CN213934531U - 一种可卷曲投影屏幕及投影系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可卷曲投影屏幕及投影系统，涉及放映屏幕技术领域，用于解决现有技术中的投影屏幕无法卷曲的问题。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扩散层、菲涅尔透镜层和反射层，扩散层包括柔性扩散基材层和设于柔性扩散基材层中的扩散粒子。

Description

一种可卷曲投影屏幕及投影系统

技术领域

本实用新型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

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。

如图1所示，上述投影屏幕包括顺次层叠设置的表面层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用于保护正投影屏幕，着色层102包括着色基材层和设于着色基材层中的暗色染料，以用于提高该投影屏幕的对比度，扩散层103包括扩散基材层和设于扩散基材层中的扩散粒子106，扩散粒子106一般为PMMA(PolymethylMethacrylate，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。

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的反射面107反射后射出，环境光的运行路线为b1-b2-b3。

现有的投影屏幕中，扩散基材层的材质多为MS(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物，methyl methacrylate-styrene copolymer)，MS的硬度较大，使得投影屏幕不可卷曲，不可卷曲的投影屏幕在运输和使用过程中局限性较大。

实用新型内容

本实用新型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；本实用新型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。

为实现上述目的，本实用新型所提供的可卷曲投影屏幕采用如下技术方案：

本申请的一些实施例中，该可卷曲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，扩散层包括柔性扩散基材层和设于柔性扩散基材层中的扩散粒子。

上述可卷曲投影屏幕中，扩散层中的柔性扩散基材层具有柔性，可由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)等柔性材料制成，菲涅尔透镜层具有柔性，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)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且整体可弯曲，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具有柔性的材料制成柔性扩散基材层和菲涅尔透镜层，使得整个可卷曲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。

本申请的一些实施例中，可卷曲投影屏幕还包括表面层，表面层设于扩散层远离菲涅尔透镜层的一侧。设置表面层，可以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。

本申请的一些实施例中，可卷曲投影屏幕还包着色层，着色层包括柔性着色基材层和设于柔性着色基材层中的暗色染料；着色层设于表面层与扩散层之间，或者，着色层设于扩散层与菲涅尔透镜层之间。设置着色层可以提高该可卷曲投影屏幕的对比度，且着色层中的柔性着色基材层具有柔性，可以由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)等柔性材料制成，进而便于实现整个可卷曲投影屏幕的卷曲。

本申请的一些实施例中，柔性着色基材层的材质为SBC。SBC光学性能优良，且具有较高的抗拉强度、抗撕裂强度和圆球顶破强度，可任意卷曲不变形。

本申请的一些实施例中，着色层的厚度取值范围为0.1mm-2mm。该厚度范围的着色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。

本申请的一些实施例中，柔性扩散基材层的材质为SBC。SBC光学性能优良，且具有较高的抗拉强度、抗撕裂强度和圆球顶破强度，可任意卷曲不变形。

本申请的一些实施例中，扩散层的厚度取值范围为0.1mm-0.2mm。该厚度范围的扩散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。

本申请的一些实施例中，表面层远离扩散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扩散层的表面上产生镜面反射，从而在天花板上成像，进而影响观看者的观看效果。

本申请的一些实施例中，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。

本实用新型所提供的投影系统采用如下技术方案：

本申请的一些实施例中，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扩散层、菲涅尔透镜层和反射层，扩散层包括柔性扩散基材层和设于柔性扩散基材层中的扩散粒子。

上述可卷曲投影屏幕中，扩散层中的柔性扩散基材层具有柔性，可由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)等柔性材料制成，菲涅尔透镜层具有柔性，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)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且整体可弯曲，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具有柔性的材料制成柔性扩散基材层和菲涅尔透镜层，使得整个可卷曲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。

本申请的一些实施例中，可卷曲投影屏幕还包括表面层，表面层设于扩散层远离菲涅尔透镜层的一侧。设置表面层，可以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。

本申请的一些实施例中，可卷曲投影屏幕还包着色层，着色层包括柔性着色基材层和设于柔性着色基材层中的暗色染料；着色层设于表面层与扩散层之间，或者，着色层设于扩散层与菲涅尔透镜层之间。设置着色层可以提高该可卷曲投影屏幕的对比度，且着色层中的柔性着色基材层具有柔性，可以由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)等柔性材料制成，进而便于实现整个可卷曲投影屏幕的卷曲。

