CN117631431A - 一种投影屏幕和投影系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投影屏幕和投影系统，投影屏幕包括：表面层、菲涅尔结构层和反射层。其中，菲涅尔结构层采用紫外固化材料固化而成，该紫外固化材料在固化后为深色。由于菲涅尔结构层本身已经具有吸光的性质，因此可以将具有较大厚度的着色层去掉，减薄投影屏幕的厚度。

Description

一种投影屏幕和投影系统

技术领域

本发明涉及投影技术领域，尤其涉及一种投影屏幕和投影系统。

背景技术

随着激光显示产品的普及，激光显示产品开始作为替代电视的大屏幕产品走进了千家万户，作为替代电视的显示产品。为达到较好的亮度及显示效果，投影设备一般会搭配投影屏幕来使用。投影屏幕相比于直接将画面投射到墙面来说，可以具有更高的增益、更大的视角，且具有一定的抗环境光作用。

对于正投模式的投影系统来说，观众面向投影屏幕，由投影设备出射的光线先入射到投影屏幕，再由投影屏幕反射到人眼，从而观看到投影图像。

目前由于投影屏幕的性质需要采用多层结构来制作，这就导致投影屏幕的厚度通常较厚，无法满足市场对超薄投影屏幕的需求。

发明内容

本发明一些实施例中，投影屏幕包括：

表面层，具有支撑和承载作用；

菲涅尔结构层，位于表面层的一侧；

反射层，位于菲涅尔结构层背离表面层的一侧；反射层覆盖于菲涅尔结构层背离表面层一侧的表面上，菲涅尔结构层与反射层的交界面形成反射面；

其中，菲涅尔结构层采用紫外固化材料固化而成，紫外固化材料在固化后为深色。

由于菲涅尔结构层本身已经具有吸光的性质，因此可以将具有较大厚度的着色层去掉，减薄投影屏幕的厚度。

本发明一些实施例中，菲涅尔结构层采用的紫外固化材料为紫外固化变色材料，紫外固化变色材料在固化之前为透明，在固化之后为深色。紫外固化变色材料在固化之前为透明，在固化之后为深色，由此解决遮光度和紫外固化深度之间的矛盾。采用紫外固化变色材料是通过化学反应使材料颜色变深，因此相比于混合深色材料的方案，采用紫外固化变色材料的染色均更加均匀，从而具有更好遮光性，且更加均匀，可以提高菲涅尔结构层的抗光性能。

本发明一些实施例中，菲涅尔结构层采用的紫外固化材料为柔性紫外固化变色材料，柔性紫外固化变色材料在固化之前为透明，在固化之后为深色且具有柔韧性。采用柔性紫外固化变色材料制作菲涅尔结构层可以增加投影屏幕的可卷曲性能。

本发明一些实施例中，柔性紫外固化变色材料包括柔性基质；柔性基质采用的材料包括：丙烯酸化聚氨酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯和安息香甲醛。通过对紫外固化变色材料的基质部分进行改性，使其具有一定的柔韧性。

本发明一些实施例中，反射层中分散有散射粒子。在反射层中分散散射粒子使反射层具备对光线的扩散性能，从而去掉现有投影屏幕中的扩散层，达到减薄投影屏幕的效果。

本发明一些实施例中，反射层的材料采用反光性金属粉；反光性金属粉采用粉末状铝粉；或者，反光性金属粉采用鳞片状铝粉。

本发明一些实施例中，表面层包括：

基材，菲涅尔结构层位于基材的一侧表面上；

微结构层，位于基材背离菲涅尔结构层一侧的表面上；微结构层用于抗环境光反射。

本发明一些实施例中，微结构层的表面为不平整表面，可以用于抗环境光反射，优化投影效果。

本发明一些实施例中，微结构层中分散有扩散粒子。

本发明一些实施例中，微结构层的表面为雾化表面。

本发明一些实施例中，微结构层包括多个微透镜；微透镜为柱状微透镜，各柱状微透镜沿水平方向排列，沿竖直方向延伸，以增大水平方向的视角。

本发明一些实施例中，微结构层包括多个微透镜，微透镜的表面为雾化表面。

本发明一些实施例中，表面层、菲涅尔结构层和反射层的总厚度为0.3mm～0.4mm。

本发明一些实施例中，一种投影系统，包括：用于出射投影光线的投影设备，和位于投影设备出光侧的投影屏幕，该投影屏幕采用上述任一投影屏幕。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍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。

