CN223167026U - 一种投影屏幕和投影系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种投影屏幕和投影系统，包括菲涅尔透镜层、位于菲涅尔透镜层的各透镜单元表面的反射层，以及位于菲涅尔透镜层背离反射层一侧的第一透光介质层和第二透光介质层。其中，第一透光介质层的折射率大于第二介质层的折射率，第一透光介质层和第二透光介质层的折射率的差异满足：入射至投影屏幕的投影光线经反射层的反射后入射至第一透光介质层，被第一透光介质层和第二透光介质层透射后出射；而入射至投影屏幕的环境光线经反射层的反射后入射至第一透光介质层，在第一透光介质层和第二透光介质层的交界面被全反射，由此可以减少环境光线的出射，从而提高投影光线的对比度。

Description

一种投影屏幕和投影系统

技术领域

本实用新型涉及投影技术领域，尤其涉及一种投影屏幕和投影系统。

背景技术

随着显示产品不断向大型化的发展，考虑到消耗功率、重量和尺寸等方面，投影显示产品作为替代液晶电视(Liquid Crystal Display，简称LCD)、有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode，简称OLED)电视的大屏幕显示产品的市场迅速扩大。采用超短焦投影设备的激光电视因为具有高图像质量和大屏幕的便利性得到迅速发展。

目前的投影系统通常可以配合投影屏幕使用，反射型投影屏幕是由投影设备向投影屏幕出射光线，再经投影屏幕向观众的方向反射。然而，投影屏幕不仅可以反射来自投影设备的光线，对于入射的部分环境光也会被投影屏幕向观众的方向反射，造成投影图像对比度下降的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例的第一方面，提供一种投影屏幕，包括：

菲涅尔透镜层；所述菲涅尔透镜层包括多个透镜单元，所述透镜单元包括透镜面和非透镜面；所述透镜面相对于所述投影屏幕所在平面倾斜设置；

反射层，至少覆盖于各所述透镜单元的透镜面上；

第一透光介质层，位于所述菲涅尔透镜层的面向观众的一侧；及

第二透光介质层，位于所述第一透光介质层背离所述菲涅尔透镜层的一侧；

其中，所述第二透光介质层的折射率小于所述第一透光介质层的折射率，所述第一透光介质层和所述第二透光介质层的折射率的差异满足：入射至所述投影屏幕的投影光线经所述反射层的反射后入射至所述第一透光介质层，被所述第一透光介质层和所述第二透光介质层透射后出射；入射至所述投影屏幕的环境光线经所述反射层的反射后入射至所述第一透光介质层，在所述第一透光介质层和所述第二透光介质层的交界面被全反射。

本实用新型一些实施例中，所述第一透光介质层中混合有吸光性材料。

本实用新型一些实施例中，所述第一透光介质层的折射率和所述第二透光介质层的折射率的差异大于或等于0.2，且小于或等于0.8。

本实用新型一些实施例中，所述第二透光介质层的折射率为1.28～1.40。

本实用新型一些实施例中，所述第二透光介质层背离所述第一透光介质层一侧的表面为粗糙表面。

本实用新型一些实施例中，所述投影屏幕还包括：

扩散层，位于所述第二透光介质层背离所述第一透光介质层一侧的表面。

本实用新型一些实施例中，所述扩散层为位于所述第二透光介质层表面的扩散材料；

或者，所述扩散层包括第一基材和位于所述第一基材一侧表面上的扩散材料。

本实用新型一些实施例中，所述菲涅尔透镜层包括：第二基材和位于所述第二基材一侧表面上的多个透镜单元；或者，所述菲涅尔透镜层为一体结构，所述菲涅尔透镜层的一侧表面为平面，与所述平面相对的表面包括多个透镜单元；

