CN112255877A - 一种反射式侧向投影屏幕及投影系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种反射式侧向投影屏幕及投影系统，投影屏幕包括与投影屏幕的投影面大小相同的反射功能层，反射功能层包括沿投影屏幕的厚度方向由外到内依次设置第一线性微结构层和反光材料层；其中，第一线性微结构层由一个完整的线性微结构阵列截取部分矩形区域获得，且第一线性微结构层中的微结构单元的对称线偏离投影屏幕的中垂线。本发明的目的在于提供一种反射式侧向投影屏幕及投影系统，改善现有的投影屏幕及投影系统亮度增益低、亮度均匀性偏移、水平视角左右不对称以及图像对比度低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及光学投影显示技术领域，尤其涉及一种反射式侧向投影屏幕及投影系统。
背景技术
投影显示是一种利用光学元件将图像信息的轮廓放大，并将其投影到屏幕上，承载图像信息的光线在屏幕上通过透射、反射的方式最终进入人眼而获得图像信息的显示技术。投影显示技术目前广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所，根据工作方式不同，投影仪主要有CRT，LCD，DLP等不同类型；其中智能投影仪的出现，将传统庞大的投影仪精巧化、便携化、微小化、娱乐化、实用化，使其更加贴近生活和娱乐的发展方向，从而推动投影产品走向家电化，逐渐成为客厅或卧室观影的主角。
在现有的实际应用中，智能投影仪通常用于反射式投影应用场景；配合传统的白墙、白塑幕、玻珠幕、金属幕等反射式屏幕正投使用(投影装置正对投影屏幕中垂线)。传统反射式正投屏幕主要是通过漫反射、定向反射等技术原理，将投影机入射的图像光能反射到观看者眼中，如图1所示。
基于上述技术原理的传统反射式屏幕增益低，抗环境光性能不佳，导致投影系统存在显示图像亮度低、对比度差等缺点。
消费者为追求大尺寸观影体验，越来越多的智能投影产品开始进入家庭应用领域。客厅茶几正投应用场景(将投影装置放在茶几上使用)下存在因人的正常活动，正投显示画面易受到人体遮挡和投影机位移、震动等干扰或者房间开间距离较小无法满足大尺寸投影画面显示的问题；而壁挂正投应用场景下(将投影装置挂装在消费者头顶的墙上使用)，易给消费者造成一定的压迫感导致用户体验不佳或者房间开间较小无法满足大尺寸投影画面显示的问题。
由于存在上述问题，现有技术还提出了侧向投影的解决方案，将投影装置设置在屏幕垂直对称中心线靠左或者靠右的一侧，通过对投影图像梯形校正的方法来实现大尺寸画面的显示，如图2所示。
侧投影场景下，如图9所示，投影装置配合传统的白墙、白塑幕、玻珠幕、金属幕等屏幕使用，存在屏幕亮度增益低、亮度均匀性偏移、水平视角左右不对称、抗环境光性能不佳等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种反射式侧向投影屏幕及投影系统，改善现有的投影屏幕及投影系统亮度增益低、亮度均匀性偏移、水平视角左右不对称以及图像对比度低的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种反射式侧向投影屏幕，包括与投影屏幕的投影面大小相同的反射功能层，所述反射功能层包括反光材料层和第一线性微结构层；
所述第一线性微结构层由一个完整的线性微结构阵列截取部分矩形区域获得；其中，所述线性微结构阵列包括若干个微结构单元，若干个所述微结构单元竖直设置且相互平行，且所述微结构单元关于所述线性微结构阵列的中垂线对称；
所述第一线性微结构层和所述反光材料层沿所述投影屏幕的厚度方向由外到内依次设置，其中，所述第一线性微结构层中的所述微结构单元的轴线与所述投影屏幕的中垂线P3平行，且所述第一线性微结构层中的所述微结构单元的对称线偏离所述投影屏幕的中垂线P3。
