TW201730662A - 投影屏幕 - Google Patents

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Abstract

一種投影屏幕包括基板、多個菲涅耳結構以及保護層。這些菲涅耳結構位於基板朝向影像源側的表面上且沿第一方向排列，每一菲涅耳結構往第二方向延伸。保護層具有朝向影像源側的第一表面，第一表面具有多個光學微結構，這些光學微結構正投影於參考平面並在參考平面上對應地形成多個正投影圖案，每一正投影圖案具有實質上相互垂直的第一軸與第二軸。每一正投影圖案的第一軸通過在第一方向上最大距離的兩端點，每一正投影圖案的第二軸通過在第二方向上最大距離的兩端點，每一正投影圖案對稱於第一軸以及第二軸兩者至少其中之一。

Description

投影屏幕
本發明是有關於一種投影屏幕。
投影屏幕在生活上的應用非常廣泛，舉例來說，投影屏幕可以適用於教育機構、指揮中心、會議室或展覽中心等場所。外部的影像源（如投影機）所投射出的影像光束適於成像於投影屏幕上，因此影像光束中帶有的影像資訊可成像於投影屏幕，使用者藉由投影屏幕對大眾表達其所欲表達之內容。是以，投影屏幕對於資訊的傳遞發揮著重要的作用。
另一方面，隨著電子裝置朝向多功能化發展，傳統的按鍵式操作介面已漸漸無法滿足使用者的需求。在此情況下，觸控技術便開始蓬勃地發展。相較於傳統按鍵式操作介面，觸控操作介面的輸入方式更為簡便且直覺化，使用者可直接以手指或觸控筆在電子裝置的顯示面上進行觸控輸入。觸控技術除了被應用於電子裝置的顯示面之外，亦被應用於投影屏幕，讓使用者能夠在投影屏幕上進行直觀地觸控輸入。
然而，習知的投影屏幕常遇到以下的問題：在習知的投影屏幕中，其上的光學微結構通常為外露的狀態，當外物碰撞或者是收納投影屏幕時，投影屏幕中的光學微結構容易受到損傷，導致其外觀不良或者會使投影畫面的光學品質惡化，並且，投影屏幕容易受到異物（如懸浮微粒）污染而附著於透鏡微結構上。當要清潔投影屏幕時，容易損傷投影屏幕的光學微結構。因此，習知的投影屏幕其可靠度（Reliability）較差。
另一方面，在習知的投影屏幕中，光學微結構是以單方向地排列。當使用者對上述習知的投影屏幕執行觸控功能時，觸控筆或手指無法順暢地進行各方向移動。同時，觸控筆或手指也容易對光學微結構造成損傷。
此外，當投影屏幕本身的散射能力不足時，會導致影像光束較容易往某特定方向反射（例如是影像光束的反射方向）。因此，使用者在某些觀看角度（例如是影像光束的反射角度）觀看投影屏幕時，會感受到影像畫面過亮，此現象也就是所謂的熱點（Hot Spot）現象。相對而言，在其他觀看角度時觀看投影屏幕時，則會感受到影像畫面過暗。換言之，在不同的觀看角度下，影像畫面會有不同的亮暗程度，即會使投影屏幕有亮度不均的現象。眾所周知，熱點現象或亮度不均的現象皆會造成影像畫面的成像品質不佳。
綜合以上，如何解決上述問題，實為目前本領域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，其具有良好的可靠度以及成像品質。
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，其具有影像源側。投影屏幕包括基板、多個菲涅耳結構以及保護層。這些菲涅耳結構位於基板朝向影像源側的表面上且沿第一方向排列，每一菲涅耳結構往第二方向延伸。這些菲涅耳結構位於基板與保護層之間。保護層具有朝向影像源側的第一表面，第一表面具有多個光學微結構，這些光學微結構正投影於參考平面並在參考平面上對應地形成多個正投影圖案，每一正投影圖案具有實質上相互垂直的第一軸與第二軸，其中，每一正投影圖案的第一軸通過在第一方向上最大距離的兩端點，每一正投影圖案的第二軸通過在第二方向上最大距離的兩端點，每一正投影圖案對稱於第一軸以及第二軸兩者至少其中之一。
在本發明的一範例實施例中，上述的這些光學微結構隨機分佈於保護層的第一表面，且這些光學微結構正投影於第一表面的表面積總和相對於第一表面的總表面積的比例範圍落在80%至100%的範圍內。
在本發明的一範例實施例中，上述的每一正投影圖案於參考平面上對稱於第一軸且對稱於第二軸。
在本發明的一範例實施例中，上述的每一正投影圖案於參考平面上的形狀實質上為橢圓形、菱形或髮絲紋。
在本發明的一範例實施例中，上述的每一正投影圖案於參考平面上對稱於第一軸且不對稱於第二軸。
在本發明的一範例實施例中，上述的每一正投影圖案包括第一投影線與第二投影線，每一正投影圖案的第一投影線與第二投影線相交於第二方向上最大距離的兩端點，第一投影線與第二投影線位於第二軸的兩相對側，其中，第一投影線與第二投影線選自一或多個橢圓的橢圓周的一部分或一或多個菱形的邊的一部分。
在本發明的一範例實施例中，在位於第一表面中心處的光學微結構正投影於參考平面的正投影圖案為中央正投影圖案，中央正投影圖案對稱於中央正投影圖案的第一軸，在第一方向上的一部分的這些正投影圖案為多個第一方向正投影圖案，每一第一方向正投影圖案包括第一投影線與第二投影線，每一第一方向正投影圖案的第一投影線與第二投影線相交於第二方向上最大距離的兩端點，第一投影線與第二投影線分別位於其所對應的第二軸的兩相對側。
在本發明的一範例實施例中，以中央正投影圖案為中心參考圖案，在第一方向上，位於中心參考圖案相對兩側的每一第一方向正投影圖案的第一投影線及第二投影線分別與其所對應的第一方向正投影圖案的第二軸具有一最大寬度，其中這些第一方向正投影圖案對應的這些最大寬度沿著第一方向且朝遠離中心參考圖案的方向漸變。
在本發明的一範例實施例中，上述的基板為一透光基板。
在本發明的一範例實施例中，在位於第一表面中心處的光學微結構正投影於參考平面的正投影圖案為中央正投影圖案，中央正投影圖案對稱於中央正投影圖案的第一軸，在第二方向上的一部分的這些正投影圖案為多個第二方向正投影圖案，每一第二方向正投影圖案包括第三投影線與第四投影線，每一第二方向正投影圖案的第三投影線與第四投影線相交於第一方向上最大距離的兩端點，第三投影線及第四投影線分別位於其所對應的第一軸的相對兩側。
在本發明的一範例實施例中，以中央正投影圖案為中心參考圖案，在第二方向上，位於中心參考圖案相對兩側的每一第二方向正投影圖案的第三投影線及第四投影線分別與其所對應的第二方向正投影圖案的第一軸具有一最大寬度，其中這些第二方向正投影圖案對應的這些最大寬度沿著第一方向且朝遠離中心參考圖案的方向漸變。
在本發明的一範例實施例中，上述的這些光學微結構凸起於保護層的第一表面。
在本發明的一範例實施例中，上述的這些光學微結構凹陷於保護層的第一表面。
在本發明的一範例實施例中，上述的這些光學微結構中的一部分的光學微結構凸起於保護層的第一表面，而另一部分的光學微結構凹陷於保護層的第一表面。
