KR20000040003A - Laser image screen and fabricating method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A laser image screen and a fabricating method thereof are provided to reduce speckle noise of the laser image by forming a scattering surface on a transparent substrate. CONSTITUTION: A laser image screen includes a screen substrate(5) and a surface scattering layer(6) formed on a front surface of the screen substrate(5). A scattering layer(7) is formed on a rear surface of the screen substrate(5). A reflecting layer(8) is formed on a rear surface of the scattering layer(7). Laser beams radiated to the scattering layer(7) is scattered and at the same time reflected by the reflecting layer(8). The reflected laser beams transmits the transparent screen substrate(7) and deflected so that an overlaid image(4B) can be formed.

Description

레이저 영상용 스크린 및 그 제조 방법Laser imaging screen and manufacturing method thereof

본 발명은 영상 스크린에 있어서 특히 레이저 영상의 화질을 현저히 개선 할 수 있는 스크린 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screen capable of remarkably improving the image quality of a laser image and a method of manufacturing the same for an image screen.

레이저 영상은 청, 녹, 적(靑, 綠, 赤)의 삼원색을 스크린 단위광점 으로 주사하여 비디오 영상을 현출 할 수 있는 것은 공지되어 있다.It is known that a laser image can display a video image by scanning three primary colors of blue, green, red, and red at screen unit light points.

그러나 이러한 레이저 영상은 도면 제1도와 같이 레이저 발생기 내부에서 광이 펑핑하여 출사하는 빛으로 일반 빛과 달리 광속으로 집속 직진 결상 되며 광 펌핑에 의한 결(wave)에 의해 영상의 해상도가 저하 되는 것은 공지되어 있다.However, as shown in FIG. 1, the laser image is light emitted from the inside of the laser generator by popping out of the laser generator. Unlike the general light, the laser image is focused on the light beam at a speed of light, and the resolution of the image is degraded by the wave caused by light pumping. It is.

그런데 이러한 레이저 광원에 의한 비디오 등의 영상은 도면 제2도 및 도면 제3도와 같이 광의 직진성, 레이저 광의 특성에 의한 광의 겨(Wave), 도면 제3도 가도와 같이 스크린(3)에 주사된 단위 광점(單位光點) 간격의 이격에서 오는 공백 차이 등으로 인하여 영상이 아지랑이처럼 아른아른 거리며 물방울과 같은 광의결(Wave)로 인한 영상의 이른바 스펙클 노이즈(Speckle Noise) 영상이 나타난다.However, the image such as a video by the laser light source is a unit scanned on the screen 3 as shown in FIG. 2 and FIG. 3 as shown in FIG. 2 and FIG. Due to the gaps in the spacing of the light spots, the images are sluggish like haze, and so-called Speckle Noise images of the images due to the wave of light such as water droplets appear.

이와 같은 문제는 레이저 광원을 영상화하는 가장 큰 장애물로서 세계적인 문제로 대두 되어 있으며 이를 해결하기 위해서는 스크린의 면을 최대한 산란시키기 위하며 표면을 거칠게 하는 방법도 있으나 이 경우 영상의 해상도 저하가 문제 됨은 물론 밝기가 급격히 저하되는 단점이 있다.This problem is the biggest obstacle to imaging the laser light source and has emerged as a global problem.To solve this problem, there is a method of scattering the surface of the screen as much as possible and roughening the surface. There is a disadvantage that is sharply lowered.

특히 레이저 광원은 밝기를 증가하기 위해서는 많은 부수적인 장치가 소요되므로 크기와 쿠게 및 많은 경비를 수반 하는 문제점이 따르므로, 밝기를 올리면서 동시에 스펙클 노이즈를 감소시키는 새로운 스크린의 필요성이 매우 중요한 문제로 대두되어 있다.In particular, since the laser light source requires many additional devices to increase the brightness, the size, the coke, and the high cost are accompanied. Therefore, the necessity of a new screen to increase the brightness and reduce the speckle noise is very important. Is emerging.

본 발명은 상기에서 설명 한 바와 같이 레이저 비디오 영상의 스펙클 노이즈를 감소시키면서 종래 스크린에 비해 밝기를 배가 할 수 있는 레이저용 스크린 및 그 제조 방법을 제시함에 있다.The present invention provides a laser screen and a method of manufacturing the same, which can double the brightness compared to a conventional screen while reducing speckle noise of a laser video image as described above.

일반적으로 스크린의 밝기 단위는 게인(Gain)인 바 게인이란 카본화이트블록 표면에 조사된 빛의 반사량을 1게인(통상 백상지 및 일반 스크린이 1게인 이며 거울은 100게인)으로 하는 것은 공지되어 있다.Generally, the brightness unit of the screen is gain, and it is known that the gain is one gain (normally white paper and a normal screen is one gain, and the mirror is 100 gain).

레이저 광원에 의한 영상은 광원의 직진성 때문에 별도의 촛점거리 없이영상이 결상(結像)되는 특징이 있으며 적은 화면에 있어서는 도면 제3도의 가도와 같이 단위광전(4A)의 가격인 A와 B가 적으므로 스펙클 노이즈 발생이 적으나 이를 대형으로 투사 확대시는 비례하여 단위광점(4A)의 간격인 A와 B가 확대되므로 스펙클 노이즈가 그만큼 비례 발생한다.The image by the laser light source is characterized in that the image is imaged without a separate focal length due to the straightness of the light source. On a small screen, as shown in the diagram of FIG. Therefore, speckle noise is less generated, but when it is enlarged to a large scale, speckle noise is proportionally generated since A and B, which are intervals of the unit light point 4A, are enlarged in proportion.

일반 광원에 의한 투사 영상은 일반 광원 자체가 레이저와는 달리 빛 자체가 산란성이므로 이러한 스펙클 노이즈가 발생하지 않는다.The projection image by the general light source does not generate such speckle noise because the light itself is scattered unlike the general light source itself.

이러한 점을 감안, 본 발명은 도면 제3도의 나 와 같이 입사한 레이저 광에 의한 단위 광점(4A) 간격인 A와 B 사이를 좁혀 주면서 산란된 광량 자체를 되반사하여 직진성을 완화 가시광량를 증가 하여 해상도를 올리면서 밝기를 높게 하고자 한다.In view of this, the present invention reduces the linearity by increasing the amount of visible light by reflecting back the scattered light itself while narrowing the distance between A and B, which is the unit light point 4A, by the incident laser light as shown in FIG. I want to increase the brightness while increasing the resolution.

도면 제4도는 본 발명의 스크린(3) 구조를 확대한 것인데 투명 재질로 형성한 스크린 기판(5) 전면에 표면 산란면(6)을 형성하고 후면에 이면 산란면(7)을 형성한 다음 동료면 산란면(6)과 이면 산란면(7) 사이에 투명 매질에 의한 스크린 기판(5)을 형성하고 동 이면 산란면(7) 뒷면에 바로 반사면(8)을 형성한다.4 is an enlarged structure of the screen 3 according to the present invention. The surface scattering surface 6 is formed on the front surface of the screen substrate 5 formed of a transparent material, and the back scattering surface 7 is formed on the rear surface. A screen substrate 5 is formed by a transparent medium between the surface scattering surface 6 and the back surface scattering surface 7, and a reflective surface 8 is formed directly on the back surface of the back surface scattering surface 7.

이와 같이 형성한 스크린(3) 표면으로 입사된 레이저광원은 표면 산란면(7)에서 산란과 동시 반사면(8)에 의해 반사되어 되돌아 아오면서 스크린 기판(7)의 투명 기판을 통과하면서 굴절하여 표면 산란면(6)에서 이미 결상된 단위 광점(4A)의 영상과 반사산란된 상기 영상은 상호 중첩 중첩영상(4B)이 결상(結像)하게 된다.The laser light source incident on the surface of the screen 3 formed as described above is refracted while passing through the transparent substrate of the screen substrate 7 while being reflected back by the scattering and simultaneous reflection surface 8 on the surface scattering surface 7. The image of the unit light spot 4A already imaged on the surface scattering surface 6 and the reflection scattered image are formed by the superimposition superimposition image 4B.

즉 반사면(8)에 의해 반사된 광원은 단위광점(4A)간의 사이인 A와 B사이를 보충하면서 산란 중첩 영상(4B)이 되므로 스펙클 노이즈(4A) 현상을 해소함은 물론 밝기로 일반 스크린에 비해 배가 할 수 있는 것이다.In other words, the light source reflected by the reflecting surface 8 becomes the scattered superimposed image 4B while replenishing between A and B, which is between the unit light points 4A, thereby eliminating the speckle noise 4A phenomenon as well as a general screen with brightness. Compared to being able to double.

