JP2007522495A

JP2007522495A - 後面投射スクリーン

Info

Publication number: JP2007522495A
Application number: JP2006549156A
Authority: JP
Inventors: キュン−ジュン・ユン; ハン−ピル・キム; グン−ヒー・リー; ウック・キム; ソク−ジュ・ビュン
Original assignee: LG Chem Ltd
Current assignee: LG Chem Ltd
Priority date: 2004-09-04
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2007-08-09
Also published as: EP1784688B1; WO2006028334A1; EP1784688A1; US20060050380A1; EP1784688A4; EP1784688B8

Abstract

本発明は、後面に投射された光線を受けて、前方に映像を見られるようにした後面投射スクリーン１に関するものである。前記スクリーン１は、透明板３と、前記透明板３の背面に熱圧着され、光線を屈折させて前方に誘導するために複数の微細プリズム５５’が左右に平行に後面に突設された光学シート８８’と、前記透明板３の前面に接着され、透明フィルム２の前後面に、前記光学シート８８’を通じて屈折された光線を各方向に散乱して拡散させる拡散層６が形成された拡散フィルム２０と、前記拡散層６の上面に前記光学シート８８’の微細プリズム５５’間に対向して水平に平行線をなすように形成された遮光印刷層４とを含んでなるものである。

Description

本発明は後面投射スクリーン（ＲｅａｒＰｒｏｊｅｃｔｉｏｎＳｃｒｅｅｎ）に係り、より詳しくはプロジェクターの映像を後面から受け、これを微細プリズムの形成された光学シートを通じて屈折させた後、前面の光学フィルム上の拡散層で拡散させることにより、前面を通じて映像が見られるようにした後面投射スクリーンに関するものである。

プロジェクターなどによる投映像を得るため、投射スクリーンが広く使用される。このような投射スクリーンとしては、透過型の後面投射スクリーンと反射型の投射スクリーンがある。このような投射スクリーンには、二つの重要な要素が要求される。一つ目は、映像観察側で外光（太陽光あるいは周辺光）の表面反射を少なくして表面反射像をなくさなければならなく、二つ目は、黒色レベルを確保して高コントラスト比を確保しなければならないというものである。

本発明はショーウインドー又はガラス窓の内側面にプロジェクターの投射映像を照射するための透過型スクリーンの方式のもので、スクリーンの後面に向けてプロジェクター映像を投射する形態である。これは、案内、広告、映像情報などの再現用の後面透過型スクリーンとして実用化されている。

しかし、従来の後面投射スクリーンは、太陽光のような明るい光の下では観察側でガラス面に映る反射像又は外部光の強度に対抗することができなく、観察者側で見る投射映像はコントラストの弱い色合いを持つ鮮明でない映像になってしまう問題点がある。

また、従来の後面投射スクリーンの場合は、プロジェクター側から、光拡散層、プロジェクターからの光線を前方に屈折させる微細プリズム光学シートの順になった複層シートのスクリーンであって、微細プリズムの上側面に遮光性インクを印刷して、外光によるコントラスト低下を減らそうとしたが、微細プリズムの上側面に遮光性インクを印刷することが難しくてスクリーンの製作が難しく、プロジェクターから投射された光線が拡散層を通じて拡散した後、微細プリズム光学シートを通じて観察者側に屈折されるから、前面に印刷された遮光印刷層によって光損失が発生して輝度が低下する問題点がある。

また、大画面映像表示装置としては、従来、ＬＥＤランプを表示領域に配置した構成のものが広く使用されているが、非常に高価であり、設置工事期間が多くかかる問題点がある。

したがって、本発明は前記の問題点を解決するためになされたもので、本発明の第1目的は、太陽光のような明るい環境でも、観察側で表面に反射像の映りがなく、高い黒色レベルの高精密色彩の映像を得ることができ、プロジェクターからの光線を先に微細プリズム光学シートを通じて前方に向けて屈折させた後、光拡散層を通じて光拡散させて光損失を減らすことにより、輝度を改善し、遮光性インクを平たい光拡散層上に印刷することにより、製作を容易にして大画面のスクリーンを安価で構成することができる新しい後面投射スクリーンを提供することにある。

