一种投影屏幕及投影系统技术方案

本发明专利技术公开了一种投影屏幕，包括：沿投影镜头出光方向依次设置的菲涅尔透镜层、柱状透镜层，以及位于菲涅尔透镜层和柱状透镜层之间的微透镜层；微透镜层包括：多个呈阵列分布的第一微透镜；其中，第一微透镜为负透镜，第一微透镜的色散系数小于所述柱状透镜层的柱状透镜的色散系数；投影镜头的出射光线依次入射菲涅尔透镜层、微透镜层，并经过柱状透镜层后出射，能够使得三基色光束通过反向偏折的补偿，减小光束会聚时光束的偏折差异，使三基色光重合度提高，解决了投影屏幕在不同视角下观看图像画面的色偏现象。本发明专利技术还公开了一种应用上述投影屏幕的投影系统。

Projection screen and projection system

The invention discloses a projection screen, including: along the light direction of projection lens are sequentially arranged Finel lens layer, lenticular lens layer, and a microlens layer between Finel lens layer and lenticular lens layer; micro lens layer includes a plurality of a first microlens array distribution; wherein, the first micro the lens is a negative lens, the first lens micro dispersion coefficient is smaller than that of the cylindrical lens lenticular lens layer dispersion coefficient; the rays are incident Finel lens layer, micro lens layer projection lens, and the lenticular lens layer after the exit, can make the three color beams through reverse deflection compensation. The difference of deflection decreases when the beam of light, the three color light weight degree increased, solves the projection screen viewing of the image color cast phenomenon in different perspective. The invention also discloses a projection system applying the projection screen.

