CN116224705A - 一种可降低光线干扰的投影设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及投影设备技术领域，具体为一种可降低光线干扰的投影设备，包括：固定板，固定板位于最底层，用于提供支撑、防止设备变形；还包括：反光层，反光层通过胶合层固定在固定板前侧面，用于正投方式中反射投影仪发出的光线；抗光结构层，抗光结构层通过胶合层固定在反光层前侧面，用于吸收环境光。本发明，通过设置抗光结构，能对环境光进行过滤和吸收，降低环境光的干扰，同时抗光结构采用六边形设计，相较于传统的横向锯齿状设计，能够阻挡和吸收来自侧方和侧下方的环境光，同时相较于菲涅尔幕布，可视角度更大，保证了投影效果，另外本发明可以由多个设备相互拼接，组成特定尺寸设备，降低成本、方便安装。

Description

一种可降低光线干扰的投影设备

技术领域

本发明涉及投影设备技术领域，具体为一种可降低光线干扰的投影设备。

背景技术

投影设备包括投影仪和成像设备，由于投影设备的成像为漫反射对眼睛伤害小，同时由于便携性高、成像尺寸大、相较于电视性价比更高，投影设备目前已成为教学、办公、家庭娱乐的首选，在日常生活中应用十分广泛。

现有的成像设备一般为幕布或者白墙，常见的幕布类型有：灰塑幕、白塑幕、灰玻纤幕、白玻纤幕、玻珠幕、金属幕、黑栅幕、菲涅尔幕。投影设备的成像是由投影仪发出光线，投射到幕布或者白墙上，利用漫反射成像，成像效果受环境光影响较大。目前主流的幕布中，除了黑栅幕和菲涅尔幕，基本都没有抗光能力，当成像设备表面受强光照射时，投影设备成像画面的对比度和亮度会大大降低，从而使观看者看不清，影响使用效果。因此投影设备使用时需要较为黑暗的场景，影响了投影设备的推广。

现有技术中，主流的抗光幕布分为菲涅尔幕布和黑栅幕布，菲涅尔幕布采用菲涅尔透镜技术，抗光性能较好但是价格较高，同时可视角度一般只有110度左右；黑栅幕布则是采用横向锯齿结构，从斜下方投射的投影光线会被反射，从上方投射的环境光会被吸收，可视角度一般可以达到130度-160度，价格较菲涅尔幕布便宜，但是存在侧方环境光和侧下方环境光抗干扰能力弱的问题。另外也可以通过提高投影仪投射光线的亮度来实现抗光，但是亮度过高会对投影仪散热和功耗造成影响，同时也会缩短投影仪的光源设备寿命

鉴于此，我们提出一种可降低光线干扰的投影设备。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种可降低光线干扰的投影设备。

本发明的技术方案是：

一种可降低光线干扰的投影设备，包括：

至少一块预制结构块；

所述预制结构块至少包括：

固定板，所述固定板位于最底层，用于提供支撑、防止设备变形；

还包括：

反光层，所述反光层通过胶合层固定在固定板前侧面，用于正投方式中反射投影仪发出的光线；

抗光结构层，所述抗光结构层通过胶合层固定在反光层前侧面，用于吸收环境光。

作为本发明的优选技术方案，所述抗光结构层包括透光基层和抗光结构，所述透光基层采用透光材料制成，用于为抗光结构提供支撑。

作为本发明的优选技术方案，所述抗光结构包括滤光反射层和光栅裙边，所述滤光反射层和光栅裙边采用一体成型。

作为本发明的优选技术方案，所述抗光结构整体成正六边形，所述抗光结构相接，且均匀分布在透光基层表面。

作为本发明的优选技术方案，所述滤光反射层整体成六边形，且向下倾斜与竖直方向呈夹角。

作为本发明的优选技术方案，所述光栅裙边整体成六边形，所述光栅裙边底面与滤光反射层相交，所述光栅裙边高度由下向上逐步减小，且光栅裙边与竖直方向垂直。

作为本发明的优选技术方案，所述滤光反射层为线偏光材料制成，用于过滤射入的光线，其偏振度为80％-100％。

作为本发明的优选技术方案，所述光栅裙边为吸光材料制成，用于投射到其表面的环境光，也可以吸收从滤光反射层反射的环境光。

作为本发明的优选技术方案，所述固定板为透光材料制成，且不可弯折。

作为本发明的优选技术方案，所述预制结构块长宽比例为4∶3，且预制结构块之间相互拼接，组成特定尺寸的投影设备。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明，通过设置抗光结构，能对环境光进行过滤和吸收，降低环境光的干扰，同时抗光结构采用六边形设计，相较于传统的横向锯齿状设计，能够阻挡和吸收来自侧方和侧下方的环境光，同时相较于菲涅尔幕布，可视角度更大，保证了投影效果，另外本发明可以由多个设备相互拼接，组成特定尺寸设备，降低成本、方便安装。