优选地，所述第一线性微结构层包括微结构表面和基底平面，所述基底平面和所述微结构表面沿所述投影屏幕的厚度方向由外到内依次设置，且所述基底平面与所述投影屏幕的平面平行；
所述微结构表面包括若干个所述微结构单元，若干个所述微结构单元竖直设置在所述基底平面上，且若干个所述微结构单元相互平行；
任意一个所述微结构单元包括反光表面和非反光表面，所述反光表面和所述非反光表面均与所述基底平面连接，所述反光表面、所述非反光表面与所述基底平面的截面为三角形，且所述反光表面位于远离所述微结构单元对称线的一侧。
优选地，所述第一线性微结构层包括微结构表面和基底平面，所述基底平面与所述微结构表面沿所述投影屏幕的厚度方向由外到内依次设置，且所述基底平面与所述投影屏幕的平面平行；
所述微结构表面包括若干个所述微结构单元，若干个所述微结构单元竖直设置在所述基底平面上，且若干个所述微结构单元相互平行；
任意一个所述微结构单元包括反光表面、非反光表面和顶面，所述反光表面和所述非反光表面与所述基底表面连接，所述顶面用于连接所述反光表面和所述非反光表面，且所述顶面与所述基底平面平行，所述反光表面、所述非反光表面、所述顶面与所述基底平面的截面为梯形，且所述反光表面位于远离所述微结构单元对称线的一侧。
优选地，所述反光表面与所述基底平面的夹角为锐角，且所述夹角沿远离所述圆心的方向固定不变或者逐渐增大或者不规则的增大/减小；
所述非反光表面与所述基底平面的夹角小于或等于90°，所述夹角沿远离所述圆心的方向固定不变或者逐渐增大或者不规则的增大/减小，且所述夹角的最小值大于投影光线入射到对应的所述反光表面的入射角。
优选地，所述反光材料层包括反光材料区或反光材料区和吸光材料区；
当所述反光材料层包括反光材料区时，所述反光材料区设置于所述反光表面；
当所述反光材料层包括反光材料区和吸光材料区时，所述反光材料区设置于所述反光表面；所述吸光材料区设置于所述非反光表面。
优选地，还包括成像功能层，所述成像功能层设置于所述基底平面，且所述成像功能层中具有光吸收材料和/或光扩散材料。
优选地，还包括表面功能层，所述表面功能层包括防眩抗划伤材料层，所述防眩抗划伤材料层设置于所述成像功能层的表面，所述防眩抗划伤材料层的表面为具有凹凸起伏的粗糙毛面，且所述防眩抗划伤材料层的表面硬度大于或等于2H。
优选地，还包括设置于所述表面功能层表面的聚光功能层，所述聚光功能层用于将经所述投影屏幕反射后的投影光束在垂直方向上会聚和收拢；
所述聚光功能层包括第二线性微结构层，所述第二线性微结构层的结构与所述第一线性微结构层的结构相同；当所述聚光功能层设置于所述表面功能层上时，所述第二线性微结构层中的所述微结构单元的轴线与所述投影屏幕的中垂线P3垂直。
一种反射式侧向投影系统，包括投影装置，还包括上述的反射式侧向投影屏幕，所述投影装置设置于观看区域，且所述投影装置设置于过所述投影屏幕中垂线P3、且与所述投影屏幕平面垂直的平面的左侧或者右侧；所述投影装置的安装位置由下式获取：
d3＝d2*tan(θ)-W/2
d4＝C
其中，d3表示所述投影装置镜头中心Q与距离所述投影装置镜头中心Q最近且与所述投影屏幕高度方向平行的所述投影屏幕侧边的水平距离，d2表示投影装置镜头中心Q距离所述投影屏幕平面的垂直距离；W表示所述投影屏幕的宽度；θ表示过所述投影装置镜头中心Q的水平面内，经过所述投影装置镜头中心Q和投影屏幕矩形显示区域中垂线P3的光轴P1，与同一水平面内经过所述投影屏幕矩形显示区域中垂线P3的投影屏幕平面法线P2之间的夹角；d4表示所述投影装置镜头中心Q与距离所述投影装置镜头中心Q最近，且与投影屏幕宽度方向平行的所述投影屏幕侧边的垂直距离；C为一实数，表示所述投影装置镜头中心Q与距离所述投影装置镜头中心Q最近，且与所述投影屏幕宽度方向平行的所述投影屏幕侧边的实际垂直距离数值。
