CN110865509B - 投影屏幕及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种投影屏幕，其包括：微透镜阵列，其由多个微透镜单元构成，并用于聚焦来自投影机的投影光线；以及光学结构层，包括由吸光层和反射层，其中，所述吸光层用于吸收环境光线，所述反射层用于反射投影光线，其中，所述反射层设置在所述微透镜单元的焦点上，所述微透镜阵列的至少部分所述微透镜单元的位置随机分布，且/或至少部分所述微透镜单元具有随机设置的曲率半径。

Description

投影屏幕及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种投影屏幕及其制造方法。

背景技术

在投影显示系统中，屏幕的增益、可视角、对比度、均匀性等特性是评价屏幕性能好坏的参数。

一般来说，用于投影机的屏幕既能反射投影机的光线也能反射环境光的光线。在现有技术中，当提高屏幕增益时，环境光的影响也往往增加，因此屏幕的对比度通常来说会很低。

在使用液晶显示面板的屏幕中，为了提高屏幕的对比度，并减少屏幕对于环境光的反射，经常采用微透镜与开孔相结合的技术方案来遮蔽环境光。但上述遮光结构主要应用于透射式的屏幕中，即光源和观众位于开孔的两侧，不适用于反射式的投影屏幕。

在现有技术中，通常在屏幕中周期性地排列微透镜单元，但该排列方式容易造成反射光产生一定的衍射或者摩尔纹的现象，从而会影响观众的观看舒适度。

发明内容

为解决上述课题，本发明期望提供一种投影屏幕及其制造方法，其中，该投影屏幕对投影光线的利用率高、抗环境光对比度高且屏幕亮度均匀性好，而且能够消除周期性排列微透镜而造成的摩尔纹或衍射现象，从而能够保证屏幕具有较佳的视觉效果。

在本发明的第一方面提供一种投影屏幕，其包括：微透镜阵列，其由多个微透镜单元构成，并用于聚焦来自投影机的投影光线；以及光学结构层，包括吸光层和反射层，其中，所述吸光层用于吸收环境光线，所述反射层用于反射投影光线，其中，所述反射层设置在所述微透镜单元的焦点上，所述微透镜阵列的至少部分所述微透镜单元的位置随机分布，且/或至少部分所述微透镜单元具有随机设置的曲率半径。

另一方面，本发明提供一种投影屏幕，其包括：微透镜阵列，其由多个微透镜单元构成，并用于聚焦来自投影机的投影光线；以及光学结构层，包括吸光层和反射层其中，所述吸光层用于吸收环境光线，所述反射层用于反射环境光线；以及扩散层，其用于使来自所述微透镜阵列的光扩散到观众侧，其中，所述反射层设置在所述微透镜单元的焦点上，所述扩散层在所述投影屏幕的不同区域中具有不同的扩散角度。

另一方面，本发明提供一种制造投影屏幕的方法，其包括：在透明基材的第一表面上形成所述微透镜阵列；在所述透明基材的第二表面上涂布用于形成所述反射层的反射材料，其中，所述第二表面与所述第一表面为所述透明基材的相反表面；固化部分所述反射材料；去除未经固化的所述反射材料；在所述第二表面上所述反射层之间的位置处，填充吸光材料，以形成吸光层或在所述反射层远离所述微透镜阵列的位置处设置吸光材料以形成吸光层。

