KR100394898B1 - 스펙클패턴이감소된배면투영스크린 - Google Patents

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Abstract

고배율 투영 시스템에 사용될 때, 전면 렌티큘러 표면, 상기 렌티큘러 표면 뒤의 확산 영역, 상기 확산 영역 뒤의 비확산 영역 및 배면 위상 격자 표면을 포함하는 배면 투영 스크린은 상기와 같은 격자가 없는 다른 배면 투영 스크린과 비교할 때 스펙클을 감소시킨다.

Description

스펙클 패턴이 감소된 배면 투영 스크린
본 발명은 배면 투영 스크린(rear projection screens)에 관한 것이며, 특히 투영 빔을 결합시키는 투영기를 사용하는 스크린에 관한 것이다. 배면 투영 스크린은 스크린의 배면에 투영되는 영상을 청중 공간(audience space)으로 전송한다. 배면 투영 스크린의 성능은 이득(이상적인 람베르트 반사기(lambertian reflector)로부터 나오는 휘도에 대한 전진 진행 방향으로의 스크린 휘도로서 정의됨), 시청 공간(viewing space), 해상도, 컨트라스트 및 인공물들(artifacts)을 특징으로 한다. 이상적인 배면 투영 스크린은 커다란 청중 공간에 대해 클리어 크리습(clear crisp), 고 컨트라스트, 밝은 영상을 제공한다. 즉, 상기 스크린은 1) 고해상도, 2) 인공물로부터의 자유도, 3) 향상된 컨트라스트, 4) 고이득을 갖고, 5) 투영기로부터 나오는 빛을 큰 범위의 수직 및 수평각도로 확산시킨다.
실제로, 이와 같은 모든 특성을 지닌 스크린은 존재하지 않는다. 예를 들어, 스크린 이득을 증가시키기 위하여, 스크린 설계자는 청중 공간을 제한해야만 했다. 전형적으로, 배면 투영 디스플레이의 시청자는 큰 수평각도 범위에 걸쳐서 회절되어 있지만(즉, 실내의 임의의 위치에 앉아있음), 이들 시청자 모두는 제한된 수직 각도 범위 내에 존재한다(어떤 누구도 천장 근처 또는 스크린 바로 밑에 있을 수 없다). 그러므로, 시스템의 밝기를 증가시키기 위하여, 스크린 이득은 ±90도에서전형적으로 ±8도까지 빛의 수직 분포를 제한시킴으로써 증가될 수 있다. 빛을 이 제한된 청중 공간으로 스퀴징(squeezing)함으로써, 스크린의 이득은 6.0만큼 높게 될 수 있다.
해상도를 높히기 위해선 화면 구조를 매우 작게 해야만 한다. 고 컨트라스트는 스크린으로부터 반사되는 실내 주위의 빛을 감소시키는 메카니즘을 필요로 한다. 전형적으로, 주위 빛의 반사를 감소시키기 위하여 검은 다이(black dye)가 스크린에 부가되거나, 검은 스트라이프(black stripe)가 스크린의 전면에 부가된다. 검은 다이로 인해, 컨트라스트는 증가되지만, 이득은 감소된다(투명기로부터 나오는 빛이 주위 빛과 더불어 흡수된다). 검은 스트라이프로 인해, 해상도는 스트라이프의 피치만큼 제한된다.
그러므로, 특정 용도에 맞게 스크린을 최적으로 설계하기 위하여 서로 다른 스크린 설계 개념이 사용되었다.
배면 투영 스크린의 상업적인 시장은 소비자 배면 투영 TV(PTV)용 스크린 및 특수용 스크린으로 나누어 볼 수 있다.