优选地，当投影显示画面的宽度和高度比例为9：16、3：4或10：16时，所述投影装置和所述投影屏幕以过所述投影屏幕中心的法线为旋转轴，顺时针或者逆时针旋转90°
当所述投影装置吊投使用时，所述投影装置和所述投影屏幕以过所述投影屏幕中心的法线为旋转轴，顺时针或者逆时针旋转180°。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
(1)通过调节微结构单元的参数，能够有效的调节侧向入射投影光束的传输方向，使得尽可能多的出射投影光束集中在有效观看区域以内，提高投影屏幕本身的光能利用率；从而获得相较于传统投影屏幕更高亮度增益的显示图像；同时优化和改善了传统屏幕显示画面存在亮度均匀性偏移(例如：观看者在垂直投影屏幕中心位置观察时，投影屏幕平面左侧较亮，而右侧较暗；或者左侧较暗，而右侧较亮)、水平视角严重不对称(例如：垂直投影屏幕观察时，左侧水平视角有35°，而右侧水平视角只有15°；而正常的观影习惯和屏幕标准要求是±25°，偏差小于1°)等画质问题；
(2)通过在成像功能层中设置光吸收材料和/或光扩散材料，可以有效吸收环境光和有效控制观看视角，从而获得相较于传统投影屏幕更高对比度的显示图像和更佳的观影视角；
(3)设置有防眩晕抗划伤层，防止投影屏幕在实际使用过程中被划伤，从而保证投影屏幕的外观完整性，便于投影屏幕后期的使用、清洁以及维护。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为现有技术中正投影的结构示意图；
图2为现有技术中侧投影的结构示意图；
图3为本发明投影屏幕的一种结构示意图；
图4为本发明投影屏幕的一种结构示意图；
图5为本发明获取第一线性微结构层的示意图；
图6为本发明微结构表面的结构示意图；
图7为本发明微结构单元的结构示意图；
图8为本发明反射式投影屏幕的原理示意图；
图9为传统投影屏幕的投影光束传输图；
图10为本发明投影屏幕的投影光束传输图；
图11为本发明设置有聚光功能层的投影屏幕的结构示意图；
图12为本发明的投影装置与投影屏幕的位置关系示意图；
附图中标记及对应的零部件名称：
1、第一线性微结构层；2、微结构单元；3、反光材料层；4、背板支撑层；5、表面功能层；6、滤光层；7、散光层；8、聚光功能层；201、基底平面；202、反光表面；203、非反光表面。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
一种反射式侧向投影屏幕，如图3或图4所示，包括与投影屏幕的投影面大小相同的反射功能层；其中，反射功能层包括反光材料层3和第一线性微结构层1；
在本实施例中，如图5所示，第一线性微结构层1由一个完整的线性微结构阵列截取部分矩形区域获得，其中线性微结构阵列包括若干个微结构单元2，若干个微结构单元2竖直设置且相互平行，且微结构单元2关于线性微结构阵列的中垂线对称。本实施例中，截取的第一线性微结构层1包括微结构表面和基底平面201，基底平面201与微结构表面沿投影屏幕的厚度方向由外到内依次设置，且基底平面201与投影屏幕的平面平行。如图6所示，微结构表面包括若干个微结构单元2，若干个微结构单元2竖直设置在基底平面201上，且若干个微结构单元2相互平行，其中，如图7所示，任意一个微结构单元2包括反光表面202和非反光表面203，反光表面202和非反光表面203均与基底平面201连接，反光表面202、反光表面202与基底平面201的截面为三角形，且反光表面202位于远离微结构单元2的对称线一侧。
在实际运用过程中，根据实际观看视场和光能利用的要求，可以用微结构单元2的各参数(微结构单元2的角度(反光表面202与基底平面201的角度或者非反光表面203与基底平面201的角度)、微结构单元2的宽度以及微结构单元2的高度等)去匹配投影光束的方向，使得入射到投影屏幕上的各种角度的投影光束都能够被第一线性微结构层1调节传输方向，并且使得出射的投影光束往投影屏幕中心法线附近的有效观看区域传输。
