一种双面投影屏及具有该屏的双面投影系统

技术领域

本发明涉及一种双面投影屏幕，尤其涉及一种双面投影屏及具有该屏的双面投影系统。

背景技术

在现代社会，投影技术广泛应用于商务、教育、娱乐、家庭等多个领域，在很多场合已经成为不可或缺的信息传播手段。为了达到良好的投影显示效果，除了要选择一款适合的投影仪外，投影屏幕的选择也十分重要。目前市面上常见的投影屏幕从幕面质地上可以分为玻珠幕、白塑幕、灰面光学屏幕、金属幕等。通常，投影屏幕分为正投影和背投影，正投影即投影仪与观察者在屏幕的同一侧，背投影即观察者与投影仪位于屏幕的两侧。

透明显示技术近年来快速发展且在显示领域占据越来越多的份额，常规的有全息膜、透明OLED、透明LED等。这类透明显示价格昂贵，另外通常是具有单一方向的，在另一侧成像通常较为模糊或无法清晰成像，大大限制了应用的场景。市面上有一些不透明的幕布可以实现双面投影成像，但无法提供透明显示的效果。PDLC调光玻璃或、PDLC膜(聚合物分散液晶膜)，可以在透明态和雾态之间自由切换，雾态时可以作为背投膜应用，但其均无法实现透明投影。

目前具有透明显示的投影屏，投影效果与透明度不能兼顾，并且无法实现双面投影，更无法实现正投与背投实现自由切换等多种应用场景。

发明内容

本发明的目的主要是制作一款双面投影产品，实现双面投影，并可以根据需要实现正投投影与背投投影的自由切换。

以下通过例示并结合系统、工具和方法，对本发明的实施方案及其目的进行描述和说明。这些例示仅是示例性的和说明性的、而非限制性的。在不同实施方案中，上述一个或更多个市场需求已经通过本发明得到满足，而另一些实施方案则针对其他改进。

本发明的一个方面提供了一种双面投影屏，所述双面投影屏包括平行设置的透明投影层和背投投影层，所述透明投影层在对预先设定的反射光进行漫反射实现正投投影的同时呈现屏后的真实世界环境，所述背投投影层在雾态和透明态之间自由切换。

作为本申请的进一步改进，所述透明投影层为透明光学薄膜层，所述透明光学薄膜层包括基层、随机结构层、镀层以及折射率匹配层。

作为本申请的进一步改进，所述随机结构层是由光学树脂制备而成。

作为本申请的进一步改进，所述光学树脂为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、硅胶中的任意一种。

作为本申请的进一步改进，制备所述随机结构层的工艺为胶印、转印、挤压、涂布中的任意一种。

作为本申请的进一步改进，固化所述随机结构层的工艺为热固化、光固化、EB固化中的至少一种。

作为本申请的进一步改进，制备所述镀层的工艺为磁控溅射、蒸镀或其他物理气相沉积中的任意一种。

作为本申请的进一步改进，所述随机结构层与所述折射率匹配层的折射率基本相同。

作为本申请的进一步改进，所述透明光学薄膜层和所述背投投影层之间的距离不大于2mm。

作为本申请的进一步改进，所述透明光学薄膜层的反射率为10％～70％。

作为本申请的进一步改进，所述背投投影层为柔性背投投影层或刚性背投投影层。

作为本申请的进一步改进，所述刚性背投投影层为玻璃基液晶调光器件；所述柔性背投投影层为PDLC膜、全息膜中的任意一种。

作为本申请的进一步改进，所述玻璃基液晶调光器件为PDLC调光玻璃、双稳态调光器件中的任意一种。

作为本申请的进一步改进，在所述透明光学薄膜层和所述柔性背投投影层之间或所述透明层外侧或所述柔性背投投影层外侧还设有支撑层。

作为本申请的进一步改进，所述支撑层采用超白玻璃、钢化玻璃、减反射玻璃、亚克力材料中的任意一种。

作为本申请的进一步改进，所述透明投影层和所述背投投影层通过固定胶层或支架平行固定在一起。

作为本申请的进一步改进，所述固定胶层的反射率为10％～80％。

作为本申请的进一步改进，形成所述固定胶层的工艺为夹胶工艺、背胶工艺中的至少一种。

作为本申请的进一步改进，所述夹胶工艺中的胶片为EVA胶膜、PVB胶膜中的任意一种；所述夹胶工艺中的设备为夹胶炉、层压机、高压釜中的任意一种。

作为本申请的另一个方面，还提供了一种双面投影系统，所述双面投影系统包括投影机和双面投影屏，所述双面投影屏为上述所述的双面投影屏。

本申请的有益效果在于，本申请提供了一种双面投影屏，所述双面投影屏包括平行设置的透明投影层和背投投影层，所述透明投影层在对预先设定的反射光进行漫反射实现正投投影的同时呈现屏后的真实世界环境，所述背投投影层在雾态和透明态之间自由切换。还提供了一种应用上述双面投影屏的双面投影系统，该投影系统可以根据需要实现正投投影与背投投影的自由切换，其背投技术的雾态效果还可起到防盗的功能，可应用于商场、博物馆以及展馆、展厅等科技场所。