거의 모든 PTV는 이중 렌티큘러(lenticular)의 고 컨트라스트, 고이득 스크린들을 사용한다. 도 1은 예를 들어 미국 특허 제 5,066,099 호에 서술된 전형적인 이중 렌티큘러 스크린를 도시한 종단면도이다. 이 스크린은 두개의 조각(two piece)으로 이루어진다. 배면 조각은 일반적으로 투영기의 출구 퓨필(exit pupil)을 시청 평면(viewing plane)에 비추도록 설계된 프레이넬 렌즈(Fresnel lens)(1)이다. 이것은 축상에 앉아있는 시청자가 전체 영상을 볼 수 있도록 한다. 전면 조각(12)은 상기 두개의 표면들 사이에서 벌크 확산(buik diffusion)을 갖는 전면 수직으로 배열된 렌티큘러 표면(14) 및 배면 수직으로 배열된 렌티큘러 표면(16)(하나는 블랙 스트라이프들(18)을 가짐)을 갖는다. 벌크 확산자는 스크린 전체를 통해서 부유되는 미세한 콜로이드 입자(19)로서 규정된다. 이 입자(전형적으로, 크기가 약 40 미크론보다 작음)는 스크린의 굴절율과는 다소 상이한 굴절율을 갖는다. 벌크 확산자는 바람직한 영상의 수직 분포, 전형적으로 ±8도를 청중 공간에 제공하도록 설계된다.
배면 렌티큘러 표면(16)은 프레이넬 렌즈에서 전면(14)의 평면에 있는 스트라이프들로 입사되는 빛을 집중시킨다. 전면 렌티큘러 표면의 렌티큘러(lenticule)(14a)들은 이들 빛의 스트라이프에 정렬되어 빛을 광범위한 수평 각도로 확산한다. 스크린이 광학적으로 활성화되지 않는 이들 스트라이프들 간에서, 블랙 페인트(black paint)의 스트라이프(18)가 가해진다. 블랙 스트라이프는 투영기에서 나오는 빛에 영향을 미치지는 않지만 스크린의 전면을 때리는 실내 주위 빛의 약 50%를 흡수한다.
이와 같은 타입의 스크린인 경우에, 렌티큘러 표면들의 피치와 스크린의 두께간에 직접적인 상관 관계가 있다. 기계적인 내구성을 보장하기 위한 최소 두께가 요구된다. 이것은 최소 피치(렌티큘들 간의 거리)를 약 0.5mm로 제한하는데, 이것이 스크린의 해상도를 제한시킨다.
다른 스크린들은 이윤이 남는 시장 전략(niche market)들로 만들어진다. 낮은 이득(2.0이하)을 갖고 향상되지 않은 컨트라스트 또는 다이(dye)가 없는 확산스크린(순환적으로 대칭하는 벌크 또는 표면 확산자)이 마이크로필름/마이크로피시 판독기(microfilm/microfiche reader)들과 같은 고 해상도 시스템에 사용된다.
도 2에는 검지 않은 렌티큘러 스크린의 한 조각이 도시되어 있다. 프레이넬 렌즈(20)는 검은 표면상에 있고 렌티큘러 표면(22)은 전면 상에 있다. 벌크 전체를 통해서 확산 입자(19)가 존재한다. 벌크 확산자 및 렌티클을 결합하면 고 종횡비의 시청 공간 및 고이득을 제공한다. 스크린의 두께 및 렌티큘의 피치간의 상관관계성이 없기 때문에, 해상도는 각 렌티큘러 소자를 제조하는 능력에 따라서만 제한받는다. 출구 퓨필에서 스크린까지의 거리가 스크린 직경의 적어도 1.33배일 때, 프레이넬 렌즈는 뒷면 상에 위치할 수 있다. 그렇치 않다면, 브래들리 등이 1985년 8월 IEEE Trans, on Consumer Electronics; v.31;(3);pp.185-193에 발표한 바와 같이 분리된 조각이 프레이넬 렌즈에 요구된다.