本発明の第２目的は、上下方向に連続的に変化する角度を持つ微細プリズムからなる光学シートを使用してゴースト現象を防止した後面投射スクリーンを提供することにある。

本発明の第３目的は、微細非球面レンズ層を形成して一層広い視野角を持つ後面投射スクリーンを提供することにある。

本発明の第１目的は、後面に投射された光線を受けて、前方で映像が見られるようにした後面投射スクリーンにおいて、前記スクリーンは、透明板と、前記透明板の背面に熱圧着され、光線を屈折させて前方に誘導するために、複数の微細プリズムが左右に平行に後面に突設された光学シートと、前記透明板の前面に接着され、透明フィルムの前後面に、前記光学シートを通じて屈折された光線を各方向に散乱して拡散させる拡散層が形成された拡散フィルムと、前記拡散層の上面に、前記光学シートの微細プリズムの間に対向して水平に平行線をなすように形成された遮光印刷層とを含んでなることにより達成することができる。

本発明の第２目的は、前記のような構成の後面投射スクリーンにおいて、前記微細プリズムを、前記透明板の背面に対する角度が５〜６５°の範囲で上下に連続的に変化して全体が勾配を持つ異角微細プリズムで構成することにより達成することができる。

本発明の第３目的は、前記のような構成の後面投射スクリーンにおいて、前記スクリーンは前記遮光印刷層間に微細非球面レンズ層を長く形成して構成することにより達成することができる。

[発明の構成]
前記の目的を達成するための本発明の一観点によれば、後面に投射された光線を受けて、前方で映像を見られるようにした後面投射スクリーンにおいて、前記スクリーンは、透明板と、前記透明板の背面に熱圧着され、光線を屈折させて前方に誘導するために、複数の微細プリズムが左右に平行に後面に突設された光学シートと、前記透明板の前面に接着され、透明フィルムの前後面に、前記光学シートを通じて屈折された光線を各方向に散乱して拡散させる拡散層が形成された拡散フィルムと、前記拡散層の上面に、前記光学シートの微細プリズム間に対向して水平に平行線をなすように形成された遮光印刷層とを含む後面投射スクリーンが提供される。

望ましくは、前記スクリーンは、前記遮光印刷層間に微細非球面レンズ層が長く形成される。

また、前記微細プリズムは、前記透明板の背面に対する角度が一定である固定角微細プリズムであることができる。

また、前記微細プリズムは、前記透明板の背面に対する角度が５〜６５°の範囲で上下に連続的に変化して全体が勾配を持つ異角微細プリズムであることができる。

望ましくは、前記拡散フィルムの拡散層は白色粒子とアクリル系バインダーを混合した溶液を塗布乾燥させて形成することができる。

より望ましくは、前記白色粒子は、二酸化チタン、シリカ、炭酸カルシウム及び水酸化アルミニウムを単独で又は複数選択して混合したものであることができる。

以上のような本発明による後面投射スクリーンは、太陽光のような明るい環境でも、観察側で表面に反射像の映りがなく、高い黒色レベルの高精密色彩の映像を得ることができる。

また、プロジェクターからの光線を微細プリズム光学シートを通じて先に屈折させた後、光拡散させることにより、光損失の少ない大画面のスクリーンを安価で構成することができる効果がある。

また、本発明は、異角微細プリズムを使えばゴースト現象を防止することができ、非球面レンズ層を使えば一層広い視野角を確保することができる効果がある。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。

下記の説明及び添付図面のような多くの特定詳細を本発明の一般的な理解のために提供したが、これら特定詳細は本発明の説明のために例示したもので、本発明がこれに限定されることを意味するのではない。そして、本発明の要旨を不要にあいまいにすることができる公知機能及び構成についての詳細な説明は省略する。

図１は本発明の実施例による後面投射スクリーンの配置を示す図で、符号１は本発明の好適な実施例による後面投射スクリーンを指示し、符号Ｐは映像を作る光線を投射するプロジェクターを指示する。

同図に示すように、窓（ショーウインドー）を基準として、観察者は室外にあり、本発明の実施例による後面投射スクリーン１は室内に窓近くに設置され、映像を作る光線を投射するプロジェクターＰはスクリーン１の後側に隔たって高く天井に設置される。したがって、観察者は室外でスクリーン１の映像を窓を通じて見られるものである。

