KR100510649B1 - 프로젝션 티브이용 스크린 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프로젝션 티브이의 스크린이 캐비넷에 고정되도록 하는 경우에 처짐 현상이나 들뜸 현상이 억제되도록 하여 스크린의 변형이 일어나지 않는 프로젝션 티브이용 스크린을 제공하기 위한 것으로서, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로젝션 티브이의 특징은 램프에서 발생된 빛을 레드, 그린 및 블루로 분리하여 소형 디스플레이 디바이스로 투사하도록 하는 광학계와, 필터가 양측에 2중으로 형성되어 상기 소형 디스플레이 디바이스를 통해 발생된 영상신호를 가시적인 화면으로 표시하는 2중 필터 스크린과, 상기 소형 디스플레이 디바이스를 통해 발생된 영상 신호가 스크린 상에 정확한 상을 맺도록 하는 광학 렌즈로 이루어진 투사 렌즈부와, 상기 투사 렌즈부에 의해서 만들어진 영상 신호의 진행방향이 꺾이도록 반사함으로서 스크린 상에 화면이 크게 맺히도록 하는 미러를 포함하여 구성되는데 있다.

Description

프로젝션 티브이용 스크린{screen using projection TV}
본 발명은 프로젝션 티브이에 관한 것으로, 특히 프로젝션 티브이에 장착되는 스크린의 새로운 구조에 관한 것이다.
프로젝션 티브이는 음극선관, LCD 혹은 DMD가 이용되어 생성된 영상신호가 포함된 빛이 스크린 상에 투사되어 화면을 형성하는 영상표시 기기이다.
최근에는 LCD나 DMD를 이용한 광 밸브(light valve)형 프로젝션 티브이가 좋은 화질과 저가격화로 인하여 각광을 받고 있으며, 특히 대화면을 요구하는 소비자의 욕구가 증대됨에 따라 그 수요가 해마다 증가하고 있는데, 현재 시험방송중인 디지털 티브이의 시장에서 호평을 받고있다.
도 1 및 도 3 은 일반적인 프로젝션 티브이의 개략적인 측면도를 나타낸 도면이고, 도 2 는 일반적인 프로젝션 티브이의 개략적인 평면도를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 프로젝션 티브이는 램프에서 발생된 빛을 레드, 그린 및 블루로 분리하여 LCD 혹은 DMD등과 같은 소형 디스플레이 디바이스로 투사하도록 하는 광학계(20)와, 상기 소형 디스플레이 디바이스를 통해 발생된 영상 신호가 스크린 상에 정확한 상을 맺도록 하기 위하여 마련되는 광학 렌즈로 이루어진 투사 렌즈부(30)와, 상기 투사 렌즈부(30)에 의해서 만들어진 영상 신호의 진행방향이 꺾이도록 반사함으로서 스크린 상에 화면이 크게 맺히도록 하는 미러(50)와, 상기 미러(50)에서 반사된 영상 신호가 가시적인 화면으로 표시되도록 하기 위하여 마련되는 스크린(10)으로 구성된다.
한편, 상기 스크린(10)이 고정될 수 있도록 하기 위한 프레임(60)이 상기 스크린(10)의 외부에 마련되고, 또한 상기 프레임(60)이 프로젝션 티브이의 외장을 이루는 캐비넷(40)에 지지되도록 함으로써 프로젝션 티브이의 전체 구성이 이루어지게 된다.
그리고 상기 스크린(10)은 도 3과 같이 맨 바깥쪽에 필터와 체결되고, 그 내부에는 렌티쿨러(lenticular) 렌즈(12)와 프레넬(fresnel) 렌즈(13)가 순서대로 접착되어 프레임에 지지되도록 하는 구조로 되어 있다.
이때, 상기 스크린에서 필터, 렌티쿨러(lenticular) 렌즈(12) 및 프레넬(fresnel) 렌즈(13)를 접착하는 방법은 주로 접착 테이프(tape) 등을 이용하여 유효 화면에 나타나지 않는 모서리 부분만을 접착한다.
도 4 는 일반적인 프로젝션 티브이용 스크린 구조를 상세히 나타낸 도면으로, 렌티쿨러(lenticular) 렌즈(12)는 외광을 차단하여 계조비(contrast ratio)를 향상시키는 블랙 스트립이 관찰방향 면쪽에 소정 간격으로 형성되어 있다.
