一种可卷曲投影屏幕及投影系统的制作方法

1.本发明涉及放映屏幕技术领域，尤其涉及一种可卷曲投影屏幕及投影系统。


背景技术：

2.在投影显示领域，尤其是超短焦激光投影显示领域，为达到较好的亮度及显示效果，投影机一般会搭配具有菲涅尔微结构的投影屏幕使用。
3.如图1所示，上述投影屏幕包括顺次设置的表面层101、着色层102、扩散层103、菲涅尔透镜层104和反射层105，表面层101用于保护投影屏幕，着色层102用于提高该投影屏幕的对比度，扩散层103中分布有扩散粒子106，扩散粒子106一般为pmma(polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)，扩散层103用于沿不同方向扩散进入投影屏幕内的光线，菲涅尔透镜层104远离扩散层103的一侧设置有反射面107，反射层105涂覆在反射面107上，反射层105的材料一般可以为铝、银或两者的组合物。
4.如图1所示，投影机108发出的光线先经过表面层101入射到着色层102，然后进入扩散层103，光线经过扩散层103时被其内的扩散粒子106向各个方向扩散开，经过扩散层103扩散后的光线进入菲涅尔透镜层104，进入菲涅尔透镜层104的光线经过反射层105的反射后再次进入扩散层103，扩散层103将光线沿各个方向扩散出去，最终光线射出投影屏幕外，而最终出射的光线所覆盖的范围即为观看者可以看到投影屏幕内图像的观看视角的范围，投影机108发出的光线的运行路线为：a1-a2-a3。环境光同样能够入射到投影屏幕中，并最终被菲涅尔透镜层104的反射层105反射后射出，环境光的运行路线为b1-b2-b3。
5.现有的投影屏幕中，扩散层的材质多为ms(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物，methyl methacrylate-styrene copolymer)，ms的硬度较大，使得投影屏幕难以卷曲，不可卷曲的投影屏幕在运输和使用过程中局限性较大。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种可卷曲投影屏幕，用于解决现有技术中的投影屏幕无法卷曲的问题；本发明的目的还在于提供一种使用上述可卷曲投影屏幕的投影系统。
7.为实现上述目的，本发明所提供的可卷曲投影屏幕采用如下技术方案：
8.本技术的一些实施例中，该可卷曲投影屏幕包括顺次层叠排布的表面层、柔性支撑层、菲涅尔透镜层和反射层，柔性支撑层用于支撑表面层和菲涅尔透镜层；表面层远离菲涅尔透镜层的表面的雾度值大于等于20％，和/或，菲涅尔透镜层中设有扩散粒子。
9.上述可卷曲投影屏幕中，柔性支撑层作为组装基础，可以支撑表面层和菲涅尔透镜层；通过设置表面层远离菲涅尔透镜层的表面的雾度值大于等于20％，在投影机的光线照向该可卷曲投影屏幕时，表面层即可以将进入该可卷曲投影屏幕的光线进行扩散，和/或，通过在菲涅尔透镜层中设置扩散粒子，扩散粒子可以将进入菲涅尔透镜层中的光线扩散开，从而提高该可卷曲投影屏幕的观看视角；而表面层具有柔性，可以由uv胶(uv是ultra-violet ray的简写，即紫外线，uv胶又称光敏胶、紫外固化胶、无影胶、uv光固化胶
等)或热固化胶水等柔性材料制成，柔性支撑层具有柔性，可以由pet(polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸类塑料)等柔性材料制成，菲涅尔透镜层具有柔性，可以由uv胶等柔性材料制成，反射层为涂覆在菲涅尔透镜层上的一层很薄的金属层而可弯曲，反射层涂覆在菲涅尔透镜层上后，菲涅尔透镜层和反射层整体仍具有柔性，所以使得整个可卷曲投影屏幕具有柔性；该可卷曲投影屏幕通过使用柔性材料制成表面层、柔性支撑层和菲涅尔透镜层，使得整个投影屏幕能够实现卷曲，可卷曲投影屏幕在运输、安装和使用过程中都很方便。
10.本技术的一些实施例中，表面层中分布有暗色染料。这样设置，可以提高该可卷曲投影屏幕的对比度，同时不需要再专门设置着色层，可以降低该可卷曲投影屏幕的层数和厚度，更利于该可卷曲投影屏幕的卷曲。
11.本技术的一些实施例中，表面层中设有扩散粒子。这样设置，进入该可卷曲投影屏幕内的光线可以同时通过表面层中的扩散粒子实现扩散，进一步地提高了光线的扩散均匀性和扩散幅度，提高了该可卷曲投影屏幕的观看视角和观看效果。
