TW201723634A

TW201723634A - 投影屏幕

Info

Publication number: TW201723634A
Application number: TW104143655A
Authority: TW
Inventors: 蘇方旋; 簡宏達; 許富強; 莊福明; 謝啟堂
Original assignee: 中強光電股份有限公司
Priority date: 2015-12-24
Filing date: 2015-12-24
Publication date: 2017-07-01
Also published as: CN106918983A; US20170184953A1; TWI581049B; CN106918983B; US9927690B2

Abstract

一種投影屏幕，適於接收影像光束，其包括透光基板、多個光學柱狀結構、光散射層、多個菲涅耳結構以及吸光層。透光基板具有相對的第一表面與第二表面。這些光學柱狀結構位於第一表面且配置於光散射層與透光基板之間，並沿第一方向排列。這些菲涅耳結構位於第二表面且配置於透光基板與吸光層之間。各菲涅耳結構包括反射面與連接於反射面的穿透面。影像光束依序穿透光散射層、這些光學柱狀結構及透光基板並傳遞至這些反射面，並被這些反射面反射而出射於投影屏幕外，投影屏幕在第一方向的半增益視角範圍落在40度至85度的範圍內。

Description

投影屏幕

本發明是有關於一種投影屏幕，且特別是有關於一種適用於超短焦投影系統的投影屏幕。

對於超短焦投影系統來說，其需要在很短的投影距離之內投影出大尺寸的畫面，因此用於投影的影像光束的入射角範圍相對於一般的情形較大。若使用一般的投影屏幕則會衍生亮度的增益（gain）值不足或者是畫面亮度分布不均的問題。舉例而言，若採用長焦投影機所使用的投影屏幕於超短焦投影系統的投影屏幕，由於長焦投影機所使用的投影屏幕，在設計時只考慮到相對較小的影像光束入射角範圍。因此，若將長焦投影機所使用的投影屏幕用於超短焦投影系統的投影屏幕，當在相對較大的影像光束入射角的情況下，反射的影像光束則會偏離觀賞者的方向，則會產生亮度的增益（gain）值不足以及畫面亮度分布不均的問題。

另一方面，若將大視角的投影屏幕應用於超短焦投影系統，由於大視角的投影屏幕上具有光散射層，可將任意角度入射之影像光束均勻反射，可解決上述畫面亮度分布不均的問題。然而此方式的缺點是亮度的增益值不高。接著，若將高增益的投影屏幕應用於超短焦投影系統，觀賞者會於不同的觀賞角度觀看到亮度不均勻的投影畫面。

接著，若將提高對比度的投影屏幕應用於超短焦投影系統，由於提高對比度的投影屏幕上具有光吸收材料，但是光吸收材料對於光來說僅有入射方向的選擇性。也就是說，當影像光束的傳遞方向與環境光束的傳遞方向接近時，光吸收材料會同時吸收影像光束與環境光束，此方式同時也會降低亮度的增益值。也就是說，此方式是犧牲增益值以達到高對比度，並無法同時具有高增益值與高對比度的優點。

此外，若使用抗環境光束的投影屏幕應用於超短焦投影系統，由於抗環境光束的投影屏幕的反射率對於光的入射角度是有選擇性的，可以將一定入射角度範圍下的影像光束反射回至觀賞者，其他方向的環境光束則會被吸收或者是被偏離觀賞者方向。但是，若將抗環境光束的投影屏幕應用於超短焦投影系統，在設計上很難同時達到高增益、廣視角與高對比度的優點。

綜合以上，如何解決上述問題，實為目前研發人員研發的重點之一。

本“先前技術”段落只是用來幫助了解本發明內容，因此在“先前技術”段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在“先前技術”段落所揭露的內容，不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。

本發明提供一種投影屏幕，其同時具有較廣的水平視角、較高的增益值、較高的對比度以及較優良的抗環境光能力。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明提供一種投影屏幕，適於接收影像光束，投影屏幕包括透光基板、多個光學柱狀結構、光散射層、多個菲涅耳結構以及吸光層。透光基板具有相對的第一表面與第二表面。這些光學柱狀結構位於透光基板的第一表面且沿第一方向排列，各光學柱狀結構往第二方向延伸。光散射層位於這些光學柱狀結構的一側且這些光學柱狀結構配置於光散射層與透光基板之間。這些菲涅耳結構位於透光基板的第二表面，其中各菲涅耳結構包括反射面與穿透面，反射面連接於穿透面。這些菲涅耳結構配置於透光基板與吸光層之間，其中，影像光束依序穿透光散射層、這些光學柱狀結構及透光基板並傳遞至這些菲涅耳結構的這些反射面，並被這些反射面反射且出射於投影屏幕外，且投影屏幕在第一方向的半增益視角範圍（Half-gain angle）落在40度至85度的範圍內。