도 3은 TIR이라 칭하는 타입의 배면 투영 스크린을 도시한 것이다. 이와 같은 스크린이 본 양수인에게 양도되어 본원에 참조된 미국 특허 제 4,730,897 호에 서술되어 있다. 이들 스크린은 벌크 확산을 사용하는데, 이들 벌크 확산은 때때로 수직 분포를 위해선 렌티큘에 인접한 영역(38)으로 제한되고 수평 분포를 위해 선 단일 전면(30)으로 제한된다. 렌티큘들(30a)의 형태는 (TIRs) 빛을 전부 내부적으로 렌티큘들의 팁 영역(34)으로 반사시키는 가파른 측벽(32)을 포함한다. 렌티큘들 사이의 영역은 가파른 측벽 표면의 반사율을 유지시키는 방식으로 검은 물질(36)로 채워짐으로써 고 컨트라스트를 제공한다. 이 스크린은 뒷면상 또는 제 2 조각상에서 프레이넬 렌즈(39)를 가질 수 있다. 이 스크린은 이중 렌티큘러 스크린과 유사한 특성을 갖는데, 즉 고 컨트라스트 및 고이득을 갖지만, 해상도는 스크린 두께 및 해상도 간의 관계성이 없기 때문에 증가될 수 있다. 0.2mm 피치를 갖는 스크린이 만들어질 수 있다.
배면 투영 스크린은 전형적으로 미세한 콜로이드 입자와 같은 일부 메카니즘을 포함하여 빛을 소망의 시청 공간으로 확산시킨다. 이들 스크린이 투영법을 거의 결합시키는 고배율 시스템에 사용될 때, 스펙클 패턴(speckle pattern) 형태의 장애 인공물이 종종 발견된다. 이 스펙클 패턴은 고이득을 갖는 스크린에서 널리 알려져 있다.
스펙클은 빔의 f/＃ 및 배율이 높은 마이크로피시 및 마이크로필름 판독기에서 관찰된다.
스펙클은 종종 레이저 조명과 관계된다. 예를 들어, D.Gabor, IBM J. Res. Develop., Sept. '70, pp.509-514를 참조하라. 그것은 랜덤한 표면이 거의 결합된 빔으로 비추어지는 경우를 나타낸다.
스펙클 감소에 대해 서술된다. 스펙클의 투시도를 감소시키기 위하여, 조명빔의 결합은 파괴되어야만 한다는 것이 공지되어 있다. 이것은 또 다른 확산 스크린과 관계하는 하나의 확산 스크린을 이동시키고 확산 표면을 분리시킴으로써 이루어질 수 있다. 이에 대한 것이 S. Lowenthal 등이 1971년 발표한 Opt. Soc. Am., pp.847-851; N.George 등이 1975년 발표한 Opt. Commun., pp. 71-71; E.G. Rawson 등이 1976년 발표한 J.Opt. Soc. Am., pp 1290-1294 및 L.G. Shirley등이 1989년 발표한 J.Opt. Soc. Am. A, pp 765-781에 서술되어 있다.
확산량을 증가시키고 확산자의 두께를 증가시키면은 스펙클의 투시도를 감소시킬 수 있지만 다른 한편으론 스크린의 해상도를 열화시킨다는 것이 관측되었다.
도 1은 전면 및 배면 렌티큘러 표면을 갖는 전면 조각 및 전면 프레이넬 렌즈 표면을 갖는 배면 조각을 갖는 종래 기술의 2조각의 이중 렌티큘러 배면 투영 스크린을 도시한 종단면도.
도 2는 전면 렌티큘러 표면 및 배면 프레이넬 렌즈 표면을 갖는 종래 기술의 1조각의 배면 투영 스크린을 도시한 종단면도.
도 3은 전면 렌티클러 표면을 갖는 전면 조각 및 전면 프레이넬 렌즈 표면을 갖는 배면 조각을 갖는 종래 기술의 2조각의 배면 투영 스크린을 도시한 종단면도.
도 4는 전면 렌티큘러 표면을 및 배면 회절 격자 표면을 갖는 전면 조각 및 전면 프레이넬 렌즈 표면을 갖는 배면 조각을 갖는 본 발명의 2조각의 배면 투영 스크린을 도시한 종단면도.
도 5 내지 도 7은 서로 다른 스크린 형태를 각각 갖는 2개의 스크린에서의 스펙클을 나타내는 휘도 출력의 선 주사(line scan)를 표시하는 그래프.