各所述透镜单元位于背离所述第一透光介质层的一侧；或者，各透镜单元位于面向所述第一透光介质层的一侧。

本实用新型一些实施例中，所述反射层对投影设备出射的投影光线的反射率大于对其它波长的光线的反射率。

本实用新型实施例的第二方面，提供一种投影系统，包括：

投影设备，用于出射投影光线；及

投影屏幕，位于所述投影设备的出光侧，所述投影屏幕为上述任一投影屏幕；

其中，所述投影设备为超短焦激光投影设备；所述投影设备包括：

三色激光光源装置，用于出射三基色激光；

显示元件，位于所述三色激光光源装置的出光侧，用于对所述三色激光光源装置的出射激光进行调制形成显示图像；及

镜头，位于所述显示元件的出光侧，对所述显示元件的出射光进行投影成像。

本实用新型实施例提供的投影屏幕和投影系统，包括菲涅尔透镜层、位于菲涅尔透镜层的各透镜单元表面的反射层，以及位于菲涅尔透镜层背离反射层一侧的第一透光介质层和第二透光介质层。其中，第一透光介质层的折射率大于第二介质层的折射率，第一透光介质层和第二透光介质层的折射率的差异满足：入射至投影屏幕的投影光线经反射层的反射后入射至第一透光介质层，被第一透光介质层和第二透光介质层透射后出射；而入射至投影屏幕的环境光线经反射层的反射后入射至第一透光介质层，在第一透光介质层和第二透光介质层的交界面被全反射，由此可以减少环境光线的出射，从而提高投影光线的对比度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1为本实用新型实施例提供的投影系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的投影屏幕的结构示意图之一；

图3为本实用新型实施例提供的菲涅尔透镜层的平面结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的投影屏幕的结构示意图之二；

图5为本实用新型实施例提供的折射原理示意图之一；

图6为本实用新型实施例提供的折射原理示意图之二；

图7为本实用新型实施例提供的全反射原理示意图；

图8为本实用新型实施例提供的投影屏幕的结构示意图之三；

图9为本实用新型实施例提供的投影屏幕的结构示意图之四；

图10为本实用新型实施例提供的投影屏幕的结构示意图之五；

图11为本实用新型实施例提供的投影屏幕的结构示意图之六；

图12为本实用新型实施例提供的投影屏幕的结构示意图之七；

图13为本实用新型实施例提供的投影屏幕的结构示意图之八；

图14为本实用新型实施例提供的反射层的结构示意图；

图15为本实用新型实施例提供的投影设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本实用新型中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本实用新型保护范围内。本实用新型的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。

随着激光显示产品的普及，作为替代LCD电视、OLED电视的大屏幕产品，激光电视的市场迅速扩大。为达到较好的亮度及显示效果，投影设备一般会搭配投影屏幕来使用。

如图1所示，投影系统包括：投影设备2和投影屏幕1。

投影屏幕1位于投影设备2的出光侧，观众面向投影屏幕1。投影设备2出射投影光线，投影光线入射到投影屏幕1，经过投影屏幕1向观众的方向出射，从而使观众观看到投影图像。

投影设备2和观众位于投影屏幕1的同一侧时，将此投影系统称为前投式投影系统，投影设备2和观众分别位于投影屏幕1的两侧时，将此投影系统称为背投式投影系统。前投式投影系统是由投影设备2向投影屏幕1出射投影光线，由投影屏幕1将投影光线向观众反射，从而使观众观看到投影图像。背投式投影系统是由投影设备2向投影屏幕1出射投影光线，投影光线透过投影屏幕1向观众出射，从而使观众观看至投影图像。

本实用新型实施例以超短焦投影系统为例对投影屏幕的结构进行具体说明。投影屏幕1可以安装在墙壁或悬挂在高处，也可以与投影设备集成为一个显示装置。在使用状态下，投影设备2可以位于投影屏幕1的下方，从投影屏幕1的下方向斜上方出射投影光线至投影屏幕1；或者，投影设备2可以位于投影屏幕1上方，从投影屏幕1的上方向斜下方出射投影光线至投影屏幕1。由于超短焦投影系统具有较小的投射比，因此在减小投影设备2与投影屏幕1之间的距离的同时可以获得较大尺寸的投影图像，十分适合应用于激光电视等场景中。

