[发明专利]一种高增益低散斑对比度菲涅尔光学屏及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高增益低散斑对比度菲涅尔光学屏及其制备方法，包括依次设置的菲涅尔基材层、菲涅尔功能层、菲涅尔光学微结构层和菲涅尔反射层，菲涅尔基材层A面的表面粗糙度在50nm～200nm范围内；菲涅尔功能层内设有不同粒径和不同表面粗糙度的光学粒子；菲涅尔光学微结构层由若干个光学微结构成排设置而成，且若干个光学微结构的节距从下至上逐渐缩小；菲涅尔光学微结构层与菲涅尔反射层相嵌合。本发明利用激光相干性及光学粒子扩散理论分析，降低菲涅尔基材层表面的粗糙度、增加不同功能之间折射率插值，有效提高菲涅尔光学屏增益、降低菲涅尔散斑对比度；通过底角θ与节距D的搭配，大幅度提高光能量利用率。

技术领域

本发明涉及投影技术领域，具体的说，是一种高增益低散斑对比度菲涅尔光学屏及其制备方法。

背景技术

随着超短焦激光投影的快速发展，投影屏幕一般与激光投影机进行搭配使用，激光投影主要是通过投影射出的光线菲涅尔光学屏幕上，在通过菲涅尔光学屏反射层反射到观影者的视野中，菲涅尔光学屏幕呈现出来的画面光线柔和、安全、护眼，提升了观影者的视角享受。

但是，目前菲涅尔光学屏幕主要存在增益低，散斑对比度大的现象，特别是使用三色激光的投影机投影时，菲涅尔光学屏幕上的散斑更大，严重影响观影体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高增益低散斑对比度菲涅尔光学屏及其制备方法，用于解决现有技术中菲涅尔光学屏幕增益低，散斑对比度大的技术问题。

本发明通过下述技术方案解决上述问题：

一种高增益低散斑对比度菲涅尔光学屏，包括依次设置的菲涅尔基材层、菲涅尔功能层、菲涅尔光学微结构层和菲涅尔反射层，激光投影机发射的入射光依次穿过菲涅尔基材层、菲涅尔功能层和菲涅尔光学微结构层，再通过菲涅尔反射层反射至菲涅尔光学屏外；菲涅尔基材层具有菲涅尔基材层A面和菲涅尔基材层B面，菲涅尔基材层B面靠近涅菲尔功能层设置，菲涅尔基材层A面的表面粗糙度在50nm～200nm范围内；菲涅尔功能层内设有不同粒径和不同表面粗糙度的光学粒子；菲涅尔光学微结构层由若干个光学微结构成排设置而成，且若干个光学微结构的节距从下至上逐渐缩小；菲涅尔光学微结构层与菲涅尔反射层相嵌合设置。

作为本发明的进一步改进，所述菲涅尔基材层A面的表面粗糙度设置为150nm。

作为本发明的进一步改进，所述激光投影机采用三色激光投影机。

作为本发明的进一步改进，所述光学微结构为半圆弧结构或锯齿形结构，且光学微结构的节距在0.05mm～0.2mm之间。

作为本发明的进一步改进，所述光学微结构为锯齿形结构时，底角的角度为20°～60°。

作为本发明的进一步改进，所述菲涅尔反射层采用铝、银、铜或复合氧化钛中任一一种制作而成，厚度为0.01μm～0.1μm。

作为对其进一步的改进，本发明通过下述技术方案解决上述问题：

一种高增益低散斑对比度菲涅尔光学屏的制作方法，以制作如上所述一种高增益低散斑对比度菲涅尔光学屏，具体制作方法包括：

对菲涅尔基材层A面进行表面处理，并通过测试散斑对比度仪器测量菲涅尔基材层A面的表面粗糙度，将菲涅尔基材层A面的表面粗糙度控制在50nm～200nm范围内，使低散斑对比度＜3％；

将菲涅尔基材层B面与菲涅尔功能层连接面相粘接；

将不同粒径范围、不同表面粗糙度的光学粒子，混合在丙烯酸系列胶水之中，丙烯酸系列胶水的折射率在1.35～1.6，固化之后透过率大于90％，通过UV固化后得到菲涅尔功能层；

由有机高分子材料通过模压制备成菲涅尔光学微结构层，菲涅尔光学微结构层的有机高分子材料折射率控制在1.4～1.65，形成为半弧形结构或锯齿形结构。