KR20010020043A - Rear projection screen - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A rear projection screen is provided to improve uniformity and contrast of a screen by minimizing a difference of strength of light beams between a central part and a peripheral part of the screen by carrying out vertical line-polarizing for light beams by a vertical polarizing plate of a lenticular lens of the screen. CONSTITUTION: A rear projection screen includes liquid crystal panels respectively displaying images corresponding image signals, an optical synthetic element for synthesizing the images of the liquid crystal panels, a projection optical system for expanding the synthesized image to project, and a screen for displaying the expanded image, wherein the screen is provided with a lenticular lens(50), and the lenticular lens has first cylindrical lenses(52) formed on a light incident surface, second cylindrical lenses(54) formed on a light emitting surface, black stripes(58) formed between the second cylindrical lenses for blocking external light, and a vertical line polarizing plate(56) between the light incident surface and the light emitting surface for minimizing the introduction of the external light.

Description

후면투사 스크린{Rear Projection Screen}Rear Projection Screen

본 발명은 후면투사 스크린에 관한 것으로, 특히 화면의 균일도 및 콘트라스트를 향상시키도록 구성된 후면투사 스크린에 관한 것이다.The present invention relates to a rear projection screen, and more particularly, to a rear projection screen configured to improve the uniformity and contrast of a screen.

최근, 디스플레이 장치는 대화면화, 고화질화의 요구에 따라 소형의 영상을 투사렌즈를 이용하여 확대 투사하여 원하는 화상을 표시하는 투사형 장치가 급속히 확산되고 있는 추세이다. 이러한 투사장치는 광빔을 스크린의 전면에 투사하여 원하는 화상을 표시하는 전면투사(Front Projection) 장치와 광빔을 스크린의 후면에 투사하여 원하는 화상을 확대하여 표시하는 후면투사(Rear Projection) 장치로 대별된다. 이들 중 후면투사장치는 주위 환경이 밝은곳에서도 비교적 밝은 화상을 표시할수 있는 장점으로 인해 더욱 많이 확산되고 있다.In recent years, in the display device, a projection type device for displaying a desired image by expanding and projecting a small image using a projection lens has been rapidly spreading in response to the demand for large screen and high image quality. Such projection apparatuses are roughly classified into front projection apparatuses which project light beams to the front of the screen to display a desired image, and rear projection apparatuses which project light beams to the rear of the screen to enlarge and display a desired image. . Among them, the rear projection is spreading more due to the advantage of displaying a relatively bright image even in a bright environment.

도 1을 참조하면, 종래의 후면투사 스크린은 영상신호에 대응하는 화상을 표시하는 액정패널들(Liquid Crystal Display Panel;2R,2G,2B 이하 "LCD"라 함)과, 상기 LCD들의 화상을 합성하는 빔스프리터(Beam Splitter;8)와, 합성된 화상을 확대하여 투사하는 투사광학계(10)와, 투사광학계(10)를 경유한 확대화상을 표시하는 스크린(20)을 구비한다. LCD들(2R,2G,2B)은 영상신호에 대응하도록 광빔의 투과량이 조절되어 화상을 표시함에 의해 R,G,B에 대응하는 화상을 각각 표시하게 된다. 빔스프리터(8)는 각각의 화상을 하나의 화상으로 합성하게 된다. 상기 합성된 화상은 투사광학계(10)에 의해 소정의 배율로 확대되어 스크린(20)으로 투사된다. 이때, 스크린(20)에서는 투사된 화상을 확대하여 표시하게 된다.Referring to FIG. 1, a conventional rear projection screen is composed of liquid crystal panels (Liquid Crystal Display Panel; 2R, 2G, 2B or less " LCD ") for displaying an image corresponding to an image signal, and the images of the LCDs. A beam splitter (8), a projection optical system (10) for enlarging and projecting the synthesized image, and a screen (20) for displaying an enlarged image via the projection optical system (10). The LCDs 2R, 2G, and 2B display the images corresponding to R, G, and B by adjusting the transmission amount of the light beam to correspond to the image signal, respectively. The beam splitter 8 combines each image into one image. The synthesized image is magnified at a predetermined magnification by the projection optical system 10 and projected onto the screen 20. In this case, the screen 20 enlarges and displays the projected image.

