一种背投屏幕及投影系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种背投屏幕，包括：沿投影镜头出光方向依次设置的菲涅尔透镜层、柱状透镜层及微透镜层，该微透镜层包括由第一微透镜组成的微透镜组，其中第一微透镜为正透镜，且焦距大于柱状透镜层的柱状透镜的焦距，从而以长焦距使发散的各基色光光束再次达到会聚，由于经过相对长的焦距进行会聚，各基色光光束会聚后再发散的程度相比于直接从柱状透镜层出射的发散程度得到了降低，提高了各基色光光束的重合度，解决了投影屏幕在不同视角下观看图像画面的色偏现象。本发明还公开了一种应用上述投影屏幕的投影系统。
【专利说明】
_种背投屏幕及投影系统
技术领域
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤指一种背投屏幕及投影系统。
【背景技术】
[0002]在背投显示领域，尤其是背投显示领域，通常采用具有菲涅尔微透镜结构的投影屏幕，如图1所示，沿投影镜头出光方向，依次经过菲涅尔透镜结构层11和柱状透镜结构层12，使用时将投影机的焦距和背投屏幕的焦距匹配，可在背投屏幕上显示画面。具体光路图如图2所示，菲涅尔透镜结构层11将入射至屏幕的光线进行会聚准直，柱状透镜结构层12中的凸透镜部分接收准直光线并进行会聚，理论在在凸透镜的焦平面上进行成像，并最终从柱状透镜结构层12以会聚后发散的状态进行传输。
但在实际应用中，根据对背投屏幕后白场的测试结果，技术人员发现，在屏幕中心点，即水平视角为O处的色偏为0，而随着水平视角的增大，产生的色偏也会随之增大，以及，随着垂直视角的增大，产生的色偏也会随之增大，即随着视角增加，产生不同程度的色偏，色偏的直接视觉表现就是白场不再是预设的色温值了，而偏与某种基色颜色显示，从而人眼在不同视角或不同位置观看显示画面时存在图像画面颜色不一致，尤其是对于大屏拼接显示中，对于白场使用较多的场景，例如大型会议室的PPT展示，不同视角或不同位置的色偏会大大降低用户的体验。
[0003]因此，如何有效减小背投屏幕在显示画面时产生的色偏成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供一种背投屏幕及投影装置，用以减小背投屏幕显示画面时在不同视角下的色偏现象。
[0005]第一方面，本发明实施例提供一种背投屏幕，包括:沿投影镜头出光方向依次设置的菲涅尔透镜层、柱状透镜层，以及还包括微透镜层；
微透镜层包括:多个呈阵列分布的微透镜组；
微透镜组至少包括:第一微透镜，第一微透镜为正透镜，其中，第一微透镜的焦距大于柱状透镜层的柱状透镜的焦距；
投影镜头的出射光线依次入射菲涅尔透镜层、柱状透镜层，并最终经过微透镜层后进入人眼；
进一步地，第一微透镜与柱状透镜的色散系数相同，且第一微透镜的曲率大于柱状透镜；
或者，进一步地，第一微透镜与柱状透镜层的柱状透镜的曲率相同，且第一微透镜的色散系数大于柱状透镜的色散系数；
进一步地，第一微透镜为双凸透镜结构或平凸透镜结构；
进一步地，微透镜层与柱状透镜层紧密贴合或者两者存在预设距离的间隙；
以及，本发明还提供了一种背投屏幕，包括:沿投影镜头出光方向依次设置的菲涅尔透镜层、柱状透镜层，以及还包括微透镜层；
微透镜层包括:多个呈阵列分布的微透镜组；
微透镜组包括:第一微透镜，第一微透镜为正透镜，以及位于第一微透镜入射光路中、且与第一微透镜并列设置的第二微透镜，第二微透镜为负透镜，其中，第一微透镜的色散系数大于第二微透镜的色散系数，投影镜头的出射光线依次入射菲涅尔透镜层、柱状透镜层，并最终经过微透镜层后进入人眼；
进一步地，第二微透镜为双凹透镜结构或平凹透镜结构；
进一步地，第一微透镜与第二微透镜紧密贴合或者之间存在预设距离的间隙。
[0006]进一步地，至少第一微透镜、第二微透镜各自的出光面表面为非球面；
