CN217846879U - 消散斑背投式光学幕 - Google Patents

Abstract

一种消散斑背投式光学幕，其特征在于，其依次包括基材层、聚焦层、滤光层、多功能透射层和防眩光层，所述基材层可透光；所述聚焦层用于使光线汇聚；所述滤光层用于使来自特定方向的光通过而阻挡除此以外的光通过；所述多功能透射层可透射成像，其内设有若干扩散粒子；所述防眩光层表面粗糙而可防眩光。本实用新型的消散斑背投式光学幕可通过多功能透射层中设置的扩散粒子而大大减弱散斑效果或避免散斑产生，从而可提高投影屏幕的显示效果。此外，本实用新型的消散斑背投式光学幕还可通过滤光层过滤环境光，使得投影画面不受环境光影响，从而可大大提高画面对比度。

Description

消散斑背投式光学幕

【技术领域】

本实用新型涉及投影屏幕，特别涉及一种消散斑背投式光学幕。

【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，这种视觉延迟会导致看到文字不清晰；因此，此种方式主要应用于影院。因此，现有技术中的激光投影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，而提供一种消散斑背投式光学幕。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种消散斑背投式光学幕，其特征在于，其依次包括基材层、聚焦层、滤光层、多功能透射层和防眩光层，所述基材层可透光；所述聚焦层用于使光线汇聚；所述滤光层用于使来自特定方向的光通过而阻挡除此以外的光通过；所述多功能透射层可透射成像，其内设有若干扩散粒子；所述防眩光层表面粗糙而可防眩光。

进一步地，所述扩散粒子呈透明球状，其包括同心设置的球囊部和包裹于球囊部内的球心部，所述球囊部的折射率与所述球心部的折射率不同。

进一步地，所述球心部的折射率小于所述球囊部的折射率。

进一步地，在所述滤光层上设有若干可供光线通过的开口，所述开口位于所述聚焦层的焦点附近。

进一步地，所述聚焦层包括若干阵列排布的微透镜，各微透镜可将入射光线在所述滤光层一侧汇聚。

进一步地，所述开口呈阵列排布，其分别对应于所述微透镜的焦点位置，所述开口至少可使由所述微透镜汇聚的光通过。

进一步地，所述开口之间的部位由吸光材料制成，在所述开口内填充有透明材料。

进一步地，所述透明材料中掺杂有光散射微粒。

本实用新型的有益贡献在于，其有效解决了上述问题。本实用新型的消散斑背投式光学幕相比于现有技术具有以下优点：

1、多功能透射层中设有扩散粒子，扩散粒子可对光线起扩散作用，从而可降低光源相干性。

2、扩散粒子呈包心结构，由折射率不同的球囊部和球心部组成，光线进入扩散粒子时会发生扩散，从而可大大降低光线之间的相干性，从而降低投影屏幕的散斑效应。

3、滤光层可吸收环境光，供特定方向的投影光通过，其可降低环境光对投影画面的影响而提高投影画面的对比度。

4、滤光层的开口中设有光散射微粒，其可提高光线扩散能力而降低光源相干性，从而可消弱散斑效果。

本实用新型的消散斑背投式光学幕可大大减少散斑效果，并可提高投影画面的对比度，其具有很强的实用性，宜大力推广。

【附图说明】

图1是本实用新型的整体结构示意图。

附图标识：基材层10、聚焦层20、微透镜21、滤光层30、开口31、多功能透射层40、扩散粒子41、球囊部411、球心部412、防眩光层50。

【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，本实用新型的消散斑背投式光学幕依次包括基材层10、聚焦层20、滤光层30、多功能透射层40、防眩光层50。其中，基材层10为背侧，即面向投影屏幕的一侧。防眩光层50为正侧，即面向观众的一侧。

所述基材层10用于承载其他结构层，其由透明材料制成，其可透光。所述基材层10可选用PET、PC、PP、PV等各种公知材料制成。

所述聚焦层20用于将入射光朝滤光层30进行汇聚，以使得投影光可以定向的通过滤光层30，而其他方向的环境光则难以通过滤光层30而被阻挡掉。所述聚焦层20包括若干阵列排布的微透镜21。所述微透镜21可将入射光线在所述滤光层30一侧汇聚。所述微透镜21可以间隔分布，也可以非间隔分布。所述微透镜21可以沿矩形进行阵列，也可以沿圆形进行阵列，其具体可根据需要而设置。所述微透镜21可选用底面呈方形的凸透镜，相邻两个微透镜21之间彼此挨着，其朝向于滤光层30的一侧表面连接成平面，远离滤光层30的一侧表面由球状曲面彼此相连而形成凹凸不平的表面。

所述滤光层30用于使来自特定方向的光通过而阻挡除此以外的光通过，其可使得有效的投影光通过，而无效的环境光则被阻挡吸收，从而降低环境光对投影光的干扰，提高投影画面对比度。

在所述滤光层30上设有若干开口31，所述开口31可使来自特定方向的光通过。本实施例中，所述开口31至少可使由所述微透镜21汇聚的光通过。所述开口31的形状可根据需要而设置，例如，其可设置成椭圆形、梯形、圆形、喇叭型。优选的，所述开口31设置成锥形，其扩口的一侧朝向于所述微透镜21成像层。

所述开口31的数量和排布方式，根据所述微透镜21的设置方式进行设置。所述开口31的数量与所述微透镜21的数量一致，所述开口31呈阵列排布，其分别对应于所述微透镜21的焦点位置。当入射光线经过微透镜21汇聚后，汇聚后的各光束便可到达所述开口31，并经由所述开口31穿过。