本申请的一些实施例中，柔性着色基材层的材质为SBC。SBC光学性能优良，且具有较高的抗拉强度、抗撕裂强度和圆球顶破强度，可任意卷曲不变形。

本申请的一些实施例中，着色层的厚度取值范围为0.1mm-2mm。该厚度范围的着色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。

本申请的一些实施例中，柔性扩散基材层的材质为SBC。SBC光学性能优良，且具有较高的抗拉强度、抗撕裂强度和圆球顶破强度，可任意卷曲不变形。

本申请的一些实施例中，扩散层的厚度取值范围为0.1mm-0.2mm。该厚度范围的扩散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。

本申请的一些实施例中，表面层远离扩散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扩散层的表面上产生镜面反射，从而在天花板上成像，进而影响观看者的观看效果。

本申请的一些实施例中，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。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的一些实施例，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是背景技术中的投影屏幕的截面结构示意图；

图2是本实用新型所提供的可卷曲投影屏幕的实施例的截面结构示意图。

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-着色层，3-扩散层，4-菲涅尔透镜层，5-反射层，6-扩散粒子，7-反射面，8-投影机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

本实用新型所提供的可卷曲投影屏幕的实施例：

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扩散层和着色层，扩散层包括扩散基材层和设于扩散基材层中的扩散粒子，着色层一般包括着色基材层和设于着色基材层中的暗色染料，扩散基材层和着色基材层的材质一般为MS，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。

鉴于上述原因，本实用新型提供一种可卷曲投影屏幕，以便于投影屏幕的运输和使用。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。

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、着色层2、扩散层3、菲涅尔透镜层4和反射层5。

着色层2包括柔性着色基材层和分布于柔性着色基材层中的暗色染料，设置着色层2可以提高该可卷曲投影屏幕的对比度；柔性着色基材层的材质为SBC，SBC柔性较好，使得柔性着色基材层可以卷曲，进而使得着色层2可以卷曲。当然，在其他的实施例中，柔性着色基材层的材质也可以为PET(Polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸类塑料)，PET同样具有柔性，同样可以使得着色层2可卷曲。

为了使得着色层2具有一定的支撑强度，且不影响该可卷曲投影屏幕的可卷曲性能，本实施例中的着色层2的厚度(也即柔性着色基材层的厚度)在0.1mm-2mm范围内取值，如可以选取0.5mm、0.8mm、1.5mm等，均可以使用。

扩散层3包括柔性扩散基材层和分布于柔性扩散基材层中的扩散粒子6，柔性扩散基材层的材质为SBC，SBC柔性较好，使得柔性扩散基材层可以卷曲，进而使得扩散层3可以卷曲；扩散粒子6的材质为PMMA(Polymethyl Methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)，设置扩散粒子6使得该扩散层3能够实现光线的扩散。当然，在其他实施例中，柔性扩散基材层的材质也可以为PET，因为PET具有柔性，所以使得扩散层3同样可以卷曲，扩散粒子6的材质也可以为有机玻璃，同样可以使用。

为了使扩散层3具有一定的支撑强度，且不影响该可卷曲投影屏幕的可卷曲性能，本实施例中的扩散层3的厚度(也即柔性扩散基材层的厚度)在0.1mm-0.2mm范围内取值，如可以选取0.12mm、0.15mm、0.18mm等，均可以使用。

着色层2和扩散层3使用专门的双层挤出设备加工，在上层原料桶内加入熔融状态的SBC和暗色染料，然后挤出成型该着色层2，在下层原料桶内加入熔融状态的SBC和扩散粒子6，然后挤出成型该扩散层3，着色层2和扩散层3成型后从双层挤出设备的出口输出，然后进行压覆，将两者压在一起，待着色层2和扩散层3冷却后即形成贴合在一起的双层膜片。当然，在其他实施例中，着色层2和扩散层3也可以单独加工，然后通过OCA胶粘接在一起，同样可以使用。

菲涅尔透镜层4由UV胶固化制成，因为UV胶具有弹性，所以菲涅尔透镜层4可卷曲。如图2所示，菲涅尔透镜层4远离扩散层3的一侧具有多个沿上下方向排布的反射面7，各反射面7为沿着正视方向、自上而下倾斜的平面，各反射面7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。

制作菲涅尔透镜层4时，将UV胶涂布在扩散层3远离着色层2的侧面上，然后用专门的模具对菲涅尔透镜层4进行压印，使得菲涅尔透镜层4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4的制作；在菲涅尔透镜层4制成后，在各反射面7上涂覆反射层5，反射层5的材质为铝；当然在其他的一些实施例中，反射层5的材质也可以为银，或者，为银和铝的组合物，均可以使用。