图1为本发明实施例提供的投影系统的结构示意图；

图2为相关技术中投影屏幕的结构示意图之一；

图3为相关技术中投影屏幕的结构示意图之二；

图4为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之一；

图5为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之二；

图6为本发明实施例提供的菲涅尔结构层的制作方式示意图之一；

图7为本发明实施例提供的菲涅尔结构层的制作方式示意图之二；

图8为本发明实施例提供的反射层结构示意图之一；

图9为本发明实施例提供的反射层结构示意图之二；

图10为本发明实施例提供的表面层的结构示意图之一；

图11为本发明实施例提供的表面层的结构示意图之二；

图12为本发明实施例提供的表面层的结构示意图之三；

图13为图12中表面层的立体结构示意图；

图14为本发明实施例提供的表面层的结构示意图之四；

图15为本发明实施例提供的投影设备的结构示意图。

其中，1-投影屏幕，2-投影设备，01-硬化层，02-着色层，03-扩散层，03’-着色扩散层，04、12-菲涅尔结构，05、13-反射层，11-表面层，21-光源装置，22-照明光路，23-光阀调制部件，24-投影镜头，111-基材，112-微结构层，x-散射粒子，y-扩散粒子，12’-深色UV胶层，120-变色UV胶层，M-模具。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本发明中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。

随着激光显示产品的普及，激光显示产品开始作为替代电视的大屏幕产品走进了千家万户，作为替代电视的显示产品。为达到较好的亮度及显示效果，投影设备一般会搭配投影屏幕来使用。投影屏幕相比于直接将画面投射到墙面来说，可以具有更高的增益、更大的视角，且具有一定的抗环境光作用。

图1为本发明实施例提供的投影系统的结构示意图。

如图1所示，投影系统包括：投影设备2和投影屏幕1。

投影屏幕1位于投影设备2的出光侧，观众面向投影屏幕1，投影设备2出射投影光线，投影光线入射到投影屏幕1，经过投影屏幕1的反射入射到人眼，从而使观众观看到投影图像。

超短焦激光投影设备具有投影距离小，投影画面大的特点，十分适合应用到家用领域，为达到较好的亮度及显示效果，需要搭配投影屏幕使用。

图2为相关技术中投影屏幕的结构示意图之一；图3为相关技术中投影屏幕的结构示意图之二。

在一些应用场景中，如图2所示，目前的投影屏幕主要包括：硬化层01、着色层02、扩散层03、菲涅尔结构层04和反射层05。

在一些应用场景中，如图3所示，还可以在扩散层中添加着色材料从而将着色层和扩散层合并为一个着色扩散层03’。

其中，硬化层01位于投影屏幕的最外侧，也是直接面向观众的一侧。硬化层01具有保护投影屏幕内部膜层的作用，并且可以增强投影屏幕的硬度。菲涅尔结构层04和反射层05相邻设置，用于对入射光线进行反射。

如图2和图3所示，投影光线a1’由硬化层01一侧入射到投影屏幕，透射光线a2’入射到菲涅尔结构层04，被反射层05的反射，反射光线a3’再次经过投影屏幕中的膜层后从投影屏幕中出射出来，最终出射的光线a4’入射到人眼，观众由此观看到投影图像。

与此同时，环境光线b1’由硬化层01一侧入射到投影屏幕，透射光线b2’入射到菲涅尔结构层04，被反射层05的反射，反射光线b3’再次经过投影屏幕中的膜层后从投影屏幕中出射出来，最终出射的光线b4’也可能入射到人眼，这样环境光就会对投影光线产生干扰，影响投影图像的对比度。