在本发明中，通过对微透镜阵列和反射层的设计，能够提高屏幕的光线利用率，同时具有高增益和高对比度。

此外，本发明中屏幕的微透镜阵列中增加了微透镜单元的随机偏差，从而能够提高观看的舒适度。

另外，在本发明中，根据投影屏幕的本身特性，通过对扩散层的扩散角度进行区域性设置来实现亮度均匀性的补偿。

附图说明

图1是说明本发明第一实施例中投影屏幕的结构。

图2a-2c分别说明了微透镜阵列中的微透镜单元为球形微透镜、柱状微透镜和椭球微透镜的结构。

图3a说明常规微结构阵列中微透镜单元的布置方式，且图3b说明本发明中在微结构阵列的基础上加入随机位置偏差的结构。

图4a-4d说明了本发明的投影屏幕中微透镜单元位置随机分布和随机设置曲率半径的其他示例。

图5在省略微透镜阵列的情况下说明吸光层反射和吸收环境光以及反射层反射投影光的情况。

图6a-6d说明本发明第一实施例中投影屏幕的第一制造方法。

图7a-7c说明本发明第一实施例中投影屏幕的第二制造方法。

图8说明本发明第二实施例中投影屏幕的结构。

图9是说明菲涅尔反射与入射角度之间关系的图示。

图10说明投影机设置在对应于屏幕中心位置处的照射情况。

图11说明不同高斯扩散角度σ下的光强分布。

图12a-12b说明在固定水平扩散角度并改变竖直扩散角度时的增益变化。

图13a-13b说明通过调节体扩散层中扩散粒子的大小、形状以及密度以控制扩散角度的方式。

图14a-14b说明扩散角度分别为高斯G1*15和高斯G15*15的面扩散层的电镜图像。

图15说明通过改变面扩散层微结构来控制扩散角度的方式。

具体实施方式

下面，将参照附图详细说明根据本发明的各具体实施例。需要强调的是，附图中的所有尺寸仅是示意性的并且不一定是按照真实比例图示的，因而不具有限定性。例如，应当理解，图示中的扩散层、微透镜阵列、光学结构层等组件的尺寸、比例等参数并不是按照实际的尺寸和比例示出的，仅是为了图示方便，但不是用于限定本发明的具体范围。

第一实施例

如图1所示，本发明第一实施例中的投影屏幕包括微透镜阵列和光学结构层，其中微透镜阵列用于聚焦来自投影机的投影光线，光学结构层包括沿着屏幕竖直方向(在下文称为竖直方向，同理，沿着屏幕的水平方向在下文中称为水平方向)上交替排布的吸光层和反射层。

在下文中将分别通过图2a-2c和图3详细描述微透镜阵列和光学结构层。

从图2a可以看出，反射层设置在微透镜单元的焦点上，且反射层与吸收层在水平方向和竖直方向上都是交替设置的。然而，图1和图2a-2c的结构仅用于说明具体实施例，但并不用于限定本发明。需要说明的是，本发明中的反射层和吸光层也可以不在水平或垂直方向上交替排布。例如，可以在反射层远离微透镜单元的位置处设置吸光层。

图2a说明了微透镜阵列中的微透镜单元为球形微透镜的情况。在图2a中，来自投影机的投影光线被会聚成圆形的光斑。在这种情况下，反射层在光学结构层中的面积占比最小，能够获得较好的图像对比度。但是由于通过反射层反射的光在水平和竖直方向上都会被球形微透镜准直并返回到观众的视场，因此会造成视场角度偏窄。

图2b说明了微透镜阵列中的微透镜单元为柱状微透镜的情况。在图2b中，由于柱状微透镜对于竖直方向的反射光具有一定的准直作用，而对水平方向的反射光没有准直作用，因此可以增大屏幕在水平方向视角。但是在此情况下，反射层在屏幕中的面积占比明显增加，会导致屏幕的抗环境光对比度降低。

从图2b可以看出，反射层设置在微透镜单元的焦点上，且反射层与吸收层在竖直方向上是交替设置。

图2c说明了微透镜阵列中的微透镜单元为椭球微透镜的情况。在图2b中，椭球微透镜单元的长轴沿着水平方向延伸，短轴沿着竖直方向延伸。长轴方向的曲率半径大于短轴方向的曲率半径。与采用柱面透镜的结构相比，采用该椭球透镜的屏幕结构能够提高屏幕的抗环境光对比度。与采用球透镜的结构相比，采用该椭球透镜的结构能够提高屏幕的水平观看视角。

从图2c可以看出，反射层设置在微透镜单元的焦点上，且反射层与吸收层在水平方向和竖直方向上都是交替设置的。

在本发明中，每一微透镜单元在竖直方向上的尺寸约为100μm。

然而，在上述三种微透镜阵列结构中，周期性地排列微透镜单元的排列方式容易造成反射光产生一定的衍射或者摩尔纹的现象，从而会影响观众的观看舒适度。

为解决上述问题，本发明在布置微结构阵列时加入随机偏差，改善反射光线的质量。例如，在本发明的微结构阵列中，可以使至少部分微透镜单元的位置随机分布和/或随机设置至少部分微透镜单元的曲率半径。

