[发明专利]投影屏幕和投影系统

说明书

本发明的目的是提供一种投影屏幕，其包括从光入射侧依次设置的基板、全反射层和用于吸收光线的吸光层，其中，所述全反射层具有多个在所述投影屏幕的垂直方向上延伸的梯形微结构，所述多个梯形微结构在所述投影屏幕的水平方向上周期性排列。该投影屏幕具有结构简单、加工容易、成本低以及对比度高的特点。

技术领域

本发明涉及一种投影屏幕及包括该投影屏幕的投影系统。

背景技术

在投影显示系统中，屏幕是影响其性能的一个重要因素，尤其对于投影显示的图像质量具有很大的影响。对于屏幕来说，其对比度是评价屏幕好坏的重要参数。

在现有技术中，屏幕所反射画面的对比度由于受到环境光的影响而远远低于投影机自身的对比度。这是因为现有技术中的投影屏幕既反射投影机的光线也反射环境光的光线。

为了提高屏幕在存在环境光的情况下的对比度，目前抗环境光的投影屏幕通常采用线栅屏幕，其通过一个表面用于吸光且另一个面用于反射光的方式来提高环境光对比度。但是此类屏幕的增益较低。另一种用于抗环境光的投影屏幕通常采用阵列微结构加光反射层或者光吸收层的方法来实现。但是在该结构中，仍有一些角度的环境光线被反射向观看者侧，因此提高对比度的效果有限。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种用于长焦投影机的投影屏幕，该投影屏幕具有结构简单、加工容易、成本低以及对比度高的特点。

本发明的一个实施例公开了一种投影屏幕，其包括从光入射侧依次设置的基板、全反射层和用于吸收光线的吸光层，其中，所述全反射层具有多个在所述投影屏幕的垂直方向上延伸的梯形微结构，所述多个梯形微结构在所述投影屏幕的水平方向上周期性排列。

在本发明的投影屏幕中包括有全反射层和扩散层，来自长焦投影机的投影光线在全反射层发生全反射后以交叉的形式返回观看者侧，从而扩大水平观看视角。此外，扩散层能够进一步扩散视角。

在本发明的投影屏幕中的全反射层还具有梯形微结构，该梯形微结构包括有两个倾斜面和与黑色吸光层相接触的水平面。由于该梯形微结构的水平面与黑色吸光层接触，入射在该水平面上的环境光线被黑色吸光层吸收，而入射在该梯形微结构的倾斜面上的环境光线也在被反射向水平面，然后被黑色吸光层吸收。因此本发明的投影屏幕能够充分吸收环境光线，从而获得高对比度图像。

应当理解，本发明的有益效果不限于上述效果，而可以是本文中说明的任何有益效果。

附图说明

图1是说明包括有投影机和投影屏幕的投影系统的立体图。

图2是说明本发明中投影屏幕结构的示意图。

图3是说明本发明中基板与全反射层的结构立体图。

图4是说明本发明中全反射层的俯视图。

图5说明了本发明中投影屏幕结构的一个变型例。

图6说明了本发明中投影屏幕结构的另一个变型例。

图7说明来自投影机的投影光线在梯形微结构中的光路。

图8说明了环境光入射在图4所示的投影屏幕上情况的剖视图。

图9说明了环境光入射在图4所示的投影屏幕上情况的立体图。

图10a和10b说明在不同开口因子的条件下环境光线的反射光分布的仿真模拟结果。

图11说明在不同开口因子的条件下屏幕亮度变化的仿真模拟结果。

图12说明投影屏幕中梯形微结构的第一结构剖视图。

图13说明投影屏幕中梯形微结构的第二结构剖视图。

图14说明投影光线的反射光线的光强曲线。