CN210894983U - 一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构，包括依次设置的支撑层、菲涅尔透镜层、扩散层、雾面层，所述菲涅尔透镜层由若干个线性排列的菲涅尔透镜单元构成，所述菲涅尔透镜单元包括相互连接的工作面和吸光面，所述吸光面上设置有黑色层；本实用新型具有均匀反射投影光线、有效吸收环境光、削弱环境光对投影光线的影响，实现清晰、均匀、高亮、高对比度成像的有益效果。

Description

一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构

技术领域

本实用新型属于投影屏幕的技术领域，具体涉及一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构。

背景技术

现有的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，导致环境光对投影光线的影响非常大，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圆形菲涅尔透镜加散射剂来实现。传统的圆形菲涅尔透镜在正视图上为一圈圈相互排列的偏心圆结构，利用圆形曲率对水平视角的主光线方向进行控制，利用圆形菲涅尔透镜上的锯齿状凸起对上下视角的主光线方向进行控制。圆形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加工较为复杂，同时对上下视角和水平视角的控制精度不高，屏幕均匀性不佳，观影体验不足。因此，针对传统的投影屏幕存在的不能有效削弱环境光、屏幕成像均匀性不佳的缺陷本实用新型公开了一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构，实现投影成像的同时，对外界的环境光进行有效吸收，减弱环境光对投影光线的影响，实现高亮度、高清晰度、高对比度均匀成像。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构，包括依次设置的支撑层、菲涅尔透镜层、扩散层、雾面层，所述菲涅尔透镜层由若干个阵列排列的线性菲涅尔透镜单元构成，所述线性菲涅尔透镜单元包括相互连接的工作面和吸光面，所述吸光面上设置有黑色层。

工作原理：

菲涅尔透镜层包括面朝投影光线的朝光面和背离投影光线的背光面，菲涅儿透镜层的背光面通过胶合剂与支撑层粘接，支撑层采用柔性材料制作并对菲涅尔透镜层进行支撑。菲涅儿透镜层的朝光面上从上至下沿水平方向阵列设置有若干线性菲涅尔透镜单元，线性菲涅尔透镜单元包括呈一定角度相互拼接的工作面和吸光面，工作面朝向投影光线设置，投影设备和观影人员位于同一侧，投影光线入射至线性菲尼尔透镜单元的工作面时被工作面反射并入射至人眼进行成像。而来自于外部环境的部分环境光入射至线性菲涅尔透镜单元的吸光面，然后被设置在吸光面上的黑色层吸收而不再反射，进而实现减弱环境光对投影光线的影响，特别是在环境光较强或投影光线较弱的情况下，通过吸光面将环境光吸收，有效减少环境光对投影光线的影响，使得最终的投影画面更加清晰，投影画面亮度更高。同时，投影光线入射至扩散层和雾面层被预先扩散，避免投影光线直接反射，使得最终成像更加均匀。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述工作面与竖直轴线之间的夹角小于等于10°，所述吸光面与竖直轴线之间的夹角小于等于65°。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述工作面与竖直轴线之间的夹角为10°，所述吸光面与竖直轴线之间的夹角为65°，所述工作面与吸光面之间的夹角为105°。

工作面的底部与吸光面的顶部连接，且工作面与吸光面之间的夹角呈105°设置，工作面的顶部与竖直轴线之间的夹角呈10°，吸光面的底部与竖直轴线之间的夹角呈65°。工作面与竖直轴线之间的夹角较小，能够尽可能保证工作面对投影光线的反射区域较大，能够反射更多投影光线，吸光面与竖直轴线之间的夹角较大，能够保证吸光面能够尽可能多得吸收来自于斜上方的环境光，避免环境光对投影光线的影响。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述雾面层包括若干呈线性排列设置的哑光凸起。