在下文中虽然通过图3a和图3b说明了使至少部分微透镜单元的中心位置具有随机偏差，但也可以采用随机偏差之外的其他随机分布方式。

而且本发明中位置方面的随机偏差并不限于中心位置，也可以以微透镜单元的其他位置为基准设置随机偏差。

如图3a所示，假设在常规的微结构阵列中(即在微透镜单元的中心位置不具有随机偏差的微结构阵列中)，每一微透镜单元的中心位置坐标为(x0，y0)，相邻微透镜单元的中心位置在水平方向上的间距为a，且在竖直方向上的间距为b。

在本发明中，如图3b所示，在该微结构阵列排布的基础上加入随机的位置偏差，使得新的微结构单元中心位置(x1,y1)，满足公式(1)的定义：

x1＝x0+a/n*f(-1,1)，y1＝y0+b/n*f(-1,1)(1)

其中，f(-1,1)表示取值在-1到1之间且均值为0的概率分布函数。该概率分布函数可以是正态分布、均匀分布或者其他概率分布函数。数值n的选取决定了位置偏差最大的范围，一般在5-20的范围内。

需要说明的是，图3b仅示出了在常规微结构阵列中加入微透镜单元的随机中心位置偏差，但同样可以随机设定至少部分微透镜单元的曲率半径。通过上述微透镜单元的随机分布和随机设置，能够消除周期性布置的微结构阵列带来的衍射或者摩尔纹效果，从而提高观看的舒适性。

图4a-4d说明了本发明的投影屏幕中微透镜单元位置的随机分布和/或随机设置的曲率半径的其他示例。

如图4a所示，随机设置微透镜阵列中至少部分微透镜单元的曲率半径，即投影屏幕中微透镜单元的曲率半径是随机的。

除上述布置之外，还可以采用如图4b所示的布置，即虽然每个微透镜单元的曲率半径为随机设置，但布置在同一行或同一列中的微透镜单元中心的水平位置和/或竖直位置位于同一直线上。

除上述布置之外，还可以采用如图4c所示的布置，即虽然微透镜单元的曲率半径设置为相同，但微透镜单元的中心位置坐标(即位置)随机分布。

除上述布置之外，还可以采用如图4d所示的布置，即至少部分微透镜单元的曲率半径为随机设置，同时其中心位置坐标(即位置)具有随机分布。

如图4a-4b所示的布置同样能够消除周期性布置的微结构阵列带来的衍射或者摩尔纹效果。

根据上述内容可知，本发明中可以采用微透镜单元位置的随机分布和/或曲率半径的随机设置。在本发明同时具有微透镜单元位置的随机分布和曲率半径随机设置的情况下，位置的随机分布可以设置为位置的随机偏差，也可以是其他形式的位置随机分布。

图5示出了在省略微透镜阵列的情况下，吸光层反射和吸收环境光且反射层反射投影光的情况。从图5可以清楚看出，反射层和吸光层在竖直方向上交替布置。

来自投影机的投影光经微透镜阵列聚焦到反射层，然后被反射层反射到观众视场中，一部分环境光线(环境光线1)入射到吸光层中被吸收，另一部分环境光线(环境光线2)入射在反射层上被反射。由于吸光层的吸收率不是百分之百，入射到吸光层中的一部分环境光线1也会被反射回观众视场。

下面，结合图5来说明本发明的屏幕中用于提高对比度的原理。

在本发明中，形成反射层的反射材料的反射率r_coating优选范围为60％以上，且吸光层的材料反射率r_abs优选范围为5％以下。投影光线被微透镜阵列会聚到反射层上后，大部分投影光都被反射层所反射。根据本发明中设计的反射层尺寸，如果环境光线中有a％的环境光线直接入射在反射层上，而另外(1-a％)的环境光线被吸光层所反射，则屏幕的抗环境光对比度根据下述公式(1)计算：

如果反射层在光学结构层中的面积占比为10％，即a％为10％，反射层中的反射材料的反射率为60％，且吸光层中的吸光材料的反射率为5％，且投影机的增益在1.0左右，那么抗环境光对比度约为10。