[第１実施例]
図２は本発明の第１実施例による後面投射スクリーンの縦断面図で、本実施例による後面投射スクリーン１は、５０〜１５０μｍの厚さを持つ透明板３と、前記透明板３の背面に熱圧着され、光線を屈折させて前方に誘導するために、左右に平行に連続的に配置されて後面に突設された５０〜５００μｍの同一大きさ（三角形断面の底辺又は隣合う微細プリズムの角間の間隔）及び形態を持つ複数の固定角微細プリズム５を含み、２５０〜５００μｍの厚さを持つ光学シート８と、前記透明板３の前面に接着され、透明フィルム２の前後面に、前記光学シート８を通じて屈折された光線を各方向に散乱して拡散させる拡散層６が形成された５０〜１５０μｍの厚さを持つ拡散フィルム２０と、前記拡散層６の上面に前記光学シート８の固定角微細プリズム５間に対向して水平に平行線をなすように形成された１０〜１５μｍの厚さを持つ遮光印刷層４とを含んで構成したものである。

前記透明板３は、ポリメチルメタアクリレートＰＭＭＡシートのように光透過率の高いものを使用することが望ましく、透明フィルム２と光学シート８にともに可撓性（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）材質を使用することにより、全体的に本発明による後面投射スクリーン１を丸く巻き取って保管できるようにすることが望ましい。

しかし、前記透明板３と拡散フィルム２０間の接着層７は、粘着剤を使用して形成することもできる。この場合、透明板３を中心として拡散フィルム２０と光学シート８の着脱が可能であるので、透明板３として窓の板ガラスをそのまま使用し、これを中心として拡散層６と遮光印刷層４が形成された拡散フィルム２０を窓の室外側に粘着させ、微細プリズム５の形成された光学シート８を別途の粘着剤又は接着剤を使用して窓の室内側に粘着又は接着させることで、後面投射スクリーン１の役目をすることもできる。

また、前記拡散フィルム２０に形成された拡散層６は白色粒子とアクリル系バインダーを混合した溶液を塗布し乾燥させることで形成するが、これは一般的な方式である。そして、透明板３としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネート（ＰＣ）のようなものを使用することができる。

前記白色粒子は、二酸化チタン、シリカ、炭酸カルシウム及び水酸化アルミニウムを単独で又は複数選択して混合したものを使用することができる。

図６は本発明の実施例による後面投射スクリーンの微細プリズム光学シート及びその作用を示す図、図１０は本発明の第１実施例及び第３実施例に適用された固定角微細プリズム光学シートの斜視図であり、プロジェクターＰから投射された光線が前記光学シート８の微細プリズム５によって屈折して透明板３側に向かうことが分かり、同一の模様及び大きさ（三角形断面の底辺の大きさ又は隣合う微細プリズムの角間の間隔が５０〜５００μｍである）を持つプリズム５が光学シート８上に連続的な配列を成していることが分かる。

そして、図７は本発明の実施例による後面投射スクリーンの遮光印刷層及びその作用を示す図で、太陽光（外部光）が本発明の実施例による後面投射スクリーン１の前面で反射されないで、遮光印刷層４によって大部分吸収されることにより、観察者が反射光によって映像を正常に見られないことを防止することになるものである。

前記遮光印刷層４は、前述したように、微細プリズム５に対応して形成されたものでなく、それらの間に対応して形成されるので、微細プリズム５によって屈折された光線を遮らないようになっている。したがって、微細プリズム５を通じて屈折された光線が、上面に遮光印刷層４が形成された拡散層６で拡散して結像するにあたって、稠密な線形映像の集合が一つの映像を具現することになるものである。

すなわち、プロジェクターＰから投射された光線は、まず光学シート８の微細プリズム５によって屈折されて透明板３を通過することになる。その後、透明板３を通過した光線は拡散フィルム２０の白色を帯びる拡散層６で結像することになるので、光損失を減らして輝度を改善し、前記拡散層６が微細プリズム５の前方に配置されることによって、プロジェクターＰの映像が広角光拡散して広い視野角を持つ映像を観察者に提供することになるものである。

[第２実施例]
図３は本発明の第２実施例による後面投射スクリーンの縦断面図で、本実施例においては、前述した第１実施例の構成と大部分の部分は同一であるが、光学シート８’の微細プリズム５’が、前記透明板３の背面に対する角度（α）（β）（γ）が５〜６５°の範囲で上下に連続的に変化して全体が勾配を持つようにすることで、プロジェクターＰからの光線をより精密（均一）に前方に向けて屈折させることにより、ゴースト現象を防止するように構成したものである。

