KR0182453B1 - 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존의 리어프로젝션 텔레비전의 스크린에 비해 구조를 단순화하여 제작경비를 줄일 수 있고, 보다 높은 분해능을 가질 수 있도록 된 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린을 제공하기 위하여 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔을 집속하는 제1시트(31)와, 상기 제1시트(31)의 앞쪽에 일정한 간격으로 이격되도록 설치되어 제1시트(31)를 투과하는 이미지빔을 분산시키는 제2시트(32)로 구성된 리어프로젝션 텔레비전용 스크린에 있어서, 상기 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔이 가지고 있는 수직성분과 수평성분을 관찰자측 방향으로 각각 평행하게 진행하도록 하거나 어느 정도의 수렴, 발산각을 가지고 집속하도록 하는 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)과 수직렌티큘러 프레넬렌즈층(31b)을 스크린(40)을 구성하고 있는 상기 제 1시트(31)의 양측 표면에 각각 형성하고, 관찰자측에 위치한 상기 제2시트(32)의 양측 표면에는 각각 수직방향의 렌티큘러 렌즈층(32a)과 무반사분산제층(32b)을 형성하여 구성한 것이다.
Description
제1도는 종래 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린의 구조를 보이는 사시도.
제2도는 본 발명에 따른 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린의 구성을 보이는 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
30 : 프로젝션 렌즈 31 : 제 1시트
31a : 수평렌티큘러 프레넬(horizontal lenticular-Fresnel)렌즈층
31b : 수직렌티큘러 프레넬(vertical lenticular-Fresnel)렌즈층
32 : 제 2시트 32a : 수직렌티큘러 렌즈층
32b : 무반사분산제층 40 : 스크린
본 발명은 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린에 관한 것으로, 특히 스크린에 투사되는 이미지빔의 좌우폭을 넓혀 영화화면과 엇비슷한 와이드형태의 화면을 사용자에게 저렴한 값으로 제공함과 동시에 모아레무늬의 발생을 근본적으로 억제할 수 있도록 한 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린에 관한 것이다.
화상표시장치는 그 표시방법에 따라, 직시형화상표시장치와 투사형화상표시장치로 대별된다.
전자인 직시형 화상표시장치는 CRT(Cathode Ray Tube)등이 있는데, 이러한 CRT는 화질은 좋으나 화면을 크게함에 따라 CRT의 중량 및 두께가 증대되고, 제조단가가 높아지는 등의 문제점이 발생되어 대화면으로 제작하는데는 부적합 하였다.
또한, 후자인 투사형화상표시장치(프로젝터)는 액정표시장치(Liquid Crystal Display: 이하 LCD라 칭함)등이 있는데, 이러한 LCD는 박형화가 가능하여 대화면으로 구성하더라도 중량을 작게 할 수 있는 장점이 있는 반면에, 편광판에 의한 광손실이 크고, LCD를 구동하기 위한 박막트랜지스터가 화소마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매우 낮은 문제점을 가지고 있다.
따라서, 미합중국 Aura사에 의해 액추에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Arrays: 이하 AMA라 칭함)를 이용한 프로젝터가 개발되었다. 이러한 AMA는 화소에 대응하는 전왜소자를 기판위에 장방형 또는 정방형으로 배열하고, 그 전왜소자의 상단에 미세한 거울을 바둑판모양으로 배열하여 각 전왜소자를 개별적으로 제어함에 따라 거울의 기울기를 고속으로 변화시키도록 되어 있는 것이며, 이러한 AMA는 3개를 한조로 구성하여 청색, 녹색, 적색의 빛을 스크린의 화점에 반사시키도록 구성된 것이다.
또한, AMA를 이용한 프로젝터는 1차원 AMA를 이용하는 것과 2차원 AMA를 이용하는 것으로 구별된다. 1차원 AMA는 거울면들이 M x 1 어레이로 배열되어 있고, 2차원 AMA는 거울면들이 M x N 어레이로 배열된다. 이러한 1차원 AMA를 이용하는 프로젝터는 주사거울을 이용하여 M x 1개의 광선들을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 프로젝터는 M x N개의 광선들을 투사시켜 M x N화소의 어레이를 가지는 영상을 나타내게 된다.
제1도는 종래의 리어프로젝션 텔레비전용의 배면투사스크린을 나타낸 사시도로서, 이에 도시한 바와 같이 스크린(8)은 프로젝션 렌즈(2)로부터 방사되는 이미지빔(image-beam)을 관찰자가 볼 수 있는 화상으로 나타내는 것이며, 크게 제1시트(4)와 제2시트(6)로 구성되어 있다. 이러한 제1시트(4)에는 프레넬렌즈(4a)가 형성되어 프로젝션 렌즈(projection lens)(2)의 앞쪽에 위치된 상태에서 그 프로젝션 렌즈(2)로부터 투사되는 이미지빔을 관찰자방향으로 평행하게 또는 어느 한점을 향해 집속시키는 기능을 하게 도고, 이 제1시트(4)와 일정한 간격을 이루면서 근접되게 위치되는 상기 제2시트(6)의 양면에는 수평방향의 투사이미지빔을 좌우로 더욱 분산되게 하는 렌티큘러층(6a)(6b)이 형성되어 있고, 관찰자쪽에 위치한 그 제2시트(6)의 표면에는 외부광을 흡수하기 위한 블랙스트라이프층(7)이 형성되어 콘트라스트(contrast)를 높이고 있다.
위와 같은 스크린(8)의 내부에는 이 곳을 통과하는 투사이미지빔이 어느정도 수직방향으로 분산되도록 SiO2, CaCO3, TiO3, BaSO4, ZnO, Al(OH)3, 분말유리(fine powdered glass)등과 같은 분산제(diffuser)를 첨가하거나, 그 스크린(8)의 표면에 분산층(fine-mat-surface)을 형성하기도 하고, 분산제첨가와 분산층을 병행하기도 한다. 이러한 분산제나 분산층에 의한 분산정도는 분산제 또는 분산층의 농도나 두께의 조절에 좌우되며, 상기 제2시트(6)의 블랙스트라이프층(7)은 외부광의 스크린면에서의 반사를 줄여서(즉, 블랙스트라이프층이 흡수하여) 콘트라스트(contrast)를 높이는데 사용되어진다.
그러나 상기한 바와 같은 종래 프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린은 프레넬 렌즈(4a)를 성형하기 위한 금형의 가공에 고난이도의 기술을 요하므로, 금형제작비용의 부담을 안게 되어 제조단가가 높아지는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 스크린(8)의 분해능을 높이기 위해서는 블랙스트라이프층(7)의 폭과 그 블랙스트라이프층(7)간의 간격을 동시에 줄여야 하는데 이는 어느 정도의 한계를 지니는 문제점을 가지고 있으며, 그 블랙스트라이프층(7)과 투사된 영상정보가 서로 간섭을 일으키면서 모아레(moire)간섭무늬가 발생되어 화면의 질을 떨어뜨리는 문제점도 가지고 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점들을 해소하고자 안출한 것으로, 기존의 리어프로젝션 텔레비전의 스크린에 비해 구조를 단순화하여 제작경비를 줄일 수 있고, 보다 높은 분해능을 가질 수 있도록 된 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린을 제공하려는데 그 목적이 있는 것이다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 프로젝션 렌즈로부터 방사되는 이미지빔을 집속하는 제 1시트와, 상기 제 1시트의 앞쪽에 일정한 간격으로 이격되도록 설치되어 제 1시트를 투과하는 이미지빔을 분산시키는 제 2시트로 구성된 리어프로젝션 텔레비전용 스크린에 있어서, 상기 프로젝션 렌즈로부터 방사되는 이미지빔이 가지고 있는 수직성분과 수평성분을 관찰자방향으로 각각 평행하게 진행되도록 하거나 어느 정도의 수렴, 발산각을 가지고 집속하도록 하는 수평렌티큘러 프레넬렌즈층과 수직렌티큘러 프레넬렌즈층을 스크린을 구성하고 있는 상기 제 1시트의 양측 표면에 각각 형성하고 관찰자측에 위치한 상기 제 2시트의 양측 표면에는 각각 수직방향의 렌티큘러 렌즈층과 무반사분산제층을 형성하여 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린이 제공된다.
이하 본 발명에 따른 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
첨부도면 제2도는 본 발명에 따른 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린의 구성을 나타내는 것으로서, 이에 도시한 바와 같이 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔을 집속하는 제 1시트(31)와, 상기 제 1시트(31)의 앞쪽에 일정한 간격으로 이격되도록 설치되어 제 1시트(31)를 투과하는 이미지빔을 분산시키는 제 2시트(32)로 구성된 통상의 구조를 가지고 있으며, 스크린(40)은 크게 위와 같은 제 1시트(31)와, 제 2시트(32)로 구성되어 있다.
상기 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔이 가지고 있는 수직성분과 수평성분을 관찰자측 방향으로 각각 평행하게 진행하도록 하거나 어느 정도의 수렴 또는 발산각을 가지고 집속하도록 하는 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)과 수직렌티큘러 프레넬렌즈층(31b)을 스크린(40)을 구성하고 있는 상기 제 1시트(31)의 양측 표면에 각각 형성하고, 관찰자측에 위치한 상기 제 2시트(32)의 양측 표면에는 각각 수직방향의 렌티큘러 렌즈층과 무반사분산제층(32b)을 형성하여 구성하였다.
상기 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)과 수직렌티큘러 프레넬렌즈층(31b)은 예컨대, 서로 동일한 원호중심을 갖는 다수개의 계단형볼록실린더렌즈로 구성될 수 있다.
상기 수직렌티큘러 프레넬렌즈층(31b)은 일종의 볼록실린더렌즈들의 수평배열로 구성되어 있는데 여기에 입사되는 빔의 수평방향성분을 더욱 집속시켜 빔의 진행발산각을 더욱 크게 하는 역할을 한다.
