KR20000062395A - 3차원 홀로그래픽 스크린을 구비한 프로젝션 텔레비전 - Google Patents

Abstract

프로젝션 텔레비전은 필름 기판(24) 상에 위치한 3차원 홀로그램(26)으로 형성된 프로젝션 스크린(22)을 포함한다. 프로젝션 튜브(16)는 스크린(22)과 실질적으로 직각의 방위를 형성하는 광 경로(32)를 가지며, 다른 2 개의 프로젝션 튜브(14,18)는 상기 제1 광 경로를 향해 입사각로 수렴하는 각각의 광경로(34,36)를 갖는다. 홀로그램(26)은 표시된 이미지 내의 컬러 시프트를 감소시키는데 효과적인 구성을 갖는 렌티큘러 소자의 3차원적 배열을 표현한다. 스크린은 하기의 식 중에서 최소한 한가지로부터 얻어진 최대값에 의해 결정되는 모든 각도(0° 30°)에 대해서 대략 5 미만이거나 또는 같은 컬러 시프트를 갖는다.

여기에서,는 수평의 관측 각도 범위 내의 각이고, C()는 각에서의 컬러 시프트이며, red()는 각에서의 적색 휘도(luminance) 레벨이고, blue()는 각에서의 청색 휘도 레벨이며, green()는 각

Description

3차원 홀로그래픽 스크린을 구비한 프로젝션 텔레비전{PROJECTION TELEVISIONS WITH THREE-DIMENSIONAL HOLOGRAPHIC SCREENS}

컬러 시프트는 수평 평면의 상이한 각도에서 관측될 때에, 정점의 밝기의 수직 관측 각도에서 관측을 행함으로써, 적색, 녹색 및 청색의 프로젝션 튜브로부터 투사된 이미지에 의해 프로젝션 스크린의 중앙에 형성된 백색 이미지의 적색/청색 또는 녹색/청색 비율에서의 변화로서 정의된다.

컬러 시프트 문제는 예를 들어서 적색, 청색 및 녹색의 상이한 컬러의 각 이미지에 대한 최소 3 개의 이미지 프로젝터를 필요로 하는 것에서 기인한다. 프로젝션 스크린은 상기 최소 3 개의 프로젝터로부터 이미지를 제1 측면 상에 수신하고, 이 이미지를 모든 표시된 이미지의 제어된 광 분산으로 제2 측면에 표시한다. 프로젝터 중 일반적으로 녹색이며 프로젝터의 배열의 중앙에 위치하는 1 개의 프로젝터는 실질적으로 스크린과 직각 방향인 제1 광경로(optical path)를 갖는다. 프로젝터 중에서, 일반적으로 적색 및 청색이며 배열의 중앙의 녹색 프로젝터의 양쪽 측면 상에 위치한 최소한 2 개의 프로젝터는 입사각을 정의하는 비직각 방위로, 상기 제1 광경로 방향을 향하여 수렴하는 각각의 광경로를 갖는다. 컬러 시프트는 스크린 및 녹색 프로젝터에 대한 적색 및 청색 프로젝터의 비직각 관계에서 비롯된다. 컬러 시프트의 결과로서, 색조(color tone)는 스크린 상의 모든 위치에서 다를 수 있다. 색조의 차이가 큰 조건은 종종 "백색 균일성성 열화"로 불린다. 컬러 시프트가 작으면 작을수록 백색 균일성성은 나아진다.

컬러 시프트는 숫자의 크기로 표시되고, 낮은 숫자는 작은 컬러 시프트와 더 나은 백색 균일성을 나타낸다. 일반적인 과정에 따라서, 적색, 녹색 및 청색 휘도(luminance)에 대한 값은 일반적으로 최소한 약 -40°~ +40°로부터 약 -60°~ +60°까지 5°또는 10°씩 증가하면서 다양한 수평 관측 각도로부터 스크린 중앙에서 측정된다. 양 및 음의 각도는 스크린 중앙의 우측 및 좌측에 대한 수평 관측 각도를 각각 나타낸다. 이러한 측정은 정점의 수직 관측 각도에서 행해진다. 적색, 녹색 및 청색 데이터는 0°에서 1로 표준화된다. 다음의 수학식 1 및 수학식 2는 각 각도에서 산출된다.

