CN110398878B - 一种菲涅尔投影屏幕用微结构层及菲涅尔投影屏幕 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种菲涅尔投影屏幕用微结构层及菲涅尔投影屏幕，涉及投影显示技术领域，可解决现有菲涅尔投影屏幕因反光清晰成像而影响用户体验的问题。该菲涅尔投影屏幕用微结构层包括透光的层状本体，所述层状本体的折射率为1.3～1.8，所述层状本体的入光面分布有多个微结构，所述微结构用于使入射至其上且未透过的光形成散射并反射出去。本发明用于菲涅尔投影屏幕。

Description

一种菲涅尔投影屏幕用微结构层及菲涅尔投影屏幕

技术领域

本发明涉及投影显示技术领域，尤其涉及一种菲涅尔投影屏幕用微结构层及菲涅尔投影屏幕。

背景技术

在投影显示领域，尤其是近年较为火热的超短焦激光投影显示领域，投影机一般会搭配菲涅尔投影屏幕使用，该屏幕的特点是增益高、视角小，可最大限度地提升人眼正对观看时的亮度，显示效果好。

然而，该类型屏幕当前存在的问题是表面反光，一般会向屏幕上方以及左右两侧反射，比如反射到天花板上，如果屏幕两侧有墙壁等物体，则会同样反射到该物体上，而且会清晰成像，所成的像也会随着投影机画面的变化而变化，这些清晰成像的反光会严重影响用户观看画面时的体验。

反光的原理如图1所示，当投影机01发出的光线入射在屏幕02表面时，由于空气和屏幕02表面材料折射率的差异，必然会有一部分光线x按照镜面反射原理从屏幕02表面反射出来，另一部分光线y则进入到屏幕02内部；

反光清晰成像的原理如图2所示，当投射彩色画面时，亦即屏幕02表面a位置、b位置、c位置的图像不同，那么经屏幕02表面镜面反射后在天花板03相应的A位置、B位置、C位置处形成的画面也不同。

发明内容

本发明的实施例提供一种菲涅尔投影屏幕用微结构层及菲涅尔投影屏幕，可解决现有菲涅尔投影屏幕因反光清晰成像而影响用户体验的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种菲涅尔投影屏幕用微结构层，包括透光的层状本体，所述层状本体的折射率为1.3～1.8，所述层状本体的入光面分布有多个微结构，所述微结构用于使入射至其上且未透过的光形成散射并反射出去。

本发明实施例还提供了一种菲涅尔投影屏幕，包括屏幕本体，还包括上述的微结构层，所述层状本体设于所述屏幕本体的最外层。

本发明实施例提供的菲涅尔投影屏幕用微结构层及菲涅尔投影屏幕，由于包括透光的层状本体，所述层状本体的折射率为1.3～1.8，因此可使投影机发出的一部分光透过其射入到菲涅尔投影屏幕内部，从而进行正常显示；又由于所述层状本体的入光面(朝向人的表面)分布有多个微结构，所述微结构用于使入射至其上且未透过的光形成散射并反射出去，因此一方面使得天花板或侧面物体上不同位置的光线均是层状本体不同位置微结构散射的光线的叠加，从而相比现有技术中按照镜面反射原理将光线直接反射，本发明实施例使得天花板或侧面物体上不同位置的光线的颜色更接近，从而模糊了成像，另一方面使得光线被散射到空间的各个方向，从而减少了反射至天花板或侧面物体上的光线，进而降低了反光亮度；综上，用户在观看屏幕画面时，天花板或侧面物体上不仅不会出现清晰的彩色画面，而且反光的亮度非常低，从而缓解了影响用户体验的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中菲涅尔投影屏幕反光的原理图；