通常情况下，反射层5为涂覆在各反射面7上的一层很薄的金属层，所以反射层5能够实现弯曲；反射层5涂覆在菲涅尔透镜层4上后，菲涅尔透镜层4与反射层5整体仍然具有一定的柔性，且可以实现卷曲。

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。

为了避免投影机8发出的光线在表面层1远离扩散层3的表面处产生镜面反射，进而在天花板上成像，将表面层1远离扩散层3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远离扩散层3的表面进行AG处理(即防眩光处理)；2)在表面层1远离扩散层3的表面通过模具压印出咬花纹路；3)在表面层1远离扩散层3的表面涂布扩散粒子6。

制作表面层1时，将UV胶涂布在着色层2远离扩散层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胶固化后形成于着色层2上，同样可以使用。

本实施例中，之所以将着色层2设置在表面层1和扩散层3之间，主要是因为：在设计着色层2和扩散层3时，会使着色层2的厚度大于扩散层3的厚度，表面层1附着在着色层2上会更加稳定。

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。当然，在其他一些实施例中，表面层1也可以由硬化涂料经热固化或UV胶固化后形成，同样可以使用。

因为表面层1、着色层2、扩散层3、菲涅尔透镜层4均为柔性且可卷曲，反射层5也可发生弯曲，所以整个可卷曲投影屏幕能够实现卷曲。

如图2所示，图中虚线及箭头表示投影机8射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8发出的光线依次经过表面层1、着色层2、扩散层3后进入菲涅尔透镜层4中，再经过反射层5的反射后依次穿过菲涅尔透镜层4、扩散层3、着色层2和表面层1后照向观看者。光线在经过扩散层3时，因为扩散层3内设有扩散粒子6，所以会产生扩散。

上述实施例中，可卷曲投影屏幕中设有着色层，着色层设置在表面层与扩散层之间。在其他实施例中，着色层也可以设置在扩散层与菲涅尔透镜层之间，同样可以使用；当然，可卷曲投影屏幕中也可以不设置着色层，同样可以使用。

上述实施例中，可卷曲投影屏幕中设有表面层。在其他实施例中，可卷曲投影屏幕中也可以不设置表面层，同样可以使用。

上述实施例中，着色层的厚度取值范围为0.1mm-2mm。在其他实施例中，着色层的厚度也可以小于0.1mm或大于2mm，如可以为0.8mm、2.2mm、2.5mm等，同样可以使用。

上述实施例中，扩散层的厚度取值范围为0.1mm-0.2mm。在其他实施例中，扩散层的厚度取值范围也可以小于0.1mm或大于0.2mm，如可以为0.8mm、0.22mm等，同样可以使用。

上述实施例中，表面层远离扩散层的表面的雾度值大于等于20％。在其他实施例中，表面层远离扩散层的表面的雾度值也可以小于20％，同样可以使用。

本实用新型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。

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。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种可卷曲投影屏幕，其特征在于，包括顺次层叠排布的扩散层、菲涅尔透镜层和反射层，所述扩散层包括柔性扩散基材层和设于所述柔性扩散基材层中的扩散粒子；所述柔性扩散基材层的材质为SBC。

2.根据权利要求1所述的可卷曲投影屏幕，其特征在于，所述可卷曲投影屏幕还包括表面层，所述表面层设于所述扩散层远离所述菲涅尔透镜层的一侧。

3.根据权利要求2所述的可卷曲投影屏幕，其特征在于，所述可卷曲投影屏幕还包着色层，所述着色层包括柔性着色基材层和设于所述柔性着色基材层中的暗色染料；所述着色层设于所述表面层与所述扩散层之间，或者，所述着色层设于所述扩散层与所述菲涅尔透镜层之间。

4.根据权利要求3所述的可卷曲投影屏幕，其特征在于，所述柔性着色基材层的材质为SBC。

5.根据权利要求3或4所述的可卷曲投影屏幕，其特征在于，所述着色层的厚度取值范围为0.1mm-2mm。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的可卷曲投影屏幕，其特征在于，所述扩散层的厚度取值范围为0.1mm-0.2mm。

7.根据权利要求2-4中任一项所述的可卷曲投影屏幕，其特征在于，所述表面层远离所述扩散层的表面的雾度值大于等于20％。

8.根据权利要求2-4中任一项所述的可卷曲投影屏幕，其特征在于，所述表面层的厚度取值范围为15μm-30μm。

9.一种投影系统，其特征在于，包括投影机和如权利要求1-8中任一项所述的可卷曲投影屏幕。

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