如图1所示，投影屏幕1通常为矩形的形状，在使用时其底部的侧边和顶部的侧边通常平行于水平方向x，两侧的侧边平行于垂直方向y，水平方向x和垂直方向y相互垂直，本实用新型实施例以投影设备2设置在靠近投影屏幕1的底部的侧边的位置为例进行示意。

图2为配合前投式投影系统使用的投影屏幕，如图2所示，投影屏幕包括：表面层10、菲涅尔透镜层12和反射层13。

表面层10可以位于投影屏幕的最表面，在一些实施例中，表面层10位于最靠近观众的一侧，起到对投影屏幕进行保护等作用。

如图2和图3所示，菲涅尔透镜层12位于表面层10远离观众的一侧。在菲涅尔透镜层12中包括多个按照设定规则排布的透镜单元121。如图3所示，多个透镜单元121可以构成沿径向依次扩张排列的同心圆。当投影屏幕应用于超短焦投影系统时，呈同心圆状的透镜单元121的圆心O通常不位于投影屏幕内，当投影设备从投影屏幕的下方向投影屏幕出射投影光线时，各透镜单元121的圆心O位于投影屏幕的底部的侧边以下，且位于投影屏幕的对称轴I-I’的延长线上。沿着投影屏幕从底部到顶部的方向，透镜单元121的半径逐渐增大，且投影屏幕中不包含完整的圆形透镜，而是只包含部分圆弧状的透镜。

如图2所示，每个透镜单元121包括相互连接的透镜面x1和非透镜面x2。其中，透镜面x1相对于投影屏幕所在的平面倾斜设置，透镜面x1的倾斜角度根据投影光线的入射角度进行设置，用于将投影设备的出射光线在入射到透镜面x1表面的反射层13时可以向观众的方向反射。非透镜面x2用于连接透镜面x1，非透镜面x2可以为平面，也可以为曲面。

投影屏幕中设置菲涅尔透镜层12有利于将投影光线向投影屏幕的前方反射，从而提高投影屏幕的增益。

反射层13至少覆盖于菲涅尔透镜层12的各透镜单元121的透镜面x1上，由于各透镜单元121的透镜面x1的倾斜角度均按照将入射的投影光线向观众的方向反射，而反射层13覆盖在透镜单元121的透镜面x1上，与透镜面x1具有相同的倾斜角度，由此可以按照原始设计将入射的投影光线向观众的方向反射。

然而，投影屏幕不仅可以反射来自投影设备的光线，对于入射的部分环境光也会被投影屏幕向观众的方向反射，造成投影图像对比度下降的问题。

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种投影屏幕，可以减少环境光线的反射，从而提高投影图像的对比度。

如图4所示，本实用新型实施例提供的投影屏幕包括：菲涅尔透镜层12、反射层13、第一透光介质层14和第二透光介质层15。菲涅尔透镜层12包括多个透镜单元121，透镜单元包括透镜面x1和非透镜面x2，透镜面x1相对于投影屏幕所在平面倾斜设置。反射层13至少覆盖于各透镜单元121的透镜面x1上。

如图4所示，第一透光介质层14和第二透光介质层15均位于菲涅尔透镜层12的面向观众的一侧，其中，第一透光介质层14更靠近菲涅尔透镜层12设置，第二透光介质层15位于第一透光介质层14背离菲涅尔透镜层12的一侧。第一透光介质层14和第二透光介质层15相互接触，其中，第二透光介质层15的折射率小于第一透光介质层14的折射率，因此光线在入射到第一透光介质层14和第二透光介质层15的界面时，会在该界面发生光线的折射。

具体来说，如图5～图7所示，当光线由第一介质向第二介质入射时，会在第一介质和第二介质的交界面发生光线的折射，第一介质的折射率为n1，第二介质的折射率为n2，垂直于交界面的法线为t，那么入射光线l1与法线t的夹角为入射角θ₁，折射光线l2与法线t的夹角为折射角θ₂。光线发生折射定律时，满足折射定律：

n1sinθ₁＝n2sinθ₂。

如图5所示，当光线由光疏介质向光密介质入射时，即第一介质的折射率n1小于第二介质的折射率n2，入射角θ₁大于折射角θ₂，光线会向靠近法线t的方向偏折。

如图6所示，当光线由光密介质向光疏介质入射时，即第一介质的折射率n1大于第二介质的折射率n2，入射角θ₁小于折射角θ₂，光线会向远离法线t的方向偏折。

如图7所示，当光线由光密介质向光疏介质入射时，即第一介质的折射率n1大于第二介质的折射率n2，且入射光线l1的入射角θ₁增大到一定程度时，折射光线l2的折射角θ₂会增大到90度，即在第二介质中不存在折射光线，所有的光线均被反射，这种情况称为光线的全反射。

那么根据图7的光线折射情况可以计算出光线发生全反射的临界角θ：

n1sinθ＝n2sin90°；

θ＝arcsin(n2/n1)；

当光线由光密介质向光疏介质入射时，入射角大于或等于临界角θ的情况下均会被全反射。

本实用新型实施例利用上述原理，设置第一透光介质层14的折射率大于第二介质层15的折射率，那么无论是投影光线还是环境光线在入射到投影屏幕中，且被反射层13进行反射之后，均会由第一透光介质层14向第二透光介质层15入射。如图4所示，在本实用新型实施例中，第一透光介质层14和第二透光介质层15的折射率的差异满足：入射至投影屏幕的投影光线L经反射层13的反射后入射至第一透光介质层14，被第一透光介质层14和第二透光介质层15透射后出射；而入射至投影屏幕的环境光线C经反射层13的反射后入射至第一透光介质层14，在第一透光介质层14和第二透光介质层15的界面被全反射，由此可以减少环境光线的出射，从而提高投影光线的对比度。

本实用新型实施例提供的投影屏幕可以配合超短焦投影设备使用，投影设备通常位于投影屏幕的下方，斜向上向投影屏幕出射投影光线。投影设备和投影屏幕之间的位置相对固定，因此投影设备出射的投影光线入射到投影屏幕不同位置的入射角度有所不同，在实际应用中，投影光线入射到投影屏幕时的入射角为60°～85°。

投影光线L先入射到第二透光介质层15，由于第二透光介质层15的折射率大于空气的折射率，因此入射的投影光线不会在第二透光介质层的入射表面发生全反射，投影光线L还会在第一透光介质层14、菲涅尔透镜层12等界面发生多次折射后入射到反射层13，由于菲涅尔透镜层12的各透镜单元121的透镜面x1相对于投影屏幕所在平面的倾斜角是根据投影光线的入射方向和最终将入射光线向投影屏幕的正前方反射来设计的，通常情况下会以投影光线入射到各透镜单元121的透镜面x1的入射角θ＝12°～17°来设计各透镜单元121的透镜面x1的倾斜角度。而被反射层13反射的投影光线L再一次入射第一透光介质层14时的入射角度在±10°的范围内，该角度较小，不会在第一透光介质层14和第二透光介质层15的交界面发生全反射，从而向投影屏幕的正前方出射出来，可以被观众所接收。

环境光线C通常为位于天花板的灯具出射的灯光，因此入射投影屏幕的时的入射角度通常较大且具有多样性。环境光线也会在入射投影屏幕的过程中在不同的膜层的界面发生多次折射后入射到反射层13，但是反射层13的倾斜角度并不是根据环境光线C的入射角度进行设计的，因此被反射层13反射的环境光线C在入射到第一透光介质层14时的入射角度比较大，因此被反射层13把反射的环境光线中入射到第一透光介质层14和第二透光介质层15的交界面的光线，只要入射角度大于或等于临界角的均被全反射，而减少被投影屏幕所反射的环境光线。

第一透光介质层14和第二透光介质层15的折射率的差异决定了光线发生全反射时的临界角度。当第一透光介质层14和第二透光介质层15的差异越大时，临界角越小，意味着更多的入射光线可能发生全反射；当第一透光介质层14和第二透光介质层15的差异越小时，临界角越大，意味着更少的入射光线可能发生全反射。根据超短焦投影系统的应用场景，为了使更多的环境光线可以被全反射，而减少投影光线发生全反射，第一透光介质层14的折射率和第二透光介质层15的折射率的差异可以大于或等于0.2，且小于或等于0.8。

在一些实施例中，第一透光介质层14可以采用有机树脂材料，且第一透光介质层14还可以用于将两侧的膜层相互粘合，例如第一透光介质层14可以采用环氧树脂、丙烯酸树脂、硅树脂等具有粘性的材料，那么第一透光介质层14的折射率可以为1.49左右。

在一些实施例中，第二透光介质层15可以采用无机材料，也可以采用有机材料。例如，第二透光介质层15可以采用MgF₂、CaF₂、PTFE、中空硅酸盐等，相应地，第二透光介质层的折射率可以为1.28～1.40。

举例来说，当第一透光介质层14的折射率为1.49，第二透光介质层15的折射率为1.28，则在第一透光介质层14和第二透光介质层15的交界面发生全反射的临界角约为59°，因此被反射的大角度出射的环境光线C均会被全反射，而投影光线被反射后的出射角度在±10°的范围内，因此不会发生全反射，可以被第一透光介质层14和第二透光介质层15进行透射。

在一些实施例中，如图8所示，第一透光介质层14中还可以混合有吸光性材料。吸光性材料对入射光具有吸收性质，在具体实施时，吸光性材料可以采用碳黑或染料等深色物质，混合了吸光性材料的投影屏幕整体呈深色外观，可以提高投影屏幕的黑辉度。在第一透光介质层14中混合吸光性材料，可以起到吸收环境光线的作用，从而在一定程度上提高投影图像的对比度。并且，由于环境光线在入射到投影屏幕中，被反射层13反射之后，会在第一透光介质层14和第二透光介质层15的交界面发生全反射，因此环境光线会再一次入射到第一透光介质层15中，被第一透光介质层15中的吸光性材料一定程度地吸收。由此增加了环境光线在第一透光介质层15中的穿透次数，提高对环境光线的吸收率。

在一些实施例中，如图8所示，第二透光介质层15背离第一透光介质层14一侧的表面为粗糙表面。如上所述，进入到投影屏幕内部的投影光线在被反射层13反射后向投影屏幕外出射时的角度在±10°的范围内，视角较小，造成投影图像的观看范围较窄。将第二透光介质层15的最外侧的表面设置为粗糙表面，可以对投影光线进行扩散之后再出射，从而增大投影光线的出射角度，增大投影屏幕的视角。与此同时，使投影屏幕的表面具有一定的扩散性，当投影系统应用激光光源时，还有利于拜你抑制激光散斑的形成，优化投影图像。

在一些实施例中，如图9和图10所示，投影屏幕还可以包括扩散层11，位于第二透光介质层15背离第一透光介质层14一侧的表面。扩散层11为单独设置的膜层，具有光扩散的作用，可以使由投影屏幕出射的投影光线具有一定的发散角度，增加了观众观看投影图像的视野角度。除此之外，扩散层11还有利于抑制激光散斑的产生，优化投影图像的作用。

如图9所示，扩散层11可以为位于第二透光介质层15表面的扩散材料112。扩散材料可以通常喷砂等工艺形成在第二透光介质层15的表面。

或者，如图10所示，扩散层11可以包括第一基材111和位于第一基材111一侧表面上的扩散材料112；其中，扩散材料112位于第一基材111背离第二透光介质层15一侧的表面。