12.本技术的一些实施例中，柔性支撑层的材料为pet。pet的变形温度和可长期使用温度较高，使用pet可以提高该可卷曲投影屏幕的使用寿命，另外，pet的价格较低，可以降低该可卷曲投影屏幕的成本。
13.本技术的一些实施例中，柔性支撑层的厚度取值范围为0.15mm-0.25mm。该厚度范围的柔性支撑层既能够满足其支撑强度，进而保证可卷曲投影屏幕使用时的平整度，又能够提高该可卷曲投影屏幕的可卷曲性能。
14.本技术的一些实施例中，表面层的厚度取值范围为15μm-30μm。该厚度范围的表面层既能够满足其展开时的强度，进而保证可卷曲投影屏幕使用时的平整度，又能够提高该可卷曲投影屏幕的可卷曲性能。
15.本技术的一些实施例中，反射层的材质为铝。铝的反射效果较好，且成本较低。
16.本技术的一些实施例中，反射层的厚度取值范围为10μm-20μm。该厚度范围的反射层既能够满足其反射效果，又不影响该可卷曲投影屏幕的可卷曲性能。
17.本技术的一些实施例中，菲涅尔透镜层的厚度取值范围为20μm-100μm。该厚度范围的菲涅尔透镜层既能够满足其展开时的强度，进而保证可卷曲投影屏幕使用时的平整度，又不影响该可卷曲投影屏幕的可卷曲性能。
18.本发明所提供的投影系统采用如下技术方案：
19.本技术的一些实施例中，该投影系统包括投影机和可卷曲投影屏幕，可卷曲投影屏幕包括顺次层叠排布的表面层、柔性支撑层、菲涅尔透镜层和反射层，柔性支撑层用于支撑表面层和菲涅尔透镜层；表面层远离菲涅尔透镜层的表面的雾度值大于等于20％，和/或，菲涅尔透镜层中设有扩散粒子。
20.上述可卷曲投影屏幕中，柔性支撑层作为组装基础，可以支撑表面层和菲涅尔透镜层；通过设置表面层远离菲涅尔透镜层的表面的雾度值大于等于20％，在投影机的光线照向该可卷曲投影屏幕时，表面层即可以将进入该可卷曲投影屏幕的光线进行扩散，和/或，通过在菲涅尔透镜层中设置扩散粒子，扩散粒子可以将进入菲涅尔透镜层中的光线扩散开，从而提高该可卷曲投影屏幕的观看视角；而表面层具有柔性，可以由uv胶(uv是ultra-violet ray的简写，即紫外线，uv胶又称光敏胶、紫外固化胶、无影胶、uv光固化胶
等)或热固化胶水等柔性材料制成，柔性支撑层具有柔性，可以由pet(polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸类塑料)等柔性材料制成，菲涅尔透镜层具有柔性，可以由uv胶等柔性材料制成，反射层为涂覆在菲涅尔透镜层上的一层很薄的金属层而可弯曲，反射层涂覆在菲涅尔透镜层上后，菲涅尔透镜层和反射层整体仍具有柔性，所以使得整个可卷曲投影屏幕具有柔性；该可卷曲投影屏幕通过使用柔性材料制成表面层、柔性支撑层和菲涅尔透镜层，使得整个投影屏幕能够实现卷曲，可卷曲投影屏幕在运输、安装和使用过程中都很方便。
21.本技术的一些实施例中，表面层中分布有暗色染料。这样设置，可以提高该可卷曲投影屏幕的对比度，同时不需要再专门设置着色层，可以降低该可卷曲投影屏幕的层数和厚度，更利于该可卷曲投影屏幕的卷曲。
22.本技术的一些实施例中，表面层中设有扩散粒子。这样设置，进入该可卷曲投影屏幕内的光线可以同时通过表面层中的扩散粒子实现扩散，进一步地提高了光线的扩散均匀性和扩散幅度，提高了该可卷曲投影屏幕的观看视角和观看效果。
23.本技术的一些实施例中，柔性支撑层的材料为pet。pet的变形温度和可长期使用温度较高，使用pet可以提高该可卷曲投影屏幕的使用寿命，另外，pet的价格较低，可以降低该可卷曲投影屏幕的成本。
24.本技术的一些实施例中，柔性支撑层的厚度取值范围为0.15mm-0.25mm。该厚度范围的柔性支撑层既能够满足其支撑强度，进而保证可卷曲投影屏幕使用时的平整度，又能够提高该可卷曲投影屏幕的可卷曲性能。
25.本技术的一些实施例中，表面层的厚度取值范围为15μm-30μm。该厚度范围的表面层既能够满足其展开时的强度，进而保证可卷曲投影屏幕使用时的平整度，又能够提高该可卷曲投影屏幕的可卷曲性能。
26.本技术的一些实施例中，反射层的材质为铝。铝的反射效果较好，且成本较低。
27.本技术的一些实施例中，反射层的厚度取值范围为10μm-20μm。该厚度范围的反射层既能够满足其反射效果，又不影响该可卷曲投影屏幕的可卷曲性能。
