[发明专利]一种投影屏幕

说明书

本申请公开一种投影屏幕。本申请通过设计阵列排布的多个三棱锥单元的锥角按照预定关系渐变，使得从投影机出射的图像光经具有三棱锥单元的微结构层的反射后汇聚至以人眼为中心的范围内，以此降低不同观看位置处的亮度差异大小，从而保证该投影屏幕具有高亮度均匀性和高增益。

技术领域

本申请涉及投影技术领域，具体涉及一种投影屏幕。

背景技术

投影显示目前已经得到了越来越多的应用。投影显示的原理是：投影机将图像光投射到一屏幕(称为投影屏幕)上，图像光在屏幕上被散射，其中部分被散射的图像光被人眼接收，在人眼看来这些图像光就如同是屏幕上发出来的，这样屏幕上就形成了图像。相比较于投影机将图像光直接投射至墙体上，投影屏幕会显著提高显示亮度。

为了保证观众的观影体验，投影屏幕需要兼顾高增益和良好的亮度均匀性。在投影尺寸较大的画面以及在较远处观看时，投影屏幕的增益越高，亮度体验越高。亮度均匀性是衡量在水平方向上不同观看位置处的亮度差异大小，亮度均匀性越好，观影体验越佳。

现有的投影屏幕为线栅结构菲涅尔直投屏幕，由于屏幕光学结构的限制，投影屏幕的亮度均匀性较差，而为了改善亮度均匀性，现有技术通常会在线栅微结构的反射层添加散射粒子，这不仅导致反射层的反射率降低，而且反射层的散射特性会降低投影屏幕的增益。

由此可见，现有的投影屏幕无法兼顾高增益和亮度均匀性。

发明内容

本申请提供一种具有良好亮度均匀性和高增益的投影屏幕。

本申请一实施例的投影屏幕，至少包括微结构层，所述微结构层包括基体层和形成于所述基体层表面的微结构单元；其中，所述微结构单元包括阵列排布的多个三棱锥单元，所述三棱锥单元包括贴合于所述基体层表面的光出射面，沿第一方向排布的所述多个三棱锥单元相同，沿与所述第一方向垂直的第二方向排布的多个三棱锥单元的锥角渐变，其中所述锥角为所述三棱锥单元中平行于第二方向的棱和底面的夹角，所述底面为所述三棱锥单元的除光出射面和相交形成所述棱的两个面之外的面。

可选地，沿第二方向排布的三棱锥单元的锥角满足如下关系式：

其中，θ为所述三棱锥单元的锥角，α1为所述图像光的入射角，α4为所述图像光的出射角，n为三棱锥单元的折射率。

可选地，沿所述第一方向，相邻两个所述三棱锥单元之间为透光区域。

可选地，沿所述第一方向，相邻两个所述三棱锥单元之间设置有非透光结构。

可选地，在所述第一方向上相邻两个所述三棱锥单元之间设置有光学涂料层，所述光学涂料层包括反射材料、光吸收材料及光扩散材料的任意组合。

可选地，沿所述第一方向，相邻两个所述三棱锥单元之间设有反结构棱镜，所述反结构棱镜和三棱锥单元的结构相同，任一三棱锥单元和相邻的反结构棱镜呈中心对称，且所述三棱锥单元的光出射面与所述反结构棱镜的光出射面的朝向相同。

可选地，相交形成棱的两个面的夹角的取值范围为90°±20°。

可选地，所述投影屏幕还包括扩散层、反射层和保护层的任意组合，所述微结构单元设置于所述扩散层上且所述三棱锥单元的光出射面与所述扩散层贴合，所述反射层覆盖所述微结构单元，所述保护层覆盖于所述投影屏幕的最外侧。

可选地，所述反射层中掺杂有用于实现光散射的散射粒子。

可选地，所述扩散层为厚度均匀的层结构，且为所述投影屏幕的所述基体层。

可选地，所述扩散层的厚度介于100～1000um之间。