한편, LCD의 구성에 대하여 상세하게 살펴보면, 액정패널(2)의 전면에 위치한 수직선편광판(4)과, 액정패널의 후면에 위치한 수평편광판(6)으로 구성된다. 이에따라, 광원(도시되지 않음)에서 발생된 광빔중 수직선편광만이 액정패널로 진행하게 된다. 액정패널로 진행한 광빔은 영상신호에 따라 투과량이 조절된다. 액정패널을 경유한 광빔은 수평편광판(6)을 경유하여 진행하게 된다. 이 과정을 수행하여 LCD에 화상이 결상되게 된다. 이 경우, 스크린(20)으로 진행하는 광빔의 편광특성은 수평선편광이 된다. 이러한 수평선편광은 스크린(20)으로 진행함에 있어 스크린의 중심과 이루는 소정의 각도(??)에 따라 광강도가 달라지게 된다. 스크린의 중심에서의 광강도(Io)와 소정의 각도를 갖는 스크린상의 광강도(I)는 수학식 1과 같은 관계를 가지게 된다.On the other hand, the configuration of the LCD in detail, it consists of a vertical linear polarizing plate 4 located on the front of the liquid crystal panel 2, and a horizontal polarizing plate 6 located on the rear of the liquid crystal panel. Accordingly, only the vertical linearly polarized light of the light beams generated by the light source (not shown) proceeds to the liquid crystal panel. The amount of light transmitted to the liquid crystal panel is adjusted according to the image signal. The light beam passing through the liquid crystal panel proceeds through the horizontal polarizer 6. This process causes an image to form on the LCD. In this case, the polarization characteristic of the light beam proceeding to the screen 20 becomes horizontally polarized light. The horizontal polarization is changed to the light intensity according to a predetermined angle (??) forming the center of the screen in the screen 20. The light intensity I at the center of the screen and the light intensity I on the screen having a predetermined angle have a relationship as shown in Equation (1).

즉, 스크린(20)의 중심과 소정의 각도를 갖는 부분에서는 서로 다른 광강도를 가지게 된다. 이로인해, 스크린의 중앙과 주변부에서는 광강도가 다르게 되어 스크린의 균일도(Uniformity)가 저하되는 문제점이 있다. 또한, 스크린(20)에는 외부의 광이 유입되어 화면의 콘트라스트를 저하시키는 문제점이 있다.That is, the portion having a predetermined angle with the center of the screen 20 will have different light intensity. As a result, the light intensity is different at the center and the periphery of the screen, so that the uniformity of the screen is lowered. In addition, the screen 20 has a problem that the external light is introduced to reduce the contrast of the screen.

이에따라, 스크린의 균일도 및 콘트라스트를 향상할수 있는 새로운 방안이 절실히 요구되고 있다.Accordingly, new methods for improving the uniformity and contrast of screens are urgently required.

따라서, 본 발명의 목적은 화면의 균일도 및 콘트라스트를 향상시키도록 구성된 후면투사 스크린을 제공 하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a rear projection screen configured to improve the uniformity and contrast of a screen.

도 1은 종래의 후면투사 스크린의 구성을 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing the configuration of a conventional rear projection screen.

도 2는 본 발명의 후면투사 스크린의 구성을 개략적으로 도시한 도면.Figure 2 schematically shows the configuration of the rear projection screen of the present invention.

도 3은 도 2의 빔스프리터의 광반사특성을 나타내는 도면.FIG. 3 is a diagram illustrating light reflection characteristics of the beam splitter of FIG. 2. FIG.

도 4는 도 2의 스크린의 렌티큘러렌즈를 도시한 횡단면도.4 is a cross sectional view of the lenticular lens of the screen of FIG. 2; FIG.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＞<Description of the code | symbol about the main part of drawing>

2,22 : 액정패널 4,26,56 : 수직선편광판2,22 liquid crystal panel 4,26,56 vertical linear polarizer

6,24 : 수평선편광판 8,28 : 빔스프리터6,24 horizontal polarizer 8,28 beam splitter

10,30 : 투사광학계 20,40 : 스크린10,30: projection optical system 20,40: screen

50 : 렌티큘러렌즈 52,54 : 제1 및 제2 실린더리컬 렌즈50 lenticular lens 52,54 first and second cylindrical lens

58 : 블랙스트라이프58: black stripe

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 후면투사 스크린은 액정패널의 출사측에 마련된 편광판과 동일한 편광특성 갖는 스크린을 구비한다.In order to achieve the above object, the rear projection screen of the present invention includes a screen having the same polarization characteristics as that of the polarizing plate provided on the emission side of the liquid crystal panel.