此外，由于反射层设置在微透镜单元的焦点上，从上述公式(2)中可看出，通过采用微透镜阵列与光学结构层相结合的方式，使投影光线被微透镜阵列会聚到反射层上并被反射层所反射，不仅可以提高投影光线的利用率，在提高抗环境光对比度方面也能获得良好的效果。本发明的屏幕中的抗环境光对比度远高于现有技术中屏幕的抗环境光对比度。

由于反射层设置在微透镜单元的焦点上，改变微透镜阵列的结构(即在微结构阵列中加入微透镜单元的随机中心位置偏差)，可以改变反射层在光学结构层中的面积占比，从而调节屏幕的抗环境光对比度，并且在一定程度上调节屏幕的水平方向视角。

此外，通过对微透镜阵列和反射层的设计，使投影光只入射在反射层上，而环境光线大部分被吸光层吸收，从而能够提高屏幕的光线利用率和抗环境光对比度。基于此，本发明中的屏幕能够在保证投影光线利用率的同时，具有高增益和高对比度。

下面，参考图6说明本发明第一实施例中投影屏幕的第一制造方法。

(1)在透明基材的该表面上涂覆一定厚度的胶水，然后采用结构转印并配合UV光固化法，在透明基材表面上形成微透镜阵列，或者直接在透明基材表面上以热压印的方式制作微透镜阵列。

透明基材可以使用透光性好的PC(聚碳酸酯)、PET、丙烯酸塑料或者PMMA等有机材料。

(2)在透明基材的另一个表面上制作反射层。

首先利用微透镜阵列的聚光效应，采用选择性光固化原理，通过感光胶水将反射材料粘结在透明基材另一个表面上，然后再使用固化光源进行固化，从而形成反射层。

白色反射材料由反射颗粒、扩散颗粒、负性光刻胶、粘接胶水和其他辅助原料混合而成。其中，反射颗粒可为云母、二氧化钛(TiO₂)、铝银浆等反射颗粒，其反射率为60％以上。扩散颗粒可以为环氧系、丙烯酸系或者硅酮系等有机树脂颗粒、或者其他无机散射材料。负性光刻胶可为聚肉桂酸系或环化橡胶系。其他辅助原料(助剂和溶剂)包含：以一定比例混合的流平剂、润湿剂与消泡剂等增加涂布效果的混合物，例如以一定比例混合的无水丙酮、无水二甲苯、无水环已酮、无水丁酮、乙酸乙酯和无水醋酸丁醋等的混合物。

还可以将混合好的白色反射材料均匀地涂布在透明基材上，然后与在另一透明基材上制作好的微透镜阵列进行贴合，使用固化光源的光束进行照射。该固化光源可以是X射线、电子或原子光束以及UV灯等。

为了将投影光线尽可能多地引导到反射层，用于固化反射材料的固化光源位置应该跟投影机的实际使用位置尽可能地重合。

通过该构造，固化光源发出的光经过微透镜阵列汇聚后，会形成缩小的光斑。在该光斑照射区域内的感光胶水发生反应，而光斑范围外的胶水不发生反应。固化光源可以选择波长范围在430nm-460nm之间的蓝光或者波长范围在400nm以下的紫外光，并配合使用具有相应波长范围的感光胶水。

由于白色反射涂料中含有负性光刻胶，未被光照到的地方再经过显影液处理之后可被溶解，最终形成反射层。

(3)在制作完成反射层之后，在透明基材的该表面上没有形成有反射层的位置处，填充黑色的吸光材料。该吸光材料可以通过在胶水中加入有机染料(苯胺黑等)及无机颜料(例如炭黑、石墨、金属氧化物等)而制造。

将制好的黑色吸光材料填充在反射层之间，并通过光固化或热固化法对该吸光材料进行固化，从而形成吸光层。

此外也可以直接在反射层远离微透镜单元的位置处设置吸光材料，并通过光固化或热固化法对该吸光材料进行固化，从而形成吸光层

通过上述三个步骤，可制造本发明中的投影屏幕。

然而，本发明第一实施例中的投影屏幕还可以根据如图7所示的第二制造方法来制造。

该第二制造方法不同于第一制造方法之处仅在于，通过采用正性光刻胶光固化工艺，对调上述步骤(2)和步骤(3)的顺序。

即，在第二制造方法中，首先如图7a所示，在黑色吸光材料中加入正性光刻胶，然后均匀涂布在透明基材中与形成有微透镜结构的表面相反的表面上。

然后，如图7b所示，通过微透镜阵列，将光束聚焦，以照射黑色吸光材料的表面，被照射到的吸光材料再经过显影液处理之后可被溶解，然后被清理去除，留下未经光束照射的部分，形成吸光层。