图2为现有技术中菲涅尔投影屏幕反光清晰成像的原理图；

图3为本发明实施例菲涅尔投影屏幕用微结构层的示意图之一；

图4为本发明实施例菲涅尔投影屏幕用微结构层的示意图之二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一段分实施例，而不是全段的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图3和图4为本发明实施例菲涅尔投影屏幕用微结构层100的一个具体实施例，本实施例中的菲涅尔投影屏幕用微结构层100包括透光的层状本体1，层状本体1的折射率为1.3～1.8，层状本体1的入光面分布有多个微结构2，微结构2用于使入射至其上且未透过的光形成散射并反射出去。

本发明实施例提供的菲涅尔投影屏幕用微结构层100，实际使用中需要设置于菲涅尔投影屏幕的最外层，由于包括透光的层状本体1，层状本体1的折射率为1.3～1.8，因此可使投影机300发出的一部分光透过其射入到菲涅尔投影屏幕内部，从而进行正常显示；又由于层状本体1的入光面(朝向人的表面)分布有多个微结构2，微结构2用于使入射至其上且未透过的光形成散射并反射出去，因此一方面使得天花板400或侧面物体上不同位置的光线均是层状本体1不同位置微结构2散射的光线的叠加，从而相比现有技术中按照镜面反射原理将光线直接反射，本发明实施例使得天花板400或侧面物体上不同位置的光线的颜色更接近，从而模糊了成像，另一方面使得光线被散射到空间的各个方向，从而减少了反射至天花板400或侧面物体上的光线，进而降低了反光亮度；综上，用户在观看屏幕画面时，天花板400或侧面物体上不仅不会出现清晰的彩色画面，而且反光的亮度非常低，从而缓解了影响用户体验的问题。

进一步的，层状本体1的入光面布满微结构2，由此可使入射至层状本体1入光面所有位置的未透过的光均形成散射，从而使天花板400或侧面物体上不同位置的光线的颜色更加接近，进而进一步模糊了成像。

参照图3，微结构2优选包括第一凸起21，当然，微结构2也可以包括凹槽(图中未示出)，但是相比凹槽，第一凸起21可减少对散射光的反射，同样可使天花板400或侧面物体上不同位置的光线的颜色更加接近，同样进一步模糊了成像。

在上述实施例的基础上，参照图4，本实施例中微结构2还包括分布于第一凸起21上的多个第二凸起22，即第二凸起22的直径小于第一凸起21，这样可提升对光的散射效果。

第一凸起21上布满第二凸起22，这样可进一步提升对光的散射效果。

多个第一凸起21形状相同且大小相等，多个第二凸起22形状相同且大小相等，由此一方面可便于加工，另一方面可使光的散射更加均匀，从而使天花板400或侧面物体上不同位置的光线的颜色基本趋于一致，进而更大程度的模糊了成像，提升了用户体验。

实际加工时，微结构层100可一体注塑成型；或者第一凸起21与层状本体1模压成型，第二凸起22涂覆于第一凸起21上，相比其他成型方式，这两种成型方式更加简单，容易实现。

第一凸起21和第二凸起22的直径过大会影响对光的散射效果，第一凸起21和第二凸起22的直径过小会使微结构层100的加工难度过大，因此本实施例优选第一凸起21的直径为50um～500um，第二凸起22的直径为10um～100um，这样一方面可避免影响对光的散射效果，另一方面可避免加工难度过大的问题。

微结构层100的厚度最大位置的厚度P过小会使开模难度过大，微结构层100的厚度最大位置的厚度P过大不仅浪费材料、导致菲涅尔投影屏幕难以搬运，而且会增大光损失，因此本实施例优选微结构层100的厚度最大位置的厚度P为100um～1000um，这样一方面可减小开模难度，另一方面可节省材料、便于菲涅尔投影屏幕的搬运、减小光损失。

层状本体1的材料可选用PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)、PET(Polyethyleneterephthalate，涤纶树脂)、MS(styrene-co-methyl methacrylate，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物)、PMMA(polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)等。