附图说明

通过参照本发明的实施方案的图示说明可以更好地理解本发明，在附图中：

图1为一种双面投影屏的一个实施例结构示意图；

图2为透明光学薄膜层的一个实施例结构示意图；

图3为一种双面投影屏的另一个实施例结构示意图；

图4为一种双面投影屏的另一个实施例结构示意图；

图5为一种双面投影屏的另一个实施例结构示意图；

图6为双面投影系统结构示意图；

图中：01、双面投影屏；1、透明投影层；2、背投投影层；3、透明光学薄膜层；4、支撑层；5、固定胶层；10、基层；11、随机结构层；12、镀层；13、折射率匹配层；010、投影仪；011、入射光源；012、漫反射光线；013、散射光线；014、观察者；015、观察者。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，不用来限制本发明的范围。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请所公开的实施方案涉及一种双面投影屏，如图1所示，所述双面投影屏01包括平行设置的透明投影层1和背投投影层2，所述透明投影层1在对预先设定的反射光进行漫反射实现正投投影的同时呈现屏后的真实世界环境，即透明投影层1作为正投投影的幕布使用时同时具有透明特性，可以透过透明投影层看到其后面的真实世界环境。所述背投投影层2在雾态和透明态之间自由切换。

本申请中，作为优选的实施方案，所述透明投影层1为透明光学薄膜层3，如图2所示，所述透明光学薄膜层3包括基层10、随机结构层11、镀层12以及折射率匹配层13。作为优选的实施方案，所述随机结构层11与所述折射率匹配层13的折射率基本相同。作为优选的实施方案，所述随机结构层11是由光学树脂制备而成，所述光学树脂可以为但不仅仅限于丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、硅胶中的任意一种，其中，丙烯酸树脂(acrylic resin)是丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物聚合物的总称；聚氨酯树脂(聚氨酯)是由多元醇和异氰酸酯组成的聚合物，对各类基材均具有很强的附着力，且弹性高，耐磨性好。作为优选的实施方案，制备所述随机结构层11的工艺可以为但不仅仅限于胶印、转印、挤压、狭缝、涂布中的任意一种，其中，所述随机结构层11可以为具有预定表面微结构的透明光学树脂膜，其制备方法可以通过使用任意一种湿式涂覆工艺来实现。作为本申请优选的实施方案，固化所述随机结构层11的工艺可以为但不仅仅限于热固化、光固化、EB固化中的至少一种。作为本申请优选的实施方案，制备所述镀层12的工艺可以为但不仅仅限于磁控溅射、蒸镀或其他物理气相沉积中的任意一种。

本申请中，还提供了透明光学薄膜层3的一个优选的制备过程实施例，具体步骤如下：首先，制备随机结构层11：使用具有任何随机形状或者具有某些图案表面微结构的模板，在其底下放置一层基层10，将光学透明树脂置于两者之间，光学透明树脂将顺应模板的微结构，被沉积的光学透明树脂膜可以经由光引发工艺、热固化工艺或者这两种固化工艺的组合而被固化，在光学透明树脂固化之后，将光学透明树脂膜从模板上剥离以获得具有表面微结构的随机结构层11。其次，制备镀层12：在随机结构层11表面进行镀膜得到镀层12。最后，制备折射率匹配层13：利用湿法涂布工艺在镀层12上再涂布一层光学树脂。

本申请中，为了防止双面投影屏正投时，出现重影的现象，作为优选的实施方案，所述透明光学薄膜层3和所述背投投影层2之间的距离不大于2mm。为了保证双面投影屏正投投影的高清，作为进一步优选的实施方案，所述透明光学薄膜层3的反射率为10％～70％。

本申请中，作为一个优选的实施方案，所述透明投影层1和所述背投投影层2通过固定胶层5或支架平行固定在一起；作为进一步优选的实施方案，所述固定胶层5的反射率为10％～80％。作为优选的实施方案，形成所述固定胶层5的工艺为夹胶工艺、背胶工艺中的至少一种。作为更进一步优选的实施方案，所述夹胶工艺中，应用的胶片2可以为但不仅仅限于EVA胶膜、PVB胶膜中的任意一种；应用于所述夹胶工艺的设备可以为但不仅仅限于夹胶炉、层压机、高压釜中的任意一种。

