一种反光微结构、投影屏幕和投影系统技术方案

本发明专利技术提供了一种反光微结构、投影屏幕和投影系统，包括透明结构，透明结构包括入光面、反光面以及连接入光面和反光面的吸光面；位于吸光面的光吸收结构；以及，位于反光面的反射层；其中，透明结构用于将以预设角度从入光面入射的投影光折射至反射层，将以其他角度从入光面入射的杂散光折射至光吸收结构；反射层用于反射投影光，以使投影光经过透明结构二次折射后以一定角度从入光面出射；光吸收结构用于吸收杂散光。基于此，不仅能够通过反射层将投射到投影屏幕上的投影光只反射到观众区域，来提高投影屏幕的亮度和投影系统的效率，而且能够通过光吸收结构吸收杂散光，来解决现有的微结构无法控制杂散光的问题，提高了投影屏幕的对比度。

A reflective microstructure, projection screen and projection system

The invention provides a reflective micro structure, projection screen and projection system, including transparent structure, transparent structure light, reflective surface and connected into light and the reflecting surface of the light absorbing surface; absorption structure in the light absorbing surface light; and, in the light reflecting surface of the reflecting layer; the transparent structure for will be from the perspective of presupposition the light incident projection light refraction to the reflective layer, the other from the angle of light incident to stray light refraction of light absorption structure; reflective layer for reflecting light projection, in order to make the projection light through a transparent structure two refracted at an angle from the light emitting structure; light absorption to absorb stray light. Based on this, not only can be projected onto the projection screen light reflected to the audience area through the reflection layer, to improve the efficiency and brightness of the projection screen projection system, but also by the light absorption structure of stray light absorption, to solve the stray light can not control the micro structure of the existing problems, improve the contrast of the projection screen degree.

