投影屏幕、其制作方法及投影系统与流程

1.本发明涉及投影技术领域，尤其涉及一种投影屏幕、其制作方法及投影系统。

背景技术：

2.随着激光显示产品的普及，作为替代液晶、有机el电视的大屏幕产品激光电视的市场迅速扩大。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。投影屏幕相比于将影像投射到白墙面来说，可以具有更高的增益、更大的视角，且抑制外部光的反射，具有优异的对比度。
3.在目前的前投影式投影系统中，由投影设备出射投影光线，投影光入射到投影屏幕上，经过投影屏幕的反射，反射光线向前方反射，观看到投影图像。投影屏幕中的菲涅尔反射结构具有将投影光线向观众一侧反射的作用。
4.菲涅尔反射结构通常是在菲涅尔结构的表面形成反射层实现的。当前常用的反射材料为铝膏，通过湿涂覆的方式将铝膏涂覆在菲涅尔结构的表面。但是，采用这种方式时，由于涂覆的铝膏表面不能保证具有设计时的反射角度，因此，需要使菲涅尔结构一侧作为入光侧。为了克服采用铝膏带来的问题，也可以在菲涅尔结构的表面蒸镀金属薄膜，但是，为了防止金属薄膜划伤或防止金属薄膜剥离，还需要在金属薄膜的表面另外设置保护层，导致工艺复杂、成本高的问题。

技术实现要素：

5.本发明实施例的第一方面，提供一种投影屏幕，包括：
6.表面层；
7.菲涅尔结构层，位于所述表面层的一侧，在所述菲涅尔结构层的面向所述表面层一侧的表面设置有菲涅尔结构；
8.反射层，位于所述菲涅尔结构层的面向所述表面层一侧的表面上，所述反射层的厚度均匀；及
9.粘合层，位于所述表面层和所述反射层之间，所述粘合层用于将所述表面层与所述菲涅尔结构层的设置有所述反射层的一侧表面相互粘合。
10.本发明一些实施例中，所述反射层为金属薄膜。
11.本发明一些实施例中，所述菲涅尔结构层包括第一基材，所述第一基材的面向所述表面层一侧的表面以及与所述表面层相反一侧的表面均为平整表面，所述菲涅尔结构位于所述第一基材的面向所述表面层一侧的表面上。
12.本发明一些实施例中，所述菲涅尔结构层为一体结构，所述菲涅尔结构层的面向所述表面层的一侧表面为菲涅尔结构，所述菲涅尔结构层的与所述表面层相反一侧的表面为平整表面。
13.本发明一些实施例中，所述菲涅尔结构层采用热塑性材料。
14.本发明一些实施例中，所述表面层包括：
15.第二基材，与所述粘合层接触；
16.扩散层，位于所述第二基材的与所述粘合层相反一侧的表面上。
17.本发明一些实施例中，所述第二基材中含有吸光材料。
18.本发明一些实施例中，所述扩散层中含有吸光材料。
19.本发明一些实施例中，所述表面层包括：
20.第二基材，与所述粘合层接触；所述第二基材为雾化基材。
21.本发明一些实施例中，所述第二基材中还含有吸光材料。
22.本发明一些实施例中，所述表面层包括：
23.第二基材，与所述粘合层接触；所述第二基材的与所述粘合层相反一侧的表面为不平整表面。
24.本发明一些实施例中，所述第二基材中还含有吸光材料。
25.本发明一些实施例中，所述表面层包括：
26.第二基材，与所述粘合层接触；所述第二基材中含有吸光材料。
27.本发明一些实施例中，所述粘合层中含有吸光材料。
28.本发明实施例的第二方面，提供一种投影系统，包括：
29.投影设备，用于出射投影光线；及
30.投影屏幕，位于所述投影设备的出光侧，所述投影屏幕为上述任一投影屏幕。
31.本发明一些实施例中，所述投影设备为超短焦激光投影设备。
32.本发明一些实施例中，所述投影设备包括：
33.三激光光源装置，用于出射三基激光；
34.光调制部件，位于所述三激光光源装置的出光侧，用于对所述三激光光源装置的出射激光进行调制；
35.投影镜头，位于所述光调制部件的出光侧。
36.本发明实施例的第三方面，提供一种投影屏幕的制作方法，包括：
37.表面处理工序，提供基材，对所述基材进行表面处理得到表面层；
38.菲涅尔结构制作工序，制作菲涅尔结构层，在所述菲涅尔结构层的菲涅尔结构表面形成反射层；以及
39.粘合工序，采用粘合层将所述表面层与所述菲涅尔结构层的形成有所述反射层的一侧表面相互粘合。
40.本发明一些实施例中，所述菲涅尔结构制作工序包括：
41.提供第一基材，接下来，在表面具有菲涅尔结构的模具m的表面涂布紫外线固化树脂后，对第一基材进行压印，从第一基材一侧照射uv光进行固化，形成菲涅尔结构层，以及
42.在所述菲涅尔结构的表面形成所述反射层。
43.本发明一些实施例中，所述菲涅尔结构层采用热塑性材料；所述菲涅尔结构制作工序包括：
44.提供第一基材，所述第一基材采用热塑性材料；
45.在所述第一基材的表面形成反射层；以及
46.在所述反射层一侧对所述第一基材进行热成型，使所述第一基材的表面形成菲涅尔结构，所述反射层位于所述菲涅尔结构的表面上。
47.本发明一些实施例中，所述在所述菲涅尔结构层的菲涅尔结构表面形成反射层，包括：
48.在所述菲涅尔结构层的表面蒸镀或溅射金属薄膜，形成所述反射层。
49.本发明一些实施例中，所述表面层的基材以及所述菲涅尔结构层均采用柔性材料；所述粘合工序包括：
50.制作所述表面层的卷；
51.制作所述粘合层的卷；
52.采用卷对卷工艺，将所述粘合层贴合至所述表面层的基材上；
53.采用卷对卷工艺，将形成有所述反射层的菲涅尔结构层贴合至所述粘合层的与所述表面层相反一侧，利用所述粘合层将所述表面层与所述菲涅尔结构层的形成有所述反射层的一侧表面相互粘合。
附图说明
