KR100458664B1 - 커브형 고휘도 스크린 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본발명은 시뮬레이터나 전자게임기및 홈극장등에 사용하는 대형 영사용 스크린 으로서 고휘도및 균일한 스크린표면을 얻을수 있는 구성및 제조 방법에 관한것 으로서 스크린의 표면재료를 프라스틱 필름으로 하여 롤러공정에 의해 투과면,산란면을 구성한후 알루미늄을 증착하여 3-30%의 반사 필름을 완성한후 별도의 이형필름표면에 실리컨등의 이형제를 도포한후 이형제 표면에 접착제를 롤러로 도포 한후 이를 다시 접착제 면만 반사필름 이면에 전사(轉寫) 한후 별도로 커브화된 스크린 기판에 밀착 하므로서 균일 하고도 휘도가 높은 고휘도 커브스크린에 관한것 이다

Description

커브형 고휘도 스크린 및 그 제조 방법{CURVED HIGH GAIN SCREEN ＆ ITS MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 DVD, 또는 스크린으로 모의훈련을 할 수 있는 시뮬레이터나 전자게임기와 같은 디지털 영상에 적합한 커브형 고휘도 스크린의 구성 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

전자 게임기 .전투기 시뮬레이터 등의 영상은 도1과 같이 여러개의 프로젝터를 대형스크린에 분활 투사하여 시야각을 확대하므로서 사실감을 증대한다.

따라서 영상 사실감을 증대하기 위해서는 시청자(3) 위치를 축으로 하여 원을 그리는 곡률 (R)을 갖는 커브형 스크린이어야 하는 것은 공지되어 있다.

또한 전투기 훈련용 시뮬레이터 스크린은 대형 커브에 의한 돔을 만들고 그 내부를 흰색으로 페인트 등을 분사하여 스크린을 만들었던 관계로 반사율을 올릴수가 없으므로 영상이 어두워 시뮬레이터의 중요한 실체감이 매우 적었다.

뿐만 아니라 스프레이 분사 시 습기에 의한 얼룩과 분사에 의한 두께 차이에 따라 균일한 스크린 면을 얻기가 어려웠다.

따라서 이러한 커브 스크린의 최대 기술적 과제는 밝기를 올릴 수 있는 스크린 표면의 반사율 제고와 균일한 스크린의 표면을 갖는 구성 및 제조 방법 해결이 최대의 기술적 관건이었다.

대안으로 스크린 표면을 롤러에 의해 압축하거나 도포 할 경우는 균일한 산란면을 얻을 수 있는 장점과 알루미늄 증착 시 높은 반사율과 균일한 반사면을 얻을 수는 있다.

그러나 이러한 문제를 해결하기 위해 도2의 "가"도와 같이 반사물질이 도포된 필름이나 쉬트를 평면스크린기판(4A)에 합치하고, 도2의 "나"도와 같이 이를 커브화 할 경우 표면의 반사필름(5)과 스크린기판(4A)의 연신율이 달라 표면의 반사필름(5)이 들뜨게 된다.

즉 반사필름(5)은 필름자체의 표면 반사율을 올리기 위해 그 표면이 강한 경질의 필름이 되야 한다

그러나 도2의 "가"와 같이 이러한 반사필름(5)을 평면 스크린기판(4A)에 붙인 후 도2의 "나"와 같이 커브화 하면 반사필름(5)은 팽창율이 경질인 관계로 늘어나지 않아 평면스크린기판(5A)에서 반사필름(5)이 들뜨게 됨으로 커브스크린 으로서의 형성이 불가능하게 된다.

또한 이를 커브화된 스크린 기판에 부착 시 접착제 면이 균일하게 도포 되지 않으면 접착제 면의 불균일성이 스크린 표면위로 그대로 돌출되므로 스크린 표면이 불균일 하여진다

따라서 접착제의 균일 도포도 중요한 과제가 된다.