상기 수학식에서는 수평의 관측 각도 범위 내에서의 임의의 각이고, C()는 각에서의 컬러 시프트이며, red()는 각에서의 적색 휘도 레벨이고, blue()는 각에서의 청색 휘도 레벨이며, green()는 각에서의 녹색 휘도 레벨이다. 이 값들의 최대치는 스크린의 컬러 시프트이다.

일반적으로, 컬러 시프트는 상업적으로 허용 가능한 스크린 설계에서 5보다 크지 않아야 한다. 비록 이러한 컬러 시프트 동작이 불필요하고 일반적으로 백색 균일성 열화를 갖는 상당히 저급한 화상으로 나타난다 할지라도, 어떤 엔지니어링 및 설계 제약은 때때로 컬러 시프트가 5보다 다소 높은 것을 필요로 할 수 있다.

프로젝션 텔레비전 수상기를 위한 스크린은 일반적으로 열 가소성 시트 물질의 표면의 모양을 만들기 위해 1 개 또는 그 이상의 패턴화된 롤러를 사용하여 사출 성형 공정에 의해 제조된다. 그 구성은 일반적으로 렌티큘(lenticules) 및 렌즈릿(lenslets)이라 부르기도 하는 렌티큘러 소자(lenticular element)의 배열이다. 렌티큘러 소자는 동일한 시트 물질의 한 쪽 면 또는 양 쪽 면에 형성될 수도 있고, 적층체로서 영구 결합될 수 있는, 또는 적층체로서 기능하도록 서로에 대해 인접하게 장착되는 상이한 시트의 한 쪽 면 상에만 형성될 수도 있다. 많은 설계에서, 스크린의 표면 중 한 쪽은 빛의 확산을 제공하기 위해 프레넬(Fresnel) 렌즈로서 구성된다. 컬러 시프트를 감소시켜서 백색 균일성을 향상시키고자 하는 종래 기술에서의 노력은 스크린의 2가지 태양에 대해서만 배타적으로 집중되어 있다. 한가지 태양은 렌티큘러 소자의 모양 및 배치이다. 다른 태양은 스크린 물질 또는 그것의 일부가 빛 확산을 제어하기 위해 빛 확산 미립자와 도핑되는 범위이다. 이러한 노력은 하기의 특허 문서에서 예시된다.

미국 특허 제 4,432,010호 및 제 4,536,056호에서, 프로젝션 스크린은 입력 표면 및 출력 표면을 갖는 광 투과성 렌티큘러 시트를 구비한다. 입력 표면은 0.5 ~ 1.8 범위 내의 폐쇄-축-곡률(close-axis-curvature) 반경 R1(Xv/R1)에 대한 렌즈 모양의 뎁스 Xv의 비율을 갖는 수평 확산형 렌티큘러 윤곽에 의해 특징 지어진다. 윤곽은 광 축을 따라서 연장되고, 비구면 입력 렌티큘러 렌즈를 형성한다.

양면 렌티큘러 렌즈를 갖는 스크린의 사용이 일반적이다. 이러한 스크린은 스크린의 입력 표면 상의 원통형 입력 렌티큘러 소자와, 스크린의 출력측 표면 상에 형성된 원통형의 렌티큘러 소자와, 출력 표면의 광 비수렴부에 형성된 광 흡수층을 구비한다. 입력 및 출력 렌티큘러 소자는 각각 다음의 수학식 3으로 표현되는 원형, 타원 또는 쌍곡선의 모양을 갖는다.

이 식에서 C는 주 곡률이고 K는 원뿔 곡선 상수이다. 택일적으로, 렌즈릿은 2차 이상의 고차 항이 부가된 곡선을 갖는다.

