CN113741134A - 一种投影屏幕及投影装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种投影屏幕及投影装置，涉及投影显示技术领域，用于解决现有技术中的投影屏幕散斑较为严重的问题。该投影屏幕包括层叠设置的扩散层、菲涅尔透镜层和反射层。反射层具有反射面，菲涅尔透镜层靠近反射面的表面为第一表面。第一表面和菲涅尔透镜层靠近扩散层一侧的表面中的至少一个为雾化表面。该投影屏幕用于显示投影机投射的影像。

Description

一种投影屏幕及投影装置

技术领域

本申请涉及投影显示技术领域，尤其涉及一种投影屏幕及投影装置。

背景技术

在投影显示技术领域，尤其是超短焦激光投影显示领域，为到达较好的亮度及显示效果，投影机一般搭配具有菲涅尔微结构的投影屏幕使用。

参照图1，具有菲涅尔微结构的投影屏幕一般包括层叠设置的表面层101、着色层102、扩散层103、菲涅尔透镜层104以及反射层105。表面层101用于保护投影屏幕。着色层102用于提高投影屏幕的对比度。扩散层103内分布有扩散粒子106，扩散粒子106用于沿不同方向扩散进入该投影屏幕内的光线。反射层105用于反射进入该投影屏幕内的光线，使光线重新从表面层101射出。

投影机射出的光线先经过表面层101，然后进入着色层102，接着进入扩散层103，扩散层103内的光线会被扩散粒子106扩散，向各个方向散射，然后光线进入菲涅尔透镜层104，接着经反射层105反射后再次经过菲涅尔透镜层104、扩散层103以及着色层102，最终从表面层101射出。同时，大部分的环境光会被该投影屏幕吸收或者散射到人眼以外的区域。

由于投影机发出的光线具有较大的相干性，虽然光线经过扩散层103时会被扩散粒子106扩散。但是，经扩散层103扩散和反射层105反射之后的光线的相干性还是较大，投影屏幕上还是会出现较为严重的散斑。

发明内容

本申请提供一种投影屏幕及投影装置，用于解决现有技术中的投影屏幕散斑较为严重的问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种投影屏幕，包括层叠设置的扩散层、菲涅尔透镜层和反射层。反射层具有反射面，菲涅尔透镜层靠近反射面的表面为第一表面。第一表面和菲涅尔透镜层靠近扩散层一侧的表面中的至少一个为雾化表面。

本申请提供的投影屏幕，反射层具有反射面，菲涅尔透镜层靠近反射面的表面为第一表面，并且第一表面和菲涅尔透镜层靠近扩散层一侧的表面中的至少一个为雾化表面。这样，进入投影屏幕内的光线，先经过扩散层的扩散，朝向各个方向散射，扩散后的光线再经过菲涅尔透镜层。当光线经过菲涅尔透镜层时，由于第一表面和菲涅尔透镜层靠近扩散层的表面中的至少一个为雾化表面，光线在经过上述两个表面时，至少会再经过一次扩散。然后，光线经过反射层反射，再次经过菲涅尔透镜层和扩散层，经过上述过程的光线进行了多次扩散，光线的相干性大幅度的降低，使得光线在投影屏幕表面的干涉程度降低，从而使得投影屏幕上出现的散斑的严重程度降低。

进一步地，第一表面为雾化表面。

进一步地，第一表面通过喷砂工艺形成粗糙表面。

进一步地，第一表面涂布有扩散粒子。

进一步地，第一表面设有多个透光凸起，多个透光凸起朝向靠近反射面的一侧凸起，被配置为提高所述第一表面的透过率。

进一步地，多个透光凸起包括蛾眼结构和微透镜中的至少一种。

进一步地，多个透光凸起包括微透镜，且微透镜的形状为半球形。

进一步地，第一表面的雾度值为85％～95％。

进一步地，菲涅尔透镜层靠近扩散层一侧的表面也为雾化表面。

第二方面，本申请提供一种投影装置，包括投影机和上述任一种投影屏幕。

由于本申请提供的投影装置包括上述任一种投影屏幕，因此能够解决与上述可卷曲投影屏幕相同的技术问题，并达到相同的技术效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为现有技术中的一种具有微结构的投影屏幕的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种投影装置使用时投影屏幕和投影机的位置关系示意图；