扩散材料112可以采用但不限于二氧化硅粒子、三氧化二铝粒子、氧化钛粒子、氧化铈粒子、氧化锆粒子、氧化钽粒子、氧化锌粒子、氟化镁粒子等。

第一基材111可以采用但不限于PET、PEN、PC、PMMA、TAC、COP、TPU、PVC、PI、PA、PE、PP等材料。

在一些实施例中，如图11所示，扩散层11可以只包括第一基材111，通过在第一基材111中掺杂扩散颗粒而具有光扩散性质。或者，第一基材111的背离第二透光介质层15一侧的表面为不平整表面。该不平整表面可以通过对第一基材111的表面进行喷砂处理或碱处理而形成，在此不做限定。第一基材111可以起到一定的光扩散作用以及雾化作用，从而可以起到扩大视角、抗天花板反光等作用。

在一些实施例中，如图11所示，菲涅尔透镜层可以包括：第二基材122和位于第二基材122一侧表面上的多个透镜单元121。

第二基材122可以采用但不限于PET、PEN、PC、PMMA、TAC、COP、TPU、PVC、PI、PA、PE、PP等材料。各透镜单元121可以通过向具有菲涅尔结构的模具涂布紫外线固化树脂，并采用第二基材122对紫外线固化树脂进行压印·UV固化而形成。

在一些实施例中，如图12所示，菲涅尔透镜层12为一体结构，菲涅尔透镜层12的一侧表面为透镜单元121，另一侧表面为平面，采用一体结构的菲涅尔透镜层12可以省去将基材与透镜单元结合的工序，可以简化制作流程。

如图12所示，菲涅尔透镜层的各透镜单元121位于背离第一透光介质层14的一侧，反射层13位于各透镜单元121的表面，入射的投影光线需要经过菲涅尔透镜层12入射到反射层13，反射层13接触透镜单元的表面为反光面，因此对于反射层13的制作无特殊要求，可以通过在透镜单元121上涂布铝膏或镀膜等工艺形成反射层13。

在一些实施例中，如图13所示，菲涅尔透镜层的各透镜单元121位于面向第一透光介质层14的一侧。各透镜单元121掩埋在第一透光介质层14中，第一透光介质层14可以起到保护菲涅尔结构以及反射层的作用，由于菲涅尔透镜层12位于距离观众最远的一侧，且没有光线入射到菲涅尔透镜层12中，因此，对菲涅尔透镜层12的透光性和损伤的规格要求降低，不再需要使用昂贵的光学材料来制作菲涅尔透镜层12，可以采用较廉价的工业材料进行制作，由此降低生产成本。

为了进一步提高投影图像的对比度，反射层13还可以具有波长选择反射的特性，其对投影设备出射的投影光线的反射率大于对其它波长的光线的反射率。该反射层13可以利用对设定波长的光线共振增强的原理，选择性地对投影设备出射的投影光线进行增强反射，而对于其它波长的光线则被吸收，使得投影设备关闭时实现黑色外观，在投影设备开启时能够得到明亮的显示，由此可以显著提高投影图像的对比度。

如图14所示，此时反射层可以包括：半透光层131、反光层132和透光介质层133。半透光层131、透光介质层133和反光层132依次形成于菲涅尔透镜层的各透镜单元的透镜面上。由半透光层131、透光介质层133和反光层132构成共振结构。

其中，半透光层131具有半透半反的性质，需要说明的是，本实用新型实施例中所提及的半透半反性质并不是对光线的透过率和反射率均为50％，而是为了表明半透光层131可以实现对光线部分透射部分反射的性质，其透过率和反射率可以根据实际要求进行调整，在此不对半透光层131的具体透过率和反射率进行限定。半透光层131可以在投影光线在入射到投影屏幕时，使投影光线可以入射到共振结构中，而当投影光线在共振结构内振荡增强之后也可以由半透光层131出射出来。在具体实施时，半透光层131可以采用Al、Nb、Ag和Ti等中的至少一种金属或者两种以上的金属形成的层压结构。