양면 렌티큘러 렌즈를 사용하는 스크린에서, 입력 렌즈 및 출력 렌즈의 사이, 또는 렌즈들을 형성하는 렌티큘러 소자들 사이의 위치 관계를 특정하는 것이 제안되었다. 예를 들어 미국 특허 제 4,443,814호에는 한 렌즈의 렌즈 표면이 다른 렌즈의 초점에 위치하는 방법으로 입력 렌즈 및 출력 렌즈를 배치하는 것이 개시되어 있다. 또한, 예를 들어 일본 특허 제 58-59436호에는 입력 렌즈의 편심률이 렌티큘러 렌즈를 구성하는 물질의 굴절률의 역수와 실질적으로 동일하게 하는 것이 개시되어 있다. 또한, 예컨대 미국 특허 제 4,502,755호에는 양면 렌티큘러 렌즈의 2 개의 시트를 그 각각의 렌티큘러 렌즈의 광 축 평면이 서로에 대하여 직각으로 되게 하는 방식으로 결합시키고, 렌즈들 중 1 개의 주변에 있는 입력 렌즈 및 출력 렌즈가 상기 광 축에 대하여 비대칭이 되게 하는 방식으로 상기 렌티큘러 렌즈를 형성하는 것을 개시하고 있다. 미국 특허 4,953,948호에는 오직 입력 렌즈의 골(valley)에서의 광 수렴의 위치가 출력 렌즈의 표면으로부터 시청측(viewing side)을 향하여 오프셋됨으로써 광 축의 오정렬 및 두께의 차이에 대한 허용 오차가 다욱 커지거나 컬러 시프트가 적어질 수 있게 하는 것이 개시되어 있다.

컬러 시프트 또는 백색 불균일성을 감소시키기 위한 여러가지 제안들 외에도, 프로젝션 스크린 동작을 개선시키기 위한 다른 제안으로서 화상을 밝게하는 것과 수평 및 수직 양방향에서 적합한 시계를 보장하는 것이 제안되어 있다. 이러한 기술은 직접적인 관련성이 있는 것이 아니며, 자세히 설명되지 않는다. 이러한 많은 제안들의 요약을 미국 특허 제 5,196,960호에서 볼 수 있는데, 이 특허에서는 입력 렌즈를 구비하는 입력 렌즈층과, 렌즈 표면이 입력 렌즈의 광 수렴 지점에서 또는 그 근처에서 형성되는 출력 렌즈를 구비하는 출력 렌즈층을 구비한 양면 렌티큘러 렌즈 시트로 개시되어 있고, 여기서 입력 렌즈층 및 출력 렌즈층은 각각 실질적으로 투명한 열 가소성 수지로 형성되고 적어도 출력 렌즈층은 광 확산성의 미세 입자를 함유하며 입력 렌즈층과 출력 렌즈층 사이의 광 확산 특성에는 소정의 차이가 존재한다. 복수개의 입력 렌즈는 원통형의 렌즈를 포함한다. 출력 렌즈는 복수개의 출력 렌즈층으로 형성되고, 그 각각은 입력 렌즈층의 각 렌즈의 광 수렴 지점 또는 그 근처에 렌즈 표면을 구비한다. 광 흡수층은 또한 출력 렌즈층의 광 비수렴부에서 형성된다. 스크린 설계는 사출 성형에 의한 제조의 용이성뿐만 아니라, 충분한 수평 시계각, 컬러 시프트의 감소 및 더 밝은 화상을 제공하는 것으로 알려져 있다.

여러해 동안의 적극적인 프로젝션 스크린 설계 개발에도 불구하고, 상기의 개선 사항만이 증대되어 왔다. 또한, 일정한 기준을 넘는데 성공하지 못했다. 이미지 프로젝터의 기하학적 배열에 의해 정의되는 입사각(이하 각라 칭함)은 일반적으로 0°를 초과하고 약 10°또는 11°이하의 범위에 한정되어 왔다. 이미지 프로젝터들의 크기는 본질적으로 불가능한 0°에 가깝게의 각들을 형성시킨다. 약 10°또는 11°보다 작은 각의 범위에서, 지금까지 달성된 최상의 컬러 시프트 동작은 수학식 1 및 수학식 2에 따라서 정해진 바와 같이 약 5이다. 약 10°또는 11°보다 큰각의 범위에서, 지금까지 달성된 최상의 컬러 시프트 동작은 상업적으로 허용될 수 없다. 사실, 약 10°또는 11°보다 큰각을 갖는 프로젝션 텔레비전 수상기는 알려진 바가 없다.

작은각은 현저하고 불필요한 결과 즉, 프로젝션 텔레비전 수상기를 덮어 가리워야 하는 매우 큰 캐비넷 뎁스를 갖는다. 큰 뎁스는 작은 입사각()을 갖는 광경로를 허용하기 위한 필요의 직접적인 결과이다. 프로젝션 텔레비전 캐비넷의 크기를 감소시키기 위한 기술은 일반적으로 반사경의 배열에 달려있다. 이러한 노력은 입사각의 작은 범위에 의해 근본적으로 제한된다.

