CN105759555A - 显示屏及激光电视 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示屏及激光电视。本发明的显示屏包括反射棱镜，所述反射棱镜一侧为平面，另一侧为锯齿状反射表面，所述反射表面包括多个第一反射面与多个第二反射面，所述第一反射面朝向所述显示屏的投影光源，所述第二反射面与所述第一反射面方向不同，每个所述第一反射面均设置有凸起，所述凸起在水平方向上的不同部位具有不同厚度，以使照射在所述第一反射面的入射光线经所述凸起反射后，所形成的出射光线所在的竖直平面与所述入射光线所在的竖直平面具有夹角。本发明能够提高显示屏在水平方向上的可视角度。

Description

显示屏及激光电视

技术领域

本发明涉及家用电器领域，尤其涉及一种显示屏及激光电视。

背景技术

随着科技的进步，电视的功能和显示效果不断提高，激光电视应运而生。激光电视是利用半导体泵浦固态激光工作物质，产生红、绿、蓝三种波长的连续激光作为激光电视的光源，并通过电视信号控制三基色激光扫描图像，从而实现图像的显示功能。

激光电视的工作原理是通过激光投影仪发出光线至投影屏幕上，投影屏幕再将光线反射至用户眼睛中。目前，通常采用菲涅尔显示屏作为激光电视的投影屏幕。图1是现有技术中一种激光电视的投影屏幕的结构示意图。图2是图1中反射层的结构示意图。如图1和图2所示，投影屏幕为多层结构，其中用以反射光线的为反射层100，反射层100为菲涅尔显示屏结构，即一侧表面为光滑平面101，而另一侧表面则包括有多个向上或向下倾斜的反射表面102，这些向上或向下倾斜的反射表面102将从不同角度入射的光线反射并汇聚成平行出射的光线，从而保证激光电视屏幕的画面效果。

然而，激光电视的投影屏幕中反射层的反射表面为光滑平面，入射光线和出射光线均在同一竖直平面内，而位于投影屏幕左右侧的出射光线较少，这样造成投影屏幕的水平视角较窄，影响了激光电视的显示效果。

发明内容

本发明提供一种显示屏及激光电视，能够提高显示屏在水平方向上的可视角度。

一方面，本发明提供一种显示屏，包括反射棱镜，反射棱镜一侧为平面，另一侧为锯齿状反射表面，反射表面包括多个第一反射面与多个第二反射面，第一反射面朝向显示屏的投影光源，第二反射面与第一反射面方向不同，每个第一反射面均设置有凸起，凸起在水平方向上的不同部位具有不同厚度，以使照射在第一反射面的入射光线经凸起反射后，所形成的出射光线所在的竖直平面与入射光线所在的竖直平面具有夹角。

另一方面，本发明提供一种激光电视，包括激光投影仪和如上所述的显示屏，激光投影仪位于显示屏的反射表面一侧，以作为显示屏的投影光源。

本发明的显示屏包括反射棱镜，反射棱镜一侧为平面，另一侧为锯齿状反射表面，反射表面包括多个第一反射面与多个第二反射面，第一反射面朝向显示屏的投影光源，第二反射面与第一反射面方向不同，每个第一反射面均设置有凸起，凸起在水平方向上的不同部位具有不同厚度，以使照射在第一反射面的入射光线经凸起反射后，所形成的出射光线所在的竖直平面与入射光线所在的竖直平面具有夹角。这样在显示屏上形成可供观众观看的投影图像的同时，可以改变出射光线在水平面上的方向，使出射光线所在的竖直平面与入射光线所在的竖直平面具有夹角，从而让出射光线沿显示屏左右两侧方向出射，以提高显示屏的可视角度，加强观众的观看体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中一种激光电视的投影屏幕的结构示意图；