54.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。需要说明的是，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。
55.图1为本发明实施例提供的投影系统的结构示意图；
56.图2为相关技术中菲涅尔反射结构的制作过程示意图之一；
57.图3为相关技术中菲涅尔反射结构的制作过程示意图之二；
58.图4为相关技术中菲涅尔反射结构对光线反射的示意图；
59.图5为相关技术中菲涅尔反射结构的结构示意图；
60.图6为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之一；
61.图7为本发明实施例提供的菲涅尔结构层的制作流程示意图之一；
62.图8为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之二；
63.图9为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之三；
64.图10为本发明实施例提供的菲涅尔结构层的制作流程示意图之二；
65.图11为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之四；
66.图12为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之五；
67.图13为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之六；
68.图14为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之七；
69.图15为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之八；
70.图16为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之九；
71.图17为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之十；
72.图18为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之十一；
73.图19为本发明实施例提供的投影设备的结构示意图；
74.图20为本发明实施例提供的投影屏幕的制作方法的流程图之一；
75.图21为本发明实施例提供的投影屏幕的制作方法的流程图之二；
76.图22为本发明实施例提供的投影屏幕的制作流程示意图之一；
77.图23为本发明实施例提供的投影屏幕的制作流程示意图之二；
78.图24为本发明实施例提供的投影屏幕的制作流程示意图之三；
79.图25为本发明实施例提供的投影屏幕的制作流程示意图之四。
80.其中，1-投影屏幕，2-投影设备，f-菲涅尔结构，re
’‑
铝膏，re、13-反射层，re1-金属薄膜，c-保护层，11-表面层，12-菲涅尔结构层，14-粘合层，111-第二基材，112-扩散层，121-第一基材，21-光源装置，22-照明光路，23-光调制部件，24-投影镜头，f
’‑
紫外线固化树脂，12
’‑
热塑性材料层，m-模具，s1、s2-分离层，j1-第一卷，j2-第二卷，j3-第三卷，j4-第四卷，j5-第五卷。
具体实施方式
81.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。
82.随着激光显示产品的普及，作为替代液晶、有机el电视的大屏幕产品，激光电视的市场迅速扩大。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。投影屏幕相比于将影像投射到白墙面来说，可以具有更高的增益、更大的视角，且抑制外部光的反射，具有优异的对比度。
83.图1为本发明实施例提供的投影系统的结构示意图。
84.如图1所示，投影系统包括：投影设备2和投影屏幕1。
85.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的反射并向前方反射，从而使观众观看到投影图像。
86.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。
87.目前的前投影式投影系统是由投影设备出射投影光线，投影光线入射到投影屏幕上，经过投影屏幕的反射，反射光线向前方反射从而观看到投影图像。投影屏幕中设置有菲涅尔反射结构，菲涅尔反射结构具有对投影光线进行反射的作用。
88.图2为相关技术中的菲涅尔反射结构的制作过程示意图之一；图3为相关技术中的菲涅尔反射结构的制作过程示意图之二。
89.如图2所示，目前，菲涅尔反射结构通常是在菲涅尔结构f的表面湿涂覆(wet-coat)铝膏re’，铝膏re’中除包含铝粉和树脂以外，还包含溶剂，因此在菲涅尔结构f的表面湿涂覆铝膏re’之后，需要对其进行干燥处理，干燥处理后形成如图3所示的菲涅尔的凹谷被填充了的凹凸的反射层re。
90.图4为相关技术中菲涅尔反射结构对光线反射的示意图。
91.如图4所示，采用湿涂覆铝膏制作反射层时，干燥后的反射层re表面仅具有菲涅尔
结构的大致轮廓，其表面无法保持与菲涅尔结构相同的角度。而菲涅尔结构的表面角度是根据投影时投影光线的入射角度而特殊设计的，如图4中的(a)所示，投影光线在入射到菲涅尔结构f之后，可以向正面方向进行反射。而如果将采用湿涂覆铝膏形成的反射层re一侧作为入光侧时，如图4中的(b)所示，由于反射层re无法保持菲涅尔结构f表面的角度，使得投影光线在入射到反射层re时无法按照理想的方向反射，造成反射光线的方向偏离，那么，在投影屏幕正前方的观众无法接收到足够的反射光线，影响显示效果。