【技术实现步骤摘要】
一种投影屏幕及投影系统
本专利技术涉及显示
，尤指一种投影屏幕及投影系统。
技术介绍
在背投显示领域，尤其是背投显示领域，通常采用具有菲涅尔微透镜结构的投影屏幕，如图1所示，沿投影镜头出光方向，依次经过菲涅尔透镜结构层11和柱状透镜结构层12，使用时将投影机的焦距和投影屏幕的焦距匹配，可在投影屏幕上显示画面。具体光路图如图2所示，菲涅尔透镜结构层11将入射至屏幕的光线进行会聚准直，柱状透镜结构层12中的凸透镜部分接收准直光线并进行会聚，理论上在凸透镜的焦平面上进行成像，并最终从柱状透镜结构层12以会聚后发散的状态进行传输。但在实际应用中，根据对投影屏幕后白场的测试结果，技术人员发现，在屏幕中心点，即水平视角为0处的色偏为0，而随着水平视角的增大，产生的色偏也会随之增大，以及，随着垂直视角的增大，产生的色偏也会随之增大，即随着视角增加，产生不同程度的色偏，色偏的直接视觉表现就是白场不再是预设的色温值了，而偏与某种基色颜色显示，从而人眼在不同视角或不同位置观看显示画面时存在图像画面颜色不一致，尤其是对于大屏拼接显示中，对于白场使用较多的场景，例如大型会议室的PPT展示，不同视角或不同位置的色偏会大大降低用户的体验。因此，如何有效减小投影屏幕在显示画面时产生的色偏成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种投影屏幕及投影装置，用以减小投影屏幕显示画面时在不同视角下的色偏现象。第一方面，本专利技术提供了一种投影屏幕，包括：沿投影镜头出光方向依次设置的菲涅尔透镜层、柱状透镜层，还包括位于菲涅尔透镜层和柱状透镜层之间的微透镜层；微透镜层包括：多个呈阵列分布的第一微透镜；第一微透镜为负透镜，其中，第一微透镜的色散系数小于柱状透镜层的柱状透镜的色散系数；投影镜头的出射光线依次入射菲涅尔透镜层、微透镜层，并经过柱状透镜层后出射；优选地，第一微透镜为双凹透镜结构或平凹透镜结构；优选地，第一微透镜与柱状透镜紧密贴合或者之间存在预设距离的间隙；优选地，至少第一微透镜的出光面表面为非球面；优选地，第一微透镜的材质为光学塑胶或光学玻璃；优选地，第一微透镜的色散系数在10~40之间；优选地，柱状透镜的色散系数在40~80之间；优选地，微透镜层的厚度在100~300μm之间；优选地，微透镜层的各第一微透镜一体成型或者各第一微透镜单元通过光学胶胶合连接。第二方面，本专利技术实施例提供一种投影系统，包括激光投影设备，还包括上述任一技术方案中的投影屏幕。本专利技术以上实施例至少具有以下有益效果：本专利技术实施例提供的投影屏幕，通过在屏幕结构的菲涅尔透镜层和柱状透镜层之间设置呈阵列分布的第一微透镜组成的微透镜层，第一微透镜为负透镜，具有负光焦度，产生正色差，柱状透镜层为正透镜，具有正光焦度，产生负色差。从而通过不同材料的正、负透镜组合，正色差与负色差相互配合来校正色差，即达到消色差的目的，使三束光线能更好的汇聚。三束光在人眼观看时空间上是重合的，因而不会造成随视角的色偏。以及，通过设置第一微透镜的色散系数小于柱状透镜的色散系数，从而第一微透镜对光束进行较大偏折程度的发散，且各基色光发散的程度也不同，发散后的光束进入柱状透镜层后进行较小偏折程度的会聚，以对入射光束中不同波长的各基色光在第一微透镜中发生的偏折差异进行反向偏折的过程中进行补偿，且柱状透镜对各基色光进行反向偏折补偿的程度也不同，能够减小光束会聚时光束的偏折差异，使得最终三基色光实现再次会聚时光线偏折的角度接近，更容易达到会聚于一点，提高了三基色光的重合度，从而减小白光W经过投影屏幕后的空间能量分布变化，从而使得白光在不同视角下的色偏降低，提升显示色彩的一致性。以及本专利技术实施例方案还提供了一种投影系统，应用上述技术方案的投影屏幕，从而能够降低色偏现象，提升投影画面显示色彩的一致性，也提升了用户体验。附图说明图1为现有技术中投影屏幕的结构示意图；图2为现有技术中投影屏幕的光路图；图3为本专利技术实施例中投影屏幕的结构示意图；图4A为图3实施例的光束经过屏幕的光路示意图；图4B为本专利技术实施例中另一种光束经过屏幕的光路示意图；图5为现有技术投影屏幕中测得的色偏变化图示；图6为现有技术中三基色色偏变化图示；图7为本专利技术实施例投影系统结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供一种投影屏幕及投影系统，用以减小投影屏幕在显示画面时产生的白光在不同视角下的色偏。为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图详细介绍本专利技术具体实施例提供的投影屏幕及应用该投影屏幕的投影系统。实施例一、现有技术中投影屏幕采用柱透镜时会在屏幕的不同位置产生白场色偏，分别以LED光源以及激光光源为例的背投投影机进行测试，得到如图5所示的不同投影光源投影到投影屏幕时色偏随视角变化示意图。研究人员发现，这是由于白光中的不同基色光（红光R、绿光G、蓝光B）的波长不同，在经过投影屏幕中的柱透镜时的折射率不同进而导致白光经过屏幕后的空间能量分布发生了变化。图为6白光W经过投影屏幕的菲涅尔透镜层和柱状透镜层后各基色光随视角的亮度变化示意图，其中，蓝光B波长最短，折射率最大，相对亮度变化相对较慢，经过屏幕后的空间能量分布更宽广，而波长最长的红光R因为折射率最小所以经过屏幕后的空间能量分布角度更小。因此，随着视角增加，蓝光B在白光中的比例逐渐增加，导致色温越来越高，白场发生了向高色温方向的色偏，在视觉表现上就是图像偏蓝。基于上述技术问题，如图3所述，本专利技术实施例一提供了一种投影屏幕，沿投影镜头出光方向依次设置的菲涅尔透镜层31、柱状透镜层32，以及还包括位于菲涅尔透镜层31和柱状透镜层32之间的微透镜层33。微透镜层33包括：多个呈阵列分布的第一微透镜。第一微透镜为负透镜，其中，第一微透镜的色散系数小于柱状透镜层的柱状透镜的色散系数。投影镜头的出射光线依次入射菲涅尔透镜层31、微透镜层33，并经过柱状透镜层32后出射。出射的光束进入人眼，从而用户可以观察到背投屏幕显示的图像。在具体实施中，第一微透镜单元与柱状透镜单元并列依次设置，两透镜的尺寸相当。具体地，第一微透镜的色散系数小于柱状透镜的色散系数，色散系数与镜片的制作材料有关，并影响光束的折射率，在本专利技术实施例中，第一微透镜的折射率大于柱状透镜的折射率。具体地，第一微透镜的色散系数在10~40之间，以及柱状透镜的色散系数在40~80之间。上述数值仅为举例，也可以根据需要设置第一微透镜的色散系数在10~30之间，柱状透镜的色散系数在50~80之间。以及，第一微透镜为负透镜，对入射光束具有发散作用，具体可以为双凹透镜结构或平凹透镜结构。以及，第一微透镜的出光面表面为非球面，可以便于对光束的发散偏折的程度进行灵活设计，或者第一微透镜的入光面和出光面均为非球面，可以提高光路设计的可调性及灵活性。第一微透镜的材质可以为光学塑胶或光学玻璃。下面将结合图3、图4A和图4B详细说明本实施例投影屏幕的工作原理。根据实施例一所描述的色偏现象及原因，从柱状透镜层会聚后出射的各基色光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影屏幕，包括：沿投影镜头出光方向依次设置的菲涅尔透镜层、柱状透镜层，其特征在于，还包括位于所述菲涅尔透镜层和柱状透镜层之间的微透镜层；所述微透镜层包括：多个呈阵列分布的第一微透镜；所述第一微透镜为负透镜，其中，所述第一微透镜的色散系数小于所述柱状透镜层的柱状透镜的色散系数；所述投影镜头的出射光线依次入射所述菲涅尔透镜层、微透镜层，并经过所述柱状透镜层后出射。

【技术特征摘要】
1.一种投影屏幕，包括：沿投影镜头出光方向依次设置的菲涅尔透镜层、柱状透镜层，其特征在于，还包括位于所述菲涅尔透镜层和柱状透镜层之间的微透镜层；所述微透镜层包括：多个呈阵列分布的第一微透镜；所述第一微透镜为负透镜，其中，所述第一微透镜的色散系数小于所述柱状透镜层的柱状透镜的色散系数；所述投影镜头的出射光线依次入射所述菲涅尔透镜层、微透镜层，并经过所述柱状透镜层后出射。2.如权利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述第一微透镜为双凹透镜结构或平凹透镜结构。3.如权利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述第一微透镜与所述柱状透镜紧密贴合或者之间存在预设距离的间隙。4.如权利要求1所述的投影屏幕，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵飞，刘洪岩，
申请(专利权)人：海信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37