図８は本発明の第２実施例及び第４実施例による後面投射スクリーンに適用されたの異角微細プリズム光学シートを示す図、図１１は異角微細プリズム光学シートの斜視図であり、プロジェクターＰから投射された光線が前記光学シート８’の異角微細プリズム５’によって屈折されることが分かり、それぞれのプリズム５’が光学シート８上に一定間隔で規則的な配列を成しており、透明板３の背面に対して成す角度（α）（β）（γ）が連続的に変化して全体的に勾配を持つことが分かる。本実施例においては、α＞β＞γの形態を有するもので、下側の微細プリズム５’がより尖るように突出して全体的に下側の光学シート８が厚く形成されので、スクリーン１が全体的に傾いて勾配を持つように形成されたものである。

このような異角微細プリズム５’を使用すれば、点光源であるプロジェクターＰからの光線をより精密に前方に向けて屈折させることができるが、その理由は、点光源からスクリーン１上に到逹する光線の入射角は点光源の位置及びスクリーン１上の位置によって連続的に変化し、よってそれぞれの微細プリズム５’の角度がこれに応じて変化することにより、すべての位置での光線を前面に向かうように他の角度で屈折させることができるからである。これは、スクリーン１の映像をより明るくして輝度を改善するとともに、固定角微細プリズム５の使用時に発生し得るゴースト現象を防止することができる。

[第３実施例]
図４は本発明の第３実施例による後面投射スクリーンの縦断面図で、本実施例においては、前述した第１実施例の構成と大部分の部分は同一であるが、遮光印刷層４間に長く微細非球面レンズ層９を形成して構成したものである。

図９は本発明の第３実施例による後面投射スクリーンに投射された光線の経路を示す図で、プロジェクターＰから投射された光線は光学シート８の微細プリズム５によって屈折されて透明板３を通過することになり、透明板３を通過した光線は拡散フィルム２の白色を帯びる拡散層６で結像し、前記拡散層６で結像した映像がさらに前記微細非球面レンズ層９に上下に屈折されることにより、より広い視野角を持つ映像を観察者に提供することになるものである。

[第４実施例]
図５は本発明の第４実施例による後面投射スクリーンの縦断面図で、本実施例においては、前述した第３実施例の構成と大部分の部分は同一であるが、第２実施例に適用したように、光学シート８’の微細プリズム５’が、前記透明板３の背面に対する角度（α）（β）（γ）が５〜６５°の範囲で上下に連続的に変化して全体が勾配を有するようにして、プロジェクターＰからの光線をより精密（均一）に前方に向けて屈折させることにより、広い視野角を持つことは勿論のこと、ゴースト現象を防止するように構成したものである。

以上のような本発明による後面投射スクリーンは、太陽光のような明るい環境でも観察側で表面での反射像の映りがなく、高い黒色レベルの高精密色彩の映像を得ることができる。

また、プロジェクターからの光線を微細プリズム光学シートを通じて屈折させた後、光拡散させることにより、光損失の少ない大画面のスクリーンを安価で具現することができる効果がある。

また、異角微細プリズムを使用すると、ゴースト現象を防止することができ、非球面レンズ層を使用すると、より広い視野角を確保することができる効果がある。

本発明の実施例による後面投射スクリーンの設置例を示す図である。本発明の第１実施例による後面投射スクリーンの縦断面図である。本発明の第２実施例による後面投射スクリーンの縦断面図である。本発明の第３実施例による後面投射スクリーンの縦断面図である。本発明の第４実施例による後面投射スクリーンの縦断面図である。本発明の実施例による後面投射スクリーンの微細プリズム光学シート及びその作用を示す図である。本発明の実施例による後面投射スクリーンの遮光印刷層及びその作用を示す図である。本発明の第２実施例及び第４実施例による後面投射スクリーンに適用された異角微細プリズム光学シートを示す断面図である。本発明の第３実施例による後面投射スクリーンに投射された光線の経路を示す図である。本発明の第１実施例及び第３実施例による後面投射スクリーンに適用された固定角微細プリズム光学シートの斜視図である。本発明の第２実施例及び第４実施例による後面投射スクリーンに適用された異角微細プリズム光学シートの斜視図である。