본 발명은 스크린 표면의 반사율을 높여 밝기를 종래 대비 3-30배 이상 높이고

스크린 표면의 밝기와 표면 입자도를 균일하게 하기 위하여 롤러 공정에 의해 스크린 표면을 가공하고, 동 필름이 커브화 된 스크린 기판과 밀착 될 수 있도록 접착제를 균일하게 도포 한 후 이를 커브스크린(1)과 밀착 할 수 있는 방법 및 구성을 제공함에 있다.

도1은 본 발명의 실시 설명도

도2는 본 발명 부착공정시 설명도

도3은 본 발명의 스크린 작용 및 구성 설명도

도4는 본 발명의 필름 제조공정 설명도

도5는 본 발명의 반사 필름 제조공정 설명도

도6은 이형 필름 접착제 도포 제조공정 설명도

도7는 반사 필름 구조 설명도

도8은 필름 이형시 설명도

도9는 스크린 기판의 구성 설명도

도10은 스크린 필름 접착 공정 설명도

도11는 본 발명의 완성 시 모형 설명도

도면의 부호에 대한 명칭의 간략한 설명

1. 커브스크린 2. 프로젝터 3. 시청자 4. 스크린기판

5. 반사필름 51. 투과면 52. 산란면 53. 반사면

6. 이형필름 61. 이형면 62. 접착면

7. 롤러 8. 압축롤러 9. 지지대

스크린의 곡류과 프로젝터의 위치는 도1과 같이 커브스크린(1)의 곡률(R)이 이루는 곡률(R)의 중심축이 시청자(3)의 기준 위치로 하고, 동 곡률(R)과 시청자(3) 위치의 1/2이 되는 초점위치(F)에 프러젝터(3)를 위치 하게끔 구성한다.

이와 같은 구성은 커브스크린(1)의 곡률(1)이 갖는 초점위치에 프로젝터(3)가 위치 하므로서 초점위치(F)에서 입사한 영상의 빛은 직진 반사하게 되므로 반사율에 비례한 스크린의 밝기도 따라서 올릴 수 있는 것이다.

그러나 스크린의 반사면을 올리기 위해서는 균일한 표면과 반사면이 커브화된 스크린기판(4)과 균일하게 밀착 될 수 있는 접착면이 도포된 필름의 구성이 필요하며 동 필름은 미리 커브화된 스크린기판(4)에 곡률(R)에 따라될 수 있어야 한다.

이러한 상기의 기술적 문제를 해결하고자 도3 및 도7과 같이 생산된 필름표면은 빛이 투과하는 투과면(51)으로 구성하고

그 이면은 투과된 빛이 적정하게 산란되는 산란면(52)으로 구성하되, 산란면(52) 이면으로 알루미늄을 증착하여 반사면(53)으로 구성하여 필름전체를 반사필름(5) 으로 완성한다.

알루미늄 증착에 의한 반사면(53)은 투과면(51)에 형성하여도 결과는 같다.

따라서 이러한 상기 커브스크린의 표면인 반사필름(5)의 반사율은 산란면(52)의 표면입자도의 결정에 따라 3%~30%까지 올릴 수 있다.

종래 스크린은 평면구조의 스크린으로서 통상 1%의 반사율이다.

평면 스크린의 경우 2%이상의 반사율을 갖을 경우 스크린의 영상이 일부분만 보이는 불균일성 때문으로 반사율을 최대한 낮춰야 하기 때문이다.

반면 본 발명은 상기와 같이 스크린을 곡면화 할 수 있으므로 반사율을 제고할 수 있으며, 스크린 곡률(R)이 갖는 초점위치에 프로젝터(2)를 위치할 시 스크린 곡률의 초점 위치에서 입사한 투사영상은 공지 된바와 같이 밝기를 올려도 균일한 영상이 시현 되는 것이다.

따라서 본 발명은 반사율을 30%까지 올릴 수 있는 것이다.

다만 반사율을 3%이상에서 30%미만으로 하는 것은, 3%미만은 반사율이 미미하고 광학적 반사작용 또한 미미하여 커브화된 효과가 없고 반사율 30% 이상은 좌우시야각이 좁아져 실용성이 적어지기 때문이다.

이와 같은 반사율 3∼30%는 통상 스크린의 밝기를 나타내는 지수로 3∼30게인(GAIN=스크린의 반사율과 같은 지수로 스크린의 밝기를 나타내는 지수)에 이르므로 일반 스크린 대비 3∼30배의 밝기가 되는 것이다.

다음 이형필름(6)의 구성에 있어서는 도6과 같이 별도의 필름표면에 실리콘 또는 왁스 등 이형성이 우수한 이형제를 도포하여 이형면(61)을 형성하고,

동 이형면(61)에 균일하게 접착제 또는 접착제를 도포하여 접착면(62)이 형성된 이형필름(6)을 완성한 다음,

도7과 같이 반사필름(5)의 반사면(53)과 이형필름(6)에 접착면(62)을 상호 밀착하여 하나의 다중 필름 으로 형성한다.

이와 같은 반사필름(5)과 이형필름(6)은 도8과 같이 이형필름(6)만 분리하면 이형필름(6) 부문의 접착면(62)은 반사필름(5)의 반사면(53)에 전사(轉寫)되어 밀착되고

이형필름(6) 쪽으로는 접착면(62)이 이형면(61)에 도포한 것이므로 이형면(61)에 의해 분리된다.

따라서 반사필름 (51)의 반사면(53)에 접착면(62)이 균일한 두께로 균일하게 형성이 가능한 것이다.

이러한 접착면(62)이 전사된 반사필름(5)은 이형필름(6)을 벗겨가면서 도9와 같이 미리 커브화된 스크린기판(4)의 커브대로 밀착시키면 아주 균일한 커브필름 스크린이 형성되는 것이다.

[제조공정]

균일한 투과면(51)과 균일한 입자면을 갖는 산란면(52)및 균일한 반사면(53)을 갖는 반사필름(5)의 제조공정은 다음과 같다.

＜공정1＞

도4와 같이 롤러(7)에 의해 투명한 폴리에스터나 P.P, O.P.P 등의 플라스틱 필름소재를 균일한 두께로 제조한 후 일방의 한면은 임의의 균일한 입자도로 형성된 압축롤러(7A)로 가압하며 일방은 투과면(51), 일방은 산란면(52)을 형성 한다.

＜공정2＞

상기와 같이 형성한 투과면(51) 또는 산란면(52) 중 일면에 도5와 같이 공지된 알루미늄 증착기(10)에 의해 알루미늄을 증착하여 반사필름(6)을 완성한다.

＜공정3＞

이형필름(6)제조에 있어서는 별도의 폴리에스터 또는 종이 등의 일면에 도6과 같이 롤러공정에 이해 실리콘 등의 이형물질을 도포하여 이형면(61)을 형성한 다음 동 이형면(61) 위에 접착제 등의 접착제를 역시 같은 롤러 공정으로 균일하게 도포하여 접착면(62)이 도포된 이형필름(6)을 완성한다.

＜공정4＞

상기의 반사필름(6)에 반사면(53)과 이형필름(6)의 접착면(62)을 상호 맞대어 압축롤러(7A)로 압축하므로서 이형필름(6)의 접착면(62)을 반사면(53)에 전사 (轉寫)시킨다.

＜공정5＞

다음 도9와 같이 결정된 커브 곡률(R)에 의한 커브화된 스크린기판(4)을 완성한다.

＜공정6＞

도 10과 같이 상기 공정4의 반사필름(5) 이면의 이형필름(6)를 분리하면서 커브스크린(1)의 곡면에 따라 이형필름(6)을 밀착결합하면 도1 및 도11과 같은 본 발명이 완성되며, 상기 공정 중 ＜공정2＞의 알루미늄 증착 과정을 삭제하고 스크린 기판(4)을 유리 또는 아크릴과 같은 투명 소재로 대체할 시 본 발명의 같은 논리 내에서 투과스크린 제조도 가능한 것이다.