在本發明的一實施例中，上述的影像光束被該些菲涅耳結構的這些反射面反射至這些光學柱狀結構，影像光束在這些光學柱狀結構內進行多次反射後通過光散射層而從投影屏幕出射。

在本發明的一實施例中，上述的各光學柱狀結構為梯形柱狀結構，且各梯形柱狀結構在第一方向的寬度由光散射層往透光基板的方向遞增。

在本發明的一實施例中，上述的各梯形柱狀結構為等腰梯形柱狀結構。

在本發明的一實施例中，上述的各梯形柱狀結構的一底角的角度以及各梯形柱狀結構的另一底角的角度落在60度至80度的範圍內。

在本發明的一實施例中，上述的這些梯形柱狀結構在第一方向的排列週期落在30微米至100微米的範圍內。

在本發明的一實施例中，上述的各梯形柱狀結構於透光基板的第一表面上的寬度與這些梯形柱狀結構在第一方向的排列週期的比值落在0.3至0.8的範圍內。

在本發明的一實施例中，上述的相鄰的這些光學柱狀結構之間具有一間隙。

在本發明的一實施例中，上述的投影屏幕包括光學材料層，光學材料層配置於間隙，其中光學材料層的折射率低於各光學柱狀結構的折射率，且光學材料層包括多個擴散粒子。

在本發明的一實施例中，上述的這些菲涅耳結構沿著第二方向排列，且各菲涅耳結構往第一方向延伸，第一方向實質上垂直於第二方向。

在本發明的一實施例中，上述的各菲涅耳結構中的反射面與透光基板的第二表面形成一夾角，這些反射面所對應的這些夾角沿著第二方向漸變。

在本發明的一實施例中，上述的各菲涅耳結構中的反射面與透光基板的第二表面形成一夾角，這些反射面所對應的這些夾角實質上相同。

在本發明的一實施例中，上述的投影屏幕包括多個反射層，且這些反射層對應配置於這些菲涅耳結構的這些反射面上，這些反射層的反射率在70%以上。

在本發明的一實施例中，上述的投影屏幕包括光學膠層，且光散射層透過光學膠層膠合於這些光學柱狀結構。

在本發明的一實施例中，上述的投影屏幕包括多個擴散微結構，這些擴散微結構配置於透光基板的第一表面、該透光基板的該第二表面、這些光學柱狀結構的表面、這些反射面、光學膠層內或光學膠層的表面。

在本發明的一實施例中，上述的各光學柱狀結構更包括多個擴散微結構，且這些擴散微結構配置於各光學柱狀結構內。

在本發明的一實施例中，上述的吸光層覆蓋各菲涅耳結構的穿透面。

在本發明的一實施例中，上述穿透光散射層後的影像光束於這些光學柱狀結構內及相鄰的這些光學柱狀結構的間隙內進行多次反射與折射，影像光束接續傳遞至透光基板及這些菲涅耳結構的這些反射面，而被這些反射面反射且穿透透光基板後的影像光束再於這些光學柱狀結構內及相鄰的這些光學柱狀結構的間隙內，進行多次反射與折射，影像光束接續通過光散射層而從投影屏幕出射。