最后，如图7c所示，在吸光层之间的部分中填充用于形成反射层的反射材料，从而得到反射层与吸光层交替设置的光学结构层结构。

第二实施例

图8说明了本发明中投影屏幕的第二实施例的构造示意图。如图8所示，本发明第二实施例中的投影屏幕包括微透镜阵列和光学结构层，其中微透镜阵列用于聚焦来自投影机的投影光线，光学结构层包括沿着屏幕竖直方向上交替排布的吸光层和反射层，需要说明的是，本发明中的反射层和吸光层也可以不在水平或垂直方向上交替排布。例如，可以在反射层远离微透镜单元的位置处设置吸光层。

此外，该第二实施例中的投影屏幕在投影屏幕的光出射侧还设置有扩散层，该扩散层用于使来自微透镜阵列的光扩散，从而增加观众视角。

如图8所示，投影光线通过微透镜阵列聚焦到反射层上，而后被反射的光穿过微透镜阵列入射到扩散层上，并通过扩散层扩散到观众侧。

下面结合图9-图12b说明通过扩散层能够提高屏幕的亮度均匀性的原理。

当光以一定角度从空气入射到介质表面的时候会发生菲涅尔反射，其中，屏幕外侧表面对于水平偏振光和垂直偏振光的反射率分别为R_//和R_⊥，该反射率R_//和R_⊥分别通过下述公式(3)计算得出：

其中θ_i和θ_t分别为入射光线角度和折射光线角度。

而对于通常情况下没有固定偏振态的投影光线，屏幕表面的反射率为水平反射率R_//和垂直反射率R_⊥的平均值。图9是根据公式(3)所得出的菲涅尔反射与入射角度之间的关系图。根据图9可知，入射光线角度越小，菲涅尔反射越小，由菲涅尔反射造成的损耗(在下文中也简称为菲涅尔损耗)也越低。

在将投影机看作点光源的情况下，投影光线入射在屏幕的不同位置上的角度是不同的。图10说明了投影机设置在对应于屏幕中心位置处的情况。在该情况下，屏幕中心的入射光线角度小，而屏幕边缘的入射角度较大。根据图9中菲涅尔反射与入射角度的关系可知，屏幕中心位置处的菲涅尔损耗小，但边缘处的菲涅尔损耗大，这样将会导致屏幕亮度均匀性差，从而影响屏幕的观看效果。根据扩散层的散射特性，可以得到圆形的高斯散射、椭圆形的高斯散射或者其他散射分布。呈高斯分布的扩散光的光强P(θ)满足下述公式(4)，其中θ为扩散层的扩散角度。图11是根据公式(4)所得出的在不同高斯扩散角度σ的光强分布，其中σ1<σ2<σ3，因此可知，随着高斯扩散角度σ的增加，峰值亮度逐渐降低。

在观看屏幕的实际场景中，通常来说，观众的水平视角较大，且竖直视角较小。因此一般在屏幕中采用在水平方向和竖直方向具有不同扩散角度的椭圆高斯散射分布的扩散层，即该扩散层在水平方向上的扩散角度大，在竖直方向的扩散角度小。

为补偿屏幕表面上出现的上述菲涅尔损耗，在本发明中将扩散层的扩散角度进行区域性设置，在屏幕中亮度高的位置处设置具有较大扩散角度的扩散层，并在屏幕亮度低的位置处设置具有较小扩散角度的扩散层。由此，本发明通过使扩散层在屏幕的不同区域中具有不同的扩散角度，能够使得由屏幕反射的反射光具有均匀的亮度分布。换一种说法，即是屏幕上的投影光线入射角越小的区域中，扩散层的所述扩散角度越大，以使屏幕整个亮度均匀。

如上所述，由于一般情况下，观众的水平视角较大且竖直视角较小，通常希望屏幕的水平视角满足观看要求，而对竖直视角并没有严格规定。因此为了保证不影响屏幕增益且满足水平视角的观看要求，本发明选择具有椭圆高斯分布的扩散层。