在本發明的一範例實施例中，上述的保護層與這些菲涅耳結構共形設置。
在本發明的一範例實施例中，上述的參考平面實質上平行於基板朝向影像源側的表面。
在本發明的一範例實施例中，上述的投影屏幕更包括吸光層，其中基板具有相對的第二表面與第三表面，基板朝向影像源側的表面為第二表面，吸光層位於基板的第三表面上。
在本發明的一範例實施例中，上述的每一菲涅耳結構為透光結構，每一菲涅耳結構具有反射散射面以及穿透面，反射散射面連接於穿透面。
在本發明的一範例實施例中，上述的每一菲涅耳結構為非透光結構，每一菲涅耳結構具有反射散射面以及穿透面，反射散射面連接於穿透面，且穿透面為吸光面。
在本發明的一範例實施例中，影像源設置於影像源側，影像源提供影像光束傳遞至投影屏幕，其中，影像光束依序傳遞至第一表面上的這些光學微結構，且穿透保護層後該影像光束於第一方向上的散射角度及該影像光束於第二方向上的散射角度分別被這些光學微結構改變，改變後的影像光束傳遞至這些反射散射面並被這些菲涅耳結構的這些反射散射面反射與散射後再次穿透保護層，進而出射於投影屏幕外。
基於上述，本發明的範例實施例的投影屏幕透過菲涅耳結構位於基板與保護層之間的配置方式，保護層可以有效地保護這些菲涅耳結構，因此本發明的範例實施例的投影屏幕具有良好的可靠度。並且，保護層上具有隨機分佈的多個光學微結構，光學微結構能夠使傳遞至投影屏幕的影像光束散射，能夠有效地避免熱點現象，提升影像光束成像於投影屏幕上的成像品質，還可使投影屏幕具有較佳的抗眩（Anti-glare）功能。此外，光學微結構在參考平面上的正投影圖案的第一軸通過在第一方向上最大距離的兩端點，且正投影圖案的第二軸通過在第二方向上最大距離的兩端點，正投影圖案對稱於第一軸以及第二軸兩者至少其中之一。由於上述的投影關係，正投影圖案的第一軸的長度對應於光學微結構在第一方向上最大距離的兩端點的距離，正投影圖案的第二軸的長度對應於光學微結構在第二方向上最大距離的兩端點的距離。本發明的範例實施例的投影屏幕藉由設計正投影圖案的第一軸與第二軸的長度可以調整不同方向（垂直方向或水平方向）上影像光束被投影屏幕反射後的散射角度。
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。
為了詳細說明本範例實施例的投影屏幕的配置關係，在本範例實施例的投影屏幕100可視為處於由第一方向D1、第二方向D2以及第三方向D3所建構的空間中，其中第一方向D1為垂直方向（Vertical Direction）。第二方向D2實質上垂直於第一方向D1，且第二方向D2例如是水平方向（Horizontal Direction）。另外，第三方向D3實質上垂直於第一方向D1以及第二方向D2，例如是實質上垂直於保護層130的第一表面S1的方向。
圖1繪示為本發明一範例實施例的投影屏幕示意圖。
請參照圖1，在本範例實施例中，投影屏幕100具有相對的影像源側102與後側104。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102，且是設置於投影屏幕100的相對下側。影像源50提供影像光束B傳遞至投影屏幕100，投影屏幕100適於接受影像光束B，並且影像光束B適於成像於投影屏幕100上。使用者可藉由投影屏幕100觀看影像光束B成像於投影屏幕100上的影像畫面。
在本範例實施例中，投影屏幕100包括基板110、多個菲涅耳結構120（Fresnel Structures）以及保護層130。保護層130具有朝向影像源側102的第一表面S1，第一表面S1具有多個光學微結構132。基板110具有相對的第二表面S2（朝向影像源側102的表面）與第三表面S3（朝向後側104的表面）。於以下段落中會詳細地介紹本範例實施例投影屏幕100內的各元件。
在本範例實施例中，當基板110為透光基板時，吸光層140設置於基板110的第三表面S3上。換言之，基板110位於這些菲涅耳結構120與吸光層140之間。吸光層140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，本發明並不以吸光層140的材料為限。如此觀之，由投影屏幕100的影像源側102往投影屏幕100的後側104的方向來看，投影屏幕100的各元件排列方式依序為保護層130、這些菲涅耳結構120、透光基板110以及吸光層140。於其他實施例中，當基板110為非透光基板時，吸光層140可選擇性地設置於基板110的第三表面S3上，即可無需配置吸光層140，因此，由投影屏幕100的影像源側102網投影屏幕100的後側104的方向來看，投影屏幕100的各組件排列方式依序為保護層130、這些菲涅耳結構120以及非透光基板110，其中，非透光基板110的材質例如具有高光吸收率的材料。
在本範例實施例中，這些菲涅耳結構120位於基板110朝向影像源側102的表面S2（第二表面S2）的一側且沿第一方向D1（垂直方向）排列，每一菲涅耳結構120往第二方向D2（水平方向）延伸，其中，第一方向D1不同於第二方向D2。這些菲涅耳結構120位於基板110與保護層130之間。應注意的是，在本範例實施例中，這些菲涅耳結構120例如繪示為三個。在其他未繪示的範例實施例中，這些菲涅耳結構120的數量例如是大於三個或者是小於三個，本發明並不以此為限。
詳言之，每一菲涅耳結構120包括菲涅耳本體122與反射散射層124。這些菲涅耳本體122沿第一方向D1（垂直方向）排列，每一菲涅耳本體122往第二方向D2（水平方向）延伸，其中第一方向D1不同於第二方向D2。這些菲涅耳本體122位於基板110與反射散射層124之間。具體而言，每一菲涅耳本體122具有穿透面122S1以及配置面122S2，穿透面122S1與配置面122S2連接。反射散射層124配置於每一菲涅耳本體122的配置面122S2上，且反射散射層124具有朝向影像源側102的反射散射面124S1，即每一反射散射面124S1連接於其所對應的穿透面122S1，其中，每一反射散射面124S1與每一穿透面122S1皆為沿著第二方向D2延伸的表面。另一方面，在第一方向D1上，反射散射面124S1與穿透面122S1則是交替配置。反射散射面124S1例如是相對於基板110的第二表面S2傾斜，而穿透面122S1例如是實質上垂直於基板110的第二表面S2，本發明並不以此為限。
反射散射面124S1朝向投影屏幕100的相對下側，而穿透面122S1則朝向投影屏幕100的相對上側。由於上述的配置，來自影像源50的影像光束B可以直接地傳遞至反射散射面124S1，相對而言，影像光束B則是間接地傳遞至穿透面122S1。
