KR100529718B1

KR100529718B1 - Rear projection optical screen with micro-gem lens array

Info

Publication number: KR100529718B1
Application number: KR10-2003-0000440A
Authority: KR
Inventors: 김진태; 김재진
Original assignee: (주)포스미디어
Priority date: 2003-01-04
Filing date: 2003-01-04
Publication date: 2005-11-22
Also published as: KR20040063036A

Abstract

본 발명은 후면투사용 광학스크린에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수평시야각과 수직시야각을 확보함과 아울러 스크린의 표면강도를 크게 향상시킨 미세구형 렌즈배열구조의 후면투사용 광학스크린을 제공하는데 있다. The present invention relates to a rear projection optical screen, and more particularly, to provide a rear projection optical screen having a fine spherical lens array structure to secure a horizontal viewing angle and a vertical viewing angle and to greatly improve the surface strength of the screen.

이에 따라, 본 발명에서는 프로젝터 엔진으로부터 입사되는 영상신호를 프레넬 렌즈와 확산제 등을 통해 시야각을 확대하여 시청자측으로 제공하는 프로젝션용 광학 스크린에 있어서, 다수의 마이크로젬 렌즈를 갖는 마이크로젬 렌즈어레이가 프레넬 렌즈 및 확산제와 일체로 형성하고, 마이크로젬 렌즈어레이의 표면에는 자외선 경화 코팅층을 형성하였다.Accordingly, in the present invention, in a projection optical screen in which an image signal incident from a projector engine is enlarged through a Fresnel lens and a diffusing agent and provided to a viewer, a microgem lens array having a plurality of microgem lenses is provided. It was formed integrally with the Fresnel lens and the diffusing agent, and an ultraviolet curable coating layer was formed on the surface of the microgem lens array.

따라서, 본 발명은 수평방향과 수직방향으로 보다 넓은 수평시야각 및 수직시야각을 제공함과 아울러 밝기의 균일도를 향상시키고, 난반사를 크게 줄이는 반면, 명암비율을 획기적으로 개선시키는 효과가 있다. 더욱이, 본 발명은 자외선 경화 코팅층에 의해 내마모성과 경도를 크게 향상시켜 스크래치와 파손을 방지하고, 또한 전자칠판이나 화이트보드 등의 용도로 사용할 수 있는 유용한 효과가 있다.Accordingly, the present invention provides a wider horizontal viewing angle and a vertical viewing angle in the horizontal and vertical directions, improves the uniformity of brightness, greatly reduces diffuse reflection, and significantly improves the contrast ratio. In addition, the present invention has a useful effect that can greatly improve the wear resistance and hardness by the ultraviolet curing coating layer to prevent scratches and breakage, and also can be used for applications such as copyboard or whiteboard.

Description

Rear projection optical screen with micro-gem lens array}

본 발명은 영화나 텔레비젼 등의 영상신호를 나타내는 후면투사용 광학스크린에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배면에 투사되는 영상신호를 확대하여 나타내는 미세구형 렌즈배열구조의 후면투사용 광학스크린에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rear projection optical screen for displaying an image signal such as a movie or a television, and more particularly, to a rear projection optical screen having a micro spherical lens array structure showing an enlarged image signal projected on the rear surface.

최근 들어 경제적 성장과 함께 기존의 제한된 크기의 브라운관 디스플레이를 대체하여 두께가 얇으면서 대화면을 구현할 수 있는 평판 디스플레이가 본격적으로 보편화되고 있다. 이러한 평판 디스플레이 소자에는 LCD(Liquid crystal display), DLP(Digital Light Processing), PDP(Plasma Display Panel) 등이 있는데, 현재는 대화면용으로 프로젝션을 이용한 디스플레이 방식이 주류를 이루고 있다. 또한, 대화면을 표시하면서 공간을 적게 차지하고 벽에 걸 수 있는 벽걸이 디스플레이 시스템이 보편화되는 추세에 있다.Recently, with economic growth, a flat panel display capable of realizing a large screen with a small thickness instead of the existing limited-size CRT display has become popular. Such flat panel display devices include a liquid crystal display (LCD), a digital light processing (DLP), a plasma display panel (PDP), and the like, and a display method using projection for a large screen is now mainstream. In addition, wall-mounted display systems that take up less space and display on large screens are becoming more common.

