KR0182452B1 - 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린 - Google Patents

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 접속하는 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 제1시트(31)의 표면에 상기 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔중 수직성분만을 평행하게 진행하도록 집속하면서 동시에 그 이미지빔을 좌우방향을 향해 그대로 진행하도록 하는 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)을 형성하고, 상기 제2시트(32)에 무반사분산제층(32a)을 형성하여 구성한 것이다.

Description

리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린

제1도는 종래 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린의 구조를 보이는 사시도.

제2도는 본 발명에 따른 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린의 일실시예를 보이는 사시도.

제3도는 본 발명에 따른 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린의 다른 실시예를 보이는 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 프로젝션 렌즈 31 : 제1시트

31a : 수평렌티큘러 프레넬렌즈(horizontality lenticular-Fresnel)층

32 : 제2시트 32a : 무반사분산제층

40 : 스크린

본 발명은 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린에 관한 것으로, 특히 프레넬렌즈의 형상을 단순화하여 제작경비를 절감하는 동시에 스크린에 투사되는 이미지빔의 좌우폭을 넓혀 모아레무늬의 발생을 근본적으로 억제할 수 있도록 함으로써 분해능을 높일 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 효율을 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 1 개의 광선들을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 프로젝터는 M x N개의 광선들을 투사시켜 M x N화소의 어레이를 가지는 영상을 나타내게 된다.

제1도는 종래의 리어프로젝션 텔레비전용 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 접속시키는 기능을 하게 되고, 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 제 1시트의 표면에 상기 프로젝션 렌즈로부터 방사되는 이미지빔중 수직성분만을 평행하게 진행하도록 접속하면서 동시에 그 이미지빔을 좌우방향으로 분산시키는 수평렌티큘러 프레넬렌즈층을 형성하고, 상기 제 2시트에 무반사분산제층을 형성하여 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린이 제공된다.

상기 수평렌티큘러 프레넬렌즈층은 서로 원호를 이루고 중심까지의 거리가 같은 다수개의 계단형볼록실린더렌즈로 구성될 수 있다.

상기 무반사분산제층은 관찰자쪽에서 바라보는 상기 제 2시트의 표면에 이 제 2시트와는 다른 층을 형성하도록 일정한 두께를 가지고 형성될 수 있다.

상기 무반사분산제층은 상기 제 2시트르 형성하고 있는 성형재료에 첨가되어 고르게 분포된 형태로 구성할 수 있다.

이하 본 발명에 따른 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 제2도는 본 발명에 따른 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린의 일실시예를 나타내는 사시도이고, 제3도는 본 발명에 따른 리어프로젝션용 배면투사스크린의 다른 실시예를 나타내는 것으로서, 이에 도시한 바와 같이 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔을 접속하는 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 제 1시트(31)의 표면에 상기 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔중 수직성분만을 평행하게 진행하도록 집속하면서 동시에 그 이미지빔을 좌우방향을 향해 그대로 진행하도록 하는 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)을 형성하고, 상기 제 2시트(32)에 무반사분산제층(32a)을 형성하여 구성하였다.

상기 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)은 예컨대, 서로 원호를 이루고 중심까지의 거리가 같은 다수개의 계단형볼록실린더렌즈로 구성될 수 있다.

상기 무반사분산제층(32a)은 예컨대, 첨부도면 제2도에 도시된 일실시예에서와 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(32a)은 예컨대, 첨부도면 제3도에 도시된 다른 실시예에서와 같이 상기 제 2시트(32)를 형성하고 있는 성형재료에 첨가되어 고르게 분포된 형태로 구성할 수 있다.

상기 무반사분산제층(32a)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.

상기 프로젝션 렌즈(30)가 위치된 상기 제 1시트(31)의 이면에는 무반사코팅층(31b)이 형성되어 있는데 이것은 스크린(40)을 통과하는 투사광이 입사방향에 대해 역방향으로 반사되면서 만드는 반사광이 이 스크린(40)의 이면에서 반사되어 스크린(40)쪽으로 재입사하는 것을 방지하고자 하는 것이다.

또한, 리어프로젝션 텔레비전의 깊이(Depth)가 작아질수록 스크린(40)쪽으로 재입사되는 반사광이 두드러지게 나타날 수 있으므로, 이 점은 필수적으로 고려되어야 한다.

이상에서와 같은 본 발명의 실시예에 따른 작용효과를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이, 스크린(40)을 향해 프로젝션 렌즈(30)로부터 이미지빔이 투사되면, 먼저 스크린(40)을 구성하고 있는 제 1시트(31)의 무반사코팅층(31b)을 이미지빔이 퉁과하여 상기 제1시트(31)에 형성되어 있는 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)에서 수평방향의 성분이 그대로 진행하게 되어 처음에 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔 정도의 좌우폭을 가지는 이미지빔이 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)을 통하여 나오게 된다.

상기와 같은 상태에서 제 1시트(31)를 통과한 이미지빔은 다시 제2시트(32)를 투과하면서 이 제2시트(32)에 형성되어 있는 무반사분산제층(32a)에서 분산되어 수직방향과 수평방향으로 더욱 분산되어 보다 넓은 범위에서 관찰자가 이미지빔의 영상을 관찰할 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 프레넬렌즈층을 형성함에 있어 합성수지를 원재료로 이용할 경우에 기존과 같이 사출성형기를 사용하여 단일품으로 성형하지 않고, 압출방식에 의해 연속사출한 후에 적당한 크기로 절단하여 사용할 수 있으므로 성형이 간단하게 됨은 물론이고, 금형제작의 난이도를 낮출 수 있으므로 금형제작비용은 물론 전체적인 제작비용을 낮출 수 있는 효과도 기대할 수 있다.

Claims (5)

1. 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, 스크린(40)을 구성하고 있는 상기 제1시트(31)의 표면에 상기 프로젝션 렌즈(30)로부터 방사되는 이미지빔중 수직성분만을 평행하게 진행하도록 집속하면서 동시에 그 이미지빔을 좌우방향으로 분산시키는 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)을 형성하고, 상기 제2시트(32)에 무반사분산제층(32a)을 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린.
2. 제1항에 있어서, 상기 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(31a)은 서로 원호를 이루고 중심까지의 거리가 같은 다수개의 계단형볼록실린더렌즈로 구성된 것임을 특징으로 하는 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린.
3. 제1항에 있어서, 상기 무반사분산제층(32a)은 관찰자쪽에서 바라보는 상기 제 2시트(32)의 표면에 이 제 2시트(32)와는 다른 층을 형성하도록 일정한 두께를 가지고 형성된 것임을 특징으로 하는 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린.
4. 제1항에 있어서, 상기 무반사분산제층(32a)은 상기 제 2시트(32)를 형성하고 있는 성형재료에 첨가되어 고르게 분포된 형태인 것임을 특징으로 하는 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린.
5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 무반사분산제층(32a)은 외광에 의한 콘트라스트 저하를 방지하기 위해 색조를 띈 것임을 특징으로 하는 리어프로젝션 텔레비전용 배면투사스크린.