[发明专利]屏幕和投影显示系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种屏幕和使用这种屏幕的投影显示系统。

 

背景技术

投影显示目前已经得到了越来越多的应用。投影显示的原理是，利用投影机将图像光投射到一个屏幕上，该图像光在该屏幕上被散射，其中部分被散射的图像光被人眼所接收，在人眼看来这些图像光就如同是屏幕上发出来的，这样屏幕上就形成了图像。

投影显示分为正投和背投。正投即投影机与观众在屏幕的同一侧，背投即投影机与观众在屏幕的相对的两侧。对于正投来说，屏幕的作用在于散射和反射图像光，对于背投来说，屏幕的作用则在于散射和透射图像光。目前一般来说正投的形式比较多。

目前市场上出现了微投影的产品，即将投影微型化，甚至与手机等移动设备集成在一起。这样的好处显然是便携，但问题在于微型的投影亮度很低，不能满足一般的应用。目前的解决方案是努力的提升微投影产品的发光亮度，但是在技术上遇到的阻力很大，同时即使提高了亮度，由于耗电量很大电池的续航时间将成为瓶颈。

 

发明内容

本发明提出一种屏幕，用于将投影机投射到其表面的图像光反射从而使观众看到图像。该屏幕包括微棱镜阵列，微棱镜阵列中的微棱镜包括镀有反射膜的第一表面，该第一表面用于接收照射到其表面的部分图像光并将其反射形成该微棱镜的出射光。对于从第一特定位置的投影机投射出来的图像光，每个微棱镜的出射光汇聚于第二特定位置。

本发明还提出一种投影显示系统，上述的屏幕，还包括投影机，投影机位于屏幕的第一特定位置。

利用本发明提出的屏幕，将投影机摆放在屏幕的第一特定位置，该屏幕就可以将投影机所投射出来的所有光都定向的投向第二特定位置从而避免了光线的发散，只要人眼在这个第二特定位置附近观看就可以看到高亮度的图像。

 

附图说明

图1是本发明中屏幕的工作原理的一个实施例；

图2是图1实施例中屏幕的正视图的举例；

图3是图1实施例中屏幕的另一个正视图的举例

图4是图1实施例中屏幕使用了散射层的结构示意图；

图5是图4所示的屏幕结构的一种变形；

图6是散射层的一种结构示意图；

图7是本发明另一个实施例的结构示意图；

图8a是棱锥形的微棱镜的立体视图；

图8b是棱锥形微棱镜的俯视图；

图8c是多个棱锥形微棱镜所组成的微棱镜阵列的示意图；

图9a是曲面的微棱镜的工作原理的示意图；

图9b是多个子微棱镜作为一个整体的工作原理的示意图；

图9c是有多个小平面拼接而成的微棱镜的工作原理示意图。

 

具体实施方式

本发明的屏幕的第一实施例的结构如图1所示。屏幕包括基底101和微棱镜阵列，该微棱镜阵列包括一系列微棱镜，图中所示的微棱镜102、103和104是其中的几个举例。需要说明的是，图中为了方便说明把微棱镜的相对尺寸画的很大，实际中其相对于整个屏幕的尺寸是很小的。

在本实施例中，投影机121 发出的载有图像信息的光（图像光）照射在整个屏幕上，投影机121的发光以光线161、163和165来示意，屏幕将这些图像光反射到观看者141的眼睛中。

以位于屏幕上方的微棱镜102为例进行说明。微棱镜102包括镀有反射膜的第一表面102a，该第一表面102a用于接收照射到其表面的部分图像光161并将其反射形成该微棱镜102的出射光162。可以理解，控制微棱镜102的形状，具体来说是控制第一表面102a的法线方向，就可以控制该出射光162的出射方向，使其入射于观看者141的眼镜。

同样的道理，位于屏幕下方的微棱镜103和位于屏幕中部的微棱镜104，也可以通过控制其形状，来分别反射入射到它们表面的部分图像光163和165并形成出射光164和166，这些出射光164和166分别入射于观看者141的眼镜。

因此本实施例中屏幕上的不同位置的微棱镜的作用在于，将从位于第一特定位置的投影机投射出来的图像光反射形成各自的出射光，这些出射光汇聚于观看者所在的第二特定位置。这样，相对于传统的屏幕对入射图像光的完全散射，在本实施例中，只要观看者在第二特定位置观看，大部分图像光就可以汇聚于观看者的眼睛中，其观看起来的亮度要远高于使用传统屏幕的亮度。