CN211086910U - 一种红外交互式仿生微纳光学影像屏及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种红外交互式仿生微纳光学影像屏及系统，包含红外触摸检测装置、抗光膜、透明基板与投影层，所述的投影层包含光子晶体涂层与石墨烯层，所述的光子晶体层包含纳米级光子晶体，设置在所述透明基板上，所述的石墨烯层设置在所述的光子晶体层远离所述透明基板的一面，所述的抗光膜通过背胶层粘贴在所述透明基板远离光子晶体涂层的一面，所述的红外触摸检测装置设置在所述透明基板设置所述抗光膜一面的四边，用于探测触摸动作，本技术方案中的投影层包含光子晶体涂层与石墨烯层，在提高投影影像的清晰度与柔和度的同时又可降低有害蓝光从而达到护眼的目的，本实用新型还可实现用户与投影系统的人机交互。

Description

一种红外交互式仿生微纳光学影像屏及系统

技术领域

本实用新型涉及光学投影控制技术领域，特别是涉及一种红外交互式仿生微纳光学影像屏及系统。

背景技术

现如今投影技术在生活与工作当中的应用已非常广泛，尤其是在大型会议室、指挥控制中心、培训教育结构、展厅、展览馆、机场、橱窗等重要场合的应用。

随着技术的进步，人们对投影技术的要求越来越高，不但对投影清晰还对互动性以及减少有害蓝光提出要求，即达到护眼的目的。现有技术中也提出了各种解决方案。然而，现有技术中解决上述两个问题的方案都不能达到理想的效果，本领域的技术人员也在不懈的寻求新的、理想的解决方案。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本实用新型提供了两种技术方案，第一种技术方案为：一种红外交互式仿生微纳光学影像屏，本技术方案中的投影层包含光子晶体涂层与石墨烯层，在提高投影影像的清晰度与柔和度的同时又可降低有害蓝光从而达到护眼的目的；第二种技术方案是基于第一种技术方案的投影系统，第一种技术方案中的红外触摸检测装置与第二种技术方案中的投影仪配合，可实现用户与投影系统人机交互。

本实用新型的第一种技术方案具体如下：

一种红外交互式仿生微纳光学影像屏，包括透明基板、抗光膜与投影层，所述的投影层包含光子晶体涂层与石墨烯层。所述的光子晶体层包含纳米级光子晶体，设置在所述透明基板上，用于显示投影影像及提高投影影像的清晰度、柔和度以及降低有害蓝光。

本技术方案中的纳米级光子晶体的大小不统一，所述的纳米级光子晶体直径在10～500nm的范围内。

需要指出的是，纳米级光子晶体具有色散特性，不同波长的光以一定角度入射到纳米级光子晶体上，其折射角会不相同，纳米级光子晶体会将不同波长的光分开与弱化。投影影像在大小不等纳米级光子晶体间进行色散及漫反射，投影影像经过多次光线反射后，投影影像的色彩会均匀扩散，投影影像中的有害蓝光也会被降低，从而使投影影像画面光线均匀。所以光子晶体涂层具有优良的投影影像显示特性。

所述的石墨烯层设置在所述的光子晶体层远离所述透明基板的一面，用于加强吸收有害蓝光。单层石墨烯对可见光与近红外光特别敏感，且具有良好的吸收作用，而有害蓝光的波长范围为400nm-480nm，在单层石墨烯的吸收范围，所以石墨烯层对吸收有害蓝光具有优良特性。在更优的技术方案中，所述的石墨烯层为多层石墨烯。

所述的红外触摸检测装置设置在所述透明基板设置所述抗光膜一面的四边，用于探测触摸动作。

进一步地，所述的抗光膜通过背胶层粘贴在所述透明基板远离光子晶体涂层的一面，所述的抗光膜为：

AG抗眩保护膜，用于减少环境光和眩光对投影效果的影响；或AR保护膜，用于减少影像屏反光与环境光对投影效果的影响，增强投影影像的色彩饱和度与真实度；或AF保护膜，用于减少影像屏反光对投影效果的影响，增强投影影像的透光性。

进一步地，所述的透明基板为钢化玻璃、透明PC、透明亚克力板或普通玻璃中的一种。

另一技术方案中，所述的投影层还包含基底层，基底层通过背胶层粘贴在所述透明基板上，所述基底层远离所述透明基板的一面依次设置有所述的光子晶体涂层与石墨烯层，所述基底层为PET、PE、OPP、PVC、PP中的任一种。