基於上述，本發明的實施例可達到下列優點或功效的至少其中之一。在本發明之實施例的投影屏幕中，影像光束依序穿透光散射層、這些光學柱狀結構及透光基板並傳遞至這些菲涅耳結構的這些反射面，並被這些反射面反射的影像光束再依序經透光基板、光學柱狀結構、光散射層後而於投影屏幕射出，投影屏幕在第一方向（水平方向）上的半增益視角範圍落在40度至85度的範圍內。光學柱狀結構用以擴大入射於投影屏幕的影像光束的在第一方向的散射角度，並將影像光束導向觀賞者的方向。因此本發明之實施例的投影屏幕具有較廣的水平方向的散射視角，適用於大尺寸的超短焦投影系統。這些菲涅耳結構的這些反射面的配置可將原本以第二方向（垂直方向）大角度反射的部分影像光束導向投影屏幕的正向（觀賞者的方向），進一步地提高影像光束的亮度增益值。此外，部分的環境光束會傳遞至這些菲涅耳結構的這些穿透面，並由吸光層吸收此部分的環境光束，可提高投影屏幕的對比度與抗環境光束的能力。因此，本發明之實施例的投影屏幕同時具有較大的水平視角、較高的增益值、較高的對比度以及較優良的抗環境光能力。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1A為本發明一實施例的投影屏幕的立體示意圖。圖1B為沿著圖1A之切線A-A的剖面示意圖。圖1C為沿著圖1A之切線C-C的剖面示意圖。請同時參照圖1A、圖1B與圖1C，本實施例的投影屏幕100適於接收影像光束B，投影屏幕100包括透光基板110，多個光學柱狀結構120、光散射層130、多個菲涅耳結構140以及吸光層150。透光基板110具有相對的第一表面112與第二表面114，其材質例如為聚乙烯對苯二甲酸（Polyethylene Terephthalate，PET）。這些光學柱狀結構120位於透光基板110的第一表面112，而這些菲涅耳結構140則位於透光基板110的第二表面114。

這些光學柱狀結構120沿著第一方向D1（例如是水平方向）排列，且各光學柱狀結構120往第二方向D2（例如是垂直方向）延伸，其材質例如是紫外光固化膠（UV膠）或其他可透光材質等。

光散射層130位於這些光學柱狀結構120的一側，且這些光學柱狀結構120配置於光散射層130與透光基板110之間。光散射層130使出射於投影屏幕100的影像光束B散射，以避免影像光束B沿著同一方向反射並在投影屏幕100上產生過亮的亮點。此外，在本實施例中，光散射層130的表面可塗佈表面硬化鍍膜（Hard Coating）（未繪示），因此光散射層130還具有保護的功能，其用以保護投影屏幕100內部的元件。

這些菲涅耳結構140沿著第二方向D2排列，且各菲涅耳結構140沿著第一方向D1延伸。各菲涅耳結構140包括反射面142與穿透面144，反射面142連接穿透面144。在本實施例中，第一方向D1例如是水平方向，第二方向D2例如是垂直方向，其中第一方向D1與第二方向D2實質上垂直。另外，各反射面142及各穿透面144皆為沿著第一方向D1延伸的表面。

吸光層150配置於這些菲涅耳結構140上，換言之，這些菲涅耳結構140配置於透光基板110與吸光層150之間。具體來說，吸光層150覆蓋（直接接觸）各菲涅耳結構140的穿透面144。此外，吸光層150的材質例如是黑色塗料、摻雜黑色材料的膠體或者是其他具有高光吸收率的材料。

在本實施例中，投影屏幕100包括影像源側101以及相對影像源側101的後側102。一外部的影像源50（例如是一般投影機、短焦投影機或超短焦投影機）設置於投影屏幕100的影像源側101，且朝投影屏幕100發出影像光束B。由投影屏幕100的影像源側101至後側102的方向來說，上述投影屏幕100的內部元件的排列方式依序為光散射層130、這些光學柱狀結構120、透光基板110、這些菲涅耳結構140以及吸光層150。於本實施例中，透光基板110從影像源側101至後側102的方向上的厚度約為100微米至200微米，而各光學柱狀結構120從影像源側101至後側102的方向上的厚度約為40微米，然而於其他實施例中，透光基板110的厚度及各光學柱狀結構120的厚度可依設計的需求而對應改變，本發明不以此為限。請參照圖1B，影像光束B依序穿透光散射層130、這些光學柱狀結構120及透光基板110並傳遞至這些菲涅耳結構140的這些反射面142，而被這些反射面142反射的影像光束B再依序經透光基板110、光學柱狀結構120、光散射層130後於投影屏幕100射出。投影屏幕100的增益值（亮度）由中心向外逐漸遞減，定義一可觀賞半增益值的角度（Half-gain angle)為半增益視角，而在本實施例中，投影屏幕100在第一方向D1（水平方向）上的半增益視角範圍落在40度至85度的範圍內。此外，投影屏幕100在第二方向D2（垂直方向）上的半增益視角範圍則落在40度至70度的範圍內。