图2是图1中反射层的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的显示屏的结构示意图；

图4是现有技术中投影屏幕的光线反射方向示意图；

图5是本发明实施例一提供的显示屏的光线反射方向示意图；

图6是本发明实施例一提供的一种反射棱镜的局部结构示意图；

图7是本发明实施例一提供的另一种反射棱镜的局部结构示意图；

图8是本发明实施例一提供的当凸起为三棱锥时的光线反射示意图；

图9是本发明实施例一提供的显示屏的分层结构示意图；

图10是本发明实施例二提供的一种激光电视的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图3是本发明实施例一提供的显示屏的结构示意图。如图3所示，本实施例提供的显示屏包括反射棱镜1，反射棱镜1一侧为平面，另一侧为锯齿状反射表面10，反射表面10包括多个第一反射面11与多个第二反射面12，第一反射面11朝向显示屏的投影光源，第二反射面12与第一反射面11方向不同，每个第一反射面11均设置有凸起111，凸起111在水平方向上的不同部位具有不同厚度，以使照射在第一反射面11的入射光线经凸起反射后，所形成的出射光线所在的竖直平面与入射光线所在的竖直平面具有夹角。

其中，显示屏主要作为激光电视的投影屏幕使用。激光电视可包括作为投影光源的激光投影仪以及进行投影的显示屏。激光投影仪可利用半导体泵浦固态激光工作物质，产生红、绿、蓝三种波长的连续激光。在进行图像或影片的播放时，将图像或视频数据送到激光投影仪内部的调制解调器上，数据通过调幅转换成光学信息，从而转化为带有红绿蓝不同颜色的激光射线，而包含所有图像信息的激光束再通过光缆送到激光投影仪的放映头，最后投射到显示屏上，完成放映。

其中，因为激光投影仪近似为点光源，所以显示屏作为用来反射激光束的投影屏幕，通常位于激光投影仪出射光线的焦点位置，并可将由激光投影仪发出的入射光线反射为平行的出射光线，以形成清晰的投影图像。为了实现上述光线反射效果，显示屏的反射面并不是光滑的反射平面，而通常包括有采用菲涅尔透镜结构的反射棱镜。反射棱镜1通常竖直放置，其一侧为光滑的平面，而另一侧为锯齿状反射表面10。在使用时，锯齿状的反射表面10会面向投影光源，以进行光线反射。反射表面10包括有多个第一反射面11与多个第二反射面12。第一反射面11与第二反射面12朝向不同的方向，其中第一反射面11均朝向投影光源，可作为显示屏的主要反射平面。

具体的，因为作为投影光源的激光投影仪通常设置在靠近显示屏下方或者上方的位置，所以第一反射面11均向显示屏上方或下方倾斜，而相应的，作为与第一反射面11朝向不同的平面，第二反射面12会向显示屏下方或者上方倾斜。例如激光投影仪靠近显示屏下方设置时，第一反射面11均向下倾斜，且所有第一反射面11的方向均朝向激光投影仪。当激光投影仪发出用以形成图像的光线后，光线经显示屏的反射表面10进行反射，并形成沿水平方向出射的出射光线，从而在显示屏上形成可供观众观看的投影图像。

为了使显示屏在进行光线反射时，增加反射光线从显示屏左右两侧出射的角度，可以在每个第一反射面11上均设置有凸起111，每个凸起111在水平方向上的不同部位具有不同厚度，因而凸起111的表面沿水平方向并不是一个平面，而是具有起伏的曲面，或者朝向多个不同水平方向的平面。这样当入射光线照射在第一反射面11上时，入射光线经凸起111反射后，凸起111能够改变光线的出射角度，使形成的出射光线与入射光线处于不同竖直平面上，即出射光线所在的竖直平面与入射光线所在的竖直平面具有夹角，这样出射光线的方向与入射光线的方向在水平方向上的分量不同，入射光线经凸起111反射后，可从显示屏左右两侧方向出射，从而提高显示屏的可视角度。

具体的，在第一反射面11上所设置的凸起111既可以为一个尺寸较大的凸起，也可以为多个并排排列在第一反射面11上的尺寸较小的凸起。因为反射棱镜的反射表面10中，第一反射面11和第二反射面12通常可与整个反射表面等宽，即第一反射面11与第二反射面12的尺寸均较大。为了适应第一反射面11的整体尺寸，应使每个第一反射面11上均设置多个用于改变出射光线方向的凸起111，这样可保证整个显示屏的投影显示效果。

