KR100188216B1 - Rear projection screen for projection tv - Google Patents
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Abstract
본 발명은 리어프로젝션 TV용 배면투사스크린의 구성에 있어서, 종래의 후면 투사스크린에 비해 구조가 단순하고 보다 높은 분해능을 가질 수 있도록 된 리어프로젝션 TV용 배면투사스크린에 관한 것으로, 그 구성은 프로젝터의 프로젝션렌즈(2)로부터의 광을 스크린에 투사하여 화상을 형성시키도록 된 프로젝션TV에 있어서, 상기 스크린(10)은 투사렌즈(2)로부터 제1시트(12)와 제2시트(14)의 순서를 가지도록 구성되되, 상기 제1시트(12)는 그의 투사렌즈쪽면에 무반사코팅층(12a)이 형성되어 있고 관찰자쪽면에 수직렌티큘러 프레넬렌즈층(12b)(또는 수평 렌티큘러 프레넬렌즈층)이 형성되어 있고, 상기 제2시트(14)는 투사렌즈쪽면에는 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(14a)(또는 수직 렌티큘러 프레넬렌즈층)이 형성되어 있고, 관찰자쪽면에는 무반사분산제층(14b)이 형성되어 이루어진 것이다.The present invention relates to a rear projection screen for a rear projection TV, which is simpler in structure than a conventional rear projection screen and has a higher resolution. In a projection TV in which light from the projection lens 2 is projected onto a screen to form an image, the screen 10 is connected to the first sheet 12 and the second sheet 14 from the projection lens 2. The first sheet 12 has an antireflective coating layer 12a formed on its projection lens side and a vertical lenticular Fresnel lens layer 12b (or a horizontal lenticular Fresnel lens layer) formed on the viewer side. The second sheet 14 has a horizontal lenticular Fresnel lens layer 14a (or a vertical lenticular Fresnel lens layer) formed on the projection lens side, and an anti-reflective dispersant layer 14b on the observer side. It has been made is provided.
Description
제1도는 종래 일반적으로 사용되는 리어프로젝션TV용 배면투사스크린을 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing a rear projection screen for a conventional rear projection TV conventionally used.
제2도는 본 발명에 따른 리어프로젝션TV용 배면투사스크린을 나타낸 사시도.2 is a perspective view showing a rear projection screen for a rear projection TV according to the present invention.
제3도는 제2도의 리어프로젝션TV용 배면투사스크린이 설치된 리어프로젝션TV의 개략적인 측단면도이다.3 is a schematic side cross-sectional view of the rear projection TV provided with the rear projection screen of the rear projection TV of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 스크린 12,14 : 제1 및 제2시트10: screen 12,14: first and second sheet
12a : 무반사코팅층 12b,14a : 수직 및 수평렌티큘러 프레넬렌즈층12a: antireflective coating layer 12b, 14a: vertical and horizontal lenticular Fresnel lens layer
14b : 무반사분산제층14b: anti-reflective dispersant layer
본 발명은 리어프로젝션TV용 배면투사스크린에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리어프로젝션TV용 배면투사스크린의 구성에 있어서, 종래의 후면 투사스크린에 비해 구조가 단순하여 제작경비를 줄일 수 있고 보다 높은 분해능을 가질 수 있도록 된 리어프로젝션TV용 배면투사스크린에 관한 것이다.The present invention relates to a rear projection screen for a rear projection TV, and more particularly, in the configuration of a rear projection screen for a rear projection TV, the structure is simpler than the conventional rear projection screen to reduce the production cost and higher resolution It relates to a rear projection screen for rear projection TV that can have.
화상표시장치는 표시방법에 따라, 직시형화상표시장치와 투사형화상표시장치로 구분된다.An image display apparatus is classified into a direct image display apparatus and a projection image display apparatus according to a display method.
직시형 화상표시장치는 CRT(Cathode Ray Tube)등이 있는데, 이러한 CRT화상표시장치는 화질은 좋으나 화면이 커짐에 따라 중량 및 두께의 증대와, 가격이 비싸지는 등의 문제점이 있어 대화면을 구비하는데 한계가 있다.The direct view type image display device includes a CRT (Cathode Ray Tube). The CRT image display device has a good image quality but has a problem such as an increase in weight and thickness as the screen is enlarged, and a price is expensive. There is.