그러나 이 과정에서 스크린 기판(5)의 두께가 5μ~ 2㎜ 이하이어야 하며 5μ 이하일 경우는 산란면의 도과 굴절 효과가 없어지며 2㎜이상 될시는 잔상이 생길 우려가 있다.However, in this process, the thickness of the screen substrate 5 should be 5μ-2 mm or less. If the thickness is 5μ or less, the degree of scattering and refraction of the scattering surface are lost, and when the thickness is 2mm or more, an afterimage may occur.

표는 산란면(6)의 입자도는 표면을 통과하는 입사 광량을 결정하게 되며 이면 산란면(7)의 입자도는 입사된 광량의 반사량을 결정하게 된다.The table shows that the particle size of the scattering surface 6 determines the amount of incident light passing through the surface, and the particle size of the back scattering surface 7 determines the amount of reflection of the incident light amount.

즉, 표면 산란면(6)의입자도가 80목(Mash) 이하일 경우는 스크린 표면 영상의 해상도의 저하는 물론 입사광량을 대폭 차단시키므로 그만큼 반사 광량이 적어 화면이 매우 어두워지며, 입자도를 2000목(Mash)이상으로 할시는 반사 광량은 증가되나 산란의 효과가 적어wu 스펙클 노이즈 감소효과를 기대 할 수가 없게 된다.That is, when the particle size of the surface scattering surface 6 is 80 or less, the resolution of the screen surface image is greatly reduced and the incident light amount is greatly blocked. Therefore, the amount of reflected light is very small, and the screen is very dark. In the case of Mash), the amount of reflected light is increased but scattering effect is small, so wu speckle noise reduction effect cannot be expected.

또한, 이면 산란면(7)의 입자도는 그 이면의 반사면(8)의 반사율을 결정하는 요소이나 80목 미만일 경우는 반사면 형성을 기대 할 수 없게 되며 2000목 이상일 시는 산란 작용이 극소화하여 반사 각도가 협소, 좌우에서 영상 관측이 어려워지는 이른바 시야각이 좁아지게 된다.In addition, the particle size of the back scattering surface 7 is an element that determines the reflectance of the reflecting surface 8 on the back surface, but when it is less than 80 trees, the formation of the reflecting surface cannot be expected. The narrow angle of reflection, so-called viewing angle, which makes it difficult to observe images from side to side, becomes narrower.

따라서 본 발명에 있어서는 스크린 기판(5)의 두께는 5μ이상, 2㎜이하 표면 산란면(6)및 이면 산란면(7)의 입자도는 80 ~ 2000목 사이로 형성 한다.Therefore, in the present invention, the screen substrate 5 has a thickness of 5 µm or more and 2 mm or less, and the particle size of the surface scattering surface 6 and the back scattering surface 7 is formed between 80 and 2000 trees.

발명자는 포리에스테로 경질 투명 필름을 50μ으로 박막화하고 이를 스크린 기판(5)으로 하여 표면 산란면(6)의 입자도를 200목으로, 이면 산란면(7)의 입자도를 200목으로 하고, 반사면(8)에 80% 이상의 반사면을 갖는 알루미늄 증착을 하므로서 스펙클 노이즈의 현저한 감소와 일반 스크린의 6배 이상의 밝기인 6게인의 밝기 효과를 얻었다.The inventor thinned the rigid transparent film to 50 microns with polyester, and made it the screen substrate 5, 200 particle size of the surface scattering surface 6, 200 particle size of the back surface scattering surface 7, and reflecting surface. By depositing aluminum with more than 80% of the reflecting surface in (8), the speckle noise was remarkably reduced and the brightness effect of 6 gain, which is more than 6 times the brightness of the general screen, was obtained.

또한 이를 액정 프로젝터 및 3빔 프로젝터의 비디오 영상에 적용 해본결과 밝기는 일반 스크린의 6배 이상인 6게인의 효과와 더불어 좌우 시야각이 2배이상 넓어지는 결과를 얻어 종래 고휘도 스크린이 밝기가 높아지면 비례하여 시야가 좁아지는 단점도 개선하는 효과를 동시에 얻었다.In addition, when applied to the video images of the liquid crystal projector and the three-beam projector, the result is that the brightness is 6 times more than the normal screen, and the result is that the left and right viewing angles are more than twice as wide. At the same time, the shortcomings of narrowing the field of view also improved.

