CN107561846A - 高透光率背投影拼接屏幕及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高透光率背投影拼接屏幕及其制造方法，涉及背投影屏幕技术领域，高透光率背投影拼接屏幕包括玻璃，玻璃的一表面配置有通过真空层压形成的菲涅尔面形的硅凝胶透镜，玻璃的另一表面贴合柱面镜。本发明的高透光率背投影拼接屏幕及其制造方法和现有技术相比，三层结构相比传统的双层玻璃的四层结构，大大减少了光的行程，减少了光的穿透面，增加了屏幕透光率，降低了拼接投影屏幕厚度及重量，降低了材料费，适用于影视墙等更多的环境。
Description
技术领域
本发明涉及背投影屏幕技术领域，具体地说是一种高透光率背投影拼接屏幕及其制造方法。
背景技术
背投影屏幕分为光学型背投影屏幕和散射型背投影屏幕两大类。光学屏幕是利用微细光学结构来均匀光能分布，实现屏幕功能，通常是三种光学微结构的组合：菲尼尔透镜、柱面镜以及黑条纹。散射型屏幕是利用微细粒子对光的散射作用，来均匀光能分布，实现屏幕功能。但是，光学屏幕的问题就在于其结构复杂，安装以及使用成本都太高。而散射屏幕的问题在于散射屏幕中散射粒子对光线在4π立体空间内均等散射，投影光进入散射屏幕的主方向不一致，造成屏幕中间亮，边缘暗，形成中心亮斑，即太阳效应。如果光能量不能在屏幕上发生充分散射，投射光束主方向上的能量太高，散射光能力太弱的话，就会出现明显的太阳效应，即观众与镜头的连线与屏幕相交的部分亮度明显高于屏幕上的其他部分，而且随着观众的移动，亮斑也跟着移动。有鉴于以上方式各有所缺，因此，也有人吸收了散射型屏幕及光学型屏幕各自的优点，将二者结合起来，以投影机为准，依次为菲尼尔透镜、散射屏幕，成像屏幕等。此时，光线经过菲尼尔透镜变成平行光，然后被均匀散射。
现有的背投影屏幕的结构为，玻璃、亚克力菲涅尔镜、亚克力柱面镜和玻璃，四层材料密封合体。存在的弊端如下：
1、亚克力与玻璃的膨胀系数不同，从而从而产生投影黑边，严重者发生脱落变形；2、亚克力菲涅尔镜与亚克力柱面镜无法单独固定，必须通过与玻璃粘合后，再固定在一起；3、透光率不高。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种高透光率背投影拼接屏幕及其制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高透光率背投影拼接屏幕制造方法，具体方法如下：
准备一片高光玻璃，洗净，第一面涂底涂胶，自然晾干；
准备菲涅尔模具，将硅凝胶均匀涂至菲涅尔模具上；
将高光玻璃涂有底涂胶的面朝向菲涅尔模具，将高光玻璃定位在菲涅尔模具上；
通过真空层压技术在高光玻璃表面形成菲涅尔面形的硅凝胶透镜；
将高光玻璃与硅凝胶透镜对应的另一面，洗净，配置柱面镜。
进一步，优选的方法为，所述的柱面镜为全息光扩散膜;全息光扩散膜的贴合方法为，利用覆膜机通过工装胎具方法将全息光扩散膜贴合至高光玻璃的另一表面。
进一步，优选的方法为，所述的底涂胶为瓦克化学的E41底涂胶，所述的硅凝胶为瓦克化学的ELsolar3210硅凝胶。
进一步，优选的方法为，所述的瓦克化学的ELsolar3210硅凝胶包括A、B两种组分，所述的A组分为铂催化剂，所述的B组分为交联剂，所述A、B两种组分的混合比例为（9-1）：1。
进一步，优选的方法为，所述的自然晾干的时间为1-2小时。
进一步，优选的方法为， 所述的真空层压技术，具体方法为：
将定位有高光玻璃的菲涅尔模具放入层压机内，排气、加压、加温；
使硅凝胶发生固化反应；
将菲涅尔模具剥离；
在高光玻璃表面形成菲涅尔面形的硅凝胶透镜。
进一步，优选的方法为，层压机排气环节的反应条件为真空，层压机内加温环节的反应时间为1-3小时。
高透光率背投影拼接屏幕，包括玻璃，玻璃的一表面配置有通过真空层压形成的菲涅尔面形的硅凝胶透镜，玻璃的另一表面贴合柱面镜。
进一步，优选的结构为， 所述的硅凝胶透镜的厚度为0.3-1mm。
进一步，优选的结构为，所述的柱面镜为全息光扩散膜。
本发明的高透光率背投影拼接屏幕及其制造方法和现有技术相比，有益效果如下：
1、本发明为一层高透光玻璃，第一表面上形成有机硅凝胶菲涅尔光学面，第二面贴合光全息光扩散膜，三层结构相比传统的双层玻璃的四层结构，大大减少了光的行程，减少了光的穿透面，增加了屏幕透光率，使其画面亮度大大的提高；