이중에서 투사렌즈를 이용, 영상신호를 확대 투사하여 원하는 화상을 표시하는 투사형 장치는 크게 전면투사(Front Projection)장치와 후면투사(Rear Projection)장치로 구분되는데, 이중에서 주위 환경이 밝은 곳에서도 비교적 밝은 화상을 표시할 수 있는 후면투사장치가 보편화되고 있다.Projection type devices that display a desired image by enlarging and projecting an image signal by using a projection lens are divided into front projection device and rear projection device. Background Projection apparatuses capable of displaying bright images are becoming commonplace.

도 1은 이와 같은 일반적인 프로젝션용 후면투사용 광학스크린의 일 예를 나타낸 것으로, 음극선관(Cathode ray tube), 액정표시장치, DLP 등의 프로젝터 엔진(E)과 반사경(M) 및 광학스크린(10)으로 이루어지는데, 프로젝터 엔진(E)은 음극선관 또는 액정표시장치 등의 영상신호를 반사경(M) 측으로 투사하는 역할을 하게 된다.FIG. 1 illustrates an example of such a projection backside optical screen for a general projection, including a projector engine E such as a cathode ray tube, a liquid crystal display, a DLP, a reflector M, and an optical screen 10. The projector engine E serves to project an image signal such as a cathode ray tube or a liquid crystal display to the reflector M side.

그리고 프로젝터 엔진(E)에 의해 상이 투사되는 광학스크린(10)은 도 2에서와 같이 크게 프레넬 렌즈(Fresnel lens,20)와 확산제(30) 및 렌티큘러 렌즈(Lenticular lens,40)로 이루어진다. 먼저, 프레넬 렌즈(20)는 프로젝터 엔진(E)에서 수평/수직으로 직진한 영상신호를 평행광으로 보내는 역할을 하게 된다.The optical screen 10 onto which the image is projected by the projector engine E is largely composed of a Fresnel lens 20, a diffusing agent 30, and a lenticular lens 40 as shown in FIG. First, the Fresnel lens 20 serves to send the image signal straight to the horizontal / vertical in the projector engine (E) as parallel light.

확산제(Diffusion material, 30)는 도 3에서와 같이 프레넬 렌즈(20)를 통해 집광되는 영상신호를 약 ±10°이내에서 다시 분산(Light Distribution)시키는 역할을 하는 것으로, 이러한 영상신호의 분배는 확산제(30)의 두께나 농도에 따라 달라지며, 이로 인하여 명암비율이 변화된다. Diffusion material 30 serves to redistribute the image signal condensed through the Fresnel lens 20 within about ± 10 ° as shown in Figure 3, the distribution of such image signal Depends on the thickness or concentration of the diffusing agent 30, thereby changing the contrast ratio.

렌티큘러 렌즈(40)는 프레넬 렌즈(20)를 통과하여 수평으로 직진한 영상신호를 정교한 광학구조를 통해 다시 수평으로 분산시켜 시청자에게 넓은 시야각을 제공하는 역할을 수행하게 된다. 이러한 렌티큘러 렌즈(40)는 도 2에서 도시한 바와 같이 볼록렌즈(41)와 블랙 스트라이프(Black Stripe, 42)가 수직방향으로 다수 형성되므로 수평방향의 시야각을 넓게 확보하게 된다. The lenticular lens 40 serves to provide a wide viewing angle to the viewer by dispersing the image signal straight through the Fresnel lens 20 horizontally again through a sophisticated optical structure. Since the lenticular lens 40 has a plurality of convex lenses 41 and black stripes 42 formed in the vertical direction as shown in FIG. 2, the lenticular lens 40 has a wide viewing angle in the horizontal direction.

그러나, 이와 같은 종래의 광학스크린(10)은 렌티큘러 렌즈(40)의 특성상 넓은 수평시야각과 수직시야각을 함께 확보할 수 없는 문제점이 발생되었다. 보다 상세하게 설명하면, 렌티큘러 렌즈(40)는 표면에 미세한 띠 형상의 볼록렌즈(41)와 블랙 스트라이프(42)가 다수 형성되므로 프레넬 렌즈(20)로부터 투사되는 영상신호를 수평방향으로 확산시켜 넓은 수평시야각을 확보할 수 있으나, 수직시야각은 확보할 수 없는 문제점이 발생되었다.However, such a conventional optical screen 10 has a problem that can not secure a wide horizontal viewing angle and vertical viewing angle together due to the characteristics of the lenticular lens 40. In more detail, since the lenticular lens 40 has a plurality of fine strip-shaped convex lenses 41 and black stripes 42 formed on the surface, the lenticular lens 40 diffuses the image signal projected from the Fresnel lens 20 in the horizontal direction. A wide horizontal viewing angle can be secured, but a vertical viewing angle cannot be secured.

