CN112654923A - 投影幕及投影系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投影幕及投影系统。该投影幕包括反射结构，用于反射第一偏振光和第二偏振光，第一偏振光和第二偏振光的偏振方向不同，第一偏振光和第二偏振光在反射结构上的投影区重合；第一偏光结构，形成于反射结构一侧，第一偏光结构具有多个第一通孔和多个第一连续区域，第一连续区域只能通过第一偏振光；以及第二偏光结构，形成于第一偏光结构远离反射结构的一侧，第二偏光结构具有多个正对第一连续区域的第二通孔以及多个正对第一通孔的第二连续区域，第二连续区域只能通过第二偏振光。上述投影幕利用通孔位置互补且分别只通过不同偏振光的特点，使得其具有保偏效果、高增益、宽可视角、高立体对比度等优点。

Description

投影幕及投影系统

技术领域

本发明涉及投影技术领域，尤其涉及一种投影幕及投影系统。

背景技术

目前，随着3D技术的不断发展，3D投影技术也在不断发展。如何将投影机输出的影像最大限度的还原出来，得到最好的视觉效果，不仅是要提高投影机性能，同样3D投影幕的结构也起到十分重要的作用。现有技术中常用金属幕布作为3D投影幕的选择，金属幕布是利用铝银等金属反光的特性将投影光线全部反射回来，反射回来的光线经过3D眼镜过滤，使得左右眼分别接收不同的画面，从而在大脑形成3D立体画面感。投影光投射到金属幕布上时，部分投影光线的偏振特性会发生改变，因此3D眼镜接收到的偏振光线会减少，导致3D效果差，严重影响用户体验。

发明内容

本发明的目的在于在观看3D画面时，提供一种投影幕及投影系统，以解决目前部分金属幕布不具有保偏效果导致3D效果差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案一为：

一种投影幕，包括：

反射结构，用于反射第一偏振光和第二偏振光，所述第一偏振光和所述第二偏振光的偏振方向不同，所述第一偏振光和所述第二偏振光在所述反射结构上的投影区重合；

第一偏光结构，形成于所述反射结构一侧，所述第一偏光结构具有多个第一通孔和多个第一连续区域，所述第一连续区域只能通过所述第一偏振光；以及

第二偏光结构，形成于所述第一偏光结构远离所述反射结构的一侧，所述第二偏光结构具有多个正对所述第一连续区域的第二通孔以及多个正对所述第一通孔的第二连续区域，所述第二连续区域只能通过所述第二偏振光。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案二为：

一种投影系统，包括：如上述所述的投影幕；

投影设备，用于发出所述第一偏振光和所述第二偏振光；以及

接收设备，用于接收透过所述第二偏光结构的所述第一偏振光和所述第二偏振光。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

上述投影幕，在反射结构上依次设置第一偏光结构和第二偏光结构，利用第一偏光结构和第二偏光结构的通孔位置互补且分别只通过不同偏振光的特点，使得投影幕具有保偏效果、高增益、宽可视角、高立体对比度等优点。

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。

其中：

图1为本发明一实施例中投影幕的剖视图。

图2为图1所示投影幕中第一偏光结构的结构示意图。

图3为图1所示投影幕中第二偏光结构的结构示意图。

图4为图1所示投影幕中第一偏光结构和第二偏光结构的装配示意图。

图5为本发明一实施例中投影系统的示意图。

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部分实施例，而不是全部的实施例。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。

本发明实施例提供的投影幕10用于观看3D画面；当然在本发明的其他实施例中，该投影幕10还能够用于其他为实现保偏效果的装置、设备和系统中，此处不作唯一限定。

请一并结合图1至图4，现对本发明提供的投影幕10进行说明。一种投影幕10，包括反射结构100、第一偏光结构200和第二偏光结构300。本实施例中，反射结构100、第一偏光结构200和第二偏光结构300为依次叠层设置。反射结构100、第一偏光结构200和第二偏光结构300可以为分体式结构，通过粘结或者外部提供夹持力实现叠层结构。或者，反射结构100、第一偏光结构200和第二偏光结构300为一体式结构。具体地，第一偏光结构200形成于反射结构100一侧。第二偏光结构300形成于第一偏光结构200远离反射结构100的一侧。

