[發明專利]透明投影屏幕

有效

• 申請號: 201410574358.5
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN104298063A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 樓益民
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G03B21/62
• 分類號: G03B21/62;G03B21/625;G02B1/11
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

1.一種透明投影屏幕，其特征在于它的結構為：第一基材層（2）的上表面與空氣接觸，第一基材層的下表面依次分布聚焦結構（3）和擴散結構（4）；所述聚焦結構將來自投影系統的光線聚焦于觀察者所在位置，所述擴散結構將來自投影系統的光線在觀察者所在位置擴散成一個觀察區域；在所述的擴散結構上鍍有部分反射薄膜結構（5）；部分反射薄膜結構表面覆蓋有折射率匹配層（6），折射率匹配層材料的折射率與聚焦結構和擴散結構材料的折射率一致；第二基材層（7）的一個表面覆蓋于折射率匹配層上，第二基材層的另一表面與空氣接觸；所述的投影系統與觀察者所在位置在投影屏幕的同側。

2.根據權利要求1所述的一種透明投影屏幕，其特征在于：所述的聚焦結構為V型槽結構、變頻光柵結構、微棱鏡陣列結構中的一種。

3.根據權利要求2所述的一種透明投影屏幕，其特征在于：所述的V型槽結構的分布、取向、槽深與槽寬為連續變化，其結構參數滿足將入射的投影光線聚焦于觀察者所在位置；所述的變頻光柵結構的分布、取向、頻率參數滿足將入射的投影光線聚焦于觀察者所在位置；所述的微棱鏡陣列結構包括棱鏡單元，棱鏡單元的截面為直角三角形，其中一條直角邊與陣列所在的平面垂直，另一條直角邊位于陣列平面內，棱鏡單元的頂角為銳角，頂角的角度與棱鏡的取向滿足將入射的投影光線聚焦于觀察者所在位置。

4.根據權利要求1所述的一種透明投影屏幕，其特征在于：所述的擴散結構為隨機相位結構、微透鏡陣列結構、二元光學元件結構中的一種。

5.根據權利要求4所述的一種透明投影屏幕，其特征在于：所述隨機相位結構為表面起伏的浮雕結構，浮雕結構的形狀、尺寸高度為隨機分布，浮雕結構的擴散性能包括擴散角度分布和能量分布，由浮雕結構的形狀與平均尺度確定，滿足在觀察者所在位置形成一個均勻觀察區域；所述的微透鏡陣列結構的擴散性能包括擴散角度分布和能量分布由微透鏡的半徑與口徑形狀確定，滿足在觀察者所在位置形成一個均勻觀察區域；所述的二元光學元件通過二元光學設計方法獲得相應的擴散結構，滿足在觀察者所在位置形成一個均勻觀察區域。

6.根據權利要求1所述的一種透明投影屏幕，其特征在于：所述的部分反射薄膜結構為介質膜結構，介質膜結構對投影系統輸出的光譜實現部分反射，對其余的可見光譜實現透射，介質膜結的平均反射率為5%～70%。

7.根據權利要求1所述的一種透明投影屏幕，其特征在于：所述的部分反射薄膜結構為金屬膜結構，金屬膜結構對可見光譜實現部分反射，平均反射率為5%～70%。

8.根據權利要求1所述的一種透明投影屏幕，其特征在于：所述的折射率匹配層填充在由部分反射膜、聚焦結構與擴散結構形成的微結構空隙中；折射率匹配層材料的折射率與聚焦結構和擴散結構的材料的折射率一致。

9.根據權利要求1所述的一種透明投影屏幕，其特征在于：第一基材層和第二基材層與空氣接觸的表面設有增透抗反射結構，所述增透抗反射結構為普通光學增透膜或納米蛾眼抗反射結構。

10.根據權利要求1所述的一種透明投影屏幕，其特征在于：所述的第一基材層和第二基材層的材料為有機材料的板材、有機材料的膜材、玻璃材料中的一種；所述的有機材料包括聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯。