KR100575625B1 - Rear Projection Screen for 3-Dimension Picture Display - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투과광의 편광특성을 유지함과 아울러 외광의 영향을 최소화 하도록 구성된 입체화상 표시용 배면투사 스크린에 관한 것이다.The present invention relates to a rear projection screen for displaying a stereoscopic image configured to maintain polarization characteristics of transmitted light and minimize influence of external light.

본 발명에 따른 입체화상 표시용 배면투사 스크린은 광빔을 집속하도록 기판의 일측면에 형성된 광 집속수단과, 기판의 타측면에 형성된 홀로그램층과, 홀로그램층의 표면에 형성되어 외광을 흡수하는 외광흡수 수단을 구비한다.The rear projection screen for displaying a three-dimensional image according to the present invention includes light converging means formed on one side of the substrate to focus light beams, a hologram layer formed on the other side of the substrate, and absorbs external light formed on the surface of the hologram layer. Means.

이에따라, 본 발명에 따른 입체화상 표시용 배면투사 스크린은 크로스토크를 방지함과 아울러, 화면의 휘도 및 콘트라스트를 향상시키게 된다.Accordingly, the rear projection screen for displaying a stereoscopic image according to the present invention prevents crosstalk and improves the brightness and contrast of the screen.

Description

입체화상 표시용 배면투사 스크린{Rear Projection Screen for 3-Dimension Picture Display}Rear Projection Screen for 3-Dimension Picture Display}

본 발명은 입체화상을 표시하기위한 입체화상 표시장치에 관한 것으로, 특히 투과광의 편광특성을 유지함과 아울러 외광의 영향을 최소화 하도록 구성된 입체화상 표시용 배면투사 스크린에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic image display apparatus for displaying stereoscopic images, and more particularly, to a rear projection screen for stereoscopic image display configured to maintain polarization characteristics of transmitted light and to minimize influence of external light.

통상의 입체안경을 이용하는 입체화상 표시장치는 관람자가 우측 눈으로 볼 수 있는 화상(이하 "우안화상"이라 한다)과 좌측 눈으로 볼수 있는 화상(이하 "좌안화상" 이라 한다)을 입체스크린에 표시하게 된다. 관람자는 입체스크린에 표시된 우안화상과 좌안화상을 입체용 안경을 통해 관찰한후, 우안화상과 좌안화상을 머리속에서 합성함으로써 입체감을 느끼게 된다. 또한, 입체화상 표시장치는 화상의 편광을 이용하는 편광방식이외에도 시분할셔터를 이용한 시분할방식등이 제안되고 있다. 또한, 영상을 투사하는 방식에 따라 스크린에 투사된 영상을 프로젝터와 같은 방향에서 관람자가 감상하는 전면투사 방식과 프로젝터의 영상을 스크린에 투사하고 스크린을 투과한 영상을 관람자가 감상하는 배면투사 방식으로 나눌수 있다. A stereoscopic image display apparatus using ordinary stereoscopic glasses displays an image that the viewer can see with the right eye (hereinafter referred to as a "right eye image") and an image that can be seen with the left eye (hereinafter referred to as a "left eye image") on a stereoscopic screen. Done. The viewer observes the right eye image and the left eye image displayed on the stereoscopic screen through the stereoscopic glasses, and then senses the stereoscopic feeling by synthesizing the right eye image and the left eye image in the head. In addition, in addition to the polarization method using polarization of an image, a time division method using a time division shutter is proposed as a three-dimensional image display device. In addition, according to the method of projecting the image, the front projection method of viewing the projected image on the screen from the same direction as the projector and the rear projection method of projecting the image of the projector onto the screen and viewing the image transmitted through the screen. Can be divided