또한, 투사형화상표시장치, 즉 프로젝터에는 대화면용 액정표시장치(Liquid Crystal Display; 이하 LCD라 칭함)등이 있는데, 이러한 대화면 LCD의 박형화가 가능하여 중량을 작게 할 수 있다. 그러나, 이러한 LCD는 편광판에 의한 광손실이 크고 LCD를 구동하기 위한 박막트랜지스터가 화소마다 형성되어 있어 개구율(광의 투과면적)을 높이는데 한계가 있으므로 광의 효율이 매우 낮다.In addition, a projection image display device, that is, a projector, includes a large crystal display device (hereinafter referred to as an LCD). Such a large screen LCD can be thinned to reduce its weight. However, the LCD has a high light loss due to the polarizing plate, and a thin film transistor for driving the LCD is formed for each pixel, so that there is a limit in increasing the aperture ratio (light transmission area).
따라서, 미합중국 Aura사에 의해 액추에이티드 미러 어레이(Actuated Mirror Arrays;이하 AMA라 칭함)를 이용한 프로젝터가 개발되었다. AMA를 이용한 프로젝터는 1차원 AMA를 이용하는 것과 2차원 AMA를 이용하는 것으로 구별된다. 1차원 AMA는 거울면들이 M x 1어레이로 배열되고, 2차원 AMA는 거울면이 M x N어레이로 배열되어 있다(도시않됨). 따라서 1차원 AMA를 이용하는 프로젝터는 주사거울을 이용하여 M x 1개의 광선들을 선주사시키고, 2차원 AMA를 이용하는 프로젝터는 M x N개의 광속들을 투사시켜 M x N화소의 어레이를 가지는 영상을 나타내게 된다.Accordingly, a projector using Actuated Mirror Arrays (hereinafter referred to as AMA) has been developed by Aura, United States. Projectors using AMA are distinguished from using one-dimensional AMA and two-dimensional AMA. The one-dimensional AMA has mirror surfaces arranged in an M x 1 array, and the two-dimensional AMA has mirror surfaces arranged in an M x N array (not shown). Therefore, a projector using a 1D AMA pre-scans M x 1 rays using a scanning mirror, and a projector using a 2D AMA projects M x N light beams to display an image having an array of M x N pixels.
제1도는 종래의 리어프로젝션TV용의 배면투사스크린을 나타낸 개략도로서, 이에 도시한 바와 같이, 프로젝션TV는 프로젝터(도시안됨)의 프로젝션(projection)렌즈(2)로부터 프레넬렌즈가 형성된 제1시트(4)와, 양면에 렌티큘러렌즈층이 형성되어 있으며 관찰자쪽에는 블랙스트라이프층(7)이 부과되어 있는 제2시트(6)로 이루어진 스크린(8)으로 광을 투사하여 관찰자가 프로젝션TV의 스크린(8)을 통해 영상을 시청할 수 있도록 되어 있다.FIG. 1 is a schematic view showing a rear projection screen for a conventional rear projection TV. As shown therein, a projection TV is a first sheet in which a Fresnel lens is formed from a projection lens 2 of a projector (not shown). (4) and a lenticular lens layer formed on both sides, and the viewer is projected to a screen 8 made of a second sheet 6 on which the black stripe layer 7 is imposed, so that the viewer can project the screen of the projection TV. (8) can watch the video.
상기한 종래 리어프로젝션TV용 배면투사스크린에 있어서, 화상이 형성되는 과정을 설명하면, 프로젝션렌즈(2)로부터 소정량의 이미지빔(image-beam)이 방사되고, 상기 스크린(8)에 의해 화상이 구현되는데, 상기 스크린(8)의 내부에는 SiO2, CaCO3, TiO3, BaSO4, ZnO, Al(OH)3, 분말유리(fine powdered glass)등과 같은 분산제(diffuser)를 첨가하거나, 스크린(8)의 표면에 분산층(fine-mat-surface)을 형성하거나 분산제첨가와 분산층 형성을 동시에 하기도 한다.In the above-described rear projection screen for rear projection TV, a process of forming an image will be described. A predetermined amount of image-beam is emitted from the projection lens 2 and the image is made by the screen 8. In the screen 8, a dispersing agent such as SiO 2 , CaCO 3 , TiO 3 , BaSO 4 , ZnO, Al (OH) 3 , fine powdered glass, or the like is added, or the screen A dispersion layer (fine-mat-surface) may be formed on the surface of (8), or a dispersion additive and a dispersion layer may be simultaneously formed.