폴라로이드 주식회사는 3차원 홀로그램으로서 제조할 수 있는 광 중합체 DMP-128(등록 상표)을 독점하여 판매한다. 홀로그래픽 제조 공정은 미국 특허 5,576,853호에서 부분적으로 설명되었다. 프로젝션 텔레비전용 3차원 홀로그래픽 스크린은 폴라로이드 주식 회사가 DMP-128(등록 상표) 광 중합체 홀로그래픽 제품의 시장을 형성하기 위해 노력하던 중에 제안된 많은 제안 중 한가지로서 제안되었다. 이 제안은 폴라로이드 주식회사가 더 나은 밝기 및 해상도, 낮은 제조 비용, 경량, 및 투피스 스크린이 시프트하는 동안 강제되는 마모에 대한 저항에 관하여 기대했던 이점에 바탕을 두었다. 폴라로이드 주식회사는 이러한 홀로그래픽 프로젝션 텔레비전 스크린을 완성할 수 있었던 볼륨 홀로그래픽 소자에 대한 특별한 홀로그래픽 구성을 제안한 적이 없고, 홀로그래픽 또는 다른 어떤 형태의 프로젝션 텔레비전 스크린의 컬러 시프트 문제를 고려해보지도 않았다.

종합적으로, 5 미만의, 심지어 5보다 훨씬 적은 컬러 시프트 갖는, 또는 10°또는 11°보다 매우 큰 입사각에 대하여 5만큼 낮은 컬러 시프트를 갖는 스크린을 구비한 프로젝션 텔레비전 수상기를 제공하기 위해 집중적으로 개발한 수년간에도 불구하고, 종래의 프로젝션 스크린의 렌티큘러 소자 및 확산기의 모양 및 위치의 발전적 변화에 비하여 다른 컬러 시프트 문제를 해결하는 데에는 진보가 없었다. 게다가, 비록 컬러 시프트와 관계가 없는 원인을 위해서지만 3차원 홀로그램이 프로젝션 스크린에 유용할 것이라는 제안에도 불구하고 3차원 홀로그래픽 스크린을 구비한 프로젝션 텔레비전을 제공하려는 노력은 없었다. 매우 작은 캐비넷에 적용할 수 있는, 현저히 개선된 컬러 시프트 동작을 갖는 프로젝션 텔레비전 수상기에 대한 필요성은 오랫동안 해결되지 않고 남아 있었다.

본 발명은 일반적으로 프로젝션 텔레비전 수상기 분야에 관한 것으로, 특히 컬러 시프트 및/또는 캐비넷 뎁스(cabinet depth)가 현저히 감소된 스크린을 구비한 프로젝션 텔레비전 수상기에 관한 것이다.

도 1은 본 발명 구성에 따른 프로젝션 텔레비전의 개략도.

도 2는 본 발명의 구성을 설명하기에 유용한 프로젝션 텔레비전 기하학의 단순화된 다이어그램.

도 3은 본 발명의 구성에 따른 강화된 프로젝션 스크린의 측면도.

본 출원서에서 개시된 발명의 구성에 따른 프로젝션 텔레비전 수상기는 크기의 순서로 측정된, 2 이하의 컬러 시프트가 10°또는 11°미만의 범위 내의 입사각를 갖는 프로젝션 텔레비전 수상기로 얻어질 수 있는 컬러 시프트 동작에서의 현저한 개선을 제공한다. 게다가, 컬러 시프트 동작이 현저하여 약 30°에 이르는 입사각을 갖는 상업적으로 가능한 프로젝션 텔레비전 수상기가 더욱 작은 캐비넷으로 제공될 수 있다. 큰각 수상기의 컬러 시프트 동작은 적어도 종래의 작은각 수상기, 예컨대 5 컬러 시프트를 갖는 것만큼 양호하고, 작은각 수상기에서와 같이 약 2만큼 낮은 값에 근접하거나 도달하는 것을 기대할 수 있다.