与现有技术中的投影屏幕相比，本实施例的显示屏可以改变出射光线在水平方向的角度。图4是现有技术中投影屏幕的光线反射方向示意图。图5是本发明实施例一提供的显示屏的光线反射方向示意图。如图4和图5可看出，上述显示屏在对激光投影仪发出的光线进行反射及投影显示时，一方面可以将入射光线反射为沿水平方向出射的出射光线，从而在显示屏上形成可供观众观看的投影图像；另一方面，在第一反射面上设置的凸起可以改变出射光线在水平面上的方向，使出射光线所在的竖直平面与入射光线所在的竖直平面具有夹角，从而让出射光线沿显示屏左右两侧方向出射，以提高显示屏的可视角度，加强观众的观看体验。

本实施例中，显示屏包括反射棱镜，反射棱镜一侧为平面，另一侧为锯齿状反射表面，反射表面包括多个第一反射面与多个第二反射面，第一反射面朝向显示屏的投影光源，第二反射面与第一反射面方向不同，每个第一反射面均设置有凸起，凸起在水平方向上的不同部位具有不同厚度，以使照射在第一反射面的入射光线经凸起反射后，所形成的出射光线所在的竖直平面与入射光线所在的竖直平面具有夹角。这样在显示屏上形成可供观众观看的投影图像的同时，可以改变出射光线在水平面上的方向，使出射光线所在的竖直平面与入射光线所在的竖直平面具有夹角，从而让出射光线沿显示屏左右两侧方向出射，以提高显示屏的可视角度，加强观众的观看体验。

在上述实施例基础上，以下分别提供几种在显示屏反射表面上的凸起的不同具体结构形式。

例如，位于第一反射面上的凸起可以具有圆弧形结构。圆弧上各个点的法线方向均不相同，这样入射光线从圆弧不同位置照射时，会被反射至不同方向，因而可以利用圆弧的该特性改变出射光线在水平面上的方向。图6是本发明实施例一提供的一种反射棱镜的局部结构示意图。如图6所示，在上述实施例基础上，凸起111表面为弧面，凸起111在水平方向上的截面的中心厚度大于边缘厚度，以使弧面凸向投影光源。

具体的，第一反射面11上的凸起111可以为圆弧面，即凸起111在水平方向上的截面为圆弧形状。其中，凸起111在水平方向上的截面，其中心部分的厚度大于边缘部分的厚度，从而使得该弧面凸向第一反射面11外侧，即凸起111的凸起方向朝向投影光源。这样投影光源发出的光线经显示屏的反射表面反射后，会被圆弧状的凸起111反射至与原入射光线左侧或者右侧方向，因而出射光线与位于显示屏左侧或右侧的观众视线的夹角缩小，提高了位于显示屏侧方观众的观看效果，有效改善了激光电视在水平方向上的可视角度。

可选的，凸起111在竖直方向上的截面形状可保持处处相等，这样凸起111在竖直方向上的截面边缘均为直线，且该直线与第一反射面11平行，所以投影光源发出的光线照射在凸起111上时，凸起111对入射光线在竖直方向上的反射角与第一反射面11对入射光线在竖直方向上的反射角相同，因而显示屏对入射光线在竖直方向上的反射角度不变，这样可以简化显示屏与投影光源之间的光路与对焦设计，从而降低显示屏的整体制造成本。

此外，可选的，在第一反射面11上的凸起111的表面也可以为半球面，或者其它弧面形状。当凸起111表面为半球面时，因为半球面上每个位置的都具有弧度，所以凸起111的表面均会对入射光线产生反射，且出射光线与入射光线在竖直方向上和在水平方向上均存在夹角。这样表面为半球面的凸起111不但能将光线反射至与原入射光线左侧或者右侧方向，也可以将光线反射至原入射光线的上方或下方。因而这种形状的凸起111，既可以改善显示屏在水平方向上的可视角度，也可以改善竖直方向的可视角度。