또한, 종래의 광학스크린(10)은 이득(Gain)값이 커질수록 중심 휘도가 커지게 되어 스크린(10)의 중심과 주변의 밝기 차이가 나타나게 된다. 따라서, 주변의 영상이 어두워져 시야각이 좁아지는 단점이 발생되었다. 그리고 띠 형상의 볼록렌즈(41)와 블랙 스트라이프(42)로 인하여 난반사가 발생되므로 선명한 영상표현을 실현할 수 없는 문제점이 발생되었다.In addition, in the conventional optical screen 10, as the gain value increases, the center luminance increases, so that a difference in brightness between the center and the periphery of the screen 10 appears. Thus, the disadvantage is that the surrounding image is darkened and the viewing angle is narrowed. In addition, since diffuse reflection occurs due to the band-shaped convex lens 41 and the black stripe 42, there is a problem in that a clear image cannot be realized.

더욱이, 종래의 광학스크린(10)은 도 3에서 도시한 바와 같이 렌티큘러 렌즈(40)의 전면에 볼록렌즈(41)와 블랙 스트라이프(42)가 형성되므로 볼록렌즈(41)와 블랙 스트라이프(42) 사이에 먼지 등의 이물질이 쉽게 누적되고, 이러한 이물질을 청소하는 과정에서 스크래치 등이 발생되어 렌티큘러 렌즈(40)의 표면을 손상시켰다. 그리고 종래의 광학스크린(10)은 별도의 보호수단이 마련되지 않으므로 외부의 충격으로 인해 렌티큘러 렌즈(40)가 쉽게 파손되는 문제점이 발생되었다.Furthermore, since the convex lens 41 and the black stripe 42 are formed on the front surface of the lenticular lens 40 in the conventional optical screen 10, the convex lens 41 and the black stripe 42 are formed. Foreign matters such as dust easily accumulated in between, and a scratch or the like occurred in the process of cleaning such foreign matters, thereby damaging the surface of the lenticular lens 40. In addition, since the conventional optical screen 10 is not provided with a separate protection means, the lenticular lens 40 is easily damaged due to an external impact.

한편, 전술한 문제점을 해결하기 위하여 보호스크린(45)을 더 구비한 종래의 광학스크린(10)의 경우에는 보호스크린(45)으로 인하여 스크래치나 외부의 충격으로 인한 파손의 위험은 줄어들었다. 그러나, 별도의 보호스크린(45)이 구비되므로 보다 선명한 화질을 구현하는 것이 어렵고, 넓은 수직시야각과 수평시야각을 함께 확보할 수 없는 기존의 문제점을 개선할 수 없었다.On the other hand, in the case of the conventional optical screen 10 further provided with a protective screen 45 in order to solve the above-mentioned problem, the risk of damage due to scratches or external impact due to the protective screen 45 is reduced. However, since a separate protection screen 45 is provided, it is difficult to implement a clearer picture quality, and it is not possible to improve the existing problem that cannot secure a wide vertical viewing angle and a horizontal viewing angle together.

더욱이, 종래의 후면투사용 광학스크린(10)은 프레넬 렌즈(20)와 렌티큘러 렌즈(40) 및 보호스크린(45)이 조립되는 구조이므로 조립작업으로 인한 생산성이 떨어지고, 특히 시간이 지날수록 프레넬 렌즈(20)와 렌티큘러 렌즈(40)가 수직방향으로 휨 변형되어 일그러진 영상신호를 표현하게 되는 문제점이 발생되었다.Furthermore, since the conventional rear projection optical screen 10 is a structure in which the Fresnel lens 20, the lenticular lens 40 and the protective screen 45 are assembled, productivity is reduced due to the assembling work, and in particular, as the time passes, A problem arises in that the NEL lens 20 and the lenticular lens 40 are warped and deformed in the vertical direction to express the distorted image signal.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 수평시야각 뿐만 아니라 수직시야각도 함께 확보함과 아울러 밝기의 균일성과 명암비율을 향상시킬 수 있는 미세구형 렌즈배열구조의 후면투사용 광학스크린을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, the object of the present invention is to secure a vertical viewing angle as well as a horizontal viewing angle as well as a micro-spherical lens that can improve the uniformity and contrast ratio of the brightness To provide a rear projection optical screen of the arrangement structure.

그리고 본 발명의 다른 목적은 스크래치에 의한 스크린의 표면손상과 외부충격에 의한 파손을 방지함과 아울러 스크린을 전자칠판이나 화이트보드로 사용할 수 있는 미세구형 렌즈배열구조의 후면투사용 광학스크린을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a rear projection optical screen having a micro-spherical lens array structure that can be used as an electronic blackboard or a white board while preventing surface damage and damage caused by external impact of the screen by scratching. have.