이러한 결과는 압출 성형된 렌즈 스크린 기술을 모두 포기하는데서 얻어진다. 대신, 발명의 구성에 따른 프로젝션 텔레비전 수상기는 예컨대 Mylar(등록 상표)와 같은 폴리에틸렌 필름의 기판 상에 형성된 3차원 홀로그램에 의해 형성된 스크린을 구비한다.

이러한 3차원 홀로그래픽 스크린은 본래 더 나은 밝기 및 해상도, 낮은 제조 비용, 경량, 그리고 예를 들어 투피스 스크린이 시프트하는 동안 강제되는 마모에 대한 저항에 관하여 기대했던 이점을 위하여 개발되었다. 3차원 홀로그래픽 스크린의 컬러 시프트 동작은 3차원 스크린의 광 특성이 적어도 종래의 스크린만큼 양호한지를 결정하기 위한 시험 중에 발견되었다. 수학식 1 및 수학식 2에 의해 측정된 3차원 홀로그래픽 스크린의 컬러 시프트 동작은 놀라울만큼 예상치 못한 낮은 값이었다. 증가 단계에 대하여 종래 기술의 개선을 제한했던 장애는 모두 제거되었다. 게다가, 더욱 큰 입사각로 특징 지어지는 프로젝션 기하학의 더욱 작은 캐비넷이 현재 개발될 수 있게 되었다.

본 출원서에 개시된 발명의 구성에 따르며 3차원 홀로그래픽 스크린과 관련된 예상치 못한 특성을 갖는 프로젝션 텔레비전은 상이한 색상의 각 이미지를 위한 최소한 3 개의 이미지 프로젝터와, 기판 상에 배치된 3차원 홀로그램에 의해 형성되고 프로젝터로부터 제1 측면 상에 이미지를 수신하며 이 이미지를 모든 표시된 이미지의 제어된 광 분산으로 제2 측면 상에 표시하는 프로젝션 스크린과, 스크린과 실질적으로 직각의 방위로 제1 광경로를 갖는 프로젝터 중 1 개와 입사각를 형성하는 비직각 방위로 제1 광경로를 향하여 수렴하는 각각의 광경로를 갖는 프로젝터 중 최소 2개와, 표시된 이미지의 컬러 시프트를 감소시키는데 효과적인 구성을 갖는 렌티큘러 소자의 3차원 구성을 표현하는 3차원 홀로그램을 포함하며, 상기 스크린은 하기의 수학식 중 최소한 1 개로부터 얻어진 최대값에 의해 정해진 바와 같이 0°보다 크고 대략 30°보다 작거나 같은 범위 내의 모든 입사각에 대하여 대략 5 이하의 컬러 시프트를 갖는다.

여기에서,는 수평의 관측 각도 범위 내의 각이고, C()는 각에서의 컬러 시프트이며, red()는 각에서의 적색 휘도 레벨이고, blue()는 각에서의 청색 휘도 레벨이며, green()는 각에서의 녹색 휘도 레벨이다. 스크린의 컬러 시프트는 5 미만이 되리라 예상할 수 있는데, 예컨대 대략 4, 3 또는 심지어 2 이하이다.

약 10°또는 11°의 입사각에서 알려진 장애에 관하여, 스크린의 컬러 시프트는 0°보다 크고 대략 10°보다 작거나 같은 입사각의 제1 부범위(subrange) 내의 모든 입사각에 대해 대략 2 이하이고, 스크린의 컬러 시프트는 대략 10°보다 크고 대략 30°보다 작거나 같은 입사각의 제2 부범위 내의 모든 입사각에 대해 대략 5 이하이다.

스크린은 예컨대 대략 2 - 4 mm의 범위 내의 두께를 갖는 층에 아크릴 물질의 빛 투과성 보강 부재를 더 포함한다. 기판은 폴리에틸렌 테레프탈(terephthalate) 수지 필름과 같이 내구성이 강하고 투명하며 방수성이 있는 필름을 포함한다. 기판은 약 1 - 10 mils (25.4-254 마이크론)의 범위 내의 두께를 갖는 필름이 될 수 있다. 약 7 mils (178 마이크론)의 두께는 3차원 홀로그램을 위해 적합한 지지력을 제공하는 것이 밝혀졌다. 필름의 두께는 동작과 관계 없다. 3차원 홀로그램은 대략 20 마이크론보다 크지 않은 범위 내의 두께를 갖는다.

