CN110850674A

CN110850674A - 投影屏幕及投影系统

Info

Publication number: CN110850674A
Application number: CN201911331536.0A
Authority: CN
Inventors: 张益民; 王祖熊; 胡世加; 吴庆富
Original assignee: CHENGDU FSCREEN SCI-TECH Co Ltd
Current assignee: CHENGDU FSCREEN SCI-TECH Co Ltd
Priority date: 2019-12-21
Filing date: 2019-12-21
Publication date: 2020-02-28

Abstract

本发明提供的投影屏幕及投影系统，涉及光学投影技术领域。投影屏幕包括沿着厚度方向依次设置的菲涅尔透镜层、成像元件层、光学结构层和反射层；所述菲涅尔透镜层由一排排相互排列的线性菲涅尔透镜构成，所述线性菲涅尔透镜为三棱柱透镜；所述光学结构层由若干一排排相互排列的三棱柱光学结构组成，在厚度方向的所述光学结构层横截面为若干一排排相互排布的三角形；所述线性菲涅尔透镜的排列方向与所述三棱柱光学结构的排列方向垂直。由上述投影屏幕和投影装置构成投影系统，本发明投影屏幕及投影系统亮度高、光能利用率高、图像清晰度高、抗环境光性能好、对比度高，具有极好的投影显示效果。

Description

投影屏幕及投影系统

技术领域

本发明属于光学投影技术领域，具体而言，涉及投影屏幕及投影系统。

背景技术

随着屏幕显示技术的不断发展，投影作为一种简单、便捷的显示方式得到的广泛的应用，例如，家庭的娱乐生活或办公需求。其中，在通过投影进行显示时，不可缺少的一个设备就是投影屏幕。因此，投影屏幕性能的高低直接决定了观看者对于投影显示的接受程度。

现在常用的投影屏幕如白塑幕，只能对投影装置输出的光束进行漫反射，不能有效的控制光束的传输方向，也不能有效控制环境光线的传输，因此会造成投影屏幕的亮度不均匀，整体的亮度系数低，光能利用率低；由于传统的投影屏幕本身没有抗光性，导致显示的图像清晰度差，观看视角的可控性差；由常用的投影屏幕形成的投影系统要求投影装置的功率较大，以满足图像显示的需要，造成更高的能耗损失。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种投影屏幕及投影系统，以解决现有的投影屏幕亮度不均匀、整体亮度系数低、光能利用率差、图像清晰度差、观看视角可控性差的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种投影屏幕，包括沿着厚度方向依次设置的菲涅尔透镜层、成像元件层、光学结构层和反射层；所述菲涅尔透镜层由一排排相互排列的线性菲涅尔透镜构成，所述线性菲涅尔透镜为三棱柱透镜；所述光学结构层由若干一排排相互排列的三棱柱光学结构组成，在厚度方向的所述光学结构层横截面为若干一排排相互排布的三角形；所述线性菲涅尔透镜的排列方向与所述三棱柱光学结构的排列方向垂直。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述投影屏幕中，所述成像元件层包括扩散粒子层、点状透镜层、扩散面层和柱状微透镜层中至少一种，所述成像元件层对投影光束起到均匀扩散成像、调整观看视场和调整显示色彩等作用。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述投影屏幕中，所述扩散粒子层包括层叠的透明基材层和透明树脂层，所述透明树脂层中混合有扩散粒子，所述透明基材层远离所述透明树脂层的一侧设置有抗划伤的透光层。进一步地，所述扩散粒子是球体或者多面体。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述投影屏幕中，所述点状透镜层不少于一层，每层所述点状透镜层在垂直于厚度方向上至少一面设置有点状透镜。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述投影屏幕中，所述扩散面层不少于一层，每层所述扩散面层在垂直于厚度方向上至少一面是非光滑面，以使进入所述扩散面层的投影光束能够基于所述非光滑面发生扩散。所述扩散面层既能够控制投影光束的走向，又能够将投影光束在特定的区域均匀分布。所述扩散面层可以是直接涂布或转印在所述光学结构层表面，也可以是先将所述扩散面层涂布或转印到所述透明基材层上，再通过树脂与所述光学结构层粘贴到一起。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述投影屏幕中，所述柱状微透镜层不少于一层，每层所述柱状微透镜层包括若干一排排相互排列的直线型柱状微透镜，且每层所述柱状微透镜层在厚度方向上的截面为若干相互排列的圆形、椭圆形、抛物线形、弓形或多边形。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述投影屏幕中，所述菲涅尔透镜层远离所述成像元件层的一侧表面呈锯齿状。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述投影屏幕中，所述三角形其中一边设置在所述成像元件层表面，所述三角形远离所述成像元件层的角为70°～110°。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述投影屏幕中，所述反射层是通过电镀或真空镀或印刷或喷涂或涂布转印方式中的至少一种方式将反射材料制作在所述线性三角形光学结构层上。