进一步地，反射结构100用于反射第一偏振光和第二偏振光。第一偏振光和第二偏振光的偏振方向不同。第一偏振光和第二偏振光在反射结构100上的投影区重合。本实施例中，第一偏振光和第二偏振光为载有影像的光。进一步地，第一偏光结构200具有多个第一通孔210和多个第一连续区域220。相邻第一通孔210可由第一连续区域220连接。第一连续区域220只能通过第一偏振光。第二偏光结构300具有多个正对第一连续区域220的第二通孔310以及多个正对第一通孔210的第二连续区域320。相邻第二通孔310可由第二连续区域320连接。第二连续区域320只能通过第二偏振光。本实施例中，第二通孔310与第一连续区域220的形状和尺寸一致，第二连续区域320与第一通孔210的形状和尺寸一致。以使得第一偏光结构200和第二偏光结构300上的通孔和连续区域形成互补。

本实施例中，第一连续区域220和第二连续区域320为膜结构、片状结构或层状结构。具体地，膜结构为碘系偏光膜、聚乙烯偏光膜、染料系偏光膜或金属偏光膜中的一种。碘系偏光膜为将碘分子吸着在PVA上，并加以延伸，使之具有偏旋光性。聚乙烯偏光膜为用酸做触媒，将PVA脱水，使PVA分子中含一定量乙烯结构，再加以延伸定向，使之具有偏旋光性。染料系偏光膜将具有二色性的有机染料吸着在PVA上，并加以延伸定向，使之具有偏旋光性。金属偏光膜为将金属盐吸附在高分子薄膜。将偏光材料通过定向拉伸等工艺将偏光材料与高分子薄膜(如聚乙烯薄膜等)结合，或者在高分子薄膜上通过纳米压印，刻蚀，光刻的方式形成特定的由于表面等离子特性而具备选择偏振光性质的周期性纳米结构(如长方形纳米结构、椭圆形纳米结构)形成偏光膜。偏光材料主要为二色性染料和超材料，二色性染料具有高的二色性、均匀的染色特性、优良的耐湿热特性、对所要染色的聚合物有很强的亲和性，在加热时，色相不发生变化及燃料升华等，主要包括碘系染料和染料系染料，染料系染料为菁类、苯乙烯类、偶氮类、蒽醌类、醌类、苝类、靛蓝类、四嗪类、金属盐类染料或芪类染料等。超材料为一种人为设计的具有偏振光性质的周期性特征的纳米微晶结构材料，周期性纳米结构是由于表面等离子特性而具备选择偏振光性质。超材料为光子晶体、超表面或手性超材料等。本实施例中，第一通孔210通过精密仪器，如激光打孔机或刻蚀的方式形成于第一偏光结构200上，第二通孔310通过精密仪器，如激光打孔机或刻蚀的方式形成于第二偏光结构300上。本实施例中，反射结构100为金属反射膜、全电介质反射膜或金属幕。

请一并结合图2和图3，在行方向和列方向，第一通孔210和第一连续区域220均交替设置。使得第一通孔210和第一连续区域220在第一偏光结构200上形成马赛克结构。同样的，由于第二偏光结构300具有多个正对第一连续区域220的第二通孔310以及多个正对第一通孔210的第二连续区域320。第二通孔310和第二连续区域320在第二偏光结构300上也形成马赛克结构。进一步地，第一通孔210与第一连续区域220的形状和尺寸一致。同样的，第二通孔310与第二连续区域320的形状和尺寸一致。即第一通孔210、第一连续区域220、第二通孔310和第二连续区域320的形状和尺寸均一致。本实施例中，第一通孔210的形状为正方形。正方形的边长范围为0.3mm～10mm。以形成像素点结构，使得3D画面更清晰，效果更明显。本实施例中，第一连续区域220和第二连续区域320的厚度范围为0.02mm～0.2mm。