프로젝션 텔레비전은 이미지 프로젝터와 스크린 사이에 1 개 또는 그 이상의 반사경을 더 포함할 수 있다.

프로젝션 텔레비전 수상기(10)는 도 1에서 개략적으로 도시되어 있다. 프로젝션 음극선관(CRT)의 배열(14, 16, 18)은 각각 적색, 녹색 및 청색 이미지를 제공한다. 이 CRT는 각각 렌즈(15, 17, 19)와 함께 제공된다. 투사된 이미지는 반사경(20)에 의해 프로젝션 스크린(22) 상에 반사된다. 부가의 반사경이 사용될 수 있고, 이는 광경로의 특정의 기하학에 달려 있다. 녹색 CRT(16)는 광경로(32)를 따라 녹색 이미지를 투사하고, 이는 스크린(22)과 실질적으로 직각의 방위를 갖는다. 다시 말해서, 광경로는 스크린에 대해 직각이다. 적색 및 청색 CRT는 각각 광경로(34 및 36)를 가지며, 입사각를 형성하는 비직각 방위로 제1 광경로(32)를 향해 수렴한다. 입사각은 컬러 시프트 문제를 야기시킨다.

스크린(22)은 기판(24) 상에 배치된 3차원 홀로그램(26)을 포함한다. 스크린은 프로젝터로부터 제1의 입력 표면측(28) 상에 이미지를 수신하고, 이 이미지를 제어된 모든 표시된 이미지의 광 분산으로 제2의 출력 표면측(30) 상에 표시한다. 기판은 바람직하게도 폴리에틸렌 테레프탈 수지 필름과 같이 내구성이 강하고 투명하며 방수성이 있는 필름이다. 이러한 필름의 하나는 E. I. du Pont de Nemours ＆ Co.에서 제조된 Mylar(등록 상표)로부터 이용 가능하다. 필름 기판은 약 .001 - .01 인치 또는 약 25.4 - 254 마이크론과 등가인 약 1 - 10 mils의 범위 내의 두께를 갖는다. 약 7 mils(178 마이크론)의 두께를 갖는 필름이 그 위에 배치된 3차원 홀로그램에 적합한 지지력을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 필름의 두께는 일반적으로 스크린 동작에, 특히 컬러 시프트 동작에 영향을 미치지 않고, 상이한 두께의 필름이 사용될 수 있다. 3차원 홀로그램(26)은 대략 20 마이크론보다 크지 않은 두께를 갖는다.

3차원 홀로그래픽 스크린은 최소한 2 개의 소스로부터 이용 가능하다. 폴라로이드 주식회사는 그들의 DMP-128 광 중합체 물질로 3차원 홀로그램을 형성시키기 위한 독자적인 습식 화학 공정을 이용한다.

본 출원서에서 개시하고 청구하는 프로젝션 텔레비전 수상기에 이용되는 3차원 홀로그래픽 스크린의 바람직한 실시예는 하기의 동작 명세에 따라서 폴라로이드 주식회사의 습식 화학 공정에 의해 제조되었다.

수평의 반 관측 각도 : 38°±3°,

수직의 반 관측 각도 : 10°±1°,

스크린 이득 : ≥8,

컬러 시프트 : ≤3,

수평 및 수직의 관측 각도는 종래와 같이 측정되고, 스크린 이득은 스크린에 대하여 직각으로 측정되는 소스로부터 관측 표면의 후미 방향으로 지향된 빛의 밀도와 관측 표면의 전면으로부터 관측자 방향으로의 빛의 밀도의 비율이고, 컬러 시프트는 상기와 같이 측정된다.

발명의 상세한 설명에서 설명한 바와 같이, 3차원 홀로그램 프로젝션 스크린의 일반적이지 않은 컬러 시프트 동작은 전적으로 예상치 못한 것이다.

