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一种投影屏幕及投影系统的制作方法

2022-06-01 17:16:37 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及放映屏幕技术领域,尤其涉及一种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上用于反射光线,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的光线经过反射面107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的反射面107反射后射出,环境光的运行路线为b1-b2-b3。
5.现有的投影屏幕中的扩散层通过其内的扩散粒子实现光线的扩散,光线的扩散方向不可控,无法定向扩大投影屏幕的观看视角,导致投影屏幕在一些不需要较大观看视角的方向上的观看视角仍然很大,进而导致光线能量的浪费。


技术实现要素:

6.本发明的目的在于提供一种投影屏幕,用于解决现有技术中的投影屏幕无法沿特定方向控制其观看视角的问题;本发明的目的还在于提供一种使用上述投影屏幕的投影系统。
7.为实现上述目的,本发明所提供的投影屏幕采用如下技术方案:
8.本技术的一些实施例中,该投影屏幕包括顺次层叠排布的扩散层、菲涅尔透镜层和反射层;扩散层包括两个支撑层和两个散光层,两散光层分别设于两支撑层相对的侧面上;散光层具有用于扩散光线的透光面,透光面沿远离对应支撑层的方向具有渐缩部和/或渐扩部;两散光层的透光面围成用于容纳空气的空腔,或者,两散光层的透光面与支撑层一起围成用于容纳空气的空腔。
9.上述投影屏幕中,两个支撑层可以作为组装基础,两个散光层分别附着在两支撑层相对的侧面上,菲涅尔透镜层附着在一个支撑层未设置散光层的侧面上;散光层具有透光面,因为透光面沿远离对应支撑层的方向具有渐缩部和/或渐扩部,两散光层的透光面围
成用于容纳空气的空腔,或者,两散光层的透光面与支撑层一起围成用于容纳空气的空腔,则光线在入射过程中会经过一个散光层后进入空气内,在出射过程中会经过另一个散光层后进入空气内,这两个过程光线都会发生折射,而散光层的折射率又必然大于空气的折射率,所以光线在经过散光层后进入空气内时可以发生扩散。具体的,假如一个散光层上透光面的渐缩部和/或渐扩部沿a方向延伸,该散光层远离对应支撑层的方向为b方向,则光线在经过该散光层后进入空气内时会趋向于c方向扩散,c方向同时垂直于a方向和b方向;因此,合理设置两散光层上透光面的渐缩部和/或渐扩部的延伸方向,便可以控制光线的扩散方向,进而可以定向控制该投影屏幕的观看视角。
10.另外,因为扩散层中设置有两层用于扩散光线的散光层,且分别设有支撑层,所以光线在该投影屏幕中的光程较大,进一步地增强了光线的扩散程度,而光线扩散程度越高,投影屏幕出现散斑的程度越轻,所以该投影屏幕还可以减轻使用发射三色激光的投影机时的散斑程度。
11.本技术的一些实施例中,散光层包括多个设置于对应支撑层上的透光凸起,透光凸起的表面构成透光面;或者,散光层包括基层,基层上设有多个凹槽,凹槽的槽壁面构成透光面。
12.本技术的一些实施例中,透光凸起为长条状凸起,长条状凸起的长度延伸方向平行于对应支撑层;凹槽为长槽,长槽的长度延伸方向平行于对应支撑层。因为长条状凸起和长槽具有相对较长的长度,所以对于同样大小的投影屏幕来说,散光层中的透光凸起或凹槽的数量可以相对设置的少一点,进而可以降低制作散光层的模具的难度和降低该投影屏幕的制作难度。
13.本技术的一些实施例中,长条状凸起呈直线状,各长条状凸起平行布置;长槽为直线形槽,各长槽平行布置。这样设置,使得散光层中的长条状凸起或长槽分布的更加均匀,进而使得散光层的散光效果较好;另外,散光层一般通过在支撑层的表面涂布后通过模具压印成型,设置长条状凸起或长槽呈直线状且平行布置,可以降低对应模具形状的复杂性,进而降低模具的加工难度。
14.本技术的一些实施例中,长条状凸起沿其延伸方向各处的截面形状和大小均相同;长槽沿其延伸方向各处的截面形状和大小均相同。这样设置,可以使得经过散光层的光线扩散的较为均匀,进而提高该投影屏幕的观看效果;另外,还可以降低用于制作散光层的模具的形状复杂性,进而降低模具的加工难度。