此外，在本範例實施例中，菲涅耳本體122的材質例如是透光材料，且例如是光固化型高分子材料。菲涅耳本體122內可以進一步加入散射微結構提高菲涅耳本體122的散射能力。另外，使用者可以根據不同的色彩特性需求，可以適當地在菲涅耳本體122內填入染料（Dye），以調整投影屏幕100的色彩特性。而在其他的範例實施例中，菲涅耳本體122的材質例如是非透光材料，例如於菲涅耳本體122內填入具有吸收光功能的染料，則每一菲涅耳本體122的穿透面122S1形成一吸光面，用以將接收到的光束吸收；或是例如於菲涅耳本體122內填入白色染料，用以增加投影螢幕100的光增益值（gain），且每一菲涅耳本體122的穿透面122S1上塗佈吸光材料而形成一吸光面，用以將接收到的光束吸收。
反射散射層124的材質例如是金屬層或非金屬層。當反射散射層124的材質是金屬層時，其例如是鋁、銀或其組合；當反射散射層124的材質是非金屬層時，其例如是二氧化鈦（TiO2 ）、硫酸鋇（Barium Sulfate）或其組合，本發明並不以此為限。
在本範例實施例中，反射散射面124S1例如是平直斜面。在其他未繪示的範例實施例中，反射散射面124S1例如是凹面、凸面或者是其他形式的自由曲面（Free-form Surface），本發明並不以此為限。值得一提的是，在反射散射面124S1上可以選擇性地設置散射微結構，當影像光束B傳遞於反射散射面124S1時，設置於反射散射面124S1上的散射微結構可以更進一步地協助影像光束B散射。
由於這些菲涅耳結構120位於基板110與保護層130之間。進一步來說，保護層130覆蓋每一菲涅耳結構120的反射散射面124S1以及穿透面122S1。因此，保護層130可以有效地保護投影屏幕100中的這些菲涅耳結構120。並且，保護層130的材質例如是相對抗污的材質，可以避免異物（如懸浮微粒）附著於這些菲涅耳結構120上。同時，當要清潔投影屏幕100時，也較不容易損傷菲涅耳結構120。
圖2繪示為圖1沿著切線A-A的保護層的第一表面的微觀（Microcosmic View）示意圖。
請參照圖2，保護層130具有朝向影像源側102的第一表面S1且光學微結構132為緊密且隨機地配置於第一表面S1上，第一表面S1可為一平面。保護層130包括兩相對表面131、133，此兩相對表面131、133彼此實質上平行。保護層130的第一表面S1例如是與表面131的側邊E1（平行於第一方向D1且垂直於第二方向D2與第三方向D3）連接，且例如是與表面133的側邊E2（平行於第一方向D1且垂直於第二方向D2與第三方向D3）連接。在本範例實施例中，第一表面S1的部分表面為虛擬平面（如圖2虛線所繪示）。
承上述，在本範例實施例中，這些光學微結構132中的一部分的這些光學微結構132a1凸起於保護層130的第一表面S1（於圖2中示例性地繪示出兩個），而另一部分的這些光學微結構132a2凹陷於保護層130的第一表面S1（於圖2中示例性地繪示出兩個）。在一範例實施例中，這些光學微結構132例如是皆凸起於保護層130的第一表面S1。又一範例實施例中，這些光學微結構132例如是皆凹陷於保護層130的第一表面S1。本發明並不以這些光學微結構132凸起、凹陷或其凹凸組合方式為限。
接著，在本範例實施例中，每一光學微結構132相對於第一表面S1的最大距離H不同，其中，如圖2所示，最大距離H是光學微結構132於第三方向D3上與保護層130的第一表面S1之間的深度。如圖2所繪示，光學微結構132a1相對於第一表面S1的最大距離H2小於光學微結構132a2相對於第一表面S1的最大距離H1。於其他未繪示的實施例中，這些光學微結構132相對於第一表面S1的最大距離例如是實質上相同。或者是，部分的光學微結構132相對於第一表面S1的最大距離例如是實質上相同，而另一部分的光學微結構132相對於第一表面S1的最大距離例如是不相同，本發明並不以此為限。
請再參照圖1，具體來說，在本範例實施例中，這些光學微結構132緊密且隨機地分佈於保護層130的第一表面S1。較佳地，這些光學微結構132正投影於保護層130的第一表面S1的表面積總和相對於第一表面S1的總表面積的比例範圍落在80%至100%的範圍內。透過上述光學微結構132的設計，可使投影屏幕100具有抗眩(anti-glare)的功能。此外，在本範例實施例中，這些光學微結構132的形成方式例如是通過UV成型(UV embossing)或熱壓成型(hot embossing)，其模具製作方式可為噴砂處理（Blast）、蝕刻處理（Etching）或雷射處理（Laser）等方式加工製成，本發明並不以這些光學微結構132的形成方式為限。
在其他未繪示的範例實施例中，保護層130例如是與這些菲涅耳結構120共形設置（Conformal Coating），即保護層130的第一表面S1可隨著這些菲涅耳結構120的形狀而形成一非平面。
圖3A與圖3B分別繪示為在不同範例實施例中的部分光學微結構正投影於參考平面的投影示意圖。
請同時參照圖1以及圖3A，這些光學微結構132正投影於一參考平面RP並在參考平面RP上對應地（例如是一對一地對應）形成多個正投影圖案132’。參考平面RP例如是由第一方向D1與第二方向D2的兩方向所定義出的平面。參考平面RP實質上平行於基板110朝向影像源側102的第二表面S2或朝向後側104的第三表面S3。換言之，若微觀來看，從影像源側102的方向以正視於保護層130的第一表面S1來觀看投影屏幕100，可以看出如同圖3A所繪示的這些正投影圖案132’。
詳言之，每一正投影圖案132’具有第一軸A1與第二軸A2，其中，每一正投影圖案132’的第一軸A1通過該正投影圖案132’在第一方向D1上最大距離的兩端點P1、P2，每一正投影圖案132’的第二軸A2通過該正投影圖案132’在第二方向D2上最大距離的兩端點P3、P4。每一正投影圖案132’對稱於第一軸A1以及第二軸A2兩者至少其中之一。較佳地，每一正投影圖案132’對稱於第一軸A1且第一軸A1的長度大於第二軸A2的長度。更佳地，第一軸A1的長度與第二軸A2的長度比值大於等於1.2。此外，在本範例實施例中，第二軸A2的長度範圍落在10微米（µm）至200微米（µm）的範圍內。
在本範例實施例中，這些正投影圖案132’的第一軸A1的長度彼此實質上相同，且這些正投影圖案132’的第二軸A2的長度彼此實質上相同。
另一方面，請參照圖3B，圖3B所繪示的範例實施例類似於圖3A所繪示的範例實施例，圖3B與圖3A的差異主要在於：每一正投影圖案132’的第一軸A1的長度彼此不同，且每一正投影圖案132’的第二軸A2的長度彼此不同。
在接下來的段落中會詳細地說明影像光束B進入投影屏幕100後的光學情形。
圖4A繪示為圖1沿著切線C-C的剖面示意圖。圖4B繪示為圖1沿著切線A-A的剖面示意圖。