进一步地，第一微透镜和/或第二微透镜的材质为光学塑胶或光学玻璃。
[0007]第二方面，本发明实施例提供一种投影系统，包括激光投影设备，还包括上述任一技术方案中的背投屏幕。
[0008]本发明以上实施例至少具有以下有益效果:
本发明实施例提供的背投屏幕，包括:沿投影镜头出光方向依次设置的菲涅尔透镜层、柱状透镜层及微透镜层，其中微透镜层包括第一微透镜。由于第一微透镜为正透镜，从而当第一微透镜接收从柱状透镜层出射的呈发散状态的各基色光光束时，能够对各基色光束进行会聚。
[0009]由前述可知，呈发散状态的各基色光束是白光在进入透镜介质进行折射时，合成白光的三基色光，因波长不同在同一介质中的折射率不同而形成不同的发散状态，并因此造成了色偏现象。在本发明方案中，第一微透镜的焦距大于柱状透镜的焦距，即第一微透镜对光束的偏折程度小于柱状透镜层中柱状透镜对光束的偏折程度，以长焦距使发散的光束再次达到会聚，由于经过相对长的焦距进行会聚，各基色光光束会聚后再发散的程度相比于直接从柱状透镜层出射的发散程度得到了降低，从而减小了各基色光光束在传播过程中的偏折差异，提高了各基色光光束的重合度，减小了白光经过上述背投屏幕后的空间能量分布变化，使用户在不同视角下，观看到的图像画面的色偏程度减弱或消除，提高了显示画面色彩的一致性。
[0010]以及，本发明实施例还提供了一种投影屏幕，包括沿投影镜头出光方向依次设置的菲涅尔透镜层、柱状透镜层，以及微透镜层。其中微透镜层包括第一微透镜，第一微透镜为正透镜，以及位于第一微透镜入射光路中、且与第一微透镜并列设置的第二微透镜，第二微透镜为负透镜，其中，第一微透镜的色散系数大于第二微透镜的色散系数。通过设置第一微透镜和第二微透镜不同的色散系数，形成折射率的差异，第二微透镜对光束发散的厉害，而第一微透镜对光束进行较低偏折程度的会聚，以对不同波长的各基色光在第二微透镜中发生的偏折差异进行反向偏折的过程中进行补偿，使出射的各基色光的光线基本重合，大大减小了不同波长的基色光的分开程度，减小白光W经过背投屏幕后的空间能量分布变化，从而使得白光在不同视角下的色偏降低，提升显示色彩的一致性。
[0011]以及本发明实施例方案还提供了一种投影系统，应用上述技术方案的投影屏幕，从而能够降低色偏现象，提升投影画面显示色彩的一致性，也提升了用户体验。
【附图说明】
[0012]图1为现有技术中背投屏幕的结构示意图；
图2为现有技术中背投屏幕的光路图；
图3A为本发明实施例中背投屏幕的一种结构示意图；
图3B为图3A中从柱状透镜出射的光束经过微透镜层的光路图；
图4A为本发明实施例中背投屏幕的又一结构示意图；
图4B为图4A中从柱状透镜出射的光束经过微透镜层的光路图；
图4C为本发明实施例中一种微透镜层的结构及透射光路示意图；
图5为现有技术背投屏幕中测得的色偏变化图示；
图6为现有技术中三基色色偏变化图示；
图7为本发明实施例中背投系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]本发明实施例提供一种背投屏幕及投影装置，用以减小背投屏幕在显示画面时产生的白光在不同视角下的色偏。
[0014]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0015]下面结合附图详细介绍本发明具体实施例提供的背投屏幕及应用该背投屏幕的投影系统。
[0016]实施例一、
如图3A所述，本发明实施例一提供的背投屏幕，包括:沿投影镜头出光方向依次设置的菲涅尔透镜层31、柱状透镜层32及微透镜层33。其中，微透镜层33包括:多个呈阵列分布的微透镜组，微透镜组至少包括第一微透镜331。具体地，第一微透镜331为正透镜，且第一微透镜331的焦距大于柱状透镜层32的柱状透镜的焦距。
