KR0127352Y1 - 후면 투사 스크린의 구조 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 후면 투사 장치에 관한 것으로, 광경화 방법을 이용하여 후면 투사 스크린(Screen)의 렌티큘러 렌즈(Lenticular Lens)를 프레스넬 렌즈(Fresnal Lens)화 하여 모아레(moire) 무늬를 최소화하는 후면 투사 스크린의 구조에 관한 것이다.
이와같은 본 고안의 후면 투사 스크린의 구조는 빔을 집광하는 프레스넬 렌즈와 집광된 빛을 넓은 시청범위를 갖도록 하는 렌티큘러 렌즈로 구성되는 후면 투사 스크린에 있어서, 상기 렌티큘러 렌즈는 확산제를 포함한 평판 굴절판으로 형성되어 렌티큘러 렌즈의 입사측은 각 단위 렌티큘러 렌즈가 출사측으로 빛을 모아 주도록 형성되고, 출사측은 외부광 및 불필요한 빛을 차단하기 위한 블랙 스트라이프가 일정 간격으로 형성되고, 상기 각 블랙 스트라이프 사이에는 상기 입사측으로 부터 모아진 빛을 발산하도록 형성된 것이다.

Description

후면 투사 스크린의 구조
제1도는 일반적인 후면 투사 장치의 구성도.
제2도는 종래의 후면 투사 스크린의 구조도.
제3도는 본 고안의 후면 투사 스크린의 구조도.
제4도는 제3도에서 빔 확산을 보인 예시도.
제5도는 제3도의 렌티큘러 렌즈의 제조방법 설명 구조도.
제6도는 본 고안의 다른 실시예를 보인 구조도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
201 : 프레스넬 렌즈 202 : 렌티큘러 렌즈
203 : 블랙 스트라이프 204 : 확산제
205 : 렌티큘러 렌즈 형상
본 고안은 후면 투사 장치에 관한 것으로, 광경화 방법을 이용하여 후면 투사 스크린(Screen)의 렌티큘러 렌즈(Lenticular Lens)를 프레스넬 렌즈(Fresnal Lens)화 하여 모아레(moire) 무늬를 최소화하는 후면 투사 스크린의 구조에 관한 것이다.
일반적인 후면 투사 장치는 제1도와 같이, 투사관(2)을 커플러(3)를 통해 투사 렌즈(4)에 접속하고, 상기 투사 렌즈(4)의 빔을 전반사 거울(6)에 주사하여 후면 투사 스크린(1)에 영상을 표시하도록 구성한다.
여기서, 미 설명 부호 7은 케비넷이다.
이러한 후면 투사 장치는 투사관(2)에서 발생된 빔이 커플러(3)를 통해 투사 렌즈(4)에 입사되어 투사 렌즈에 의해 확대되고, 이어서 확대된 상이 전반사 거울(6)에서 반사되어 후면 투사 스크린(1) 상에 결상됨에 의해 고휘도, 고해상도의 영상이 표시되어진다.
그러나 상기에서 확대 투사되어 결상된 상은 후면 투사 스크린(1)의 결상면에서 발산하게 되며, 이와같이 영상이 결상면에서 발산하면 특정한 범위에서만 시청이 가능하게 되므로 전체적인 화면의 밝기는 균형을 이루지 못하게 된다.
따라서 후면 투사 스크린(1)은 투사관 렌즈를 통해 발산되는 영상을 집광하고 시청범위를 넓히도록 구성된다.
여기서 이와같은 종래의 후면 투사 스크린(1)의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제2도는 종래의 후면 투사 스크린의 구조도이다.
즉, 빔이 입사되어 발산되는 영상을 집광하는 프레스넬 렌즈(101)에 시청범위를 넓히기 위해 확산제(107)를 포함하고 있는 렌티큘러 렌즈(102)를 부착하여 구성한다.
상기 프레스넬 렌즈(101)은 빔의 입사측을 렌티큘러 렌즈 형상(+ 파워를 갖는 원통형 렌즈가 수평 방향으로 놓여진 모양)의 V 렌티큘러 렌즈 형상(104)으로 형성하고 출사측을 프레스넬 렌즈 형상(105)으로 형성하게 된다.
그리고 렌티큘러 렌즈(102)는 빔의 입사측에 + 파워를 갖는 원통렌즈가 수직 방향으로 놓여 지도록 되어 있고, 출사측에는 외부광 및 내부 불필요한 빛을 차단하기 위하여 일정 간격을 갖고 수직 방향으로 블랙 스트라이프(Black Stripe)(103)가 형성된다.
여기서, 미 설명 부호는 요철 경계면(108)이고, 렌티큘러 렌즈 형상(106)이다.
이러한 종래 후면 투사 스크린(1)은 결상면에서 발산되는 영상을 프레스넬 렌즈(101)를 통해 집광하는데, 이는 3개의 투사관 렌즈를 통해 발산되는 영상을 평행하게 유지하여 전체적인 밝기 균형을 이루기 위한 것이다.
상기 프레스넬 렌즈(101)를 통해 평행되게 나오는 영상은 후면 투사 스크린(1)의 중심 부분에서만 밝기 균형 및 색 일치를 이루게 되어 특정 범위에서만 시청이 가능하게 된다.
이러한 특정 시청 범위는 렌티큘러 렌즈의 형상을 수직 원통형 미세렌즈로 구성하고, 이렇게 구성된 렌티큘러 렌즈(103)에 확산제(107)를 포함시키므로써 사방으로 확대되어 넓은 시청 범위를 갖게 된다.
즉, 렌티큘러 렌즈(103)은 볼록 렌즈가 결합된 원통 렌즈가 수직으로 위치하여 수평방향으로 영상을 넓게 확대시키고 상ㆍ하 수직 방향으로의 영상 확대는 확산제(107)에 의해 확대되어 넓은 시청 범위를 갖게 된다.
여기서, 렌티큘러 렌즈(103)는 원통형 렌즈 형상을 오목형으로 형성하여 판상 시트로 압출하며, 외부광 및 내부 불필요 빛을 차단하기 위하여 압출 형성된 렌즈 이외의 부분은 블랙 스트라이프(103)가 도포된다.
그러나, 이와같은 종래의 후면 투사 스크린에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 종래에는 프레스넬 렌즈(101)와 렌티큘러 렌즈(102)가 접합되는 요철 경계면(108)에서 파손이 빈번하게 발생하며, 렌티큘러 렌즈(102)의 전면이 요철로 형성됨으로 인하여 블랙 스트라이프(103)의 도포에 어려움이 있고, 따라서 렌티큘러 렌즈(102)는 원통형 렌즈 형상을 오목 형상으로 구현함에 어려움이 있었다.
그리고, 프레스넬 렌즈(101)가 프레스넬 렌즈 형상과 렌티큘러 렌즈 형태를 모두 갖고 있으므로 재생 화상에 모아레(moire) 무늬가 발생하게 된다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 렌티큘러 렌즈를 평면화하여 블랙 스트라이프 도포를 용이하게 하며 모아레 무늬를 최소화하면서 형상 경계면의 정밀도를 높이고 표면 분산층과 경도를 높여 전면 손상을 방지하도록 한 후면 투사 스크린을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 후면 투사 스크린의 구조는 빔을 집광하는 프레스넬 렌즈와 집광된 빛을 넓은 시청범위를 갖도록 하는 렌티큘러 렌즈로 구성되는 후면 투사 스크린에 있어서, 상기 렌티큘러 렌즈는 확산제를 포함한 평판 굴절판으로 형성되어 렌티큘러 렌즈의 입사측은 각 단위 렌티큘러 렌즈가 출사측으로 빛을 모아 주도록 형성되고, 출사측은 외부광 및 불필요한 빛을 차단하기 위한 블랙 스트라이프가 일정간격으로 형성되고, 상기 각 블랙 스트라이프 사이에는 상기 입사측으로 부터 모아진 빛을 발산하도록 형성됨에 그 특징이 있다.
상기와 같은 본 고안의 후면 투사 스크린의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제3도는 본 고안 제1실시예의 후면 투사 스크린의 구조도이고, 제4도는 제3도에서 빔 확산을 보인 예시도이며, 제5도는 렌티큘러 렌즈의 제조방법 설명 구조도이다.
본 고안 제1실시예의 후면 투사 스크린의 구조는 제3도 및 제4도에 도시한 바와 같이, 발산되는 빔을 평행되도록 집광시키는 프레스넬 렌즈(201)의 입사측을 V 렌티큘러 렌즈 형상(205)로 형성하고 출사측을 프레스넬 렌즈 형상(207)으로 형성한다.
그리고, 상기 프레스넬 렌즈(201)에서 집광된 빔을 넓게 확산시키는 렌티큘러 렌즈(202)의 입사측은 상기 프레스넬 렌즈(201)로 부터 집광된 빛을 출사측으로 모아주기 위하여 경계면을 중심으로한 단위 렌티큘러 렌즈가 프레스넬 렌즈 형상을 갖도록 형성되고, 출사측은 평면으로 형성하여 외부광 및 불필요한 빛을 차단하기 위한 블랙 스트라이프(203)을 일정간격으로 도포하며, 상기 각 블랙 스트라이프(203) 사이에는 상기 입사측으로 부터 모아진 빛을 발산하기 위하여 프레스넬 렌즈 형상을 갖도록 형성된다.
또한 상기 렌티큘러 렌즈(202)는 집광된 빔을 확산시키기 위해 확산제(204)를 포함한다.
이와같은 본 고안의 렌티큘러 렌즈(202)는 집광된 빛을 확산시키기 위해 확산제(204)를 포함하며 요철 렌즈를 특정한 간격으로 이동시켜 평면화시킨 원통 기둥 렌즈로 형성하게 된다.
이러한 평면화된 원통 기둥 렌즈의 간격을 일정하게 변화시켜 프리즘화하므로써 프레스넬 렌즈(201)에서 입사되는 초기의 빔 세기를 유지하게 된다.
그리고, 렌티큘러 렌즈(202)는 원통 기둥 렌즈의 간격을 최소화하므로써 프레스넬 렌즈화한 간격을 넓게 함에 의해 프레스넬 렌즈(201)와 렌티큘러 렌즈(202)간의 모아레(moire) 무늬를 최소화할 수 있다.
이때, 렌티큘러 렌즈(202)는 중심에서의 원통 기둥 렌즈의 간격과 가장자리에서의 원통 기둥 렌즈의 간격을 변화시키므로써 모아레 무늬를 더욱 최소화할 수 있다.
상기와 같은 구성의 본 고안은 3개의 R,G,B 빔이 특정한 각을 갖고 스크린 면에 결상될 때 프레스넬 렌즈(201)가 입사 초기의 세기를 유지하면서 평행으로 집광하면 렌티큘러 렌즈(202)는 확산제(204)와 프레스넬 렌즈화된 원통 기둥렌즈에 의해 수평, 수직 방향으로 넓은 시청 범위를 갖도록 확산시키게 된다.
이때, 렌티큘러 렌즈(202)는 제4도에 도시한 바와 같이, 수직으로는 프레스넬 렌즈(201)에 접합면에 형성된 수직 렌티큘러 렌즈와 그라스 비드(grass bead)인 확산제(203)에 의해 시청 범위를 넓히게 되고 전후면으로 결합한 원통형 렌즈에 의해 수평방향으로 확산시키게 된다.
그리고, 렌티큘러 렌즈(202)에서 넓은 범위로 확산된 빔에서 불필요한 빔과 외부에서 입사되는 광은 블랙 스트립(203)에 의해 차단되어진다.
