一种透明背投屏幕及投影系统的制作方法

1.本发明涉及投影显示技术领域，尤其涉及一种透明背投屏幕及投影系统。


背景技术：

2.目前，在投影显示领域中广泛使用的投影屏幕一般可分为反射式、透射式两类，其中，反射式用于正投，透射式用于背投。反射式投影屏幕适用于观察者和投影机处于同一侧的情况，显示图像由投影机投射到反射式投影屏幕上，并最终反射到观察者的眼中；而透射式投影屏幕则适用于观察者和投影机分别处于投影屏幕两侧的情况，此时，由屏幕一侧的投影机投射到投影屏幕上的光束透过该屏幕，并入射到位于屏幕另一侧的观察者眼中。
3.现有技术中的提词器是通过高亮度的显示器件显示文稿内容，并将显示器件显示内容反射到摄像机镜头前一块呈45度角的分光镜上，用于把台词反射出来，使得主持人在看演讲词的同时，也能面对摄像机。提词器分光镜是一种高反射高透过的介质分光镜基于半透半反(镜面反射)加前投方式来实现透明显示，镜面角度对于投射光源位置和用户观察位置有较强的限制，难以满足除却提词器以外的应用需求，因此，存在内容的透明显示实现受限于提词器，不能对其他场景进行透明显示的缺陷。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种透明背投屏幕及投影系统。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种透明背投屏幕，包括屏幕本体，所述屏幕本体为微纳双向屏，微纳双向屏包括透明显示区和用于使入射光线改变传播方向的反射区；所述反射区由透明基材和设置于透明基材侧面的微纳结构突起组成，微纳结构突起包括入射面与反射面。
7.优选地：所述透明基材包括无机玻璃、pmma、ps、pc。
8.优选地：所述微纳结构突起的入射面参考光斑大小，根据入射角度设计；所述微纳结构突起的反射面根据入射角度设计。
9.一种投影系统，包括用于固定屏幕本体的基座和投影显示设备，所述基座的顶部面设置有屏幕使用角度调节部，屏幕使用角度调节部包括两个分别固定连接于基座两侧面的固定座、设置于基座顶部面的夹持筒、设置于固定座一侧外壁的弧形槽、设置于固定座内部的驱动连接结构。
10.优选地：所述驱动连接结构包括转动连接于固定座一侧内壁的连接盘、滑动连接于固定座底部内壁的移动齿板、固定连接于连接盘圆周外壁的齿牙、设置于固定座一侧外壁的通槽、滑动连接于通槽内壁的调节块，且齿牙与移动齿板的外壁相啮合；
11.所述调节块的一端固定连接于移动齿板的一侧面。
12.优选地：所述夹持筒靠近底端的一侧面固定连接有连接柱，连接柱的一端固定连接于连接盘的一端。
13.优选地：所述夹持筒由两个底端通过转轴构成转动配合的弧形座组成，两个弧形座的一侧面均通过滑块滑动连接于弧形槽的内壁。
14.优选地：两个所述弧形座的外壁均固定连接有连接块，两个连接块的内壁设置有同一个紧固销；
15.所述夹持筒的圆周内壁设置有夹持块；位于底端所述夹持筒的圆周内壁设置有防护垫。
16.优选地：所述基座的底部外壁设置有减震垫；所述基座的底部外壁设置有t型支腿。
17.本发明的有益效果为：
18.1.本发明以背投的方式搭配投影系统，设置由透明显示区和反射区构成的微纳双向屏，通过微纳制造工艺在透明基材上制作折射/反射单元阵列，实现图像光线方向的改变，微纳单元阵列之外的区域用于光线透射，背部投射的光经过折射/反射单元阵列后投影到观看者眼中，在屏幕无需设置内部电路的情况下，利用微纳结构设计实现内容的透明显示，进而达到扩大运用场景的目的。
19.2.本发明通过设置屏幕使用角度调节部，根据实际需求的使用角度，在通槽内前后推动调节块，使得移动齿板发生同步直线移动，移动齿板移动时会带动与其啮合的连接盘旋转，进而经连接柱带动夹持筒进行转动，从而对屏幕本体的使用角度进行调整，而且投影显示设备的光线投射方向根据屏幕本体的使用角度而随之调整，以使得屏幕本体角度调整在入光角度一定范围内，在调节屏幕角度时不影响观看视角，使得观看者无需或尽量少的改变观看位置，使用方便。
20.3.本发明，将屏幕本体的底端放于夹持筒内，然后根据屏幕本体的厚度转动紧固销，使得两个弧形座的顶端接近并贴合于屏幕本体的两侧面，方便固定不同厚度的屏幕本体；通过设置夹持块用于加强屏幕本体底部的稳定性。