[0017]优选地，第一微透镜与柱状透镜并列设置，尺寸相当。
[0018]投影镜头的出射光线依次入射该背投屏幕的菲涅尔透镜层31、柱状透镜层32，并最终经过微透镜层33后进入人眼，形成图像。
[0019]现有技术中背投屏幕采用柱透镜时会在屏幕的不同位置产生白场色偏，分别以LED光源以及激光光源为例的背投投影机进行测试，得到如图5所示的不同投影光源投影到投影屏幕时色偏随视角变化示意图。
[0020]研究人员发现，这是由于白光中的不同基色光(红光R、绿光G、蓝光B)的波长不同，在经过背投屏幕中的柱透镜时的折射率不同进而导致白光经过屏幕后的空间能量分布发生了变化。图为6白光W经过背投屏幕的菲涅尔透镜层和柱状透镜层后各基色光随视角的亮度变化示意图，其中，蓝光B波长最短，折射率最大，相对亮度变化相对较慢，经过屏幕后的空间能量分布更宽广，而波长最长的红光R因为折射率最小所以经过屏幕后的空间能量分布角度更小。因此，随着视角增加，蓝光B在白光中的比例逐渐增加，导致色温越来越高，白场发生了向高色温方向的色偏，在视觉表现上就是图像偏蓝。
[0021]在本发明实施例提供的上述背投屏幕中，采用阵列分布的微透镜组，由投影机投射到微透镜组上的白光光路图如图3B所示，其中，W表示由投影机出射的白光，R、G、B分别表示白光中具有不同波长的红光、绿光和蓝光三基色光。根据光路图图示，白光W中不同波长的基色光在透镜中折射率存在差异，因此，具有不同波长的红光R、绿光G和蓝光B在经过柱状透镜层后发散的焦距也各不相同，其中，蓝光B的波长最短，经过柱状透镜层时其偏折的程度最大，故其焦距最短;而红光R的波长最长，其偏折的程度最小，其焦距最大，这就造成了离焦现象或者说偏折差异，各个波长的光束焦点不能完全重合。
[0022]在本发明实施例方案中，由于第一微透镜331为正透镜，当第一微透镜331接收从柱状透镜层32出射的呈发散状态的R、G、B各基色光光束时，能够对各基色光束进行会聚。并且由于第一微透镜331的焦距大于柱状透镜层32中柱状透镜的焦距，即第一微透镜331对光束的偏折程度小于柱状透镜层32中柱状透镜对光束的偏折程度，以长焦距使发散的光束再次达到会聚。由于经过相对长的焦距进行会聚，各基色光光束会聚后再发散的程度相比于直接从柱状透镜层出射的发散程度得到了降低，从而减小了各基色光光束在传播过程中的偏折差异，提高了各基色光光束的重合度，减小了白光经过上述背投屏幕后的空间能量分布变化，使用户在不同视角下，观看到的图像画面的色偏程度减弱或消除，提高了显示画面色彩的一致性。
[0023]如图3B所示，以一束白光从柱状透镜层32出射至微透镜层33的光路为例，图中的折射界面即为柱状透镜的出光面。由于蓝光在介质中的折射率最大，因此蓝光偏折程度最大，图示中从一束白光中分离的三束光束从上至下分别是蓝光光束，绿光光束，以及红光光束。这三束不同波长的光束入射至微透镜层33的第一微透镜，第一微透镜对各光束进行再次会聚，并在出光面使得各光束均以会聚的方式继续传播，而由于会聚的光束以相对长的焦距进行会聚的，因此再次发散后，各光束之间的偏折程度差异也会降低，从而提高了光束重合度。
[0024]在一具体实施中，第一微透镜331与柱状透镜的色散系数相同，即采用相同的光学材料制成，但第一微透镜331的曲率大于柱状透镜的曲率，从而使得第一微透镜331的焦距大于柱状透镜的焦距。
[0025]以及，在另一具体实施中，第一微透镜331与柱状透镜层32的柱状透镜的曲率相同，可以采用相同的形状，但第一微透镜331的色散系数大于柱状透镜的色散系数，其中，色散系数反应了白光入射到透明介质中时不同波长的基色光折射率随波长变化的差异程度，色散系数越小表示基色光在该介质中折射率随波长的变化程度越大，即基色光在该介质中的发生偏折的程度越大。例如，在不种色散系数的透明介质中，白光W中的蓝光B在高色散介质，即色散系数较小的介质中的发生偏折的程度更大，从而使得第一微透镜331对光束的偏折程度小于柱状透镜对光束的偏折程度，需要以更长的焦距才能使光束进行会聚。