具体地，如图8所示，假设反光表面202的顶部与基底平面201的距离为H，反光表面202的底部与非反光表面203的底部之间的距离为P，反光表面202的底部与基底平面201的夹角为α，非反光表面203底部与基底平面201的夹角为β，β的取值范围为50°～90°，作为优选地，β的取值范围可以为60°～90°。
微结构单元2可以是P恒定不变，H沿远离微结构单元2的对称线的水平方向逐渐增大，即：反光表面202与基底平面201的夹角α逐渐增大。
微结构单元2也可以是P恒定不变，H沿远离微结构单元2的对称线的水平方向恒定不变；即：反光表面202与基底平面201的夹角α恒定不变。
微结构单元2还可以是H恒定不变，P沿远离微结构单元2的对称线的水平方向逐渐减小；即：反光表面202与基底平面201的夹角α逐渐增大。
传统的反射式投影屏幕，只是对入射光线进行镜面反射和/或漫反射，如图9所示，投影屏幕左侧的投影光束较大比例的返回至观看区域，而投影屏幕右侧的投影光束较大比例的返回至非观看区域，从而造成投影屏幕的亮度均匀性发生偏移，当垂直投影屏幕观察时，投影屏幕平面左侧较亮，而右侧较暗(或者左侧较暗，而右侧较亮，投影装置设置在投影屏幕的中垂线P3另外一侧的情况)，从而使得整个投影屏幕的亮度不均匀；除此之外，还会造成水平视角严重不对称，例如：垂直投影屏幕观察时，左侧水平视角有35°，而右侧水平视角只有15°，而正常的观影习惯和投影屏幕标准要求是±25°，偏差小于1°，从而影响观众的观感。而在本申请中，增加了第一线性微结构层1，通过调节微结构单元2的上述参数，可以控制投影光束在投影屏幕内部的走向以及出射方向，阻止投影光束被反射到投影屏幕中心法线附近的有效观看区域以外的区域，从而提高投影屏幕的光能利用效率以及亮度增益；有效改善了传统的投影屏幕的上述缺陷，具体地，使用本申请的投影屏幕时，投影屏幕的投影光束走向如图10所示，投影光线经微结构单元2调节后，投影屏幕左侧和右侧的投影光束均被反射到投影屏幕中心法线附近的有效观看区域，从而使得整个投影屏幕的光能利用率提高，且亮度更加均匀、水平视角分布更加对称合理。
此外，由于微结构单元2的截面为三角形，其顶部为三角形的顶角，在与其它膜层粘接时，由于接触面积小，既容易损伤其它膜层，又容易出现粘接不稳定的情况，因此，可以将反光表面202和非反光表面203的连接处截断，从而使得微结构单元2的截面为梯形，此时的微结构单元2包括反光表面202、非反光表面203和顶面，反光表面202和非反光表面203与基底表面连接，顶面用于连接反光表面202和非反光表面203，且顶面与基底平面201平行，反光表面202、非反光表面203、顶面与基底平面201的截面为梯形，由于此时的微结构单元2的顶部为一个平面，在与其它膜层粘接的过程，可有效增加接触面积，使得膜层之间的粘接更为牢固，同时还可以降低三角形顶角被外力划伤的风险。
本实施例在具体实施时，第一线性微结构层1和反光材料层3沿投影屏幕的厚度方向由外到内依次设置，且微结构单元2的对称线偏离投影屏幕的中垂线P3。本实施例所说的微结构单元2的对称线偏离投影屏幕的中垂线P3指的是：根据截取的第一线性微结构层1，微结构单元2的对称线可以位于投影屏幕外侧，也可以位于投影屏幕上，位于投影屏幕上或投影屏幕外的微结构单元2的对称线可以位于投影屏幕中垂线P3以外的任意位置。
进一步地，在本实施例中，反光材料层3可以同时包括反光材料区和吸光材料区，也可以只包括反光材料区；
当反光材料层3同时包括反光材料区和吸光材料区时，其中，反光材料区设置于反光表面202；吸光材料区设置于非反光表面203；
当反光材料层3只包括反光材料区时，反光材料区设置于反光表面202。