21.4.本发明在不使用设备时，可调整屏幕本体折放在基座顶部面上后，从收卷辊上拽出防护布，并牵引防护布一端塞入卡槽内，以使得防护布对屏幕本体的表面进行防尘等遮挡。
22.5.本发明利用背投方式和微纳结构的屏幕投射光源不遮挡视线，用户和显示平面之间的空间自由，可满足背投照明、镜面角度可调节等需求。
附图说明
23.图1为本发明提出的一种投影系统的整体示意图；
24.图2为本发明提出的一种透明背投屏幕的微纳结构突起分布示意图；
25.图3为本发明提出的一种透明背投屏幕的微纳结构突起另一分布结构示意图；
26.图4为本发明提出的观看透明背投屏幕的入眼示意图；
27.图5为本发明提出的一种投影系统的基座仰视结构示意图；
28.图6为本发明提出的一种投影系统的基座俯视结构示意图；
29.图7为本发明提出的一种投影系统的弧形座和固定座爆炸结构示意图；
30.图8为本发明提出的一种投影系统的弧形座侧视结构示意图；
31.图9为本发明提出的一种投影系统的固定座剖面结构示意图；
32.图10为本发明提出的一种投影系统的连接盘和移动齿板连接状态结构示意图。
33.图中：1基座、2屏幕本体、3投影显示设备、4固定座、5收卷辊、6调节块、7减震垫、8卡槽、9t型支腿、10调节枢纽、12通槽、13弧形座、14紧固销、15弧形槽、16夹持块、17防护垫、18连接盘、19移动齿板。
具体实施方式
34.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
35.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
36.实施例1：
37.一种投影系统，如图1和图5所示，包括基座1、屏幕本体2和用于投射图像信息的投影显示设备3；所述投影显示设备3可以为液晶显示屏、oled显示屏、dmd显示系统、对应投影屏幕、dmd显示微镜系统等中的一种。
38.优选的，所述投影显示设备3中的图像信息用于投射到屏幕本体2的入射面上。
39.优选的，投影显示设备3的光线投射方向根据屏幕本体2的使用角度而随之调整。
40.所述基座1的底部外壁粘接有用于减少基座1以上结构所受震感的减震垫7；所述基座1的底部外壁铰接有t型支腿9；翻转t型支腿9使其由水平变为竖直状态，以便根据现场实际运用情况调整基座1的使用高度。
41.为了方便调整屏幕本体2的使用角度，如图1和图5-10所示，所述基座1的顶部面设置有屏幕使用角度调节部，以便其通过屏幕使用角度调节部用于实现屏幕本体2的固定和角度调整；所述屏幕使用角度调节部包括两个分别通过螺栓固定于基座1两侧面的固定座4、放置于基座1顶部面的夹持筒、开设于固定座4一侧外壁的弧形槽15、设置于固定座4内部的驱动连接结构；将屏幕本体2的底部放于夹持筒内固定。
42.进一步的，所述驱动连接结构包括转动连接于固定座4一侧内壁的连接盘18、滑动连接于固定座4底部内壁的移动齿板19、通过螺栓固定于连接盘18圆周外壁的齿牙、开设于固定座4一侧外壁的通槽12、滑动连接于通槽12内壁的调节块6，且齿牙与移动齿板19的外壁相啮合；调节块6的一端通过螺栓固定于移动齿板19的一侧面；
43.优选的，所述夹持筒靠近底端的一侧面通过螺栓固定有连接柱，连接柱的一端通过螺栓固定于连接盘18的一端；根据实际需求的使用角度，在通槽12内前后推动调节块6，使得移动齿板19发生同步直线移动，移动齿板19移动时会带动与其啮合的连接盘18旋转，进而经连接柱带动夹持筒进行转动，从而对屏幕本体2的使用角度进行调整，使用方便。
44.优选的，所述夹持筒由两个底端通过转轴构成转动配合的弧形座13组成，两个弧形座13的一侧面均通过滑块滑动连接于弧形槽15的内壁；使得在调整两个弧形座13的开口间距时，弧形座13的移动范围始终在弧形槽15内，保证夹持筒使用时的稳固性。
45.进一步的，两个所述弧形座13的外壁均通过螺栓固定有连接块，两个连接块的内壁通过螺纹连接有同一个紧固销14；将屏幕本体2的底端放于夹持筒内，然后根据屏幕本体2的厚度转动紧固销14，使得两个弧形座13的顶端接近并贴合于屏幕本体2的两侧面，方便固定不同厚度的屏幕本体2。