도 8은 퓨리에 회절 이론을 이용하는 격자에 대해 예측된 휘도 출력의 계산과 비교하여 본 발명을 사용하는데 적합한 격자와 휘도 출력의 각도 분포를 나타내는 선 주사를 표시하는 그래프.
도 9는 격자의 표면 윤곽을 나타내는 도 4의 회절 격자 표면의 확대도.
도 10은 회절 격자가 벌크 확산 영역으로 대체되는 본 발명의 2조각의 배면 투영 스크린의 또 다른 실시예를 도시하는 종단면도.
본 발명의 목적은 배면 투영 스크린에서 스펙클 패턴을 감소시키고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 스크린의 해상도, 시청 공간 및 이득을 유지시키면서 배면 투영 스크린의 스펙클 패턴을 감소시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전면 렌티큘러 표면을 갖는 타입의 배면 투영 스크린에서 스펙클 패턴을 감소시켜 빛을 청중 공간으로 수평으로 확산시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기존의 TIR형 배면 투영 스크린을 수정하여 해상도를 열화시키지 않고 스크린의 시청 공간 또는 이득을 크게 변경시킴이 없이 스펙클 패턴을 감소시키는 것이다,
배면 투영 광 밸브 시스템의 경우에, 투영 렌즈로부터 나오는 빛은 스크린에서 매우 작은 각도에 대응한다. 본 발명에 따라서, 벌크 확산 입자가 이 빛을 회절시켜 스펙클을 생성한다는 것이 공지되어 있다. 예를 들어, f/3 투영 렌즈, 52인치 스크린 및 1.3인치 액정 광 밸브의 경우에, 투영된 빔의 각도 범위는 약 ±0.32도이다. 이 작은 각도는 스크린에서 큰공간 간섭 길이(large spatial coherence length)를 초래한다. 이 간섭 길이 내의 입자로부터 회절되는 광은 간섭적으로 방해되어 스펙클을 초래한다. 다음 식을 이용하여 간섭 길이를 계산할 수 있다.
여기서, ρ는 간섭 길이이며, λ는 빛의 파장이고 α는 빔의 각도 범위이다. λ = 0.55 미크론인 경우에, ρ = 72 미크론이다. 전형적으로, 스크린에서 벌크 확산 입자는 크기가 약 40 미크론보다 작다. 수십 개의 이들 입자가 간섭 길이 내에 존재하기 때문에, 스펙클 패턴은 스크린에서 나타나게 될 것이다.
대조적으로, 5인치 튜브를 이용하는 CRT 시스템의 경우에, 스크린에서 간섭 길이는 단지 7 미크론이다. 그러므로, 하나의 입자로부터 회절되는 광은 다음 입자로부터 확산되는 광과 관계하여 전부 간섭되지는 않는다. 결과적으로, 간섭 및 스펙클이 존재하지 않게 된다.
더구나, 본 발명을 따르면, 전면 렌티큘러 표면을 갖는 이와 같은 타입의 배면 투영 스크린에서 스펙클은 회절 격자(diffraction grating)를 스크린의 배면과 결합시킴으로써 감소된다.
따라서, 본 발명의 배면 투영 스크린은 전면, 투영된 빛을 청중 공간에 확산시키는 수단, 배면 위상 회절격자 표면, 및 확산 수단 및 위상 회절격자를 분리시키는 비확산 영역을 구비한다.