92.因此，根据图4可知，在采用湿涂覆铝膏的方式形成反射层re时，需要以菲涅尔结构f的一侧作为入光侧，无法以反射层re一侧作为入光侧。这就要求菲涅尔结构f需要采用透光性更好、加工精度较高的光学材料来制作，导致成本较高。
93.为了克服采用铝膏带来的问题，也可以在菲涅尔结构的表面蒸镀金属薄膜。图5为相关技术中菲涅尔反射结构的结构示意图。
94.如图5所示，通过在菲涅尔结构f的表面蒸镀金属膜层re1来作为反射层，但是，为了防止金属薄膜re1划伤或金属薄膜re1剥离，还需要在金属薄膜re1的表面另外设置保护层c，该保护层c通常可以采用上述湿涂覆的方式形成，这将导致投影屏幕的工艺复杂、成本高等问题。
95.有鉴于此，本发明实施例提供一种投影屏幕，在保证具有良好光学性能的前提下，可以减少制作工序数，降低成本。
96.图6为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之一。
97.如图6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、反射层13和粘合层14。
98.表面层11位于投影屏幕的一方侧(最表面侧)，表面层11为直接面向观众的膜层。在本发明实施例中，表面层11面向观众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、抗天花板反光等效果。
99.菲涅尔结构层12位于投影屏幕的另一方侧，具体位于表面层11的与观众相反一侧。在菲涅结构层12的、面向表面层11一侧的表面设置有菲涅尔结构f，菲涅尔结构f具有倾斜表面，该倾斜表面的倾斜角度被设计成使得入射到投影屏幕的投影光线能够向观众侧反射。在具体实施时，菲涅尔结构f可以为呈同心圆状排列的结构，或者呈棋盘格排列的周期性结构，在此不做限定。
100.反射层13位于菲涅尔结构层12的、面向表面层11一侧的表面上，以反射层13的面向表面层11一侧的表面作为反射面。在本发明实施例中，反射层13是采用蒸镀或溅射工艺形成的金属薄膜，该金属薄膜覆盖在菲涅尔结构f的表面，且厚度均匀，且使金属薄膜的表面具有与菲涅尔结构相同的起伏趋势，金属薄膜的表面可以维持设计时菲涅尔结构对入射光线的反射角度。
101.在优选方式中，金属薄膜可以采用铝、银、钛等金属进行制作，在此不做限定。
102.粘合层14位于表面层11和反射层13之间。粘合层14用于将表面层11与菲涅尔结构层12中的设置有反射层13的一侧表面相互粘合。
103.在使菲涅尔结构f朝向表面层11一侧的状态下，采用粘合层14将表面层11与形成有反射层13的菲涅尔结构层12进行粘合，这样可以使用粘合层14直接将表面层11与反射层13进行粘合，不再需要对反射层13再设置一层保护层，简化工艺流程，降低成本。
104.将覆盖在菲涅尔结构f上的、反射层13面向表面层11的一侧表面作为反射面，如图6所示，投影光线不需要先经过菲涅尔结构层然后被反射，而是直接入射到菲涅尔结构表面的反射层被反射。如此，投影光线在入射到投影屏幕中并被反射过程中，所经过的膜层数量变少，减少了光线在各膜层的交界面发生反射以及被膜层吸收而造成的光线损失，更多的光线可以向前方反射，提高增益。
105.由于菲涅尔结构层12位于距离观众最远的一侧，且没有光线入射到菲涅尔结构层12中，因此，对菲涅尔结构层12的透光性和损伤的规格要求降低，不再需要使用昂贵的光学材料来制作菲涅尔结构层12，可以采用较廉价的工业材料进行制作，由此降低生产成本。
106.在优选方式中，可以采用压敏胶(pressure sensitive adhesive，以下简称psa)、紫外线固化树脂或双组分固化性的树脂来制作粘合层14。除此之外，也可以使用其它具有粘合性的材料制作粘合层14，在此不做限定。
107.在一些实施例中，如图6所示，菲涅尔结构层12包括第一基材121，第一基材121中的面向表面层11一侧的表面以及与表面层11相反一侧的表面均为平整表面，菲涅尔结构f位于第一基材121中的面向表面层11一侧的表面上。
108.其中，第一基材121可以采用相对廉价的工业材料进行制作，例如，第一基材121可以采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，简称pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，简称pen)、聚碳酸酯(polycarbonate，简称pc)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，简称pmma)、三醋酸纤维素(triacetylcellulose，简称tac)、环烯烃聚合物(cyclo olefin polymer，简称cop)、热塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane,简称tpu)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride，简称pvc)、聚酰亚胺(polyimide，简称pi)、聚酰胺(polyamide，简称pa)、聚乙烯(polyethylene，简称pe)、聚丙烯(polypropylene，简称pp)等材料。