进一步地，第一偏振光和第二偏振光分别为S偏振光、P偏振光中的一种，或第一偏振光和第二偏振光分别为左旋偏振光、右旋偏振光中的一种。第一连续区域220只能通过第一偏振光，第二连续区域320只能通过第二偏振光。即第一偏振光为S偏振光，第二偏振光为P偏振光。或者第一偏振光为P偏振光，第二偏振光为S偏振光。或者第一偏振光为左旋偏振光，第二偏振光为右旋偏振光。或者第一偏振光为右旋偏振光，第二偏振光为左旋偏振光。以第一偏振光为左旋偏振光，第二偏振光为右旋偏振光为例，第二连续区域320通过右旋偏振光，左旋偏振光和右旋偏振光经过第二通孔310，第一连续区域220接收经过第二通孔310的左旋偏振光和右旋偏振光并通过左旋偏振光，通过第二连续区域320的右旋偏振光经过第一通孔210。经过第一偏光结构200后的左旋偏振光和右旋偏振光被反射结构100反射再次经过第一偏光结构200和第二偏光结构300筛选后透过第二偏光结构300射出。利用第一偏光结构200和第二偏光结构300的通孔位置互补且分别只通过不同偏振光的特点，使得投影幕10具有保偏效果、高增益、宽可视角、高立体对比度等优点。具体地，当偏振光射向投影幕10时，被反射结构100反射，其偏振特性发生改变，会导致能够通过3D眼镜等接收设备的偏振光减少，进而影响用户的3D体验感，而增加了偏光结构之后可以保证反射光的偏振特性，进而增强用户的体验感，所以具有保偏效果。反射结构100具有高反射率，反射光亮度高，所以投影幕10同样具有高增益的特点。本实施中的反射结构100，尤其当反射结构100为金属幕时，金属幕在技术上利用光的漫反射原理，对金属铝箔进行特殊的表面处理，幕面平整光洁，同时能够排除90％的杂光，具备高对比度和抗环境光干扰能力，即使在室内明亮的环境下，依然能保持鲜艳的色彩和清晰的影像，因此投影幕10同样具有高立体对比度。本实施例中，还可在反射结构100和第一偏光结构200之间复合一层扩散层，扩散层为扩散膜、哑光膜等，扩散层的雾度为8～15，透光率大于90％以上，由于扩散层的扩散性，可进一步提高投影幕10可视角度，使投影幕10具有宽可视角。

进一步地，反射结构100可形成于柔性载体上，可实现投影幕10折叠或卷曲，方便携带的同时，投影幕10可形成曲面结构或环形结构，以适应于不同场景。或者，反射结构100可形成于板状刚性结构上，板状刚性结构具有移动部，方便投影幕10整体移动，放置在不同位置，以适应于不同场景。

请一并结合图1至图5，本发明实施例还提供一种投影系统，包括：投影设备、接收设备和上述投影幕10。投影设备用于发出第一偏振光20和第二偏振光30。接收设备用于接收透过第二偏光结构300的第一偏振光20和第二偏振光30。以第一偏振光20为左旋偏振光，第二偏振光30为右旋偏振光为例。投影设备包括两台投影机40，分别发出左旋偏振光和右旋偏振光。第二连续区域320通过右旋偏振光，左旋偏振光和右旋偏振光经过第二通孔310，第一连续区域220接收经过第二通孔310的左旋偏振光和右旋偏振光并通过左旋偏振光，通过第二连续区域320的右旋偏振光经过第一通孔210。经过第一偏光结构200后的左旋偏振光和右旋偏振光被反射结构100反射再次经过第一偏光结构200和第二偏光结构300筛选后透过第二偏光结构300射出。透过第二偏光结构300形成两种不完全相同的图像，即由左旋偏振光形成的图像和右旋偏振光形成的图像。

