，且没有提高彩色饱和与黑白对比度的功能，因此呈现的影像为低彩色饱和度和低黑白对比度。

发明内容

因此，本发明的目的，即在提供一种可以抗光性好、增益高、高彩色饱和度，及半增益的视角可到175度以上的光学投影荧幕。

于是，本发明光学投影荧幕，包含一基膜、一透镜层、一反射层、一表面膜及一扩散层。

该透镜层形成于该基膜上，且具有多数微透镜结构。该反射层形成于该透镜层上，用于将一入射光反射并改变角度成一反射光。该表面膜位于该反射层上，有高透光率并使该反射光透出。该扩散层形成于该表面膜上，且表面呈凹凸不平整状有抗炫光、抗刮的功效，该扩散层并具有多数纳米级的黑色颗粒。

本发明的有益功效在于：该反射层将一来自投影机的入射光改变角度并反射为一出射光，并由凸面镜原理扩大该反射光的反射角度，同时提高增益值，再利用该扩散层表面凹凸不平整状，使该出射光扩散、增加视角及高彩色饱和度，并能避免外在光线的干扰，因此抗光性好、增益高，及半增益值的视角可达175度以上，所以泛用性高可以满足不同的使用场合。

附图说明

图1是一立体图，说明一已知投影荧幕的使用方式；

图2是一剖面图，说明该投影荧幕的一本体的表面涂布多数微玻璃珠粒子；

图3是一立体图，说明本发明光学投影荧幕的较佳实施例；

图4是一剖面图，说明该较佳实施例的各层结构；及

图5是一数据图，说明该较佳实施例的功效。

主要元件符号说明：

200 光学投影荧幕

2   基膜

3   底膜

31  涂料部

32  保护部

4   透镜层

41  微透镜结构

5   反射层

6   表面膜

7   扩散层

71  黑色颗粒

72  抗炫光抗刮层

8   感压胶

91  入射光

92  出射光

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

参阅图3与图4，为本发明光学投影荧幕200的较佳实施例。该较佳实施例包含一基膜2、一位于该基膜2底部的底膜3、一形成于该基膜2上的透镜层4、一形成于该透镜层4上的反射层5、一位于该反射层5上的表面膜6、一形成于该表面膜6上的扩散层7、一形成在该扩散层7上的抗炫光抗刮层72，及二分别位于该基膜2与底膜3及该反射层5与表面膜6之间的感压胶层8。

该底膜3具有一邻近该基膜2且不透光的涂料部31，及一与该涂料部31连接的保护部32。该涂料部31可避免一入射光91穿透过该基膜2造成光线的损失，与避免来自该光学投影荧幕200背面的光线影响投影效果，同时，该保护部32具有不易沾粘脏污、可清洗的优点。该透镜层4的表面上形成有多数呈连续弧形的微透镜结构41，且相邻两弧形之中心位置的间距为10μm～100μm。

该反射层5是以高反射率的金属材质所制成，并选自于由下列所构成的群组：银、铝的高反射性材料，且厚度范围为10nm～100nm。于本实施例中，该反射层5的材质是选自于银，但不以此为限，所有的高反射率金属皆应涵盖在范围内。因为这些微透镜结构41的形状，使该反射层5能将该入射光91反射并改变角度成一出射光92，同时提高该出射光92的增益值。

该表面膜6具有高透光率，并使该出射光92能透出。该扩散层7表面呈凹凸不平整状，且具有多数纳米级且占体积百分比0.1％～1％的黑色颗粒71。该抗炫光抗刮层72利用微结构成型技术，使该抗炫光抗刮层72贴覆于该扩散层7的表面，且表面同样呈凹凸不平整状。当该出射光92经过该扩散层7时，利用这些黑色颗粒71占有的体积百分比例，可调整该出射光92的黑白对比度与彩色饱和度，以因应不同需求的场合。另外，利用抗炫光抗刮层72的不平整的表面使该出射光92扩散射出、视角变大，能同时减少外来光线进入该扩散层7，避免外在光线的干扰，并具有抗刮的效果。

特别说明的是，若黑色颗粒71的比例太多(＞1％)，该出射光92则会变得较为暗淡，若黑色颗粒71的比例太少(＜0.1％)，则该出射光92会无明暗对比而显得过亮，且图3中这些纳米级黑色颗粒71的比例与大小仅为方便标示及说明用，并非以实际占有比例、大小绘制。