請同時參照圖4A以及圖4B。影像源50提供影像光束B並傳遞至投影屏幕100。具體來說，影像光束B依序傳遞至保護層130的第一表面S1上的這些光學微結構132，且穿透保護層130後於第一方向D1（垂直方向）上的散射角度及於第二方向D2（水平方向）上的散射角度分別被這些光學微結構132改變。以下針對不同方向（水平方向以及垂直方向）的散射角度的改變情形做討論。
請先參照圖4A，對於第一方向D1（垂直方向）上的散射角度來說，影像光束B被光學微結構132散射與折射成多道一次影像子光束B1’，其中以圖4A中一道一次影像子光束B1’（即改變後的影像光束）為例接續說明之後的光傳遞路徑，此處的「n次」係指影像子光束經過n次散射的意思。一次影像子光束B1’在第一方向D1（垂直方向）上的散射角度被這些光學微結構132所擴大。接著，一次影像子光束B1’傳遞至這些菲涅耳結構120的反射散射面124S1，並被反射散射面124S1散射與反射後再形成多道二次影像子光束B1’’，其中以圖4A中一道二次影像子光束B1’’ 為例接續說明之後的光傳遞路徑。二次影像子光束B1’’穿透保護層130後再次傳遞至第一表面S1上的這些光學微結構132，二次影像子光束B1’’又被這些光學微結構132散射與折射後形成多道三次影像子光束B1’’’。因此，這些三次影像子光束B1’’’在第一方向D1（垂直方向）上的散射角度更進一步地被這些光學微結構132擴大，進而出射於投影屏幕100外。如此一來，在本範例實施例中，這些光學微結構132可以有效地擴大影像光束B在第一方向D1（垂直方向）上的散射角度。
此外，由於這些菲涅耳結構120的穿透面122S1朝向投影屏幕100的相對上側，當來自於投影屏幕100的相對上側的環境光束EL（例如是日光燈管或者是其他光源所發出的環境光束）入射至投影屏幕100內時，大部分的環境光束EL會直接地傳遞至這些菲涅耳結構120的穿透面122S1。於本實施例中，透光的菲涅耳本體122的穿透面122S1接收環境光束EL後，環境光束EL再被反射散射層124反射與散射後傳遞至吸光層140，吸光層140吸收此部分的環境光束EL。於其他範例實施例中，非透光的菲涅耳本體122的穿透面122S1即為吸光面，用以將接收到的環境光束EL直接吸收。因此，環境光束EL不會從投影屏幕100射出而影響影像的顯示品質。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。
請再參照圖4B。對於第二方向D2（水平方向）上的散射角度來說，影像光束B被光學微結構132散射與折射成多道一次影像子光束B2’，其中以圖4B中一道一次影像子光束B2’（即改變後的影像光束）為例接續說明之後的光傳遞路徑，此處的「n次」係指影像子光束經過n次散射的意思。一次影像子光束B2’在第二方向D2（水平方向）上的散射角度被這些光學微結構132所擴大。接著，一次影像子光束B2’傳遞至這些菲涅耳結構120的反射散射面124S1，並被反射散射面124S1反射與散射後再形成多道二次影像子光束B2’’，其中以圖4B中一道二次影像子光束B2’’ 為例接續說明之後的光傳遞路徑。二次影像子光束B2’’穿透保護層130後再次傳遞至第一表面S1上的這些光學微結構132，二次影像子光束B2’’又被這些光學微結構132散射與折射後形成多道三次影像子光束B2’’’。因此，這些三次影像子光束B2’’’在第二方向D2（水平方向）上的散射角度更進一步地被這些光學微結構132擴大，進而出射於投影屏幕100外。如此一來，在本範例實施例中，這些光學微結構132可以有效地擴大影像光束B在第二方向D2（水平方向）上的散射角度。
承上述，由於保護層130的第一表面S1緊密且隨機地配置這些光學微結構132，這些光學微結構132能使傳遞至投影屏幕100的影像光束B散射，能夠有效地避免熱點現象，提升影像光束B於投影屏幕100上的成像品質。
圖5A至圖5F繪示為正投影圖案的不同範例實施例。
請參照圖5A至圖5C，在圖5A至圖5C所繪示的不同範例實施例中，每一正投影圖案132’於參考平面RP上對稱於其所對應的第一軸A1（平行於第一方向D1）且對稱於其所對應的第二軸A2（平行於第二方向D2）。請參照圖5A，在一範例實施例中，每一正投影圖案132’ 於參考平面RP上的形狀實質上為橢圓形。請參照圖5B，又一範例實施例中，每一正投影圖案132’ 於參考平面RP上的形狀實質上為髮絲紋。請參照圖5C，再一範例實施例中，每一正投影圖案132’ 於參考平面RP上的形狀實質上為菱形。
請參照圖5D至圖5F，在圖5D至圖5F所繪示的不同範例實施例中，每一正投影圖案132’ 於參考平面RP上對稱於其所對應的第一軸A1（平行於第一方向D1）且不對稱於其所對應的第二軸A2（平行於第二方向D2）。具體來說，每一正投影圖案132’包括第一投影線132’L1與第二投影線132’L2。每一正投影圖案132’的第一投影線132’L1與第二投影線132’L2相交於該正投影圖案132’在第二方向D2上最大距離的兩端點P3、P4。第一投影線132’L1與第二投影線132’L2位於第二軸A2的兩相對側。第一投影線132’L1位於如圖5D至圖5F中的第二軸A2的上側，第二投影線132’L2位於如圖5D至圖5F中的第二軸A2的下側。第一投影線132’L1與第二投影線132’L2係選自一個或多個橢圓的橢圓周的一部分或一個或多個菱形的邊的一部分。如圖5D所繪示，第一投影線132’L1與第二投影線132’L2分別選自不同橢圓的橢圓周的一部分，圖5D所繪示的正投影圖案132’例如是以兩個不同橢圓的橢圓周的一部分組成的不對稱橢圓。如圖5E所繪示，第一投影線132’L1選自一菱形的邊的一部分，而第二投影線132’L2選自一橢圓的橢圓周的一部分，圖5E所繪示的正投影圖案132’例如是以一橢圓的橢圓周的一部分與一菱形的邊的一部分組成的正投影圖案。如圖5F所繪示，第一投影線132’L1分別選自不同菱形的邊的一部分，圖5F所繪示的正投影圖案132’例如是以兩個不同菱形的邊的一部分組成的不對稱菱形（例如是鳶形）。
圖6A繪示為通過一光學微結構在第一方向上最大距離的兩端點的剖面示意圖。圖6B繪示為通過圖6A的光學微結構在第二方向上最大距離的兩端點的剖面示意圖。為了清楚說明，於圖6A與圖6B中僅繪示出影像光束、保護層的第一表面以及光學微結構，其他元件則省略不繪示。
請同時參照圖5A、6A與圖6B。在本範例實施例中，光學微結構132例如是橢圓體，而光學微結構132正投影至參考平面RP的正投影圖案132’如圖5A所繪示。以微觀的角度來看，鄰近於光學微結構132的影像光束B近似於平行入射於光學微結構132。由圖6A與圖6B可知，光學微結構132在第一方向D1上最大距離的兩端點EN1、EN2的距離大於光學微結構132在第二方向D2上最大距離的兩端點EN3、EN4的距離（對應於圖5A則是正投影圖案132’的第一軸A1的長度大於第二軸A2的長度）。由於兩端點EN1、EN2的距離相較於兩端點EN3、EN4的距離為大，根據光學成像原理，在圖6A中繪示的影像光束B相較於圖6B中的影像光束B會在較遠處聚焦後射出。如圖6A與圖6B中，光學微結構132在第一方向D1上最大距離的兩端點EN1、EN2及在第二方向D2上最大距離的兩端點EN3、EN4可例如皆在第一表面S1上的點。