本发明实施例还提供了一种投影系统，包括投影装置和基于所述投影装置输出的投影光束进行成像显示的投影屏幕，所述投影屏幕包括沿着厚度方向依次设置的菲涅尔透镜层、成像元件层、光学结构层和反射层；所述菲涅尔透镜层由一排排相互排列的线性菲涅尔透镜构成，所述线性菲涅尔透镜为三棱柱透镜；所述光学结构层由若干一排排相互排列的三棱柱光学结构组成，在厚度方向的所述光学结构层横截面为若干一排排相互排布的三角形，所述线性菲涅尔透镜的排布方向与所述三菱柱光学结构的排列方向垂直；所述投影装置与所述投影屏幕的所述菲涅尔透镜层在同一侧。

本发明实施例具有以下有益效果：本发明实施例的投影屏幕包含沿厚度方向依次设置的菲涅尔透镜层、成像元件层、光学结构层和反射层；所述菲涅尔透镜层由一排排相互排列的线性菲涅尔透镜构成，所述线性菲涅尔透镜为三棱柱透镜；所述光学结构层由若干一排排相互排列的三棱柱光学结构组成，在厚度方向的所述光学结构层横截面为若干一排排相互排列的三角形，能有效控制投影光束的传输方向，有效控制观看视角，提高投影屏幕本身光能利用率，相对于传统投影屏幕，本发明投影屏幕具有亮度高、对比度高、图像显示清晰、抗环境光性能好优点。包括投影屏幕与投影装置的本发明实施例的投影系统有效提高了光能的利用率，投影装置需要的功率降低，进而降低了投影系统使用的能耗，整个投影系统亮度高、光能利用率高、图像清晰度高、抗环境光性能好、对比度高，具有极好的投影显示效果。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例提供的投影屏幕的第一种结构排布示意图；

图2为本发明实施例提供的投影屏幕的第二种结构排布示意图；

图3为本发明实施例提供的成像元件层的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的扩散粒子层的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的点状透镜层的第一种结构示意图；

