CN214375801U - 激光防散斑背投玻璃幕 - Google Patents

Abstract

一种激光防散斑背投玻璃幕，其特征在于，其依次包括微透镜层、光学成像层、增透玻璃层和光学AS层，所述微透镜层用于对光束进行匀化而降低光源相干性；所述光学成像层用于汇聚和融合同向成像光路；所述增透玻璃层用于固化和支撑成像材质并提高光透过率；所述光学AS层用于对光束进行扩散以弱化散斑。本实用新型的激光防散斑背投玻璃幕设有微透镜层和光学AS层，其中微透镜层中的微透镜阵列能对激光光束进行匀化整形而降低激光的相干性，光学AS层能够对光束进一步扩散，增强发散程度，微透镜层和光学AS层可共同达到使激光光束发散角度多样性的目的，从而破坏发生干涉的条件，大大减轻激光的相干程度，从而降低或消除散斑效应。

Description

激光防散斑背投玻璃幕

【技术领域】

本实用新型涉及投影屏幕，特别涉及一种激光防散斑背投玻璃幕。

【背景技术】

激光是一种高亮度、方向性强、发出单色相干光束的光源，由于激光的诸多优点，近年来被逐渐作为光源应用于投影显示技术领域。激光的高相干性带来了激光投影显示时的散斑效应。所谓散斑是指相干光源照射到物体表面时，散射后的光，由于其波长相同，相位恒定，就会在空间中产生干涉，空间中有些部分发生干涉相长,有部分发生干涉相消,最终的结果是在屏幕上出现颗粒状的明暗相间的斑点，这些未聚焦的斑点在人眼看来处于闪烁状态,长时间观看易产生眩晕不适感，更造成投影图像质量的劣化，降低用户的观看体验。

在实际应用的激光光源中，激光光源种类越多，散斑效应也越严重。现有技术中存在多种消散斑技术。

一种技术是采用振动的显示屏，这种方式从本质上可以理解为不断的变幻聚焦点，由于震动不断的变幻聚焦，实际上只有震动频率的 N分之一秒才是真正聚焦成像的，这种方式利用了人眼的视觉延迟，其虽然弱化了视觉上的散斑，但仍具有一定的局限性：在播放纯视频图像的情况下，这种视觉延迟不会觉得成像模糊，但如果在播放文字图像的情况下，这种视觉延迟会看到文字不清晰；因此，此种方式主要应用于影院。

另一种是用光学柔性材质进行漫反射，此种技术是对激光光源成像降低能耗和散斑漫反射处理。由于光线漫反射是360度的，因此所有的光会形成一定的干扰，而这些干扰会使成像不清晰；此种技术会对本身成像清晰度有一定的影响。

因此，现有技术中的激光投影屏幕仍有待改进以消除散斑。

【实用新型内容】

本实用新型旨在解决上述问题，而提供一种提高激光的消散斑效果的激光防散斑背投玻璃幕。

为解决上述问题，本发明提供了一种激光防散斑背投玻璃幕，其特征在于，其依次包括微透镜层、光学成像层、增透玻璃层和光学AS 层，所述微透镜层用于对光束进行匀化而降低光源相干性；所述光学成像层用于汇聚和融合同向成像光路；所述增透玻璃层用于固化和支撑成像材质并提高光透过率；所述光学AS层用于对光束进行扩散以弱化散斑。

进一步地，在所述光学AS层上复合有防眩光的AG层。

进一步地，所述光学成像层位于所述微透镜层的焦平面上。

进一步地，所述微透镜层包括若干呈阵列分布的微透镜。

进一步地，所述微透镜为凸透镜。

进一步地，所述增透玻璃层表面经过抗反射处理。

进一步地，所述光学AS层表面和/或内部设有可对光束进行扩散的扩散粒子。

本实用新型的有益贡献在于，其有效解决了上述问题。本实用新型的激光防散斑背投玻璃幕设有微透镜层和光学AS层，其中微透镜层中的微透镜阵列能对激光光束进行匀化整形而降低激光的相干性，光学AS层能够对光束进一步扩散，增强发散程度，微透镜层和光学AS 层可共同达到使激光光束发散角度多样性的目的，从而破坏发生干涉的条件，大大减轻激光的相干程度，从而降低或消除散斑效应。本实用新型的激光防散斑背投玻璃幕能够改变激光能量分布特点，有效降低或消除激光的相干性而降低或消除散斑，其具有结构简单、防散斑效果优异的特点，其具有很强的实用性，宜大力推广。

【附图说明】

图1是本实用新型的结构原理示意图。

附图标识：微透镜层1、光学成像层2、增透玻璃层3、光学AS 层4、AG层5。

【具体实施方式】

下列实施例是对本实用新型的进一步解释和补充，对本实用新型不构成任何限制。

如图1所示，本实用新型的激光防散斑背投玻璃幕依次包括微透镜层1、光学成像层2、增透玻璃层3、光学AS层4(AS俗称防污膜)。进一步的，其还可包括AG层5(AG俗称防眩光)。