由此可知，透過設計光學微結構132在第一方向D1上兩端點EN1、EN2的最大距離以及在第二方向D2上兩端點EN3、EN4的最大距離，且第一方向D1上的最大距離大於第二方向D2上的最大距離（第一方向D1上的最大距離與第二方向D2上的最大距離分別對應到圖5A中正投影圖案132’的第一軸A1的長度與第二軸A2的長度），這些光學微結構132能夠調整影像光束B在第一方向D1上的散射角度θ1以及第二方向D2上的散射角度θ2。也就是說，使用者可以根據不同的情境，可以設計光學微結構132在第一方向D1上的最大距離（即第一軸A1的長度）與在第二方向D2上的最大距離（即第二軸A2的長度），使得光學微結構132在第一方向D1（垂直方向）與第二方向D2（水平方向）分別提供影像光束B不同程度的散射。
請再參照圖6A與圖6B，更明確的說，影像光束B在第一方向D1上所對應的散射角度θ1會小於影像光束B在第二方向D2上所對應的散射角度θ2。從而，影像光束B通過光學微結構132後能夠擴大在第二方向D2（水平方向）上的散射角度，且降低在第一方向D1（垂直方向）上的散射角度，從而使在第一方向D1上的影像光束B匯聚，以進一步提升投影屏幕100的亮度增益值（Gain）。透過上述的設計，本範例實施例的投影屏幕100可適用於超短焦投影系統（Ultra-short Throw Projection System）。
圖6C繪示為通過另一光學微結構在第一方向上最大距離的兩端點的剖面示意圖。圖6D繪示為通過圖6C的光學微結構在第二方向上最大距離的兩端點的剖面示意圖。為了清楚說明，於圖6C與圖6D中僅繪示出保護層的第一表面、影像光束以及光學微結構，其他元件則省略不繪示。
請同時參照圖5C、圖6C與圖6D。圖6C與圖6D所繪示的範例實施例中的光學效果類似於圖6A與圖6B中所繪示的實施例的光學效果，於此不再贅述，惟其主要差異在於：在本範例實施例中，光學微結構132例如是菱形柱體，而光學微結構132正投影至參考平面RP的正投影圖案132’如圖5C所繪示。
圖7A與圖7B繪示為本發明一範例實施例的光學微結構正投影於參考平面的投影示意圖。圖7C與圖7D分別繪示為圖7A與圖7B中的中央正投影圖案。應注意的是，圖7A與圖7B係為同一範例實施例，為了清楚表示，於此處分成兩張圖式圖7A與圖7B來說明。而圖7C與圖7D分別繪示為圖7A與圖7B中的中央正投影圖案，為了清楚表示，於此處分成兩張圖式圖7C與圖7D來說明。
請同時參照1、圖7A、圖7B以及圖7C，在本範例實施例中，在位於保護層130的第一表面S1中心處或鄰近中心處的光學微結構132投影於參考平面RP的正投影圖案為中央正投影圖案132’C。此中央正投影圖案132’C對稱於中央正投影圖案132’C的第一軸Ac1以及對稱於中央正投影圖案132’C的第二軸Ac2。
請參照圖7C，中央正投影圖案132’C的第一軸Ac1通過該中央正投影圖案132’C在第一方向D1上最大距離的兩端點Pc1、Pc2，中央正投影圖案132’C的第二軸Ac2通過該中央正投影圖案132’C在第二方向D2上最大距離的兩端點Pc3、Pc4。中央正投影圖案132’C包括兩投影線132’CL1、132’CL2，投影線132’CL1與投影線132’CL2相交於兩端點Pc3、Pc4。投影線132’CL1與投影線132’CL2分別位於中央正投影圖案132’C的第二軸Ac2的兩相對側，即如圖7C中第一軸Ac1的上側與下側。中央正投影圖案132’C的第一軸Ac1與第二軸Ac2相交於該中央正投影圖案132’C的中心點C，其中，在第一方向D1上，端點Pc1至中心點C的最大寬度為Wc1，而端點Pc2至中心點C的最大寬度為Wc2。請參照圖7D，中央正投影圖案132’C包括兩投影線132’CL3、132’CL4，投影線132’CL3與投影線132’CL4相交於兩端點Pc1、Pc2。投影線132’CL3與投影線132’CL4分別位於中央正投影圖案132’C的第二軸Ac2的兩相對側，即如圖7D中第二軸Ac2的左側與右側。在第二方向D2上，端點Pc3至中心點C的寬度為Wc3，而端點Pc4至中心點C的最大寬度為Wc4。由圖7C與圖7D可知，中央正投影圖案132’C可以視做由位於第一軸Ac1不同側的兩投影線或視做由位於第二軸Ac2不同側的兩投影線所組成的。
請先參照圖7A，以中央正投影圖案132’C為中心參考圖案，在第一方向D1上的部分正投影圖案為多個第一方向正投影圖案132’D1。每一第一方向正投影圖案132’D1包括第一投影線132’D1L1與第二投影線132’D1L2。每一第一方向正投影圖案132’D1的第一投影線132’D1L1與第二投影線132’D1L2相交於其所對應的第一方向正投影圖案132’D1在第二方向D2上最大距離的兩端點P3’、P4’，其中，每一第一方向正投影圖案132’D1的第一投影線132’D1L1與第二投影線132’D1L2分別位於其所對應的第二軸A2’的兩相對側。具體來說，如圖7A中每一第一方向正投影圖案132’D1的第一投影線132’D1L1與第二投影線132’D1L2分別位於其所對應的第二軸A2’的上側與下側。需注意的是，於圖7A與圖7B中僅示例性地繪示出四個第一方向投影圖案132’D1，本發明並不以此為限。
承上述，以中央正投影圖案132’C為中心參考圖案，在第一方向D1上，為於中心參考圖案的相對兩側中的其中一側（例如是上側）的每一第一方向正投影圖案132’D1的第一投影線132’D1L1與其所對應的第二軸A2'具有最大寬度W1’、W1’’’（如圖7A繪示於上方的兩個第一方向正投影圖案132’D1對應的最大寬度），其中，位於中心參考圖案上側的這些第一方向正投影圖案132’D1對應的這些最大寬度W1’、W1’’’沿著第一方向D1漸變。具體而言，這些最大寬度W1’、W1’’’沿著第一方向D1且朝遠離中心參考圖案（即中央正投影圖案132’C）的方向逐漸變小。
由圖7A以及圖7C可看出中心參考圖案的端點Pc1至中心點C的最大寬度Wc1、上述這些最大寬度W1’、W1’’’ 沿著第一方向D1且朝遠離中心參考圖案的方向依序漸變，且例如是依序漸小，也就是Wc1＞W1’＞W1’’’。