위와 같은 스크린(3)의 제조 방법은 다음과 같다.The manufacturing method of the screen 3 as described above is as follows.

스크린 기판(5)은 포리에스테르, OPP등의 원단을 두께 5μ이상 2㎜이하로 박막화 한 후 도면 제 5도와 같이 롤러(9)로 인입한 후 표면에 필요 입자도를 형성한 표면 형성 롤러(20)와 고무 재질과 같은 연성 롤러(11)사이로 인입 가압하여 표면 형성 롤러(10)의 면과 스크린 기판(5) 표면을 가압 밀착시켜 표면 산란면(6)을 형성하고 이어 같은 공정으로 이면 산란면(7)을 형성한다.The screen substrate 5 is a surface forming roller 20 in which a fabric such as polyester or OPP is thinned to a thickness of 5 μm or more and 2 mm or less, drawn into the roller 9 as shown in FIG. And pressure between the surface of the surface forming roller 10 and the surface of the screen substrate 5 by pressing in between the flexible roller 11 such as and a rubber material to form the surface scattering surface 6 and then the back scattering surface ( 7) form.

이와 같은 이면 산란면(7) 이면으로는 역시 롤러 공정에 의한 도면 제6도와 같이 스크린 기판(5)을 이동하면서 알루미늄 증착기(12)를 통과시켜 알루미늄을 증착하여 반사면을 형성한다.The back surface of the back scattering surface 7 also passes through the aluminum deposition machine 12 while moving the screen substrate 5 as shown in FIG. 6 by the roller process to deposit aluminum to form a reflective surface.

이와 같은 제조 방법은 도면 제5도의 나도와 같이 표면 형성 롤러(10)의 표면(10A)을 부식등의 방법으로 입자면을 형성하므로 필요한 입자면을 손쉽게 선택 할 수 있으며 박막화 한 원단의 전, 후면을 롤러 공법에 하여 표면 산란면(6)과 이면 산란면(7)을 형성하고 증착방법에 의하여 알루미늄을 증착하므로서 균일한 산란면과 높은 반사면(8)을 경제적으로 생산할 수 있는 것이 특징이다.Such a manufacturing method forms a particle surface by a method such as corrosion on the surface 10A of the surface forming roller 10 as shown in FIG. 5, so that the required particle surface can be easily selected. The surface scattering surface 6 and the back scattering surface 7 are formed by the roller method, and aluminum is deposited by the vapor deposition method, so that the uniform scattering surface and the high reflecting surface 8 can be economically produced.

따라서 이러한 레이저 영상용 스크린은Therefore, this laser imaging screen

레이저 영상 사용시 밝기를 제고(提高)하고 스펙클 노이즈를 현저히 감소하며, 일반 영상용 스크린으로 사용시는 높은 밝기를 유지하면서도 시야각이 두배 이상 넓어지므로 레이저 영상의 비디오 영상화의 실용화를 가능하게 함은 물론 일반영상 사용시 에는 시야각이 증대하는 스크린으로도 효과적이다.When using a laser image, the brightness is increased and speckle noise is significantly reduced.When used as a general image screen, the viewing angle is more than doubled while maintaining high brightness. It is also effective for screens with increased viewing angles when using images.

동스크린(3)의 제조 방법에 있어서는In the manufacturing method of the copper screen 3

롤러공법으로 스크린 기판(5) 전, 후면의 표면 산란면(6)과 이면 산란면(7)을 균일하게 산란면을 형성 생산 할 수 있음은 물론 알루미늄 증착에 의한 고반사면을 균일 형성 할 수 있다.Through the roller method, the surface scattering surface 6 and the back surface scattering surface 7 on the front and back of the screen substrate 5 can be uniformly formed and produced, and the high reflective surface by aluminum deposition can be uniformly formed. .