15.本技术的一些实施例中,各长条状凸起连续排布。这样设置,使得所有经过散光层的光线都要经过长条状凸起进行扩散,可以扩大散光层的扩散幅度,从而提高该散光层的扩散效果。
16.本技术的一些实施例中,两个散光层中的长条状凸起的长度延伸方向相互垂直;两个散光层中的长槽的长度延伸方向相互垂直。这样设置,两层散光层可以分别趋向于两个相互垂直的方向扩散光线,使得该投影屏幕的观看视角较大。
17.本技术的一些实施例中,长条状凸起被垂直于其延伸方向的面截取的截面呈半圆形、梯形或三角形,且半圆形、梯形和三角形沿远离对应支撑层的方向渐缩;长槽的截面形状呈半圆形、梯形或三角形,且半圆形、梯形和三角形沿远离对应支撑层的方向渐扩。这种结构形式的长条状凸起和长槽结构简单,易制作。
18.本技术的一些实施例中,半圆形的直径范围为20μm-300μm。
19.本技术的一些实施例中,散光层或支撑层中分布有暗色染料。这样设置,可以提高该投影屏幕的对比度,同时不需要再专门设置着色层,可以降低该投影屏幕的层数和厚度,更利于该投影屏幕的卷曲。
20.本技术的一些实施例中,支撑层由柔性材料制成。支撑层可以选用pet(polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸类塑料)等柔性材料而具有柔性,散光层可以由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)等柔性材料制成而具有柔性,菲尼尔透镜层可以由uv胶等柔性材料制成而具有柔性,反射层为涂覆在菲涅尔透镜层上的一层很薄的金属层,所以可弯曲,可弯曲的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,所以使得整个投影屏幕都具有柔性,能够实现卷曲,可卷曲的投影屏幕在运输、安装和使用过程中都很方便。
21.本技术的一些实施例中,投影屏幕还包括设于扩散层远离菲涅尔透镜层一侧的表面层。设置表面层可以用于防止该投影屏幕被划伤。
22.本技术的一些实施例中,表面层远离菲涅尔透镜层的表面的雾度值大于等于20%。这样设置,可以防止光线在表面层远离菲涅尔透镜层的表面上产生镜面反射,进而在天花板上成像。
23.本技术的一些实施例中,表面层由柔性材料制成。表面层可以由uv胶或热固化胶水等柔性材料制成而具有柔性,进而可以实现卷曲。
24.本发明所提供的投影系统采用如下技术方案:
25.本技术的一些实施例中,该投影系统包括投影机和投影屏幕,投影屏幕包括顺次层叠排布的扩散层、菲涅尔透镜层和反射层;扩散层包括两个支撑层和两个散光层,两散光层分别设于两支撑层相对的侧面上;散光层具有用于扩散光线的透光面,透光面沿远离对应支撑层的方向具有渐缩部和/或渐扩部;两散光层的透光面围成用于容纳空气的空腔,或者,两散光层的透光面与支撑层一起围成用于容纳空气的空腔。
26.上述投影屏幕中,两个支撑层可以作为组装基础,两个散光层分别附着在两支撑层相对的侧面上,菲涅尔透镜层附着在一个支撑层未设置散光层的侧面上;散光层具有透光面,因为透光面沿远离对应支撑层的方向具有渐缩部和/或渐扩部,两散光层的透光面围成用于容纳空气的空腔,或者,两散光层的透光面与支撑层一起围成用于容纳空气的空腔,则光线在入射过程中会经过一个散光层后进入空气内,在出射过程中会经过另一个散光层后进入空气内,这两个过程光线都会发生折射,而散光层的折射率又必然大于空气的折射率,所以光线在经过散光层后进入空气内时可以发生扩散。具体的,假如一个散光层上透光面的渐缩部和/或渐扩部沿a方向延伸,该散光层远离对应支撑层的方向为b方向,则光线在经过该散光层后进入空气内时会趋向于c方向扩散,c方向同时垂直于a方向和b方向;因此,合理设置两散光层上透光面的渐缩部和/或渐扩部的延伸方向,便可以控制光线的扩散方向,进而可以定向控制该投影屏幕的观看视角。
27.另外,因为扩散层中设置有两层用于扩散光线的散光层,且分别设有支撑层,所以光线在该投影屏幕中的光程较大,进一步地增强了光线的扩散程度,而光线扩散程度越高,投影屏幕出现散斑的程度越轻,所以该投影屏幕还可以减轻使用发射三色激光的投影机时
的散斑程度。
28.本技术的一些实施例中,散光层包括多个设置于对应支撑层上的透光凸起,透光凸起的表面构成透光面;或者,散光层包括基层,基层上设有多个凹槽,凹槽的槽壁面构成透光面。