因此需要在投影屏幕中设置着色层02或着色扩散层03’，着色层02或着色扩散层03’中的着色材料可以吸收入射的环境光，从而减少环境光反射，提高图像对比度。

然而着色层02或着色扩散层03’通常具有较大的厚度，由于着色层的存在无法使投影屏幕的厚度进一步减薄，目前的投影屏幕的厚度大约为0.7mm～0.8mm，有些投影屏幕的厚度甚至达到1.6mm，无法满足市场对超薄投影屏幕的需求。

有鉴于此，本发明实施例提供一种投影屏幕，通过合理设计在不损失光学效果的前提下，可以进一步减薄投影屏幕的厚度。

图4为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之一。

如图4所示，本发明实施例提供的投影屏幕包括：表面层11、菲涅尔结构层12和反射层13。

其中，表面层11位于投影屏幕的最外侧，表面层11为直接面向观众的膜层。表面层11具有支撑和承载作用，在本发明实施例中，表面层11可作为菲涅尔结构层12的基材，另外，表面层11在背离菲尔结构层12的一侧还可以进行表面处理，以达到扩大视角、抗环境光反射等效果。

菲涅尔结构层12位于表面层11的一侧，菲涅尔结构层12具体位于表面层11背离观众的一侧。菲涅尔结构层12中设置多个菲涅尔结构，菲涅尔结构具体为沿径向依次向外扩张排列的同心螺纹结构。

反射层13位于菲涅尔结构层12背离表面层11的一侧，反射层13覆盖于菲涅尔结构层12背离表面层11一侧的表面上，以使菲涅尔结构层12与反射层13的交界面形成反射面。菲涅尔结构层12具有菲涅尔结构的表面可以对入射光线形成一定的入射角度，从而可以将入射的投影光线向人眼所在的方向进行反射。

在本发明实施例中，菲涅尔结构层12采用紫外固化材料固化而成，采用的紫外(Ultraviolet，简称UV)固化材料在固化后为深色。由于菲涅尔结构层12在采用这样的材料制作出来本身已经具有吸光的性质，因此可以将具有较大厚度的着色层或着色扩散层去掉，从而减薄投影屏幕的厚度。通常情况下，着色层及其基材或带有着色作用的扩散层的厚度约为0.4mm，那么本发明实施例提供的投影屏幕可以在现有投影屏幕的基础上减薄至少0.4mm。

图5为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之二。

如图5所示，在本发明实施例中，反射层13中还分散有散射粒子x。目前的投影系统通常采用激光光源，激光具有较高的准直性，因此投影光线的发散角较小，那么经过投影屏幕反射后的光线准直性高，也导致了可视角度较小。通过在反射层13中分散散射粒子x，光线经过散射粒子x的散射作用之后，出射角度多样化，从而使得最终由投影屏幕出射的光线具有一定的发散角，增加了观众观看投影图像的可视角度。

在具体实施时，散射粒子x可以采用但不限于二氧化硅粒子、三氧化二铝粒子、氧化钛粒子、氧化铈粒子、氧化锆粒子、氧化钽粒子、氧化锌粒子、氟化镁粒子等，在此不做限定。在制作时，可以将反射层的材料与散射粒子x混合后涂覆于菲涅尔结构层12的表面以形成反射层13，在此不做限定。

通过将散射粒子x混合到反射层13中，而不再需要单独设置扩散层，从而进一步减小投影屏幕的厚度。采用本发明实施例提供的由表面层11、菲涅尔结构层12和反射层13构成的投影屏幕的总厚度为0.3mm～0.4mm。与相关技术中的投影屏幕相比，大大减薄了投影屏幕的厚度，满足市场对超薄投影屏幕的需求。