此外，也可以使第一反射面11上的凸起111表面为朝向显示屏左右两侧的斜面，斜面的法线并不和第一反射面垂直，而是偏向显示屏左右两侧。当入射光线由显示屏正面方向照射在斜面上后，根据反射角等于入射角的定律，出射光线和入射光线均会与斜面的法线呈相同角度，因而出射光线不会沿正对显示屏方向反射，而是向显示屏的左侧或者右侧偏斜。图7是本发明实施例一提供的另一种反射棱镜的局部结构示意图。如图7所示，反射棱镜的第一反射面上设置的凸起为棱锥，棱锥的顶点朝向投影光源。这样将凸起设置为棱锥，棱锥底面与第一反射面相连，而棱锥顶点朝向投影光源。因为棱锥的侧面与反射棱镜反射表面上的第一反射面成一定夹角，所以入射光线照射在棱锥侧面上时，会随棱锥侧面与第一反射面所成的角度而向显示屏侧方偏离。这样投影光源发出的光线经显示屏的反射表面反射后，被凸起的侧面反射至与原入射光线不同的方向，例如原入射光线的左侧或右侧，因而出射光线与位于显示屏左侧或右侧的观众视线的夹角缩小，使显示屏的可视角度得到了改善。

具体的，棱锥可以为多种形状，例如三棱锥、四棱锥等不同外形。棱锥的不同形状可以造成第一反射表面的不同反射效果。图8是本发明实施例一提供的当凸起为三棱锥时的光线反射示意图。如图8所示，凸起111可以为三棱锥，三棱锥具有两个面向投影光源的侧面。凸起111为三棱锥时，三棱锥的底面与第一反射面11连接，三棱锥的三个侧面分别偏向不同的方向，其中两个侧面面向投影光源。

例如当作为投影光源的激光投影仪位于显示屏下侧时，三棱锥状凸起111的其中两个侧面也面向下方，而第三个侧面朝向上方。这样，当激光投影仪向显示屏发出光线时，凸起111有两个侧面会同时受到入射光线的照射，并将入射光线分别反射至第一反射面11的左右两侧，从而增大出射光线在水平方向上的角度范围，增加显示屏可视角度。因为三棱锥的侧面尽可能面向投影光源的入射方向设置，所以凸起111的侧面对投影光源的反射效果较好，光线能量损失较小，能够实现较小的图像亮度损失。

此外，第一反射面11上的凸起111所反射光线的角度范围，与凸起111的形状和尺寸具有较大关系。例如凸起111均为棱锥状时，凸起111反射光线的偏离角度取决于棱锥侧面与第一反射面11所成的角度，而棱锥侧面与第一反射面11所成角度由棱锥高度以及棱锥底面面积所决定。而凸起111外表面为弧形时，该凸起111反射光线的偏离角度则与弧形的曲率有关。因而可以通过设置凸起111的高度及表面曲率等参数，调整凸起111对光线进行反射的水平角度范围，改变显示屏的水平可视角度。

进一步的，还可以根据激光投影仪和显示屏的参数，调整凸起111反射光线时的水平角度范围，例如可以根据激光投影仪的焦距，或者显示屏的屏幕大小尺寸对凸起111反光的角度范围进行调节，以达到最优的使用观看效果。

为了进一步对显示屏所反射的光线进行扩散，增加显示屏的可视角度，显示屏还可以包括用于扩散光线的结构。图9是本发明实施例一提供的显示屏的分层结构示意图。如图9所示，显示屏中，还可以包括用于扩散光线的扩散层2，扩散层2与反射棱镜1平行，且设置在反射棱镜1的反射表面10一侧。这样当反射棱镜1对从激光投影仪等投影光源入射的光线进行反射后，会再经过扩散层2，并在扩散层2的扩散作用下增加出射角度范围，从而增加整个显示屏的可视角度。

具体的，扩散层2也可以为分层结构。例如，扩散层2可以包括基材层21和扩散粒子22，基材层21与反射棱镜1平行设置，扩散粒子22分布在基材层21的远离反射棱镜1的一侧。