상기 스크린(10)과 캐비넷(40)을 체결하는 방법은 여러 가지가 있으며, 도 5 는 필터, 프레넬(fresnel) 렌즈 및 렌티쿨러(lenticular) 렌즈로 구성되는 스크린 부분이 프로젝션 티브이의 캐비넷 부분과 체결되는 형태를 나타낸 도면이다.
스크린(10)의 체결을 위해서는 먼저 외부 필터(11) 부분에 렌티쿨러(lenticular) 렌즈(12)와 프레넬(fresnel) 렌즈(13)를 체결한 후, 체결된 스크린의 전체 어셈블리(assembly)를 캐비넷(40)에 결합하는 구조로 설계되어 있다.
도 6(a)은 스크린이 캐비넷에 체결된 구조를 나타낸 구성도이고, 도 6(b)은 캐비넷에 체결된 스크린의 열 변형된 경우를 나타낸 구성도이다.
그러나, 상기 도 6(a)과 같이 체결된 프로젝션 티브이는 고온 다습한 환경 하에서 동작시 혹은 40도 이상의 환경 테스트를 거치게 되면, 렌티쿨러(lenticular) 렌즈(12) 및 프레넬(fresnel) 렌즈(13)부분이 도 6(b)과 같이 캐비넷(40) 안쪽으로 볼록하게 변형되는 경우가 많다.
이러한 현상은 스크린(10)의 바깥부분은 스크린을 고정하는 필터(11)가 캐비넷(40)과 체결, 고정되어 열에 의해 변형되지 않는 반면, 스크린(10)의 안쪽은 열의 하중에 의해 늘어나게 되어 결과적으로 열변형에 의해 중앙부가 미러(50)쪽으로 볼록하게 변형하게 된다.
상기와 같이 스크린(10)의 형상 변경으로 인하여 발생되는 문제는 화면에 크게 영향을 주게 된다.
도 7(a)에 도시한 도면은 프로젝션 티브이의 스크린에 나타나는 사각형 패턴을 나타낸 것인데, 도 6(b)과 같이 스크린(10)이 미러(50)쪽으로 볼록하게 휘게되는 현상이 발생한 다음에는 도 7(b)과 같이 화면이 찌그러지게 되는 핀쿠션(pincushion) 현상이 나타나게 된다.
이러한 현상은 화면상의 치명적인 결함으로 나타나게 되어 티브이로서의 성능을 제대로 발휘하지 못하게 되는 결과를 초래한다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 프로젝션 티브이의 스크린이 캐비넷에 고정되도록 하는 경우에 처짐 현상이나 들뜸 현상이 억제되도록 하여 스크린의 변형이 일어나지 않는 프로젝션 티브이용 스크린을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로젝션 티브이의 특징은 램프에서 발생된 빛을 레드, 그린 및 블루로 분리하여 소형 디스플레이 디바이스로 투사하도록 하는 광학계와, 필터가 양측에 2중으로 형성되어 상기 소형 디스플레이 디바이스를 통해 발생된 영상신호를 가시적인 화면으로 표시하는 2중 필터 스크린과, 상기 소형 디스플레이 디바이스를 통해 발생된 영상 신호가 스크린 상에 정확한 상을 맺도록 하는 광학 렌즈로 이루어진 투사 렌즈부와, 상기 투사 렌즈부에 의해서 만들어진 영상 신호의 진행방향이 꺾이도록 반사함으로서 스크린 상에 화면이 크게 맺히도록 하는 미러를 포함하여 구성되는데 있다.
상기 2중 필터 스크린은 제 1 필터, 프레넬(fresnel) 렌즈, 렌티쿨러(lenticular) 렌즈, 제 2 필터가 순차적으로 접합되어 구성되는데 다른 특징이 있다.
상기 제 1, 2 필터는 강도가 3H이상 5H이하이며, 바람직하게는 4H 강도로 하드 코팅(hard coating) 되어 있고, 투과도는 60~90%인데 또 다른 특징이 있다.