附图说明

图1为本发明中正投模式整体结构示意图；

图2为本发明中背投模式整体结构示意图；

图3为本发明中抗光结构层结构示意图；

图4为本发明中正投原理示意图；

图5为本发明中背投示意图；

图6为本发明中侧上方环境光抗光示意图；

图7为本发明中侧下方环境光抗光示意图；

图8为本发明中多块幕布组合示意图。

图中各个标点符号的意义为：

1、固定板；2、胶合层；3、反光层；4、抗光结构层；41、透光基层；42、抗光结构；421、滤光反射层；422、光栅裙边；5、成像层。

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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。

请参阅图1-8，本发明通过以下实施例来详述上述技术方案：

一种可降低光线干扰的投影设备，包括：

固定板1，所述固定板1位于最底层，用于提供支撑、防止设备变形，固定板1为透光材料制成，且不可弯折。

还包括：

反光层3，所述反光层3通过胶合层2固定在固定板1前侧面，用于正投方式中反射投影仪发出的光线。

抗光结构层4，所述抗光结构层4通过胶合层2固定在反光层3前侧面，用于吸收环境光，抗光结构层4包括透光基层41和抗光结构42，所述透光基层41采用透光材料制成，用于为抗光结构42提供支撑，抗光结构42整体成正六边形，所述抗光结构42相接，且均匀分布在透光基层41表面。

抗光结构42包括滤光反射层421和光栅裙边422，所述滤光反射层421和光栅裙边422采用一体成型，滤光反射层421整体成六边形，且向下倾斜与竖直方向呈夹角，滤光反射层421为线偏光材料制成，用于过滤射入的光线，其偏振度为80％100％。

光栅裙边422整体成六边形，所述光栅裙边422底面与滤光反射层421相交，所述光栅裙边422高度由下向上逐步减小，且光栅裙边422与竖直方向垂直，光栅裙边422为吸光材料制成，用于投射到其表面的环境光，也可以吸收从滤光反射层421反射的环境光。

由于光栅裙边422整体成六边形，当环境光从正上方或者侧上方投射的时候，大部分环境光会被光栅裙边422底面和左上方以及右上方的侧面阻挡，并且由于光栅裙边422为吸光材料制成，这部分被阻挡的环境光会被吸收，少部分未被阻挡的环境光会投射到滤光反射层421表面，环境光从侧方射入而投影仪的光线从前方射入，因此环境光和投影仪的光线的光轴角度不同，由于滤光反射层421为线偏光材料制成，与投影仪的光线的光轴角度不同的环境光则会被阻挡，只能使投影仪的光线进入；若环境光从侧下方投射时，光线大部分会被光栅裙边422的左下方和右下方的侧面阻挡，并被光栅裙边422吸收，部分投射到滤光反射层421表面的环境光，由于光轴角度则会被滤光反射层421阻挡。

投影设备可根据投影需求的不同，采用不同的材质。

正投模式时，如图1所示，投影设备的结构依次为固定板1、胶合层2、反光层3、胶合层2、抗光结构层4。固定板1的材质可以选择玻璃，亚克力等材质；胶合层2可选公知的符合胶水，如UV胶；反光层3的材质选择不透光的材质，如金属涂料、反光微珠材料等；抗光结构层4中，光栅裙边422采用吸光材料。

投影过程如图4所示，正投模式下，投影仪位于幕布前方，且位于斜下方，投影仪的光线，从斜下方投射到抗光结构层4，投影仪发出的光线是经过选择的光线，使得投影仪发出的光线的光轴与滤光反射层421的光轴角度相同，这样投影仪投射的光线会穿过滤光反射层421，然后光线会继续穿过透光基层41，投射到反光层3上，由于反光层3为不透光材质，投影仪发出的光线，在反光层3处发生全反射，再从透光基层41穿出，再穿过滤光反射层421，进入观察者视角。而环境光大部分为灯光、直射的太阳光和经过底面或者墙面漫反射的阳光，这部分环境光的入射角度会与投影仪投射的光线角度不同、一般是从正上方、侧上方和侧下方投射到幕布上，这部分环境光一般是高于或者低于观察者视角，此时的环境光大部分会被光栅裙边422阻挡，小部分由于光轴与投影仪投射光线不同，会被滤光反射层421过滤，剩下的环境光对于滤光反射层421倾斜角度的原因，基本不会折射到观察者的角度，进而无法削弱投影效果，使得投影成像更加清晰，另外反光层3采用深色材料，可以提高画面的对比度，同时使得成像亮度损失更小；固定板1采用硬质材料，可以为反光层3和抗光结构层4提供更好的支撑，防止因为空气流动，或者重力原因，造成画面扭曲。