符号の説明

１後面投射スクリーン
２透明フィルム
３透明板
４遮光印刷層
５、５’ 微細プリズム
６拡散層
７接着層
８、８’ 光学シート
９微細非球面レンズ層
２０拡散フィルム
Ｐプロジェクター

Claims

後面に投射された光線を受けて、前方で映像を見られるようにした後面投射スクリーンにおいて、前記スクリーンは、
透明板と、
前記透明板の背面に熱圧着され、光線を屈折させて前方に誘導するために複数の微細プリズムが左右に平行に後面に突設された光学シートと、
前記透明板の前面に接着され、透明フィルムの前後面に、前記光学シートを通じて屈折された光線を各方向に散乱して拡散させる拡散層６が形成された拡散フィルムと、
前記拡散層の上面に、前記光学シートの微細プリズム間に対向して水平に平行線をなすように形成された遮光印刷層と、
を含むことを特徴とする後面投射スクリーン。
前記スクリーンは、前記遮光印刷層間に微細非球面レンズ層が長く形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の後面投射スクリーン。
前記微細プリズムは、前記透明板の背面に対する角度が一定であることを特徴とする、請求項１に記載の後面投射スクリーン。
前記微細プリズムは、前記透明板の背面に対する角度が一定であることを特徴とする、請求項２に記載の後面投射スクリーン。
前記微細プリズムは、前記透明板の背面に対する角度が５〜６５°の範囲で上下に連続的に変化して全体が勾配を持つ異角微細プリズム５であることを特徴とする、請求項１に記載の後面投射スクリーン。
前記微細プリズムは、前記透明板の背面に対する角度が５〜６５°の範囲で上下に連続的に変化して全体が勾配を持つ異角微細プリズムであることを特徴とする、請求項２に記載の後面投射スクリーン。
前記拡散フィルムの拡散層は、白色粒子とアクリル系バインダーを混合した溶液を塗布乾燥させて形成したものであることを特徴とする、請求項１に記載の後面投射スクリーン。
前記拡散フィルムの拡散層は、白色粒子とアクリル系バインダーを混合した溶液を塗布乾燥させて形成したものであることを特徴とする、請求項２に記載の後面投射スクリーン。
前記拡散フィルムの拡散層は、白色粒子とアクリル系バインダーを混合した溶液を塗布乾燥させて形成したものであることを特徴とする、請求項３に記載の後面投射スクリーン。
前記拡散フィルムの拡散層は、白色粒子とアクリル系バインダーを混合した溶液を塗布乾燥させて形成したものであることを特徴とする、請求項４に記載の後面投射スクリーン。
前記拡散フィルムの拡散層は、白色粒子とアクリル系バインダーを混合した溶液を塗布乾燥させて形成したものであることを特徴とする、請求項５に記載の後面投射スクリーン。
前記拡散フィルムの拡散層は、白色粒子とアクリル系バインダーを混合した溶液を塗布乾燥させて形成したものであることを特徴とする、請求項６に記載の後面投射スクリーン。
前記白色粒子は、二酸化チタン、シリカ、炭酸カルシウム及び水酸化アルミニウムを単独で又は複数選択して混合したものであることを特徴とする、請求項７に記載の後面投射スクリーン。
前記白色粒子は、二酸化チタン、シリカ、炭酸カルシウム及び水酸化アルミニウムを単独で又は複数選択して混合したものであることを特徴とする、請求項８に記載の後面投射スクリーン。
前記白色粒子は、二酸化チタン、シリカ、炭酸カルシウム及び水酸化アルミニウムを単独で又は複数選択して混合したものであることを特徴とする、請求項９に記載の後面投射スクリーン。
前記白色粒子は、二酸化チタン、シリカ、炭酸カルシウム及び水酸化アルミニウムを単独で又は複数選択して混合したものであることを特徴とする、請求項１０に記載の後面投射スクリーン。
前記白色粒子は、二酸化チタン、シリカ、炭酸カルシウム及び水酸化アルミニウムを単独で又は複数選択して混合したものであることを特徴とする、請求項１１に記載の後面投射スクリーン。
前記白色粒子は、二酸化チタン、シリカ、炭酸カルシウム及び水酸化アルミニウムを単独で又は複数選択して混合したものであることを特徴とする、請求項１２に記載の後面投射スクリーン。