請再一次參照圖7A，以中央正投影圖案132’C為中心參考圖案，在第一方向D1上，位於中心參考圖案的相對兩側的其中另一側（例如是下側）的每一第一方向正投影圖案132’D1的第二投影線132’D1L2與其所對應的第二軸A2'具有最大寬度W2’、W2’’’（如圖7A繪示於下方的兩個第一方向正投影圖案132’D1），其中，位於中心參考圖案下側的這些第一方向正投影圖案132’D1對應的這些最大寬度W2’、W2’’’沿著第一方向D1漸變。具體而言，這些最大寬度W2’、W2’’’沿著第一方向D1且朝遠離中心參考圖案（即中央正投影圖案132’C）的方向逐漸變小。
由圖7A與圖7C可看出中心參考圖案的端點Pc2至中心點C的寬度Wc2、上述這些最大寬度W2’、W2’’’ 沿著第一方向D1且朝遠離中心參考圖案的方向依序漸變，且例如是依序漸小，也就是Wc2＞W2’＞W2’’’。
接著，請參照圖7B與圖7D，在本範例實施例中，在第二方向D2上的一部分的正投影圖案為多個第二方向正投影圖案132’D2，每一第二方向正投影圖案132’D2包括第三投影線132’D2L3與第四投影線132’D2L4。每一第二方向正投影圖案132’D2的第三投影線132’D2L3與第四投影線132’D2L4相交於其所對應的第二方向正投影圖案132’D2在第一方向D1上最大距離的兩端點P1’’、P2’’。 每一第二方向正投影圖案132’D2的第三投影線132’D2L3及第四投影線132’D2L4分別位於其所對應的第一軸A1’’的相對兩側。具體來說，如圖7B中每一第二方向正投影圖案132’D2的第三投影線132’D2L3與第四投影線132’D2L4分別位於其所對應的第二軸A2’’的左側與右側。需注意的是，於圖7A與圖7B中僅示例性地繪示出四個第二方向投影圖案132’D2，本發明並不以此為限。
承上述，以中央正投影圖案132’C為中心參考圖案，在第二方向D2上，位於中心參考圖案的相對兩側中的其中一側 （例如是左側）的第二方向正投影圖案132’D2的第三投影線132’D2L3與其所對應的第一軸A1’’具有最大寬度W3’、W3’’’（如圖7B繪示於左方的兩個第二方向正投影圖案132’D2），其中，位於中心參考圖案左側的這些第二方向正投影圖案132’D2對應的這些最大寬度W3’、W3’’’沿著第二方向D2且朝遠離中心參考圖案（即中央正投影圖案132’C）的方向逐漸變大。
由圖7B與圖7D可看出中心參考圖案的端點Pc3至中心點C的最大寬度Wc3、上述這些最大寬度W3’、W3’’’ 沿著第二方向D2且朝遠離中心參考圖案的方向依序漸變，且例如是依序漸大，也就是Wc3＜W3’＜W3’’’。
請再一次參照圖7B，以中央正投影圖案132’C為中心參考圖案，在第二方向D2上，位於中心參考圖案的相對兩側的其中另一側（例如是右側）的第二方向正投影圖案132’D2的第四投影線132’D2L4與其所對應的第一軸A1’’具有最大寬度W4’、W4’’’（如圖7B繪示於右方的兩個第二方向正投影圖案132’D2），其中，位於中心參考圖案右側的這些第二方向正投影圖案132’D2對應的這些最大寬度W4’、W4’’’沿著第二方向D2漸變。具體而言，這些最大寬度W4’、W4’’’沿著第二方向D2且朝遠離中心參考圖案（即中央正投影圖案132’C）的方向逐漸變大。
由圖7B與圖7D可看出中心參考圖案的端點Pc4至中心點C的最大寬度Wc4、上述這些最大寬度W4’、W4’’’ 沿著第二方向D2且朝遠離中心參考圖案的方向依序漸變，且例如是依序漸大，也就是Wc4＜W4＜W4’’’。
於此段落會詳細地說明本範例實施例的第二方向正投影圖案132’D2漸變的參數以及漸變的程度。在本範例實施例中，參照圖1及圖7B，對應於第二方向正投影圖案132’D2的光學微結構132，其相對於保護層130的第一表面S1於第三方向D3上的最大距離的點投影至參考平面RP的投影點為D。投影點D與第二方向正投影圖案132’D2的第一軸A1’’的距離例如令為d1，而中央正投影圖案132C’的第二軸A2’’的寬度例如令為d2。每一第二方向正投影圖案132’D2則對應具有一偏移比值（d1/d2*100%）。以中央正投影圖案132’C為中心參考圖案，在第二方向D2上，位於中心參考圖案的相對兩側的其中一側（例如是右側）的第二方向正投影圖案132’D2的偏移比值（d1/d2*100%）的範圍例如是落在0至40%的範圍內，即中心參考圖案所對應的偏移比值為0，且越遠離中心參考圖案的第二方向正投影圖案132’D2的偏移比值則越大。反之，以中央正投影圖案132’C為中心參考圖案，在第二方向D2上，位於中心參考圖案的相對兩側的其中一側（例如是左側）的第二方向正投影圖案132’D2的偏移比值（d1/d2*100%）的範圍例如是落在0至40%的範圍內，且越遠離中心參考圖案的第二方向正投影圖案132’D2的偏移比值則越大。
承上述，在本實施例中，參照圖1、圖7A及圖7B，由於這些第一方向正投影圖案132’D1及這些第二方向正投影圖案132’D2在不同的位置上漸變地配置，而對應於這些第一及第二正投影圖案132’的這些光學微結構132形狀也對應漸變地配置，可以使得影像光束B在第一表面S1上的不同位置所形成在第一方向D1（垂直方向）的散射角度與在第二方向D2（水平方向）的散射角度進行調整。換言之，此範例實施例可以對第一表面S1上不同的位置，可以進行不同方向散射角度的微調，進一步地使成像於投影屏幕100的影像畫面的成像品質提昇。
在上述多個範例實施例中，投影屏幕100更可整合於觸控裝置（未繪示）。觸控裝置可設置於吸光層140朝向投影屏幕100後側104的表面，以使使用者在投影屏幕100的保護層130上進行直觀地觸控輸入。觸控裝置亦可設置於投影屏幕100的上緣且鄰近保護層130的第一表面S1並產生一平行於第一表面S1的不可見光幕，以使使用者在投影屏幕100的保護層130上進行直觀地觸控輸入。觸控裝置的操作及實施方式可以由所屬技術領域的通常知識獲致足夠的教示、建議與實施說明，因此不再贅述。
由於使用者在投影屏幕100的保護層130上進行直觀地觸控輸入，而保護層130上具有多個緊密且隨機地配置於第一表面S1的光學微結構132。相較於菲涅耳結構120排列的方向性，光學微結構132較無方向性。因此，當使用者對本發明的投影屏幕100（整合觸控裝置）執行觸控功能時，觸控筆或手指可以順暢地進行各方向移動。