本实用新型的第二种技术方案具体为：

一种基于红外交互式仿生微纳光学影像屏的投影系统，包含红外交互式仿生微纳光学影像屏系统与投影仪，所述的投影仪为中长焦投影仪或超短焦投影仪。

当所述的投影仪为普通投影仪时，所述的投影系统还包含电脑，所述的红外触摸检测装置与投影仪都接入所述的电脑，由电脑来控制处理触摸信号与投影。

当所述的投影仪为智能投影仪时，所述的红外触摸检测装置直接接入所述的智能投影仪，由智能投影仪控制处理触摸信号与投影。

本实用新型一种红外交互式仿生微纳光学影像屏及系统，本技术方案中的投影层包含光子晶体涂层与石墨烯层，在提高投影影像的清晰度与柔和度的同时又可降低有害蓝光从而达到护眼的目的；第二种技术方案可实现用户与投影系统人机交互。

附图说明

图1为本实用新型一种红外交互式仿生微纳光学影像屏及系统正面结构示意图；

图2为本实用新型一种红外交互式仿生微纳光学影像屏及系统侧面结构示意图；

图3为本实用新型一种基于红外交互式仿生微纳光学影像屏及系统的投影系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明的省略是可以理解的。相同或相似的标号对应相同或相似的部件。

本实用新型光线均匀、成像清晰、可降低有害蓝光、抗环境光与抗眩光同时又可实现人机交互，具体实施例如下：

实施例1为一种红外交互式仿生微纳光学影像屏，具体如下：

本实施例如图1与图2所示，一种红外交互式仿生微纳光学影像屏，包括透明基板3、抗光膜与投影层4，所述的投影层4包含光子晶体涂层与石墨烯层。所述的光子晶体层包含纳米级光子晶体，设置在所述透明基板上，用于显示投影影像及提高投影影像的清晰度、柔和度以及降低有害蓝光。

本技术方案中的纳米级光子晶体的大小不统一，所述的纳米级光子晶体直径在10～500nm的范围内。

需要指出的是，纳米级光子晶体是采用高低折射率不同的材料交替排列而形成的周期性结构，纳米级光子晶体的此结构可产生光带隙，光带隙具有波长选择功能，可以有选择地使某个波段的光通过而阻止其它波长的光通过，因此，纳米级光子晶体具有色散特性。

不同波长的光以一定角度入射到纳米级光子晶体上，其折射角会不相同，纳米级光子晶体会将不同波长的光分开与弱化。投影影像在大小不等纳米级光子晶体间进行色散及漫反射，投影影像经过多次光线反射后，投影影像的色彩会均匀扩散，投影影像中的有害蓝光也会被降低，从而使投影影像画面光线均匀。所以光子晶体涂层具有优良的投影影像显示特性。

本实施例中，所述的石墨烯层设置在所述的光子晶体层远离所述透明基板的一面，用于加强吸收有害蓝光。

单层石墨烯对可见光与近红外光特别敏感，且具有良好的吸收可见光与近红外光作用，而有害蓝光的波长范围为400nm-480nm，在单层石墨烯的吸收范围，所以石墨烯层对吸收有害蓝光具有优良特性。

因为单层石墨烯对可见光与近红外光垂直的吸收率为 2.3%，所以为了提高石墨烯层对有害蓝光的吸收可对石墨烯层进行多层石墨烯设置。因为单层石墨烯的厚度只有0.335 nm（一个原子的直径），把20万层单层石墨烯叠加到一起，也只有一根头发丝那么厚，所以本技术方案中的多层石墨烯远少于20万层，本实施例中可选取5到100层，此时石墨烯还具备透明的特性。

本实施例中，所述的红外触摸检测装置主要由红外发射管、红外接收管组成，装在所述透明板的第二面的外框上，所述透明板的表面会形成红外线探测网，任何触摸物体可改变触点上的红外线而实现触摸操作，红外触摸屏的优点是可用手指、笔或任何可阻挡光线的物体来触摸，在平面显示触摸实现的方式上，红外触摸屏具有相当的优势。

本实施例中，抗光膜通过背胶层粘贴在透明基板3远离光子晶体涂层的一面。

本实施例中的抗光膜可以为AG抗眩保护膜，AG抗眩保护膜具有良好的抗眩光、抗环境光、抗指纹、油污、高透光等特点，广为大众所使用。在投影领域，AG抗眩保护膜可达到理想的抗环境光和眩光对投影效果的影响。

在可替代的技术方案中，抗光膜还可以为AR保护膜，AR保护膜可以有效地消减影像屏本身的反射，增加影像屏的透过率，减少环境光对投影效果的影响，增强投影影像的色彩饱和度与真实度。