图3为本申请实施例提供的一种投影屏幕的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种反射层的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种反射层的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的第一表面涂布有扩散粒子时的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的菲涅尔透镜层内分布有扩散粒子的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的第一表面设有透光凸起时的结构示意图。

附图标记：

101-表面层；102-着色层；103-扩散层；104-菲涅尔透镜层；105-反射层；106-扩散粒子；

100-投影装置；1-投影屏幕；11-扩散层；12-菲涅尔透镜层；121-第一表面；1211-透光凸起；13-反射层；14-扩散粒子；15-表面层；16-基材层；17-着色层；2-投影机；21-入射光线；22-出射光线；3-观众。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语、“上”、“下”、“前”、“内”、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申请和简化描述，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申请的限制。

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。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在实际应用中，由于设备精度或者安装误差的限制，绝对的平行或者垂直效果是难以达到的。在本申请中有关垂直、平行或者同向描述并不是一个绝对的限定条件，而是表示可以在预设误差范围内实现垂直或者平行的结构设置，并达到相应的预设效果，如此，可以最大化的实现限定特征的技术效果，并使得对应技术方案便于实施，具有很高的可行性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

本申请实施例提供一种投影装置，该投影装置用于投影播放图片、影像等。

参照图2，该投影装置100包括投影屏幕1和投影机2。投影装置100在使用时，投影机2可以放置在投影屏幕1的前下方，观众3位于投影屏幕1的前方并看向投影屏幕1。投影机2发出的入射光线21照向投影屏幕1，入射光线21经过投影屏幕1的反射后最终形成出射光线22照向观众3，同时在投影屏幕1中成像。

其中，投影机2包括激光器，该激光器可以为单色激光器、双色激光器或三色激光器中的一种。一般而言，激光器发射的蓝色激光的波长可设置在430-460nm，发射的绿色激光的波长可设置在500-540nm，发射的红色激光的波长可设置在610-650nm。

下面，对该投影装置100中的投影屏幕1做进一步介绍。

参照图3，本申请实施例提供了一种投影屏幕1，包括层叠设置的扩散层11、菲涅尔透镜层12以及反射层13。反射层13具有反射面，菲涅尔透镜层12靠近反射面的表面为第一表面121。第一表面121和菲涅尔透镜层12靠近扩散层11一侧的表面中的至少一个为雾化表面。

本申请提供的投影屏幕1，反射层13具有反射面，菲涅尔透镜层12靠近反射面的表面为第一表面121，并且第一表面121和菲涅尔透镜层12靠近扩散层11一侧的表面中的至少一个为雾化表面。这样，进入投影屏幕1内的光线，先经过扩散层11的扩散，朝向各个方向散射，扩散后的光线再经过菲涅尔透镜层12。当光线经过菲涅尔透镜层12时，由于第一表面121和菲涅尔透镜层12靠近扩散层11的表面中的至少一个为雾化表面，光线在经过上述两个表面时，至少会再经过一次扩散。然后，光线经过反射层13反射，再次经过菲涅尔透镜层12和扩散层11。经过上述过程的光线进行了多次扩散，光线的相干性大幅度的降低，使得光线在投影屏幕1表面的干涉程度降低，从而使得投影屏幕1上出现的散斑的严重程度降低。

可以理解的是，参照图3，菲涅尔透镜层12远离扩散层11一侧设有多个上下方向排布的第一表面121，第一表面121为自上而下倾斜的斜面，各第一表面121与垂直于上下方向的平面的夹角θ自上而下逐渐变大，且夹角θ可以为5°～85°。

菲涅尔透镜层12可以由UV胶制成。在制作菲涅尔透镜层12时，将UV胶涂布在扩散层11的表面上，然后用专门的模具进行压印，使得菲涅尔透镜层12成型，再使用UV光源灯对UV胶进行固化，最后脱模即可完成菲涅尔透镜层12的制作。当然，在另一些实施例中，菲涅尔透镜层12也可以由热固化胶水制成，同样可以使用。