图12a-12b示出了在固定水平扩散角度并改变竖直扩散角度时的增益变化。如图12a所示，将水平扩散角度分别固定为15°和20°，且竖直扩散角度从1°变化到15°时，随着竖直扩散角度的增大，屏幕增益逐渐下降。然而，如图12b所示，屏幕的水平观看视角不会随着扩散层的竖直扩散角变化。

本发明中所使用的扩散层可选择常见的体扩散层、面扩散层、规则面散射膜或规则的微透镜阵列形状的薄膜。在本发明中可以单独使用其中一种扩散层，也可以叠加使用上述三种或两种的组合扩散层，任何使用方法都能够增加屏幕的观看视角。

体扩散层主要由透明基材、扩散层和防粘连层构成，在该体扩散层中的扩散粒子主要起到使光线均匀扩散的作用。该扩散粒子可为有机高分子粒子或无机粒子，其中，有机高分子粒子例如可包括PMMA粒子、PS粒子等，无机粒子可包括SiO₂粒子、TiO₂粒子等。

如图13a-13b所示，可以调节体扩散层中扩散粒子的大小、形状以及分散密度等特性，从而控制体扩散层的扩散角度。在同一体扩散层中，可以单独只调节扩散粒子的大小、密度或形状，也可以混合设置，即调节扩散粒子的大小、密度和形状中的至少一者，从而使得反射光具有均匀的亮度分布，改善屏幕的亮度均匀性。

除了体扩散层，本发明中还可以使用面扩散层。图14a-14b说明扩散角度分别为高斯G1*15和高斯G15*15的面扩散层的电镜图像。参考图14a-14b中面扩散层中微结构，扩散角度的大小与面扩散层中微结构的疏密、尺寸大小成反比，即微结构尺寸越大，扩散角度越小，微结构越稀疏，扩散角度越小。

因此，如图15所示，对于面散射膜，可以通过改变扩散层微结构的尺寸、疏密来提高屏幕的亮度均匀性。

但通过改变扩散层的扩散角度来提高屏幕亮度均匀性的方法不限于上述针对体扩散层和面扩散层所述的调节方式，能够使得屏幕的不同区域具有不同扩散角度从而提高亮度均匀性的扩散层设置方式都应当认为属于本发明的发明构思范围内。

除了关于扩散层的相关描述，第二实施例中屏幕的其他结构和制造方法与第一实施例中所记载的相同。

通过上述本发明中第一和第二实施例中屏幕的结构和制造方法可知，本发明中通过对微透镜阵列和反射层的设计，使投影光只入射在反射层上，而环境光线大部分被吸光层吸收，从而能够提高屏幕的光线利用率。基于此，本发明中的屏幕能够在保证投影光线利用率的同时，具有高增益和高对比度。

另外，由于在微透镜阵列中增加了微透镜单元位置的随机分布和/或曲率半径的随机设置，消除周期性微结构可能带来的衍射或者摩尔纹效果，从而提高观看的舒适性。

此外，在第二实施例中，由于在屏幕的不同区域中设置具有不同扩散角度的扩散层，从而能够提高亮度均匀性。

本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明随附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。

Claims (21)

1.一种投影屏幕，其包括：

微透镜阵列，其由多个微透镜单元构成，并用于聚焦来自投影机的投影光线；以及

光学结构层，包括吸光层和反射层，其中，所述吸光层用于吸收环境光线，所述反射层用于反射投影光线，

其中，所述反射层设置在所述微透镜单元的焦点上，

所述微透镜阵列的至少部分所述微透镜单元的位置随机分布，且/或至少部分所述微透镜单元具有随机设置的曲率半径；形成所述反射层的反射材料的反射率为60％以上，且形成所述吸光层的吸光材料的反射率为5％以下。

2.根据权利要求1所述的投影屏幕，其中，所述吸光层和所述反射层在至少沿着所述投影屏幕的竖直方向上交替排布。

3.根据权利要求1所述的投影屏幕，其中，具有所述随机分布的所述微透镜单元的中心位置坐标具有随机偏差，假设所述微透镜单元在中心位置方面不具有随机偏差时的中心位置坐标为(x0,y0)，则所述微透镜单元在具有所述随机偏差时的中心位置坐标(x1,y1)根据下述公式定义：

x1＝x0+a/n*f(-1,1)，y1＝y0+b/n*f(-1,1)