[0026]以及，在一具体实施例中，第一微透镜331的材质可以为光学塑胶或光学玻璃，以及第一微透镜331可以为双凸透镜结构或平凸透镜结构，在本发明实施例图3A中示出了一种第一微透镜331为平凸透镜结构的情形，从而为透镜层33与柱状透镜层32相临的面为光滑平面，可以便于与柱状透镜层32通过光学胶粘合。
[0027]需要说明的是，微透镜层33与柱状透镜层32可以是紧密贴合，也可以两者存在预设距离的间隙，该间隙可以是折射率为I的介质层，比如空气层。
[0028]在本发明实施例中，通过在现有背投屏幕结构上增加微透镜层，该微透镜层中的微透镜结构为正透镜，并且该正透镜其对光束的偏折程度小于柱状透镜层对光束的偏折程度，从而以更长的焦距对发散的光束进行会聚，使会聚后的光束以较小的偏折角度发散传输，提高了各光束的重合度，降低了色偏现象。
[0029]实施例二、
如图4A所述，本发明实施例二提供的另一种背投屏幕，包括:沿投影镜头出光方向依次设置的菲涅尔透镜层41、柱状透镜层42及微透镜层43。其中，与实施例一中不同的是，微透镜层43的微透镜组在包括第一微透镜431的基础上，还包括位于第一微透镜431入射光路中、且与第一微透镜431并列设置的第二微透镜432，其中，第二微透镜432为负透镜，并且第一微透镜431的色散系数大于第二微透镜432的色散系数。
[0030]具体地，第一微透镜431的色散系数大于第二微透镜432的色散系数，如前所述，色散系数与镜片的制作材料有关，并影响光束的折射率，在本发明实施例中，第一微透镜431的折射率小于第二微透镜432的折射率。
[0031]以及，第二微透镜432具体可以为双凹透镜结构或平凹透镜结构。
[0032]在一具体实施例中，第一微透镜431可以为双凸透镜，第二微透镜432为平凹透镜或为双凹透镜;或者，第一微透镜431可以为平凸透镜，第二微透镜432为双凹透镜或平凹透镜，本领域技术人员可以根据需求选择上述组合，以满足光路调整的需求，以及，进一步地，上述第一微透镜和第二微透镜可以为非球面透镜，或者，至少上述两个透镜各自的出光面表面为非球面，可以提高光路设计的可调性及灵活性，。
[0033]如图4A所示，微透镜层43中第一微透镜431为双凸透镜，第二微透镜432为平凹透
Ho
[0034]下面将结合图4A、图4B详细说明背投屏幕的工作原理。
[0035]根据实施例一所描述的色偏现象及原因，从柱状透镜层42出射的各基色光束呈不同程度的发散状态。色偏原因和现象同理可参见图2及图6。
[0036]当发散的各基色光经过微透镜层43时，光路示意图如图4B所示。
[0037]呈发散状态的R、G、B三色光束首先入射至第二微透镜432，第二微透镜432为负透镜，对光束进行发散，并且由于具有较低的色散系数，对各基色光束具有较高的折射率，并且各基色光在经过第二微透镜432发散时也各不相同，具体地的，白光中的蓝光B发散程度最大，其次是绿光G，最后是红光R，从而图4B中所示的蓝光B向上发散偏折最为严重。经过第二微透镜432后呈发散状态的各基色光再入射至第一微透镜431，第一微透镜431为正透镜，且色散系数大于第二微透镜432，从而折射率小于第二微透镜432，即对光束的会聚过程中的偏折程度相对较小。R、G、B三基色光入射至第一微透镜431并到达出光面的同一点，出射时，偏折程度仍存在B光最大，R光最小的差异，但是均小于透过第二微透镜432的偏折程度，使得原来偏折最厉害的B光，其次的G光和R光均向下偏折会聚，使三基色光的出光方向一致，最终会聚成一束白光。