图6为本发明实施例提供的点状透镜层的第二种结构示意图；

图7为本发明实施例提供的扩散面层的第一种结构示意图；

图8为本发明实施例提供的扩散面层的第二种结构示意图；

图9为本发明实施例提供的柱状微透镜层的第一种结构示意图；

图10为本发明实施例提供的柱状微透镜的第二种结构示意图；

图11为本发明实施例提供的柱状微透镜的第三种结构示意图；

图12为本发明实施例提供光学结构层横截面的两种示意图；

图13为本发明实施例提供的菲涅尔透镜层的三种横截面示意图；

图14为本发明实施例提供的投影屏幕对屏幕上方环境光线的反射示意图；图15为本发明实施例提供的投影系统的示意图。

图标：10-投影系统；20-投影屏幕；100-成像元件层；101-扩散粒子层；102-扩散面层；103-柱状微透镜层；104-光学结构层；105-反射层；106-菲涅尔透镜层；107-点状透镜层； 111-扩散粒子；112-非光滑面；113-直线型柱状微透镜；114-三菱柱光学结构；115-线性菲涅尔透镜；116-点状透镜；120-透明基材层；140-透明树脂层；150-毛面；E-投影光束；F-环境光线；G-观众；T-投影装置；α-三角形远离成像元件层的角；β-齿形顶角；P-齿形截距；H-齿形高度。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“叠加”、应做广义理解。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。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种投影屏幕20，包括沿厚度方向依次设置的菲涅尔透镜层106、成像元件层100、光学结构层104和反射层105；所述菲涅尔透镜层106由一排排相互排列的线性菲涅尔透镜115构成，所述线性菲涅尔透镜115为三棱柱透镜；所述光学结构层104由若干一排排相互排列的三棱柱光学结构114组成，在厚度方向的所述光学结构层横截面为若干一排排相互排列的三角形；所述线性菲涅尔透镜115的排列方向与所述三棱柱光学结构114的排列方向相互垂直。如图1所示，当所述线性菲涅尔透镜115呈竖直方向排布时，所述三棱柱光学结构114沿水平方向排布；如图2所示，当所述线性菲涅尔透镜115沿水平方向排布，所述三棱柱光学结构114沿竖直方向排布。

在本实施例中，如图3～图11所示，所述成像元件层100包括扩散粒子层101、点状透镜层107、扩散面层102和柱状微透镜层103中至少一种。也就是说，所述成像元件层100可以是所述扩散粒子层101、所述点状透镜层107、所述扩散面层102、所述柱状微透镜层103任意一种；也可以是所述扩散粒子层101、所述点状透镜层107、所述扩散面层102、所述柱状微透镜层103中任意两种层叠而成；也可以是所述扩散粒子层101、所述点状透镜层107、所述扩散面层102、所述柱状微透镜层103中任意三种层叠而成，不限制位置关系；还可以是所述扩散粒子层101、所述点状透镜层107、所述扩散面层102、所述柱状微透镜层103四种层叠而成，不限定各层之间的位置关系。

特别的是，所述成像元件层100中还可以均匀的加入颜料或色粉，也可以单独地在所述成像元件层100中设置着色层，且可以根据需要调整所述着色层的位置，所述着色层可以位于所述成像元件层100的各部分结构之间，也可以位于所述成像元件层100的各部分结构的外侧。

特别的是，在所述成像元件层100 靠近所述菲涅尔透镜106的一侧表面设置有散斑抑制层，所述散斑抑制层是采用光学微加工技术制作而成的微结构，所述散斑抑制层各位置对光束的位相不同，可以消除所述投影屏幕20在成像时因干涉产生的明暗相间的、不规则的斑点，提升所述投影屏幕20的图像显示清晰度。

在本实施例中，如图3所示，所述成像元件层100由沿厚度方向依次设置的扩散面层102、扩散粒子层101和柱状微透镜层103层叠而成；所述扩散面层102、所述扩散粒子层101和所述柱状微透镜103可以是单层结构，也可以是多层结构；也就是说，所述扩散面层102、所述扩散粒子层101和所述柱状微透镜103可以全部是单层结构，可以全部是多层结构，还可以部分是单层结构，部分是多层结构。

在本实施例中，如图4所示，所述扩散粒子层101包括层叠的透明基材层120和透明树脂层140，所述透明树脂层140中混合有扩散粒子111。

在本实施例中，所述透明基材层120的具体材料构成不受限制，可以根据实际应用需求设置，例如所述透明基材层120可以是柔性结构，也可以是具有一定刚性的结构。其中，柔性结构的所述透明基材层120包括但不限于PE、PVC、CPP、BOPP、PC、PET、PMMA、聚碳酸酯、PA、TPU等柔性透明塑料或橡胶薄膜。具有一定刚性的结构的所述透明基材层120包括但不限于玻璃、亚克力、陶瓷等透明基板。此外，对所述透明基材层120的可见光透光率不做具体限制，可以根据实际应用需求进行设置；在本实施例中，为成像显示的绝佳效果，可尽量保证所述透明基材层120的可见光透光率大于或等于75%。