如图4和图5所示，由投影设备2出射的投影光线a1由表面层11一侧入射到投影屏幕内部，透射光线a2经过菲涅尔结构层12后被反射层13反射，反射光线a3再次经过菲涅尔结构层12和表面层11之后从投影屏幕中出射出来，出射光线a4入射到人眼，观众由此观看到投影图像。

另一方面，由房间顶部出射的灯光或环境光b1由表面层11一侧入射到投影屏幕内部，透射光线b2经过菲涅尔结构层12后，由于菲涅尔结构层12的吸收作用仅有少部分光线能够被反射层13反射，反射光线b3再次经过菲涅尔结构层12之后进一步被菲涅尔结构层12吸收，从而减少最终由投影屏幕出射的环境光b4，避免环境光反射造成投影图像对比度下降的问题。

值得注意的是，菲涅尔结构层12在固化后为深色，不仅可以吸收环境光，也可以吸收投影光线，而投影光线通常为激光，具有较高的亮度，通常调整菲涅尔结构层12的透光度以及颜色的深浅来平衡投影屏幕反射的环境光和投影激光的比例，从而达到较好的图像对比度状态。

在一些实施例中，菲涅尔结构层12可以采用深色UV胶进行制作。对比图4和图3，当采用深色UV胶制作菲涅尔结构层12时，由于菲涅尔结构层12本身具有吸收光线的作用，因此可以将图3中的基材及其表面的着色扩散层去掉，从而减薄投影屏幕的厚度。

图6为本发明实施例提供的菲涅尔结构层的制作方式示意图之一。

如图6所示，当采用深色UV胶制作菲涅尔结构层时，首先在基材的表面形成一层深色UV胶层12’；再采用表面具有菲涅尔结构的模具M对深色UV胶层12’进行压印，从而使深色UV胶层12’的表面形成菲涅尔结构；最后采用UV光照射深色UV胶层12’，对深色UV胶层12’进行固化处理，从而形成菲涅尔结构层12。

深色UV胶可以是在UV胶中混合深色遮光性材料形成，深色遮光性材料可以采用深色颜料、深色染料等，深色物质只要具备颜色深以及吸光的性质即可，在此不做限定。例如，可以在UV胶中掺杂炭黑、黑色氧化铁等材料以形成黑色UV胶。深色UV胶的透光度和吸光度可以通过调节掺杂的深色遮光性材料的比例进行调节，具体比例数值在此不做限定。

在一些实施例中，菲涅尔结构层12可以采用紫外固化变色材料进行制作，这种紫外固化变色材料在固化之前为透明，在固化之后为深色。

由于紫外固化材料需要采用紫外线照射进行固化，才具有一定的强度，而如果直接采用染色的紫外固化材料制作菲涅尔结构层，在固化过程中深色材料对紫外线具有一定的吸收作用，影响紫外线的穿透性，从而影响固化完全率。

而本发明实施例采用紫外固化变色材料，其固化之前为透明，固化之后为深色，从而解决了遮光度和紫外固化深度之间的矛盾。紫外固化变色材料的核心原理为Nyx染色技术，Nyx染色为后染色工艺，即初始状态材料在固化前为透明色，固化后变色。该技术采用了预染色技术，配合反应变色，以及多元混色的技术，达到目标遮光效果。即通过预先添加遮光材料进行轻度染色，通过紫外光照射和轻度加热，促成专用变色材料发生化学反应，从无色变成有色，然后通过控制几种颜色的添加混合，来达到颜色变深的效果。

采用紫外固化变色材料是通过化学反应使材料颜色变深，因此相比于混合深色材料的方案，采用紫外固化变色材料的染色均更加均匀，从而具有更好遮光性，且更加均匀，可以提高菲涅尔结构层12的抗光性能。