反光层132具有反射光线的作用，反光层132为位于远离观众的一侧，并不需要透射光线，因此可以采用有反射性质无透光性质的材料制作。在具体实施时，反光层132可以采用Al、铝合金、Ag或银合金等材料进行制作，且反光层132的厚度大于半透光层131有厚度。

透光介质层133的厚度决定了共振结构的腔长，因此透光介质层133的折射率和厚度之积决定了可以反射的光线的波长。那么在设计共振结构时需要选择折射率和厚度之积满足使投影设备的出射的投影光线产生共振条件的电介质材料。在具体实施时，透光介质层133可以采用金属氧化物、氮化物或透明树脂等材料制作。

半透光层131、透光介质层133和反光层132均可以采用溅射或蒸镀工艺进行制作。当采用上述共振结构时，选择合适折射率的电介质材料作为透光介质层133，并将透光介质层133设置为合适的厚度，可以增强对投影光线的反射。

在本实用新型实施例中，投影光源可以采用三色激光光源装置，三色激光光源装置可以出射红色激光、绿色激光和蓝色激光，那么通过对透光介质层的材料折射率和厚度的调整，可以使共振结构同时增强对红色激光、绿色激光和蓝色激光的反射，与此同时衰减对其它波段光线的反射，从而提高投影图像的对比度。

基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供一种投影系统，如图1所示，投影系统包括：投影设备2和位于投影设备2出光侧的投影屏幕1。

如图15所示，投影设备包括：光源装置21、照明光路22、显示元件23和镜头24。其中，照明光路22位于光源装置21的出光侧，显示元件23位于照明光路22的出光侧，镜头24位于显示元件23的出光侧。

光源装置21可以采用激光光源装置。激光光源装置可以采用单色激光器也可以采用可以出射多种颜色激光的激光器或者多个出射不同颜色激光的激光器。在激光光源装置采用单色激光器时，激光显示装置还需要设置色轮，色轮用于进行色彩转换，单色激光器配合色轮可以实现按照时序出射不同颜色的基色光的目的。在激光光源装置采用可以出射多种颜色激光的激光器时，则需要控制激光光源，按照时序出射不同颜色的激光作为基色光。

在本实用新型实施例中，光源装置可以采用三色激光光源装置，该三色激光光源装置可以为出射三基色激光的激光器，如MCL激光器等；也可以包括红色激光器、绿色激光器和蓝色激光器分别出射三基色激光。采用三色激光光源装置有利于提高投影图像的色域，具有更好的色彩表现力，可以准确地再现所输入的影像。

照明光路22位于光源装置21的出光侧，照明光路22一方面对光源装置21的出射光进行准直，另一方面可以使光源装置21的出射光以合适的角度入射到显示元件23。照明光路22可以包括多个透镜或透镜组，在此不做限定。

显示元件23用于对入射光线进行调制。在具体实施时，显示元件23可以采用数字微镜(Digital Micromirror Device，简称DMD)。通过照明光路22后，光束符合DMD所要求的照明尺寸和入射角度。DMD表面包括很多个微小反射镜，每个微小反射镜可单独受驱动进行偏转，通过控制DMD的偏转角度，控制入射到镜头24的光线的亮度。

镜头24用于对显示元件23的出射光进行成像，经过镜头24的成像之后，对成像进行投影。

在本实用新型实施例中，投影设备2可以采用超短焦投影设备，即投影设备中的镜头24采用超短焦镜头。采用超短焦投影设备可以大大缩短投影设备2与投影屏幕1之间的距离，在缩短投影距离的同时可以实现大尺寸的图像显示。