29.本技术的一些实施例中,透光凸起为长条状凸起,长条状凸起的长度延伸方向平行于对应支撑层;凹槽为长槽,长槽的长度延伸方向平行于对应支撑层。因为长条状凸起和长槽具有相对较长的长度,所以对于同样大小的投影屏幕来说,散光层中的透光凸起或凹槽的数量可以相对设置的少一点,进而可以降低制作散光层的模具的难度和降低该投影屏幕的制作难度。
30.本技术的一些实施例中,长条状凸起呈直线状,各长条状凸起平行布置;长槽为直线形槽,各长槽平行布置。这样设置,使得散光层中的长条状凸起或长槽分布的更加均匀,进而使得散光层的散光效果较好;另外,散光层一般通过在支撑层的表面涂布后通过模具压印成型,设置长条状凸起或长槽呈直线状且平行布置,可以降低对应模具形状的复杂性,进而降低模具的加工难度。
31.本技术的一些实施例中,长条状凸起沿其延伸方向各处的截面形状和大小均相同;长槽沿其延伸方向各处的截面形状和大小均相同。这样设置,可以使得经过散光层的光线扩散的较为均匀,进而提高该投影屏幕的观看效果;另外,还可以降低用于制作散光层的模具的形状复杂性,进而降低模具的加工难度。
32.本技术的一些实施例中,各长条状凸起连续排布。这样设置,使得所有经过散光层的光线都要经过长条状凸起进行扩散,可以扩大散光层的扩散幅度,从而提高该散光层的扩散效果。
33.本技术的一些实施例中,两个散光层中的长条状凸起的长度延伸方向相互垂直;两个散光层中的长槽的长度延伸方向相互垂直。这样设置,两层散光层可以分别趋向于两个相互垂直的方向扩散光线,使得该投影屏幕的观看视角较大。
34.本技术的一些实施例中,长条状凸起被垂直于其延伸方向的面截取的截面呈半圆形、梯形或三角形,且半圆形、梯形和三角形沿远离对应支撑层的方向渐缩;长槽的截面形状呈半圆形、梯形或三角形,且半圆形、梯形和三角形沿远离对应支撑层的方向渐扩。这种结构形式的长条状凸起和长槽结构简单,易制作。
35.本技术的一些实施例中,半圆形的直径范围为20μm-300μm。
36.本技术的一些实施例中,散光层或支撑层中分布有暗色染料。这样设置,可以提高该投影屏幕的对比度,同时不需要再专门设置着色层,可以降低该投影屏幕的层数和厚度,更利于该投影屏幕的卷曲。
37.本技术的一些实施例中,支撑层由柔性材料制成。支撑层可以选用pet(polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸类塑料)等柔性材料而具有柔性,散光层可以由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)等柔性材料制成而具有柔性,菲尼尔透镜层可以由uv胶等柔性材料制成而具有柔性,反射层为涂覆在菲涅尔透镜层上的一层很薄的金属层,所以可弯曲,可弯曲的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,所以使得整个投影屏幕都具有柔性,能够实现卷曲,可卷曲的投影屏幕在运输、安装和使用过程中都很方
便。
38.本技术的一些实施例中,投影屏幕还包括设于扩散层远离菲涅尔透镜层一侧的表面层。设置表面层可以用于防止该投影屏幕被划伤。
39.本技术的一些实施例中,表面层远离菲涅尔透镜层的表面的雾度值大于等于20%。这样设置,可以防止光线在表面层远离菲涅尔透镜层的表面上产生镜面反射,进而在天花板上成像。
40.本技术的一些实施例中,表面层由柔性材料制成。表面层可以由uv胶或热固化胶水等柔性材料制成而具有柔性,进而可以实现卷曲。
附图说明
41.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。
42.图1是背景技术中的投影屏幕的截面结构示意图;
43.图2是本发明所提供的投影屏幕的实施例1的截面结构示意图;
44.图3是本发明所提供的投影屏幕的实施例1中第一支撑层和第一散光层的结构示意图(长条状凸起的截面呈半圆形);
45.图4是本发明所提供的投影屏幕的实施例1中光线经过第一支撑层和第一散光层中长条状凸起时的路径示意图;
46.图5是本发明所提供的投影屏幕的实施例2中第一支撑层和第一散光层的结构示意图(长槽的截面形状呈半圆形);
47.图6是本发明所提供的投影屏幕的其他一些实施例中第一支撑层和第一散光层的结构示意图(长条状凸起的截面呈三角形);
48.图7是本发明所提供的投影屏幕的其他一些实施例中第一支撑层和第一散光层的结构示意图(长条状凸起的截面呈梯形);
49.图8是本发明所提供的投影屏幕的其他一些实施例中第一支撑层和长条状凸起的结构示意图(长条状凸起的截面沿正视方向具有轮廓渐扩段和轮廓渐缩段);