상기 스크린(8)의 제1시트(4)의 프레넬렌즈는 상기 프로젝션렌즈(2)로 부터 투사된 이미지빔(image-beam)에 대해 필드렌즈의 역할을 하며 투사된 이미지빔을 관찰자방향으로 평행하게 또는 집속되게 한다. 이때 수직방향으로 형성되어 있는 제2시트(6)의 렌티큘러층을 통과하면서 수평방향의 투사이미지빔이 더욱 분산되게 된다. 이때 상기 제2시트(6)의 관찰자쪽 면이나 제2시트(6)의 내부에 있는 분사제에 의해 어느정도의 수직방향의 분산도 있게 되는데, 이러한 분산제(diffuser)나 분산층(fine-mat-surface)에 의한 분산정도는 분산제 또는 분산층의 농도나 두께의 조절에 좌우된다. 상기 제2시트(6)의 블랙스트라이프층(7)은 외부광의 스크린면에서의 반사를 줄여서(즉, 블랙스트라이프층이 흡수하여) 콘트라스트(contrast)를 높이고자 사용되어진다. 일반적으로 분산제(diffuser)는 SiO2, CaCO3, TiO3, BaSO4, ZnO, Al(OH)3, 분말유리(fine powdered glass)등으로 구성된다.The Fresnel lens of the first sheet 4 of the screen 8 acts as a field lens with respect to the image-beam projected from the projection lens 2 and directs the projected image beam toward the viewer. Parallel or focused. At this time, the projection image beam in the horizontal direction is further dispersed while passing through the lenticular layer of the second sheet 6 formed in the vertical direction. At this time, there is also some vertical dispersion due to the propellant on the observer side of the second sheet 6 or the inside of the second sheet 6, such as a diffuser or a dispersion layer (fine-mat-). The degree of dispersion by the surface depends on the adjustment of the concentration or thickness of the dispersant or the dispersion layer. The black stripe layer 7 of the second sheet 6 is used to increase the contrast by reducing the reflection on the screen surface of the external light (i.e. absorbed by the black stripe layer). Generally, a diffuser is composed of SiO 2 , CaCO 3 , TiO 3 , BaSO 4 , ZnO, Al (OH) 3 , fine powdered glass, and the like.
그러나 상기한 바와 같은 종래 프로젝션TV용 배면투사스크린에 있어서, 스크린의 구조가 복잡하고 제작경비가 높아지는 문제점이 있었다. 또한 제2시트의 관찰자면쪽에 콘트라스트향상을 위해 배치시킨 블랙스트라이프층은 높은 분해능을 가져야 하는 경우에는 오히려 분해능을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있었으며, 블랙스트라이프층과 투사된 영상정보와의 모아레(moire)간섭무늬 발생에 의한 화면의 질저하를 초래하는 문제점이 있었다.However, in the rear projection screen for a conventional projection TV as described above, there is a problem that the structure of the screen is complicated and the manufacturing cost is high. In addition, the black stripe layer disposed on the observer side of the second sheet for the purpose of improving the contrast has a problem in that the resolution is rather degraded, and the moire interference between the black stripe layer and the projected image information is reduced. There was a problem that caused the screen deterioration due to the occurrence of fringes.
일반적으로 분해능을 높이기 위해서는 블랙스트라이프의 폭과 블랙스트라이프들의 간격을 동시에 줄여야 하는데 이는 어느 정도의 한계를 지니게 된다.In general, to increase the resolution, the width of the black stripe and the spacing of the black stripe must be reduced at the same time, which has some limitations.