綜上所述，本發明的範例實施例的投影屏幕透過菲涅耳結構位於透光基板與保護層之間的配置方式，保護層可以有效地保護這些菲涅耳結構，因此本發明的範例實施例的投影屏幕具有良好的可靠度。並且，保護層緊密且隨機地配置多個光學微結構，光學微結構能夠使傳遞至投影屏幕的影像光束散射，能夠有效地避免熱點現象，提升影像光束於投影屏幕上的成像品質。另外，透過上述光學微結構的設計，可使投影屏幕具有較佳的抗眩（Anti-glare）功能。此外，光學微結構在參考平面上的正投影圖案的第一軸通過在第一方向上最大距離的兩端點，且正投影圖案的第二軸通過在第二方向上最大距離的兩端點，正投影圖案對稱於第一軸以及第二軸兩者至少其中之一。由於上述的投影關係，正投影圖案的第一軸的長度對應於光學微結構在第一方向上最大距離的兩端點的距離，正投影圖案的第二軸的長度對應於光學微結構在第二方向上最大距離的兩端點的距離。本發明的範例實施例的投影屏幕藉由設計正投影圖案的第一軸與第二軸的長度或藉由設計正投影圖案相對於第一軸及/或第二軸的對稱或非對稱形狀可以調整不同方向（垂直方向或水平方向）上的散射角度。
進一步來說，當第一軸的長度大於第二軸的長度時，在垂直方向上的散射角度則相對於水平方向上的散射角度，可以使得在垂直方向上的影像光束匯聚，並在水平方向上具有較大的散射角度，因此本發明的範例實施例的投影屏幕適用於超短焦投影系統。另一方面，本發明的範例實施例的投影屏幕通過設計不同位置的正投影圖案（第一方向正投影圖案、第二方向正投影圖案）的漸變情形，在不同的位置上可以進行不同方向散射角度的微調，進一步地使投影屏幕的成像品質提昇。此外，相較於菲涅耳結構排列的方向性，光學微結構較無方向性。當使用者對本發明的範例實施例的投影屏幕（整合觸控裝置）執行觸控功能時，觸控筆或手指可以順暢地進行各方向移動。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳範例實施例而已，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
102‧‧‧影像源側
104‧‧‧後側
110‧‧‧基板
120‧‧‧菲涅耳結構
122‧‧‧菲涅耳本體
122S1‧‧‧穿透面
122S2‧‧‧配置面
124‧‧‧反射散射層
124S1‧‧‧反射散射面
130‧‧‧保護層
131、133‧‧‧保護層的兩相對表面
132、132a1、132a2‧‧‧光學微結構
132’‧‧‧正投影圖案
132’L1‧‧‧第一投影線
132’L2‧‧‧第二投影線
132’D1‧‧‧第一方向正投影圖案
132’D1L1‧‧‧第一方向正投影圖案的第一投影線
132’D1L2‧‧‧第一方向正投影圖案的第二投影線
132’D2‧‧‧第二方向正投影圖案
132’D2L3‧‧‧第二方向正投影圖案的第三投影線
132’D2L4‧‧‧第二方向正投影圖案的第四投影線
132’C‧‧‧中央正投影圖案
132’CL1、132’CL2、132’CL3、132’CL4‧‧‧中央正投影圖案的投影線
140‧‧‧吸光層
B‧‧‧影像光束
C‧‧‧中央正投影圖案的中心點
B1’、B2’‧‧‧一次影像子光束
B1’’、B2’’‧‧‧二次影像子光束
B1’’’、B2’’’‧‧‧三次影像子光束
θ1‧‧‧第一方向的散射角度
θ2‧‧‧第二方向的散射角度
RP‧‧‧參考平面
EL‧‧‧環境光束
S1‧‧‧保護層的第一表面
S2‧‧‧基板的第二表面
S3‧‧‧基板的第三表面
E1、E2‧‧‧保護層表面的側邊
A1‧‧‧正投影圖案的第一軸
A2‧‧‧正投影圖案的第二軸
Ac1‧‧‧中央正投影圖案的第一軸
Ac2‧‧‧中央正投影圖案的第二軸
A1’‧‧‧第一方向正投影圖案的第一軸
A2’‧‧‧第一方向正投影圖案的第二軸
A1’’‧‧‧第二方向正投影圖案的第一軸
A2’’‧‧‧第二方向正投影圖案的第二軸
Wc1、Wc2‧‧‧在第一方向上，中央正投影圖案的兩端點至中心點的最大寬度
Wc3、Wc4‧‧‧在第二方向上，中央正投影圖案的兩端點至中心點的最大寬度
W1’、W1’’’‧‧‧在第一方向上，第一方向正投影圖案的第一投影線與第一方向正投影圖案的第二軸的最大寬度
W2’、W2’’’‧‧‧在第一方向上，第一方向正投影圖案的第二投影線與第一方向正投影圖案的第二軸的最大寬度
W3’、W3’’’‧‧‧在第二方向上，第二方向正投影圖案的第三投影線與第二方向正投影圖案的第一軸的最大寬度
W4’、W4’’’‧‧‧在第二方向上，第二方向正投影圖案的第四投影線與第二方向正投影圖案的第一軸的最大寬度
P1、P2‧‧‧正投影圖案在第一方向上最大距離的兩端點
P3、P4‧‧‧正投影圖案在第二方向上最大距離的兩端點
Pc1、Pc2‧‧‧中央正投影圖案在第一方向上最大距離的兩端點
Pc3、Pc4‧‧‧中央正投影圖案在第二方向上最大距離的兩端點
P1’、P2’‧‧‧第一方向正投影圖案在第一方向上最大距離的兩端點
P3’、P4’‧‧‧第一方向正投影圖案在第二方向上最大距離的兩端點
P1’’、P2’’‧‧‧第二方向正投影圖案在第一方向上最大距離的兩端點
P3’’、P4’’‧‧‧第二方向正投影圖案在第二方向上最大距離的兩端點
EN1、EN2‧‧‧光學微結構在第一方向上最大距離的兩端點
EN3、EN4‧‧‧光學微結構在第二方向上最大距離的兩端點
D‧‧‧投影點
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
D3‧‧‧第三方向
H1、H2‧‧‧光學微結構相對於第一表面的最大距離
A-A、C-C‧‧‧切線
d1‧‧‧投影點與第二方向正投影圖案的第一軸的距離
d2‧‧‧中央正投影圖案的第二軸的寬度
圖1繪示為本發明一範例實施例的投影屏幕示意圖。 圖2繪示為圖1沿著切線A-A的保護層的第一表面的微觀剖面示意圖。 圖3A與圖3B分別繪示為在不同範例實施例中的部分光學微結構正投影於參考平面的投影示意圖。 圖4A繪示為圖1沿著切線C-C的剖面示意圖。 圖4B繪示為圖1沿著切線A-A的剖面示意圖。 圖5A至圖5F繪示為正投影圖案的不同範例實施例。 圖6A繪示為通過一光學微結構在第一方向上最大距離的兩端點的剖面示意圖。 圖6B繪示為通過圖6A的光學微結構在第二方向上最大距離的兩端點的剖面示意圖。 圖6C繪示為通過另一光學微結構在第一方向上最大距離的兩端點的剖面示意圖。 圖6D繪示為通過圖6C的光學微結構在第二方向上最大距離的兩端點的剖面示意圖。 圖7A與圖7B繪示為本發明一範例實施例的光學微結構正投影於參考平面的投影示意圖。 圖7C與圖7D分別繪示為圖7A與圖7B中的中央正投影圖案。
50‧‧‧影像源
100‧‧‧投影屏幕
102‧‧‧影像源側
104‧‧‧後側
110‧‧‧基板
120‧‧‧菲涅耳結構
122‧‧‧菲涅耳本體
122S1‧‧‧穿透面
122S2‧‧‧配置面
124‧‧‧反射散射層
124S1‧‧‧反射散射面
130‧‧‧保護層
132‧‧‧光學微結構
140‧‧‧吸光層
B‧‧‧影像光束
S1‧‧‧保護層的第一表面
S2‧‧‧基板的第二表面
S3‧‧‧基板的第三表面
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
D3‧‧‧第三方向
A-A、C-C‧‧‧切線

Claims (20)