이와 같은 확산 수단은 벌크 확산, 표면 확산 또는 홀로그래픽 확산 또는 이들 확산 중 두개이상의 결합된 확산을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예를 따르면, 스크린의 전면은 상호 평행한 렌티큘의 어레이에 의해 규정되어 투영된 빛을 청중 공간, 예를 들어 렌티큘이 전체 내부반사(TIR)시키기 위한 가파른 측벽을 갖는 TIR 렌티큘러 표면으로 수평으로 확산시킨다. 또한, 이와 같은 확산 수단은 거친 전면 렌티큘러 표면을 구비한다. 위상 격자는 약 15에서 60 미크론까지의 고정된 피치를 갖는 규칙적인 격자 소자의 어레이로 규정되는데, 여기서 피치는 인접한 위상 격자 소자의 중심들간의 거리이다. 이와 같은 어레이는 2차원, 예를 들어 x-y 매트릭스일 수 있지만, 제조를 손쉽게 하기 위해서는 1차원, 즉 상호 평행한 소자의 선형 격자인 것이 바람직하다. 위상 격자의 소자는 곡선화된 단부, 예를 들어 구형 또는 원통형을 갖고 약 50에서 300 미크론까지의 곡률 반경을 갖는 것이 바람직하다. 약 15 미크론의 피치 및/또는 약 50 미크론의 반경 이하에서, 격자에 의해 초래되는 빛의 각도 스프레드는 과도하게되어 이득 및 해상도를 감소시키며, 약 60미크론의 피치 및/또는 약 300 미크론의 반경이상에서는 해상도가 감소되고 격자는 스펙클 감소자로서의 효율성이 떨어진다.
프레이넬 렌즈는 위상 격자 뒤에 위치하는 분리된 조각에서 구체화된다.
이와 같은 회절 격자를 이용하여 기존의 TIR형 배면 투영 스크린을 수정하면은 해상도를 열화시킴이 없이 또는 스크린의 시청 공간 또는 이득을 크게 변경시킴이 없이 스펙클 패턴을 상당히 감소시킨다.
본 발명의 또 다른 실시예를 따르면, 회절 격자는 확산 수단, 즉 표면 또는 벌크 확산 중 어느 하나로 대체될 수 있다.
도 4는 전면 렌티큘러 어레이(40), 벌크 확산 영역(48) 및 회절 격자(50)를 규정하는 배면을 갖는 전면 조각 또는 기판을 갖는 배면 투영 렌즈의 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것이다. 전면 표면은 측벽(42) 및 팁 영역(44)를 각각 갖는 각각 상호 평행한 렌티큘러 소자 또는 렌티큘(40a)에 의해 규정된다. 도시된 바와 같이, 마이크로 렌티큘러 또는 마이크로 렌즈 어레이라 칭하는 성형 위상 격자(50) 및 벌크 확산자(48)는 클리어 영역(49)에 의해 분리된다. 벌크 확산자(48)는 또한 렌티큘러 영역(40)으로 확장될 수 있다. 클리어 영역 또는 기판(49)의 두께는 전형적으로 약 3mm이다.
도 9는 위상 격자(50)를 확대하여 도시한 것인데, 이 격자에서 각각 상호 평행한 격자(50a)는 반경(r) 및 피치(a)로 규정된 원통형 표면(52)을 갖는다. 기판 및 격자 파라미터의 두께는 빛을 충분히 확산시켜 고 해상도를 유지시키면서 스펙클을 감소시키도록 설계된다. 위상 격자는 전형적으로 약 32.5 미크론 및 약 100 미크론의 반경(r)을 갖는다. 이와 같은 위상 격자는 전형적으로 ±2도 미만의 확산으로 입사광을 수평 방향으로 회절시킨다.
일반적으로, 기판 두께는 약 1 및 5mm 사이, 바람직하게는 약 3mm이다.
벌크 확산 영역의 두께는 해상도를 높게 하기 위해 1mm, 예를 들어 0.25 내지 0.75mm이하로 유지시키는 것이 바람직하지만, 해상도를 보다 남게 하기 위하여 2mm로 하면 스펙클을 더욱 감소시킬 수 있다.
배면 조각(52)은 프레이넬 렌즈를 규정하는데, 이 프레이넬 렌즈의 목적은 투영기의 출구 퓨필을 시청 평면에 결상시키기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 실시예가 도 10에 도시되어 있는데, 이 도 10에서 위상격자(50)는 제 2 벌크 확산 영역(100)으로 대체된다. 모든 다른 특징은 도 4에 도시된 특징들과 유사하고, 동일한 참조 번호가 도 10의 이들 특징을 표시하기 위하여 사용된다. 벌크 확산자 및 기판 두께는 양호한 해상도 및 고이득을 유지하면서 스펙클의 투시도를 감소시키기 위하여 설계된다.