또한 블랙스트라이프층과 영상정보에 의해 나타날 수 있는 모아레(Moire)간섭무늬도 화면의 질을 떨어뜨리는 역할을 한다.In addition, the moire interference pattern, which may be shown by the black stripe layer and the image information, also degrades the screen quality.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 프로젝션TV용 배면투사스크린에 있어서의 문제점을 개선하기 위해 안출한 것으로, 스크린의 구조를 간단하게 하고 투사이미지의 콘트라스트를 향상시킬 수 있도록 된 리어프로젝션TV용 배면투사스크린을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems in the conventional rear projection screen for a projection TV as described above, the rear projection screen for rear projection TV to simplify the structure of the screen and to improve the contrast of the projection image. The purpose is to provide.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 프로젝터의 프로젝션렌즈로부터의 광을 스크린에 투사하여 화상을 형성시키도록 된 리어프로젝션TV에 있어서, 상기 스크린은 투사렌즈로부터 제1시트와 제2시트의 순서를 가지도록 구성되며, 상기 제1시트는 그의 투사렌즈쪽면에 무반사코팅층이 형성되어 있고 관찰자쪽면에 수직렌티큘러 프레넬렌즈층이 형성되어 있고, 상기 제2시트는 투사렌즈쪽면에는 수평렌티큘러 프레넬렌즈층이 형성되어 있고, 관찰자쪽면에는 무반사분산제층가 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 리어프로젝션TV용 배면투사스크린이 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, in a rear projection TV configured to form an image by projecting light from a projection lens of a projector onto a screen, the screen is formed from the projection lens. The first sheet has an antireflective coating layer formed on the side of the projection lens and a vertical lenticular Fresnel lens layer formed on the side of the observer, and the second sheet has a projection. A rear lenticular Fresnel lens layer is formed on the lens side, and an anti-reflective dispersant layer is formed on the observer side.
이하 본 발명에 따른 리어프로젝션TV용 배면투사스크린을 제2도 및 제3도을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a rear projection screen for a rear projection TV according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
제2도는 본 발명에 따른 리어프로젝션TV용 배면투사스크린을 나타낸 사시도이고, 제3도는 본 발명에 따른 리어프로젝션TV용 배면투사스크린이 설치된 프로젝션TV의 개략적인 측단면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 스크린(10)은 제1시트(12)와, 제2시트(14)로 구성되어 있다.2 is a perspective view showing a rear projection screen for a rear projection TV according to the present invention, Figure 3 is a schematic side cross-sectional view of a projection TV having a rear projection screen for a rear projection TV according to the present invention, as shown therein, The screen 10 according to the present invention is composed of a first sheet 12 and a second sheet 14.
상기 제1시트(12)의 투사렌즈쪽면에는 무반사코팅층(12a)이 형성되어 있는데 이것은 리어프로젝션TV에 있어서 스크린(10)에서의 반사광이 스크린(10)의 뒷면의 반사미러(20)에 의해 스크린(10)쪽으로 재입사하는 것을 방지하기도 하고, 리어프로젝션TV의 깊이(Depth)가 작아질수록 되반사광의 스크린(10)쪽의 입사가 두드러지므로 필수적으로 고려되어야 하는 것이며, 상기 제1시트(12)의 관찰자측면에는 투사렌즈(2)에서 투사되는 빔의 수평방향 성분만을 관찰자방향으로 평행하게 보내거나 집속되게 하는 수직 렌티큘러 프레넬렌즈(lenticular-Fresnel)층(12b)이 형성되어 있다.The anti-reflective coating layer 12a is formed on the projection lens side of the first sheet 12, which reflects the light reflected from the screen 10 in the rear projection TV by the reflection mirror 20 on the rear side of the screen 10. It may be necessary to consider reentry toward (10), and as the depth of the rear projection TV becomes smaller, the incident of the reflected light toward the screen 10 becomes more prominent, and thus, the first sheet 12 On the observer's side, a vertical lenticular Fresnel layer 12b is formed, which allows only the horizontal component of the beam projected from the projection lens 2 to be sent or focused in parallel to the observer's direction.