所述微透镜层1用于对光束进行匀化而降低光源相干性，消除由于点光源引起的亮度不均匀以及阶梯效应。所述微透镜层1包括若干呈阵列分布的微透镜。所述微透镜可选用凸透镜，其尺寸可根据需要而设置。所述微透镜成像层1中的微透镜通常为微米尺寸。所述微透镜的形状不限，其可以是圆形，正方形，六边形或是其他形状。所述微透镜的阵列方式不限，其可以按照正方形网格状排列，也可以按照六边形或是其他形状排列。所述微透镜层1用无数个微型的凸透镜取代一个常规的菲涅尔透镜，而这无数个微型的凸透镜对射入光线的物距是没有要求的，因此，它可以适用于多种短焦镜头。所述微透镜层 1中的微透镜阵列可以将入射的激光束分割成一系列的子光束，这一系列子光束的能量分布近乎均匀，因而这一系列的子光束在焦平面处叠加形成均匀光斑，从而可实现对入射激光束的匀化整形。而在同一种光源中，光束的入射角度相同，相位或相位差恒定，这是造成激光空间相干性强的主要原因。当激光光束经过微透镜层1的匀化整形后，光束的能量分布随之变化，不同子光束在传输过程中的光程差和相位差差异性较大，从而在一定程度上降低了多个子光束之间发生干涉的概率，从而可降低光束的相干性，降低散斑效应，并可在任意距离维持所需形状和均匀性，提高均化整形后的光斑质量。

所述光学成像层2用于汇聚和融合同向成像光路。所述光学成像层2位于所述微透镜层1的焦平面上。所述光学成像层2为透射式成像层，投影光线可由此透过。

所述增透玻璃层3用于固化和支撑成像材质，并提高光透过率。本实施例中，所述增透玻璃层3表面经过抗反射处理，其拥有极高的光透过率，可提高成像清晰度。

所述光学成像层2由成像材质附着于所述增透玻璃层3上而形成。

所述光学AS层4用于对光束进行扩散以弱化散斑。所述光学AS 层4中表面或内部具有扩散粒子，其能对上述进行能量分布匀化后的光束进行扩散，增大各子光束的发散角以及发散角度的随机性，增加激光光束的发散程度，增强发散角度多样化。而发散角度的多样性能够造成光线传输的光程差差异，不同的光程差会导致不同的相位变化，这样便可破坏发生干涉的条件，减轻激光的相干程度和激光光源应用时的散斑效应，从而达到消散斑的目的。

所述光学AS层由透明材质掺杂扩散粒子而制成，例如，透明材质可以是透明PET、PVC、EVA、PC、PMMA、TPU等。

所述AG层5用于防眩光，其表面可做磨砂处理，其不反光而可防止炫目，并可扩大视角，以利于观众从各角度观看到投影画面。

藉此，便形成了本实用新型的激光防散斑背投玻璃幕。本实用新型的激光防散斑背投玻璃幕应用时，AG层为正面，即面向观众的一侧，微透镜层为背面，即背离观众的一侧。激光投影仪设置于背侧，激光投影仪发出的激光光束首先射入至微透镜层，经过微透镜层后形成一系列的子光束而匀化整形，从而可降低光束的相干性；匀化后的光束透过成像层、增透玻璃层而射入至光学AS层，在光学AS层的扩散作用下进一步降低光束的相关性，从而消除或大大降低散斑效应。光束经过光学AS层的扩散后穿过AG层而到达观众的视场，从而使得观众观看到投影图像。

本实用新型的激光防散斑背投玻璃幕首先利用微透镜层1中的微透镜阵列对高能量激光束进行第一步的光学处理——对激光光束进行匀化整形，有效降低激光光束的空间相干性；随后再经过增透玻璃层 3进一步降低散斑；然后通过光学AS层4进行弱化RGB三色换色时散斑及雪花效应；最终通过AG层5做防眩光和不反光处理。

尽管通过以上实施例对本实用新型进行了揭示，但是本实用新型的范围并不局限于此，在不偏离本实用新型构思的条件下，以上各构件可用所属技术领域人员了解的相似或等同元件来替换。

Claims (7)

1.一种激光防散斑背投玻璃幕，其特征在于，其依次包括：

微透镜层(1)，用于对光束进行匀化而降低光源相干性；

光学成像层(2)，用于汇聚和融合同向成像光路；

增透玻璃层(3)，用于固化和支撑成像材质并提高光透过率；

光学AS层(4)，用于对光束进行扩散以弱化散斑。

2.如权利要求1所述的激光防散斑背投玻璃幕，其特征在于，在所述光学AS层(4)上复合有防眩光的AG层(5)。

3.如权利要求1所述的激光防散斑背投玻璃幕，其特征在于，

所述光学成像层(2)位于所述微透镜层(1)的焦平面上。

4.如权利要求1所述的激光防散斑背投玻璃幕，其特征在于，所述微透镜层(1)包括若干呈阵列分布的微透镜。

5.如权利要求1所述的激光防散斑背投玻璃幕，其特征在于，所述微透镜为凸透镜。

6.如权利要求1所述的激光防散斑背投玻璃幕，其特征在于，所述增透玻璃层(3)表面经过抗反射处理。

7.如权利要求1所述的激光防散斑背投玻璃幕，其特征在于，所述光学AS层(4)表面和/或内部设有可对光束进行扩散的扩散粒子。

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