본 발명의 특징에 따른 작용은 스크린 내부와 외부에 필터를 2중으로 장착하여 2종 필터 구조에 의해 스크린의 변형이 일어나지 않도록 한다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 프로젝션 티브이용 스크린의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 8 은 본 발명에 따른 프로젝션 티브이의 개략적인 측면도를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 프로젝션 티브이는 램프에서 발생된 빛을 레드, 그린 및 블루로 분리하여 LCD 혹은 DMD등과 같은 소형 디스플레이 디바이스로 투사하도록 하는 광학계(20)와, 필터가 양측에 2중으로 형성되어 상기 소형 디스플레이 디바이스를 통해 발생된 영상신호를 가시적인 화면으로 표시하는 2중 필터 스크린(10)과, 상기 소형 디스플레이 디바이스를 통해 발생된 영상 신호가 상기 2중 필터 스크린(10) 상에 정확한 상을 맺도록 하기 위하여 마련되는 광학 렌즈로 이루어진 투사 렌즈부(30)와, 상기 투사 렌즈부(30)에 의해서 만들어진 영상 신호의 진행방향이 꺾이도록 반사함으로서 스크린 상에 화면이 크게 맺히도록 하는 미러(50)로 구성된다.
한편, 상기 2중 필터 스크린(10)은 고정될 수 있도록 하기 위해 외부에 프레임(60)으로 형성되어 있고, 또한 상기 프레임(60)이 프로젝션 티브이의 외장을 이루는 캐비넷(40)에 지지되도록 형성되므로써, 프로젝션 티브이의 전체 구성이 이루어지게 된다.
그리고 상기 2중 필터 스크린(10)은 열변형을 방지할 목적으로 강도가 4H 정도를 갖는 하드 코팅이 이루어진 2중 필터(11)(14) 사이에 렌티쿨러(lenticular) 렌즈(12)와 프레넬(fresnel) 렌즈(13)를 삽입하고 프레임(60)에 지지되어 있다.
도 9 는 본 발명에 따른 2중 필터 스크린 부분이 프로젝션 티브이의 캐비넷 부분과 체결되는 형태를 나타낸 도면이다.
도 9와 같이, 2중 필터 스크린(10)은 제 1 필터(11)에 렌티쿨러(lenticular) 렌즈(12)와 프레넬(fresnel) 렌즈(13), 그리고 제 2 필터(14)를 순차적으로 체결한 후, 이 체결된 스크린 전체 어셈블리(assembly)를 캐비넷(40)에 결합된 구조를 갖는다.
이때, 상기 2중 필터 스크린(10)에서 제 1 필터(11), 렌티쿨러(lenticular) 렌즈(12) 및 프레넬(fresnel) 렌즈(13), 그리고 제 2 필터(14)가 순서대로 접착하는 방법은 주로 접착 테이프(tape) 등을 이용하여 유효 화면에 나타나지 않는 모서리 부분에 접착한다.
그리고 상기 프레넬(fresnel) 렌즈(13)는 발산 광을 집광하는 역할을 하며, 피치(pitch)는 약 0.1mm, 재질은 PMMA로 이루어진다.
그리고 상기 렌티쿨러(lenticular) 렌즈(12)는 상기 프레넬(fresnel) 렌즈(13)를 거친 빛을 시청자 방향으로 확산하도록 하는 역할을 하며, 피치는 0.1~1.0mm 정도이며, 외광을 차단하여 계조비(contrast ratio)를 향상시키는 역할을 하는 블랙 스트립(black strip)이 약 40% 정도 차지하도록 설계되어 있으며, 이 렌티쿨러(lenticular) 렌즈(12) 역시 재질은 PMMA로 구성된다.
그리고 상기 제 1, 2 필터(11)(14)는 스크린(10) 보호 및 계조 확보를 위해 렌티쿨러(lenticular) 렌즈(12) 및 프레넬(fresnel) 렌즈(13)의 외부에 각각 장착되도록 설계되어 있으며, 강도가 4H인 하드 코팅이 되어있고, 투과도는 약 60~90% 정도인 것이 사용된다.
이와 같이, 상기 제 1, 2 필터(11)(14)는 렌티쿨러(lenticular) 렌즈(12) 및 프레넬(fresnel) 렌즈(13)와는 달리 강도가 3H이상 5H이하이며, 바람직하게는 4H정도의 하드 코팅이 되어 있어 고온 다습한 환경 하에서도 열변형이 쉽게 일어나지 않으며, 렌티쿨러(lenticular) 렌즈(12) 및 프레넬(fresnel) 렌즈(13)와 밀착되도록 형성되어 있어서, 상기 렌즈들이 열 변형되는 것을 막아 주는 역할을 하게 된다.
