CN207764546U - 一种高对比度的宽视角正投影屏幕 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高对比度的宽视角正投影屏幕，包括圆形菲涅尔透镜层和反射层，所述圆形菲涅尔透镜层包括若干个镜面单元，每个所述镜面单元均包括工作面和干扰面，所述反射层只设置在所述镜面单元的工作面上，且每个所述镜面单元上均叠加有多个竖直排列的柱面微单元。该正投影屏幕的反射层只设置在所述镜面单元的工作面上，从而可避免干扰面也发生反射而产生干扰光线，有利于提高屏幕的清晰度和对比度，且每个所述镜面单元上均叠加有多个竖直排列的柱面微单元，利用柱面微单元扩大水平视角，提高屏幕的均匀性，具有加工方便，加工精度高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种投影屏幕，特别是一种高对比度的宽视角正投影屏幕。
背景技术
现有的超短焦正投影屏幕大多通过散射的方式成像，如白塑幕等，对环境光没有选择性，导致环境光对投影效果的影响非常大，当环境光越亮时，投影显示的对比度越低，显示效果越差。
为了克服以上缺陷，人们在投影屏幕上使用了菲涅尔透镜加散射剂来实现。菲涅尔透镜不仅可以改变投影机主光线在观看空间的合理分布，还能消除一部分环境光的影响，提高屏幕的对比度，散射剂则提供观看视角。由但于其自身原理所限，现有的圆形菲涅尔透镜水平视角不够大，屏幕均匀性不佳，且对环境光的消除效果仍不是非常理想，对比度和清晰度达不到较佳的观影要求。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种高对比度的宽视角正投影屏幕，该正投影屏幕的反射层只设置在所述镜面单元的工作面上，从而可避免干扰面也发生反射而产生干扰光线，有利于提高屏幕的清晰度和对比度，且每个所述镜面单元上均叠加有多个竖直排列的柱面微单元，利用柱面微单元扩大水平视角，提高屏幕的均匀性，具有加工方便，加工精度高的优点。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种高对比度的宽视角正投影屏幕，包括圆形菲涅尔透镜层和反射层，所述圆形菲涅尔透镜层包括若干个镜面单元，每个所述镜面单元均包括工作面和干扰面，所述反射层只设置在所述镜面单元的工作面上，且每个所述镜面单元上均叠加有多个竖直排列的柱面微单元。
该正投影屏幕的反射层只设置在所述镜面单元的工作面上，从而可避免干扰面也发生反射而产生干扰光线，有利于提高屏幕的清晰度和对比度，且每个所述镜面单元上均叠加有多个竖直排列的柱面微单元，利用柱面微单元扩大水平视角，提高屏幕的均匀性，具有加工方便，加工精度高的优点。
作为本实用新型的优选方案，所述柱面微单元设置在所述工作面上，减少干扰面反射的干扰光线。
作为本实用新型的优选方案，所述柱面微单元为弧形柱结构或三棱柱结构，该弧形柱是横截面边缘为弧形的柱体结构，且所述柱面微单元表面相对于所述工作面内凹或外凸。至少包括以下三种情况，其一，所述柱面微单元由若干个大小相同的弧形柱构成，所有所述弧形柱相互连接并排列成阵列状；其二，所述柱面微单元由若干个大小相同的三棱柱构成，所有所述三棱柱相互连接并排列成阵列状；其三，所述柱面微单元由若干个大小相同的弧形柱和若干个大小相同的三棱柱构成，所有所述弧形柱和所述三棱柱相互连接并混合排列成阵列状。
作为本实用新型的优选方案，所述干扰面设置有黑漆膜，用以吸收环境光，提高对比度。
作为本实用新型的优选方案，所述反射层通过粘接层和支撑层粘接在一起，且所述粘接层中混合有黑色颜料，用以吸收环境光，提高对比度。
作为本实用新型的优选方案，所述支撑层为具有内凹曲率的曲面结构。可利用曲面支撑层的曲率大小对水平视角的主光线方向进行控制，从而可提高屏幕增益，且将整个屏幕设置成具有内凹曲率的硬质屏幕，可有效提高观看均匀度，提高整个屏幕的对比度，取得更好的观影体验。
作为本实用新型的优选方案，所述支撑层的宽度和曲率半径的比值为1-10。
作为本实用新型的优选方案，所述支撑层包括支撑前层、支撑中层和支撑后层，且所述支撑中层为蜂窝板结构。支撑层对整个屏幕起到支撑保护的作用，采用蜂窝板结构不仅可以降低整个屏幕的重量，且可以满足强度和环保要求。