在具体实施时，菲涅尔结构层12可以采用变色UV胶进行制作，图7为本发明实施例提供的菲涅尔结构层的制作方式示意图之二。

如图7所示，当采用变色UV胶制作菲涅尔结构层时，首先在基材的表面形成一层变色UV胶层120，变色UV胶层120在固化之前为透明；再采用表面具有菲涅尔结构的模具M对变色UV胶层120进行压印，从而使变色UV胶层120的表面形成菲涅尔结构；最后采用UV光照射变色UV胶层120，对变色UV胶层120进行固化处理，且在固化过程中变色UV胶变为深色，从而形成菲涅尔结构层12。

通过控制变色材料的添加量来调节固化后菲涅尔结构层12的遮光度和透明度，能够更加适应投影屏幕抗光性的要求。

在一些实施例中，菲涅尔结构层12采用的紫外固化材料为柔性紫外固化变色材料，柔性紫外固化变色材料在固化之前为透明，在固化之后为深色且具有柔韧性。采用柔性紫外固化变色材料制作菲涅尔结构层12可以增加投影屏幕的可卷曲性能。

与紫外固化变色材料相比，柔性紫外固化变色材料主要是对其基质部分进行改性，使其具有一定的柔韧性。在本发明实施例中，柔性紫外固化变色材料包括柔性基质；柔性基质的主要成份包括：丙烯酸化聚氨酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯和安息香甲醛。通过对丙烯酸酯进行改性，用丙烯酸对聚氨酯进行酯化，形成低聚物，可提供很好的弹性和柔韧性。具体配方为：丙烯酸化聚氨酯(75％)、丙烯酸异辛酯(19％)、丙烯酸羟乙酯(5％)、安息香甲醛(1％)。

本发明实施例提供的柔性紫外固化变色材料与紫外固化变色材料除基质成份不同以外，其它成份可以相同。采用柔性紫外固化变色材料制作菲涅尔结构层12的步骤可以参见上述实施方式，此处不再赘述。

采用本发明实施例提供的紫外固化材料来制作菲涅尔结构层，可以使菲涅尔结构层本身具备吸光性能，因此可以去掉现有投影屏幕中的厚度较大的着色层，并通过在反射层13中分散散射粒子使反射层13具备对光线的扩散性能，从而去掉现有投影屏幕中的扩散层，达到减薄投影屏幕的效果。本发明实施例提供的投影屏幕的厚度可达到0.3mm～0.4mm，满足市场对超薄投影屏幕的需求。

图8为本发明实施例提供的反射层结构示意图之一；图9为本发明实施例提供的反射层的结构示意图之二。

如图8和图9所示，反射层13的材料采用反光性金属粉，在具体实施时，反射层13可以采用铝粉进行制作。在一些实施例中，如图8所示，可以采用粉末状铝粉来制作反射层13。粉末状的铝粉更加细腻，反光率高，可以提高增益。在制作时可以采用喷涂印刷或蒸镀工艺进行制作。在一些实施例中，如图9所示，可以采用鳞片状铝粉来制作反射层13。鳞片状铝粉颗粒大，附着力好，不易从菲涅尔结构层12的表面滑落。在制作时可以采用喷涂印刷工艺进行制作。

如图4和图5所示，表面层11包括：基材111和微结构层112。

其中，基材111作为菲涅尔结构层12的基材，菲涅尔结构层12位于基材111的一侧表面上。

基材111具有支撑和承载作用，当应用于硬性投影屏幕时，基材111可以采用透光性好且具有一定刚性的材料，例如可以采用玻璃、亚克力等材料进行制作，在此不做限定。当应用于柔性投影屏幕时，基材111可以采用透光性好且具有一定柔韧性的材料，例如可以采用聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚碳酸酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酰胺、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等材料进行制作，在此不做限定。

微结构层112位于基材111背离菲涅尔结构层12一侧的表面上；微结构层112包括多个分布于基材111表面的微结构，以使得其表面为不平整的或粗糙的表面，可以用于抗环境光反射，优化投影效果。

