菲涅尔光学器件、菲涅尔屏幕和显示设备制造技术

本申请提供一种菲涅尔光学器件、菲涅尔屏幕和显示设备。菲涅尔光学器件包括基材层以及透镜层，基材层包括相背的第一表面和第二表面。透镜层设置在第一表面，透镜层包括多个微棱镜单元，多个微棱镜单元同心排列形成菲涅尔透镜结构，每个微棱镜单元均包括相连的第一透光面和第二透光面，第一透光面与第二透光面的相连处位于基材层外，第一透光面与第一表面的夹角为α1，第二透光面与第一表面的夹角为α2，α2大于α1，α1＝

Fresnel optics, Fresnel screens and display devices

【技术实现步骤摘要】
菲涅尔光学器件、菲涅尔屏幕和显示设备


[0001]本申请涉及投影
，具体而言，涉及一种菲涅尔光学器件、菲涅尔屏幕和显示设备。

技术介绍

[0002]屏幕的增益和均匀性是屏幕的重要参数，屏幕的增益代表在不同区域观看的亮度等级，屏幕的增益越高，亮度体验越好。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，均匀性越好，观影体验越佳。
[0003]然而，现有的菲涅尔屏幕已经不再满足亮度均匀性和增益的要求，需要重新设计适配的菲涅尔角度分布。