作为本实用新型的优选方案，所述支撑层采用柔性材料制作而成，从而整个屏幕可以弯曲，不占用运输空间，可大幅节省运输成本。在安装时，可以卷曲收纳在房屋高处，使用时才放下来，从而可以减小安装空间，且避免了屏幕长期暴露在空气中，容易沾染灰尘的问题。
作为本实用新型的优选方案，所述支撑层的材质为布、聚氨酯、PVC或PC。
作为本实用新型的优选方案，所述屏幕还包括保护层、着色层、平整固力层和散射层。所述保护层为高分子复合材料层，透光率高，可有效防止屏幕被划伤或被污染；所述着色层由透过率大于85％的高透过率树脂均匀添加颜料制成，可提高屏幕的对比度；所述平整固力层采用高透过率树脂材料，如PET、PC、PMMA等，可以有效提高屏幕的冲击强度及对环境的耐受能力，且可以作为其他层涂抹覆盖的基础；所述散射层可通过在胶体中添加散射剂加工而成，用以提供屏幕观看视角。
优选的，所述保护层和着色层加工为一体合为一层，加工时在保护层的胶体中均匀混合所述着色层的颜料，待烘干或光固化后即可成型。既方便加工，且可以进一步减小屏幕的厚度，有助于提升投影效果。
优选的，所述着色层和平整固力层加工为一体合为一层，加工时，在PC、PMMA或PET等树脂或单体溶液中均匀混合颜料，再通过注塑挤出拉伸或热固化等方式加工成型。既方便加工，且可以进一步减小屏幕的厚度，有助于提升投影效果的清晰度。
优选的，所述平整固力层和散射层加工为一体合为一层，加工时，在PC、PMMA或PET等树脂或单体溶液中均匀混合散射剂，再通过注塑挤出拉伸或热固化等方式加工成型。既方便加工，且可以进一步减小屏幕的厚度，有助于提升投影效果的清晰度。
优选的，所述着色层、平整固力层和散射层三者加工为一体合为一层，加工时，在PC、PMMA或PET等树脂或单体溶液中均匀混合散射剂和颜料，再通过注塑挤出拉伸或热固化等方式加工成型。既方便加工，且可以进一步减小屏幕的厚度，有助于提升投影效果的清晰度。
优选的，所述着色层和散射层加工为一体合为一层，在透过率大于85％的胶体中混合散射剂以及着色颜料，将混合好的胶体均匀的涂敷在PC、PMMA或PET片材表面，再通过光固化或热固化等方式加工成型。既方便加工，且可以进一步减小屏幕的厚度，有助于提升投影效果的清晰度。
优选的，所述保护层的表面加工为雾面或毛面，防止外界环境光在屏幕表面产生定向反射。
优选的，所述保护层的表面硬度大于2H，防止划伤。
优选的，所述屏幕还设有连接在所述支撑层和上述各层周围的边框，将各层和支撑层合成一个整体，方便安装、运输和携带。
优选的，所述支撑层上还设有挂钩，方便安装。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、该正投影屏幕的反射层只设置在所述镜面单元的工作面上，从而可避免干扰面也发生反射而产生干扰光线，有利于提高屏幕的清晰度和对比度，且每个所述镜面单元上均叠加有多个竖直排列的柱面微单元，利用柱面微单元扩大水平视角，提高屏幕的均匀性，具有加工方便，加工精度高的优点；
2、所述镜面单元的干扰面设置有黑漆膜或粘接层中混合有黑色颜料，用以吸收环境光，提高对比度；
3、所述支撑层为具有内凹曲率的曲面结构，利用曲面支撑层的曲率大小对水平视角的主光线方向进行控制，从而可提高屏幕增益，且将整个屏幕设置成具有内凹曲率的硬质屏幕，可有效提高观看均匀度，提高整个屏幕的对比度，取得更好的观影体验；
4、所述支撑层采用柔性材料制作而成，从而整个屏幕可以弯曲，不占用运输空间，可大幅节省运输成本。在安装时，可以卷曲收纳在房屋高处，使用时才放下来，从而可以减小安装空间，且避免了屏幕长期暴露在空气中，容易沾染灰尘的问题。
附图说明
图1是本实用新型实施例1所述的高对比度的宽视角正投影屏幕的结构示意图。
图2是本实用新型实施例1所述的反射层和黑漆膜的结构示意图。
图3是本实用新型实施例1所述的反射层以及混合有黑色颜料的粘接层的结构示意图。
图4-图7本实用新型实施例1采用不同的柱面微单元的圆形菲涅尔透镜层的结构示意图。
图8是本实用新型实施例1所述的柱面微单元的放大示意图。
图9是本实用新型实施例1所述的高对比度的宽视角正投影屏幕的光路示意图(竖直方向)。
图10是本实用新型实施例1所述的高对比度的宽视角正投影屏幕的光路示意图(水平方向)。