在本实施例中，所述透明树脂层140可以是热固化树脂，也可以是射线固化树脂，还可以是反应固化树脂形成的，所述透明树脂层140可依据实际生产需要选择。

在本实施例中，所述扩散粒子111的材料、数量、比例均不受限制，可以根据实际观看视场和屏幕显示亮度均匀性的要求，选择具体的材料，进行具体数量比例的设置。具体而言，所述扩散粒子111的材料不受限制，可以是金属材料，也可以是非金属材料，在实际生产中，可尽量使所述扩散粒子111的折射率与所述透明树脂层140的折射率不同，以使进入透明树脂层140内部的投影光束发生扩散。

在本实施例中，所述扩散粒子111混合在所述透明树脂层140的方式不受限制，可以根据实际观看视场和屏幕显示亮度均匀性的要求，进行具体设置。设置方式包括但不限于：将所述扩散粒子111混合到液态树脂中，然后通过涂布的方式制作于所述扩散粒子层101。

在本实施例中，不限制所述扩散粒子111在所述透明树脂层140中的分布方式，例如，所述扩散粒子111可以有序分布在所述透明树脂层140中，也可以是无序混乱排布在所述透明树脂层140中。为了具有更佳的成像显示效果，使投影光束被较好的扩散，所述扩散粒子111在所述透明树脂层140中按多层阵列有序排列。

可以理解的是，所述扩散粒子111可以任意形状存在，例如可以是球体，也可以是多面体，具体而言，所述扩散粒子111可以是椭圆形球体，可以是圆球体，还可以是具有一定棱角的多面体。

在本实施例中，如图5所示，提供点状透镜层107的第一种结构示意图。设置的所述点状透镜层107为单层，所述点状透镜层107在垂直于厚度方向上的至少一个平面设置有点状透镜116，所述点状透镜116均匀分布在垂直于厚度方向上的所述点状透镜层107的平面上，以起到均匀扩散投影光束、更好的成像的作用。

在本实施例中，如图6所示，提供点状透镜层107第二种结构示意图，设置的所述点状透镜层107是多层结构，每层所述点状透镜层107在垂直厚度方向上的平面都设置有点状透镜116，所述点状透镜116均匀分布在垂直于厚度方向上的所述点状透镜层107的平面，所述点状透镜层107多层结构的设置起到对入射光线更加均匀的扩散作用。

在本实施例中，如图7所示，提供扩散面层102的第一种结构示意图，设置的所述扩散面层102是单层，所述扩散面层102在垂直于厚度方向的一面是非光滑面112，投影光束在进入扩散面层102中能够在所述非光滑面112上发生扩散。

在本实施例中，如图8所示提供所述扩散面层102的第二种结构示意图，设置的所述扩散面层102为多层结构，每层所述扩散面层102在垂直于厚度方向的一面是非光滑面112，以使进入扩散面层102的投影光束更加充分的扩散，获得更加均匀的亮度显示。

可以理解的是，所述扩散面层102可以直接作为成像元件层100，直接涂布或者转印在所述菲涅尔透镜层106表面，与所述光学结构层104和所述反射层105依次层叠构成投影屏幕20；所述扩散面层102也可以与由透明基材层120、透明树脂层140构成的扩散粒子层101、点状透镜层107和柱状微透镜层103中至少有一种结合形成成像元件层100，所述扩散面层102涂布或转印到所述透明基材层120上，在与所述菲涅尔透镜层106粘贴在一起。

特别的是，所述非光滑面112可以是制作有凹凸不平结构的表面，此处对制作的凹凸不平结构的具体形状、数量及分布情况，可以根据实际应用需求进行相应的设置。例如：所述非光滑面112可以是由不规则的凹凸形状构成，也可以是由规则的凹凸形状构成，还可以是有不规则的凹凸形状和规则的凹凸形状的组合构成；所述非光滑112中的凹凸不平结构可以几十个，可以是数百个，还可以是数千个；所述非光滑112可以是按一定规律有序排列，也可以是无规律的任意排列，还可以是部分按一定规律有序排列，部分无规律任意排布。为了提高所述扩散面层102对投影光束的扩散能力，所述非光滑面112可采用无规律的任意排列。