50.图9是本发明所提供的投影屏幕的其他一些实施例中第一支撑层和第一散光层的结构示意图(长槽的模拟截面沿正视方向具有轮廓渐扩段和轮廓渐缩段)。
51.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-第一支撑层,3-第一散光层,4-第二散光层,5-第二支撑层,6-菲涅尔透镜层,7-反射层,8-长条状凸起,9-投影机,10-反射面,11-轮廓渐扩段,12-轮廓渐缩段,13-基层,14-长槽,15-轮廓渐扩段,16-轮廓渐缩段。
具体实施方式
52.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。
53.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。
54.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。
55.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。
56.本发明所提供的投影屏幕的实施例1:
57.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的扩散层和着色层的基础材料一般为ms,而ms的硬度较大,所以导致投影屏幕不可卷曲,在运输和使用过程中局限性较大;另外,现有技术中包括菲涅尔透镜层的投影屏幕中的扩散层通过其内的扩散粒子实现光线的扩散,光线的扩散方向不可控,无法定向扩大投影屏幕的观看视角,导致投影屏幕在一些不需要较大观看视角的方向上的观看视角仍然很大,进而导致光线能量的浪费。
58.鉴于上述原因,本发明提供一种投影屏幕,以便于投影屏幕的运输和使用,同时实现定向扩大投影屏幕的观看视角;本发明所提供的投影屏幕能够适用于发射单色激光、双色激光和三色激光的投影机。为了便于说明该投影屏幕的结构,本实施例1以投影屏幕展开使用时的状态进行描述,定义该投影屏幕展开使用时其沿竖直面展开,观看者看向投影屏幕的方向为正视方向。
59.如图2所示,该投影屏幕包括沿正视方向顺次层叠排布的表面层1、第一支撑层2、第一散光层3、第二散光层4、第二支撑层5、菲涅尔透镜层6和反射层7,第一支撑层2、第一散光层3、第二散光层4和第二支撑层5一起构成该投影屏幕中的扩散层。
60.第一支撑层2和第二支撑层5在正视方向上的两个侧面均为平面,以使第一支撑层2和第二支撑层5作为整个投影屏幕的组装基础,第一支撑层2和第二支撑层5的材质均为pet,pet柔性较好,使得第一支撑层2和第二支撑层5均可卷曲。当然,在其他实施例中,第一支撑层2和第二支撑层5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,可以实现第一支撑层2和第二支撑层5的可卷曲。
61.如图2和图3所示,第一散光层3和第二散光层4均包括多个长条状凸起8,长条状凸起8为呈直线状的半圆柱状结构,即长条状凸起8被垂直于其延伸方向的面截取的截面呈半圆形,长条状凸起8在其延伸方向上各处的半圆形截面的大小尺寸均相同,第一散光层3中
的各长条状凸起8形状和大小相同,第二散光层4中的各长条状凸起8的形状和大小也相同。
62.如图2和图3所示,第一散光层3的各长条状凸起8沿竖直方向延伸且沿水平方向平行排布,本实施例1中所述的水平方向是指既垂直于正视方向,又垂直于竖直方向的方向,第一散光层3的各长条状凸起8的延伸方向均平行于第一支撑层2,第一散光层3的各长条状凸起8沿水平方向连续布置,即相邻的长条状凸起8依次相连;第二散光层4的各长条状凸起8沿水平方向延伸且沿竖直方向平行排布,第二散光层4的各长条状凸起8的延伸方向均平行于第二支撑层5,第二散光层4的各长条状凸起8沿竖直方向连续布置,即相邻的长条状凸起8依次相连。各长条状凸起8构成第一散光层3和第二散光层4中的透光凸起。
63.第一散光层3和第二散光层4均由uv胶加工制成,因为uv胶具有弹性,所以第一散光层3和第二散光层4可卷曲;为了防止因为长条状凸起8的截面尺寸过大而降低第一散光层3和第二散光层4的柔性,本实施例1中的长条状凸起8被垂直于其延伸方向的面截取的半圆形截面的直径取值范围为20μm-300μm。为了提高该投影屏幕的对比度,在本实施例1中的第一散光层3和第二散光层4中还添加有暗色染料。