可以理解的是，反射层13一般为涂覆在菲涅尔透镜层12上的一层金属层，该金属层中与第一表面121贴合的部分形成反射面，金属层中包含的金属材料为反射材料。其中，反射材料可以包括铝和银中的至少一种。例如，反射材料可以为铝、银或者铝和银的组合物。

以反射材料为铝为例，参照图4，可以选择铝颗粒制作反射层13。制作反射层13时，先将铝颗粒溶于溶剂中形成铝粉溶液，然后将铝粉溶液喷涂于菲涅尔透镜层12的第一表面121上即可。其中，溶剂可以为硅烷偶联剂。

其中，铝颗粒的直径可以为5um～20um。此范围内的铝颗粒，由于直径较小，在形成反射层之后，会形成致密的反射面，光线照射在该反射面上时，其反射路径取决于菲涅尔透镜层12的第一表面121的倾斜角度，不会出现因为铝颗粒较大，光线被铝颗粒反射到各个方向的现象，光线能够按照设定的方向照向观众，从而避免光线能量的浪费。另外，在满足铝颗粒全面覆盖第一表面121的前提下，反射层13可以做得很薄，从而可以节省铝材料的消耗，节约制作成本。

在另一些实施例中，参照图5，也可以选择鳞片状铝粉制作反射层13。由于鳞片状铝粉的径厚比比较大，鳞片状铝粉与溶剂的结合能力较强，能够降低反射层13中铝粉脱落的几率。其中，鳞片状铝粉的厚径比可以为(40:1)-(100:1)。当然，鳞片状铝粉也为其它的厚径比。

示例性的，参照图3，第一表面121为雾化表面。其中，雾化表面为经过雾化处理的表面，具有一定的雾度值，能够降低光线发生镜面反射的概率。由于第一表面121为雾化表面，光线到达第一表面121时，会发生散射，散射后的光线相干性会降低，从而使得光线射到投影屏幕表面的干涉程度降低，从而减弱投影屏幕表面出现的散斑的严重程度。

可以理解的是，参照图3，扩散层11内分布有扩散粒子14。因此，光线在投影屏幕1内部首先经过扩散粒子14的扩散，再经过第一表面121的扩散。由于光线的扩散程度越大，光线的相干性就越低，从而能够降低光线在投影屏幕1表面的干涉程度，进而减弱投影屏幕1表面出现的散斑的严重程度。扩散粒子14的材质可以为聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate，简称：PMMA)。

在一些实施例中，第一表面121可以通过喷砂工艺形成粗糙表面。对第一表面121进行喷砂工艺处理可以在制作完菲涅尔透镜层12之后进行。在菲涅尔透镜层12制作完成后，通过喷砂工艺对第一表面121进行粗糙化处理，使得第一表面121形成粗糙表面。

选择制作完菲涅尔透镜层12之后再对第一表面121进行喷砂工艺处理，可以简化制作菲涅尔透镜层12的模具，只需要在制作好菲涅尔透镜层12之后利用喷砂工艺对第一表面121进行粗糙化处理即可。

当然，也可以直接对菲涅尔透镜层12的制作模具的表面进行粗糙化处理，将模具中制作第一表面121中的部分预先进行粗糙化处理。这样，制作出来的菲涅尔透镜层12的第一表面121直接为粗糙表面。

可以理解的是，反射层13可以在第一表面121进行粗糙化处理之后，再涂覆于第一表面121上。虽未在图中示出，图4和图5中所示的第一表面121可以为进行喷砂工艺处理的粗糙表面，铝颗粒或者鳞片状铝粉涂覆于进行过粗糙化处理的第一表面121上。

在一些实施例中，参照图6，第一表面121涂布有扩散粒子14。涂布有扩散粒子14的第一表面121形成雾化表面。由于第一表面121涂布有扩散粒子14，当光线经过第一表面121时，会被扩散粒子14扩散，向各个方向散射。散射后的光线相较于散射前的光线而言，光线的相干性更低，从而使得光线在投影屏幕1上出现的散斑的程度降低。此外，由于扩散粒子14的扩散作用，投影屏幕的观看视角也会增大。