在本實施例中，這些光學柱狀結構120用以擴大投影屏幕100在第一方向D1上的半增益視角，並將影像光束B導向位於影像源側101的觀賞者（未繪示），而投影屏幕100在第一方向D1（水平方向）的半增益視角範圍落在40度至85度的範圍內。因此，本實施例的投影屏幕100具有較廣的水平視角（Wide Viewing Angle），其可用於超短焦投影系統，特別適用於大尺寸的超短焦投影系統。

請再參照圖1A至1B，如此一來，當來自於影像源50的影像光束B入射於投影屏幕100時，影像光束B依序穿透光散射層130、這些光學柱狀結構120及透光基板110並傳遞至這些菲涅耳結構140的這些反射面142，影像光束B被這些反射面142反射且出射於投影屏幕100後傳遞至觀賞者的眼睛。由此可知，這些菲涅耳結構140的這些反射面142的配置可將原本以第二方向D2（垂直方向）大角度反射的部分影像光束B導向投影屏幕100的正向（觀賞者的方向），以避免影像光束B朝無觀賞者的方向投射。換言之，這些菲涅耳結構140能夠調整投影屏幕100在第二方向D2（垂直方向）上的垂直視角，即可使影像光束B出射投影屏幕100後在第二方向D2上有較小的散射角度。在本實施例中，在第二方向D2（垂直方向）上的垂直視角相對於在第一方向D1（水平方向）上的水平視角相對較小。如此一來，能夠進一步地提高影像光束B的利用效率，投影在投影屏幕100上的影像光束B之亮度增益值（gain）便可以因這些菲涅耳結構140的這些反射面142的配置而有效地增加。

此外，在本實施例中，影像源50例如是設置相對於投影屏幕100的相對下側，且各菲涅耳結構140的反射面142及穿透面144是分別朝向投影屏幕100的兩相對側（投影屏幕100的相對下側與相對上側）。由投影屏幕100的相對下側朝相對上側投射影像光束B，依照上述的光路徑進入投影屏幕100並反射至觀賞者的眼睛，其中觀賞者位於影像源50的同一側。另一方面，當環境光束（舉例來說為位於投影屏幕100的相對上側的日光燈所發出的環境光束或透過位於投影屏幕100的相對上側的天花板反射而朝下傳遞的其他光源所發出的環境光束，未繪示）入射於投影屏幕100時，若環境光束與影像光束B兩者入射於投影屏幕100的入射方向不同時（舉例來說環境光束由投影屏幕100的相對上側入射於投影屏幕100，而影像光束B由投影屏幕100的相對下側入射於投影屏幕100），則部分的環境光束會傳遞至這些菲涅耳結構140的這些穿透面144，並由位於這些穿透面144後側的吸光層150吸收此部分的環境光束，即環境光束不會從投影屏幕100射出而影響影像的品質。如此一來，本實施例的投影屏幕100具有可抗單方向環境光束（Anti-ambient light）的功能，並且可提高投影屏幕100的對比度（Contrast）與抗環境光束的能力。

請同時參照圖1B與圖1D，圖1D為圖1B中的區域F的放大示意圖。應注意的是，為求清楚說明，圖1D僅繪示出光學柱狀結構120與透光基板110，其他元件則省略。在本實施例中，各光學柱狀結構120例如是一梯形柱狀結構120，各梯形柱狀結構120在第一方向D1上的寬度由光散射層130往透光基板110的方向遞增。換言之，也就是各梯形柱狀結構120在第一方向D1上的寬度由影像源側101往後側102的方向遞增，而各梯形柱狀結構120在第二方向D2的寬度不變。在一實施例中，各梯形柱狀結構120例如是一等腰梯形柱狀結構120。再另一實施例中，各梯形柱狀結構120的一底角α1的角度以及另一底角α2的角度落在60度至80度的範圍內，若各梯形柱狀結構120的底角α1及α2在上述範圍之外，則無法有效降低光束的於水平方向上的指向性。又一實施例中，這些梯形柱狀結構120在第一方向D1的排列週期P落在30微米至100微米的範圍內，若排列週期P大於100微米，則容易導致投影屏幕100的成像畫面不良或產生疊紋（Moire）；若排列週期P小於30微米，則會提高生產製造的難度。再另一實施例中，各梯形柱狀結構120於透光基板110的第一表面112上112的寬度W與在第一方向D1的排列週期P的比值落在0.3至0.8的範圍內，而上述比值若符合0.3至0.8的範圍內，則可有效地提高投影屏幕100的降低光指向性的功能。符合上述條件之任一者的光學柱狀結構120可具有較佳的光學品質，並使投影屏幕100於第一方向D1（水平方向）上具有較大的半增益視角。