其中，f(-1,1)表示取值在-1到1之间且均值为0的概率分布函数，n为5-20范围内的数值，a为在所述中心位置方面不具有随机偏差的相邻所述微透镜单元的所述中心位置在水平方向上的间距，b为在所述中心位置方面不具有随机偏差的相邻所述微透镜单元的所述中心位置在竖直方向上的间距。

4.根据权利要求3所述的投影屏幕，其中所述概率分布函数为正态分布函数或均匀分布函数。

5.根据权利要求1所述的投影屏幕，所述微透镜单元为球形微透镜、柱状微透镜或椭球微透镜。

6.根据权利要求4所述的投影屏幕，当所述微透镜单元为椭球微透镜时，所述椭球微透镜的长轴方向的曲率半径大于短轴方向的曲率半径。

7.根据权利要求1所述的投影屏幕，所述微透镜单元在竖直方向上的尺寸为100μm。

8.一种投影屏幕，其包括：

微透镜阵列，其由多个微透镜单元构成，并用于聚焦来自投影机的投影光线；以及

光学结构层，包括吸光层和反射层，

其中，所述吸光层用于吸收环境光线，所述反射层用于反射环境光线；以及

扩散层，其用于使来自所述微透镜阵列的光扩散到观众侧，

其中，所述反射层设置在所述微透镜单元的焦点上，

所述扩散层在所述投影屏幕的不同区域中具有不同的扩散角度；

形成所述反射层的反射材料的反射率为60％以上，且形成所述吸光层的吸光材料的反射率为5％以下。

9.根据权利要求8所述的投影屏幕，其中，所述吸光层和所述反射层在至少沿着所述投影屏幕的竖直方向上交替排布。

10.根据权利要求8所述的投影屏幕，其中，所述扩散层在水平方向上的扩散角度大于竖直方向上的扩散角度。

11.根据权利要求8所述的投影屏幕，其中所述扩散层为体扩散层、面扩散层或规则的微透镜阵列形状的薄膜。

12.根据权利要求11所述的投影屏幕，其中，当所述扩散层为体扩散层时，所述体扩散层中的扩散粒子在所述投影屏幕的不同区域中具有不同的大小、密度或形状。

13.根据权利要求11所述的投影屏幕，其中，当所述扩散层为面扩散层时，所述面扩散层的扩散微结构的大小或疏密在所述投影屏幕的不同区域中不同。

14.根据权利要求8所述的投影屏幕，其中，在所述投影屏幕上，所述投影光线的入射角越小的区域中，所述扩散层的所述扩散角度越大。

15.一种制造如权利要求1所述的投影屏幕的方法，其包括：

在透明基材的第一表面上形成所述微透镜阵列；

在所述透明基材的第二表面上涂布用于形成所述反射层的反射材料，其中，所述第二表面与所述第一表面为所述透明基材的相反表面；

固化部分所述反射材料；

去除未经固化的所述反射材料；

在所述第二表面上所述反射层之间的位置处，填充吸光材料，以形成吸光层或在所述反射层远离所述微透镜阵列的位置处设置吸光材料以形成吸光层。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述反射材料包含反射颗粒、扩散颗粒、负性光刻胶和粘接胶水。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，用于固化所述反射材料的固化光源为X射线、电子光束、原子光束或UV灯。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述固化光源的位置与所述投影机的位置重合。

19.根据权利要求15所述的方法，其中，用于固化所述反射材料的固化光源发出波长范围在430nm-460nm之间的蓝光或者波长范围在400nm以下的紫外光。

20.一种制造如权利要求1所述的投影屏幕的方法，其包括：

在透明基材的第一表面上形成所述微透镜阵列；

在所述透明基材的第二表面上涂布用于形成所述吸光层的吸光材料，其中，所述第二表面与所述第一表面为所述透明基材的相反表面；

固化并去除部分所述吸光材料，形成吸光层；

在所述第二表面上所述吸光层之间的位置处，填充反射材料，以形成反射层。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述吸光材料包含正性光刻胶。

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