도 2는 컬러 시프트 동작을 설명하기 위한, 반사경 및 렌즈를 생략한 단순화된 프로젝션 텔레비전 다이어그램이다. 적색 및 청색 CRT(14, 18)의 광 축(34, 36)은 녹색 CRT(16)의 광 축(32)에 대하여 입사각에서 대칭으로 정렬된다. 캐비넷의 최소 뎁스 D는 스크린(22)과 CRT의 후면단 사이의 거리에 의해서 정해진다. 각가 작아질 때에 CRT는 가까워지고, 서로 부딪히지 않기 위해 스크린으로부터 더욱 떨저져 있어야 하는 것을 알 수 있을 것이다. 충분히 작은 각에서, 이러한 간섭은 피할 수 없다. 이것은 불필요하게도 캐비넷의 최소 뎁스 D를 증가시킨다. 반대로, 각가 커지면 CRT는 스크린(22)에 더 가까워질 수 있고, 캐비넷의 최소 뎁스 D를 감소시킬 것이다.

스크린(22)의 관측 측면 상에서, 2 개의 수평 반 관측 각도는 -및 +로 칭한다. 이들이 합해져서, 2의 전체적 수평 관측 각도가 정의된다. 반 관측 각도는 일반적으로 ±40°~ ±60°일 수 있다. 각각의 반 관측 각도는 상기의 수학식 1 및 수학식 2에 따라 컬러 시프트가 측정되고 정해질 수 있는 복수개의 특정 각이다.

약 10°또는 11°의 입사각에서 알려진 장애에 관하여, 3차원 홀로그래픽 스크린의 컬러 시프트는 0°보다 크고 대략 10°보다 작거나 같은 입사각의 제1 부범위 내의 모든 입사각에 대해 대략 2 이하이고, 스크린의 컬러 시프트는 대략 10°보다 크고 대략 30°보다 작거나 같은 입사각의 제2 부범위 내의 모든 입사각에 대해 대략 5 이하이다. 제1 부범위 내에서처럼, 대략 2 이하의 컬러 시프트가 큰 입사각의 제2 부범위 내에서 얻어질 수 있는 것이 예상된다.

도 3을 참조하여, 기판(24)은 상기의 Mylar(등록 상표)와 같이 투명한 필름을 포함한다. 3차원 홀로그램(26)이 형성된 것에서 비롯되는 광 중합체 물질은 필름층(24) 상에 지지된다. 적합한 광 중합체 물질은 DMP-128(등록 상표)이다.

스크린(22)은 예컨대 폴리메틸메타크릴산(polymethylmethacrylate; PMMA)과 같은 아크릴 물질의 광 투과성 보강 부재(38)를 더 포함할 수 있다. 폴리카보네이트 물질도 사용될 수 있다. 보강 부재(38)는 현재 대략 2 - 4 mm의 범위 내의 두께를 갖는 층이다. 스크린(22) 및 보강 부재는 홀로그래픽층(26) 및 보강 부재(38)의 상호간 경계(40)의 전체에 걸쳐 서로 부착된다. 더 나아가, 방사 및/또는 열 접착 기술이 이용될 수 있다. 보강층의 표면(42)은 예컨대 색칠, 눈부심 방지 코팅 및 긁힘 방지 코팅의 하나 또는 그 이상에 의해 처리될 수 있다.

종래의 프로젝션 스크린과 관계가 있는 것으로 알려진 바와 같이, 3차원 홀로그래픽 프로젝션 스크린의 개선된 컬러 시프트 동작을 손상시키지 않고 컬러 시프트 동작 이외의 동작 특성에 영향을 미치는 프로젝션 스크린의 특성을 제어하기 위해 다른 광 렌즈 또는 렌티큘러 배열이 스크린의 여러 표면 및/또는 이것의 구성층에 제공된다.

Claims (18)

1. 상이한 컬러를 가진 각 이미지를 위한 최소 3 개의 이미지 프로젝터(14, 16, 18)와;

   기판(24) 상에 배치된 3차원 홀로그램(26)에 의해서 형성되고, 이미지를 상기 프로젝터로부터 제1 측면(28) 상에 수신하여 상기 이미지를 상기 모든 표시된 이미지의 제어된 광 분산으로 제2 측면(30) 상에 표시하는 프로젝션 스크린(22)을 구비하고;

   상기 프로젝터 중의 1 개(16)는 상기 프로젝션 스크린(22)에 대해 실질적으로 직각 방위 관계에 있는 제1 광경로(32)를 갖고 상기 프로젝터(14, 18) 중 적어도 2 개는 입사각()을 형성하는 비직각 방위로 상기 제1 광경로를 향해 수렴하는 각각의 광경로(34,36)를 가지며,