109.菲涅尔结构f可以通过利用具有菲涅尔结构的模具m和紫外线固化树脂的uv成型工艺进行制作。图7为本发明实施例提供的菲涅尔结构层的制作流程示意图之一。
110.举例来说，菲涅尔结构f可以通过向具有菲涅尔结构的模具m涂布紫外线固化树脂，并采用第一基材对紫外线固化树脂进行压印
·
uv固化而形成。如图7所示，首先在表面具有菲涅尔结构的模具m上涂布紫外线固化树脂f’。接下来，对第一基材121以规定压力进行压印，从第一基材121一侧进行uv照射，使紫外线固化树脂f’固化。紫外线固化树脂f’一边固化一边与第一基材121紧密接合，因此模具m的菲涅尔形状转印至第一基材121，能够在第一基材121的表面形成菲涅尔结构f。
111.除此之外，也可以采用其它材料结合其它制作方法来制作菲涅尔结构，在此不做限定。
112.图8为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之二。
113.在一些实施例中，如图8所示，菲涅尔结构层12为一体结构，菲涅尔结构层12中的面向表面层11的一侧表面为菲涅尔结构f，菲涅尔结构层12与表面层11相反一侧的表面为平整表面。
114.采用一体结构的菲涅尔结构层可以省去将基材与菲涅尔结构结合的工序，进一步简化制作流程。
115.图9为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之三。
116.在一些实施例中，如图9所示，菲涅尔结构层的材料可以采用抗拉强度为100mpa以下的有热塑性材料进行制作。
117.在具体实施时，一体成型结构的菲涅尔结构层12可以采用热成型的方式进行制作，菲涅尔结构层可以采用如tpu或pvc等热塑性材料，在此不做限定。
118.图10为本发明实施例提供的菲涅尔结构层的制作流程示意图之二。
119.具体来说，如图10所示，在采用热成型法制作一体成型的菲涅尔结构层时，可以在热塑性材料层12’的单面蒸镀或溅射金属薄膜作为反射层13，再采用加热的具有菲涅结构的模具m，隔着金属薄膜对热塑性材料层12’进行热成型，由此能够形成具有表面为金属薄膜的菲涅尔结构的菲涅尔结构层12。
120.图11为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之四。
121.如图11所示，表面层11包括：第二基材111和扩散层112。
122.第二基材111作为扩散层112的基材，第二基材111与粘合层14接触，扩散层112位于第二基材111的与粘合层14相反一侧的表面上。
123.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，经过投影屏幕反射后的光线准直性高，也导致了视野角度较小。通过设置扩散层112，可以使光线经过扩散层后出射角度多样化，从而使得最终由投影屏幕出射的光线具有一定的发散角度，增加了观众观看投影图像的视野角度。除此之外，扩散层112还具有一定的抗环境光反射的作用，有利于提高图像对比度。扩散层112还有利于消除激光散斑，优化投影图像。
124.扩散层112可以通过使树脂材料中含有扩散颗粒而形成在第二基材111的表面上。扩散颗粒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。扩散层112可以采用各种涂覆方式进行制作，在此不做限定。
125.第二基材111可以采用但不限于pet、pen、pc、pmma、tac、cop、tpu、pvc、pi、pa、pe、pp等材料。
126.在一些实施例中，如图11所示，可以使第二基材111中含有吸光材料，吸光材料通常可以采用具有吸光性的素材料，在第二基材111中含有素材料，对第二基材111进行着，以使第二基材111具有吸光的性质，由此可以起到抗环境光反射的作用，提高投影图像对比度，改善投影屏幕的黑辉度。
127.图12为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之五。
128.在一些实施例中，如图12所示，还可以使扩散层112中含有吸光材料，对扩散层112进行着形成着扩散层，着扩散层同时具有对光线扩散和吸光的性质，由此可以同时起到扩大视野角度、抗环境光反射等作用，改善投影屏幕的黑辉度。
129.图13为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之六。
130.在一些实施例中，如图13所示，表面层11仅包括第二基材111，该第二基材111与粘合层14接触，通过粘合层14与菲涅尔结构层12粘合。第二基材111采用雾化基材，雾化基材具有一定的光扩散作用，可以扩大视野角度，雾化基材还可以减少光线的反射，从而避免光线在天花板形成清晰图像，具有抗天花板反光的作用，可以提升观众的观看体验。
131.图14为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之七。
132.在一些实施例中，如图14所示，还可以使第二基材中含有吸光材料，从而对雾化基材进行着。着雾化基材同时具有光扩散和吸光的性质，由此具有扩大视角和抗天花板反光等的作用、以及通过减少环境光反射来改善投影屏幕的黑辉度的效果。
133.图15为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之八。
134.在一些实施例中，如图15所示，表面层11仅包括第二基材111，该第二基材111与粘合层14接触，通过粘合层14与菲涅尔结构层12粘合。第二基材111的与粘合层14相反一侧的表面为不平整表面。该不平整表面可以通过对第二基材111的表面进行喷砂处理或碱处理而形成，在此不做限定。第二基材111的不平整表面可以起到一定的光扩散作用以及雾化作用，从而可以起到扩大视角、抗天花板反光等作用。
