DE3939996A1

DE3939996A1 - Durchprojektionsschirm

Info

Publication number: DE3939996A1
Application number: DE3939996A
Authority: DE
Inventors: Hong Cheol Park
Original assignee: Gold Star Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1989-01-28
Filing date: 1989-12-02
Publication date: 1990-08-02
Also published as: KR900012487A; KR920008057B1; DE8916107U1; JPH02277033A; US4979801A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Projektionsschirm eines Fern sehempfängers, genauer gesagt einen Durchprojektionsschirm mit einer Extinktionsrate in einem breiten Bereich, womit ein hoher Kontrast auf rechterhalten werden soll, indem der Bereich der Abschnitte, die das Beleuchtungslicht an der Rückseite des Schirmes auslöschen, verbreitert wird.

Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt, der den Aufbau eines herkömmlichen Durchprojektionsschirmes in Verbindung mit einer vergrößerten Teilan sicht zeigt. Eine Fresnel-Linse 1 ist auf der Linsenseite ausgebildet, und eine Linsenrasterung 2 (Perlwand) befindet sich auf der Seite des Fernsehzuschauers. Die Fresnel-Linse 1 besitzt die Form eines konzen trischen Kreises von der Linsenseite aus gesehen und weist Fresnel- Linsen-Facetten 3 mit einem sägezahnförmigen Querschnitt auf. Die Linsenrasterung 2 wiederholt sich in horizontaler Richtung in einem Zustand, so daß sie von der Seite des Betrachters aus gesehen eine vertikale Form besitzt. Im Schnitt weist sie eine Rasterungsfacette 4 einer speziellen geometrischen Form auf. Ein Diffusor 13 wird durch regellos verteilte Partikel einer Substanz gebildet, deren Brechungs index sich von dem Brechungsindex des Substrates des Schirmes unter scheidet. Zwischen jeder Rasterungsfacette 4 sind Extinktionsabschnitte 5 mit einer Schwärzungsbeschichtung ausgebildet.

Bei einem derartigen herkömmlichen Durchprojektionsschirm, wie in Fig. 2 gezeigt, wird Licht des gesamten Feldes der Braun′schen Röhre 6 durch die Projektionslinse 7 abgegeben. Das abgegebene Licht des gesamten Feldes wird im Inneren über die Fresnel-Linse 1 des Schirmes 8 in paralleles Licht umgewandelt, so daß es auf diese Weise gleiche Diffu sionseigenschaften bekommt. Die Lichtstrahlen werden in Horizontal richtung über die Linsenrasterung 2 zerstreut.

Hierbei wird das parallele Licht durch den Diffusor 13 in diffuses Licht nach oben und unten umgewandelt, und dieses Licht wird vom Auge 9 des Beobachters aufgefangen.

Außeres Beleuchtungslicht, das von der Seite des Beobachters einfällt und in bezug auf den Kontrast einen Hinderungsfaktor darstellt, wird durch die Extinktionsabschnitte 5 gelöscht. Wenn man die Bereiche der Linsenrasterungsfacetten 4 und der Extinktionsabschnitte 5 mit a und b bezeichnet, hängt der Kontrast dann vom Verhältnis a : b ab.

Da bei einem solchen herkömmlich ausgebildeten Durchprojektionsschirm das Verhältnis b/a gering ist, d. h. der Bereich b der Extinktionsab schnitte 5 ist geringer als der Bereich a der Linsenrasterung 4, besteht das Problem, daß der Kontrast bei Beleuchtungslicht von außen abfällt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchprojektionsschirm mit einer Extinktionsrate in einem breiten Bereich zu schaffen, bei dem der Bereich der Extinktionsabschnitte relativ zu den Linsenrasterungs facetten besonders groß ist und der Kontrast hierdurch angehoben wird, so daß selbst bei einer entsprechenden Beleuchtung von außen ein klares Bild erhalten werden kann.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine erste Lage mit Fresnel-Linsen auf gegenüberliegenden Seiten der Projektionslinse und eine zweite Lage vorgesehen ist, bei der primäre zylindrische Rasterungselemente und sekundäre zylindrische Raste rungselemente, die beide kreisbogenförmige Querschnitte aufweisen, in wiederholter Weise auf jeder Fläche der Lage in Horizontalrichtung vorgesehen sind. In die Substanz zwischen den primären und sekundären zylindrischen Rasterungselementen ist ein Diffusor eingemischt, und Extinktionsabschnitte sind in wiederholter Weise unter den sekundären zylindrischen Rasterungselementen und auf gegenüberliegenden Seiten der Fresnel-Linse der ersten Lage angeordnet. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch einen herkömmlich ausgebil deten Durchprojektionsschirm mit einer vergrößerten Teil schnittansicht;

Fig. 2 ein schematisches Diagramm, das die Funktionsweise des herkömmlichen Durchprojektionsschirmes zeigt;

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Durchprojektionsschirm; und

Fig. 4 eine schematische Darstellung, die die Funktionsweise des erfindungsgemäß ausgebildeten Durchprojektionsschirmes zeigt.

Fig. 3 ist ein vergrößerter Teilschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Durchprojektionsschirm. Wie in der Figur dargestellt, befindet sich eine erste Lage 20 an einer Projektionslinse und eine zweite Lage 30 auf der Seite des Betrachters. Eine Fresnel-Linse 10 ist an der ersten Lage 20 auf einer Seitenfläche derselben ausgebildet, die zur Seite der Projektionslinse entgegengesetzt ist. Primäre zylindrische Linsenrasterungselemente 11 und sekundäre zylindrische Linsenraste rungselemente 12, die beide im Schnitt kreisbogenförmig ausgebildet sind, sind in wiederholter Weise in Horizontalrichtung auf jeder Seitenfläche einer zweiten Lage 30 angeordnet. Diffusoren 13 sind mit der Substanz der zweiten Lage 30 vermischt, und Extinktionsabschnitte 14 sind in wiederholter Weise unter den sekundären zylindrischen Raste rungselementen 12 auf der zum Betrachter hin weisenden Seitenfläche der zweiten Lage 30 angeordnet. Die primären zylindrischen Rasterungs elemente 11 liegen der Fresnel-Linse 10 gegenüber, während die sekundären zylindrischen Rasterungselemente 12 auf der zum Betrachter hin weisenden Seite angeordnet sind.

Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, das die Funktionsweise des erfindungsgemäß ausgebildeten Durchprojektionsschirmes verdeutlicht. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, wird paralleles Licht, das durch die Fresnel-Linse 10 der ersten Lage 20 erzeugt worden ist, durch ein primäres zylindrisches Rasterungselement 11 auf ein sekundäres zylin drisches Rasterungselement 12 fokussiert und auf dem Schirm zerstreut. A und B stellen die höchsten Punkte der primären und sekundären Rasterungselemente 11 und 12 dar.

H 1 und H 2 bedeuten die Höhen des parallelen Lichtes des primären und sekundären Rasterungselementes 11 und 12,
C 1 und C 2 sind die Mittelpunkte der Kreisbögen des primären und sekundären Rasterungselementes 11 und 12,
r 1 und r 2 bedeuten die Krümmungsradien des primären und sekundären Rasterungselementes 11 und 12,
l 1′, l 2 und l 2′ sind die Brennweiten des primären und sekundären zylindrischen Rasterungselementes 11 und 12 und
O ist der Brennpunkt des primären zylindrischen Rasterungselementes 11. Die Krümmungsradien r 1 und r 2 erfüllen die Beziehung r 1 < r 2.

Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung sowie deren Wirkungen werden nunmehr im einzelnen nachfolgend erläutert.

Das von der Projektionslinse abgegebene Licht des gesamten Feldes durchdringt die Fresnel-Linse 10 der ersten Lage 20 und wird zu parallelem Licht. Dieses parallele Licht wird auf das primäre zylin drische Rasterungselement 11 der zweiten Lage 30 gerichtet und durch dringt den Diffusor 13 und wird in die Nähe seines Brennpunktes O fokussiert. Hierbei läßt sich die Brennweite 11′ durch die folgende Gleichung (I) ausdrücken:

Hierin bedeuten n den Brechungsindex der Schirmsubstanz, S 1 die Krümmung des primären zylindrischen Rasterungselementes 11. Die Krümmung (S 1) beträgt l/r 1, d. h. wird durch den reziproken Wert der Krümmung r 1 wiedergegeben.