상기 무반사분산제층(32b)은 예컨대, 첨부도면 제2도에 도시된 도시예에서와 같이 관찰자쪽에서 바라보는 상기 제 2시트(32)의 표면에 이 제 2시트(32)와는 다른 층을 형성하도록 일정한 두께를 가지고 형성될 수 있다.
상기 무반사분산제층(32b)은 외부광의 반사를 억제하여 이미지빔의 콘트라스트를 향상시키고자 무반사코팅처리 또는 무광택처리를 한다. 또한, 약간 청색계통의 색소를 첨가하여 외부광중 청색계통의 반사광만을 반사시킴으로써 더욱 이미지빔의 외부광 대비 콘트라스트르 높일 수 있도록 할 수도 있다.
이상에서와 같은 본 발명의 실시예에 따른 작용효과를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
첨부도면 제2도에 도시된 바와 같이, 스크린(40)을 향해 프로젝션 렌즈(30)로부터 이미지빔이 투사되면, 먼저 스크린(40)을 구성하고 있는 제 1시트(31)의 이면에 형성되어 있는 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)에서 수직방향의 성분이 관찰자측 방향으로 집속되어 처음에 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔보다 상하폭이 집속된 형태의 이미지빔으로 되며, 이 곳을 통과한 이미지빔은 다시 제 1시트(31)의 앞면에 형성되어 있는 수직렌티큘러 프레넬렌즈층(31b)에서 수평방향의 성분이 관찰자측 방향으로 집속되어 처음에 프레젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔보다 좌우폭이 집속된 형태의 이미지빔으로 되어 상하좌우폭이 집속된 형태로 된다.
상기와 같은 상태에서 제 1시트(31)를 통과한 이미지빔은 다시 제2시트(32)를 투과하면서 이 제2시트(32)에 형성되어 있는 수직렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)을 통과하면서 수평방향의 성분이 더욱 집속되어 무반사분산제층(32b)을 투과할 때는 분산되어 수직방향과 수직렌티큘러 프레넬 렌즈층에 의해 더욱 분산된 수평방향으로 넓은 범위에서 관찰자가 이미지빔의 영상을 관찰할 수 있게 됨은 물론, 이미지빔의 좌우폭이 넓어지므로, 와이드 형태의 프로젝터에 적용할 수 있게 된다.
이상에서와 같은 본 발명의 효과는 전체적인 면이 평평한 무반사분산제층을 스크린을 구성하고 있는 제2시트의 표면에 형성하여 이 곳을 통과하는 이미지빔을 수직방향과 수평방향으로 분산시키도록 하였으므로, 기존에 띠모양으로 된 블랙스트라이프층을 형성하였을 때에 한계점으로 지적되었던 분해능(resolution) 향상을 위한 기능상의 제약을 해소시킬 수 있는 효과가 있음은 물론이고, 모아레(moire)간섭무늬 발생의 원인이 되었던 띠모양의 블랙스트라이프층의 형성을 배제하였으므로 모아레 간섭무의 발생을 근본적으로 억제할 수 있어 스크린의 해상도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 스크린을 구성하고 있는 제 1시트의 수평렌티큘러 프레넬렌즈층과 수직렌티큘러 프레넬렌즈의 모양이 단조로운 형태이므로, 이를 위한 성형금형의 가공을 쉽게 할 수 있는 효과가 있게 됨은 물론이고, 금형제작의 난이도를 낮출 수 있으므로 금형제작비용과 함께 전체적인 제작비용을 낮출 수 있는 효과도 기대할 수 있다.
Claims (3)
- 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔을 집속하는 제1시트(31)와, 상기 제1시트(31)의 앞쪽에 일정한 간격으로 이격되도록 설치되어 제1시트(31)를 투과하는 이미지빔을 분산시키는 제2시트(32)로 구성된 리어프로젝션 텔레비전용 스크린에 있어서, 상기 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔이 가지고 있는 수직성분과 수평성분을 관찰자측 방향으로 각각 평행하게 진행하도록 하거나 어느 정도의 수렴, 발산각을 가지고 접속하도록 하는 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)과 수직렌티큘러 프레넬렌즈층(31b)을 스크린(40)을 구성하고 있는 상기 제 1시트(31)의 양측 표면에 각각 형성하고, 관찰자측에 위치한 상기 제2시트(32)의 양측 표면에는 각각 수직방향의 렌티큘러 렌즈층(32a)과 무반사분산제층(32b)을 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린.
- 제1항에 있어서, 상기 제 1시트(31)는 상기 수직렌티큘러 프레넬렌즈층(31b), 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)의 순서로 배열됨을 특징으로 하는 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린.
- 제1항에 있어서, 상기 제 2시트(32)의 무반사분산제층(32b)은 외광에 의한 콘트라스트 저하를 방지하기 위해 색조를 띈 것임을 특징으로 하는 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린.
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1996
- 1996-03-19 KR KR1019960007298A patent/KR0182453B1/ko not_active IP Right Cessation
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