【技术实现步骤摘要】
一种反光微结构、投影屏幕和投影系统
本专利技术涉及投影
，更具体地说，涉及一种反光微结构、投影屏幕和投影系统。
技术介绍
在投影系统中，由于观众的位置比较固定，因此，人们希望投影系统投射到屏幕上的图像的投影光只反射到观众区域，而不反射到其他无效区域，以提高投影系统的效率，提高观众看到屏幕上图像的亮度。另外，人们希望减少观众观察到屏幕上由杂散光反射而非投影系统图像反射的反射光，以提高投影系统的对比度。现有技术中公开了一种在屏幕表面增加微结构的方式来满足以上两点要求，但是，这些微结构都是用物理(如喷丸)或化学(如腐蚀)的方法在屏幕表面形成随机的微结构，虽然其通过一定的控制方法，在统计上使其出射光具有一定的出射角度，但是，该种微结构无法控制杂散光不出射到观众区域，使得投影屏幕的对比度较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种反光微结构、投影屏幕和投影系统，以解决现有的微结构无法控制杂散光不出射到观众区域，使得投影屏幕的对比度较低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种反光微结构，包括：透明结构，所述透明结构包括入光面、反光面以及连接所述入光面和反光面的吸光面；位于所述吸光面的光吸收结构；以及，位于所述反光面的反射层；其中，所述透明结构用于将以预设角度从所述入光面入射的投影光折射至所述反射层，将以其他角度从所述入光面入射的杂散光折射至所述光吸收结构；所述反射层用于反射所述投影光，以使所述投影光经过所述透明结构二次折射后以一定角度从所述入光面出射；所述光吸收结构用于吸收所述杂散光。优选的，所述透明结构包括第一部分以及位于所述第一部分顶部的第二部分；所述第一部分为剖面为倒立的梯形的结构，所述第二部分为底面为平面、顶面为曲面的结构；并且，所述第二部分的顶面为所述透明结构的所述入光面，所述第一部分的底面为所述透明结构的所述反光面，所述第一部分的侧面为所述透明结构的所述吸光面。优选的，所述曲面为柱状、弧形或球状的曲面。优选的，所述经过所述透明结构折射后以一定角度从所述入光面出射的投影光的出射角度由所述第二部分顶面的焦距、所述第一部分顶面与底面之间的距离以及所述第一部分的顶面边长决定的。优选的，当f≤2h，且tanα≤d/2h-d/2f时，当f≤2h，且tanα≥d/2h-d/2f时，当f≤2h时，当f＞2h时，当f＞2h时，其中，α为进入所述透明结构的投影光的入射角度，β为所述透明结构出射的投影光的第一最大出射角，γ为所述透明结构出射的投影光的第二最大出射角，所述第一最大出射角和所述第二最大出射角为分别位于所述反光微结构法线两侧的最大出射角，d为所述第一部分的顶面边长，h为所述第一部分顶面与底面之间的距离，f为所述第二部分顶面的焦距。优选的，所述反射层所在平面与所述第一部分的顶面所在平面平行或者具有一定的夹角。优选的，所述光吸收结构的材质为色硅橡胶或掺杂碳粉的透明材料。优选的，所述反射层为金属层。一种投影屏幕，所述投影屏幕的表面具有多个反光微结构，所述反光微结构为如上任一项所述的反光微结构。优选的，所述多个反光微结构以矩阵排列的方式排布在所述投影屏幕的表面。一种投影系统，包括投影设备以及设置在所述投影设备投影光路上的投影屏幕，所述投影屏幕为如上任一项所述的投影屏幕。优选的，所述投影屏幕不同位置处的反光微结构的反射层所在平面与所述投影屏幕所在平面的夹角不同。与现有技术相比，本专利技术所提供的技术方案具有以下优点：本专利技术所提供的反光微结构、投影屏幕和投影系统，反光微结构包括透明结构、光吸收结构和反射层，由于反射层能够反射透明结构折射的投影光，并使投影光经过透明结构二次折射后以一定角度出射，因此，应用该反光微结构的投影屏幕能够使投射到屏幕上的图像的投影光只反射到观众区域，使得投影屏幕的亮度和投影系统的效率较高；由于光吸收结构能够吸收透明结构折射的杂散光，因此，解决了现有的反光微结构无法控制杂散光的问题，提高了投影屏幕的对比度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种反光微结构的剖面结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种反光微结构俯视结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种透明结构的示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种透明结构的光路示意图；图5为本专利技术实施例提供的另一种透明结构的光路示意图；图6为本专利技术实施例提供的另一种透明结构的示意图；图7为本专利技术实施例提供的投影屏幕的表面反光微结构的排布示意图；图8为本专利技术实施例提供的投影系统中投影屏幕、投影设备和观众区域在水平方向上的相位位置关系图；图9为本专利技术实施例提供的投影系统中投影屏幕、投影设备和观众区域在竖直方向上的相位位置关系图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种反光微结构，主要应用于投影屏幕，用于控制投射到投影屏幕上的投影光的出射角度范围以及吸收投射到投影屏幕上的大部分的杂散光。如图1和图2所示，该反光微结构包括透明结构101、光吸收结构102以及反射层103。该透明结构101包括入光面101a、反光面101b和连接入光面101a和反光面101b的吸光面101c，其中，光吸收结构102位于透明结构101的吸光面101c，反射层103位于透明结构101的反光面101b。具体地，反射层103不仅位于透明结构101的反光面101b，还位于光吸收结构102的底面。其中，透明结构101用于将以预设角度从入光面101a入射的投影光λ0折射至其反光面101b的反射层103，将以其他角度入射的杂散光λ1折射至其吸光面101c的光吸收结构102；反射层103用于反射透明结构101折射到其上的投影光λ0，以使投影光λ0经过透明结构101二次折射后以一定角度从入光面101a出射，也就是说，反射层103会将投影光λ0反射至透明结构101的入光面101a，投影光λ0经过入光面101a二次折射后以一定的角度出射，出射光如λ2；光吸收结构102用于吸收透明结构101折射到其上的杂散光λ1。由于投影设备到投影屏幕的距离是固定的，因此，投影设备投射到投影屏幕上的投影光λ0为平行光且其入射角度即预设角度是固定的，从而可以根据这一入射角度合理设计透明结构101的形状、尺寸等，来使入射的投影光λ0全部折射会聚到底面的反射层103上，并被反射层103反射和透明结构101二次折射后，以一定的角度出射至观众区域。其中，本专利技术实施例中的投影光λ0的入射角度是指入射光线与垂直于投影屏幕平面的法线之间的夹角。此外，由于观众区域相对投影屏幕的位置是固定的，因此，投影光λ0出射到观众区域的角度范围也是固定的，从而也可以根据这一出射角度范围调整透明结构101的形状、尺寸等，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反光微结构，其特征在于，包括：透明结构，所述透明结构包括入光面、反光面以及连接所述入光面和反光面的吸光面；位于所述吸光面的光吸收结构；以及，位于所述反光面的反射层；其中，所述透明结构用于将以预设角度从所述入光面入射的投影光折射至所述反射层，将以其他角度从所述入光面入射的杂散光折射至所述光吸收结构；所述反射层用于反射所述投影光，以使所述投影光经过所述透明结构二次折射后以一定角度从所述入光面出射；所述光吸收结构用于吸收所述杂散光。

【技术特征摘要】
1.一种反光微结构，其特征在于，包括：透明结构，所述透明结构包括入光面、反光面以及连接所述入光面和反光面的吸光面；位于所述吸光面的光吸收结构；以及，位于所述反光面的反射层；其中，所述透明结构用于将以预设角度从所述入光面入射的投影光折射至所述反射层，将以其他角度从所述入光面入射的杂散光折射至所述光吸收结构；所述反射层用于反射所述投影光，以使所述投影光经过所述透明结构二次折射后以一定角度从所述入光面出射；所述光吸收结构用于吸收所述杂散光。2.根据权利要求1所述的反光微结构，其特征在于，所述透明结构包括第一部分以及位于所述第一部分顶部的第二部分；所述第一部分为剖面为倒立的梯形的结构，所述第二部分为底面为平面、顶面为曲面的结构；并且，所述第二部分的顶面为所述透明结构的所述入光面，所述第一部分的底面为所述透明结构的所述反光面，所述第一部分的侧面为所述透明结构的所述吸光面。3.根据权利要求2所述的反光微结构，其特征在于，所述曲面为柱状、弧形或球状的曲面。4.根据权利要求2所述的反光微结构，其特征在于，所述经过所述透明结构折射后以一定角度从所述入光面出射的投影光的出射角度由所述第二部分顶面的焦距、所述第一部分顶面与底面之间的距离以及所述第一部分的顶面边长决定的。5.根据权利要求4所述的反光微结构，其特征在于，当f≤2h，且tanα≤d/2h-d/2f时，当f≤2h，且ta...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宇轩，胡飞，李屹，
申请(专利权)人：深圳市光峰光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44