또한, 본 발명의 다른 목적은 난반사에 의한 화질저하를 방지할 수 있는 미세구형 렌즈배열구조의 후면투사용 광학스크린을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a rear projection optical screen having a fine spherical lens array structure that can prevent the image quality degradation due to diffuse reflection.

더욱이, 본 발명의 또 다른 목적은 스크린을 일체로 형성하여 스크린의 휨 변형으로 인한 화질저하를 미연에 방지하고, 생산성을 향상시킬 수 있는 미세구형 렌즈배열구조의 후면투사용 광학스크린을 제공하는데 있다. Further, another object of the present invention is to provide a rear projection optical screen having a micro-spherical lens array structure that can form a screen integrally to prevent image degradation due to the bending deformation of the screen, and improve productivity. .

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미세구형 렌즈배열구조의 후면투사용 광학스크린은 엔진으로부터 입사되는 영상신호를 프레넬 렌즈와 확산제 등을 통해 시야각을 확대하여 시청자측으로 제공하는 프로젝션용 광학스크린에 있어서, 수평시야각과 수직시야각의 확대와 밝기의 균일도를 향상시키도록 다수의 마이크로젬 렌즈를 갖는 마이크로젬 렌즈어레이가 포함되는 것을 특징으로 한다.The rear projection optical screen of the microspherical lens array structure of the present invention for achieving the above object is an optical screen for projection that provides an image signal incident from the engine to the viewer by enlarging the viewing angle through a fresnel lens and a diffusion agent. In the present invention, a micro-gem lens array having a plurality of micro-gem lenses is included so as to improve the horizontal viewing angle and the vertical viewing angle and improve the uniformity of brightness.

또한, 본 발명의 미세구형 렌즈배열구조의 후면투사용 광학스크린은 마이크로젬 렌즈어레이와 프레넬 렌즈 및 확산제를 일체로 형성한 것을 다른 특징으로 한다.In addition, the rear projection optical screen of the microspherical lens array structure of the present invention is characterized in that the micro gem lens array, Fresnel lens and the diffusing agent are integrally formed.

그리고 본 발명의 미세구형 렌즈배열구조의 후면투사용 광학스크린은 마이크로젬 렌즈어레이에 내마모성과 경도 및 명암비율을 향상시킬 수 있도록 표면에 자외선에 의한 경화 코팅층을 형성한 것을 다른 특징으로 한다. In addition, the rear projection optical screen of the microspherical lens array structure of the present invention is characterized in that a cured coating layer formed by ultraviolet rays is formed on the surface of the microgem lens array to improve wear resistance, hardness, and contrast ratio.

더욱이, 본 발명의 미세구형 렌즈배열구조의 후면투사용 광학스크린은 볼록 곡면을 갖는 마이크로젬 렌즈와 오목 곡면을 갖는 마이크로젬 렌즈가 형성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.Furthermore, the rear projection optical screen of the microspherical lens array structure of the present invention is characterized in that a microgem lens having a convex curved surface and a microgem lens having a concave curved surface are formed.

이하 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 의한 미세구형 렌즈배열구조의 후면투사용 광학스크린을 개략적으로 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명에 의한 마이크로젬 렌즈어레이의 표면을 나타낸 확대도이며, 도 6은 본 발명에 의한 마이크로젬 렌즈어레이의 영상신호 투사 구조를 나타낸 개략도이다.Figure 4 is a schematic view showing a rear projection optical screen of the microspherical lens array structure according to the present invention, Figure 5 is an enlarged view showing the surface of the microgem lens array according to the present invention, Figure 6 is a present invention Is a schematic diagram showing an image signal projection structure of a microgem lens array.

도시된 바와 같이 본 발명의 후면 투사 광학스크린(10)은 크게 프레넬 렌즈(20)와 확산제(30) 및 마이크로젬 렌즈어레이(50)로 이루어진다. 이러한 프레넬 렌즈(20)와 확산제(30) 및 마이크로젬 렌즈어레이(50)는 일체로 형성되며, 그 두께는 대략 5mm 내외로 이루어진다.As shown, the rear projection optical screen 10 of the present invention includes a Fresnel lens 20, a diffusing agent 30, and a microgem lens array 50. The Fresnel lens 20, the diffusing agent 30 and the microgem lens array 50 is formed integrally, the thickness is about 5mm or so.