在本实施例中，如图9所示提供柱状微透镜层103的第一种结构示意图，所述柱状微透镜层103为一层结构，所述柱状微透镜层103由若干一排排相互排列的直线型柱状微透镜113构成，所述柱状微透镜层103在厚度方向上的截面为若干相互排列的圆形、椭圆形、抛物线形、弓形或多边形。

在本实施例中，如图10所示提供柱状微透镜层103的第二种结构示意图，所述柱状微透镜层103为多层结构，所述柱状微透镜层103由若干一排排相互排列的直线型柱状微透镜113构成，所述柱状微透镜层103在厚度方向上的截面是若干相互排列的圆形、椭圆形、抛物线形、弓形或多边形；每层所述柱状微透镜层103形状、排列方式均相同，也就是说每层的所述柱状微透镜层103相同，且每层的所述柱状微透镜层103沿同一方向层叠。

在本实施例中，如图11所示提供柱状微透镜层103的第三种结构示意图，与图10的柱状微透镜层103的第二种结构不同之处在于：第二层所述柱状微透镜层103沿着平面旋转90°，然后与第一层所述柱状微透镜层103层叠；第三层所述柱状微透镜层103与第一层所述柱状微透镜层103排放方向相同，并与第二层所述柱状微透镜层103层叠；第四层所述柱状微透镜层103与第二层所述柱状微透镜层103排放方向相同，并与第二层所述柱状微透镜层103层叠............按此规律依次层叠。

特别的是，所述柱状微透镜层103可以直接涂布或转印到所述光学结构层104远离所述反射层105的一侧，也可以是与其它结构如扩散粒子层101、点状透镜层107或扩散面层102中至少一种结合后再粘贴所述光学结构层104远离所述反射层105的一侧。

在本实施例中，如图12所示，光学结构层104由若干一排排相互排列的三棱柱光学结构114组成，在厚度方向的所述光学结构层104横截面为若干一排排相互排布的三角形，所述三角形其中一边设置在所述成像元件层100表面，所述三角形远离所述成像元件层100的角α为70°~110°。其中，不在所述成像元件层100的所述三角形的两条边构成的平面上设置有毛面150，可以对入射光进行适当的漫反射，防止入射光定向反射。

可以理解的是，所述三棱柱光学结构114可以是相同的，也可以是不同的，也就是说，在厚度方向的所述光学结构层104的横截面的若干三角形可以是相同的，也可以是不同的；构成所述角α的两边可以是等长的，也可以是不等长的。可以根据实际需求设置所述三角形远离所述成像元件层100的角α在70°~110°之间，以实现调节入射光往特定的观看区域反射的目的。

特别的是，所述角α在85°～95°为宜，设置角α为90°最佳，当角α为90°，可以使得入射到所述光学结构层104的入射光全部按照平行于入射光的方向返回，使得所述投影屏幕获得最佳的亮度和对比度。

在本实施例中，如图13（a）～（c）所示，在远离所述成像元件层100的所述菲涅尔透镜层106表面由一排排相互排列的线性菲涅尔透镜115构成，所述菲涅尔透镜层106的表面呈锯齿状。所述菲涅尔透镜层106表面所述线性菲涅尔透镜115的齿形顶角β可以全部相同，也可以部分相同，还可以全部不同，所述菲涅尔透镜层106表面的若干所述线性菲涅尔透镜115为非对称分布。

可以理解的是，可以在所述线性菲涅尔透镜115的齿形顶角β形成的平面上通过微细结构加工技术制作出粗糙的毛面150，对入射光进行适当的漫反射，防止入射光发生定向反射，形成干涉亮条纹。

可以理解的是，相邻所述线性菲涅尔透镜115的齿形截距P可以相同的，也可以不同的；相邻所述线性菲涅尔透镜115的齿形高度H可以是相同的，也可以是不同的。在实际应用过程中，可以根据入射光的位置和观看视场的要求，调整所述线性菲涅尔透镜115的齿形顶角β、齿形截距P和齿形高度H。通过调节所述线性菲涅尔透镜115的上述参数进一步控制入射光在投影屏幕内部的走向，阻止入射光被反射到观看区域以外、阻挡环境光射入到观看区域内，还能调节投影屏幕的亮度均匀性。