2、有机硅凝胶的折射率为1.41，而玻璃的折射率是1.51，本发明整体结构的透光率提高30%；
3、菲涅尔镜面作为光的入射面，贴全息光扩散膜的为光的出射面供人观看，解决了图像四角重影，环境干涉光的问题；
4、本发明降低了拼接投影屏幕厚度及重量，降低了材料费；
5、通过工装胎具方法贴合全息扩散膜，可以在保护菲涅尔齿形面不受伤害的情况下，做到无气泡附着全息扩散膜；
6、本发明屏幕更适合用于电视台广播演示系统，主持人屏幕前站立，同步摄影机摄影播出时，不会出现人的重影，室内灯光的干涉，抗干扰光效果好；
7、 本发明屏幕比现有的玻璃板，亚克力板菲涅尔镜，亚克力板扩散幕，再加一层玻璃板的四层材料的拼接幕形式，克服了亚克力热胀冷缩系数大带来的拼接屏画面缝隙大，不好固定等缺陷；
8、这种结构的背投影屏幕可用于多媒体展示，大型无缝拼接影视墙，交通、水利、电力等指挥中心，会议系统，教学中心等多种环境。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1为一种高透光率背投影拼接屏幕的结构示意图。
其中：1、玻璃；2、硅凝胶透镜；3、全息光扩散膜。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
全息光扩散膜拥有独一无二的透明特性，在保持清晰显像的同时，能让观众透过全息膜看见背后景物。画质100%清晰亮丽，非凡超薄境界，绝无空间设限。成像效果卓越画面晶莹剔透独特的高清晰透明显像，形成晶莹剔透的视觉。
本发明基于一种新的拼接屏幕结构型式，由原来的玻璃，亚克力菲涅尔镜，亚克力柱面镜，玻璃屏，四层材料密封合体，改成一层玻璃上直接附着上菲涅尔镜，及柱面镜（全息扩散膜面），菲涅尔镜面作为光的入射面，贴全息光扩散膜的面为光的出射面供人观看。所述的玻璃在本发明中优选为高光玻璃。
实施例1：
如图所示，本发明保护一种高透光率背投影拼接屏幕，包括玻璃1，玻璃1的一表面配置有通过真空层压形成的菲涅尔面形的硅凝胶透镜2，玻璃1的另一表面贴合柱面镜。柱面镜为光吸收粒子涂层，即阻光剂涂层。
制作方法：
菲涅尔光学面的制作；
将一片切割好的高光玻璃1，清洗干净，第一面表面涂一层瓦克化学的E41底涂，放置凉架自然蒸发1小时使其凝固；
带有玻璃定位功能的菲涅尔模具，表面用气枪清理干净；准备A,B组份的瓦克化学的ELsolar3210硅凝胶，这里的A组份为铂催化剂，B组份为交联剂，按照9:1的比例混合搅拌均匀，然后均匀的涂到菲涅尔模具上。
将高光玻璃按照菲涅尔模具定位，底涂面与菲涅尔模具相对，放置到层压机里，抽真空，将高光玻璃与菲涅尔模具之间的硅凝胶里的空气排出，然后加压使高光玻璃与涂有硅凝胶的菲涅尔模具完全贴合，加温两小时，硅凝胶A，B组份交联反应，固化在高光玻璃上；菲涅尔透镜面形的硅凝胶透镜成型。
将菲涅尔模具与高光玻璃一同从层压机取出，然后从一个角开始，将菲涅尔模具与玻璃硅凝胶透镜剥离，因为高光玻璃有底涂胶，所以硅凝胶固化后与玻璃粘结力大，复制了菲涅尔面形的硅凝胶透镜，就固化粘结到高光玻璃上了。在高光玻璃的第一面形成了菲涅尔光学透镜。
这里的硅凝胶菲涅尔透镜厚度，是根据菲涅尔齿形高度，底平面设定厚度，计算后，控制了硅凝胶的体积用量得到的。通常在0.3--1mm之间。
柱面镜与高光玻璃的贴合：
在高光玻璃的另一表面涂敷阻光剂。
实施例2：
如图所示，本发明保护一种高透光率背投影拼接屏幕，包括玻璃1，玻璃1的一表面配置有通过真空层压形成的菲涅尔面形的硅凝胶透镜2，玻璃1的另一表面贴合柱面镜。柱面镜优选全息扩散膜面3。
制作方法：
菲涅尔光学面的制作；
将一片切割好的高光玻璃1，清洗干净，第一面表面涂一层瓦克化学的E41底涂，放置凉架自然蒸发2小时使其凝固；
带有玻璃定位功能的菲涅尔模具，表面用气枪清理干净；准备A,B组份的瓦克化学的ELsolar3210硅凝胶，这里的A组份为铂催化剂，B组份为交联剂，按照1:1的比例混合搅拌均匀，然后均匀的涂到菲涅尔模具上。
将高光玻璃按照菲涅尔模具定位，底涂面与菲涅尔模具相对，放置到层压机里，抽真空，将高光玻璃与菲涅尔模具之间的硅凝胶里的空气排出，然后加压使高光玻璃与涂有硅凝胶的菲涅尔模具完全贴合，加温两小时，硅凝胶A，B组份交联反应，固化在高光玻璃上；菲涅尔透镜面形的硅凝胶透镜成型。
将菲涅尔模具与高光玻璃一同从层压机取出，然后从一个角开始，将菲涅尔模具与玻璃硅凝胶透镜剥离，因为高光玻璃有底涂胶，所以硅凝胶固化后与玻璃粘结力大，复制了菲涅尔面形的硅凝胶透镜，就固化粘结到高光玻璃上了。在高光玻璃的第一面形成了菲涅尔光学透镜。
这里的硅凝胶菲涅尔透镜厚度，是根据菲涅尔齿形高度，底平面设定厚度，计算后，控制了硅凝胶的体积用量得到的。通常在0.3--1mm之间。
全息光扩散膜与高光玻璃的贴合方法：
提前把成卷的全息光扩散膜装到覆膜机上，利用工装胎具方法，将一面有硅凝胶透镜的高光玻璃的光面清理干净，此面朝上，使其膜层贴合在此面，输送到覆膜机上，贴合好后，出口自动切边后，传送出来，完成全息光扩散膜的贴合。工装胎具方法为，是不锈钢板或铝板作为拖板，周边有定位功能，将高光玻璃与拖板合体，在进出覆膜机移动与全息扩散膜贴合位置定位的过程中起到保护玻璃的菲涅尔面的作用。
本发明是一片高光玻璃合成背投影屏幕，玻璃的第一个面，贴合了有机硅凝胶菲涅尔光学透镜，把投影机投射过来的光线变为平行光，投射到全息光扩散膜上成像，供人观看。
本发明是投影机投射光直接入射菲涅尔光学面，并且菲涅尔透镜材料使用了高透光率，低反射率的有机硅凝胶，（有机硅凝胶的折射率为1.41，玻璃折射率为1.51，所以有机硅凝胶的透光率高于玻璃），并且本发明的技术方案中只使用了单层高光玻璃，所以对比原由的四层拼接屏幕形式，透光率提高了30%左右。
本发明作为一种大画面拼接屏幕，其从透射型屏幕背面一定距离的投射装置对该透射型屏幕投射作为影像光的投射光，向观察者呈现影像。这种背投影屏幕将投射装置投射的光影进行放大成像，因此需要在一定程度上确保投射装置和透射型屏幕之间的距离，因此存在一定的光学焦距参数。透镜焦距由投影机镜头参数及到投影屏幕的距离得到。根据透镜焦距设定数据制作透镜模具，从而形成菲涅尔硅凝胶透镜。
通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的几种具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。
Claims (10)
1.高透光率背投影拼接屏幕制造方法，其特征在于，具体方法如下：
准备一片高光玻璃，洗净，第一面涂底涂胶，自然晾干；
准备菲涅尔模具，将硅凝胶均匀涂至菲涅尔模具上；
将高光玻璃涂有底涂胶的面朝向菲涅尔模具，将高光玻璃定位在菲涅尔模具上；
通过真空层压技术在高光玻璃表面形成菲涅尔面形的硅凝胶透镜；
将高光玻璃的另一表面，洗净，配置柱面镜。
2.根据权利要求1所述的高透光率背投影拼接屏幕制造方法，其特征在于，
所述的柱面镜为全息光扩散膜；全息光扩散膜的贴合方法为，利用覆膜机通过工装胎具方法将全息光扩散膜贴合至高光玻璃的另一表面。
3.根据权利要求1或2所述的高透光率背投影拼接屏幕制造方法，其特征在于，所述的底涂胶为瓦克化学的E41底涂胶，所述的硅凝胶为瓦克化学的ELsolar3210硅凝胶。
4.根据权利要求3所述的高透光率背投影拼接屏幕制造方法，其特征在于，所述的瓦克化学的ELsolar3210硅凝胶包括A、B两种组分，所述的A组分为铂催化剂，所述的B组分为交联剂，所述A、B两种组分的混合比例为（9-1）：1。
5.根据权利要求1所述的高透光率背投影拼接屏幕制造方法，其特征在于， 所述的真空层压技术，具体方法为：
将定位有高光玻璃的菲涅尔模具放入层压机内，排气、加压、加温；
使硅凝胶发生固化反应；
将菲涅尔模具剥离；
在高光玻璃表面形成菲涅尔面形的硅凝胶透镜。
6.根据权利要求5所述的高透光率背投影拼接屏幕制造方法，其特征在于，层压机排气环节的反应条件为真空，层压机内加温环节的反应时间为1-3小时。
7.根据权利要求1所述的高透光率背投影拼接屏幕制造方法，其特征在于， 所述的自然晾干的时间为1-2小时。
8.高透光率背投影拼接屏幕，其特征在于，包括玻璃，玻璃的一表面配置有通过真空层压形成的菲涅尔面形的硅凝胶透镜，玻璃的另一表面贴合柱面镜。
9.根据权利要求8所述的高透光率背投影拼接屏幕，其特征在于，所述的硅凝胶透镜的厚度为0.3-1mm。
10.根据权利要求8所述的高透光率背投影拼接屏幕，其特征在于，所述的柱面镜为全息光扩散膜。
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