64.如图2和图3所示,第一散光层3中各长条状凸起8的弧面朝向第二支撑层5,第一散光层3中各长条状凸起8的与弧面相对的平面朝向第一支撑层2,这就相当于第一散光层3中长条状凸起8被垂直于其延伸方向的面截取的半圆形截面的直线位于弧线靠近第一支撑层2的一侧,则该半圆形截面的轮廓在正视方向上渐缩,对应的,第一散光层3中长条状凸起8的弧面在正视方向上呈渐缩状。第二散光层4中各长条状凸起8的弧面朝向第一支撑层2,第二散光层4中各长条状凸起8的与弧面相对的平面朝向第二支撑层5,这就相当于第二散光层4中长条状凸起8被垂直于其延伸方向的面截取的半圆形截面的直线位于弧线靠近第二支撑层5的一侧,则该半圆形截面的轮廓在正视方向上渐扩,对应的,第二散光层4中长条状凸起8的弧面在正视方向上呈渐扩状。
65.制作第一散光层3时,直接在第一支撑层2朝向第二支撑层5的侧面上涂布uv胶,然后使用形状与第一散光层3上各长条状凸起8适配的模具对第一散光层3进行压印,再使用uv光源灯对uv胶进行固化,然后脱模即可完成第一散光层3的制作;制作第二散光层4时,直接在第二支撑层5朝向第一支撑层2的侧面上涂布uv胶,然后使用形状与第二散光层4上各长条状凸起8适配的模具对第二散光层4进行压印,再使用uv光源灯对uv胶进行固化,然后脱模即可完成第二散光层4的制作。
66.第一散光层3和第二散光层4制作完成后,将两者使用oca胶粘接在一起,oca胶是一种光学胶,无色透明,光透过率在90%以上,胶结强度良好,室温下即可固化,同时还具有高耐候、耐水性、耐高温、抗紫外线、易控制厚度、间距均匀、长时间使用不会产生黄化等优点。因为各长条状凸起8为半圆柱状结构,所以第一散光层3和第二散光层4上各自相邻的长条状凸起8之间均会形成一个凹沟,在将第一散光层3和第二散光层4粘接在一起后,第一散光层3和第二散光层4上的凹沟一起形成用于容纳空气的空腔;需要注意的是,在将第一散光层3和第二散光层4粘接固定时,oca胶不能充满上述空腔。
67.菲涅尔透镜层6由uv胶固化制成,因为uv胶具有弹性,所以菲涅尔透镜层6可卷曲。如图2所示,菲涅尔透镜层6远离第二支撑层5的一侧具有多个沿上下方向排布的反射面10,各反射面10为沿着正视方向、自上而下倾斜的平面,各反射面10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。
68.制作菲涅尔透镜层6时,将uv胶涂布在第二支撑层5远离第一支撑层2的侧面上,然后用专门的模具对菲涅尔透镜层6进行压印,使得菲涅尔透镜层6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6的制作;在菲涅尔透镜层6制成后,在各反射面10上涂覆反射层7,反射层7的材质为铝;当然在其他的一些实施例中,反射层7的材质也可以为银,或者,为银和铝的组合物,均可以使用。
69.表面层1用于保护该投影屏幕,防止该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。
70.如图2所示,为了避免投影机9发出的光线在表面层1远离菲涅尔透镜层6的表面处产生镜面反射,进而在天花板上成像,将表面层1远离菲涅尔透镜层6的表面的雾度值设置为大于等于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6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6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6的表面涂布扩散粒子。
71.制作表面层1时,将uv胶涂布在第一支撑层2远离第二支撑层5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胶固化后形成于第一支撑层2上,同样可以使用。
72.因为表面层1、第一支撑层2、第一散光层3、第二散光层4、第二支撑层5、菲涅尔透镜层6均为柔性且可卷曲,而一般情况下,反射层7仅为涂覆在菲涅尔透镜层6的反射面10上的一层很薄的金属层,所以可以实现弯曲,而可弯曲的反射层7涂布在菲涅尔透镜层6上后,菲涅尔透镜层6和反射层7一起仍可卷曲,所以整个投影屏幕可以实现卷曲。
73.如图2所示,图中箭头和虚线为投影机9发出的光线经过该投影屏幕后照向观看者的路线示意,投影机9发出的光线依次经过表面层1、第一支撑层2、第一散光层3、第二散光层4、第二支撑层5和菲涅尔透镜层6后,经过菲涅尔透镜层6上的反射面10的反射照向观看者。