135.图16为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之九。
136.在一些实施例中，如图16所示，还可以使第二基材111中还含有吸光材料，从而对第二基材111进行着。着第二基材同时具有光扩散、减少光线反射和吸光的性质，由此可以同时起到扩散视角、抗环境光反射等作用，改善投影屏幕的黑辉度。
137.图17为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之十。
138.在一些实施例中，如图17所示，表面层11仅包括第二基材111，该第二基材111与粘合层14接触，通过粘合层14与菲涅尔结构层12粘合。第二基材111中含有吸光材料，对第二基材111进行着，从而使第二基材具有吸光性质，可以减少环境光反射，提高投影图像的对比度，改善投影屏幕的黑辉度。
139.表面层11仅包括第二基材111时，通过采用特殊材料的第二基材111、对第二基材111进行表面处理或者对第二基材111进行着，可以使第二基材具备光扩散、抗环境光反射、抗天花板反光等作用，可以省略其它膜层的制作，有利于简化制作工艺。
140.图18为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图之十一。
141.在一些实施例中，如图18所示，还可以使粘合层14中含有吸光材料，对粘合层14进行着，以使粘合层14具有吸光的性质，由此可以起到抗环境光反射的作用，改善投影屏幕的黑辉度。
142.在具体实施时，可以采用炭黑、染料等具有吸光性的材料进行着，在此不做限定。具体来说，可以使表面层或粘合层中需要着的膜层的材料中含有炭黑、染料等材料，使该膜层的颜加深，从而具有吸光作用。值得说明的是，对投影屏幕中的膜层着可以通过使膜层的材料中含有素材料实现，被着的膜层具有吸光性质，可以吸收入射到投影屏幕中的环境光，从而起到抗环境光反射的作用，提高图像对比度，改善投影屏幕的黑辉度。此外，被着的膜层不仅可以吸收环境光，也可以吸收投影光线，因此需要通过控制素材料的添加量、颜来调节被着膜层的遮光度和透明度，从而更加适应投影屏幕使用要求。
143.在具体实施时，可以对投影屏幕中的表面层中的各膜层以及粘合层中的任意一个膜层进行着，以达到吸光性的要求。
144.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。
145.图19为本发明实施例提供的投影设备的结构示意图。
146.如图19所示，投影设备包括：光源装置21、照明光路22、光调制部件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，光调制部件23位于照明光路22的出光侧，投影镜头24位于光调制部件23的出光侧。
147.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激光器也可以采用可以出射多种颜激光的激光器或者多个出射不同颜激光的激光器。在激光光源装置采用单激光器时，激光显示装置还需要设置轮，轮用于进行彩转换，单激光器配合轮可以实现按照时序出射不同颜的基光的目的。在激光光源装置采用可以出射多种颜激光的激光器时，则需要控制激光光源，按照时序出射不同颜的激光作为基光。
148.在本发明实施例中，光源装置可以采用三激光光源装置，该三激光光源装置可以为出射三基激光的激光器，如mcl激光器等；也可以包括红激光器、绿激光器和蓝激光器分别出射三基激光。采用三激光光源装置有利于提高投影图像的域，具有更好的彩表现力，可以准确地再现所输入的影像。
149.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。
150.光调制部件23用于对入射光线进行调制。在具体实施时，光调制部件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表面包括很多个微小反射镜，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。
151.投影镜头24用于对光调制部件23的出射光进行成像，经过投影镜头24的成像之后，对成像进行投影。
152.在本发明实施例中，投影设备2可以采用超短焦投影设备，即投影设备中的投影镜头24采用超短焦投影镜头。采用超短焦投影设备可以大大缩短投影设备2与投影屏幕1之间的距离，在缩短投影距离的同时可以实现大尺寸的图像显示。
153.投影屏幕1位于投影设备中投影镜头的出光侧。投影屏幕1包括表面层、菲涅尔结构层、反射层和粘合层。采用粘合层将表面层与形成有反射层的菲涅尔结构层进行粘合，且将菲涅尔结构面向表面层一侧设置，这样可以使粘合层直接将表面层与反射层进行粘合，不再需要对反射层再设置一层保护层的工艺，从而能够简化工艺流程，降低成本。使覆盖在菲涅尔结构上的反射层中的、面向表面层的一侧表面作为反射面，由此投影光线不需要先经过菲涅尔结构层再被反射，而是直接入射到菲涅尔结构表面的反射层被反射，由此投影光线在入射到投影屏幕中并被反射过程中所经过的膜层数量变少，能够减少光线在各膜层的交界面发生反射以及被膜层吸收而造成的光线损失，更多的光线向前方反射，提高增益。由于菲涅尔结构层位于距离观众最远的一侧，且没有光线入射到菲涅尔结构层中，因此，对菲涅尔结构层的透光性和损伤的规格要求降低，不再需要使用昂贵的光学材料来制作菲涅尔结构层，可以采用较廉价的工业材料进行制作，由此降低生产成本。