值得一提的是，在其他未繪示的實施例中，光學柱狀結構120的形狀也可以是長方柱狀結構、三角柱狀結構或者是其他形狀的柱狀結構，本發明並不以此為限。

請參照圖1C，在本實施例中，各菲涅耳結構140中的反射面142與透光基板110的第二表面114形成一夾角θ，其中這些反射面142所對應的這些夾角θ實質上相同。在其他未繪示的實施例中，這些菲涅耳結構140的這些反射面所對應的這些夾角θ沿著第二方向D2漸變。進一步來說，這些夾角θ例如是相對於投影屏幕100的下方沿著第二方向D2往相對於投影屏幕100的上方逐漸遞增，藉此，可以更有效地增加投影屏幕100上的影像光束B之亮度增益值（gain）。

請同時參照圖1A至圖1C，本實施例的投影屏幕100更包括多個反射層170，其中各反射層170沿著菲涅耳結構140的反射面142的延伸方向配置於各反射面142上。反射層170的材料例如是具有高反射率的材料所製成，舉例來說，是反射率在70%以上的材料，且反射層170的材料例如是選自鋁（Al）、銀（Ag）或其組合。

請再參照圖1A至圖1C，具體而言，在本實施例中，相鄰的光學柱狀結構120之間具有間隙G，且此間隙G中的介質例如是空氣，進入投影屏幕100且穿透光散射層130後的影像光束（B、B’、B’’）於該些光學柱狀結構120內及相鄰的這些光學柱狀結構120的間隙G內進行多次反射與折射，影像光束（B、B’、B’’ ）接續傳遞至透光基板110及這些菲涅耳結構140的這些反射面142，而被這些反射面142反射且穿透透光基板110後的影像光束（B、B’、B’’ ）於這些光學柱狀結構120內及相鄰的這些光學柱狀結構120的間隙G內進行多次反射與折射，影像光束（B、B’、B’’ ）接續通過光散射層130而從投影屏幕100出射。在其他的未繪示的實施例中，相鄰的光學柱狀結構120之間的間隙G內可配置有光學材料層（未繪示），光學材料層可為透明材料且其折射率小於或等於這些光學柱狀結構120的折射率，其中光學材料層包括多個擴散粒子（未繪示），上述的配置可以進一步將入射於投影屏幕100的影像光束（B、B’、B’’ ）於位於相鄰的這些光學柱狀結構120之間的間隙G的光學材料層中進行散射。

請再參照圖1B，影像光束有多種不同可能的光路徑，以下舉出三種可能的示例性的光路徑，影像光束的光路徑並不以下列三種示例性的光路徑為限。具體而言，在本實施例中，在一種影像光束光路徑中，影像光束B入射至投影屏幕100且於這些光學柱狀結構120內進行多次折射後、被這些菲涅耳結構140的這些反射面142反射的影像光束B再傳遞至這些光學柱狀結構120，影像光束B於這些光學柱狀結構120內再進行多次反射與折射後而以較大的角度離開這些光學柱狀結構120，接續影像光束B通過光散射層130而從投影屏幕100出射。接著，影像光束B’的另一種的光路徑為穿透光散射層130、於這些光學柱狀結構120內進行多次反射與折射、穿透透光基板110並傳遞至這些反射面142，隨後，被這些反射面142反射後的影像光束B’再入射至這些光學柱狀結構120並再一次在這些光學柱狀結構120內進行多次反射及折射後，通過光散射層130而從投影屏幕100出射。再來，影像光束B’’的另一種的光路徑為穿透光散射層130、光學柱狀結構120、透光基板110並傳遞至反射面142，影像光束B’’再被這些反射面142反射至另外的光學柱狀結構120、又傳遞至另外的光學柱狀結構120，並再一次穿透透光基板110且又一次傳遞至這些反射面142，影像光束B’’再次被這些反射面142反射至其他的光學柱狀結構120，並在其他的光學柱狀結構120內進行多次反射及折射後，通過光散射層130而從投影屏幕100出射。進一步來說，這些光學柱狀結構120可使影像光束（B、B’、B’’）的指向性降低，且主要出射於投影屏幕100的方向為水平方向，用以增加投影屏幕100在水平方向的散射角度且擴大水平方向的半增益視角。