图11是本实用新型实施例2所述的曲面支撑层曲率的示意图。
图12是是本实用新型实施例2所述的高对比度的宽视角正投影屏幕的光路示意图(水平方向)。
图13是是本实用新型实施例4所述的高对比度的宽视角正投影屏幕的结构示意图。
图中标记：1-保护层，2-着色层，3-平整固力层，4-散射层，5-圆形菲涅尔透镜层，51-镜面单元，511-工作面，512-干扰面，52-柱面微单元，6-挂钩，7-反射层，8-粘接层，9-支撑层，91-支撑前层，92-支撑中层，93-支撑后层，10-边框，11-黑漆膜。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
如图1-图3所示，一种高对比度的宽视角正投影屏幕，包括圆形菲涅尔透镜层5和反射层7，所述圆形菲涅尔透镜层5包括若干个镜面单元51，每个所述镜面单元51均包括工作面511和干扰面512，所述反射层7只设置在所述镜面单元51的工作面511上，从而可避免镜面单元51的干扰面512也发生反射而产生干扰光线，有利于提高屏幕的清晰度和对比度。
所述圆形菲涅尔透镜层5还设有用于吸收环境光的黑色涂层，例如图2所示，所述镜面单元51的干扰面512设置有黑漆膜11，或者例如图3所示，所述反射层7通过粘接层8和所述支撑层9粘接在一起，且所述粘接层8中混合有黑色颜料。
如图4-图8所示，每个所述镜面单元51的工作面511上均叠加有多个竖直排列的柱面微单元52，所述柱面微单元52为弧形柱结构或三棱柱结构，且所述柱面微单元52表面相对于所述工作面511内凹或外凸。至少包括以下三种情况，其一，所述柱面微单元52由若干个大小相同的弧形柱构成，所有所述弧形柱相互连接并排列成阵列状；其二，所述柱面微单元52由若干个大小相同的三棱柱构成，所有所述三棱柱相互连接并排列成阵列状；其三，所述柱面微单元52由若干个大小相同的弧形柱和若干个大小相同的三棱柱构成，所有所述弧形柱和所述三棱柱相互连接并混合排列成阵列状。
如图9所示，环境光经过黑漆膜11混合有黑色颜料的粘接层8时，大部分环境光会被吸收，不会发生反射，因此，通过黑漆膜11和混合有黑色颜料的粘接层8来吸收环境光，可有效提高屏幕的对比度。投影仪中射出的光线，通过圆形菲涅尔透镜层5并经反射层7反射后，光线主方向集中以近乎垂直于屏幕的外表面平行光的形式射出或光线主方向集中汇聚在人眼观看的范围内，取得较好的观影体验。
如图10所示，所述镜面单元51上均叠加多个竖直排列的柱面微单元52，投影光线经过所述柱面微单元52时，会沿着屏幕水平方向的分量发生较大角度的反射，从而可为屏幕提供较大的的水平视角，利用柱面微单元52扩大水平视角，提高屏幕的均匀性。
实施例2
如图11所示，本实施例与实施例1的区别在于，所述圆形菲涅尔透镜层5贴合在支撑层9上，所述支撑层9为具有内凹曲率的曲面结构，所述支撑层9的宽度W和曲率半径R的比值为W/R＝1-10。所述支撑层9包括支撑前层91、支撑中层92和支撑后层93，且所述支撑中层92为蜂窝板结构。
如图12所示，投影光线经过曲面支撑层9时，利用曲面支撑层9的曲率大小可对水平视角的主光线方向进行有效控制，从而可提高屏幕增益，且将整个屏幕设置成具有内凹曲率的硬质屏幕，可有效提高观看均匀度，提高整个屏幕的对比度，取得更好的观影体验。
实施例3
本实施例与实施例2的区别在于，所述支撑层9采用柔性材料制作而成，所述支撑层9的材质为布、聚氨酯、PVC或PC。
所述支撑层采用柔性材料制作而成，从而整个屏幕可以弯曲，不占用运输空间，可大幅节省运输成本。在安装时，可以卷曲收纳在房屋高处，使用时才放下来，从而可以减小安装空间，且避免了屏幕长期暴露在空气中，容易沾染灰尘的问题。
实施例4
如图13所示，本实施例与实施例3的区别在于，所述屏幕还包括保护层1、着色层2、平整固力层3和散射层4，所述着色层2、平整固力层3和散射层4三者加工为一体合为一层。