28.本技术的一些实施例中，菲涅尔透镜层的厚度取值范围为20μm-100μm。该厚度范围的菲涅尔透镜层既能够满足其展开时的强度，进而保证可卷曲投影屏幕使用时的平整度，又不影响该可卷曲投影屏幕的可卷曲性能。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1是背景技术中的投影屏幕的截面结构示意图；
31.图2是本发明所提供的可卷曲投影屏幕的实施例的截面结构示意图。
32.附图中：101-表面层，102-着色层，103-扩散层，104-菲涅尔透镜层，105-反射层，106-扩散粒子，107-反射面，108-投影机；1-表面层，2-柔性支撑层，3-菲涅尔透镜层，4-反射层。5-反射面，6-投影机。
具体实施方式
33.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他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.本发明所提供的可卷曲投影屏幕的实施例：
38.在超短焦激光投影显示领域，为了达到较好的亮度及显示效果，一般会选择包括菲涅尔透镜层的投影屏幕并和投影机搭配使用，这种投影屏幕的特点是增益高、视角小且具有一定的抗环境光作用。现有技术中包括菲涅尔透镜层的投影屏幕中一般设置有专门的扩散层，扩散层中分布有扩散粒子且扩散层的基础材料一般为ms，扩散层用于对进入投影屏幕的光线进行扩散。因为ms的硬度较大，所以现有技术中的投影屏幕不可卷曲，在运输和使用过程中局限性较大。
39.鉴于上述原因，本发明提供一种可卷曲投影屏幕，以便于投影屏幕的运输和使用，本发明所提供的可卷曲投影屏幕适用于发射单色激光的投影机。为了便于说明该可卷曲投影屏幕的结构，本实施例以该可卷曲投影屏幕展开使用时的状态进行描述，定义该可卷曲投影屏幕展开使用时其沿竖直面展开，观看者看向该可卷曲投影屏幕的方向为正视方向。
40.如图2所示，该可卷曲投影屏幕包括沿正视方向顺次层叠排布的表面层1、柔性支撑层2、菲涅尔透镜层3和反射层4。
41.柔性支撑层2沿正视方向上的两个侧面均为平面，以使柔性支撑层2作为整个可卷曲投影屏幕的组装基础,用于支撑表面层1和菲涅尔透镜层3，柔性支撑层2的材质为pet，pet柔性较好，使得柔性支撑层2可卷曲。当然，在其他实施例中，柔性支撑层2的材质也可以为sbc(styrenic block copolymers，苯乙烯系热塑性弹性体，又称苯乙烯系嵌段共聚物)，sbc同样具有柔性，也能够实现柔性支撑层2的卷曲，同样可以使用。
42.为了使得柔性支撑层2具有一定的支撑强度，且不影响其可卷曲性能，本实施例中的柔性支撑层2的厚度在0.15mm-0.25mm范围内取值，如可以选取0.18mm、0.2mm、0.22mm等，均可以使用。
43.菲涅尔透镜层3由uv胶固化制成，因为uv胶具有弹性，所以菲涅尔透镜层3可卷曲。
如图2所示，菲涅尔透镜层3远离柔性支撑层2的一侧具有多个沿上下方向排布的反射面5，各反射面5为沿着正视方向、自上而下倾斜的平面，各反射面5与水平面的夹角θ自上而下逐渐变大，且夹角θ在5
°-
85
°
范围内取值。
44.为了使得菲涅尔透镜层3具有一定的支撑强度，且不影响其可卷曲性能，本实施例中的菲涅尔透镜层3的厚度在20μm-100μm范围内取值，如可以选取20μm、50μm、70μm、85μm、100μm等，均可以使用。
45.制作菲涅尔透镜层3时，将uv胶涂布在柔性支撑层2远离表面层1的侧面上，然后用专门的模具对菲涅尔透镜层3进行压印，使得菲涅尔透镜层3成型，再使用uv光源灯对uv胶进行固化，然后脱模即可完成菲涅尔透镜层3的制作；在菲涅尔透镜层3成型后，在各反射面5上涂覆反射层4，反射层4的材质为铝；当然在其他的一些实施例中，反射层4的材质也可以为银，或者，为银和铝的组合物，均可以使用。
46.通常情况下，反射层4为涂覆在各反射面5上的一层很薄的金属层，所以反射层4能够实现弯曲，具体的，本实施例中反射层4的厚度在10μm-20μm范围内取值，如可以选取10μm、12μm、15μm、18μm、20μm等，均可以使用；反射层4涂覆在菲涅尔透镜层3上后，菲涅尔透镜层3与反射层4整体仍然具有一定的柔性，且可以实现卷曲。