  1. 一種投影屏幕，具有一影像源側，該投影屏幕包括： 一基板； 多個菲涅耳結構，位於該基板朝向該影像源側的一表面上且沿一第一方向排列，每一該些菲涅耳結構往一第二方向延伸；以及 一保護層，該些菲涅耳結構位於該基板與該保護層之間，該保護層具有朝向該影像源側的一第一表面，該第一表面具有多個光學微結構， 該些光學微結構正投影於一參考平面並在該參考平面上對應地形成多個正投影圖案，每一該些正投影圖案具有實質上相互垂直的一第一軸與一第二軸， 其中，每一該些正投影圖案的該第一軸通過在該第一方向上最大距離的兩端點，每一該些正投影圖案的該第二軸通過在該第二方向上最大距離的兩端點，每一該些正投影圖案對稱於該第一軸以及該第二軸兩者至少其中之一。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中該些光學微結構隨機分佈於該保護層的該第一表面，且該些光學微結構正投影於該第一表面的一表面積總和相對於該第一表面的一總表面積的比例範圍落在80%至100%的範圍內。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中每一該些正投影圖案於該參考平面上對稱於該第一軸且對稱於該第二軸。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的投影屏幕，其中每一該些正投影圖案於該參考平面上的形狀實質上為橢圓形、菱形或髮絲紋。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中每一該些正投影圖案於該參考平面上對稱於該第一軸且不對稱於該第二軸。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的投影屏幕，其中每一該些正投影圖案包括一第一投影線與一第二投影線，每一該些正投影圖案的該第一投影線與該第二投影線相交於該第二方向上最大距離的該兩端點，該第一投影線與該第二投影線位於該第二軸的兩相對側，其中，該第一投影線與該第二投影線係選自一個或多個橢圓的橢圓周的一部分或一個或多個菱形的邊的一部分。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，在位於該第一表面中心處的該光學微結構投影於該參考平面的該正投影圖案為一中央正投影圖案，該中央正投影圖案對稱於該中央正投影圖案的該第一軸， 在該第一方向上的一部分的該些正投影圖案為多個第一方向正投影圖案，每一該些第一方向正投影圖案包括一第一投影線與一第二投影線，每一該些第一方向正投影圖案的該第一投影線與該第二投影線相交於該第二方向上最大距離的兩端點，該第一投影線與該第二投影線分別位於其所對應的該第二軸的兩相對側。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的投影屏幕，以該中央正投影圖案為一中心參考圖案，在該第一方向上，位於該中心參考圖案相對兩側的每一該些第一方向正投影圖案的該第一投影線及該第二投影線分別與其所對應的該第二軸具有一最大寬度，其中該些第一方向正投影圖案對應的該些最大寬度沿著該第一方向且朝遠離該中心參考圖案的方向漸變。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中該基板為一透光基板。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，在位於該第一表面中心處的該光學微結構正投影於該參考平面的該正投影圖案為一中央正投影圖案，該中央正投影圖案對稱於該中央正投影圖案的該第一軸， 在該第二方向上的一部分的該些正投影圖案為多個第二方向正投影圖案，每一該些第二方向正投影圖案包括一第三投影線與一第四投影線，每一該些第二方向正投影圖案的該第三投影線與該第四投影線相交於該第一方向上最大距離的兩端點，該第三投影線及該第四投影線分別位於該第二方向正投影圖案的該第一軸的相對兩側。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的投影屏幕，以該中央正投影圖案為該中心參考圖案，在該第二方向上，位於該中心參考圖案相對兩側的每一該些第二方向正投影圖案的該第三投影線及該第四投影線分別與其所對應的該第一軸具有一最大寬度，其中該些第二方向正投影圖案對應的該些最大寬度沿著該第一方向且朝遠離該中心參考圖案的方向漸變。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中該些光學微結構凸起於該保護層的該第一表面。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中該些光學微結構凹陷於該保護層的該第一表面。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中該些光學微結構中的一部分的該些光學微結構凸起於該保護層的該第一表面，而另一部分的該些光學微結構凹陷於該保護層的該第一表面。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中該保護層與該些菲涅耳結構共形設置。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中該參考平面實質上平行於該基板朝向該影像源側的該表面。
  17. 如申請專利範圍第9項所述的投影屏幕，更包括一吸光層，其中該基板具有相對的一第二表面與一第三表面，該基板朝向該影像源側的該表面為該第二表面，該吸光層位於該基板的該第三表面上。
  18. 如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中每一該些菲涅耳結構為一透光結構，每一該些菲涅耳結構具有一反射散射面以及一穿透面，且該反射散射面連接於該穿透面。
  19. 如申請專利範圍第1項所述的投影屏幕，其中每一該些菲涅耳結構為一非透光結構，每一該些菲涅耳結構具有一反射散射面以及一穿透面，該反射散射面連接於該穿透面，且該穿透面為一吸光面。
  20. 申請專利範圍第18項所述的投影屏幕，其中一影像源設置於該影像源側，該影像源提供一影像光束傳遞至該投影屏幕，其中，該影像光束依序傳遞至該第一表面上的該些光學微結構，且穿透該保護層後該影像光束於該第一方向上的一散射角度及該影像光束於該第二方向上的一散射角度分別被該些光學微結構改變，改變後的該影像光束傳遞至每一該些菲涅耳結構的該反射散射面並被該反射散射面反射與散射後再次穿透該保護層，進而出射於該投影屏幕外。
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