在应用于不同场合的投影屏幕，表面层中的微结构层可以采用不同形态。图10～图14为本发明实施例提供的表面层的结构示意图。

在一些实施例中，如图10所示，微结构层112的表面为雾化表面。将微结构层112的表面雾化可以避免光线在投影屏幕的表面发生眩光，从而提高图像清晰度。雾化表面可以采用在基材111的表面上喷涂细小颗粒，从而使基材111的表面粗糙化。除此之外，也可以采用其它工艺制作微结构层112，在此不做限定。

在一些实施例中，如图11所示，微结构层112中分散有扩散粒子y。在微结构层112中分散扩散粒子y可以增大视角、减弱天花板反光。扩散粒子y可以与反射层中的散射粒子x采用相同的材料，例如，扩散粒子y可以采用但不限于二氧化硅粒子、三氧化二铝粒子、氧化钛粒子、氧化铈粒子、氧化锆粒子、氧化钽粒子、氧化锌粒子、氟化镁粒子等，在此不做限定。在制作过程中，可以将扩散粒子y混合在雾化材料中采用喷涂的方式形成在基材111的表面。除此之外，也可以采用其它工艺制作微结构层112，在此不做限定。

在一些实施例中，如图12所示，微结构层112包括多个微透镜，具体可以设置多个柱状微透镜，各柱状微透镜相互紧密排列在基材111的表面。柱状微透镜可以将光线向垂直于其轴向方向的两侧偏转，从而增大投影屏幕的观看视角。

在具体实施时，如图13所示，可以将柱状微透镜沿水平方向h排列，沿竖直方向v延伸。投影屏幕通常固定于墙面或支架上，水平方向即为观众所在的水平面的方向，竖直方向在空间中垂直于水平方向，由此可以将投影屏幕水平方向的视角扩大，观众即使侧对投影屏幕仍可观看到投影图像。而在应用于其它场合时，可以将柱状微透镜沿着垂直于需要扩散视角的方向进行延伸即可达到使用需求。

在制作过程中，可以在基材111的表面先形成一层光学材料层，例如，该光学材料可以采用树脂材料。再对光学材料层进行压印以形成微透镜的结构。除此之外，也可以采用刻蚀等工艺形成微透镜，在此不做限定。

在一些实施例中，如图14所示，微结构层112包括多个微透镜，且微透镜的表面为雾化表面。在本发明实施例中，微透镜仍然可以采用柱状微透镜，且柱状微透镜的排列规则与图12和图13所示的排列规则相同，与图12和图13的不同之处在于，图14所示的微透镜结构的表面进行雾化处理，使表面层不仅可以起到扩大视角的作用，同时还能减弱天花板反光，提高图像清晰度。

在制作过程中，可以采用上述同样的工艺制作出微透镜的结构，再在微透镜的表面喷涂细小颗粒，以形成雾化表面，在此不做限定。

另外，还可以在表面层增加硬化材料，从而增加表面硬度，起到防剐蹭的作用。在实际应用过程中，可以根据使用的需求来设置不同的表面层结构，本发明实施例仅用于举例说明，不对表面层的其它结构进行穷举。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种投影系统，如图1所示，投影系统包括：投影设备2和位于投影设备2出光侧的投影屏幕1。

图15为本发明实施例提供的投影设备的结构示意图。

如图15所示，投影设备包括：光源装置21、照明光路22、光阀调制部件23和投影镜头24。其中，照明光路22位于光源装置21的出光侧，光阀调制部件23位于照明光路22的出光侧，投影镜头24位于光阀调制部件23的反射光路上。

光源装置21可以采用激光光源装置。激光光源装置可以采用单色激光器也可以采用可以出射多种颜色激光的激光器或者多个出射不同颜色激光的激光器。在激光光源装置采用单色激光器时，激光显示装置还需要设置色轮，色轮用于进行色彩转换，单色激光器配合色轮可以实现按照时序出射不同颜色的基色光的目的。在激光光源装置采用可以出射多种颜色激光的激光器时，则需要控制激光光源按照时序出射不同颜色的激光作为基色光。