若干线性排列的哑光凸起构成雾面层，雾面层能够有效避免镜像反射，能够使得经过雾面层的光线更加均匀。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述雾面层的雾度为80度。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述黑色层为黑色PET膜。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述黑色PET膜的透光率为5%。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述支撑层与菲涅尔透镜层之间通过亚敏胶层粘接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型通过设置支撑层对菲涅尔透镜层进行支撑，菲涅尔透镜层由若干阵列排列设置的线性菲尼尔透镜单元构成，每个线性菲涅尔透镜单元通过工作面对投影光线进行反射实现成像，通过在吸光面上设置黑色层对环境光线进行吸收实现削弱环境光对投影光线的影响，进而使得最终的成像效果更加明亮、对比度更高、更加清晰；

（2）本实用新型通过，本实用新型通过在菲涅尔透镜层的朝光面上依次设置扩散层和雾面层，通过扩散层和雾面层使投影光线预先扩散，避免投影光线直接反射，使最终的成像效果更加均匀。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为线性菲涅尔透镜单元的结构示意图；

图3为线性菲涅尔透镜单元的安装示意图。

其中：1-支撑层；2-菲涅尔透镜层；3-扩散层；4-雾面层；5-亚敏胶层；01-线性菲涅尔透镜单元；011-工作面；022-吸光面；033-黑色层。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构，如图1和图2所示，包括依次设置的支撑层1、菲涅尔透镜层2、扩散层3、雾面层4，所述菲涅尔透镜层2由若干个线性排列的菲涅尔透镜单元01构成，所述菲涅尔透镜单元01包括相互连接的工作面011和吸光面022，所述吸光面022上设置有黑色层033；所述支撑层1与菲涅尔透镜层2之间通过亚敏胶层5粘接。

支撑层1由柔性泡沫或刚性板层制备得到用于支撑菲涅尔透镜层2，支撑层1和菲涅尔透镜层2的背光面之间通过亚敏胶层5粘接构成整体。扩散层3和雾面层4一体化制备，同时菲涅尔透镜层2的朝光层与扩散层3的另一侧粘接构成整体屏幕。

菲涅尔透镜层2包括若干从上之下阵列排列设置的线性菲涅尔透镜单元01，线性菲涅尔透镜单元01沿屏幕长度方向或宽度方向设置，每一个线性菲涅尔透镜单元01均包括相互连接的工作面011和吸光面022，从侧面观察，工作面011、吸光面022、竖直平面构成三角形区域，工作面011朝向投影光线的表面上涂覆有反射材料，吸光面022朝向投影光线的表面上设置有黑色层033，黑色层033由半透明的黑色吸光材料制备得到。

投影光线入射至工作面011时被工作面011上的反光材料反射并进入人眼成像，而来自于投影光线斜上方的环境光线则入射至吸光面022，并被吸光面022上设置的黑色层033吸收而不反射进入人眼，进而大大降低了环境光对投影光线的干扰与影响。特别是在环境光较强或投影光线本身较弱的情况下，能够有效削减环境光对投影光线的影响，进而使得投影光线最终形成的图像更加明亮清晰。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，所述工作面011与竖直轴线之间的夹角小于等于10°，所述吸光面022与竖直轴线之间的夹角小于等于65°。

所述工作面011与竖直方向之间的夹角为10°，所述吸光面022与竖直方向之间的夹角为65°，所述工作面011与吸光面022之间的夹角为105°。

由于大部分的投影光线接近水平入射，因此为了保证工作面011尽可能多地反射投影光线，需要使工作面011与竖直平面之间的夹角尽量小，即尽可能使工作面011接近竖直状态，进而使得尽可能多的投影光线入射至工作面011。同时，室内或室外的环境光一般来源于投影光线的上方，为了保证吸光面022尽可能多地吸收环境光，在保证工作面011与竖直平面之间的夹角尽量小的同时，需要使吸光面022与竖直平面之间的夹角尽量大，即尽可能使工作面011接近竖直状态的同时保证吸光面022尽可能接近水平状态。优选的，将工作面011与竖直平面之间的夹角设置为10°，将吸光面022与竖直平面之间的夹角设置为65°，通过内角和计算得到工作面011与吸光面022之间的夹角为105°。