其中，基材21层通常由聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethyleneterephthalate，简称PET)构成。因为PET材料具有较高的透光率和反射率(一般可达90％以上)，所以采用PET材料构成的基材层21可以有效地连接反射棱镜1与扩散粒子22，而扩散粒子22均匀布设在基材层21上，光线通过扩散粒子22时，会因扩散粒子22的反射及折射而改变出射光线的角度，从而对穿过扩散层2的光线进行扩散，使出射光线更为均匀，出射角度范围更大。

图10是本发明实施例二提供的一种激光电视的结构示意图。如图10所示，本实施例还提供一种激光电视，包括激光投影仪201和如前述实施例一所述的显示屏202，激光投影仪201位于显示屏202的反射表面一侧，以作为显示屏的投影光源。

具体的，激光电视的投影光源为激光投影仪201，激光投影仪201可设置在显示屏202的反射表面一侧，且激光投影仪201通常靠近显示屏202下侧。激光投影仪201一般包括有处理芯片和光学部件，激光投影仪201产生红、绿、蓝三色激光后，处理芯片将待放映的画面进行处理，并与三色激光进行整合，最后通过光学部件将整合后的激光投射至显示屏202上。显示屏202可将入射光线反射至左边或者右边等水平面的不同方向上，以提高出射光线的角度范围，增大激光电视的可视角度。

本实施例中，激光电视包括激光投影仪和如显示屏，激光投影仪位于显示屏的反射表面一侧，以作为显示屏的投影光源。显示屏包括反射棱镜，反射棱镜一侧为平面，另一侧为锯齿状反射表面，反射表面包括多个第一反射面与多个第二反射面，第一反射面朝向显示屏的投影光源，第二反射面与第一反射面方向不同，每个第一反射面均设置有凸起，凸起在水平方向上的不同部位具有不同厚度，以使照射在第一反射面的入射光线经凸起反射后，所形成的出射光线所在的竖直平面与入射光线所在的竖直平面具有夹角。这样在显示屏上形成可供观众观看的投影图像的同时，可以改变出射光线在水平面上的方向，使出射光线所在的竖直平面与入射光线所在的竖直平面具有夹角，从而让出射光线沿显示屏左右两侧方向出射，以提高显示屏的可视角度，加强观众的观看体验。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种显示屏，包括反射棱镜，所述反射棱镜一侧为平面，另一侧为锯齿状反射表面，所述反射表面包括多个第一反射面与多个第二反射面，所述第一反射面朝向所述显示屏的投影光源，所述第二反射面与所述第一反射面方向不同，其特征在于，每个所述第一反射面均设置有凸起，所述凸起在水平方向上的不同部位具有不同厚度，以使照射在所述第一反射面的入射光线经所述凸起反射后，所形成的出射光线所在的竖直平面与所述入射光线所在的竖直平面具有夹角。

2.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于，每个所述第一反射面上设置有一个或多个凸起。

3.根据权利要求1或2所述的显示屏，其特征在于，所述凸起表面为弧面，所述凸起在水平方向上的截面的中心厚度大于边缘厚度，以使所述弧面凸向所述投影光源。

4.根据权利要求3所述的显示屏，其特征在于，所述凸起表面为半球面。

5.根据权利要求1或2所述的显示屏，其特征在于，所述凸起为棱锥，所述棱锥的顶点朝向所述投影光源。

6.根据权利要求5所述的显示屏，其特征在于，所述凸起为三棱锥，所述三棱锥具有两个面向所述投影光源的侧面。

7.根据权利要求1或2所述的显示屏，其特征在于，所述第一反射面为下反射面，所述第二反射面为上反射面。

8.根据权利要求1或2所述的显示屏，其特征在于，还包括用于扩散光线的扩散层，所述扩散层与所述反射棱镜平行，且设置在所述反射棱镜的反射表面一侧。

9.根据权利要求8所述的显示屏，其特征在于，所述扩散层包括基材层和扩散粒子，所述基材层与所述反射棱镜平行设置，所述扩散粒子分布在所述基材层的远离所述反射棱镜的一侧。

10.一种激光电视，其特征在于，包括激光投影仪和如权利要求1-9任一项所述的显示屏，所述激光投影仪位于所述显示屏的反射表面一侧，以作为所述显示屏的投影光源。