投影屏幕1位于投影设备中镜头的出光侧。投影屏幕1包括菲涅尔透镜层、位于菲涅尔透镜层的各透镜单元表面的反射层，以及位于菲涅尔透镜层背离反射层一侧的第一透光介质层和第二透光介质层。其中，第一透光介质层的折射率大于第二介质层的折射率，第一透光介质层和第二透光介质层的折射率的差异满足：入射至投影屏幕的投影光线经反射层的反射后入射至第一透光介质层，被第一透光介质层和第二透光介质层透射后出射；而入射至投影屏幕的环境光线经反射层的反射后入射至第一透光介质层，在第一透光介质层和第二透光介质层的交界面被全反射，由此可以减少环境光线的出射，从而提高投影光线的对比度。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种投影屏幕，其特征在于，包括：

菲涅尔透镜层；所述菲涅尔透镜层包括多个透镜单元，所述透镜单元包括透镜面和非透镜面；所述透镜面相对于所述投影屏幕所在平面倾斜设置；

反射层，至少覆盖于各所述透镜单元的透镜面上；

第一透光介质层，位于所述菲涅尔透镜层的面向观众的一侧；及

第二透光介质层，位于所述第一透光介质层背离所述菲涅尔透镜层的一侧；

其中，所述第二透光介质层的折射率小于所述第一透光介质层的折射率，所述第一透光介质层和所述第二透光介质层的折射率的差异满足：入射至所述投影屏幕的投影光线经所述反射层的反射后入射至所述第一透光介质层，被所述第一透光介质层和所述第二透光介质层透射后出射；入射至所述投影屏幕的环境光线经所述反射层的反射后入射至所述第一透光介质层，在所述第一透光介质层和所述第二透光介质层的交界面被全反射。

2.如权利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述第一透光介质层中混合有吸光性材料。

3.如权利要求1或2所述的投影屏幕，其特征在于，所述第一透光介质层的折射率和所述第二透光介质层的折射率的差异大于或等于0.2，且小于或等于0.8。

4.如权利要求3所述的投影屏幕，其特征在于，所述第二透光介质层的折射率为1.28～1.40。

5.如权利要求1或2所述的投影屏幕，其特征在于，所述第二透光介质层背离所述第一透光介质层一侧的表面为粗糙表面。

6.如权利要求1或2所述的投影屏幕，其特征在于，所述投影屏幕还包括：

扩散层，位于所述第二透光介质层背离所述第一透光介质层一侧的表面。

7.如权利要求6所述的投影屏幕，其特征在于，所述扩散层为位于所述第二透光介质层表面的扩散材料；

或者，所述扩散层包括第一基材和位于所述第一基材一侧表面上的扩散材料。

8.如权利要求1或2所述的投影屏幕，其特征在于，所述菲涅尔透镜层包括：第二基材和位于所述第二基材一侧表面上的多个透镜单元；或者，所述菲涅尔透镜层为一体结构，所述菲涅尔透镜层的一侧表面为平面，与所述平面相对的表面包括多个透镜单元；

各所述透镜单元位于背离所述第一透光介质层的一侧；或者，各透镜单元位于面向所述第一透光介质层的一侧。

9.如权利要求1或2所述的投影屏幕，其特征在于，所述反射层对投影设备出射的投影光线的反射率大于对其它波长的光线的反射率。

10.一种投影系统，其特征在于，包括：

投影设备，用于出射投影光线；及

投影屏幕，位于所述投影设备的出光侧，所述投影屏幕为权利要求1～9中任一项所述的投影屏幕；

其中，所述投影设备为超短焦激光投影设备；所述投影设备包括：

三色激光光源装置，用于出射三基色激光；

显示元件，位于所述三色激光光源装置的出光侧，用于对所述三色激光光源装置的出射激光进行调制形成显示图像；及

镜头，位于所述显示元件的出光侧，对所述显示元件的出射光进行投影成像。