背投模式时，如图2所示，投影设备整体结构依次为成像层5、胶合层2、固定板1、胶合层2、抗光结构层4，投影仪位于固定板1一侧。该模式下，成像层5位于最外侧，即投影仪所在的那一侧，所选材质为半透光材质，例如灰塑、灰玻纤等材质，用于成像，成像层5通过胶合层2粘贴在固定板1前表面，胶合层2可选公知的复合胶水，如UV胶；固定板1可选材料为透光材质，例如亚克力板或者PVC材料，如需硬幕则可以为亚克力，如需软幕可选PVC，本发明选择硬幕；抗光结构层4通过胶合层2固定在固定板1后方，滤光反射层421和光栅裙边422材料的选择与正投模式下一致。

投影过程如图5所示，投影仪位于幕布的正后方，投影仪发出的光线直接投射到成像层5上，在成像层5上成像，投影仪投射的光线会折射穿过成像层5，然后进入固定板1，之后会进入透光基层41，再投射到滤光反射层421上，投影仪投射的光线的光轴与滤光反射层421的光轴角度相同，投影仪投射的光线会穿过滤光反射层421，进入观察者视角；当环境光线从抗光结构层4一侧投射到设备上时，大部分环境光线会被光栅裙边422吸收，小部分环境光线会被滤光反射层421阻挡过滤，从而使得环境光线无法和投影仪的投射光线混合，进而无法削弱投影仪投射光线的成像效果，一部分的环境光会从成像层5投射，这部分环境光，一部分会被成像层5反射回到环境中，剩余的穿过成像层5的环境光，由于光轴角度与滤光反射层421不同，会被滤光反射层421阻挡吸收，从而起到降低光线干扰的作用，使得投影仪发出的光线，能够不受削弱的进入观察视角，提高投影成像效果。

需要注意的是，抗光结构42的大小以及互相之间的间隔都很细微，是人眼无法辨识的。

所述预制结构块长宽比例为4：3，且预制结构块之间相互拼接，组成特定尺寸的投影设备，使用者可以根据实际投影需要，将预制结构块拼接成所需大小。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种可降低光线干扰的投影设备，包括：

至少一块预制结构块；

所述预制结构块至少包括：

固定板(1)，所述固定板(1)位于最底层，用于提供支撑、防止设备变形；

其特征在于，还包括：

反光层(3)，所述反光层(3)通过胶合层(2)固定在固定板(1)前侧面，用于正投方式中反射投影仪发出的光线；

抗光结构层(4)，所述抗光结构层(4)通过胶合层(2)固定在反光层(3)前侧面，用于吸收环境光。

2.如权利要求1所述的可降低光线干扰的投影设备，其特征在于：所述抗光结构层(4)包括透光基层(41)和抗光结构(42)，所述透光基层(41)采用透光材料制成，用于为抗光结构(42)提供支撑。

3.如权利要求2所述的可降低光线干扰的投影设备，其特征在于：所述抗光结构(42)包括滤光反射层(421)和光栅裙边(422)，所述滤光反射层(421)和光栅裙边(422)采用一体成型。

4.如权利要求2所述的可降低光线干扰的投影设备，其特征在于：所述抗光结构(42)整体成正六边形，所述抗光结构(42)相接，且均匀分布在透光基层(41)表面。

5.如权利要求3所述的可降低光线干扰的投影设备，其特征在于：所述滤光反射层(421)整体成六边形，且向下倾斜与竖直方向呈夹角。

6.如权利要求3所述的可降低光线干扰的投影设备，其特征在于：所述光栅裙边(422)整体成六边形，所述光栅裙边(422)底面与滤光反射层(421)相交，所述光栅裙边(422)高度由下向上逐步减小，且光栅裙边(422)与竖直方向垂直。

7.如权利要求5所述的可降低光线干扰的投影设备，其特征在于：所述滤光反射层(421)为线偏光材料制成，用于过滤射入的光线，其偏振度为80％100％。

8.如权利要求6所述的可降低光线干扰的投影设备，其特征在于：所述光栅裙边(422)为吸光材料制成，用于投射到其表面的环境光，也可以吸收从滤光反射层(421)反射的环境光。

9.如权利要求1所述的可降低光线干扰的投影设备，其特征在于：所述固定板(1)为透光材料制成，且不可弯折。

10.如权利要求1所述的可降低光线干扰的投影设备，其特征在于：所述预制结构块长宽比例为4∶3，且预制结构块之间相互拼接，组成特定尺寸的投影设备。

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