請同時參照圖1A至圖1C，本實施例的投影屏幕100更包括光學膠層160（Optical Clear Adhesive，OCA），其中光學膠層160配置於光散射層130與透光基板110之間，光散射層130透過光學膠層160膠合於這些光學柱狀結構120。應注意的是，光學膠層160係為可選擇性地設置於投影屏幕100內。

承上述，在其他的實施例中，投影屏幕100可更包括多個擴散微結構（未繪示），這些擴散微結構可配置於透光基板110的第一表面112、透光基板110的第二表面114、這些光學柱狀結構120的表面、這些菲涅耳結構140的這些反射面142、光學膠層160內及/或光學膠層160的表面，上述的配置可以進一步將入射於投影屏幕100的影像光束（B、B’、B’’）於上述所提到的這些位置散射。

此外，在其他未繪示的實施例中，各光學柱狀結構120更包括多個擴散微結構（未繪示），這些擴散微結構均勻地配置於各光學柱狀結構120的內部，上述的配置可以進一步將入射於投影屏幕100的影像光束（B、B’、B’’）於上述所提到的位置散射。

綜上所述，本發明的實施例可達到下列優點或功效的至少其中之一。在本發明之實施例的投影屏幕中，影像光束依序穿透光散射層、這些光學柱狀結構及透光基板並傳遞至這些菲涅耳結構的這些反射面，影像光束接續被這些反射面反射且再依序穿透透光基板、這些光學柱狀結構及光散射層後，進而從投影屏幕射出，投影屏幕在第一方向（水平方向）上的半增益視角範圍落在40度至85度的範圍內。透過這些光學柱狀結構，使出射於投影屏幕的影像光束在第一方向上的散射角度被擴大，並將影像光束導向觀賞者的方向。因此本發明之實施例的投影屏幕具有較廣的水平方向的散射角度，適用於大尺寸的超短焦投影系統。這些菲涅耳結構的這些反射面的配置可將原本以第二方向（垂直方向）大角度反射的部分影像光束導向投影屏幕的正向（觀賞者的方向），進一步地提高影像光束的亮度增益值。此外，部分的環境光束會傳遞至這些菲涅耳結構的這些穿透面，並由位於這些菲涅耳結構後側的吸光層吸收此部分的環境光束，可提高投影屏幕的對比度與抗環境光束的能力。因此，本發明之實施例的投影屏幕同時具有較大的水平視角、較高的增益值、較高的對比度以及較優良的抗環境光能力。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。另外，說明書中提及的第一表面、第二表面等用語，僅用以表示元件的名稱，並非用來限制組件數量上的上限或下限。

50‧‧‧影像源
100‧‧‧投影屏幕
101‧‧‧影像源側
102‧‧‧後側
110‧‧‧透光基板
112‧‧‧第一表面
114‧‧‧第二表面
120‧‧‧光學柱狀結構
130‧‧‧光散射層
140‧‧‧菲涅耳結構
142‧‧‧反射面
144‧‧‧穿透面
150‧‧‧吸光層
160‧‧‧光學膠層
170‧‧‧反射層
F‧‧‧區域
G‧‧‧間隙
θ‧‧‧夾角
B、B’、B’’‧‧‧影像光束
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
α1、α2‧‧‧底角
A- A、C-C‧‧‧切線

圖1A為本發明一實施例的投影屏幕的立體示意圖。圖1B為沿著圖1A實施例的投影屏幕之切線A-A的剖面示意圖。圖1C為沿著圖1A實施例的投影屏幕之切線C-C的剖面示意圖。圖1D為圖1B中的區域F的放大示意圖