154.本发明实施例的另一方面，提供一种投影屏幕的制作方法，图20为本发明实施例提供的投影屏幕的制作方法的流程图之一。
155.如图20所示，投影屏幕的制作方法包括：
156.s10、提供基材，对基材进行表面处理得到表面层；
157.s20、制作菲涅尔结构层，在菲涅尔结构层的菲涅尔结构表面形成反射层；
158.s30、采用粘合层将表面层与菲涅尔结构层的形成有反射层的一侧表面相互粘合。
159.本发明实施例提供的投影屏幕的制作方法整体流程是先分别形成表面层和带有反射层的菲涅尔结构层，再采用粘合层将两部分粘合。
160.其中，菲涅尔结构层可以采用uv成型形成。
161.在一些实施例中，参见图7，首先，在表面具有菲涅尔结构的模具m上涂布紫外线固化树脂f’。接下来，对第一基材121以规定压力进行压印，从第一基材121一侧进行uv照射，使紫外线固化树脂f’固化。紫外线固化树脂一边固化一边与第一基材121紧密接合，因此模具m的菲涅尔形状转印至第一基材121，能够在第一基材121的表面形成菲涅尔结构f。
162.而后，在菲涅尔结构f的表面蒸镀或溅射金属薄膜，从而形成反射层。
163.在具体实施时，第一基材121可以采用但不限于pet、pen、pc、pmma、tac、cop、tpu、pvc、pi、pa、pe、pp等材料。金属薄膜可以采用铝、银、钛等金属进行制作，在此不做限定。
164.在一些实施例中，参见图10，在通过热成型法制作一体成型的菲涅尔结构层时，在热塑性材料层12’的单面蒸镀或溅射金属薄膜作为反射层13，再采用加热的具有菲涅结构的模具m，隔着金属薄膜对热塑性材料层12’进行热成型，由此能够形成具有表面为金属薄膜的菲涅尔结构的菲涅尔结构层12。
165.在具体实施时，第一基材121可以采用tpu或pvc等热塑性材料，金属薄膜可以采用铝、银、钛等金属进行制作，在此不做限定。
166.在本发明实施例中，表面层可以通过对基材进行不同方式的表面处理制作而成的。为了区分菲涅尔结构层中的基材与表面层中的基材，将表面层中的基材称之为第二基材。
167.在一些实施例中，为了扩大投影屏幕的视野角度，可以在第二基材的表面形成扩散层，起到光扩散的作用。或者可以使第二基材的材料中含有扩散颗粒，以使第二基材具有光扩散的作用。
168.其中，扩散层可以通过使树脂材料中含有扩散颗粒，再将扩散层的材料以各种涂覆方式形成在第二基材的表面上。使第二基材的材料中含有扩散颗粒，从而在形成第二基材时，使第二基材直接具有光扩散作用。扩散颗粒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。
169.在一些实施例中，为了避免投影光线在投影屏幕的最表面产生反光而形成天花板光，第二基材可以采用雾化基材，或者对形成的表面层的观众一侧的表面进行雾化处理。
170.其中，雾化基材可以采用具有雾度的材料制作第二基材，雾化表面可以采用对第二基材或第二基材表面的膜层进行喷砂处理或碱处理得到，在此不做限定。
171.在一些实施例中，为提高投影屏幕的对比度，可以在对表面层或粘合层中的任意一个膜层进行着，从而使着后的膜层具有吸光作用，由此可以吸收入射到投影屏幕的环境光，起到提高图像对比度的作用。
172.其中，为了对表面层或粘合层中的任意膜层进行着可以通过使膜层的材料中含有吸光性材料，例如炭黑、染料等，从而使膜层的颜加深，使其具有吸收光线的作用，在此不做限定。着方法可适当自由选择，不限于此。
173.在具体实施时，可以根据实际使用制作不同形式的表面层，使其具备相应的功能，
本发明实施例不对表面层的具体形式进行限定。
174.在制备得到表面层和带有反射层的菲涅尔结构层之后，再采用粘合层将两者粘合，制作得到投影屏幕。
175.在发明实施例中，表面层中的基材(和基材之上的膜层)以及菲涅尔结构层也可以使用柔性材料进行制作，从而可以配合卷对卷工艺制作投影屏幕，提高制作吞吐量。
176.图21为本发明实施例提供的投影屏幕的制作方法的流程图之二。
177.具体来说，如图21所示，采用卷对卷工艺制作投影屏幕时，制作方法包括：
178.s100、制作表面层的卷；
179.s200、制作粘合层的卷；
180.s300、采用卷对卷工艺，将粘合层贴合至表面层的基材上；
181.s400、采用卷对卷工艺，将形成有反射层的菲涅尔结构层贴合至上述粘合层，从而利用粘合层将表面层与菲涅尔结构层的形成有反射层的一侧表面相互粘合。
182.本发明实施例以表面层采用在基材的表面形成扩散层的结构为例对卷对卷工艺制作投影屏幕的流程进行具体说明，当表面层采用其它结构时，可能不涉及在基材的表面形成其它膜层，通过其他方式也可带来同样的扩散效果。另外，为了区分菲涅尔结构层中的基材与表面层中的基材，将菲涅尔结构层中的基材称之为第一基材，将表面层中的基材称之为第二基材。
183.图22～图25为本发明实施例提供的投影屏幕的制作流程示意图。
184.具体来说，如图22所示，可以在第二基材111的表面层叠扩散层112以形成表面层11。
185.由于本发明实施例示出的制作方法为卷对卷工艺(roll to roll)，因此第二基材111需要采用具有卷曲性的柔性材料，例如可以采用柔性pet，厚度在38μm～250μm中适当选择。扩散层112可以采用各种涂覆方式进行制作，在此不做限定。扩散层112可以具有各向异性的扩散功能。
186.制作出表面层11，形成表面层的卷，作为第一卷j1。
187.与此同时，如图22所示，提供粘合层14，并将粘合层14卷曲形成第二卷j2。由图22可以看出，通常情况下粘合层14的两面设置有分离层(separator)s1、s2，用于防止粘合层14在卷曲过程中相互粘连。
188.粘合层14需要具有稳定的粘接强度，在具体实施时，粘合层14可以采用psa，该psa优选在常温下的储能模量为100kpa以下，厚度为50μm以上。
189.如图23所示，一边将第二卷j2中粘合层14的轻剥离侧的分离层s1剥离，一边与第一卷j1的第二基材面贴合，如图24所示，形成表面层11/粘合层14/分离层s2的结构的第三卷j3。
190.在本发明实施例中，可以采用上述任一方法制作菲涅尔结构层12，在此不做限定。以图25所示的结构为例，菲涅尔结构层12可以采用在工业用pet基材(即第一基材)表面通过uv成型制作菲涅尔结构的方式进行制作。其中，工业用pet基材的厚度可在25μm～350μm间适当自由选择，不限于此。
191.在制作出菲涅尔结构层12之后，制作菲涅尔结构层12的卷，采用卷对卷溅射工艺在菲涅尔结构的表面上蒸镀或溅射金属薄膜，形成反射层13，由此得到带有金属薄膜的菲
涅尔结构层的第四卷j4。
192.进一步地，如图25所示，一边将第三卷j3中粘合层14的另一侧的重剥离侧的分离层s2剥离，一边与第四卷j4的菲涅尔结构层贴合，如图25所示，制作表面层11/粘合层14/菲涅尔结构的第五卷j5。
193.接下来，将第五卷j5卷出，裁断为投影屏幕需要的尺寸，完成投影屏幕的制作。当菲涅尔结构层中没有被填充粘合层而残存气泡时，可实施auto clave处理。处理条件例如可以为50℃、0.9mpa、30分钟。
194.根据第一发明构思，投影屏幕包括表面层、菲涅尔结构层、反射层和粘合层。采用粘合层将表面层与形成有反射层的菲涅尔结构层进行粘合，且使菲涅尔结构面向表面层一侧设置，这样可以用粘合层直接将表面层与反射层进行粘合。由此，不再需要对金属薄膜的反射层设置所需的保护层，能够简化工艺流程，降低成本。另外，通过在菲涅尔结构上采用蒸镀或溅射形成金属薄膜的反射层，面向该反射层的表面层的一侧表面作为反射面，投影光线不需要先经过菲涅尔结构层再被反射，而是直接入射到菲涅尔结构表面的反射层被反射，由此投影光线在入射到投影屏幕中并被反射过程中所经过的膜层数量变少，减少光线在各膜层的交界面发生反射以及被膜层吸收而造成的光线损失，更多的光线向前方反射，提高增益。由于菲涅尔结构层位于距离观众最远的一侧，且没有光线入射到菲涅尔结构层中，因此对菲涅尔结构层的透光性和损伤的规格要求降低，不再需要使用昂贵的光学材料来制作菲涅尔结构层，可以采用较廉价的工业材料进行制作，由此降低生产成本。
195.根据第二发明构思，菲涅尔结构层包括第一基材，第一基材的面向表面层一侧的表面以及与表面层相反一侧的表面均为平整表面，菲涅尔结构位于第一基材的面向表面层一侧的表面上。菲涅尔结构可以通过在第一基材表面利用具有菲涅尔结构的模具m和紫外线固化树脂的uv成型工艺进行制作。
196.根据第三发明构思，菲涅尔结构层为一体结构，菲涅尔结构层的面向表面层的一侧表面为菲涅尔结构，菲涅尔结构层的与表面层相反一侧的表面为平整表面。采用一体结构的菲涅尔结构层，可以省去将基材与菲涅尔结构结合的工序，进一步简化制作流程。
197.根据第四发明构思，菲涅尔结构层可以采用抗拉强度为100mpa以下的有或透明的热塑性材料，采用热成型的方式进行制作。
198.根据第五发明构思，表面层包括第二基材和扩散层。第二基材作为扩散层的基材，第二基材与粘合层接触，扩散层位于第二基材的与粘合层相反一侧的表面上。通过设置扩散层，可以使光线经过扩散层后出射角度多样化，从而使得最终由投影屏幕出射的光线具有一定的扩散角，增加了观众观看投影图像的视野角度。除此之外，扩散层还具有抗天花板反光的作用。
199.根据第六发明构思，可以使第二基材中含有吸光材料，吸光材料通常可以采用具有吸光性质的素材料。通过环境光在第二基材中吸收，黑辉度得到改善，能够提高投影图像的对比度。
200.根据第七发明构思，可以使扩散层中含有吸光材料，对扩散层进行着形成着扩散层，着扩散层同时具有对光线扩散和吸光的性质，由此可以通过扩大视野角度、吸收环境光来改善投影屏幕的黑辉度。
201.根据第八发明构思，表面层仅包括第二基材，第二基材采用雾化基材，雾化基材具
有一定的光扩散作用，可以扩大视野角度，雾化基材还可以减少光线的反射，从而避免光线在天花板形成清晰图像，具有抗天花板反光的作用，可以提升观众的观看体验。
202.根据第九发明构思，可以使第二基材中含有吸光材料，从而对雾化基材进行着。着雾化基材同时具有减少光线反射、光扩散和吸光的性质，由此可以同时起到抗环境光反射、抗天花板反光等作用，改善投影屏幕的黑辉度。
203.根据第十发明构思，表面层仅包括第二基材，第二基材的与粘合层相反一侧的表面为不平整表面。该不平整表面可以通过对第二基材的表面进行研磨或者对第二基材的表面进行喷砂处理或碱处理而形成。第二基材的不平整表面具有一定的光扩散效果，从而可以起到扩大视角、抗天花板反光等作用。
204.根据第十一发明构思，采用在第二基材中含有吸光材料的着基材，对第二基材的表面进行喷砂处理或碱处理，从而同时具有光扩散和吸光的性质，由此可以通过扩大视角、吸收环境光来改善投影屏幕的黑辉度。
205.根据第十二发明构思，表面层仅包括第二基材，第二基材111中含有吸光材料。对第二基材进行着，从而使第二基材具有吸光性质，可以通过环境光的吸收来改善投影屏幕的黑辉度，提高投影图像的对比度。
206.根据第十三发明构思，可以使粘合层中含有吸光材料，对粘合层进行着，以使粘合层具有吸光的性质，由此可以起到抗环境光反射的作用，改善投影屏幕的黑辉度。
207.根据第十四发明构思，投影屏幕的制作方法包括：提供基材，对基材进行表面处理得到表面层；制作菲涅尔结构层，在菲涅尔结构层的菲涅尔结构表面形成反射层；采用粘合层将表面层与菲涅尔结构层的形成有反射层的一侧表面相互粘合。投影屏幕的制作方法整体流程是先分别形成表面层和带有反射层的菲涅尔结构层，再采用粘合层将两部分粘合。
208.根据第十五发明构思，投影屏幕的制作方法包括：制作表面层的卷；制作粘合层的卷；采用卷对卷工艺，将粘合层贴合至表面层的基材上；采用卷对卷工艺，将形成有反射层的菲涅尔结构层贴合至上述粘合层，从而通过粘合层将表面层与菲涅尔结构层的形成有反射层的一侧表面相互粘合。投影屏幕的制作方法整体流程是先分别形成表面层和带有反射层的菲涅尔结构层，再采用粘合层将两部分粘合。采用卷对卷工艺进行制作，可以提高工艺吞吐量。
209.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。
210.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。

技术特征：

1.一种投影屏幕，其特征在于，包括：表面层；菲涅尔结构层，位于所述表面层的一侧，在所述菲涅尔结构层的面向所述表面层一侧的表面设置有菲涅尔结构；反射层，位于所述菲涅尔结构层的面向所述表面层一侧的表面上；及粘合层，位于所述表面层和所述反射层之间，所述粘合层用于将所述表面层与所述菲涅尔结构层的设置有所述反射层的一侧表面相互粘合。2.如权利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述反射层为金属薄膜。3.如权利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述菲涅尔结构层包括第一基材，所述第一基材的面向所述表面层一侧的表面以及与所述表面层相反一侧的表面均为平整表面，所述菲涅尔结构位于所述第一基材的面向所述表面层一侧的表面上。4.如权利要求1所述的投影屏幕，其特征在于，所述菲涅尔结构层为一体结构，所述菲涅尔结构层的面向所述表面层的一侧表面为菲涅尔结构，所述菲涅尔结构层的与所述表面层相反一侧的表面为平整表面。5.如权利要求4所述的投影屏幕，其特征在于，所述菲涅尔结构层采用热塑性材料。6.如权利要求1～5中任一项所述的投影屏幕，其特征在于，所述表面层包括：第二基材，与所述粘合层接触；及扩散层，位于所述第二基材的与所述粘合层相反一侧的表面上。7.如权利要求6所述的投影屏幕，其特征在于，所述第二基材中含有吸光材料；或者，所述扩散层中含有吸光材料。8.如权利要求1～5中任一项所述的投影屏幕，其特征在于，所述粘合层中含有吸光材料。9.一种投影系统，其特征在于，包括：投影设备，用于出射投影光线；及投影屏幕，位于所述投影设备的出光侧，所述投影屏幕为权利要求1～8中任一项所述的投影屏幕。10.如权利要求9所述的投影系统，其特征在于，所述投影设备为超短焦激光投影设备；所述投影设备包括：三激光光源装置，用于出射三基激光；光调制部件，位于所述三激光光源装置的出光侧，用于对所述三激光光源装置的出射激光进行调制；投影镜头，位于所述光调制部件的出光侧。11.一种投影屏幕的制作方法，其特征在于，包括：表面处理工序，提供基材，对所述基材进行表面处理得到表面层；菲涅尔结构制作工序，制作菲涅尔结构层，在所述菲涅尔结构层的菲涅尔结构表面形成反射层；以及粘合工序，采用粘合层将所述表面层与所述菲涅尔结构层的形成有所述反射层的一侧表面相互粘合。12.如权利要求11所述的制作方法，其特征在于，
所述菲涅尔结构制作工序包括：提供第一基材，在所述第一基材的表面利用紫外线固化树脂形成菲涅尔结构；以及在所述菲涅尔结构的表面形成所述反射层。13.如权利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述菲涅尔结构层采用热塑性材料；所述菲涅尔结构制作工序包括：提供第一基材，所述第一基材采用热塑性材料；在所述第一基材的表面形成反射层；以及在所述反射层一侧对所述第一基材进行热成型，在所述第一基材的表面形成菲涅尔结构，所述反射层位于所述菲涅尔结构的表面上。14.如权利要求12或13所述的制作方法，其特征在于，在所述菲涅尔结构层的菲涅尔结构表面形成反射层，包括：在所述菲涅尔结构层的表面蒸镀或溅射金属薄膜，形成所述反射层。15.如权利要求11～13中任一项所述的制作方法，其特征在于，所述表面层的基材以及所述菲涅尔结构层均采用柔性材料；所述粘合工序包括：制作所述表面层的卷；制作所述粘合层的卷；采用卷对卷工艺，将所述粘合层贴合至所述表面层的基材上；采用卷对卷工艺，将形成有所述反射层的菲涅尔结构层贴合至所述粘合层的与所述表面层相反一侧，利用所述粘合层将所述表面层与所述菲涅尔结构层的形成有所述反射层的一侧表面相互粘合。

技术总结

本发明公开了一种投影屏幕、其制作方法及投影系统，投影屏幕包括表面层、菲涅尔结构层、反射层和粘合层。采用粘合层将表面层与形成有反射层的菲涅尔结构层进行粘合，且将菲涅尔结构面向表面层一侧设置，这样可以使粘合层直接将表面层与反射层进行粘合，不再需要对反射层再设置一层保护层，简化工艺流程，可以采用较廉价的工业材料进行制作，由此降低生产成本。还可以减少光线在各膜层的交界面发生反射以及被膜层吸收而造成的光线损失，提高增益。提高增益。提高增益。