在本发明实施例中，光源装置21可以出射红色光、绿色光和蓝色光。其中红色光的波长范围为610nm～650nm，绿色光的波长范围为500nm～540nm，蓝色光的波长范围为430nm～460nm。

照明光路22位于光源装置21的出光侧，照明光路22一方面对光源装置21的出射光进行准直，另一方面可以使光源装置21的出射光以合适的角度入射到光阀调制部件23。照明光路22可以包括多个透镜或透镜组，在此不做限定。

光阀调制部件23用于对入射光线进行调制后反射。在具体实施时光阀调制部件23可以采用数字微镜(Digital Micromirror Device，简称DMD)。通过照明光路22后，光束符合DMD所要求的照明尺寸和入射角度。DMD表面包括成千上万个微小反射镜，每个小反射镜可单独受驱动进行偏转，通过控制DMD的偏转角度使反射光入射到投影镜头24。

投影镜头24用于对光阀调制部件23的出射光进行成像，经过投影镜头24的成像之后用于投影成像。

投影屏幕1仅包括表面层、菲涅尔结构层和反射层。其中，菲涅尔结构层采用紫外固化材料固化而成，该紫外固化材料在固化后为深色。由于菲涅尔结构层本身已经具有吸光的性质，因此可以将具有较大厚度的着色层去掉，通过在反射层中分散散射粒子使反射层具备对光线的扩散性能，从而去掉现有投影屏幕中的扩散层，达到减薄投影屏幕的效果。本发明实施例提供的投影屏幕的厚度可达到0.3mm～0.4mm，满足市场对超薄投影屏幕的需求。

根据第一发明构思，投影屏幕包括表面层、菲涅尔结构层和反射层。其中，菲涅尔结构层采用紫外固化材料固化而成，该紫外固化材料在固化后为深色。由于菲涅尔结构层本身已经具有吸光的性质，因此可以将具有较大厚度的着色层去掉，减薄投影屏幕的厚度。

根据第二发明构思，在反射层中分散散射粒子使反射层具备对光线的扩散性能，从而去掉现有投影屏幕中的扩散层，达到减薄投影屏幕的效果。

根据第三发明构思，菲涅尔结构层采用深色UV胶进行制作。深色UV胶是在UV胶中混合深色遮光性材料形成。通过调节掺杂的深色遮光性材料的比例来调节深色UV胶的透光度和吸光度。

根据第四发明构思，菲涅尔结构层可以采用紫外固化变色材料进行制作，这种紫外固化变色材料在固化之前为透明，在固化之后为深色，由此解决遮光度和紫外固化深度之间的矛盾。采用紫外固化变色材料是通过化学反应使材料颜色变深，因此相比于混合深色材料的方案，采用紫外固化变色材料的染色均更加均匀，从而具有更好遮光性，且更加均匀，可以提高菲涅尔结构层的抗光性能。

根据第五发明构思，菲涅尔结构层采用变色UV胶进行制作，通过控制变色材料的添加量来调节固化后菲涅尔结构层的遮光度和透明度，能够更加适应投影屏幕抗光性的要求。

根据第六发明构思，菲涅尔结构层采用的紫外固化材料为柔性紫外固化变色材料，柔性紫外固化变色材料在固化之前为透明，在固化之后为深色且具有柔韧性。采用柔性紫外固化变色材料制作菲涅尔结构层可以增加投影屏幕的可卷曲性能。

根据第七发明构思，柔性紫外固化变色材料包括柔性基质，通过对紫外固化变色材料的基质部分进行改性，使其具有一定的柔韧性。柔性基质的主要成份包括：丙烯酸化聚氨酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯和安息香甲醛。

根据第八发明构思，反射层的材料采用反光性金属粉，具体可以采用铝粉。采用粉末状铝粉来制作反射层，粉末状的铝粉更加细腻，反光率高，可以提高增益。采用鳞片状铝粉来制作反射层，鳞片状铝粉颗粒大，附着力好，不易从菲涅尔结构层的表面滑落。