在另一可替代的技术方案中，抗光膜还可以为AF保护膜，AF保护膜可以有效地消减影像屏本身的反射，增强投影影像的透光性，还具有优良的防污和防指纹特点。

需要指出的是，本技术方案中抗光膜除了上面提到的3种外还可以为具有近似性能的其他膜层，本技术方案并不限定于上述3种。

本实施例中，所述的透明基板3为钢化玻璃、透明PC、透明亚克力板或普通玻璃中的一种。需要指出的是，透明基板3的材质为适合做屏幕的透明材质，除了上述的几种外，也可以为其他，本实施例并不对其限制。

本技术方案可以在提高投影影像的清晰度与柔和度的同时又可降低有害蓝光，从而达到护眼与抗环境光的目的。

实施例2为一种红外交互式仿生微纳光学影像屏系统的投影系统，具体如下：

本实施例如图3所示，一种基于红外交互式仿生微纳光学影像屏系统的投影系统，包含红外交互式仿生微纳光学影像屏系统1与投影仪5。市面上常见的投影仪有普通投影仪与智能投影仪两种，普通投影仪只有投影功能，需要外接电脑来进行数据处理。而智能投影仪是普通投影仪与电脑的结合体，市面上常见的智能投影仪有搭载了安卓、windows、或云系统的投影仪，这些智能投影仪具有独立的UI操作界面与扩展接口，可直接连接外部的触摸模块并进行数据处理。

本实施例中的投影仪5为中长焦投影仪、超短焦投影仪、短焦投影仪、反射式投影仪中的一种。

所以在本实施例中，当投影仪5为普通投影仪时，投影系统还包含电脑6，红外触摸检测装置2与投影仪5都接入电脑6，由电脑6来控制处理触摸信号与投影。

当投影仪5为智能投影仪时，此时只需将红外触摸检测装置2接入投影仪5，由智能投影仪控制处理触摸信号与投影。

本投影系统开机后，影像通过投影仪投射在交互式高清护眼影像屏的投影膜一面，而安装有红外触摸检测装置的一面为触控操作面。通过操作交互式高清护眼影像屏上的投影界面可与电脑或智能投影仪进行人机交互，同时交互式高清护眼影像屏具有护眼功能，适合长时间使用，无眼部疲劳感。

本实用新型可实现抗环境光与抗眩光，以及降低有害蓝光从而达到护眼的目的，除此之外本实用新型还可实现用户与投影系统人机交互。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种红外交互式仿生微纳光学影像屏，包含红外触摸检测装置、抗光膜、透明基板与投影层，其特征在于：

所述的投影层包含光子晶体层与石墨烯层；

所述的光子晶体层包含纳米级光子晶体，设置在所述透明基板上，用于显示投影影像及提高投影影像的清晰度、柔和度以及降低有害蓝光；

所述的石墨烯层设置在所述的光子晶体层远离所述透明基板的一面，用于吸收有害蓝光；

所述的抗光膜通过背胶层粘贴在所述透明基板远离光子晶体层的一面；

所述的红外触摸检测装置设置在所述透明基板设置所述抗光膜一面的四边，用于探测触摸动作。

2.如权利要求1所述的红外交互式仿生微纳光学影像屏，其特征在于，所述的抗光膜为：

AG抗眩保护膜，用于减少环境光和眩光对投影效果的影响；

或AR保护膜，用于减少影像屏反光与环境光对投影效果的影响，增强投影影像的色彩饱和度与真实度；

或AF保护膜，用于减少影像屏反光对投影效果的影响，增强投影影像的透光性。

3.如权利要求1所述的红外交互式仿生微纳光学影像屏，其特征在于，所述的透明基板为钢化玻璃、透明PC、透明亚克力板或普通玻璃中的一种。

4.如权利要求1所述的红外交互式仿生微纳光学影像屏，其特征在于，所述的投影层还包含基底层，基底层通过背胶层粘贴在所述透明基板上，所述基底层远离所述透明基板的一面依次设置有所述的光子晶体层与石墨烯层，所述基底层为PET、PE、OPP、PVC、PP中的任一种。

5.如权利要求1所述的红外交互式仿生微纳光学影像屏，其特征在于，所述的纳米级光子晶体直径在10～500nm的范围内。

6.一种基于权利要求1-5任一所述的红外交互式仿生微纳光学影像屏的投影系统，其特征在于，包含红外交互式仿生微纳光学影像屏系统与投影仪，所述的投影仪为中长焦投影仪、超短焦投影仪、短焦投影仪、反射式投影仪中的一种；

当所述的投影仪为普通投影仪时，所述的投影系统还包含电脑，所述红外交互式仿生微纳光学影像屏系统中的红外触摸检测装置与投影仪都接入所述的电脑，由所述的电脑来控制处理触摸信号与投影；

当所述的投影仪为智能投影仪时，所述的红外触摸检测装置直接接入所述的智能投影仪，由所述的智能投影仪控制处理触摸信号与投影。

Images