[0038]通过上述光路过程可知，第一微透镜431和第二微透镜432通过设置不同的色散系数，形成折射率的差异，第二微透镜432对光束发散的厉害，而第一微透镜431对光束进行较低偏折程度的会聚，以对不同波长的各基色光在第二微透镜432中发生的偏折差异进行补偿，使出射的各基色光的光线(R、G、B)基本重合，大大减小了不同波长的基色光的分开程度，减小白光W经过背投屏幕后的空间能量分布变化，从而使得白光在不同视角下的色偏降低，提升显示色彩的一致性。
[0039]上述示例中仅以一束白光为例进行原理性说明，由于投影机入射到投影屏幕的的光束有无数条，通过上述过程的光束处理，使得入射至投影屏幕的光束出射时发散程度降低或消除，从而在不同的视角下观察时，不会因为基色光光束不同偏折而进入人眼的光束范围有限造成色偏的现象。
[0040]在本发明实施例中的上述微透镜组中，采用不同的材料，使第一微透镜431的色散系数大于第二微透镜432的色散系数，结合上述的凹透镜结构和凸透镜结构，白光经过第二微透镜432，对其各基色光(R、G、B)进行发散，由于第二微透镜的色散系数较小，各基色光发生偏折的差异较大，且蓝光B的偏折程度最大，红光R偏折程度最小;在各基色光再入射至第一微透镜431时，由于第一微透镜431为具有较高的色散系数的凸透镜结构，使得在第二微透镜432中发生最大程度偏折的蓝光B在经过第一微透镜431时的折射率也最大，凸透镜结构的第一微透镜431对其的会聚作用较其它基色光也最大，同理，对红光R的会聚作用最小，从而使得蓝光B在第一微透镜431中的焦距变长，红光R在第一微透镜431中的焦距变短，由此，使出射的各基色光的焦距接近，从而减小各基色光出射时的分开程度。
[0041]具体地，在本发明实施例提供的上述背投屏幕中，第一微透镜431的色散系数可为40-80;第二微透镜432的色散系数可为10-40。由前述对白光经过微透镜组光路的说明可知，由于第二微透镜432的光线发散作用和高色散(色散系数较小)使得白光W中各基色光(R、G、B)的分开程度较大，而第一微透镜431具有光线会聚作用且具有较低色散(色散系数较大)，使得本来分开的各基色光(R、G、B)的光线在会聚后基本重合在一起。因此，第二微透镜432与第一微透镜431在色散系数上的差异，使第一微透镜431对经过第二微透镜432的各基色光的偏折差异具有补偿作用。在具体实施时，可根据实际需要采用不同材料制作上述的第一微透镜431和第二微透镜432，以使第一微透镜431的色散系数大于第二微透镜432的色散系数，从而使第一微透镜431为低色散凸透镜，第二微透镜432为高色散凹透镜。此外，还可在上述的色散系数范围内调整第一微透镜431和第二微透镜432的色散系数，本发明实施例不对各微透镜的色散系数的具体取值进行限定。
[0042]在具体实施时，在本发明实施例提供的上述背投屏幕中，如图4A所示，第一微透镜431与第二微透镜432紧密贴合。在实际应用中，第一微透镜431和第二微透镜432可采用胶合的方式贴合在一起，其消偏原理如上所述，此处不再赘述。
[0043]此外，如图4C所示，微透镜组中的第一微透镜431和第二微透镜432之间可以存在预设距离的间隙，此时，白光W入射到微透镜组时的光路图如图4C所示，具体地，白光W在入射到第二微透镜432之后发生发散，由于白光W中的各基色光(R、G、B)在第二微透镜432中的折射率不同导致各基色光的偏折程度发生差异，经过第二微透镜432后的各基色光(R、G、B)穿过第一微透镜431和第二微透镜432之间的空气间隙后入射到第一微透镜431中，第一微透镜431相对于第二微透镜432具有较高的色散系数，使得各基色光在第一微透镜432中会聚，并发生较小程度的反向偏折，从而使出射的白光W中各基色光(R、G、B)基本重合。
[0044]由图4C可以看出，在第一微透镜431和第二微透镜432之间存在一定间隙时，微透镜组可对入射到微透镜组接近边缘处的光线进行偏折，因此，采用间隙设置第二微透镜432和第一微透镜431适用于微透镜镜组具有较大孔径的情况，在实际应用时，可根据实际需要采用上述两种方式的任一种设置微透镜组，消除经过微透镜组的白光色偏。