当在第一表面121涂布扩散粒子14时，可以先将扩散粒子14分布于粘合树脂中，然后将粘合树脂涂布在第一表面121上。其中，粘合树脂起到固定扩散粒子14的作用，使扩散粒子14能够固定在第一表面121上。粘合树脂的材料可以为聚丙烯酸树脂，当然，也可以选择其它能够起到相同作用的材料。与喷砂工艺形成粗糙表面相同，可以在制作完成菲涅尔透镜层12之后，再进行上述涂布扩散粒子14的过程。

在另一些实施例中，参照图7，也可以选择在菲涅尔透镜层12内部添加扩散粒子14。示例性的，在制作菲涅尔透镜层12的原料中掺杂扩散粒子14，然后直接用模具对掺杂有扩散粒子14的原料进行压印，最终得到添加有扩散粒子14的菲涅尔透镜层12。

在一些实施例中，参照图8，第一表面121还可以设有多个透光凸起1211，多个透光凸起1211朝向靠近反射面的一侧凸起，被配置为提高第一表面121的透过率。由于第一表面121上设置有多个透光凸起1211，使得第一表面121为不平整的表面，使得光线经过第一表面121时发生镜面反射的概率降低，光线更多的透过第一表面121。当光线通过第一表面121上的透光凸起1211时，光线会进行扩散。由于透光凸起1211同样能起到扩散光线的作用，因此，经过透光凸起1211后的光线之间的相干性较低，投影屏幕上出现的散斑的严重程度也相对较低。

其中，多个透光凸起1211可以包括蛾眼结构和微透镜中的至少一种。当光线经过上述两种结构时，光线均会进行扩散，朝向不同的方向散射，使得光线的扩散程度较大，从而使得光线的相干性降低，最终使得投影屏幕1上出现的散斑的严重程度降低。

当多个透光凸起1211包括微透镜时，微透镜的形状可以为半球形。图8所示透光凸起1211即为半球形的微透镜。半球形的微透镜有一个凸起的曲面，光线经过该曲面时会发生扩散。扩散后的光线，由于扩散程度增大，最终在投影屏幕表面形成的散斑的严重程度会降低。当然，微透镜的形状也可以为其它形状，可以根据实际需求进行调整。

上述微透镜可以与菲涅尔透镜层12一体制作，即制作带有微透镜结构的模具，然后在制作菲涅尔透镜层12时，用该模具进行压印，得到具有微透镜结构的菲涅尔透镜层12。也可以选择分开制作，在制作完成菲涅尔透镜层12之后，用专用的模具在第一表面121上压印得到微透镜结构。

在一些实施例中，微透镜的表面为粗糙表面。通过粗糙化处理微透镜的表面，能够进一步扩大光线的扩散程度，进一步降低投影屏幕上出现的散斑的严重程度。

在一些实施例中，透光凸起1211还可以包括蛾眼结构。蛾眼结构具有减小反射率的功能，从而使得光线经过第一表面121时能够更多的透光第一表面121，而由于蛾眼结构的存在，使得光线进行扩散，从而使得光线的干涉程度降低，进而使得投影屏幕出现的散斑的严重程度降低。其中，蛾眼结构可以通过压印的方式获得。

其中，第一表面121的雾度值可以为85％～95％。当第一表面121的雾度值处于上述范围内时，光线在第一表面121上发生镜面反射的概率较低，从而使得光线发生扩散的比例较高。光线扩散的越多，使得光线在投影屏幕1上出现的散斑的严重程度越低。当然，第一表面121的雾度值也可以选择其它的数值，同样能够达到较好的扩散效果，此处的雾度值仅作为示例。

在一些实施例中，在第一表面为雾化表面的基础上，菲涅尔透镜层靠近扩散层一侧的表面也为雾化表面。同时将菲涅尔透镜层中的两个表面均设置为雾化表面，光线经过菲涅尔透镜层时，会经过上述两个表面的扩散，使得扩散程度相对较大，光线之间的相干性进一步降低，从而使得光线在投影屏幕上出现干涉的程度降低，投影屏幕表面出现的散斑的严重程度也对应的降低。其中，菲涅尔透镜层靠近扩散层一侧的表面也可以通过喷砂工艺形成粗糙表面或者涂布扩散粒子等方式来进行雾化处理。