본 발명의 상술된 실시예를 이용하여 얻어진 스펙클의 감소는 스크린 샘플을 조명하기 위하여 광대역 광원을 이용하여 측정됨으로써 조명 빔의 각도 범위를 전형적인 광 밸브 투영기의 각도 범위, 즉 약 ±0.5도와 일치시킨다. 조명 세기는 세기 패턴의 DC-성분이 전체 샘플에서 일정하게 되도록 조정된다. 스펙클 패턴은 8-비트 흑/백 CCD 카메라에 의해 포착되어 영상 처리판이 설치된 PC에 의해 디지털화 된다. 선 주사는 스펙클 감소를 평가하기 위하여 사용된다. 표1은 3개의 샘플, 즉 도 4에 도시된 위상 격자 실시예, 도 10에 도시된 이중 확산자 실시예 및 도 3에 도시된 종래 기술의 TIR 스크린 각각의 스크린 특성을 도시한다.
테이블 1
도 5, 도 6 및 도 7은 이들 샘플 각각에 대한 선 주사를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 도 3의 종래 기술의 스크린에 대응하는 도 7은 스크린 양단의 상대적인 휘도 세기에서의 약 40까지의 진폭 변화를 도시한 것이다. 도 10의 스크린에 대응하는 도 6은 최대 약 30까지 이 진폭 변화의 감소를 도시한 것이다(스크린중심에서의 피크는 배면 벌크 확산자의 정상적인 확산보다 약하기 때문에 초래되는 스펙큘러(specular) 성분을 표시한다). 도 4의 회절 격자 실시예에 대응하는 도 5는 진폭 변화가 20이하로 감소됨으로써 알수 있는 바와 같이 더욱 개선된 것을 도시한다.
위상 격자의 분석 및 설계는 퓨리에 회절 이론을 필요로 한다. 격자의 표면은 다음과 같이 서술될 수 있다.
[수학식 1]
f(x)는 원통 표면의 새그(sag)의 1차 식과 근사하게 될 수 있다(도 8에 도시).
[수학식 2]
여기서 r은 소자의 반경이다.
이 표면은 E.Hecht 및 A.Zajac,OPTICS,Addison-Wesley Publishing Company, P.357, (1979)에 의해 서술된 격자 식에 의해 주어진 각도θm으로 차수대로 입사광을 회절시킨다.
[수학식 3]
여기서 λ는 광의 파장이다.
각 회절 차수의 세기를 계산하기 위하여, 파 필드(far field) 회절 이론이 적용된다. 파 필드에서, 진폭 함수는 A(x, y)의 퓨리에 변환에 비례한다는 것이 도시되어 있고, 여기서 A(x, y)는 전송된 빔의 진폭함수이며 다음과 같이 주어진다.
[수학식 4]
여기서, OPD는 소자에 의해 도입되는 광학 통로이다.
[수학식 5]
그러므로,
[수학식 6]
[수학식 7]
정규화된 세기 패턴은 다음과 같이 주어진다.
[수학식 8]
윈도우즈에 대한 MATLAB, 즉 Mathwork 사에서 만든 상업적으로 활용되는 수학작 분석 프로그램이 전송된 웨이브프론트(wavefront), A(x, y)의 FET를 수행하여 정규화된 세기 패턴 I(u, v)을 계산하도록 사용된다.
r = 100 미크론, a = 32.5 미크론 및 λ = 0.6328인 경우에, 계산된 패턴은 도 8에 실선으로 도시되어 있다. 실험 데이타 포인트는 각도계에 의해 얻어지고 작은 원과 동일한 형태로 도시된다.
도시된 바와 같이, 계산된 실험 패턴 및 실험된 세기 패턴간의 매우 높은 상관성은 격자가 회절 소자로서 작용한다는 것을 확인한다.