[0045]进一步地，在本发明实施例提供的上述背投屏幕中，第一微透镜431及第二微透镜432的材料为光学塑胶或光学玻璃。在制作过程中，可通过模具将微透镜层43中所有的第一微透镜431—体成型，以及将所有的第二微透镜432—体成型，而后将成型的各第一微透镜431和各第二微透镜432通过光学胶进行胶合而形成微透镜层43;或者，还可分别制作每个第一微透镜431和第二微透镜432，再将各第一微透镜431和第二微透镜432进行胶合组成微透镜层43。在实际应用时，为简化工艺复杂度可优选第一种方式进行微透镜层43的制作，且组成微透镜层43的第一微透镜431和第二微透镜432可采用光学塑胶或光学玻璃进行制作。此外，采用其它制作方法及材料制作上述的微透镜层而达到本发明相应作用的情况，在此不做限定。
[0046]以及，在本发明实施例方案中，通过对微透镜层中的第一微透镜和第二微透镜的色散系数进行不同设置，使得两正、负透镜在对光束的偏折过程中进行差异补偿，提高不同基色光束的重合度。
[0047]以及，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述背投屏幕中，如图3A所示，柱状透镜层32与微透镜层33之间可存在一定的间距，例如，柱状透镜层32与微透镜层33之间可相距l-5mm。在实际应用中，柱状透镜层32和微透镜层33之间的间隙可采用折射率为I的透明材质填充;或者，也可通过外边缘的固定件将柱状透镜层32和微透镜层33保持上述间距进行固定，此时，两者之间的空气充当上述的折射率为I的透明材质。柱状透镜层32和微透镜层33之间的距离根据背投屏幕的制作需求和成像标准可进行调整，通常情况下两者之间可相距3-5_，在实际应用时，可灵活调整，在此不做限定。
[0048]进一步地，在本发明实施例提供的上述背投屏幕中，菲涅尔透镜层21的厚度可为50-200μπι。在实际应用时，菲涅尔透镜层21可为由聚烯烃等材料注压而成的薄片，在制作过程中可将其厚度控制在50-200μπι之内，使其适应于背投屏幕的整体厚度。当然，还可根据实际需求调整菲涅尔透镜层21的厚度，本发明实施例不对其具体厚度取值进行限定。
[0049]与此同时，为保证背投屏幕的整体厚度不至于过大，微透镜层的厚度可为100-300Mi。在实际应用中，如图4Α所示，组成微透镜层43的各微透镜组中的第一微透镜431和第二微透镜432可为低色散的凹透镜结构和高色散的凸透镜结构的组合，为适合具体应用，可将上述的凸透镜和凹透镜结构的具体形状进行组合使用，两者的单独厚度以适合应用为准，无严格数值要求，而为将背投屏幕的重量和体积控制在合理范围之内，可将两种微透镜胶合后的厚度可控制在100-300μπι之间，在制作过程中，可根据实际需求调整第一微透镜431和第二微透镜432的厚度，以使微透镜组的整体厚度符合要求。
[0050]需要说明的是，本发明实施例提供的上述背投屏幕中，出光方向指投影光束入射进入背投屏幕进行出射的方向；菲涅尔透镜层、柱状透镜层以及微透镜层的光轴应保持平行，各微透镜结构优选地的并列设置。
[0051 ] 实施例三、
基于同一发明构思，本发明实施例提供一种投影系统，该投影系统包括上述任一背投屏幕。该投影系统可为背投拼接显示系统，投影系统的投影机可为激光投影机，在实际应用中，将投影机的焦距和背投屏幕的焦距匹配后即可进行图像显示。
[0052]具体地，可以如图7所示，该投影系统采用如实施例二中所示的投影屏幕技术方案。
[0053]由于采用了上述实施例一或二中的投影屏幕，本发明实施例投影系统进行图像显示时，可有效减小白光经过背投屏幕后的空间能量分布差异，在不同视角下白光色偏较低，提升显示色彩的一致性。