技术实现思路

[0004]本申请实施方式提出了一种菲涅尔光学器件、菲涅尔屏幕和显示设备，以解决上述技术问题。
[0005]本申请实施方式通过以下技术方案来实现上述目的。
[0006]第一方面，本申请实施方式提供一种菲涅尔光学器件，菲涅尔光学器件包括基材层以及透镜层，基材层包括相背的第一表面和第二表面。透镜层设置在第一表面，透镜层包括多个微棱镜单元，多个微棱镜单元同心排列形成菲涅尔透镜结构，每个微棱镜单元均包括相连的第一透光面和第二透光面，第一透光面与第二透光面的相连处位于基材层外，第一透光面与第一表面的夹角为α1，第二透光面与第一表面的夹角为α2，α2大于α1，α1＝
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3.197e
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12
×
r4+1.611e
‑8×
r3‑
3.167e
‑5×
r2+0.03367
×
r+4.556+α0，r为第一透光面与菲涅尔透镜结构的圆心的距离，
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3度≤α0≤3度。
[0007]在一些实施方式中，多个微棱镜单元排列的节距大于或等于100微米且小于或等于200微米。
[0008]在一些实施方式中，菲涅尔透镜结构的圆心位于基材层外且位于菲涅尔光学器件的中轴线。
[0009]在一些实施方式中，任意相邻两个微棱镜单元的第一透光面在菲涅尔光学器件的正投影方向上的间距为零。
[0010]在一些实施方式中，菲涅尔光学器件还包括反射层，反射层设置于透镜层，菲涅尔光学器件用于接收光线，以使光线从第二透光面入射后经位于第一透光面的反射层反射，再经由第一表面从第二表面出射。
[0011]在一些实施方式中，菲涅尔光学器件还包括扩散层，扩散层设置于第二表面。
[0012]在一些实施方式中，菲涅尔光学器件还设置有环境杂光吸收层。
[0013]在一些实施方式中，菲涅尔光学器件还设置有折射层，折射层的折射率大于透镜层的折射率。
[0014]第二方面，本申请实施方式还提供一种菲涅尔屏幕，菲涅尔屏幕包括载体和上述
任一实施方式的菲涅尔光学器件，菲涅尔光学器件设置于载体。
[0015]第三方面，本申请实施方式还提供一种显示设备，显示设备包括光源和上述任一实施方式的菲涅尔屏幕，菲涅尔屏幕用于接收光源发出的光线。
[0016]本申请实施方式提供的菲涅尔光学器件、菲涅尔屏幕和显示设备中，菲涅尔光学器件的透镜层设置在基材层的第一表面，透镜层的多个微棱镜单元同心排列形成菲涅尔透镜结构，每个微棱镜单元均包括相连的第一透光面和第二透光面，第一透光面与第二透光面的相连处位于基材层外，第一透光面与第一表面的夹角为α1，第二透光面与第一表面的夹角为α2，α2大于α1，由于α1＝
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3.197e
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12
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r4+1.611e
‑8×
r3‑
3.167e
‑5×
r2+0.03367
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r+4.556+α0，r为第一透光面与菲涅尔透镜结构的圆心的距离，
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3度≤α0≤3度。如此，本申请设计了新的菲涅尔角度分布，使得菲涅尔光学器件可以更好地适配超短焦镜头，保证菲涅尔光学器件具有良好的亮度均匀性、高增益和抗环境光的特点，在菲涅尔光学器件应用于激光电视等显示设备的情况下，能够提升显示设备的亮度均匀性，提升显示设备的亮度增益，同时亦有效地减少模具的加工时间和加工成本。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式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申请的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1示例出本申请实施方式提供的菲涅尔光学器件的截面示意图。
[0019]图2示例出图1的菲涅尔光学器件的正投影的结构示意图。
[0020]图3示例出图1的菲涅尔光学器件的角度分布曲线于现有技术角度分布曲线的对比示意图。
[0021]图4示例出图1的菲涅尔光学器件的角度极限分布曲线于现有技术角度极限分布曲线的对比示意图。
[0022]图5示例出本申请另一实施方式提供的菲涅尔光学器件的截面示意图。
[0023]图6示例出本申请再一实施方式提供的菲涅尔光学器件的截面示意图。
具体实施方式
[0024]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域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方式，都属于本申请保护的范围。
[0025]请参阅图1和图2，本申请实施方式提供一种菲涅尔光学器件100，菲涅尔光学器件100包括基材层10以及透镜层30，透镜层30设置于基材层10。
[0026]基材层10包括第一表面11和第二表面13，第一表面11与第二表面13相背设置。基材层10的截面形状可以是矩形、圆形、椭圆形、菱形、梯形或其他形状，具体的形状可以根据实际需要求行设置。本申请实施方式中以基材层10为矩形为例进行说明。
[0027]基材层10可以为柔性基层，例如基材层10可以为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯膜(CPP)、双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、热塑性聚氨酯(TPU)等柔性透光塑料或橡胶薄膜。基材层10也可以为具有一定刚性的基层，例如基材层10可以为玻璃、亚克力、陶瓷等刚性透光基板。基材层10的可见光透过率可以根据实际应用需求进行调整。
[0028]透镜层30设置在第一表面11。透镜层30的整体形状、大小等可以与基材层10的形状、大小等相近。透镜层30可以分布于基材层10的整个第一表面11，也可以分布于第一表面11的部分区域。
[0029]透镜层30包括多个微棱镜单元31，微棱镜单元31可以在基材层10制作而成，例如微棱镜单元31可以采用热压印和UV树脂光固化成型的方式从母版上转印到基材层10上。本申请中，术语“多个”是指大于或等于两个。
[0030本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种菲涅尔光学器件，其特征在于，包括：基材层，所述基材层包括相背的第一表面和第二表面；以及透镜层，所述透镜层设置在所述第一表面，所述透镜层包括多个微棱镜单元，所述多个微棱镜单元同心排列形成菲涅尔透镜结构，每个所述微棱镜单元均包括相连的第一透光面和第二透光面，所述第一透光面与所述第二透光面的相连处位于所述基材层外，所述第一透光面与所述第一表面的夹角为α1，所述第二透光面与所述第一表面的夹角为α2，α2大于α1，α1＝
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r+4.556+α0，r为所述第一透光面与所述菲涅尔透镜结构的圆心的距离，
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3度≤α0≤3度。2.根据权利要求1所述的菲涅尔光学器件，其特征在于，所述多个微棱镜单元排列的节距大于或等于100微米且小于或等于200微米。3.根据权利要求1所述的菲涅尔光学器件，其特征在于，所述菲涅尔透镜结构的圆心位于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王霖，张红秀，王杰，李屹，
申请(专利权)人：深圳光峰科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：