进一步地，第一偏振光20和第二偏振光30的传播方向关于投影区50对称。本实施例中，两台投影机40位于投影幕10的左右两侧。可以理解为在其他实施例中，两台投影机40也可以位于投影幕10的上下两侧。另外，投影机40或其他投影装置的数量也可以为两个以上，且均匀分布在投影幕10周向上。

进一步地，接收设备包括第一透光结构和第二透光结构。第一透光结构和第二透光结构一一对应设置于人的左眼和右眼前方。第一透光结构和第二透光结构分别只能够透过第一偏振光20、第二偏振光30中的一种。本实施例中，接收设备为3D眼镜。具体地，第一透光结构和第二透光结构为偏振片。还是以第一偏振光20为左旋偏振光，第二偏振光30为右旋偏振光为例。本实施例中，第一透光结构只能够透过左旋偏振光，第二透光结构只能够透过右旋偏振光。透过第二偏光结构300形成两种不完全相同的图像，即由左旋偏振光形成的图像和右旋偏振光形成的图像。左眼接收左旋偏振光，右眼接收右旋偏振光，大脑自动将左右眼接受的画面合成3D画面，提高了立体3D显示效果。

本发明提供的投影系统，采用了上述投影幕10，因而也具备上述投影幕10所具备的有益效果，此处不再赘述。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种投影幕，其特征在于，包括：

反射结构，用于反射第一偏振光和第二偏振光，所述第一偏振光和所述第二偏振光的偏振方向不同，所述第一偏振光和所述第二偏振光在所述反射结构上的投影区重合；

第一偏光结构，形成于所述反射结构一侧，所述第一偏光结构具有多个第一通孔和多个第一连续区域，所述第一连续区域只能通过所述第一偏振光；以及

第二偏光结构，形成于所述第一偏光结构远离所述反射结构的一侧，所述第二偏光结构具有多个正对所述第一连续区域的第二通孔以及多个正对所述第一通孔的第二连续区域，所述第二连续区域只能通过所述第二偏振光。

2.根据权利要求1所述的投影幕，其特征在于，在行方向和列方向，所述第一通孔和所述第一连续区域均交替设置。

3.根据权利要求2所述的投影幕，其特征在于，所述第一通孔与所述第一连续区域的形状和尺寸一致。

4.根据权利要求3所述的投影幕，其特征在于，所述第二通孔与所述第一连续区域的形状和尺寸一致，所述第二连续区域与所述第一通孔的形状和尺寸一致。

5.根据权利要求1～4任一权利要求所述的投影幕，其特征在于，所述第一偏振光和所述第二偏振光分别为S偏振光、P偏振光中的一种，或所述第一偏振光和所述第二偏振光分别为左旋偏振光、右旋偏振光中的一种。

6.根据权利要求5所述的投影幕，其特征在于，所述第一通孔的形状为正方形，所述正方形的边长范围为0.3mm～10mm。

7.根据权利要求6所述的投影系统，其特征在于，所述反射结构为金属反射膜、全电介质反射膜或金属幕。

8.一种投影系统，其特征在于，包括：如权利要求1～7任一权利要求所述的投影幕；

投影设备，用于发出所述第一偏振光和所述第二偏振光；以及

接收设备，用于接收透过所述第二偏光结构的所述第一偏振光和所述第二偏振光。

9.根据权利要求8所述的投影系统，其特征在于，所述第一偏振光和所述第二偏振光的传播方向关于所述投影区对称。

10.根据权利要求9所述的投影系统，其特征在于，所述接收设备包括第一透光结构和第二透光结构，所述第一透光结构和所述第二透光结构一一对应设置于人的左眼和右眼前方，所述第一透光结构和所述第二透光结构分别只能够透过所述第一偏振光、所述第二偏振光中的一种。

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