본 고안에서 렌티큘러 렌즈(202)는 제5도에서와 같이, 프리즘 형상의 판금(301)(303)을 제조한 후 그 판금(301)(303)사이에 광경화성 수지(304)(305)를 삽입하고 그 광경화성 수지(304)(305)위에 확산제(204)가 내포된 평판 굴절판(302)을 위치시킨 후 빛을 조사하여 형상을 고정시키는 과정을 통해 형상을 제조하게 된다.
이러한 과정으로 형성된 렌티큘러 렌즈(202)는 프리즘 형상으로 출사면에 외부광 및 불필요 광을 최소화하기 위한 블랙 스트라이프를 인쇄 방식으로 도포하게 된다.
이러한 형상의 렌티큘러 렌즈는 평판에 유사하며 요철 경계면에서 파손 우려등을 최소화할 수 있다.
한편, 본 고안 제2실시예의 후면 투사 스크린의 렌티큘러 렌즈 구조는 제6도와 같다.
즉, 제5도와 같은 프리즘 형상의 렌티큘러 렌즈에서 굴절 확산층인 평판 굴절판(302)에서 확산제(204)를 제거한 굴절판(401)을 사용한다.
그리고 확산제를 광경화성 수지 및 열경화성 수지에 희석하여 렌티큘러 렌즈(202)의 출사측인 프리즘 형상의 표면에 경화시켜 표면 분산층(402)을 형성하게 된다.
그리고, 표면 분산층(402) 위에 경도 보강층(403)을 코팅하여 외부 손상을 최소화하고 무반사 코팅을 하여 표면 반사를 최소화하게 된다.
이러한 과정에서 표면에서 더욱 많은 분산제를 포함시킴에 의해 분산층을 형성하므로써 시청 범위 확대및 밝기를 향상시킬 수 있다.
즉, 상기와 같은 과정은 표면 분산층(403) 위에 경도 보강및 무반사 코팅을 한 경도 보강층(402)을 형성하므로써 외부 손상및 표면 반사에 의한 콘트라스트 저하, 화질의 저하를 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 고안의 후면 투사 스크린의 구조에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 렌티큘러 렌즈를 프리즘 형상으로 형성하여 표면 분산층 및 강도 보강, 무반사 코팅층을 형성하므로써 외부 손상 방지, 표면 반사 축소, 형상 경계면의 손상을 최소화할 수 있다.
둘째, 프리즘의 간격을 조절하여 프레스넬 렌즈 간의 모아레(moire) 무늬를 최소화할 수 있다.
세째, 외부광 차단을 위한 블랙 스트라이프를 인쇄하여 도포할 수 있으므로 도포의 어려움을 해소할 수 있다.

Claims (3)

  1. 빔을 집광하는 프레스넬 렌즈와 집광된 빛을 넓은 시청범위를 갖도록 하는 렌티큘러 렌즈로 구성되는 후면 투사 스크린에 있어서, 상기 렌트큘러 렌즈는 확산제를 포함한 평판 굴절판으로 형성되어 렌티큘러 렌즈의 입사측은 각 단위 렌트큘러 렌즈가 출사측으로 빛을 모아 주도록 형성되고, 출사측은 외부광 및 불필요한 빛을 차단하기 위한 블랙 스트라이프가 일정간격으로 형성되고, 상기 각 블랙 스트라이프 사이에는 상기 입사측으로 부터 모아진 빛을 발산하도록 형성됨을 특징으로 하는 후면 투사 스크린의 구조.
  2. 제1항에 있어서, 렌티큘러 렌즈는 각 단위 렌티큘러 렌즈가 프레스넬 렌즈 형상으로 형성되고, 출사측의 각 블랙 스트라이프 사이에도 프레스넬 렌즈 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 후면 투사 스크린의 구조.
  3. 제1항에 있어서, 렌티큘러 렌즈는 확산제가 제거된 평판 굴절판으로 형성되고, 렌티큘러 렌즈의 출사측인 프리즘 형상의 표면에 표면 분산층이 형성되고, 상기 표면 분산층 위에 경도 보강층이 형성됨을 특징으로 하는 후면 투사 스크린의 구조.
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