其中，反光材料区包括但不限于对可见光有极高反光率的银、铝、铜、金等反光介质材料，反光介质材料通过真空蒸发镀膜、磁控溅射镀膜、印刷、转印或者喷涂等方法镀在微结构单元2的反光表面202。吸光材料区包括黑色、灰色的颜料、油墨或者涂料，并通过印刷、喷涂、转印或者真空镀膜中的至少一种制造方法附着在微结构单元2的反光表面202，根据对成像显示效果的需求，该反光材料区的膜层厚度可以位于0.05μm-8μm之间，为保证成像显示效果最佳，镀膜膜层厚度以0.08μm为最佳，涂层膜层厚度以6μm为最佳。
进一步地，在本实施例中，还包括成像功能层，如图3或图4所示，成像功能层设置于基底平面201，成像功能层由丙烯酸类、有机硅聚合物类光固化以及热固化材料作为基础材料，并添加光吸收材料和/或光扩散材料，按照一定的成分比例组成，光吸收材料形成滤光层6，用于吸收环境光线，光扩散材料形成散光层7，用于将进入到投影屏幕的投影光束扩散。
其中，光吸收材料具有吸收环境光线，进一步调节投影屏幕成像显示色彩的功能，包括可吸收可见光的颜料和染料材料。环境光线通过在成像功能层内的反射、散射以及全反射被有效吸收，有效减少环境光线射入到有效观看区域内，从而提高投影屏幕的抗环境光能力，使得在明亮环境下使用，显示画面具有更加理想的效果。
光扩散材料的材料选自二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝、硫酸钡、钛酸钡、玻璃微珠、碳酸钙、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚氨酯(PU)或有机硅聚合物中的一种或多种，且光扩散材料的粒径为0.2μm-100μm。
进一步地，在本实施例中，还包括表面功能层5，表面功能层5包括防眩抗划伤材料层，防眩抗划伤材料层设置于成像功能层的表面；本实施例中的防眩抗划伤材料层的表面为具有凹凸起伏的粗糙毛面，且防眩抗划伤材料层的表面硬度大于或等于2H。
其中，防眩抗划伤层可以是一层抗划伤保护膜，也可以是在固化形态下硬度较高的透光树脂层，以防止投影屏幕在实际使用过程中被划伤，从而保证投影屏幕的外观完整性，便于投影屏幕后期的使用、清洁以及维护；此外，由于防眩抗划伤层具有凹凸轮廓的粗糙表面，因此，还可以实现投影屏幕表面抗眩光和抑制散斑的作用。
进一步地，为了将被投影屏幕反射后的投影光束在垂直方向上会聚和收拢，提高画面亮度增益，在本实施例中，在表面功能层5表面的还设置有聚光功能层8，如图11所示，聚光功能层8包括第二线性微结构层，第二线性微结构层的结构与第一线性微结构层1的结构相同；当聚光功能层8设置于表面功能层5上时，第二线性微结构层中的微结构单元2的轴线与投影屏幕的中垂线P3垂直。
进一步地，在本实施例中，为了在使用过程中对投影屏幕的反光材料层3进行保护，还设置有背板支撑层4，背板支撑层4包括但不限于蜂窝铝板、铁板、玻纤板等其他刚性材料，具体设置时，背板支撑层4粘接于反光材料层3。
一种反射式侧向投影系统，包括投影装置，还包括上述的反射式侧向投影屏幕，投影装置设置于观看区域，且投影装置设置于过投影屏幕中垂线P3、且与投影屏幕平面垂直的平面的左侧或者右侧；为了达到最佳的投影图像显示效果，投影装置安装位置的投影应与微结构单元2的对称线重合，即：投影屏幕平面的垂线同时经过投影装置镜头中心Q和微结构单元2的中垂线，本实施例在具体实施时，如图12所示，根据投影屏幕的参数，投影装置的安装位置由下式获取：
d3＝d2*tan(θ)-W/2
d4＝C
其中，d3表示投影装置镜头中心Q与距离投影装置镜头中心Q最近，且与投影屏幕高度方向平行的投影屏幕侧边的水平距离，d2表示投影装置镜头中心Q距离投影屏幕平面的垂直距离；W表示投影屏幕的宽度；θ表示过投影装置镜头中心Q的水平面内，经过投影装置镜头中心Q和投影屏幕矩形显示区域中垂线P3的光轴P1，与同一水平面内经过投影屏幕矩形显示区域中垂线P3的屏幕平面法线P2之间的夹角；d4表示投影装置镜头中心Q与距离投影装置镜头中心Q最近，且与投影幕宽度方向平行的投影屏幕侧边的垂直距离；C为一实数，表示投影装置镜头中心Q与距离投影装置镜头中心Q最近，且与投影屏幕宽度方向平行的投影屏幕侧边的实际垂直距离数值。