74.如图2和图4所示,光线在入射过程中经过第一散光层3时,光线会从各长条状凸起8进入对应位置处的空腔中,从而发生折射,因为uv胶的折射率必然大于空气的折射率,所以光线会产生扩散;而且,长条状凸起8具有一个弧面,该弧面在正视方向上呈渐缩状,且沿竖直方向延伸,所以光线会趋向于水平方向扩散。各长条状凸起8的弧面构成第一散光层3中的透光面,且透光面的各部分在正视方向上均渐缩。
75.如图2所示,光线在出射过程中经过第二散光层4时,光线会从各长条状凸起8进入对应位置处的空腔中,从而发生折射,因为uv胶的折射率必然大于空气的折射率,所以光线会产生扩散;而且,长条状凸起8具有一个弧面,该弧面在正视方向上呈渐扩状,且沿水平方向延伸,所以光线会趋向于竖直方向扩散。各长条状凸起8的弧面构成第二散光层4中的透光面,且透光面的各部分在正视方向上均渐扩。
76.因为光线在入射过程中经过第一散光层3时会趋向于水平方向扩散,在出射过程中经过第二散光层4时会趋向于竖直方向扩散,所以可以提高该投影屏幕在水平方向和竖直方向上的观看视角。在其他的一些实施例中,第一散光层3和第二散光层4中长条状凸起8可以沿其他方向延伸,对应的,光线在入射过程中经过第一散光层3和出射过程中经过第二散光层4时可以趋向于另外两个设定方向扩散,其中一个设定方向同时垂直于正视方向和
第一散光层3中各长条状凸起8的延伸方向,另一个设定方向同时垂直于正视方向和第二散光层4中各长条状凸起8的延伸方向,因此,可以提高该投影屏幕在上述两个设定方向上的观看视角。
77.因为该投影屏幕中的扩散层中设置有第一散光层3和第二散光层4这样两层用于散光的功能层,且分别对应设有第一支撑层2和第二支撑层5这样两层用于支撑的基础层,所以导致光线在该投影屏幕中的光程较大,进一步地增强了光线的扩散程度,而光线扩散程度越高,投影屏幕出现散斑的程度越轻,所以该投影屏幕能够减轻散斑程度。
78.本发明所提供的投影屏幕的实施例2:
79.与实施例1的区别在于:如图5所示,第一散光层3和第二散光层4均包括一个基层13,两基层13分别设于第一支撑层2和第二支撑层5相对的侧面上,基层13由uv胶加工制成,因为uv胶具有弹性,所以基层13可卷曲,进而使得第一散光层3和第二散光层4可卷曲。
80.两基层13相对的侧面上均设有多个长槽14,长槽14为直线形槽且为半圆形槽,即长槽14被垂直于其延伸方向的面截取的模拟截面形状呈半圆形,且在长槽14的长度延伸方向上,其各处的模拟截面的大小均相同;两基层13上设置的各长槽14的结构相同。
81.第一散光层3对应的长槽14被垂直于其延伸方向的面截取的半圆形模拟截面的直线位于弧线远离第一支撑层2的一侧,则该半圆形模拟截面的轮廓在正视方向上渐扩,进而使得第一散光层3对应的长槽14的槽壁面在正视方向上呈渐扩状;第二散光层4对应的长槽14被垂直于其延伸方向的面截取的半圆形模拟截面的直线位于弧线远离第二支撑层5的一侧,则该半圆形模拟截面的轮廓在正视方向上渐缩,进而使得第二散光层4对应的长槽14的槽壁面在正视方向上呈渐扩状。
82.第一散光层3对应的各长槽14沿竖直方向延伸且沿水平方向平行排布,长槽14的长度延伸方向平行于第一支撑层2;第二散光层4对应的各长槽14沿水平方向延伸且沿竖直方向平行排布,长槽14的长度延伸方向平行于第二支撑层5。长槽14构成对应基层13上的凹槽。
83.制作基层13时,在第一支撑层2和第二支撑层5相对的侧面上涂布uv胶,然后使用形状与第一散光层3和第二散光层4上各长槽14适配的模具对两基层13进行压印,再使用uv光源灯对uv胶进行固化,然后脱模即可完成两基层13的制作。
84.两基层13通过oca胶粘接在一起,在两基层13粘接在一起后,各长槽14形成容纳空气的空腔,需要注意的时,oca胶仅用于粘接两基层13即可,不应过多进入长槽14内。
85.因为本实施例2中的第一散光层3和第二散光层4同样可以卷曲,所以本实施例2中的投影屏幕同样可以实现卷曲。
86.光线在入射过程中经过第一散光层3时,会从第一散光层3上各长槽14的槽壁面处进入对应的空腔内,从而发生折射,进而实现光线的扩散,而且,因为第一散光层3上长槽14的槽壁面在正视方向上呈渐扩状,且沿竖直方向延伸,所以光线会趋向于水平方向扩散;第一散光层3上各长槽14的槽壁面构成第一散光层3中的透光面,且第一散光层3的透光面的各部分均在正视方向上渐扩。