至于这些感压胶层8是分别位于该底膜3与该基膜2，以及该反射层5与该表面膜6之间，并且同样具有高透光率，用以方便多层膜粘合与成形。

由于该底膜3、基膜2、表面膜6皆为可扰性材质所制成，因此本发明的光学投影荧幕200可弯曲卷收，易于收纳、携带，并可组装成多种的方面，以因应不同的环境使用。

参阅图5，为一增益/视角数据比较图，在进行说明之前，需要注意的是，在水平方向，该光学投影荧幕200的增益值由中心向外逐渐递减，定义一可观赏半增益值(Half Gain)的角度为半增益视角。

其中，图5中X轴表示视角，Y轴表示增益值。经本案发明人实测结果，一般的光学荧幕，在增益提高时，视角则会相对渐渐缩小，例如在增益值4的时候，半增益视角约只有30度(±15度)。然而，通过本发明光学投影荧幕200的结构设计可将增益值提高至3.5，但半增益视角仍可达175度(±87.5度)以上。

由以上说明可知，本发明光学投影荧幕200的较佳实施例确实具有下列优点：

一、防刮且抗光性佳

本发明抗炫光抗刮层72的表面呈凹凸不平整状有抗刮的功效，并能够减少外来光线进入该扩散层7，避免外来光线的干扰，因此抗光性佳。

二、增益值高、画面对比及色彩饱和度佳

本发明的光学投影荧幕200利用该反射层5可提高该出射光92的增益值，且配合该扩散层7中所掺入的纳米级黑色颗粒71，使得该出射光92具有明亮的黑白对比及彩色饱和度。

三、视角大泛用性高且易于收纳、携带

光学投影荧幕200的出射光92经利用该反射层5的凸面镜原理及经过该扩散层7与抗炫光抗刮层72凹凸不平整的表面时，使该出射光92会更向外侧扩散，视角变大，所以不论观众是坐落于该光学投影荧幕200的正前方或是散落于大角度方位的区域中，都可以清楚地进行观赏，同时，借由抗光性的优势，不论所处环境光线明亮与否，皆不受影响。此外，该底膜3、基膜2、表面膜6皆为可扰性材质制成，可弯曲卷收，易于收纳、携带。

综上所述，本发明的光学投影荧幕200利用该反射层5将一来自投影机的入射光91反射为一出射光92，该出射光92经由反射层5提高增益值及扩大反射角，再利用该扩散层7与抗炫光抗刮层72表面呈凹凸不平整状，使该出射光扩散、增加视角，并能避免外在光线的干扰，因此抗光性好、增益高，及半增益值的视角可达175度以上，同时该扩散层7使该出射光92具有较佳的黑白对比度与饱和度，又能提供增加视角、抗光、抗刮的作用，故确实能达成本发明的目的。

惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能因此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种光学投影荧幕，包含：

一基膜；

一透镜层，形成于该基膜上，且具有多数微透镜结构；

一反射层，涂布于该透镜层上，利用凸面镜反射原理，使一入射光反射并成一角度更宽广的反射光；

一表面膜，位于该反射层上，有高透光率并使该反射光透出；及

一扩散层，形成于该表面膜上且表面呈凹凸不平整状，该扩散层中并掺入有数个纳米级黑色颗粒，用以提高黑色对比度及彩色饱和度。

2.根据权利要求1所述的光学投影荧幕，其中，该透镜层的微透镜结构多数个连续弧形，相邻两弧形的中心位置的间距为10μm-100μm。

3.根据权利要求1所述的光学投影荧幕，其中，该扩散层的这些黑色颗粒占体积百分比为0.1％～1％。

4.根据权利要求1所述的光学投影荧幕，还包含一抗炫光抗刮层，利用微结构成形技术形成在该扩散层的表面，且该抗炫光抗刮层的表面呈凹凸不平整状。

5.根据权利要求2所述的光学投影荧幕，其中，该反射层的材质是以高反射率的金属所制成，且厚度范围为10nm～100nm。

6.根据权利要求5所述的光学投影荧幕，其中，该反射层的材质是选自于由下列所构成的群组：银、铝。

7.根据权利要求1至6所述的光学投影荧幕，还包含一位于基膜底部的底膜，该底膜具有一邻近该基膜且不透光的涂料部，及一与该涂料部连接的保护部。

8.根据权利要求7所述的光学投影荧幕，还包含二分别位于该底膜与该基膜之间，及该反射层与该表面膜之间的感压胶层，该感压胶层具有高透光率，用以贴合该底膜与该基膜，即该反射层与该表面膜。

9.根据权利要求8所述的光学投影荧幕，其中，该底膜、基膜、表面膜皆为可扰性材质制成，可弯曲卷收，易于收纳、携带。

Images