在本实施例中，如图14所示，投影屏幕20包括沿着厚度方向依次设置的菲涅尔透镜层106、成像元件层100、光学结构层104和反射层105，所述菲涅尔透镜层106由一排排相互排列的线性菲涅尔透镜115构成，所述线性菲涅尔透镜115为三棱柱透镜；所述光学结构层104由若干一排排相互排列的三棱柱光学结构114组成，在厚度方向的所述光学结构层横截面为若干一排排相互排列的三角形；所述线性菲涅尔透镜115的排列方向与所述三棱柱光学结构114的排列方向相互垂直；所述线性菲涅尔透镜115沿水平方向排布，所述三棱柱光学结构114沿竖直方向排布。环境光线F从投影屏幕20上方入射到沿水平方向排布的线性菲涅尔透镜115上，折射进入投影屏幕内部后，再沿着入射方向相同的方向传输到竖直方向排列的三棱柱光学结构114上，随后到达所述三棱柱光学结构114表面的所述反射层105，在所述反射层105上发生镜面反射，环境光线F沿着竖直排列的三棱柱光学结构114往下反射到观看区域之外，远离观看区域，以减少环境光线F的影响，提升投影屏幕的对比度。

可以理解的是，当所述线性菲涅尔透镜115沿竖直方向排布，所述三棱柱光学结构114沿水平方向排布时，环境光线F折射进入投影屏幕内部后，入射到沿水平方向排布的三棱柱光学结构114上，被所述三棱柱光学结构114阻挡，反射回去，远离观看区域，以减少环境光线F的影响，提升投影屏幕的对比度。

可以理解的是，所述反射层105对可见光的反射率可以根据实际应用需求进行设置，即可以根据对成像显示效果的需求进行设置。特别的是，为保证成像效果最佳，所述反射层105对可见光的反射率≥60%。此外，对所述反射层105的厚度也不做相应约定，为效果最佳，可以控制所述反射层105的厚度在50nm～50000nm。所述反射层105可以是金属反射层，也可以是合金反射层，还可以是非金属复合反射层，只要具有一定的对可见光的反射能力即可；所述金属反射层包括但不限于：铝、银、金、铬、镍、铜；所述合金反射层包括但不限于：镍铬合金、铝合金、钛合金；所述非金属复合反射层包括但不限于：TiO₂/SiO₂，Nb₂O₅/SiO₂，Ta₂O₅/SiO₂，Al₂O₃/SiO₂，HfO₂/SiO₂，TiO₂/MgF₂，Nb₂O₅/MgF₂，Ta₂O₅/MgF₂，Al₂O₃/MgF₂，HfO₂/MgF₂等高、低折射率材料交替组合成的膜堆结构。

在本实施例中，为避免所述反射层105长期使用被氧化而变质、脱落，延长投影屏幕的使用寿命，所述投影屏幕20还可以包括保护层，将所述保护层设置在远离所述光学结构层104的所述反射层105表面；所述保护层的材料包括但不限于：SiO₂、Si₃N₄、Al₂O₃、SiCN、TiO₂、SiN、SiC、铬、镍、不锈钢、铝板、玻璃板、陶瓷板、铁板，抗划伤树脂、PET保护膜、热熔胶等材料。

在本实施例中，如图15所示，本发明提供的投影系统10包括投影装置T和基于所述投影装置T输出的投影光束E进行成像显示的投影屏幕，所述投影屏幕包括沿着厚度方向依次设置的菲涅尔透镜层106、成像元件层100、光学结构层104和反射层105；所述菲涅尔透镜层106由一排排相互排列的线性菲涅尔透镜构成，所述线性菲涅尔透镜为三棱柱透镜；所述光学结构层104由若干一排排相互排列的三棱柱光学结构组成，在厚度方向的所述光学结构层104横截面为若干一排排相互排布的三角形，所述线性菲涅尔透镜的排布方向与所述三菱柱光学结构的排列方向垂直；所述投影装置与所述投影屏幕的所述菲涅尔透镜层在同一侧。投影装置T发出投影光束E，所述投影光束E基于投影屏幕的菲涅尔透镜层106折射汇聚，经所述成像元件层100扩散成像，经所述光学结构层104和所述反射层105进行反射，来共同控制投影光束E的传输路径，以减少投影光束E被反射到观众G观看范围外的能量，有效提升投影屏幕的显示亮度和均匀性。