为吸收环境光，阻挡来自其他方向的环境光通过，相邻开口31之间的部位由吸光材料制成。所述吸光材料不限，例如，其可以是黑色材料。当环境光抵达开口31之间的部位，或抵达开口31的侧壁上时，所述环境光便可被吸收掉，从而无法通过所述开口31进入至前方的多功能透射层40。

进一步地，可在所述开口31内填充透明材料。

进一步地，为降低激光光源的相干性，在所述透明材料中掺杂有光散射微粒。当投影光束进入所述开口31内时，所述光散射微粒便可对投影光进行散射，以提高光束角度的多样化，降低光束之间的相干性，从而减弱或避免散斑效应。

需说明的是，所述滤光层30对投影光束也会有一定程度的吸收，但是，通过对开口31形状、开口31排布进行优化，可以使得环境光与被吸收的投影光，都只占全部投影光量的很少一部分，因此，当环境光被吸收后，即使少量的投影光也被吸收，其也只能是使得投影画面的亮度降低一点点，但对比度确可因环境光被吸收而大幅提高。

所述多功能透射层40用于透射成像，其可供光线通过。为消除散斑，所述多功能透射层40中设有扩散粒子41。所述扩散粒子41可对光线起到扩散作用，因而可使光线角度多样化，这样可降低光线之间的相干性，从而可减弱或避免散斑效应。所述扩散粒子41呈透明状，其可供光线透过。所述扩散粒子41的大小可根据需要而设置，其可以是尺寸一致的粒子，也可以是尺寸不完全一致的粒子。

进一步地，为进一步降低光源之间的相干性，所述扩散粒子41为包心结构，其包括同心设置的球囊部411和球心部412。所述球囊部411位于外部，其呈透明状。所述球心部412包裹于所述球囊部411内，其呈透明球状。所述球囊部411与所述球心部412均呈透明状，光线射入后可进行折射。所述球囊部411与所述球心部412的折射率不同。

为提高扩散角而降低光源相干性，所述球心部412的折射率小于所述球囊部411的折射率。当光线射入多功能透射层40时，光线穿过球囊部411而进入球心部412时，由于球心部412的折射率小于球囊部411的折射率，因此光线会发生扩散，从而使得投影屏幕的观看视角有所增加。同时，由于光线发生了扩散，光线之间的相干性降低，从而可减弱散斑效应。

所述多功能透射层40中的扩散粒子41之间为透明部，所述透明部由公知的透明材料制成。本实施例中，所述透明部的折射率大于所述球囊部411的折射率。

所述防眩光层50用于观看时防眩光。所述防眩光层50的表面进行粗糙处理，从而可防止炫目。

藉此，便形成了本实用新型的消散斑背投式光学幕，其包括依次复合的基材层10、聚焦层20、滤光层30、多功能透射层40和防眩光层50。当投影光从背侧射入至投影屏幕上时，投影光通过基材层10后，进入聚焦层20；在聚焦层20的作用下，光线进行汇聚而一一通过滤光层30中的开口31，从而到达多功能透射层40。在扩散粒子41的作用下，光线大大扩散，光线之间的相干性降低从而可消减散斑。光线通过扩散粒子41后，再经过扩散层而射入至投影屏幕正前方，从而可被观众观看到。

投影光在经过聚焦层20和滤光层30时，由于环境光的方向通常与投影光的方向不同，当环境光经过聚焦层20后，其大部分会抵达至开口31之间的部位而被吸光材料所吸收，从而可大大降低环境光对投影光的干扰，从而可提高投影对比度。

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 (8)

1.一种消散斑背投式光学幕，其特征在于，其依次包括：

基材层(10)，可透光；

聚焦层(20)，用于使光线汇聚；

滤光层(30)，用于使来自特定方向的光通过而阻挡除此以外的光通过；

多功能透射层(40)，可透射成像，其内设有若干扩散粒子(41)；

防眩光层(50)，其表面粗糙而可防眩光。

2.如权利要求1所述的消散斑背投式光学幕，其特征在于，所述扩散粒子(41)呈透明球状，其包括同心设置的球囊部(411)和包裹于球囊部(411)内的球心部(412)，所述球囊部(411)的折射率与所述球心部(412)的折射率不同。

3.如权利要求2所述的消散斑背投式光学幕，其特征在于，所述球心部(412)的折射率小于所述球囊部(411)的折射率。

4.如权利要求1所述的消散斑背投式光学幕，其特征在于，在所述滤光层(30)上设有若干可供光线通过的开口(31)，所述开口(31)位于所述聚焦层(20)的焦点附近。

5.如权利要求4所述的消散斑背投式光学幕，其特征在于，所述聚焦层(20)包括若干阵列排布的微透镜(21)，各微透镜(21)可将入射光线在所述滤光层(30)一侧汇聚。

6.如权利要求5所述的消散斑背投式光学幕，其特征在于，所述开口(31)呈阵列排布，其分别对应于所述微透镜(21)的焦点位置，所述开口(31)至少可使由所述微透镜(21)汇聚的光通过。

7.如权利要求6所述的消散斑背投式光学幕，其特征在于，所述开口(31)之间的部位由吸光材料制成，在所述开口(31)内填充有透明材料。

8.如权利要求7所述的消散斑背投式光学幕，其特征在于，所述透明材料中掺杂有光散射微粒。

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