当投影装置发出的投影光束进入到投影屏幕内部的第一线性微结构层1，使入射到投影屏幕上的各种角度的投影光束都能够被微结构单元2调节传输方向。通过调节微结构单元2的参数来控制投影光束的走向，能够阻止投影光束被反射到观看区域之外，使得反射光线尽可能多的进入到屏幕中心法线附近的有效观看区域内，不仅可以提升投影屏幕的亮度和光能利用率，还能阻挡环境光线射入观看区域之内，起到调节投影屏幕各部分的亮度均匀性的作用，改善亮度均匀性偏移(例如：垂直于屏幕平面观察时，屏幕平面左侧较亮，而右侧较暗；或者左侧较暗，而右侧较亮。)以及水平视角严重不对称(例如：垂直于屏幕平面观察时，左侧水平视角有35°，而右侧水平视角只有15°；而正常的观影习惯和屏幕标准要求是±25°，偏差小于1°)等画质问题。
值得说明的是，根据家居和办公建筑设计规范和大多数情况下的反射式侧向投影应用场景，通常θ取值范围为10°～50°，且以20°～40°取值为最佳。
当投影显示画面的宽度和高度比例为9：16、3：4或10：16时，投影装置和所投影屏幕以过投影屏幕中心的法线为旋转轴，顺时针或者逆时针旋转90°；当投影装置吊投使用时，投影装置和投影屏幕以过投影屏幕中心的法线为旋转轴，顺时针或者逆时针旋转180°。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种反射式侧向投影屏幕，其特征在于，包括与投影屏幕的投影面大小相同的反射功能层，所述反射功能层包括反光材料层(3)和第一线性微结构层(1)；
所述第一线性微结构层(1)由一个完整的线性微结构阵列截取部分矩形区域获得；其中，所述线性微结构阵列包括若干个微结构单元(2)，若干个所述微结构单元(2)竖直设置且相互平行，且所述微结构单元(2)关于所述线性微结构阵列的中垂线对称；
所述第一线性微结构层(1)和所述反光材料层(3)沿所述投影屏幕的厚度方向由外到内依次设置，其中，所述第一线性微结构层(1)中的所述微结构单元(2)的轴线与所述投影屏幕的中垂线P3平行，且所述第一线性微结构层中的所述微结构单元(2)的对称线偏离所述投影屏幕的中垂线P3。
2.根据权利要求1所述的一种反射式侧向投影屏幕，其特征在于，所述第一线性微结构层(1)包括微结构表面和基底平面(201)，所述基底平面(201)和所述微结构表面沿所述投影屏幕的厚度方向由外到内依次设置，且所述基底平面(201)与所述投影屏幕的平面平行；
所述微结构表面包括若干个所述微结构单元(2)，若干个所述微结构单元(2)竖直设置在所述基底平面(201)上，且若干个所述微结构单元(2)相互平行；
任意一个所述微结构单元(2)包括反光表面(202)和非反光表面(203)，所述反光表面(202)和所述非反光表面(203)均与所述基底平面(201)连接，所述反光表面(202)、所述非反光表面(203)与所述基底平面(201)的截面为三角形，且所述反光表面(202)位于远离所述微结构单元(2)对称线的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种反射式侧向投影屏幕，其特征在于，所述第一线性微结构层(1)包括微结构表面和基底平面(201)，所述基底平面(201)与所述微结构表面沿所述投影屏幕的厚度方向由外到内依次设置，且所述基底平面(201)与所述投影屏幕的平面平行；
所述微结构表面包括若干个所述微结构单元(2)，若干个所述微结构单元(2)竖直设置在所述基底平面(201)上，且若干个所述微结构单元(2)相互平行；
