[發(fā)明專利]投影屏幕和投影系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811128808.2
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN110955106B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王霖;孫微;王杰;胡飛;李屹
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳光峰科技股份有限公司
• 主分類號: G03B21/602
• 分類號: G03B21/602
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 姚鵬;曹正建

本發(fā)明公開了一種投影屏幕和使用該投影屏幕的投影系統(tǒng)。所述投影屏幕包括從投影光線的入射側(cè)依次層疊設(shè)置的微結(jié)構(gòu)層和吸光層，所述微結(jié)構(gòu)層包括多個微結(jié)構(gòu)單元，各所述微結(jié)構(gòu)單元包含一個反射面和與所述反射面相對的一個透鏡面，并且所述反射面設(shè)置在與所述透鏡面的焦點相匹配的位置上。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供抗環(huán)境光的并且具有高增益和高對比度的投影屏幕和投影系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及投影屏幕和投影系統(tǒng)。具體地，本發(fā)明涉及一種能夠抗環(huán)境光并且提高對比度的投影屏幕和使用該投影屏幕的投影系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著投影機亮度的不斷提高，投影顯示系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛。屏幕是投影顯示系統(tǒng)的重要組成部分，其對投影顯示系統(tǒng)的圖像質(zhì)量影響很大。

通常，屏幕的對比度是評價一塊屏幕好壞的重要參數(shù)。在屏幕的使用環(huán)境中，入射在屏幕上的除了來自投影機的投影光線，往往還有來自周圍環(huán)境的環(huán)境光線。現(xiàn)有的投影屏幕既能反射投影光線也能反射環(huán)境光線。因此，由于受到環(huán)境光的影響，經(jīng)屏幕反射而最終呈現(xiàn)出的顯示畫面的對比度一般遠低于投影機自身的對比度。

為了提高屏幕在存在環(huán)境光的使用環(huán)境下的屏幕對比度，人們已經(jīng)提出了一些解決方案。如圖1的a中所示，在專利文獻CN1670618A中提出了一種具有微結(jié)構(gòu)單元的線柵屏幕。微結(jié)構(gòu)單元由上下兩個斜面組成，上面的斜面表面涂有黑色的吸光材料，用來吸收屏幕上方過來的環(huán)境光線，下面的斜面表面為反射樹脂基材，用于反射投影光線。此外，如圖2的b中所示，在專利文獻CN1693989A中也提出了一種的具有微結(jié)構(gòu)單元的線柵屏幕。與圖1的a中不同的是，本圖中的微結(jié)構(gòu)單元的基材是黑色的，而在面對投影機的斜面表面涂有一層白色的反射材料，用于反射投影機的光線。線柵結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)直效果從中間到兩邊逐漸變差，并且反射表面對于入射光線的角度沒有選擇性。這就使得環(huán)境光一樣可以被反射到觀眾的視場，同時使得屏幕的增益一般低于0.5。

此外，如圖1的c中所示，在專利文獻CN105408777A中提出了一種具有圓形對稱的菲涅爾結(jié)構(gòu)的屏幕。該屏幕利用投影光線與環(huán)境光入射角度不同來提高對比度。該屏幕的陣列微結(jié)構(gòu)由透鏡面32和非透鏡面33組成。透鏡面32與屏幕平面的夾角小于非透鏡面33與屏幕平面的夾角。圖中示出了以較大角度入射的投影光線L1和環(huán)境光G1、G2的光路。投影光線L1只入射到具有小夾角的透鏡面32上。環(huán)境光G2經(jīng)反射層的上反射面反射到地面方向，不影響觀看的對比度，但仍有一部分如圖中環(huán)境光G1會經(jīng)發(fā)射層的下反射面反射回觀看視場中。因此，圖1的c中的結(jié)構(gòu)改善對比度效果有限。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明期望提供一種能夠抗環(huán)境光并且具有高增益和高對比度的投影屏幕和投影系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，公開了一種投影屏幕，所述投影屏幕包括從投影光線的入射側(cè)依次層疊設(shè)置的微結(jié)構(gòu)層和吸光層，所述微結(jié)構(gòu)層包括多個微結(jié)構(gòu)單元，各所述微結(jié)構(gòu)單元包含一個反射面和與所述反射面相對的一個透鏡面，并且所述反射面設(shè)置在與所述透鏡面的焦點相匹配的位置上。

優(yōu)選地，所述微結(jié)構(gòu)單元還包括連接所述反射面和所述透鏡面的連接面。更加優(yōu)選地，所述連接面包括豎直面，并且所述豎直面與所述吸光層接觸。進一步優(yōu)選地，所述連接面還包括與所述反射面直接相連的水平面。

優(yōu)選地，各所述微結(jié)構(gòu)單元中的所述透鏡面上的任一點的切線與所述反射面的延長線的夾角為鈍角。

優(yōu)選地，各所述微結(jié)構(gòu)單元是微結(jié)構(gòu)單元，在各所述微結(jié)構(gòu)單元中，所述透鏡面和所述反射面是針對所述投影光線而設(shè)置的一對全反射表面?？商娲?，各所述微結(jié)構(gòu)單元是鏡面反射微結(jié)構(gòu)單元，在各所述鏡面反射微結(jié)構(gòu)單元中，所述透鏡面和所述反射面均鍍有反射層。

優(yōu)選地，所述透鏡面在豎直方向上具有曲率。另外，優(yōu)選地，所述反射面在豎直方向上具有曲率。

優(yōu)選地，所述多個微結(jié)構(gòu)單元在所述投影屏幕的平面內(nèi)以旋轉(zhuǎn)對稱的方式呈環(huán)形分布。