100‧‧‧投影屏幕

101‧‧‧影像源側

102‧‧‧後側

110‧‧‧透光基板

112‧‧‧第一表面

114‧‧‧第二表面

120‧‧‧光學柱狀結構

130‧‧‧光散射層

142‧‧‧反射面

150‧‧‧吸光層

160‧‧‧光學膠層

F‧‧‧區域

G‧‧‧間隙

B、B’、B”‧‧‧影像光束

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

Claims

一種投影屏幕，適於接收一影像光束，該投影屏幕包括：一透光基板，具有相對的一第一表面與一第二表面；多個光學柱狀結構，位於該透光基板的該第一表面且沿一第一方向排列，各該光學柱狀結構往一第二方向延伸；一光散射層，位於該些光學柱狀結構的一側且該些光學柱狀結構配置於該光散射層與該透光基板之間；多個菲涅耳結構，位於該透光基板的該第二表面，其中各該菲涅耳結構包括一反射面與一穿透面，該反射面連接於該穿透面；以及一吸光層，該些菲涅耳結構配置於該透光基板與該吸光層之間，其中，該影像光束依序穿透該光散射層、該些光學柱狀結構及該透光基板並傳遞至該些菲涅耳結構的該些反射面，並被該些反射面反射且出射於該投影屏幕外，且該投影屏幕在該第一方向的半增益視角範圍落在40度至85度的範圍內。
如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中該影像光束被該些菲涅耳結構的該些反射面反射至該些光學柱狀結構，該影像光束在該些光學柱狀結構內進行多次反射後通過該光散射層而從該投影屏幕出射。
如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中各該光學柱狀結構為一梯形柱狀結構，且各該梯形柱狀結構在該第一方向的寬度由該光散射層往該透光基板的方向遞增。
如申請專利範圍第3項所述的投影屏幕，其中各該梯形柱狀結構為等腰梯形柱狀結構。
如申請專利範圍第3項所述的投影屏幕，其中各該梯形柱狀結構的一底角的角度以及該梯形柱狀結構的另一底角的角度落在60度至80度的範圍內。
如申請專利範圍第3項所述的投影屏幕，其中該些梯形柱狀結構在該第一方向的排列週期落在30微米至100微米的範圍內。
如申請專利範圍第3項所述的投影屏幕，其中各該梯形柱狀結構於該透光基板的該第一表面上的寬度與該些梯形柱狀結構在該第一方向的排列週期的比值落在0.3至0.8的範圍內。
如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中相鄰的該些光學柱狀結構之間具有一間隙。
如申請專利範圍第8項所述的投影屏幕，更包括一光學材料層，該光學材料層配置於該間隙，其中該光學材料層的折射率低於各該光學柱狀結構的折射率，且該光學材料層包括多個擴散粒子。
如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中該些菲涅耳結構沿著該第二方向排列，且各該菲涅耳結構往該第一方向延伸，該第一方向實質上垂直於該第二方向。
如申請專利範圍第10項所述的投影屏幕，其中各該菲涅耳結構中的該反射面與該透光基板的該第二表面形成一夾角，該些反射面所對應的該些夾角沿著該第二方向漸變。
如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中各該菲涅耳結構中的該反射面與該透光基板的該第二表面形成一夾角，該些反射面所對應的該些夾角實質上相同。
如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，更包括多個反射層，且該些反射層對應配置於該些菲涅耳結構的該些反射面上，該些反射層的反射率在70%以上。
如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，更包括一光學膠層，且該光散射層透過該光學膠層膠合於該些光學柱狀結構。
如申請專利範圍第14項所述的投影屏幕，更包括多個擴散微結構，該些擴散微結構配置於該透光基板的該第一表面、該透光基板的該第二表面、該些光學柱狀結構的表面、該些反射面、該光學膠層內或該光學膠層的表面。
如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中各該光學柱狀結構更包括多個擴散微結構，且該些擴散微結構配置於各該些光學柱狀結構內。
如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中該吸光層覆蓋各該菲涅耳結構的該穿透面。
如申請專利範圍第8項所述的投影屏幕，其中穿透該光散射層後的該影像光束於該些光學柱狀結構內及相鄰的這些光學柱狀結構的該間隙內，進行多次反射與折射，該影像光束接續傳遞至該透光基板及該些菲涅耳結構的該些反射面，而被該些反射面反射且穿透該透光基板後的該影像光束於該些光學柱狀結構內及相鄰的這些光學柱狀結構的該間隙內，進行多次反射與折射，該影像光束接續通過該光散射層而從該投影屏幕出射。