87.光线在出射过程中经过第二散光层4时,会从第二散光层4上各长槽14的槽壁面处进入对应的空腔内,从而发生折射,进而实现光线的扩散,而且,因为第二散光层4上长槽14的槽壁面在正视方向上呈渐缩状,且沿水平方向延伸,所以光线会趋向于竖直方向扩散;第
二散光层4上各长槽14的槽壁面构成第二散光层4中的透光面,且第二散光层4的透光面的各部分均在正视方向上渐扩。
88.因为光线在入射过程中经过第一散光层3时会趋向于水平方向扩散,在出射过程中经过第二散光层4时会趋向于竖直方向扩散,所以可以提高该投影屏幕在水平方向和竖直方向上的观看视角。在其他的一些实施例中,第一散光层3和第二散光层4中的长槽14可以沿其他方向延伸,对应的,光线在入射过程中经过第一散光层3和出射过程中经过第二散光层4时可以趋向于另外两个设定方向扩散,其中一个设定方向同时垂直于正视方向和第一散光层3中各长槽14的延伸方向,另一个设定方向同时垂直于正视方向和第二散光层4中各长槽14的延伸方向,因此,可以提高该投影屏幕在上述两个设定方向上的观看视角。
89.上述各实施例中,两层散光层中添加有暗色染料,以提高投影屏幕的对比度。在其他实施例中,暗色染料也可以不添加在两层散光层中,可以添加在表面层、第一支撑层、第二支撑层和菲涅尔透镜层中的任意一个中,同样可以使用;当然,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。
90.上述各实施例中,第一支撑层和第二支撑层由柔性材料制成。在其他实施例中,第一支撑层和第二支撑层也可以由硬质材料制成,如ms,同样可以使用。
91.上述各实施例中,投影屏幕包括表面层,表面层远离菲涅尔透镜层的表面的雾度值大于等于20%,以使环境光照射在表面层上时发生漫反射。在其他实施例中,表面层远离菲涅尔透镜层的表面的雾度值也可以小于20%,同样可以使用;当然,也可以不设置表面层,同样可以使用。
92.上述实施例1中,透光凸起为长度方向平行于对应支撑层的长条状凸起。在其他实施例中,透光凸起也可以为其他形状的凸起,如可以为一个柱状结构,柱状结构的轴线垂直于对应支撑层,且长度方向沿垂直于对应支撑层的方向延伸,在柱状结构远离对应支撑层的一端具有一个弧面,该弧面在正视方向上渐缩或渐扩,且弧面为长条形弧面,长条形弧面的长度在平行于对应支撑层的方向上延伸,则同样可以实现光线的扩散,该弧面构成透光面。
93.上述实施例1中,各长条状凸起为半圆柱状结构,各长条状凸起被垂直于其延伸方向的面截取的截面呈半圆形。在其他实施例中,各长条状凸起还可以为其他形状的结构,如图6所示,各长条状凸起8被垂直于其延伸方向的面截取的截面也可以呈三角形,对应的长条状凸起8为三棱柱状结构,长条状凸起8的一个侧面朝向对应支撑层,与该侧面相对的棱远离对应支撑层,则第一散光层中的长条状凸起8整体沿正视方向渐缩,第二散光层中的长条状凸起8在正视方向上渐扩,各散光层上相邻的长条状凸起8之间同样形成凹沟,在两散光层粘接固定后,凹沟一起形成用于容纳空气的空腔;或者,如图7所示,各长条状凸起8被垂直于其延伸方向的面截取的截面呈梯形,定义梯形截面中相互平行的两条直线所在的面分别为第一侧面和第二侧面,且第一侧面的面积大于第二侧面的面积,第一侧面朝向对应支撑层,第二侧面远离对应支撑层,则第一散光层中长条状凸起8整体上沿正视方向渐缩,第二散光层中长条状凸起8整体上沿正视方向渐扩,各散光层中相邻的长条状凸起8之间同样形成凹沟,在两散光层粘接固定后,凹沟一起形成用于容纳空气的空腔。当然,在其他的一些实施例中,各长条状凸起被垂直于其延伸方向的面截取的截面的形状并不限于上述三种,还可以为其他的形状,只要满足上述截面沿正视方向具有轮廓渐缩段和/或轮廓渐扩段
即可,如图8所示,该图显示的是一种设置在第一支撑层2上的长条状凸起8,该长条状凸起8被垂直于其延伸方向的面截取的截面就同时具有轮廓渐扩段11和轮廓渐缩段12,同理,可以将第一支撑层2和第一散光层8镜像后绕沿正视方向延伸的轴线旋转90
°
,则可形成第二支撑层和第二散光层,这种方案中,各散光层中相邻长条状凸起8之间同样形成凹沟,在两散光层粘接固定后,凹沟同样能够形成用于容纳空气的空腔。
94.上述实施例1中,各长条状凸起为相互平行的半圆柱状结构,半圆柱状结构呈直线状。在其他实施例中,长条状凸起也可以不是直线状的结构,如:长条状凸起可以为弯折结构或弯曲结构,同样可以使用;各长条状凸起也可以不相互平行,同样可以使用。