47.表面层1用于保护该可卷曲投影屏幕，防止该可卷曲投影屏幕被划伤而降低使用效果；表面层1由uv胶固化制成，因为uv胶具有弹性，所以表面层1可卷曲。
48.制作表面层1时，将uv胶涂布在柔性支撑层2远离菲涅尔透镜层3的侧面上，然后用专门的模具对表面层1进行压印，使得表面层1成型，再使用uv光源灯对uv胶进行固化，然后脱模即可完成表面层1的制作。当然，在其他的一些实施例中，表面层1也可以由硬化涂料经热固化或uv胶固化后形成于柔性支撑层2上，同样可以使用。
49.本实施例中的表面层1的厚度在15μm-30μm范围内取值，如可以选取18μm、20μm、25μm等，均可以使用。
50.如图2所示，为了使投影机6发出的光线在进入该可卷曲投影屏幕后实现扩散，将表面层1远离菲涅尔透镜层3的表面的雾度值设置为大于等于20％，这样一来，还可以避免投影机6发出的光线在表面层1远离菲涅尔透镜层3的表面处产生镜面反射。设置表面层1远离菲涅尔透镜层3的表面的雾度值大于等于20％，可以通过至少以下三种方式实现：1)对表面层1远离菲涅尔透镜层3的表面进行ag处理(即防眩光处理)；2)在表面层1远离菲涅尔透镜层3的表面通过模具压印出咬花纹路；3)在表面层1远离菲涅尔透镜层3的表面涂布扩散粒子。
51.为了提高该可卷曲投影屏幕的对比度，在本实施例中的表面层1中还添加有暗色染料。
52.因为表面层1、柔性支撑层2、菲涅尔透镜层3均为柔性且可卷曲，反射层4也可发生弯曲，所以整个可卷曲投影屏幕整体可以实现卷曲。
53.如图2所示，图中虚线及箭头表示投影机6发出的光线经过该可卷曲投影屏幕后照向观看者的路线，投影机6发出的光线依次经过表面层1、柔性支撑层2后进入菲涅尔透镜层3中，再经过反射层4的反射后依次穿过菲涅尔透镜层3、柔性支撑层2和表面层1而照向观看者。光线在经过表面层1时，因为表面层1远离菲涅尔透镜层3的表面的雾度值大于等于20％，所以光线会产生扩散。
54.上述实施例中，可卷曲投影屏幕通过设置表面层远离菲涅尔透镜层的表面的雾度值大于等于20％来实现光线的扩散。在其他实施例中，该可卷曲投影屏幕也可以通过其他方式实现光线的扩散，如在表面层远离菲涅尔透镜层的表面的雾度值大于等于20％的基础上，可以在表面层中设置扩散粒子和/或在菲涅尔透镜层中设置扩散粒子，扩散粒子可以为pmma，则同样可以实现光线的扩散，而且使得光线的扩散幅度更大，扩散的更均匀，同样可以使用；当然，表面层远离菲涅尔透镜层的表面的雾度值也可以设置成小于20％，在此基础上，可以在表面层中设置扩散粒子和/或在菲涅尔透镜层中设置扩散粒子，扩散粒子可以为pmma，则同样可以实现光线的扩散。
55.上述实施例中，柔性支撑层的厚度取值范围为0.15mm-0.25mm。在其他实施例中，柔性支撑层的厚度也可以小于0.15mm或者大于0.25mm，如可以为0.12mm、0.14mm、0.3mm、0.35mm等，均可以使用。
56.上述实施例中，表面层中添加有暗色染料，以提高可卷曲投影屏幕的对比度。在其他实施例中，暗色染料也可以添加在柔性支撑层或菲涅尔透镜层中，同样可以使用；当然，可卷曲投影屏幕中的各层中也可以都不添加暗色染料，同样可以使用。
57.上述实施例中，表面层的厚度取值范围为15μm-30μm。在其他实施例中，表面层的厚度也可以小于15μm或者大于30μm，如可以为13μm、35μm等，均可以使用。
58.上述实施例中，反射层的厚度取值范围为10μm-20μm。在其他实施例中，反射层的厚度也可以小于10μm或者大于30μm，如可以为8μm、25μm等，均可以使用。
59.上述实施例中，菲涅尔透镜层的厚度取值范围为20μm-100μm。在其他实施例中，菲涅尔透镜层也可以小于20μm或者大于100μm，如可以为15μm、110μm等，均可以使用。
60.本发明还提供了一种投影系统，投影系统包括可卷曲投影屏幕和投影机，该可卷曲投影屏幕的结构与上述各实施例中的可卷曲投影屏幕的结构相同，此处不再赘述。
61.在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
62.以上，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。