먼저, 프레넬 렌즈(20)는 도 5에서 도시한 바와 같이 동심원 형상의 볼록렌즈(21)가 형성되어 미 도시된 프로젝터 엔진으로부터 투사되는 영상신호를 시청자 측으로 팽행하게 보내는 역할을 하게 된다.First, as shown in FIG. 5, the Fresnel lens 20 has a convex convex lens 21 formed to serve to send an image signal projected from a projector engine not shown to the viewer side.

확산제(30)는 프레넬 렌즈(20)를 통과한 영상신호를 분산시키는 역할을 하는 것으로, 상술하면 영상신호를 이루는 광원(光源)을 분배(Light Distribution) 및 확산시키고, 또한 다크 틴트(Dark Tint) 비율의 조절에 의해 명암비율을 조절하게 된다. 그리고 영상신호의 분배와 명암비율의 조절은 확산제(30)의 농도와 층의 두께 조절을 통해 이루어지는데, 본 발명에서는 확산제(30)의 두께를 0.2μm(미크론)으로 설정하였다.The diffusing agent 30 serves to disperse the image signal passing through the Fresnel lens 20. In detail, the diffusing agent 30 distributes and diffuses a light source constituting the image signal, and also dark tints. Tint) to adjust the contrast ratio. In addition, the distribution of the video signal and the adjustment of the contrast ratio are performed through the concentration of the diffusion agent 30 and the thickness of the layer. In the present invention, the thickness of the diffusion agent 30 is set to 0.2 μm (micron).

마이크로젬 렌즈어레이(50)는 도 5 및 도 6에서 나타낸 바와 같이 프레넬 렌즈(20)의 반대 측면에 미크론 단위의 곡률반경을 갖는 다수의 마이크로젬 렌즈(51)를 형성하였다. 이러한 마이크로젬 렌즈(51)는 표면에 볼록곡면(52) 또는 오목곡면(53)을 형성하여 확산제(30)를 통과한 영상신호를 보다 넓게 확산시키는 역할을 하게 된다. 이를 위해 본 발명에서는 실리콘을 함유한 고경도 아크릴 수지를 사용하여 마이크로젬 렌즈어레이(50)를 제작하였고, 또한 마이크로젬 렌즈어레이(50)의 두께를 12μm~25μm로 얇게 하였다. The microgem lens array 50 forms a plurality of microgem lenses 51 having a radius of curvature in microns on the opposite side of the Fresnel lens 20 as shown in FIGS. 5 and 6. The microgem lens 51 forms a convex curved surface 52 or a concave curved surface 53 on the surface to serve to diffuse the image signal passed through the diffusing agent 30 more widely. To this end, in the present invention, a microgem lens array 50 was manufactured using a high hardness acrylic resin containing silicon, and the thickness of the microgem lens array 50 was reduced to 12 μm to 25 μm.

한편, 본 발명에서는 전술한 볼록곡면(52)과 오목곡면(53)을 동일한 곡률반경으로 하였으나, 볼록곡면(52)과 오목곡면(53)의 곡률 반경은 각각 다르게 형성하는 것도 가능하다.Meanwhile, in the present invention, the convex curved surface 52 and the concave curved surface 53 have the same radius of curvature, but the curvature radii of the convex curved surface 52 and the concave curved surface 53 may be formed differently.

또한, 본 발명은 마이크로젬 렌즈(51)의 표면에 자외선 경화처리를 하므로 고경도의 경화 코팅층(60)을 형성하였다. 즉, 마이크로젬 렌즈어레이(50)는 실리콘을 포함한 아크릴 수지로 성형되므로 자외선을 이용한 경화처리를 통해 표면의 경도가 크게 증가되며, 이를 통해 스크래치와(Scratch)와 난반사의 발생을 방지하게 된다.In addition, according to the present invention, since the UV curing treatment is performed on the surface of the microgem lens 51, the hard coating layer 60 of high hardness is formed. That is, since the microgem lens array 50 is molded from an acrylic resin containing silicon, the hardness of the surface is greatly increased through curing using ultraviolet rays, thereby preventing scratches and diffuse reflections.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the present invention configured as described in detail as follows.

도 4에서 도시한 바와 같이 프로젝터 엔진에서 투사되는 영상신호는 광학스크린(10)에 결상된 후, 프레넬 렌즈(20)로 투사되고, 프레넬 렌즈(20)는 투사되는 영상신호를 평행하게 보내게 된다. 그리고 팽행하게 투사되는 영상신호는 확산제(30)에 의해 수평·수직방향으로 제한적 확산이 이루어지게 된다.As shown in FIG. 4, the image signal projected by the projector engine is imaged on the optical screen 10 and then projected onto the Fresnel lens 20, and the Fresnel lens 20 sends the projected image signal in parallel. It becomes. And the projected image signal is limited diffusion in the horizontal and vertical directions by the diffusion agent 30.

그러나, 확산제(30)를 통해 마이크로젬 렌즈어레이(50)에 투사된 영상신호는 다수의 마이크로젬 렌즈(51)를 통해 수평방향과 수직방향으로 함께 확산되므로 보다 넓은 수평시야각과 수직시야각을 제공할 수 있게 된다.However, since the image signals projected onto the microgem lens array 50 through the diffusion agent 30 are diffused together in a horizontal direction and a vertical direction through a plurality of microgem lenses 51, a wider horizontal viewing angle and a vertical viewing angle are provided. You can do it.

상술하면, 종래에는 렌티큘러 렌즈(40)가 사용되므로 수평시야각만 넓어지고 먼지나 이물질이 볼록렌즈(41)와 블랙 스트라이프(42) 사이에 누적되는 문제점이 발생되었으나, 본 발명에서는 도 5에서와 같이 미크론 단위의 곡률 반경을 갖는 원형의 볼록곡면(52)과 오목곡면(53)이 다수 형성되므로 수평뿐만 아니라 수직방향으로 영상신호를 함께 확산시키는 역할을 수행하게 된다.In detail, since the lenticular lens 40 is conventionally used, only a horizontal viewing angle is widened, and dust or foreign matter accumulates between the convex lens 41 and the black stripe 42. However, in the present invention, as shown in FIG. Since a large number of circular convex curved surface 52 and concave curved surface 53 having a radius of curvature of microns is formed, it plays a role of spreading image signals together in a horizontal as well as a vertical direction.

따라서, 보다 넓은 수평시야각과 수직시야각을 제공하게 되고, 스크린(10)의 중심부분과 가장자리 부분의 밝기가 균일하게 되어 밝기의 균일도(Contrast)를 크게 향상시키고, 또한 마이크로젬 렌즈어레이(50)의 표면에 이물질 등이 누적되지 않는다.Accordingly, a wider horizontal viewing angle and a vertical viewing angle are provided, and the brightness of the central portion and the edge portion of the screen 10 is uniform, which greatly improves the contrast of the brightness, and also the microgem lens array 50. Foreign matter does not accumulate on the surface.

더욱이, 본 발명은 마이크로젬 렌즈어레이(50)가 12μm의 두께로 얇게 형성되고, 볼록곡면(52)과 오목곡면(53)이 형성되므로 외부로부터 입사되는 광선으로 인한 난반사를 크게 줄이게 된다.In addition, the present invention is because the micro-gem lens array 50 is formed to a thin thickness of 12μm, the convex surface 52 and the concave curved surface 53 is formed to greatly reduce the diffuse reflection due to light incident from the outside.

도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 난반사는 렌즈의 표면이 고르지 않을수록 심화되는데, 본 발명의 마이크로젬 렌즈어레이(50)는 마이크로젬 렌즈(51)가 일정한 패턴과 곡률반경으로 형성되므로 난반사의 발생이 획기적으로 줄어들고, 이로 인하여 명암비율을 크게 향상시키게 된다.Referring to FIG. 6 in more detail, the diffuse reflection becomes deeper as the surface of the lens is uneven, and the micro gem lens array 50 of the present invention is diffuse reflection because the micro gem lens 51 is formed in a constant pattern and a radius of curvature. Is greatly reduced, and the contrast ratio is greatly improved.

또한, 본 발명은 도 4에서 도시한 바와 같이 마이크로젬 렌즈어레이(50)의 전면에 자외선 경화 코팅층(60)을 형성하므로 마이크로젬 렌즈어레이(50)의 경도와 내마모성을 크게 향상시키게 된다. 상술하면, 마이크로젬 렌즈어레이(50)는 실리콘을 함유한 고경도 아크릴수지로 이루어지므로 어느 정도 높은 경도를 지니고 있다. 그러나, 본 발명에서는 자외선을 이용한 경화방법에 의해 마이크로젬 렌즈어레이(50)의 전면에 경화 코팅층(60)을 형성하므로 마이크로젬 렌즈어레이(50)의 표면 강도를 획기적으로 강화시키게 된다.In addition, since the present invention forms the ultraviolet curing coating layer 60 on the front surface of the microgem lens array 50, as shown in FIG. 4, the hardness and wear resistance of the microgem lens array 50 are greatly improved. In detail, since the microgem lens array 50 is made of a high hardness acrylic resin containing silicon, it has a certain degree of hardness. However, in the present invention, since the cured coating layer 60 is formed on the entire surface of the microgem lens array 50 by the curing method using ultraviolet rays, the surface strength of the microgem lens array 50 is remarkably enhanced.

따라서, 본 발명의 마이크로젬 렌즈어레이(50)는 볼록곡면(52) 및 오목곡면(53)의 특성과 자외선 경화 코팅층(60)으로 인하여 표면에 먼지 등의 이물질이 쉽게 누적되지 않는다. 이로 인하여 표면을 소재하는 경우에도 스크래치 등의 물리적인 손상이 발생되지 않고, 또한 외부의 충격에도 쉽게 파손되지 않는 등 매우 뛰어난 유지보수성과 내구성을 갖는다.Therefore, the microgem lens array 50 of the present invention does not easily accumulate foreign substances such as dust on the surface due to the characteristics of the convex curved surface 52 and the concave curved surface 53 and the ultraviolet curing coating layer 60. For this reason, even when the surface is made of material, physical damage such as scratching does not occur, and also has excellent maintenance and durability such as not easily damaged by external impact.

더욱이, 경화 코팅층(60)을 형성한 마이크로젬 렌즈어레이(50)는 HDTV, DVD의 상영기능 외에 강화된 표면 경도로 인하여 전자칠판이나 화이트보드 등의 용도로 사용이 가능하다. 즉, 각종 회의나 프리젠테이션에 따른 영상물을 상영하는 중간에 마이크로젬 렌즈어레이(50)를 직접 보드로 사용하여 의사전달을 하는 것이 가능하므로 보다 신속하고 효율적인 프리젠테이션의 도구로 활용될 수 있다.Moreover, the microgem lens array 50 having the cured coating layer 60 formed thereon can be used for applications such as an electronic blackboard or a white board due to the enhanced surface hardness in addition to the screening function of HDTV and DVD. That is, it is possible to communicate by using the micro-gem lens array 50 directly as a board in the middle of screening the video according to various meetings or presentations can be utilized as a tool for faster and more efficient presentation.

그리고, 본 발명은 프레넬 렌즈(20)와 확산제(30) 및 마이크로젬 렌즈어레이(50)를 일체로 형성하므로 후면 투사 광학스크린(10)의 사용이 보다 용이하도록 하였으며, 특히 5mm 내외의 두께로 형성하므로 제품의 생산성 및 조립성을 향상시키게 된다.In addition, the present invention forms the Fresnel lens 20, the diffusing agent 30, and the microgem lens array 50 integrally to facilitate the use of the rear projection optical screen 10, in particular, the thickness of about 5mm Since it is formed to improve the productivity and assembly of the product.

한편, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시예의 일 예를 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명의 적용범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며, 동일사상의 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들면 후면 투사 광학스크린과 마이크로젬 렌즈어레이 및 확산층의 두께는 상세한 설명에서 설명한 것 외에 본 발명의 기술사상이 범주 안에서 널리 변경 가능한 것이다.On the other hand, the above-described embodiment is merely to explain an example of a preferred embodiment of the present invention, the scope of the present invention is not limited to such, and can be changed as appropriate within the scope of the same idea. For example, the thickness of the rear projection optical screen, the microgem lens array and the diffusion layer may be widely changed within the scope of the technical idea of the present invention in addition to those described in the detailed description.

이상에서와 같이 본 발명의 미세구형 렌즈배열구조의 후면투사용 광학스크린은 볼록곡면과 오목곡면이 다수 형성된 마이크로젬 렌즈어레이로 인하여 수평방향과 수직방향으로 영상신호를 함께 확산시키게 된다. 따라서, 보다 넓은 수평시야각과 수직시야각을 제공함과 아울러, 밝기의 균일도를 크게 향상시키고, 고른 표면으로 인하여 먼지 등의 이물질이 누적되지 않는 매우 유용한 효과가 있다.As described above, the rear projection optical screen of the microspherical lens array structure of the present invention diffuses the image signal together in the horizontal and vertical directions due to the microgem lens array in which a plurality of convex and concave surfaces are formed. Therefore, while providing a wider horizontal viewing angle and a vertical viewing angle, and greatly improve the uniformity of the brightness, there is a very useful effect that does not accumulate foreign substances such as dust due to the even surface.

그리고 본 발명은 구형의 마이크로젬 렌즈가 다수 배열된 무광 상태이므로 외부로부터 입사되는 광선으로 인한 난반사를 크게 줄이고, 명암비율을 획기적으로 향상시키는 효과가 있다.In addition, since the present invention has a matte state in which a large number of spherical microgem lenses are arranged, there is an effect of greatly reducing diffuse reflection due to light incident from the outside and dramatically improving the contrast ratio.

또한, 본 발명은 마이크로젬 렌즈어레이의 전면에 자외선 경화 코팅층을 형성하므로 마이크로젬 렌즈어레이의 경도와 내마모성을 크게 향상시키게 된다. 따라서, 외부 충격으로 인한 스크래치와 물리적인 파손을 방지하고 유지보수성을 향상시키는 유용한 효과가 있다.In addition, the present invention is to form a UV-curable coating layer on the front surface of the micro gem lens array to greatly improve the hardness and wear resistance of the micro gem lens array. Therefore, there is a useful effect to prevent scratches and physical damage due to external impact and improve the maintainability.

더욱이, 본 발명은 획기적으로 강화된 표면 강도로 인하여 전자칠판이나 화이트보드 등의 용도로 사용이 가능하다. 따라서, 영상물을 상영하는 중간에 마이크로젬 렌즈어레이를 직접 보드로 활용하는 것이 가능하므로 보다 신속하고 효율적인 의사전달이 이루어질 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.Moreover, the present invention can be used for applications such as an electronic blackboard or a white board due to the dramatically enhanced surface strength. Therefore, it is possible to use a micro gem lens array directly in the middle of screening the image, there is a very useful effect that can be communicated more quickly and efficiently.

그리고 본 발명은 프레넬 렌즈와 확산제 및 마이크로젬 렌즈어레이를 일체로 형성하므로 후면 투사 광학스크린의 조립과 사용이 보다 수월하게 이루어지는 효과도 있는 것이다.In addition, since the present invention forms a Fresnel lens, a diffusing agent, and a microgem lens array integrally, the assembling and using of the rear projection optical screen may be more easily performed.

도 1은 일반적인 후면투사용 광학스크린이 적용되는 프로젝션 시스템의 영상신호 투사 구조를 나타낸 개략도,1 is a schematic diagram showing an image signal projection structure of a projection system to which a general rear projection optical screen is applied;

도 2는 종래 기술에 의한 후면투사용 광학스크린의 구조를 나타낸 개략도,Figure 2 is a schematic diagram showing the structure of a rear projection optical screen according to the prior art,

도 3은 종래 기술에 의한 후면투사용 광학스크린의 영상신호 투사 구조를 나타낸 개략도,3 is a schematic diagram showing an image signal projection structure of a rear projection optical screen according to the prior art;

도 4는 본 발명에 의한 미세구형 렌즈배열구조의 후면투사용 광학스크린을 개략적으로 나타낸 개략도,Figure 4 is a schematic view showing a rear projection optical screen of the microspherical lens array structure according to the present invention,

도 5는 본 발명에 의한 마이크로젬 렌즈어레이의 표면을 나타낸 확대도,5 is an enlarged view showing the surface of the microgem lens array according to the present invention,

도 6은 본 발명에 의한 마이크로젬 렌즈어레이의 영상신호 투사 구조를 나타낸 개략도.Figure 6 is a schematic diagram showing the image signal projection structure of the microgem lens array according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 : 광학스크린 20 : 프레넬 렌즈10: optical screen 20: Fresnel lens

30 : 확산제 50 : 마이크로젬 렌즈어레이30: diffusing agent 50: microgem lens array

51 : 마이크로젬 렌즈 52 : 볼록 곡면51: microgem lens 52: convex curved surface

53 : 오목 곡면 60 : 경화 코팅층53: concave curved surface 60: cured coating layer

Claims

In the rear projection optical screen for projection that provides an image signal incident from the engine to the viewer by enlarging the viewing angle through a Fresnel lens and a diffusion agent,

Includes a micro gem lens array 50 having a plurality of micro gem lenses 51 to improve the horizontal viewing angle and vertical viewing angle and to improve the uniformity of brightness,

The microgem lens has a convex curved surface 52 and a concave curved surface 53, respectively, the rear projection optical screen of the microspherical lens array structure.

The rear projection optical screen of claim 1, wherein the microgem lens array (50) is formed integrally with a Fresnel lens (20) and a diffusing agent (30).

The back surface of the microspherical lens array structure of claim 2, wherein the microgem lens array 50 forms a cured coating layer 60 by ultraviolet rays on a surface thereof to improve wear resistance, hardness, and contrast ratio. Projection optical screen.

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