可以理解的是，投影装置T发出的投影光束E进入所述成像元件层100后，所述投影光束E被扩散至所述成像元件层100的各个区域，进而在保证投影屏幕具有较好的成像效果时，还能增大投影屏幕的整体视角。所述成像元件层100可以设置为扩散粒子层、点状透镜层、扩散面层和柱状微透镜层中至少一种构成，为了进一步提高所述成像元件层100对投影光束E的扩散能力，优选交替堆叠设置扩散粒子层、点状透镜层、扩散面层和柱状微透镜层的方式，进一步提高成像显示的效果，提升投影屏幕的实用性价值。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种投影屏幕，其特征在于，包括沿着厚度方向依次设置的菲涅尔透镜层、成像元件层、光学结构层和反射层；所述菲涅尔透镜层由一排排相互排列的线性菲涅尔透镜构成，所述线性菲涅尔透镜为三棱柱透镜；所述光学结构层由若干一排排相互排列的三棱柱光学结构组成，在厚度方向的所述光学结构层横截面为若干一排排相互排布的三角形；所述线性菲涅尔透镜的排列方向与所述三棱柱光学结构的排列方向垂直。

2.根据权利要求1所述的一种投影屏幕，其特征在于，所述成像元件层包括扩散粒子层、点状透镜层、扩散面层和柱状微透镜层中至少一种。

3.根据权利要求2所述的一种投影屏幕，其特征在于，所述扩散粒子层包括层叠的透明基材层和透明树脂层，所述透明树脂层中混合有扩散粒子，所述透明基材层远离所述透明树脂层的一侧设置有抗划伤的透光层。

4.根据权利要求3所述的一种投影屏幕，其特征在于，所述扩散粒子是球体或多面体。

5.根据权利要求2所述的一种投影屏幕，其特征在于，所述点状透镜层不少于一层，每层所述点状透镜层在垂直于厚度方向上至少一面设置有点状透镜。

6.根据权利要求2所述的一种投影屏幕，其特征在于，所述扩散面层不少于一层，每层所述扩散面层在垂直于厚度方向上至少一面是非光滑面。

7.根据权利要求2所述的一种投影屏幕，其特征在于，所述柱状微透镜层不少于一层，每层所述柱状微透镜层包括若干一排排相互排列的直线型柱状微透镜，且每层所述柱状微透镜层在厚度方向上的截面为若干相互排列的圆形、椭圆形、抛物线形、弓形或多边形。

8.根据权利要求1所述的一种投影屏幕，其特征在于，所述菲涅尔透镜层远离所述成像元件层的一侧表面呈锯齿状。

9.根据权利要求1所述的一种投影屏幕，其特征在于，所述三角形其中一边设置在所述成像元件层表面，所述三角形远离所述成像元件层的角为70°～110°。

10.一种投影系统，其特征在于，包括投影装置和基于所述投影装置输出的投影光束进行成像显示的投影屏幕，所述投影屏幕包括沿着厚度方向依次设置的菲涅尔透镜层、成像元件层、光学结构层和反射层；所述菲涅尔透镜层由一排排相互排列的线性菲涅尔透镜构成，所述线性菲涅尔透镜为三棱柱透镜；所述光学结构层由若干一排排相互排列的三棱柱光学结构组成，在厚度方向的所述光学结构层横截面为若干一排排相互排布的三角形，所述线性菲涅尔透镜的排布方向与所述三菱柱光学结构的排列方向垂直；所述投影装置与所述投影屏幕的所述菲涅尔透镜层在同一侧。