도 1을 참조하면, 종래의 배면투사 스크린에서 광경로를 설명하기위해 도시한 도면. 배면투사 스크린의 전면에는 입체화상을 표시하기위한 조명계(도시되지 않음)가 마련되어 있으며 조명계를 경유한 광빔은 배면투사 스크린(2)을 투과하게 된다. 이때, 광빔은 상기 스크린(2)의 내부에 분포된 산란핵(Diffusing Scatter;4)에 충돌하여 난반사에 의한 산란을 일으키게 된다. 이 과정에서 스크린(2)을 경유한 광빔은 편광특성이 소실되게 된다. 즉, 입사광빔은 난반사에의한 산란에 의해 편광특성이 소실된다. 또한, 광빔의 편광특성에 따라 좌안화상과 우안화상을 구별하는 편광안경은 상기와 같이 편광특성이 소실된 광빔으로부터 좌안화상과 우안화상을 명확히 구별하기 어렵게 된다. 이에따라, 편광안경은 편광특성이 소실된 광빔에의해 크로스토크를 유발하는 문제점이 도출되고 있다. 1 is a view showing for explaining the light path in the conventional rear projection screen. An illumination system (not shown) for displaying a stereoscopic image is provided on the front surface of the rear projection screen, and the light beam passing through the illumination system passes through the rear projection screen 2. At this time, the light beam strikes a scattering nucleus (Diffusing Scatter) 4 distributed inside the screen 2 to cause scattering by diffuse reflection. In this process, the light beam passing through the screen 2 loses polarization characteristics. That is, the incident light beam loses polarization characteristics due to scattering due to diffuse reflection. In addition, the polarizing glasses that distinguish the left eye image from the right eye image according to the polarization characteristics of the light beam, it is difficult to clearly distinguish the left eye image and the right eye image from the light beam in which the polarization characteristics are lost as described above. Accordingly, the polarizing glasses have been derived a problem that causes cross-talk by the light beam is lost polarization characteristics.

따라서, 본 발명의 목적은 투과광의 편광특성을 유지함과 아울러 외광의 영향을 최소화 하도록 구성된 입체화상 표시용 배면투사 스크린을 제공 하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a rear projection screen for displaying a stereoscopic image configured to maintain polarization characteristics of transmitted light and minimize influence of external light.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 광빔을 집속하도록 기판의 일측면에 형성된 광 집속수단과; 기판의 타측면에 형성되어 광빔을 굴절시킴과 아울러 편광특성을 유지시키는 홀로그램층과; 홀로그램층의 표면에 형성되어 외광을 흡수하는 외광흡수 수단을; 포함하여 구성되는 입체화상 표시용 배면투사 스크린을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention includes a light focusing means formed on one side of the substrate to focus the light beam; A hologram layer formed on the other side of the substrate to refract the light beam and maintain polarization characteristics; External light absorbing means formed on a surface of the hologram layer to absorb external light; Provided is a rear projection screen for displaying a stereoscopic image.

이는, 광 집속수단에 의하여 집속된 광이 홀로그램층을 통과하면서 확산 굴절됨과 동시에 편광특성은 그대로 유지함으로써 입체화상을 시청할 수 있도록 하며, 외광흡수 수단을 구비함으로써 휘도와 콘트라스트를 개선시킬 수 있도록 하기 위함이다.This is to enable the viewing of stereoscopic images by diffusing and refracting as the light focused by the light focusing means passes through the hologram layer and at the same time maintaining polarization characteristics, and to improve luminance and contrast by providing external light absorbing means. to be.

여기서, 상기 홀로그램층은, 기판의 타측면에 올록볼록한 형태의 얇은 층으로 형성되는 것이 바람직하다.Here, the hologram layer is preferably formed of a thin layer of convex shape on the other side of the substrate.

그리고, 상기 광 집속수단은 렌티큘러렌즈 어레이인 것이 바람직하며, 상기 외광흡수수단은 블랙 스트라이프 마스크인 것이 바람직하다. 특히, 외광흡수수단은 광집속수단에 의하여 집속된 광빔의 진행 경로를 방해하지 않도록 설치되는 것이 바람직하다.The light converging means is preferably a lenticular lens array, and the external light absorbing means is preferably a black stripe mask. In particular, the external light absorbing means is preferably installed so as not to obstruct the traveling path of the light beam focused by the light focusing means.

상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention other than the above object will become apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.With reference to Figures 2 to 4 will be described a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 입체화상 표시용 배면투사 스크린은 광빔을 집속하도록 기판(Substrate;12)의 일측면에 형성된 렌티큘러렌즈 어레이(Lenticular lens Array;18)와, 기판(12)의 타측면에 형성된 홀로그램층(Holographic Layer;14)과, 홀로그램층(14)의 표면에 형성되어 외광을 흡수하는 블랙 스트라이프 마스크(Black Stripe Mask;16)를 구비한다. 배면투사 스크린의 전면에는 입체화상을 표시하기위한 조명계(도시되지 않음)가 마련되어 있으며 조명계를 경유한 광빔은 배면투사 스크린으로 진행하게 된다. 도 3을 결부하여 본 발명에 따른 배면투사 스크린의 기판(12) 및 홀로그램층(14)에 대하여 살펴보기로 한다. 기판(12)에는 산란핵이 분포되지 않으므로 광빔이 난반사되는 것을 방지하게 된다. 또한, 재질로는 복굴절성이 없는 유리판 또는 플라스틱이 바람직하다. 한편, 홀로그램층(14)은 기판(12)의 타측면에 빛의 간섭 무늬를 기록하는 홀로그램 기법을 사용하여 올록볼록한 형태의 얇은층으로 형성되어 있다. 이에따라, 기판(12)을 경유한 광빔은 홀로그램층(14)의 표면에서 올록볼록한 형상에 따라 여러방향으로 굴절되어 진행하게 된다. 이 경우, 홀로그램층(14)을 경유한 광빔은 편광특성을 유지하게 된다. 이하, 도 4를 결부하여 입체화상 표시용 배면투사 스크린의 동작에 대해서 살펴보기로 한다. Referring to FIG. 2, a rear projection screen for displaying a stereoscopic image according to the present invention includes a lenticular lens array 18 formed on one side of a substrate 12 to focus a light beam, and a substrate 12 of the substrate 12. A holographic layer 14 formed on the other side and a black stripe mask 16 formed on the surface of the hologram layer 14 to absorb external light are provided. An illumination system (not shown) for displaying a stereoscopic image is provided on the front surface of the rear projection screen, and the light beam passing through the illumination system proceeds to the rear projection screen. 3, the substrate 12 and the hologram layer 14 of the rear projection screen according to the present invention will be described. Since scattering nuclei are not distributed in the substrate 12, the light beams are prevented from being diffusely reflected. As the material, a glass plate or plastic having no birefringence is preferable. On the other hand, the hologram layer 14 is formed of a thin convex layer using a hologram technique for recording an interference fringe of light on the other side of the substrate 12. Accordingly, the light beam passing through the substrate 12 is refracted in various directions according to the convex shape on the surface of the hologram layer 14 to proceed. In this case, the light beam via the hologram layer 14 maintains polarization characteristics. Hereinafter, the operation of the rear projection screen for displaying a stereoscopic image will be described with reference to FIG. 4.

도 4의 (a)에 도시된바와같이 조명계(도시되지 않음)를 경유한 광빔은 렌티큘러렌즈 어레이(18)에 의해 집속되어 진행하게 된다. 렌티큘러렌즈 어레이(18)의 형상이 도 4의 (b)에 도시되어 있다. 렌티큘러렌즈 어레이(18)를 경유한 광빔이 기판(12)을 투과한후, 홀로그램층(14)의 표면 형상에 따라 여러방향으로 굴절되어 진행하게 된다. 이 경우, 홀로그램층(14)을 경유한 광빔은 편광특성을 유지하게 된다. 이에따라, 편광안경(20)으로 좌안화상과 우안화상이 구별되므로 크로스토크를 방지하게 된다. 또한, 홀로그램층(14)의 표면에는 외광이 흡수되는 것을 방지하도록 블랙 스트라이프 마스크(16)가 부착되어 있다. 이 경우, 블랙 스트라이프 마스크(16)는 렌티큘러렌즈 어레이(18)들의 경계부에 대응하는 위치에 부착하는 것이 바람직하다. 이에따라, 외광이 흡수되어 화면의 휘도 및 콘트라스트가 향상된다.As shown in FIG. 4A, the light beam via the illumination system (not shown) is focused by the lenticular lens array 18 to proceed. The shape of the lenticular lens array 18 is shown in Fig. 4B. After the light beam passing through the lenticular lens array 18 passes through the substrate 12, the light beam is refracted in various directions according to the surface shape of the hologram layer 14 to proceed. In this case, the light beam via the hologram layer 14 maintains polarization characteristics. Accordingly, the left eye image and the right eye image are distinguished by the polarizing glasses 20, thereby preventing crosstalk. In addition, a black stripe mask 16 is attached to the surface of the hologram layer 14 to prevent external light from being absorbed. In this case, the black stripe mask 16 is preferably attached at a position corresponding to the boundary of the lenticular lens arrays 18. Accordingly, the external light is absorbed to improve the brightness and contrast of the screen.

상술한바와같이, 본 발명에 따른 입체화상 표시용 배면투사 스크린은 기판의 타측면에 올록볼록한 형태의 홀로그램층을 형성함에 의해 크로스토크를 방지함과 아울러, 홀로그램층의 표면에 블랙 스트라이프 마스크를 부착함에 의해 외광을 흡수시켜 화면의 휘도 및 콘트라스트를 향상시키게 된다.As described above, the rear projection screen for stereoscopic image display according to the present invention prevents crosstalk by forming a convex shape hologram layer on the other side of the substrate, and attaches a black stripe mask to the surface of the hologram layer. By absorbing the external light to improve the brightness and contrast of the screen.

상술한 바와같이, 본 발명에 따른 입체화상 표시용 배면투사 스크린은 화상의 크로스토크를 방지함과 아울러 화면의 휘도 및 콘트라스트를 향상시킬수 있는 장점이 있다.As described above, the rear projection screen for displaying a stereoscopic image according to the present invention has an advantage of preventing crosstalk of an image and improving brightness and contrast of the screen.

이상 설명한 내용을 통해 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

도 1은 종래의 배면투사 스크린에서의 광경로를 도시한 도면.1 is a view showing a light path in a conventional rear projection screen.

도 2는 본 발명에 따른 입체화상 표시용 배면투사 스크린을 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing a rear projection screen for displaying a three-dimensional image according to the present invention.

도 3은 도 2의 홀로그램층의 기능을 설명하기위한 도면.3 is a view for explaining the function of the hologram layer of FIG.

도 4는 본 발명에 따른 입체화상 표시용 배면투사 스크린을 도시한 사시도. 4 is a perspective view showing a rear projection screen for displaying a three-dimensional image according to the present invention.

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

2,12 : 기판 4 : 산란핵2,12: substrate 4: scattering nucleus

14 : 홀로그램층 16 : 블랙마스크14 hologram layer 16 black mask

18 : 렌티큘러렌즈 어레이 20 : 편광안경18: lenticular lens array 20: polarized glasses

Claims (5)

광빔을 집속하도록 기판의 일측면에 형성된 광 집속수단과; Light focusing means formed on one side of the substrate to focus the light beam; 상기 기판의 타측면에 형성되어 광빔을 굴절시킴과 아울러 편광특성을 유지시키는 홀로그램층과; A hologram layer formed on the other side of the substrate to refract the light beam and maintain polarization characteristics; 상기 홀로그램층의 표면에 형성되어 외광을 흡수하는 외광흡수 수단을;External light absorbing means formed on a surface of the hologram layer to absorb external light; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입체화상 표시용 배면투사 스크린. Back projection screen for stereoscopic image display comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 홀로그램층은,The hologram layer, 상기 기판의 타측면에 올록볼록한 형태의 얇은 층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 입체화상 표시용 배면투사 스크린. Back projection screen for stereoscopic image display, characterized in that formed in a thin layer of convex shape on the other side of the substrate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광 집속수단은 렌티큘러렌즈 어레이인 것을 특징으로 하는 입체화상 표시용 배면투사 스크린.And the light focusing means is a lenticular lens array. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 외광흡수수단은 블랙 스트라이프 마스크인 것을 특징으로 하는 입체화상 표시용 배면투사 스크린. And the external light absorbing means is a black stripe mask. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 외광흡수수단은 상기 광 집속수단에 의하여 집속된 광빔의 진행 경로를 방해하지 않도록 설치되는 것을 특징으로 하는 입체화상 표시용 배면투사 스크린. And the external light absorbing means is installed so as not to obstruct the traveling path of the light beam focused by the light focusing means.
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