이때, 기존에 비해 추가로 장착되는 제 2 필터(14)에 의해 화면에 영향을 미치게 되는 계조 등은 기존 1개의 필터를 사용할 때와 비교하였을 때 투과율에 변화가 없도록 설계한다.
즉, 기존의 필터 1개 사용시 필터 투과율이 80%라고 하면, 본 발명에서 제시한 2중 구조의 필터 구조에서는 투과율이 90%인 필터를 2개 사용하여 최종적으로는 80% 정도의 투과율을 가지는 효과를 가지도록 설계한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 프로젝션 티브이용 스크린은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 스크린이 캐비넷에 고정 되도록 하는 경우에 휘거나 처지기 쉬운 렌티쿨러(lenticular) 렌즈 및 프레넬(fresnel) 렌즈 양옆에 하드 코팅되어 강도가 좋은 필터를 같이 접합시킴으로서 스크린의 처짐 현상이나 들뜸 현상을 억제할 수 있다.
둘째, 렌티쿨러(lenticular) 렌즈 및 프레넬(fresnel) 렌즈 양옆에 강도가 좋은 필터를 접합시킴으로서 고온의 악조건에서의 동작에서도 스크린의 열변형을 방지할 수 있어 화면상에서 핀쿠션(pincushion) 현상의 발생을 억제할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.
도 1 내지 도 3 은 일반적인 프로젝션 티브이의 개략적인 측면도 및 평면도를 나타낸 도면
도 4 는 일반적인 프로젝션 티브이용 스크린 구조를 상세히 나타낸 도면
도 5 는 일반적인 프로젝션 티브이용 스크린 부분이 프로젝션 티브이의 캐비넷 부분과 체결되는 형태를 나타낸 도면이다.
도 6(a)은 스크린이 캐비닛에 체결된 구조를 나타낸 구성도
도 6(b)은 캐비넷에 체결된 스크린의 열 변형된 경우를 나타낸 구성도
도 7(a)은 도 6(a)의 구조를 갖는 스크린에 나타나는 사각형 패턴을 나타낸 도면
도 7(b)은 도 6(b)의 구조를 갖는 스크린에 나타나는 사각형 패턴을 나타낸 도면
도 8 은 본 발명에 따른 프로젝션 티브이의 개략적인 측면도
도 9 는 본 발명에 따른 2중 필터 스크린 부분이 프로젝션 티브이의 캐비넷 부분과 체결되는 형태를 나타낸 도면
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 스크린 11, 14 : 필터
12 : 렌티쿨러(lenticular) 렌즈 12a : 블랙 스트립
13 : 프레넬(fresnel) 렌즈 20 : 광학계
30 : 투사 렌즈부 40 : 캐비넷
50 : 미러 60 : 프레임

Claims (4)

  1. 램프에서 발생된 빛을 레드, 그린 및 블루로 분리하여 소형 디스플레이 디바이스로 투사하도록 하는 광학계와,
    제 1 필터, 적어도 하나 이상의 렌즈 및 제 2 필터가 순차적으로 접합되어 상기 소형 디스플레이 디바이스를 통해 발생된 영상신호를 가시적인 화면으로 표시하는 2중 필터 스크린과,
    상기 소형 디스플레이 디바이스를 통해 발생된 영상 신호가 스크린 상에 정확한 상을 맺도록 하는 광학 렌즈로 이루어진 투사 렌즈부와,
    상기 투사 렌즈부에 의해서 만들어진 영상 신호의 진행방향이 꺾이도록 반사하여 스크린 상에 화면이 크게 맺히도록 하는 미러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프로젝션 티브이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈는 프레넬(fresnel) 렌즈 및 렌티쿨러(lenticular) 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 프로젝터 티브이.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 필터는 하드 코팅(hard coating) 되어 있고, 투과도는 60~90%인 것을 특징으로 하는 프로젝터 티브이.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하드 코팅의 강도는 3H이상 5H이하인 것을 특징으로 하는 프로젝션 티브이.
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