此外，本申请实施例提供的投影屏幕还可以包括其他结构。

在一些实施例中，参照图3，投影屏幕还可以包括表面层15，表面层15用于保护投影屏幕1。表面层15可以由柔性材料制成，例如，表面层15可以由UV胶制成。由于UV胶具有柔性，能够进行卷曲。

在一些实施例中，继续参照图3，投影屏幕还可以包括基材层16，基材层16位于表面层15和扩散层11之间。基材层16可以作为制作表面层15的基底。在制作表面层15时，以基材层16远离扩散层11一侧的表面为基底制作表面层15。此外，由于设置有基材层16，使得光线在投影屏幕1内部的光线的路程增加，光线路程的增加可以沿不同方向扩散的光线的扩散程度进一步增大，从而能够进一步减小投影屏幕1上的光斑的严重程度。可以理解的是，本申请实施例提供的投影屏幕1也可以不设置基材层16，同样能够使用。

可以理解的是，基材层16可以由柔性材料制成。例如，上述基材层16可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)材料制成。PET具有柔性，使得基材层16具有柔性。

当然，在其它一些实施例中，基材层16也可以由其它柔性材料制成，例如，可以由TPU材料制成TPU柔性基材层，TPU具有弹性，可实现卷曲。使用TPU制成TPU柔性基材层，同样可以使得基材层16具有柔性，实现卷曲。或者，基材层16还可以SBC(Styrenic BlockCopolymers，苯乙烯系热塑性弹性体，又称苯乙烯系嵌段共聚物)等柔性材料制成，均可使基材层16具有柔性且可卷曲。

可以理解的是，图3所示的扩散层11也可以由柔性材料制成，例如，利用PET材料制成扩散层11，从而使得扩散层11也能够实现卷曲。

在一些实施例中，继续参照图3，投影屏幕1还可以包括着色层17，着色层17位于基材层16和扩散层11之间。着色层17内分布有暗色染料，能够增加投影屏幕1的对比度。通常来说，着色层17可以为光学透明胶，用来粘接基材层16和扩散层11。其中，暗色染料一般为有机染料，可以选用偶氮类染料、酞菁类染料等。当然，投影屏幕也可以不设置着色层17，投影屏幕1同样能够使用。

当然，也可以选择在其它位置添加暗色染料。例如，可以选择在表面层15、扩散层11或者基材层16中添加暗色染料，同样能够达到相同的效果。

可以理解的是，本申请实施例提供的菲涅尔透镜层可以应用任何具有菲涅尔透镜层的投影屏幕中，不限于本申请实施例所提供的投影屏幕，本申请实施例中的投影屏幕的结构仅作为示例。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种投影屏幕，其特征在于，包括层叠设置的扩散层、菲涅尔透镜层和反射层；所述反射层具有反射面，所述菲涅尔透镜层靠近所述反射面的表面为第一表面；所述第一表面和所述菲涅尔透镜层靠近所述扩散层一侧的表面中的至少一个为雾化表面。

2.根据权利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述第一表面为雾化表面。

3.根据权利要求2所述的投影屏幕，其特征在于，所述第一表面通过喷砂工艺形成粗糙表面。

4.根据权利要求2所述的投影屏幕，其特征在于，所述第一表面涂布有扩散粒子。

5.根据权利要求2所述的投影屏幕，其特征在于，所述第一表面设有多个透光凸起，多个所述透光凸起朝向靠近所述反射面的一侧凸起，被配置为提高所述第一表面的透过率。

6.根据权利要求5所述的投影屏幕，其特征在于，多个所述透光凸起包括蛾眼结构和微透镜中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的投影屏幕，其特征在于，多个所述透光凸起包括所述微透镜，且所述微透镜的形状为半球形。

8.根据权利要求2所述的投影屏幕，其特征在于，所述第一表面的雾度值为85％～95％。

9.根据权利要求2所述的投影屏幕，其特征在于，所述菲涅尔透镜层靠近所述扩散层一侧的表面也为雾化表面。

10.一种投影装置，其特征在于，包括投影机以及权利要求1～9中任一项所述的投影屏幕。

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