所述屏幕还设有连接在所述支撑层9和上述各层周围的边框10，将各层和支撑层9合成一个整体，方便安装、运输和携带。所述支撑层9上还设有挂钩6，方便安装。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种高对比度的宽视角正投影屏幕，其特征在于，包括圆形菲涅尔透镜层(5)和反射层(7)，所述圆形菲涅尔透镜层(5)包括若干个镜面单元(51)，每个所述镜面单元(51)均包括工作面(511)和干扰面(512)，所述反射层(7)只设置在所述镜面单元(51)的工作面(511)上，且每个所述镜面单元(51)上均叠加有多个竖直排列的柱面微单元(52)。
2.根据权利要求1所述的一种高对比度的宽视角正投影屏幕，其特征在于，所述柱面微单元(52)设置在所述工作面(511)上。
3.根据权利要求2所述的一种高对比度的宽视角正投影屏幕，其特征在于，所述柱面微单元(52)为弧形柱结构或三棱柱结构，且所述柱面微单元(52)表面相对于所述工作面(511)内凹或外凸。
4.根据权利要求1所述的一种高对比度的宽视角正投影屏幕，其特征在于，所述干扰面(512)设置有黑漆膜(11)。
5.根据权利要求1所述的一种高对比度的宽视角正投影屏幕，其特征在于，所述反射层(7)通过粘接层(8)和支撑层(9)粘接在一起，且所述粘接层(8)中混合有黑色颜料。
6.根据权利要求5所述的一种高对比度的宽视角正投影屏幕，其特征在于，所述支撑层(9)为具有内凹曲率的曲面结构。
7.根据权利要求6所述的一种高对比度的宽视角正投影屏幕，其特征在于，所述支撑层(9)的宽度和曲率半径的比值为1-10。
8.根据权利要求7所述的一种高对比度的宽视角正投影屏幕，其特征在于，所述支撑层(9)包括支撑前层(91)、支撑中层(92)和支撑后层(93)，且所述支撑中层(92)为蜂窝板结构。
9.据权利要求5所述的一种高对比度的宽视角正投影屏幕，其特征在于，所述支撑层(9)采用柔性材料制作而成。
10.据权利要求9所述的一种高对比度的宽视角正投影屏幕，其特征在于，所述支撑层(9)的材质为布、聚氨酯、PVC或PC。
11.根据权利要求1-10任一所述的一种高对比度的宽视角正投影屏幕，其特征在于，所述屏幕还包括保护层(1)、着色层(2)、平整固力层(3)和散射层(4)。
12.根据权利要求11所述的一种高对比度的宽视角正投影屏幕，其特征在于，所述保护层(1)和着色层(2)加工为一体合为一层，或所述着色层(2)和平整固力层(3)加工为一体合为一层，或所述平整固力层(3)和散射层(4)加工为一体合为一层，或所述着色层(2)和散射层(4)加工为一体合为一层，或所述着色层(2)、平整固力层(3)和散射层(4)三者加工为一体合为一层。
Priority Applications (1)
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| CN201820201936.4U CN207764546U (zh) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | 一种高对比度的宽视角正投影屏幕 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112363365A (zh) * | 2019-07-24 | 2021-02-12 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 投影屏幕及其制备方法 |
| CN114690531A (zh) * | 2020-12-29 | 2022-07-01 | 成都菲斯特科技有限公司 | 一种成像显示均匀性高的投影屏幕及投影系统 |
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2018
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| CN114690531A (zh) * | 2020-12-29 | 2022-07-01 | 成都菲斯特科技有限公司 | 一种成像显示均匀性高的投影屏幕及投影系统 |
| CN114690531B (zh) * | 2020-12-29 | 2023-11-03 | 成都菲斯特科技有限公司 | 一种成像显示均匀性高的投影屏幕及投影系统 |
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