본 발명이 상술된 실시예를 토대로 설명되었지만, 당업자는 첨부된 청구범위의 권리범위를 벗어남이 없이 다른 실시예를 실시할 수 있다는 것을 알수 있을 것이다. 예를 들어, 도 4의 실시예에서 전면 렌티큘러 소자와 평행하게 배열된 선형 위상 격자 소자는 또한, 렌티큘러 소자와 직교하게 배열될 수 있다. 게다가, 도 10에 도시된 배면 확산 영역은 표면 확산, 즉 거친 기판의 배면 표면으로 대체되거나 표면 또는 벌크 확산일 수 있는 홀로그래픽 확산으로 대체될 수 있다.

Claims (24)

  1. 전면 표면, 배면 표면 및 광을 청중 공간으로 확산시키는 확산 수단을 포함하는 배면 투영 스크린에 있어서,
    상기 배면 표면은 위상 격자를 포함하고 상기 스크린은 상기 확산 수단과 상기 위상 격자 사이에 비확산 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전면 표면은 상기 청중 공간으로 광을 확산시키기 위해 상호 평행한 렌티큘(lenticule)들의 어레이에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 확산 수단은 상기 전면 표면과 상기 비확산 영역 사이에 벌크 확산 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 벌크 확산 영역은 상기 렌티큘들의 팁 영역들로 확장하는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 벌크 확산 영역은 스크린에 떠도는 콜로이드 입자들을 구비하는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  6. 제 5 항에 있어서,
    콜로이드 입자들은 크기가 약 40 미크론 미만인 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 벌크 확산 영역은 약 0.25 내지 3mm까지인 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 확산 수단은 거친 상기 전면 렌티큘러 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  9. 제 1 항, 제 2 항, 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상 격자는 상호 평행한 선형 격자 소자들의 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 위상 격자는 약 15 내지 60 미크론의 피치를 가지며, 상기 피치는 상기 위상 격자의 인접한 소자들의 중심들 간의 거리인 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 위상 격자의 소자들은 곡선 표면을 갖는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 소자들은 약 50 내지 300 미크론의 곡률 반경을 갖는 원통형 표면(cylindrical surface)을 갖는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 위상 격자는 약 40 미크론의 피치 및 약 100 미크론의 곡률 반경을 갖는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 위상 격자들의 소자들은 상기 렌티큘러 소자들과 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 위상 격자의 소자들은 상기 전면 렌티큘러 소자들과 직교하여 배열되는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  16. 전면 표면,배면 표면 및 광을 청중 공간으로 확산시키기 위한 확산 수단을 포함하는 배면 투영 스크린에 있어서,
    상기 스크린은 상기 제 1 확산 수단 뒤에 위치되는 제 2 확산 수단 및 상기 제 1 확산 수단과 제 2 확산 수단 사이에 비확산 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 전면 표면은 청중 공간으로 광을 확산시키기 위해 상호 평행한 렌티큘들의 어레이에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 확산 수단은 벌크 확산 영역으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 확산 수단을 홀로그래픽 확산자(holographic diffuser)로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  20. 제 2 항, 제 8 항, 제 17 항, 제 18 항, 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌티큘들은 완전 내부 반사를 위해 팁 영역들 및 급경사 측면들을 갖는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  21. 제 2 항, 제 8 항, 제 17 항, 제 18 항, 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광 흡수 물질이 상기 전면 렌티큘러 표면의 상기 렌티큘들 사이에 존재하는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  22. 제 1 항, 제 2 항, 제 8 항, 제 16 항, 제 17 항, 제 18 항, 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비확산 영역은 약 1 내지 5mm인 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 비확산 영역은 약 3mm인 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
  24. 제 1 항, 제 2 항, 제 8 항, 제 16 항, 제 17 항, 제 18 항, 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    프레이넬 렌즈(Fresnel lens)가 상기 배면 표면 뒤에 위치되는 것을 특징으로 하는, 배면 투영 스크린.
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