本申请中，作为优选的实施方案，所述背投投影层2为刚性背投投影层、柔性背投投影层中任意一种。作为进一步优选的实施方案，所述刚性背投投影层可以为但不仅仅限于玻璃基液晶调光器件，作为更进一步优选的实施方案，所述玻璃基液晶调光器件可以为但不仅仅限于PDLC调光玻璃、双稳态调光器件或双稳态液晶调光器件等，所述双稳态调光器件是以胆甾相液晶为基础的双稳态调光玻璃。作为进一步优选的实施方案，所述柔性背投投影层可以为但不仅仅限于PDLC膜、全息膜中的任意一种。

本申请中，作为优选的实施方案，如图3-4所示，在所述透明光学薄膜层和所述柔性背投投影层之间或所述透明层外侧或所述柔性背投投影层外侧还设有支撑层4，所述支撑层4可以采用但不仅仅限于超白玻璃、钢化玻璃、减反射玻璃、有机玻璃中的任意一种，其中，有机玻璃可以为但不仅仅限于亚克力材料。此外，根据所述支撑层4设定的位置，综合考虑双面投影屏的反射率、重影等因素，所述支撑层4的厚度可以为2mm～5mm，如2mm、3mm、4mm、5mm等，但不仅仅限于以上厚度。

本申请中，还提供了采用夹胶工艺制备双面投影屏的优选的实施方案，具体步骤如下：如图3～图5的双面投影屏，所述固定胶层5优选为EVA胶片，采用夹胶炉制作双面投影屏，在夹胶工艺上，我们将温度梯度设置为从60℃升至120℃，整个过程的持续时间为90分钟，待降温后得到双面投影屏。此外，也可以进行单一膜片(透明光学薄膜层3或者背投投影层2)的夹胶，另一膜片通过背胶贴合的工艺直接贴附于支撑层4表面；亦或将两个膜片都采用背胶贴合的方式贴附于支撑层4的两侧。

本申请中，作为优选的实施方案，还提供了一种双面投影系统，所述双面投影系统包括投影机和双面投影屏01，所述双面投影屏01为上述所述的双面投影屏01，所述双面投影屏01如图1、图3～图5所示。如图6所示，将制备得到的透明双面投影屏01安装于支架或者墙体上，投影机010投影输出光线011将图像投射在透明双面投影屏01上，通过屏幕的反射形成漫反射光线012，漫反射光线012在观察者014所在方位形成明亮均匀的观察区域。当我们将背投投影层2驱动到透明态时，观察者014在观察区域内可同时看到投影图像与屏幕后面的物体，当我们将背投投影层2驱动到雾态时，投影仪010的输出光线011将图像投射到透明双面投影屏01上，当光线到达背投投影层2时，由于背投投影层2处于雾态，光线在此散射开来形成散射光线013，室外侧的观察者015也可以可看到清晰的成像。

当将上述双面投影系统应用于橱窗玻璃等场所时，白天，我们可以在保持通透的前提下进行室内投影，将实物与虚拟相结合；到了晚上，我们可以将画面透射到室外侧，吸引消费者，并且在店门关闭等情况下，将调光产品调整成暗态，起到防盗的作用。

虽然本申请主要以两层(透明投影层1和背投投影层2)核心结构来描述本发明的实施方案，本领域技术人员应当理解，在本发明的保护范围内，不排除在透明投影层1或背投投影层2的任何一侧还可以有其他层，例如：结合层、粘结层、加强层、消反射层、吸收层、增透层等等，并且，本领域技术人员应当理解，这些层可以被理解为是透明投影层1或背投投影层2的一部分。

另外，本领域技术人员应当理解，在本发明的保护范围内，不排除在透明投影层1或背投投影层2之间还可以有其他层，例如：结合层、粘结层、加强层、消反射层、吸收层、增透层等等，并且，本领域技术人员应当理解，这些层可以被理解为是透明投影层1或背投投影层2的一部分。

综上所述，本申请提供了一种双面投影屏，所述双面投影屏01包括平行设置的透明投影层1和背投投影层2，所述透明投影层1在对预先设定的反射光进行漫反射实现正投投影的同时呈现屏后的真实世界环境，所述背投投影层2在雾态和透明态之间自由切换。该双面投影屏01正投投影时可以实现透明投影，背投时可以将需要的内容展示给室外观看者，我们还可以利用背投技术时屏幕的雾态效果起到防盗的功能。本申请还提供了一种包含上述所述双面投影屏01的双面投影系统，该双面投影系统利用一台投影仪010能实现双侧投影，能满足内外侧人员的观看，正投投影时同时呈现屏后的真实世界环境，实现虚拟与真实的结合，可应用于商场、博物馆以及展馆、展厅等科技场所。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。