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 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.With reference to Figures 2 to 3 will be described a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 후면투사 스크린은 영상신호에 대응하는 화상을 표시하는 LCD(22R,22G,22B)와, 상기 LCD들의 화상을 합성하는 빔스프리터(Beam Splitter;28)와, 합성된 화상을 확대하여 투사하는 투사광학계(30)와, 투사광학계(30)를 경유한 확대화상을 표시하는 스크린(40)을 구비한다. LCD들(22R,22G,22B)은 영상신호에 대응하도록 광빔의 투과량이 조절되어 화상을 표시함에 의해 R,G,B에 대응하는 화상을 각각 표시하게 된다. 이를위해, 액정패널(22)의 전면에 위치한 수평선편광판(24)과, 액정패널의 후면에 위치한 수직편광판(26)으로 구성된다. 이에따라, 광원(도시되지 않음)에서 발생된 광빔중 수평선편광만이 액정패널로 진행하게 된다. 액정패널로 진행한 광빔은 영상신호에 따라 투과량이 조절된다. 액정패널을 경유한 광빔은 수직선편광판(26)을 경유하여 진행하게 된다. 이 과정을 수행하여 LCD에 화상이 결상되게 된다. 이 경우, 빔스프리터(28)로 진행하는 광빔은 수직선편광이 된다.Referring to FIG. 2, the rear projection screen of the present invention is composed of LCDs 22R, 22G, 22B for displaying an image corresponding to an image signal, a beam splitter 28 for synthesizing the images of the LCDs, and synthesis. A projection optical system 30 for enlarging and projecting the captured image, and a screen 40 for displaying the enlarged image via the projection optical system 30. The LCDs 22R, 22G, and 22B display the images corresponding to R, G, and B by adjusting the transmission amount of the light beams so as to correspond to the image signals, thereby displaying the images. To this end, the horizontal polarizing plate 24 is located on the front of the liquid crystal panel 22, and the vertical polarizing plate 26 located on the rear of the liquid crystal panel. Accordingly, only the horizontally polarized light of the light beams generated by the light source (not shown) proceeds to the liquid crystal panel. The amount of light transmitted to the liquid crystal panel is adjusted according to the image signal. The light beam via the liquid crystal panel proceeds via the vertical linear polarizer 26. This process causes an image to form on the LCD. In this case, the light beam propagating to the beam splitter 28 becomes vertical linearly polarized light.

또한, 빔스프리터(28)는 각각의 화상을 하나의 화상으로 합성하게 된다. 도 3을 결부하여 이를 상세히 설명하기로 한다. 빔스프리터(28)의 제1 사면(28a)에는 R에 대하여 반사특성을 갖는 다이크로익 코팅을 수행함에 의해 도 3의 R 특성곡선을 만족하게 된다. 이에따라, R LCD(22R)에서 형성된 R화상은 제1 사면(28a)에 의해 반사되어 투사광학계(30)로 진행하게 된다. 빔스프리터(28)의 제2 사면(28b)에는 B에 대하여 반사특성을 갖는 다이크로익 코팅을 수행함에 의해 도 3의 B 특성곡선을 만족하게 된다. 이에따라, B LCD(22B)에서 형성된 B화상은 제2 사면(28b)에 의해 반사되어 투사광학계(30)로 진행하게 된다. 또한, G LCD(22G)에서 형성된 G화상은 제1 및 제2 사면(28a,28b)를 투과하여 투사광학계(30)로 진행하게 된다. 이 경우, 빔스프리터(28)에서 투사광학계(30)로 진행하는 과정에서 각각의 R,G,B 화상이 하나의 화상으로 합성되게 된다. 상기 합성된 화상은 투사광학계(30)에 의해 소정의 배율로 확대되어 스크린(40)으로 투사된다. 이때, 스크린(40)에서는 투사된 화상을 확대하여 표시하게 된다. 이 경우, 스크린을 경유하여 표시되는 화상은 수직선편광된 광빔이므로 스크린의 중심에서의 광빔의 세기와 주변부에서의 광빔의 세기차를 최소화하게 된다. 이에따라, 스크린의 광빔세기의 균일성(Uniformity)을 높이게 된다.In addition, the beam splitter 28 combines each image into one image. This will be described in detail with reference to FIG. 3. The first characteristic surface 28a of the beam splitter 28 satisfies the R characteristic curve of FIG. Accordingly, the R image formed in the R LCD 22R is reflected by the first slope 28a and proceeds to the projection optical system 30. The second slope 28b of the beam splitter 28 satisfies the B characteristic curve of FIG. 3 by performing a dichroic coating having a reflective characteristic on the B. FIG. Accordingly, the B image formed in the B LCD 22B is reflected by the second slope 28b and proceeds to the projection optical system 30. In addition, the G image formed in the G LCD 22G passes through the first and second slopes 28a and 28b and proceeds to the projection optical system 30. In this case, each R, G, B image is synthesized into one image during the process from the beam splitter 28 to the projection optical system 30. The synthesized image is magnified at a predetermined magnification by the projection optical system 30 and projected onto the screen 40. In this case, the screen 40 enlarges and displays the projected image. In this case, the image displayed via the screen is a vertically polarized light beam, thereby minimizing the difference between the intensity of the light beam at the center of the screen and the intensity of the light beam at the periphery. This increases the uniformity of the light beam intensity of the screen.