任意一个所述微结构单元(2)包括反光表面(202)、非反光表面(203)和顶面，所述反光表面(202)和所述非反光表面(203)与所述基底表面连接，所述顶面用于连接所述反光表面(202)和所述非反光表面(203)，且所述顶面与所述基底平面(201)平行，所述反光表面(202)、所述非反光表面(203)、所述顶面与所述基底平面(201)的截面为梯形，且所述反光表面(202)位于远离所述微结构单元(2)对称线的一侧。
4.根据权利要求2或3所述的一种反射式侧向投影屏幕，其特征在于，所述反光表面(202)与所述基底平面(201)的夹角为锐角，且所述夹角沿远离所述圆心的方向固定不变或者逐渐增大或者不规则的增大/减小；
所述非反光表面(203)与所述基底平面(201)的夹角小于或等于90°，所述夹角沿远离所述圆心的方向固定不变或者逐渐增大或者不规则的增大/减小，且所述夹角的最小值大于投影光线入射到对应的所述反光表面(202)的入射角。
5.根据权利要求4所述的一种反射式侧向投影屏幕，其特征在于，所述反光材料层(3)包括反光材料区或反光材料区和吸光材料区；
当所述反光材料层(3)包括反光材料区时，所述反光材料区设置于所述反光表面(202)；
当所述反光材料层(3)包括反光材料区和吸光材料区时，所述反光材料区设置于所述反光表面(202)；所述吸光材料区设置于所述非反光表面(203)。
6.根据权利要求5所述的一种反射式侧向投影屏幕，其特征在于，还包括成像功能层，所述成像功能层设置于所述基底平面(201)，且所述成像功能层中具有光吸收材料和/或光扩散材料。
7.根据权利要求6所述的一种反射式侧向投影屏幕，其特征在于，还包括表面功能层(5)，所述表面功能层(5)包括防眩抗划伤材料层，所述防眩抗划伤材料层设置于所述成像功能层的表面，所述防眩抗划伤材料层的表面为具有凹凸起伏的粗糙毛面，且所述防眩抗划伤材料层的表面硬度大于或等于2H。
8.根据权利要求7中所述的一种反射式侧向投影屏幕，其特征在于，还包括设置于所述表面功能层(5)表面的聚光功能层(8)，所述聚光功能层(8)用于将经所述投影屏幕反射后的投影光束在垂直方向上会聚和收拢；
所述聚光功能层(8)包括第二线性微结构层，所述第二线性微结构层的结构与所述第一线性微结构层(1)的结构相同；当所述聚光功能层(8)设置于所述表面功能层(5)上时，所述第二线性微结构层中的所述微结构单元(2)的轴线与所述投影屏幕的中垂线P3垂直。
9.一种反射式侧向投影系统，其特征在于，包括投影装置，还包括如权利要求1-8中任意一项所述的一种反射式侧向投影屏幕，所述投影装置设置于观看区域，且所述投影装置设置于过所述投影屏幕中垂线P3、且与所述投影屏幕平面垂直的平面的左侧或者右侧；所述投影装置的安装位置由下式获取：
d3＝d2*tan(θ)-W/2
d4＝C
其中，d3表示所述投影装置镜头中心Q与距离所述投影装置镜头中心Q最近且与所述投影屏幕高度方向平行的所述投影屏幕侧边的水平距离，d2表示投影装置镜头中心Q距离所述投影屏幕平面的垂直距离；W表示所述投影屏幕的宽度；θ表示过所述投影装置镜头中心Q的水平面内，经过所述投影装置镜头中心Q和投影屏幕矩形显示区域中垂线P3的光轴P1，与同一水平面内经过所述投影屏幕矩形显示区域中垂线P3的投影屏幕平面法线P2之间的夹角；d4表示所述投影装置镜头中心Q与距离所述投影装置镜头中心Q最近，且与投影屏幕宽度方向平行的所述投影屏幕侧边的垂直距离；C为一实数，表示所述投影装置镜头中心Q与距离所述投影装置镜头中心Q最近，且与所述投影屏幕宽度方向平行的所述投影屏幕侧边的实际垂直距离数值。
10.根据权利要求9所述的一种反射式侧向投影系统，其特征在于，当投影显示画面的宽度和高度比例为9：16、3：4或10：16时，所述投影装置和所述投影屏幕以过所述投影屏幕中心的法线为旋转轴，顺时针或者逆时针旋转90°；
当所述投影装置吊投使用时，所述投影装置和所述投影屏幕以过所述投影屏幕中心的法线为旋转轴，顺时针或者逆时针旋转180°。