이와 같은 본 발명은 그 구성에 있어서는 스크린 표면을 투과면(51),산란면(52)으로 구성하고 그 산란면(52) 또는 투과면(51)에 알루미늄 증착에 의한 반사면(53)을 형성하고,

반사면(53)의 반사율은 산란면(52)의 표면 입자도를 조절하여 3∼30%의 반사율을 갖게 하므로서, 종래 1%의 반사율을 갖는 일반 스크린 대비 3∼30배의 밝기를 시현하며, 같은 논리로 반사면이 없는 투과면 일 경우도 동일한 효과가 있다.

프로젝터(2)의 위치는 스크린기판(4)의 곡률이 이루는 반지름의 1/2위치인 초점거리 위치에 구성하므로서 스크린 표면이 상기와 같이 높은 반사면(53)을 이루더라도 균일한 영상시현이 가능하며,

이를 프로젝터(2) 투사거리의 2배의 해당하는 반지름에 의한 구면 곡률로 미리 곡면화한 커브스크린(1)에 곡면대로 상기 반사필름(5)면을 밀착 할시 반사면 (53)이면에 별도의 이형 필름(6)에 의해 접착면(62)을 형성한후 이를 전사 한것 이므로 접착면(62)이 균일한 두께와 균일성을 갖게 되므로 스크린 표면 또한 균일한 표면의 커브 스크린의 시현이 가능 한것이 된다

또한 제조 방법으로는 스크린의 표면을 롤러(7) 공정에 의해 균일하게 표면 생산을 한 후 그 이면에 반사면(53)을 형성하므로서 반사율이 높으면서 균일한 반사필름(5)의 제조가 가능 하고

이형필름(6)제작에 있어서는 별도의 필름 표면위에 실리컨등의 이형제를 도포한 이형면(61)을 형성 하고 동 이형면(61)에 인쇄 하듯 정밀한 두께로 접착제를 도포한 접착면(62)을 상기 반사필름(5)의 반사면(53)에 전사 하는 방식은 반사필름(5)을 스크린기판(4)에 정밀하게 부착이 가능 하므로 균일한 스크린 표면현출이 가능 하며

미리 커브화된 스크린 기판(4)을 따라 반사필름(5)이 따라 밀착되므로 스크린 표면이 들뜨지 않는 균일한 화면 획득이 가능한 것이다.

이러한 본 발명은 도11과 같이 초대형 시뮬레이터 영상용은 물론 극장용, 입체영상용, 학교에서 교육용, 가정극장용 스크린으로도 매우 활용성이 매우 높은 것이다.

Claims (2)

1. 시뮬레이터용 및 영상용에 사용하는 스크린에 있어서

   폴리에스터나 PP등의 투명한 프라스틱 필름을 재료로 하여 롤러(7) 공정에 의해 상기 필름 면을 적정한 투과면(51)과 산란면(52)으로 형성하고

   상기 필름 면 일방에 알루미늄을 증착하여 반사율 3∼30%의 반사면(53)으로 형성하여 반사필름(5)을 완성한 후

   별도의 필름이나 종이에 실리콘 등의 이형제를 도포하여 이형면(61)을 형성한 이형필름(6)을 제조한 다음

   상기 이형필름(6)의 이형면(61)에 접착제를 균일 도포하여 접착면(62)을 형성한 다음

   상기 반사필름(5)의 반사면(53)과 상기 이형필름(6)의 접착면(62)을 상호 밀착하여 접착면(62)을 반사필름(5)의 반사면(53)으로 전사(轉寫)하게 한 후,

   상기 접착면(62)이 전사된 반사필름(5)을 커브스크린(1)의 곡면에 따라 밀착하여 완성하는 것이 특징인 커브형 고휘도 스크린의 제조 방법
2. 제1항에 있어서

   제1항의 제조 공정에 의해 스크린의 표면을 적절한 투과면(51)과 산란면(52)을 형성한 필름으로 제조하고 커브스크린(1)의 기판 재질을 투명소재로 대체하여 투과형으로 제조하는 것이 특징인 커브형 고휘도 스크린의 제조 방법