[发明专利]一种短焦投影正投幕

说明书

本发明涉及短焦投影技术领域，提供了一种短焦投影正投幕，包括投影机、反射层、菲涅尔透镜层和扩散层；还包括设置在扩散层前方的聚光层；聚光层为棱镜层，包括相互紧密贴合的第一介质层和第二介质层；第一介质层和第二介质层均包括内表面和外表面；第一介质层和第二介质层的内表面相互紧密贴合，第二介质层的外表面与扩散层接合；内表面和外表面均为平整平面；第一介质层的折射率大于第二介质层。借此，本发明通过在扩散层前面增加一层聚光层，用于将大角度的光线偏折射入菲涅尔透镜，可有效减小投影光线到达反射面的角度，从而降低入射光能损失以及最终射回屏幕前方的大角度光能，有效提高观看者中心区域的亮度。

技术领域

本发明涉及短焦投影技术领域，尤其涉及一种短焦投影正投幕。

背景技术

如图1所示，在进行投影显示时，投影机2一般会搭配投影屏幕一起使用，投影机2发出来的光线经过投影屏幕反射或透射而射入人的眼睛，其中会发生散射、材料吸收，反射等不利因素导致到达人眼的有效亮度大幅降低。因此，考察投影机2和投影屏幕的性能，人眼观看到的有效亮度是十分重要的指标。在现有的正投影屏幕中，大多采用散射的方式，通过不同材料(金属涂层，玻璃微珠或白塑等)产生散射来对投影光能进行重新分布，散射成像的方式对投影光能并不是选择性分布，一般会在屏幕前方(-180°～180°)呈现均匀性亮度分布，无法将亮度集中在观看者区域内，有效的光能效率过低，都在10％以下。

针对此问题，在短焦距正投影显示中，有人提出基于菲涅尔透镜结构，对光进行聚能定向反射，从而缩小散射角度，提高中心区域亮度。如图2所示，在基板(PET、PC、PMMA、PS等工程材料)上先制作一层扩散层4，再在扩散层4上制作菲涅尔透镜层3，然后覆盖一层金属反射层1(如铝，银等金属材料)，将短焦投影机摆放在菲涅尔透镜的焦点位置上，从焦点发出的光线经过菲涅尔投影幕后，将以平行光的方式射出，缩小了发散角度，有效的提高了中心区的观看亮度。其中，扩散层4是用来消除激光散斑效应的。

但是在短焦距投影中，由于激光投影光线的角度范围大(20°～75°)，导致部分的光线在经过基板层后直接射出菲涅尔透镜结构，无法反射回屏幕前方，导致光能直接损失，另外，一些大角度的光线射入菲涅尔透镜层3后，反射出的光也会分布在大角度区域，对观看者所处的中心区域的亮度没有提升。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种短焦投影正投幕，通过在扩散层前面增加一层聚光层，聚光层为棱镜层，包括相互紧密贴合的第一介质层和第二介质层。第一介质层的折射率大于第二介质层；使得入射光线在经过两介质层的结合面时会发生折射，从而实现聚光的效果。本发明在扩散层前面增加一层聚光层，用于将大角度的光线偏折射入菲涅尔透镜，可有效减小投影光线到达反射面的角度，从而降低入射光能损失以及最终射回屏幕前方的大角度光能，有效提高观看者中心区域的亮度。

为了实现上述目的，本发明提供一种短焦投影正投幕，包括投影机、反射层、菲涅尔透镜层和扩散层；还包括设置在所述扩散层前方的聚光层；

所述聚光层为棱镜层，包括相互紧密贴合的第一介质层和第二介质层；所述第一介质层和第二介质层均包括内表面和外表面；所述第一介质层和第二介质层的内表面相互紧密贴合，所述第二介质层的外表面与所述扩散层接合；所述内表面和外表面均为平整平面；

所述第一介质层的折射率大于第二介质层。

根据本发明的短焦投影正投幕，所述第一介质层和第二介质层的折射率均不小于1.52。

根据本发明的短焦投影正投幕，所述第一介质层的内表面与外表面的夹角为30°-70°。

根据本发明的短焦投影正投幕，所述第二介质层的外表面与所述扩散层为紧密接合。

根据本发明的短焦投影正投幕，所述第二介质层的外表面与所述扩散层为粘接接合。