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|---|---|---|---|
| CN202011247750.0A CN112255877A (zh) | 2020-11-10 | 2020-11-10 | 一种反射式侧向投影屏幕及投影系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113641076A (zh) * | 2021-10-18 | 2021-11-12 | 成都菲斯特科技有限公司 | 一种投影屏幕及投影系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008256930A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 反射型プロジェクションスクリーン |
| JP2016024227A (ja) * | 2014-07-16 | 2016-02-08 | 大日本印刷株式会社 | 反射スクリーン、映像表示システム、反射スクリーンの製造方法 |
| CN109375467A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-02-22 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 超短焦投影幕布 |
| CN210894983U (zh) * | 2019-12-27 | 2020-06-30 | 成都银屏科技有限公司 | 一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构 |
| CN111538204A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-08-14 | 成都菲斯特科技有限公司 | 一种反射型投影屏幕及投影系统 |
-
2020
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008256930A (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 反射型プロジェクションスクリーン |
| JP2016024227A (ja) * | 2014-07-16 | 2016-02-08 | 大日本印刷株式会社 | 反射スクリーン、映像表示システム、反射スクリーンの製造方法 |
| CN109375467A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-02-22 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 超短焦投影幕布 |
| CN210894983U (zh) * | 2019-12-27 | 2020-06-30 | 成都银屏科技有限公司 | 一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构 |
| CN111538204A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-08-14 | 成都菲斯特科技有限公司 | 一种反射型投影屏幕及投影系统 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113641076A (zh) * | 2021-10-18 | 2021-11-12 | 成都菲斯特科技有限公司 | 一种投影屏幕及投影系统 |
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