또한, 스크린(40)의 렌티큘러렌즈(50)에 편광판를 장착함에 의해 외광에 의한 영향을 최소화하게 된다. 도 4를 결부하여 이에 대하여 살펴보기로 한다. 도 4에 도시된 바와같이 렌티큘러렌즈(50)는 입사면에 형성된 제1 실린더리컬렌즈(52)와, 출사면에 형성된 제2 실린더리컬렌즈(54)와, 제2 실린더리컬렌즈(54) 사이에 형성된 블랙스트라이프(58)와, 상기 입사면과 출사면 사이에 형성된 편광판으로 구성된다. 렌티큘러렌즈(50)에 유입되는 외광은 블랙스트라이프(58)를 사용하여 어느정도 차단할수 있으나 블랙스트라이프(58)에서 차단하지 못하는 외부광은 렌티큘러렌즈(50)에 유입되어 콘트라스트를 저하시키게 된다. 이러한 문제를 해결하기위해 LCD(22)의 출사측에 장착된 편광판과 동일한 편광특성을 갖는 편광판을 렌티큘러렌즈(50)에 채용하게 된다. 예를들면, LCD의 출사측에 수직선편광판을 채용할 경우, 렌티큘러렌즈(50)에도 수직선편광판(56)을 채용하게 된다. 이로인해, 외광의 유입을 최소화하여 콘트라스트를 향상시키게 된다.In addition, the polarizer is mounted on the lenticular lens 50 of the screen 40 to minimize the influence of external light. This will be described with reference to FIG. 4. As shown in FIG. 4, the lenticular lens 50 is disposed between the first cylindrical lens 52 formed on the incident surface, the second cylindrical lens 54 formed on the exit surface, and the second cylindrical lens 54. And a polarizing plate formed between the incident surface and the exit surface. External light flowing into the lenticular lens 50 may be blocked to some extent using the black stripe 58, but external light that may not be blocked by the black stripe 58 may enter the lenticular lens 50 to reduce contrast. In order to solve this problem, a polarizing plate having the same polarization characteristics as that of the polarizing plate mounted on the emission side of the LCD 22 is employed in the lenticular lens 50. For example, when the vertical linear polarizer is adopted on the emission side of the LCD, the vertical linear polarizer 56 is also employed for the lenticular lens 50. This improves the contrast by minimizing the inflow of external light.

상술한 바와같이, 본 발명의 후면투사 스크린은 화면의 균일도 및 콘트라스트를 향상시킬수 있는 장점이 있다.As described above, the rear projection screen of the present invention has the advantage of improving the uniformity 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.

Claims (4)

영상신호에 대응하는 화상을 각각 표시하는 액정패널들과, 상기 액정패널들의 화상을 합성하는 광합성수단과, 합성된 화상을 확대하여 투사하는 투사광학계와, 상기 투사광학계를 경유하여 확대된 화상을 표시하는 스크린을 구비하는 후면투사스크린에 있어서,Displays liquid crystal panels each displaying an image corresponding to an image signal, photosynthesis means for synthesizing the images of the liquid crystal panels, a projection optical system for enlarging and projecting the synthesized image, and an image enlarged through the projection optical system In the rear projection screen having a screen to 상기 액정패널의 출사측에 마련된 편광판과 동일한 편광특성 갖는 스크린을 구비하는 것을 특징으로 하는 후면투사 스크린.And a screen having the same polarization characteristics as that of the polarizing plate provided on the exit side of the liquid crystal panel. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 편광판이 수직선편광판인 것을 특징으로 하는 후면투사 스크린.And the polarizing plate is a vertical linear polarizing plate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스크린은 입사면과 출사면 사이에 편광판이 형성된 렌티큘러렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 후면투사 스크린.The screen is a rear projection screen, characterized in that it comprises a lenticular lens formed with a polarizing plate between the entrance surface and the exit surface. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 편광판이 수직선편광판 인 것을 특징으로 하는 후면투사 스크린.And the polarizing plate is a vertical linear polarizing plate.
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