상기의 식별자가 없습니다.No identifier above

제 1도는 레이저 발생의 원리 설명Figure 1 explains the principle of laser generation

제 2도는 일반 스크린에 대한 설명Figure 2 explains the general screen

제 3도는 레이저 영상의 스펙클 노이즈에 대한 설명도3 is an explanatory diagram of speckle noise of a laser image

제 4도는 본 발명의 구성 단면 설명도4 is a cross-sectional view of the configuration of the present invention

제 5도는 스크린 산란면의 제조 공정 설명도5 is an explanatory diagram of the manufacturing process of the screen scattering surface

제 6도는 스크린의 반사면 중착 공정에 관한 설명도6 is an explanatory diagram of a reflective surface deposition process of the screen

도면의 부호에 대한 명칭의 간략한 설명Brief description of the designations for the symbols in the drawings

3. 스크린 4A. 단위광점(單位光點) 4B. 스펙클 노이즈3. Screen 4A. Unit light spot 4B. Speckle noise

5. 스크린 기판 6. 표면 산란면 7. 이면 산란면5. Screen Substrate 6. Surface Scattering Surface 7. Backside Scattering Surface

8. 반사면 9. 롤러 10. 표면 형성 롤러8. Reflective surface 9. Roller 10. Surface forming roller

11. 연성 롤러 12. 증착기 13. 뒷판11. Flexible roller 12. Evaporator 13. Back panel

상기의 식별자가 없습니다.No identifier above

상기의 식별자가 없습니다.No identifier above

Claims (3)

레이저영상용 스크린에 있어서 폴리에스테르와 같은 박막 투명판을 스크린 기판(5)으로 하여In the screen for laser imaging, a thin film transparent plate such as polyester is used as the screen substrate (5). 투명 기판을 형성하고,Forming a transparent substrate, 광이 입사하는 방향으로는 표면 산란면(6)을 형성하고The surface scattering surface 6 is formed in the direction in which light is incident 이면으로는 이면 산란면(7)을 형성하되On the back side, form a backscattering surface (7) 그 뒷면에 알루미늄 증착면에 의한 반사면(8)을 형성하여On the back side is formed a reflective surface 8 by aluminum deposition surface 표면산란면(6)으로 입사한 영상은 스크린기판(5)을 통과 한 후 이면 산란면(7)과 반사면(8)에 의해 반사신란 하여 표면 산란면(6)의 영상과 중첩하므로서The image incident on the surface scattering surface 6 passes through the screen substrate 5 and is reflected by the back scattering surface 7 and the reflecting surface 8 to overlap with the image of the surface scattering surface 6. 레이저 영상의 스펙클 노이즈(Speckle Noise)를 감소하고 밝기를 증대하며Reduce speckle noise in the laser image and increase brightness 일반 영상 투사시는 시야각을 확대하는 것이 특징인 레이저 영상용 스크린Screen for laser imaging, characterized by enlarging the viewing angle during normal image projection 제1항에 있어서The method of claim 1 스크린 기판(5)의두께는 5μ이상 2㎜ 이하로 하고 표면 산란면(6)과이면 산란면(7)의 표면 입자도는 80 ~ 2000목(Mash)사이로 형성한것이 특징인 레이저 영상용 스크린The screen substrate 5 has a thickness of 5 μm or more and 2 mm or less, and the surface scattering surface of the surface scattering surface 6 and the surface scattering surface 7 has a particle size of between 80 and 2000 meshes. 레이저 영상용스크린을 제조하는 방법에 있어서In the method of manufacturing a laser imaging screen 폴리에스터와 같은 박막 투명판을 스크린 기판(5)으로하여A thin film transparent plate such as polyester is used as the screen substrate 5 이를 표면 형성 롤러(10)와연성 롤러(11) 사이로 가압 이동 하여 표면과 이면을 필요 입자도로 각각 표면및 이면 산란면(6, 7)을 형성하고It is pressed and moved between the surface forming roller 10 and the soft roller 11 to form the surface and the back surface scattering surfaces 6 and 7 with the required particle surfaces, respectively. 이면 산란면(7) 뒷면에 알루미늄 증착 방식의 공정으로 반사면(8)을 형성하므로서 산란면과 높은 반사면을 균일하게 제조 할 수 있는 것이 특징인 레이저 영상용 스크린의 제조 방법Method for manufacturing a laser imaging screen characterized in that the scattering surface and the high reflecting surface can be uniformly produced by forming the reflecting surface 8 on the back surface of the back scattering surface 7 by a process of aluminum deposition.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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