95.上述实施例1中,各长条状凸起沿其排布方向连续布置。在其他实施例中,各长条状凸起也可以沿着其排布方向间隔布置,同样可以使用,这种情况下,投影屏幕中用于容纳空气的空腔就由各长条状凸起的透光面与两支撑层一起围成。
96.上述实施例1中,各长条状凸起为半圆柱状结构,长条状凸起在其延伸方向各处的、被垂直于其延伸方向的面截取的截面均相同。在其他实施例中,各长条状凸起也可以不是一种规则的结构,长条状凸起在其延伸方向各处的、被垂直于其延伸方向的面截取的截面可以不相同,同样可以使用。
97.上述实施例1中,两层散光层中的各长条状凸起均为半圆柱状结构,即各散光层中的各长条状凸起的结构相同。在其他实施例中,散光层中的各长条状凸起也可以不完全相同,如可以同时包括半圆柱状结构、三棱柱状结构、四棱柱状结构等,还可以是形状相同但尺寸不同的结构,同样可以使用。
98.上述实施例1中,两层散光层的长条状凸起的延伸方向相互垂直。在其他实施例中,两层散光层的长条状凸起的延伸方向也可以不垂直,如:定义一个散光层中的一个长条状凸起的轴线在第一支撑层朝向第二支撑层的侧面上的投影为第一直线,定义另一个散光层的一个长条状凸起的轴线在第一支撑层朝向第二支撑层的侧面上的投影为第二直线,第一直线的延伸方向和第二直线的延伸方向夹有一个锐角,该锐角的取值大于等于30
°
且小于90
°
,同样可以使用。
99.上述实施例2中,两层散光层的长槽的延伸方向相互垂直。在其他实施例中,两层散光层的长槽的延伸方向也可以不垂直,如:定义各长槽具有延伸直线,定义一个散光层中的一个长槽的延伸直线在第一支撑层朝向第二支撑层的侧面上的投影为第一直线,定义另一个散光层的一个长槽的延伸直线在第一支撑层朝向第二支撑层的侧面上的投影为第二直线,第一直线的延伸方向和第二直线的延伸方向夹有一个锐角,该锐角的取值大于等于30
°
且小于90
°
,同样可以使用。
100.上述实施例2中,凹槽为长度方向平行于对应支撑层的长槽。在其他实施例中,长槽也可以为其他形状的凹槽,如可以整体为一个圆柱形槽,圆柱形槽的轴线垂直于对应支撑层,圆柱形槽靠近对应支撑层的一端具有一个异形段,该异形段的槽壁面为弧面,弧面沿正视方向渐扩或渐缩,且弧面为长条形弧面,其长度在平行于对应支撑层的方向上延伸,则同样可以定向实现光线的扩散,该弧面构成透光面。
101.上述实施例2中,长槽为半圆形槽,各长槽被垂直于其延伸方向的面截取的模拟截面呈半圆形。在其他实施例中,各长槽还可以为其他形状的长槽,如:各长槽被垂直于其延伸方向的面截取的模拟截面也可以呈三角形,或者,各长槽被垂直于其延伸方向的面截取
的模拟截面也可以呈梯形,均可以使用。当然,在其他的一些实施例中,各长槽被垂直于其延伸方向的面截取的模拟截面的形状并不限于上述三种,还可以为其他的形状,只要满足上述模拟截面沿正视方向具有轮廓渐缩段和/或轮廓渐扩段即可,如图9示,该图中显示的第一散光层的基层13上设置的长槽14被垂直于其延伸方向的面截取的模拟截面就同时具有轮廓渐扩段15和轮廓渐缩段16,同理,第二散光层的基层上设置的长槽14被垂直于其延伸方向的面截取的模拟截面也可以同时具有轮廓渐扩段和轮廓渐缩段,同样可以使用。
102.上述实施例2中,各长槽为相互平行的直线形槽。在其他实施例中,长槽也可以不是直线形槽,如:长槽可以为弯折形槽或弯曲形槽,同样可以使用。
103.上述实施例2中,各长槽为半圆形槽,长槽在其延伸方向各处的、被垂直于其延伸方向的面截取的截面形状均相同。在其他实施例中,各长槽也可以不是一种规则的槽,长槽在其延伸方向各处的、被垂直于其延伸方向的面截取的截面形状可以不相同,同样可以使用。
104.上述实施例2中,基层上设置的各长槽结构相同。在其他实施例中,基层上设置的各长槽的结构也可以不完全相同,如可以同时包括截面形状呈半圆形、梯形、三角形等各种形状的长槽,基层上的各长槽还可以是结构相同但尺寸不同的槽,同样可以使用。
105.本发明还提供了一种投影系统,投影系统包括投影屏幕和投影机,该投影屏幕的结构与上述各实施例中的投影屏幕的结构相同,此处不再赘述。
106.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。
107.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。
再多了解一些

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