根据第九发明构思，表面层包括：基材和微结构层。基材作为菲涅尔结构层的基材，微结构层位于基材背离菲涅尔结构层一侧的表面上。微结构层包括多个分布于基材表面的微结构，以使得其表面为不平整的或粗糙的表面，可以用于抗环境光反射，优化投影效果。

根据第十发明构思，微结构层的表面为雾化表面。将微结构层的表面雾化可以避免光线在投影屏幕的表面发生眩光，从而提高图像清晰度。

根据第十一发明构思，微结构层中分散有扩散粒子。在微结构层中分散扩散粒子可以增大视角、减弱天花板反光。该扩散粒子可以与反射层中的散射粒子相同。

根据第十二发明构思，微结构层包括多个微透镜，具体可以设置多个柱状微透镜，各柱状微透镜相互紧密排列在基材的表面。柱状微透镜可以将光线向垂直于其轴向方向的两侧偏转，从而增大投影屏幕的观看视角。

根据第十三发明构思，微结构层包括多个微透镜，且微透镜的表面为雾化表面，由此使表面层不仅可以起到扩大视角的作用，同时还能减弱天花板反光，提高图像清晰度。

根据第十四发明构思，投影系统包括投影设备和上述任一投影屏幕。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

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。

Claims (10)

1.一种投影屏幕，其特征在于，包括：

表面层，具有支撑和承载作用；

菲涅尔结构层，位于所述表面层的一侧；

反射层，位于所述菲涅尔结构层背离所述表面层的一侧；所述反射层覆盖于所述菲涅尔结构层背离所述表面层一侧的表面上，所述菲涅尔结构层与所述反射层的交界面形成反射面；

其中，所述菲涅尔结构层采用紫外固化材料固化而成，所述紫外固化材料在固化后为深色。

2.如权利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述菲涅尔结构层采用的所述紫外固化材料为紫外固化变色材料，所述紫外固化变色材料在固化之前为透明，在固化之后为深色。

3.如权利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述菲涅尔结构层采用的所述紫外固化材料为柔性紫外固化变色材料，所述柔性紫外固化变色材料在固化之前为透明，在固化之后为深色且具有柔韧性。

4.如权利要求3所述的投影屏幕，其特征在于，所述柔性紫外固化变色材料包括柔性基质；

所述柔性基质采用的材料包括：丙烯酸化聚氨酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯和安息香甲醛。

5.如权利要求1～4任一项所述的投影屏幕，其特征在于，所述反射层中分散有散射粒子。

6.如权利要求5所述的投影屏幕，其特征在于，所述反射层的材料采用反光性金属粉；

所述反光性金属粉采用粉末状铝粉；或者，所述反光性金属粉采用鳞片状铝粉。

7.如权利要求1～4任一项所述的投影屏幕，其特征在于，所述表面层包括：

基材，所述菲涅尔结构层位于所述基材的一侧表面上；

微结构层，位于所述基材背离所述菲涅尔结构层一侧的表面上；所述微结构层用于抗环境光反射。

8.如权利要求7所述的投影屏幕，其特征在于，所述微结构层的表面为不平整表面；

所述微结构层中分散有扩散粒子；

或者，所述微结构层的表面为雾化表面；

或者，所述微结构层包括多个微透镜；所述微透镜为柱状微透镜，各所述柱状微透镜沿水平方向排列，沿竖直方向延伸；

或者，所述微结构层包括多个微透镜，所述微透镜的表面为雾化表面；所述微透镜为柱状微透镜，各所述柱状微透镜沿水平方向排列，沿竖直方向延伸。

9.如权利要求1～4任一项所述的投影屏幕，其特征在于，所述表面层、所述菲涅尔结构层和所述反射层的总厚度为0.3mm～0.4mm。

10.一种投影系统，其特征在于，包括：

投影设备，用于出射投影光线；

投影屏幕，位于所述投影设备的出光侧；所述投影屏幕为权利要求1～9任一项所述的投影屏幕。