[發明專利]投影屏幕及其加工方法

有效

• 申請號: 201811215452.6
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN111077722B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 王霖;孫微;王杰;胡飛;李屹
• 申請（專利權）人: 深圳光峰科技股份有限公司
• 主分類號: G03B21/602
• 分類號: G03B21/602;G02B3/00;G02B3/08
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 姚垚;姚鵬

本發明提供一種投影屏幕及其加工方法，其中投影屏幕從投影光線入射側依次包括擴散層、微透鏡陣列和基材，所述基材內側設有菲涅爾微結構，且所述菲涅爾微結構部分表面設置反射層，其余部分表面為吸光層；所述微透鏡陣列用于將投影光線聚焦在所述反射層上，所述反射層用于將投影光線反射回觀眾視場，環境光線大部分被吸光層吸收。本發明通過對微透鏡陣列結構和尺寸的設置，使投影光線只入射在微結構的反射層上，而環境光線大部分被吸光層吸收，從而提高屏幕的光線利用率和抗環境光能力；降低屏幕的反射率而不降低投影機的反射率，使該反射屏幕具有高增益、高對比度；適應于超短焦投影儀，保證屏幕具有較佳的視覺效果。

技術領域

本發明涉及一種投影屏幕及其加工方法。

背景技術

屏幕是影響投影顯示系統的一個重要因素，其對投影顯示的圖像質量影響很大，而屏幕的對比度就是評價一塊屏幕好壞的參數。屏幕反射的畫面對比度受環境光的影響而遠遠低于投影機自身的對比度。因為一般的投影機屏幕既能反射投影機的光線也能反射環境光的光線。

為了提高在有環境光的情況下的屏幕對比度，目前抗環境光的投影屏幕如在公開號為CN1670618A的文獻中公開的一種線柵屏幕，其結構如圖2(a)所示，微結構單元由上下兩個斜面組成，上面的斜面表面涂了一層黑色的吸光材料，用來吸收屏幕上方過來的環境光線，基地材料為白色的反射樹脂反射投影機的光線。即：通過一面吸光一面反射的方式來改善環境光對比度，但是該類型屏幕增益較低。

公開號為CN1693989A的文獻公開了一種反射式屏幕，其中的結構單元如圖2(b)所示，類似于上述公開號為CN1670618A的文獻中的結構，但是基地材料是黑色的，而在投影機的斜面表面涂一層白色的反射材料反射投影機的光線。線柵結構只能準直中間過投影機截面的入射光線，從中間到兩邊準直效果逐漸變差。為了能夠采用線柵結構，反射涂層選擇為白色的漫反射涂層，對于入射光線的角度沒有選擇性。這樣的好處是增大了視場，但是入射到白色反射面的環境光一樣可以被反射到觀眾的視場，同時屏幕的增益一般低于0.5。

公開號為CN105408777A的文獻公開的是一種圓形對稱的菲涅爾結構如圖2(c)所示，該發明是利用投影光線與環境光入射角度不同來提高對比度，環境光G2經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境光G1會經反射層的下反射面反射回觀看視場中。因此，該發明中的結構改善對比度效果有限。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對現有技術的不足，提供一種投影屏幕及其加工方法，在微透鏡陣列上增加菲涅爾反射結構，在保證投影光線的利用率的同時實現了投影屏幕的高增益和高對比度，不僅有效提升投影光線的利用率，還可以獲得良好的抗環境光能力。

本發明所要解決的技術問題是通過如下技術方案實現的：

一種投影屏幕，從投影光線入射側依次包括擴散層、微透鏡陣列和基材，所述基材內側設有菲涅爾微結構，且所述菲涅爾微結構部分表面設置反射層，菲涅爾微結構的其余部分表面為吸光層；所述微透鏡陣列用于將投影光線聚焦在所述反射層上，所述反射層用于將投影光線反射回觀眾視場。

具體來說，所述反射層和吸光層設置在所述菲涅爾微結構表面，且所述反射層設置在吸光層之間。

進一步地，所述微透鏡陣列包括多個微透鏡單元，所述反射層設置在與對應所述微透鏡單元的焦平面相匹配的位置。設：相鄰所述微透鏡單元頂點距離為：a、所述微透鏡單元焦距為：d、所述微透鏡單元曲率半徑為：r；則：當a固定時，d是變化的，此時r是變化的；當d固定時，a是變化的，此時r是變化的。

更具體地，設置在所述基材上的微透鏡陣列為弧形旋轉對稱結構。

為了加工方便，所述擴散層貼合在所述微透鏡陣列外側。

或者，所述微透鏡陣列的外側粗糙化，形成擴散層。