상기 제2시트(14)의 투사렌즈쪽면에는 투사렌즈(2)에서 투사되는 빔의 수직방향성분만을 관찰자 방향으로 평행하게 보내거나 집속되게 하는 수평 렌티큘러-프레넬렌즈층(14a)이 형성되어 있고, 관찰자쪽면에는 무반사분산제층 또는 무반사 파인메트면(fine-mat-surface)(14b)이 형성되어 있다. 상기 무반사분산제층 또는 무반사 파인메트면(fine-mat-surface)은 외부광의 반사를 억제하여 투사 이미지의 콘트라스트를 향상시키고자 무반사코팅처리 또는 무광택처리를 한다. 또한 약간 청색계통의 색조를 첨가하여 외부광중 청색계통의 반사광만을 반사시킴으로써 더욱 투사이미지의 외부광대비 콘트라스트를 높일 수 있도록 할 수도 있다.On the projection lens side of the second sheet 14, a horizontal lenticular-fresnel lens layer 14a is formed so that only the vertical component of the beam projected by the projection lens 2 is sent or focused in parallel to the observer direction. On the observer side, an anti-reflective dispersant layer or an anti-reflective fine-metre surface (fine-mat-surface) 14b is formed. The antireflective diffuser layer or the anti-reflective finemet surface (fine-mat-surface) is subjected to an antireflective coating or matte treatment to suppress reflection of external light to improve contrast of the projected image. In addition, a slightly blue color tone may be added to reflect only the reflected light of the blue color of the external light to further increase the contrast of the external light of the projected image.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 리어프로젝션TV용 배면투사스크린에 있어서의 작용을 설명하면, 투사렌즈(2)로부터 투사된 이미지빔이 스크린(10)의 제1시트(12)의 무반사코팅층(12a)를 통과하고 이후 수직렌티큘러 프레넬렌즈층(12b)을 통과하면 투사빔의 수평방향성분이 집속되거나 평행하게 된다.Referring to the operation of the rear projection screen for a rear projection TV of the present invention by the above configuration, the image beam projected from the projection lens 2 is the antireflective coating layer of the first sheet 12 of the screen 10 ( Passing 12a) and then passing through the vertical lenticular Fresnel lens layer 12b causes the horizontal component of the projection beam to be focused or parallel.
이후 투사빔이 제2시트(14)의 수평렌티큘러 프레넬렌즈층(14a)을 통과하면 투사빔의 수직방향성분이 집속되거나 평행하게 되어 결국 투사이미지빔의 모든 성분이 집속되거나 평행하게 진행된다. 이후 제2시트(14)의 무반사분산제층 또는 무반사 파인메트면(14b)를 지나서 수직 수평방향으로 투사이미지빔이 더욱 분산되게 되어 보다 넓은 범위의 관찰자가 투사이미지빔의 영상정보를 얻을 수 있게 된다.Then, when the projection beam passes through the horizontal lenticular Fresnel lens layer 14a of the second sheet 14, the vertical components of the projection beam are focused or parallel, so that all the components of the projection image beam are focused or parallel. Thereafter, the projected image beam is further dispersed in the vertical and horizontal direction beyond the anti-reflective dispersion layer or the anti-reflective finemet surface 14b of the second sheet 14, so that a wider range of observers can obtain the image information of the projected image beam. .
상기 실시예에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 프로젝션TV용 배면투사스크린에 따르면, 블랙스트라이프층을 채용하지 않기 때문에 스크린의 분해능(resolution)은 무반사분산제층 또는 무반사 파인메트면(fine-mat-surface)의 두께의 의해 대부분 결정되기 때문에 분해능의 향상에는 종래의 스크린에 비해 제한이 거의 없게 된다. 또한 블랙스트라이프층이 사용되지 않기 때문에 모아레(moire)간섭무늬 발생의 원인이 제공되지 않아 모아레(Moire)간섭무늬의 발생도 근본적으로 제거되는 효과가 있다.According to the rear projection screen for a projection TV according to the present invention as described in the above embodiment, since the black stripe layer is not employed, the resolution of the screen is an anti-reflective dispersion layer or an anti-reflective fine-metre surface (fine-mat-surface). Since it is largely determined by the thickness of, there is almost no limit to the improvement in resolution compared to the conventional screen. In addition, since the black stripe layer is not used, the cause of the occurrence of the moire interference pattern is not provided, and thus the occurrence of the moire interference pattern is fundamentally removed.
또한 종래 제1도에서와 같은 스크린을 구성하는 프레넬렌즈의 가공 제작에는 필요로하는 스크린과 같은 크기이상의 금형이 요구되나 본 발명에서와 같은 수직 또는 수평 렌티큘러 프레넬렌즈의 가공에는 로울러 형상의 금형으로 연속적으로 사출성형하여 만들 수 있으므로 가공 제작비용을 저렴하게 할 수 있다.In addition, a mold having a size equal to or larger than the required screen is required for fabrication of the Fresnel lens constituting the screen as shown in FIG. 1, but a roller-shaped mold is used for processing the vertical or horizontal lenticular Fresnel lens as in the present invention. As it can be made by continuous injection molding, the manufacturing cost can be reduced.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20070103 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |