KR20000011856U

KR20000011856U - 배면 투사 스크린용 프레넬 렌즈 시트

Info

Publication number: KR20000011856U
Application number: KR2019980024577U
Authority: KR
Inventors: 황규환
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-12-09
Filing date: 1998-12-09
Publication date: 2000-07-05

Abstract

본 고안은 배면 투사 스크린(rear projection screen)용 프레넬 렌즈 시트(Fresnel lens sheet)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레넬 렌즈 시트의 광 입사면측에 형성되는 렌티큘러 타입 렌즈 어레이(lenticular type lens array)의 각 렌즈의 광축을 각 렌즈에 입사되는 입사광의 광축과 동일하게 구성하므로써 스크린 주변부의 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 배면 투사 스크린용 프레넬 렌즈 시트에 관한 것이다.

이를 위한 본 고안에 따른 프레넬 렌즈 시트는, 프로젝터에 면하는 입사면에는 렌티큘러 타입의 렌즈 어레이를 구비하고, 상기 입사면에 반대되는 출사면에는 상기 프로젝터로부터 투사된 이미지 빔을 관찰자 방향으로 집속하는 프레넬 렌즈를 구비하는 배면 투사 스크린용 프레넬 렌즈 시트에 있어서, 상기 렌즈 어레이를 형성하는 각 렌즈의 광축을 각 렌즈에 입사되는 입사광의 광축과 동일하게 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 프레넬 렌즈 시트에 의하면, 광 입사면측에 형성되는 렌티큘러 타입 렌즈 어레이의 각 렌즈의 광축이 프로젝션 렌즈로부터 투사되는 광의 입사광축과 동일하게 구성되어 있으므로, 스크린 주변부에서의 광손실이 제거되어 주변부의 휘도를 향상시킬 수 있게 된다.

Description

배면 투사 스크린용 프레넬 렌즈 시트

일반적으로, 프로젝션 TV는 도 1에 도시한 바와 프로젝션 렌즈(2)가 부착된 프로젝터(1)를 배면 투사 스크린(3)과 일정 간격을 두고 설치한 구조로 되어 있으며, 상기 스크린(3)은 프로젝션 렌즈(2)로부터의 광속을 평행으로 하는 프레넬 렌즈 시트(4)와, 평행으로 된 광속을 굴절시키는 렌티큘러 렌즈 시트(5)로 구성되어 있다.

프레넬 렌즈 시트(4)의 광 입사면에는 수직 방향의 시야각을 증가시키기 위한 방안의 하나로 렌티큘러 타입의 렌즈 어레이(4a)가 배열되어 있고, 프레넬 렌즈 시트(4)의 광 출사면에는 프레넬 렌즈(4b)가 각각 배열되어 있으며, 렌즈 어레이(4a)는 동일한 피치 및 곡률을 갖도록 형성되어 각 렌즈의 광축(X'₀∼X'_n)이 서로 평행을 이루도록 수평 방향으로 평행하게 배열되어 있고, 프레넬 렌즈(4b)는 수직 방향으로 형성되어 있다.

상기 프레넬 렌즈(4b)는 프로젝션 렌즈(2)로부터 투사된 이미지 빔(image beam)에 대한 필드 렌즈(field lense) 역할을 하며, 스크린(3)에 투사된 이미지 빔을 관찰자 방향으로 집속시킨다.

그리고, 영상 형성 스크린으로 작용하는 렌티큘러 렌즈 시트(5)의 배면에는 광을 수평 방향으로 확산하는 작용을 하는 렌티큘러 렌즈(5a)가 수직 방향으로 배열되어 있고, 전면에는 수평 방향으로 간격을 두고 수직 방향으로 평행하게 렌티큘러 렌즈(5b)가 배열되어 있으며, 인접하는 렌티큘러 렌즈(5b)의 사이에는 평행한 철형 출광부(5c)가 배설되어 있다.

철형 출광부(5c)는 콘트라스트를 향상시키도록 수직 방향으로 돌출되어 있으며, 철형 출광부(5c)의 정상부에는 차광막이 형성되어 있다.

그런데, 상기와 같이 구성된 배면 투사 스크린의 프레넬 렌즈 시트는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 프레넬 렌즈의 입사면에 배열된 렌티큘러 렌즈 어레이의 각 렌티큘러 렌즈는 상기한 바와 같이 동일한 피치 및 곡률 구조를 갖도록 형성되어 있다.

따라서, 도 2에서와 같이 프레넬 렌즈 어레이(4a)의 광 입사면으로 입사되는 입사광의 광축(X₀∼X_n)과 각 렌티큘러 렌즈의 광축(X'₀∼X'_n)간에는 시트(4)의 중앙에 배열된 렌티큘러 렌즈에서 상하 방향으로 진행할수록 스크린의 크기 및 투사 거리에 따라 θ₀∼θ_n만큼의 각도 차이가 발생되며, 이로 인해, 렌즈 어레이(4a)의 중심부에서는 입사광의 광축(X₀)과 렌티큘러 렌즈의 광축(X'₀)이 동일하므로 입사광이 광손실이 없이 투과되어 전면의 렌티큘러 렌즈에 입사되지만, 주변부의 렌티큘러 렌즈로 입사되는 입사광의 광축(X₁∼X_n)은 렌즈의 광축(X'₁∼X'_n)과 θ_n(n=2,3,...)만큼의 각도 차이가 발생되므로 광 손실이 초래된다.

본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 프레넬 렌즈 시트의 광 입사면측에 형성되는 렌티큘러 타입 렌즈 어레이(lenticular type lens array)의 각 렌즈의 광축을 각 렌즈에 입사되는 입사광의 광축과 동일하게 구성하므로써 스크린 주변부의 휘도를 향상시킬 수 있도록 한 배면 투사 스크린용 프레넬 렌즈 시트를 제공함을 목적으로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 배면 투사 스크린의 구성을 나타내는 사시도.

도 2는 종래 기술에 따른 프레넬 렌즈 시트에 적용된 렌티큘러 렌즈 어레이의 광축과 입사광축간의 관계를 나타내기 위한 측면도.

도 3은 본 고안에 따른 프레넬 렌즈 시트에 적용된 렌티큘러 렌즈 어레이의 광축과 입사광축간의 관계를 나타내기 위한 측면도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 프로젝터 2 : 프로젝션 렌즈

14 : 프레넬 렌즈 시트 14a : 렌티큘러 렌즈 어레이

14b : 프레넬 렌즈 X₀∼X_n: 입사광축

X"₀∼X"_n: 렌티큘러 렌즈의 광축

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 프레넬 렌즈 시트는, 프로젝터에 면하는 입사면에는 렌티큘러 타입의 렌즈 어레이를 구비하고, 상기 입사면에 반대되는 출사면에는 상기 프로젝터로부터 투사된 이미지 빔을 관찰자 방향으로 집속하는 프레넬 렌즈를 구비하는 배면 투사 스크린용 프레넬 렌즈 시트에 있어서, 상기 렌즈 어레이를 형성하는 각 렌즈의 광축을 각 렌즈에 입사되는 입사광의 광축과 동일하게 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조로 하여 본 고안에 따른 프레넬 렌즈 시트의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 프레넬 렌즈 시트에 적용된 렌티큘러 렌즈 어레이의 광축과 입사광축간의 관계를 나타내기 위한 측면도를 도시한 것이다.

프레넬 렌즈 시트(14)의 광 입사면에는 수직 방향의 시야각을 증가시키기 위한 렌티큘러 타입의 렌즈 어레이(14a)가 시트(14)의 수평 방향으로 배열되어 있으며, 시트(14)의 광 출사면에는 프로젝션 렌즈(2)로부터 투사된 이미지 빔(image beam)을 관찰자 방향으로 집속시키기 위한 프레넬 렌즈(14b)가 시트(14)의 수직 방향으로 배열되어 있다.

그리고, 본 고안에 따른 렌즈 어레이(14a)의 각 렌즈들은 도시한 바와 같이, 프로젝션 렌즈(2)로부터 광 입사면으로 입사되는 입사광의 광축(X₀∼X_n)과 각 렌티큘러 렌즈의 광축(X"₀∼X"_n)이 스크린의 크기 및 투사 거리와 관계없이 모두 동일하도록 가변적으로 형성되어 있다.

이러한 특성으로 인해, 시트(14)의 중심부에 형성된 렌티큘러 렌즈를 기준으로 하여 상측 및 하측의 렌즈들은 상기 중심부의 렌즈를 향하도록 각기 다른 곡률로 형성되어 있다.

이에 따라, 각각의 렌티큘러 렌즈의 광축(X"₀∼X"_n)과 입사광의 광축(X₀∼X_n)이 모두 동일하게 되어 광 입사면으로 입사되는 광이 광손실이 없이 투과된 후 광 출사면의 프레넬 렌즈(14b)에 입사되므로, 스크린 주변부의 휘도가 5∼10% 향상된다.

이상에서는 본 고안의 프레넬 렌즈 시트를 배면 투사 스크린에 적용하여 설명하였지만, 본 고안은 상기 실시예로 제한되는 것이 아니며, 첨부된 실용신안등록청구범위의 정신과 범주내에서 본 기술분야의 숙련자에 의해 수정 및 변경될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 따른 배면 투사 스크린용 프레넬 렌즈 시트에 의하면, 광 입사면측에 형성되는 렌티큘러 타입 렌즈 어레이의 각 렌즈의 광축이 프로젝션 렌즈로부터 투사되는 광의 입사광축과 동일하게 구성되어 있으므로, 스크린 주변부에서의 광손실이 제거되어 주변부의 휘도를 향상시킬 수 있게 된다.

Claims

프로젝터에 면하는 입사면에는 렌티큘러 타입의 렌즈 어레이를 구비하고, 상기 입사면에 반대되는 출사면에는 상기 프로젝터로부터 투사된 이미지 빔을 관찰자 방향으로 집속하는 프레넬 렌즈를 구비하는 배면 투사 스크린용 프레넬 렌즈 시트에 있어서,

상기 렌즈 어레이를 형성하는 각 렌즈의 광축을 각 렌즈에 입사되는 입사광의 광축과 동일하게 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 배면 투사 스크린용 프레넬 렌즈 시트.