进一步的，根据投影设备与屏幕之间的距离不同，将工作面011与竖直平面之间的夹角设置为5°-10°；将吸光面022与竖直平面之间的夹角设置为55°-65°；工作面011与吸光面022之间的夹角根据工作面011与竖直平面之间的夹角以及吸光面022与竖直平面之间的夹角对应设置。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，所述雾面层4包括若干呈线性排列设置的哑光凸起；所述雾面层4的雾度为80度。

雾面层4由若干沿屏幕的长度方向或宽度方向线性排列设置的哑光凸起构成，哑光凸起的表面为雾面，且雾度为80度。

进一步的，在每一个哑光凸起朝向投影光线的一侧上设置有雾面的柱状透镜，投影光线在入射至哑光凸起之前首先经过雾面的柱状透镜进行一定程度的散射以增加投影光线的扩散面积，使得最终的成像范围更广。然后投影光线入射至哑光凸起并进行再次扩散，避免投影光线直接反射，使得投影光线最终经过工作面011反射进入人眼后更加均匀。

进一步的，雾面层4的雾度为70-85度。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，所述黑色层033为黑色PET膜；所述黑色PET膜的透光率为5%。

黑色层033为半透明的黑色PET膜，黑色PET膜的厚度为0.1-0.15mm，黑色PET膜均匀覆盖在吸光面022上，且黑色PET膜的透光率为5%。

进一步的，在环境光较强或投影光线较弱的情况下，黑色PET膜的透光率为2%-3%。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图3所示，菲涅尔透镜层2以水平方向为长度方向，以竖直方向为宽度方向。菲涅尔透镜层2沿宽度方向的两侧，即沿竖直方向的两侧对称设置有竖直的线性菲涅尔透镜单元01，菲涅尔透镜层2位于宽度方向的两侧之间的区域沿长度方向从上至下阵列设置有水平的线性菲涅尔透镜单元01。

设置在沿宽度方向的两侧的竖直的线性菲涅尔透镜单元01将来自于两侧的环境光吸收，同时将投影光线朝向屏幕的宽度方向的两侧进行反射以扩大成像视角。

设置在沿宽度方向的两侧之间区域的水平的线性菲涅尔透镜单元01则主要将来自于投影光线上方的环境光吸收，并将投影光线正向反射至人眼以实现正向投影。

通过设置在沿宽度方向的两侧的竖直的线性菲涅尔透镜单元01与屏幕中部水平的线性菲涅尔透镜单元01的配合，能够有效吸收来自于上方和两侧的环境光，大大降低环境光对投影光线的影响，在屏幕的宽度和长度方向均能提供明亮清晰的投影图像。同时，同时两侧的竖直的线性菲涅尔透镜单元01对投影光线的反射，有效增加了投影图像在屏幕宽度方向的视野，能够为观看者提供更大视野的图像。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构，包括依次设置的支撑层（1）、菲涅尔透镜层（2）、扩散层（3）、雾面层（4），其特征在于，所述菲涅尔透镜层（2）由若干个阵列排列的线性菲涅尔透镜单元（01）构成，所述线性菲涅尔透镜单元（01）包括相互连接的工作面（011）和吸光面（022），所述吸光面（022）上设置有黑色层（033）。

2.根据权利要求1所述的一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构，其特征在于，所述工作面（011）与竖直轴线之间的夹角小于等于10°，所述吸光面（022）与竖直轴线之间的夹角小于等于65°。

3.根据权利要求2所述的一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构，其特征在于，所述工作面（011）与竖直轴线之间的夹角为10°，所述吸光面（022）与竖直轴线之间的夹角为65°，所述工作面（011）与吸光面（022）之间的夹角为105°。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构，其特征在于，所述雾面层（4）包括若干呈线性排列设置的哑光凸起。

5.根据权利要求3所述的一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构，其特征在于，所述雾面层（4）的雾度为80度。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构，其特征在于，所述黑色层（033）为黑色PET膜。

7.根据权利要求6所述的一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构，其特征在于，所述黑色PET膜的透光率为5%。

8.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于线性菲涅尔透镜的抗光屏幕结构，其特征在于，所述支撑层（1）与菲涅尔透镜层（2）之间通过亚敏胶层（5）粘接。

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