本发明实施例还提供了一种菲涅尔投影屏幕，包括屏幕本体200，还包括上述任一实施例所述的微结构层100，层状本体1设于屏幕本体200的最外层。

本发明实施例提供的菲涅尔投影屏幕，由于微结构层100包括透光的层状本体1，层状本体1的折射率为1.3～1.8，因此可使投影机300发出的一部分光透过其射入到屏幕本体200内部，从而进行正常显示；又由于层状本体1的入光面(朝向人的表面)分布有多个微结构2，微结构2用于使入射至其上且未透过的光形成散射并反射出去，因此一方面使得天花板400或侧面物体上不同位置的光线均是层状本体1不同位置微结构2散射的光线的叠加，从而相比现有技术中按照镜面反射原理将光线直接反射，本发明实施例使得天花板400或侧面物体上不同位置的光线的颜色更接近，从而模糊了成像，另一方面使得光线被散射到空间的各个方向，从而减少了反射至天花板400或侧面物体上的光线，进而降低了反光亮度；综上，用户在观看屏幕画面时，天花板400或侧面物体上不仅不会出现清晰的彩色画面，而且反光的亮度非常低，从而缓解了影响用户体验的问题。

具体的，层状本体1的背面(背向人的表面)与屏幕本体200的入光面通过光学胶粘接，例如OCA(Optically Clear Adhesive，光学透明胶粘剂)、硅胶等。

参照图4，屏幕本体200包括：沿光束入射方向依次设置的颜色层201、扩散层202以及菲涅尔层203；层状本体1与颜色层201粘接。颜色层201的作用是：对各波长光的透过率进行调整，使得菲涅尔投影屏幕可以最大程度地还原显示图像的原色；扩散层202的作用是：对光束进行匀化；菲涅尔层203的作用是：对倾斜入射的光束进行水平视角的反射。

进一步的，屏幕本体200还包括设于颜色层201入光侧的保护层(图中未示出)，层状本体1与保护层粘接。保护层(高透过率)的作用是：对屏幕本体进行防水、防撞等防护。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种菲涅尔投影屏幕用微结构层，其特征在于，包括透光的层状本体，所述层状本体的折射率为1.3～1.8，所述层状本体的入光面分布有多个微结构，所述微结构用于使入射至其上且未透过的光形成散射并反射出去；

所述层状本体的入光面布满所述微结构，所述微结构包括第一凸起，所述第一凸起的直径为50um～500um，所述微结构能够使未透过的光线被散射到空间的各个方向；

所述微结构还包括分布于所述第一凸起上的多个第二凸起。

2.根据权利要求1所述的微结构层，其特征在于，所述第一凸起上布满所述第二凸起。

3.根据权利要求1所述的微结构层，其特征在于，多个所述第一凸起形状相同且大小相等，多个所述第二凸起形状相同且大小相等。

4.根据权利要求1所述的微结构层，其特征在于，所述微结构层一体注塑成型；

或所述第一凸起与所述层状本体模压成型，所述第二凸起涂覆于所述第一凸起上。

5.根据权利要求1所述的微结构层，其特征在于，所述第二凸起的直径为10um～100um。

6.根据权利要求1所述的微结构层，其特征在于，所述微结构层的厚度最大位置的厚度为100um～1000um。

7.一种菲涅尔投影屏幕，包括屏幕本体，其特征在于，还包括权利要求1～6中任一项所述的微结构层，所述层状本体设于所述屏幕本体的最外层。

8.根据权利要求7所述的菲涅尔投影屏幕，其特征在于，所述层状本体的背面与所述屏幕本体的入光面通过光学胶粘接。

9.根据权利要求8所述的菲涅尔投影屏幕，其特征在于，所述屏幕本体包括：沿光束入射方向依次设置的颜色层、扩散层以及菲涅尔层；所述层状本体与所述颜色层粘接。

10.根据权利要求9所述的菲涅尔投影屏幕，其特征在于，所述屏幕本体还包括设于所述颜色层入光侧的保护层，所述层状本体与所述保护层粘接。

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