46.优选的，所述夹持筒的圆周内壁粘接有两个呈相对位置分布的夹持块16；位于底端所述夹持筒的圆周内壁粘接有避免屏幕本体2承载区域受损的防护垫17；
47.再进一步优选的，夹持块16为弹性材质；通过设置夹持块16用于加强屏幕本体2底部的稳定性。
48.为了对屏幕本体2进行防护，如图1和图5-6所示，所述基座1的一侧面开设有卡槽8；所述基座1的另一侧内壁转动连接有收卷辊5，收卷辊5的外壁缠绕有用于遮盖在屏幕本体2表面的防护布；所述基座1的一侧外壁转动连接有调节枢纽10，调节枢纽10的一端通过连接轴与收卷辊5的一端相连接；在不使用设备时，可调整屏幕本体2折放在基座1顶部面上后，从收卷辊5上拽出防护布，并牵引防护布一端塞入卡槽8内，以使得防护布对屏幕本体2的表面进行防尘等遮挡；反之，使用设备时，转动调节枢纽10带动收卷辊5对防护布进行收卷缠绕，使得屏幕本体2露出。
49.本实施例在不使用设备时，可调整屏幕本体2折放在基座1顶部面上后，从收卷辊5上拽出防护布，并牵引防护布一端塞入卡槽8内，以使得防护布对屏幕本体2的表面进行防尘等遮挡；反之，使用设备时，转动调节枢纽10带动收卷辊5对防护布进行收卷缠绕，使得屏幕本体2露出。
50.使用期间，将屏幕本体2的底端放于夹持筒内，然后根据屏幕本体2的厚度转动紧固销14，使得两个弧形座13的顶端接近并贴合于屏幕本体2的两侧面，方便固定不同厚度的屏幕本体2。然后根据实际需求的使用角度，在通槽12内前后推动调节块6，使得移动齿板19发生同步直线移动，移动齿板19移动时会带动与其啮合的连接盘18旋转，进而经连接柱带动夹持筒进行转动，从而对屏幕本体2的使用角度进行调整。
51.本发明利用背投方式和微纳结构的屏幕投射光源不遮挡视线，用户和显示平面之间的空间自由，可满足背投照明、镜面角度可调节等需求。
52.实施例2：
53.一种投影系统，如图1和图4所示，本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述当投影显示设备3将图像信息传递到微纳结构凸起的入射面时，中间环节可以经过光学透镜系统，也可以根据情况不使用光学准直系统等设置。
54.实施例3：
55.一种透明背投屏幕，如图1-4所示，为了实现内容的透明显示；包括屏幕本体2，所述屏幕本体2为微纳双向屏，微纳双向屏分为透明显示区和反射区，透明显示区和反射区为格栅式间隔分布或九宫格分布或其他根据设计分布方式，其中，反射区是由在透明基材的侧面设置微纳结构突起组成；
56.优选的，反射区用于使特定角度入射光线改变传播方向；
57.优选的，所述透明基材包括无机玻璃、pmma(亚克力)、ps(聚苯乙烯)、pc(聚碳酸脂)等；
58.优选的，所述微纳结构突起包括入射面与反射面，在实际运行过程中，微纳结构突起的入射面参考光斑大小，根据入射角度设计；所述微纳结构突起的反射面根据入射角度设计，满足出射角度要求；来自投影显示设备3投射出的光学信息经过入射面后从反射面发射进入人眼，如图4所示，故而在通过屏幕使用角度调节部调整屏幕本体2的角度时，投影显示设备3投射出的入射光也需要联动调整，以使得屏幕本体2角度调整在入光角度一定范围
内，使得观看者无需或尽量少的改变观看位置。
59.进一步优选的，所述微纳结构突起的尺寸参考投影显示设备3的投影显示部分ppi设计，通常在100-500um间变化，例如两者可以分辨率相同，或者根据其他投影设备的显示部分具体情况确定。
60.优选的，所述微纳结构突起的单元体积小，微米级别至毫米级别。
61.进一步的，所述透明显示区用于直接让前方景物信息进入人眼。
62.本实施例在使用时，在屏幕无需设置内部电路的情况下，利用微纳结构设计实现内容的透明显示；以背投的方式搭配投影系统，通过微纳制造工艺在透明基材上制作折射/反射单元阵列，实现图像光线方向的改变，微纳单元阵列之外的区域用于光线透射，背部投射的光经过折射/反射单元阵列后投影到人眼即观看者眼中。
63.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。