Obwohl aufgrund von sphärischer Aberration nicht alle Lichtstrahlen korrekt am Brennpunkt O des primären zylindrischen Rasterungselementes 11 fokussiert worden sind, stellt dies für die Diffusionswirkung kein Problem dar, da der größte Teil dieser Lichtstrahlen in der Nähe des Brennpunktes O fokussiert worden ist.

Die Dicke des Schirmes und die Mittelpunkte C 1 und C 2 des primären und sekundären zylindrischen Rasterungselementes 11 und 12 sind so festge legt, daß sich der Brennpunkt O auf der Rückseite des Mittelpunktes C 2 des sekundären zylindrischen Rasterungselementes 12 befindet, d. h. an einer Stelle zwischen dem Mittelpunkt C 2 und dem höchsten Punkt B des sekundären zylindrischen Rasterungselementes 12.

Somit werden die wieder vom Brennpunkt O abgegebenen Lichtstrahlen vom sekundären zylindrischen Rasterungselement 12 gebrochen und treten so aus, als ob sie vom Punkt O′ auf der optischen Achse abgegeben worden wären.

Wenn die Höhe der sich an einem vorgegebenen Punkt des primären zylin drischen Rasterungselementes 11 treffenden parallelen Lichtstrahlen H 1 ist, bildet die Endrichtung der Lichtstrahlen mit der optischen Achse den Winkel α. Dieser Diffusionswinkel α kann durch die folgende Gleichung (II) ausgedrückt werden:

Hierin bedeuten l 2 die Strecke und S 2 die Krümmung des sekundären zylindrischen Rasterungselementes 12, die durch den reziproken Wert des Krümmungsradius r 2 wiedergegeben wird.

Da der Diffusionswinkel α ein Faktor zur Festlegung des Gesichts feldwinkels ist, wird die Krümmung S 2 des sekundären zylindrischen Rasterungselementes 12 vorzugsweise relativ zum gewünschten Licht groß ausgebildet, so daß der Wert b/a, bei dem es sich um das Verhältnis zwischen dem Extinktionsabschnitt und dem sekundären zylindrischen Rasterungselement 12 handelt, größer wird.

Da der Wert b/a größer wird, wird das Beleuchtungslicht, selbst wenn es von außen stammt, an den Extinktionsabschnitten 14 in ausreichender Weise gelöscht, so daß auf diese Weise ein hoher Kontrast aufrechter halten werden kann.

Da, wie vorstehend im einzelnen beschrieben, durch die vorliegende Erfindung die Extinktionsrate in bezug auf das äußere Beleuchtungslicht durch Verwendung von zwei Lagen und zwei Rasterungen erhöht wird, kann ein klares Bild erreicht werden, ohne daß dabei der Kontrast abfällt, und zwar selbst in dem Zustand, in dem Beleuchtungslicht von außen auftrifft.

Claims

1. Durchprojektionsschirm mit einer in einem breiten Bereich liegen den Extinktionsrate, gekennzeichnet durch:
eine erste Lage (20), die mit einer Fresnel-Linse (10) versehen ist, und
eine zweite Lage (30), bei der ein primäres zylindrisches Linsenraste rungselement (11) mit geringer Krümmung (S 1) in wiederholter Weise in Horizontalrichtung auf die erste Lage (20) zu und gleichzeitig ein sekundäres zylindrisches Linsenrasterungselement (12) mit großer Krümmung (S 2) sowie Extinktionsabschnitte (14) in wiederholter Weise zur Seite des Betrachters hin angeordnet sind und ein Diffusor (13) in die Substanz zwischen das primäre und sekundäre zylindrische Rasterungs element (11, 12) eingemischt ist.

2. Durchprojektionsschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fresnel-Linse (10) der ersten Lage (20) so ausgebildet ist, daß sie in Richtung auf die zweite Lage (30) weist.

3. Durchprojektionsschirm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweite (l 1′) des primären zylindrischen Rasterungselementes (11) der zweiten Lage (30) (n = Brechungsindex der Schirmsubstanz) beträgt und daß die Brennweite l 1′ größer ist als der Abstand zwischen dem obersten Punkt A des primären zylindrischen Rasterungselementes (11) und dem Mittelpunkt C 2 des sekundären zylindrischen Rasterungselementes (12).