[发明专利]一种投影屏幕、图像显示系统及锥形辊

说明书

本发明公开一种投影屏幕、图像显示系统及锥形辊，属于投影显示领域，投影屏幕上设置有菲涅尔透镜层，菲涅尔透镜层包括在投影屏幕平面同向排列的截面呈锯齿状的若干菲涅尔透镜单元，菲涅尔透镜单元包括第一面，第一面上设置有反光材料，反光材料与第一面形成粗糙反射界面，粗糙反射界面用于精确控制投影光线的传输方向；粗糙反射界面的平均粗糙度为0.1μm以上、1μm以下；在屏幕厚度方向对粗糙反射界面进行采样，并对获得的各采样点的高度数据进行基准面倾斜校正，粗糙反射界面上采样点微观形貌的法线与粗糙反射界面的基准平面的法线的夹角α在0°～19.9°内的频度累计占比(％)为70％及以上。本发明有效提升了光能利用率和亮度并降低了光能损耗。

技术领域

本发明属于投影显示领域，涉及一种投影屏幕、图像显示系统及锥形辊。

背景技术

投影图像显示系统中需要有投影机和投影屏幕，投影屏幕的作用是将投影机发出的图像光进行成像和对投影图像光强进行重新分布，常见的投影屏幕是将光学结构设置为光滑面，在投影屏幕上增加扩散结构层来对图像光强进行分布，又或者是将光学结构面制作成毛面来对图像光强进行分布。当光学结构为光滑面时，由于光学结构对投影光线只产生镜面反射，所以投影光线的出射方向不均匀，会导致投影屏幕的能量分布不均匀，光能利用效率较低；而当光学结构为毛面时，毛面的作用是往各个方向相对均匀的扩散投影光线，而实际使用投影屏幕观看时，人们只需要投影光线被扩散到观看范围即可，无需投影光线往各个方向扩散，这些经过毛面往各个方向扩散的投影光线，会在屏幕结构层内形成大量的入射角较大的投影光线，这些投影光线会在投影屏幕结构层内发生多次全反射被损失和被着色层多次吸收损失，造成投影屏幕的亮度降低，投影光能利用效率低，光能损耗高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种投影屏幕，通过精确设置菲涅尔透镜单元上粗糙反射界面的粗糙结构的形貌特征，精确控制经菲涅尔透镜单元出射的投影光线的传输方向，极大地减少在投影屏幕结构层内发生全反射的投影光线数量和反射次数，减少了投影光线多次反射被屏幕结构层吸收的数量，提升了投影屏幕的亮度、光能利用率并降低了光能损耗。

本发明的技术方案是：

一种投影屏幕，投影屏幕上设置有用于控制投影光线传输方向的菲涅尔透镜层，所述菲涅尔透镜层包括在投影屏幕平面同向排列的截面呈锯齿状的若干菲涅尔透镜单元，所述菲涅尔透镜单元包括用于控制投影光线传输方向的第一面，所述第一面上设置有反光材料，所述反光材料与所述第一面形成粗糙反射界面，所述粗糙反射界面用于精确控制投影光线的传输方向；

所述粗糙反射界面的平均粗糙度为0.1μm以上、1μm以下；

在屏幕厚度方向对所述粗糙反射界面进行采样，并对获得的各采样点的高度数据进行基准面倾斜校正，记所述粗糙反射界面的基准平面的法线为Z，所述粗糙反射界面上采样点微观形貌的法线为F，所述粗糙反射界面上采样点微观形貌的法线F与所述粗糙反射界面的基准平面的法线Z的夹角为α，夹角α在0°～19.9°内的频度累计占比(％)为70％及以上；

其中：夹角α在0°～19.9°内的频度累计占比(％)为夹角α在0°～19.9°内采样点微观形貌法线数量占所有采样点微观形貌的法线数量的百分比。