   상기 3차원 홀로그램은 상기 표시된 이미지의 컬러 시프트를 감소시키는데 효과적인 구성을 갖는 렌티큘러 소자의 3차원 배열을 표현하고, 상기 스크린은 하기 수학식

   (여기에서,는 수평의 관측 각도 범위 내의 임의의 각이고, C()는 각에서의 컬러 시프트이며, red()는 각에서의 적색 휘도 레벨이고, blue()는 각에서의 청색 휘도 레벨이며, green()는 각에서의 녹색 휘도 레벨임)

   중 최소한 하나로부터 얻어진 최대값에 의해 정해지는, 0°보다 크고 대략 30°보다 작거나 같은 범위 내의 상기 모든 입사각에 대하여 대략 5 이하의 컬러 시프트를 갖는 것을 특징으로 하는 프로젝션 텔레비전.
2. 제1항에 있어서, 상기 스크린의 컬러 시프트는 상기 모든 입사각에 대하여 대략 4 이하인 것인 프로젝션 텔레비전.
3. 제1항에 있어서, 상기 스크린의 컬러 시프트는 상기 모든 입사각에 대하여 대략 3 이하인 것인 프로젝션 텔레비전.
4. 제1항에 있어서, 상기 스크린의 컬러 시프트는 상기 모든 입사각에 대하여 대략 2 이하인 것인 프로젝션 텔레비전.
5. 제1항에 있어서, 상기 스크린의 컬러 시프트는 0°보다 크고 대략 10°보다 작거나 같은 입사각의 제1 부범위 내의 상기 모든 입사각에 대해 대략 2 이하이고,

   상기 스크린의 컬러 시프트는 대략 10°보다 크고 대략 30°보다 작거나 같은 입사각의 제2 부범위 내의 상기 모든 입사각에 대해 대략 5 이하인 것인 프로젝션 텔레비전.
6. 제1항에 있어서, 상기 스크린은 광 투과성 보강 부재(38)를 더 포함하는 것인 프로젝션 텔레비전.
7. 제1항에 있어서, 상기 스크린은 아크릴의 광 투과성 보강 부재(38)를 더 포함하는 것인 프로젝션 텔레비전.
8. 제1항에 있어서, 상기 기판(24)은 내구성이 강하고 투명하며 방수성이 있는 필름을 포함하는 것인 프로젝션 텔레비전.
9. 제8항에 있어서, 상기 기판(24)은 폴리에틸렌 테레프탈 수지 필름을 포함하는 것인 프로젝션 텔레비전.
10. 제8항에 있어서, 상기 기판(24)은 대략 1 - 10 mils (25.4-254 마이크론)의 범위 내의 두께를 갖는 필름을 포함하는 것인 프로젝션 텔레비전.
11. 제1항에 있어서, 상기 3차원 홀로그램(26)은 상기 기판(24) 상에 배치된 광 중합체 물질을 포함하는 것인 프로젝션 텔레비전.
12. 제6항에 있어서, 상기 3차원 홀로그램은 상기 기판 상에 배치된 광 중합체 물질을 포함하는 것인 프로젝션 텔레비전.
13. 제7항에 있어서, 상기 3차원 홀로그램은 상기 기판 상에 배치된 광 중합체 물질을 포함하는 것인 프로젝션 텔레비전.
14. 제8항에 있어서, 상기 3차원 홀로그램은 상기 기판 상에 배치된 광 중합체 물질을 포함하는 것인 프로젝션 텔레비전.
15. 제9항에 있어서, 상기 3차원 홀로그램은 상기 기판 상에 배치된 광 중합체 물질을 포함하는 것인 프로젝션 텔레비전.
16. 제10항에 있어서, 상기 3차원 홀로그램은 상기 기판 상에 배치된 광 중합체 물질을 포함하는 것인 프로젝션 텔레비전.
17. 제1항에 있어서, 상기 이미지 프로젝터(14, 16, 18)와 상기 스크린(22) 사이에 반사경(20)을 더 포함하는 것인 프로젝션 텔레비전.
18. 제1항에 있어서, 상기 3차원 홀로그램은

    수평의 반 관측 각도 : 38°±3°,

    수직의 반 관측 각도 : 10°±1°,

    스크린 이득 : ≥8,

    컬러 시프트 : ≤3

    의 동작 명세를 갖는 것인 프로젝션 텔레비전.