[0054]具体地，本发明实施例提供的背投屏幕及投影系统，包括:沿出光方向依次设置的菲涅尔透镜层、柱状透镜层及微透镜层。
[0055]微透镜层包括:多个呈阵列分布的微透镜组;微透镜组包括:沿出光方向依次设置的第二微透镜及第一微透镜，第二微透镜用于对入射光线中的各基色光进行发散，第一微透镜用于对各基色光进行会聚，以缩小经过第二微透镜发散后的各基色光的偏折差异。由于投射到背投屏幕的白光中不同波长的光线在透镜中折射率的差异，导致透过透镜的不同波长的基色光线的折射方向发生差异产生色偏。本发明实施例提供的上述微透镜层中的各微透镜组中，白光入射光线中的各基色光透过第二微透镜时对各基色光产生发散作用，使各基色光发生不同程度的且较大的偏折后入射到第一微透镜，由于第一微透镜具有较高的色散系数，因此相对于第二微透镜可对入射的发散后的各基色光线进行较低程度的会聚作用，减小了由第二微透镜导致的各基色光的偏折差异，从而对白光在第二微透镜中产生的各基色光偏折差异进行补偿，使出射的不同波长的各基色光基本重合，减小白光经过上述背投屏幕后的空间能量分布变化，从而使得白光在不同视角下的色偏降低，提升显示色彩的一致性。
[0056]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种背投屏幕，包括:沿投影镜头出光方向依次设置的菲涅尔透镜层、柱状透镜层，其特征在于，还包括微透镜层； 所述微透镜层包括:多个呈阵列分布的微透镜组； 所述微透镜组包括:第一微透镜，所述第一微透镜为正透镜，其中，所述第一微透镜的焦距大于所述柱状透镜层的柱状透镜的焦距； 所述投影镜头的出射光线依次入射所述菲涅尔透镜层、柱状透镜层，并最终经过所述微透镜层后进入人眼。2.如权利要求1所述的背投屏幕，其特征在于，所述第一微透镜与所述柱状透镜的色散系数相同，且所述第一微透镜的曲率大于所述柱状透镜。3.如权利要求1所述的背投屏幕，其特征在于，所述第一微透镜与所述柱状透镜层的柱状透镜的曲率相同，且所述第一微透镜的色散系数大于所述柱状透镜的色散系数。4.如权利要求1所述的背投屏幕，其特征在于，所述第一微透镜为双凸透镜结构或平凸透镜结构。5.如权利要求1所述的背投屏幕，其特征在于，所述微透镜层与所述柱状透镜层紧密贴合或者两者存在预设距离的间隙。6.—种背投屏幕，包括:沿投影镜头出光方向依次设置的菲涅尔透镜层、柱状透镜层，其特征在于，还包括微透镜层； 所述微透镜层包括:多个呈阵列分布的微透镜组； 所述微透镜组包括:第一微透镜，所述第一微透镜为正透镜，以及位于所述第一微透镜入射光路中、且与所述第一微透镜并列设置的第二微透镜，所述第二微透镜为负透镜， 所述第一微透镜的色散系数大于第二微透镜的色散系数； 所述投影镜头的出射光线依次入射所述菲涅尔透镜层、柱状透镜层，并最终经过所述微透镜层后进入人眼。7.如权利要求6所述的背投屏幕，其特征在于，所述第一微透镜为双凸透镜结构或平凸透镜结构，所述第二微透镜为双凹透镜结构或平凹透镜结构。8.如权利要求6所述的背投屏幕，其特征在于，所述第一微透镜与所述第二微透镜紧密贴合或者之间存在预设距离的间隙。9.如权利要求1或6所述的背投屏幕，其特征在于，至少所述第一微透镜、所述第二微透镜各自的出光面表面为非球面。10.如权利要求1或6所述的背投屏幕，其特征在于，所述第一微透镜和/或所述第二微透镜的材质为光学塑胶或光学玻璃。11.一种投影系统，包括激光投影设备，其特征在于，还包括如权利要求1-10任一项所述的背投屏幕。
【文档编号】G03B21/602GK106019795SQ201610651142
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年8月10日
【发明人】赵飞, 刘洪岩
【申请人】海信集团有限公司