KR20010040483A - Projection televisions with mirrors incident on holographic screens - Google Patents

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KR20010040483A KR1020007008339A KR20007008339A KR20010040483A KR 20010040483 A KR20010040483 A KR 20010040483A KR 1020007008339 A KR1020007008339 A KR 1020007008339A KR 20007008339 A KR20007008339 A KR 20007008339A KR 20010040483 A KR20010040483 A KR 20010040483A
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Abstract

투사형 텔레비전 수상기(10)는 입사각의 범위 상에서 빛을 수집하고 더 전방으로 빛을 재지향시키기 위하여 필름 기판 상에 3차원 홀로그램(26)을 갖는 스크린(22)을 갖는다. 수직/수평 홀로그램은 ±40°의 시청 영역에 걸친 가변 이득을 가지며, ±20°의 수직 시청 영역이 축적될 수 있다. 이미지 투사형 튜브(14, 16, 18)은 이미지를 적어도 하나의 거울(20) 상에 투사하여 스크린에 투사각(φ)에 수렴하는 광 경로를 따라 이미지를 반사한다.The projection television receiver 10 has a screen 22 having a three-dimensional hologram 26 on the film substrate to collect light over a range of incident angles and redirect the light further forward. Vertical / horizontal holograms have a variable gain over the viewing area of ± 40 °, and vertical viewing areas of ± 20 ° can be accumulated. The image projecting tubes 14,16,18 reflect the image along an optical path that projects the image onto at least one mirror 20 and converges on the screen at a throw angle [phi].

Description

홀로그래픽 스크린에 입사하는 거울을 갖는 투사형 텔레비전{PROJECTION TELEVISIONS WITH MIRRORS INCIDENT ON HOLOGRAPHIC SCREENS}[0001] PROJECTION TELEVISIONS WITH MIRRORS INCIDENT ON HOLOGRAPHIC SCREENS [0002]

최대 휘도가 되는 수직의 시청 각도에서 행해진 실험으로 보아, 컬러 이동은 서로 다른 각도에서 수평 평면을 볼 때, 적색, 녹색 및 청색 투사관으로부터 투사된 이미지에 의하여 투사형 스크린의 중앙부에 형성되는 백색 이미지에 대한 적색/청색 또는 녹색/청색의 비율이 변화되는 정도로서 정의된다.Experiments performed at the vertical viewing angle with the maximum luminance show that the color shift is due to the white image formed at the center of the projection screen by the image projected from the red, green and blue projection tubes when viewing the horizontal plane at different angles Is defined as the degree to which the ratio of red / blue or green / blue is changed.

각각의 서로 다른 컬러 이미지, 예컨대 적색, 청색 및 녹색의 이미지에 대해서 적어도 3개의 이미지 투사기가 필요하기 때문에 상기 컬러 이동의 문제가 발생된다. 투사형 스크린은 적어도 3개의 투사기로부터 제1면에 이미지를 수신하고, 디스플레이되는 모든 이미지에 대한 제어된 광 분산도를 가지고 제2면에 상기 이미지를 디스플레이시킨다. 상기 투사기 중에서 대개 투사기 배열상 중앙부에 있는 1개의 투사기로서, 대개는 녹색 투사기가 상기 스크린과 거의 수직인 경향을 갖는 제1의 광경로를 구비하고 있다. 적어도 2개의 투사기로서 대개는 상기 배열상 중앙의 녹색 투사기를 기준으로 반대편에 위치하는 적색 및 청색 투사기 각각이 수직하지 않은 방향에서 제1의 광경로로 수렴하는 광경로를 갖게 되고, 이들 광경로는 입사각을 규정한다. 컬러 이동은 적색 및 청색의 투사기가 각각 상기 스크린과 녹색 투사기에 대하여 수직하지 않은 관계를 가지기 때문이다. 상기 컬러 이동으로 인하여 색조는 스크린상의 모든 위치에서 다르게 나타난다. 상기 색조의 차이가 큰 조건은 통상 좋지 않은 백색 균일성(white uniformity)으로 불리운다. 상기 컬러 이동이 작을수록 백색 균일성은 더욱 좋아진다.The problem of color movement arises because at least three image projectors are required for each different color image, e.g. red, blue and green images. The projection screen receives the image from the at least three projectors on the first side and displays the image on the second side with a controlled optical dispersion for all images being displayed. One projector among the projectors, generally at the center of the array of projectors, has a first optical path, typically a green projector, which tends to be nearly perpendicular to the screen. At least two projectors each having an optical path that converges to a first optical path from a direction in which each of the red and blue projectors located on the opposite side with respect to the green projector at the center on the arrangement is not vertical, Defines the angle of incidence. The color shift is because the red and blue projectors each have a non-perpendicular relationship to the screen and the green projector. Due to the color shift, the hue appears different at every position on the screen. A condition in which the above-mentioned difference in color tone is great is usually called a poor white uniformity. The smaller the color shift, the better the white uniformity.

컬러 이동은 숫자 단위로 표시되는데, 숫자가 작을수록 컬러 이동이 적고 백색 균일성은 더 좋다는 것을 나타낸다. 통상의 방법에 따르면, 적색, 녹색 및 청색 휘도에 대한 값은 스크린의 중앙에서 다양한 수평 시청 각도, 통상 약 -40°내지 +40°이상의 각도로부터 약 -60°내지 +60°정도까지 5° 또는 10°씩 증가하면서 측정된다. 상기 양수와 음수의 각도는 각각 스크린 중앙의 오른쪽과 왼쪽에 상응하는 수평 시청 각도를 나타낸다. 이러한 측정은 최대 수직 시청 각도에서 이루어진다. 상기 적색, 녹색 및 청색 데이타는 0°에서 1로 정규화 된다. 다음의 수학식 1과 수학식 2 중 어느 하나의 수학식, 또는 두 수학식 모두가 각각의 각도에서 계산된다.Color shifts are expressed in numeric units, with smaller numbers indicating less color shift and better white uniformity. According to a conventional method, the values for the red, green and blue luminances are varied from 5 to 10 degrees from about -60 to about +60 degrees from various horizontal viewing angles, typically about -40 to +40 degrees, Respectively. The positive and negative angles respectively represent the horizontal viewing angle corresponding to the right and left of the center of the screen. These measurements are made at the maximum vertical viewing angle. The red, green and blue data are normalized to 0 at 0 °. The following equations (1) and (2), or both equations are calculated at each angle.

여기서 θ는 수평 시청 각도의 범위 내에 있는 임의의 각도이고, C( θ)는 각도 θ에서의 컬러 이동이고, red( θ)는 각도 θ에서의 적색 휘도 레벨이고, blue( θ)는 각도 θ에서의 청색 휘도 레벨이고, green( θ)는 각도 θ에서의 녹색 휘도 레벨이다. 이들 값 중 최대 값이 스크린의 컬러 이동이다.Where? Is an arbitrary angle in the range of the horizontal viewing angle, C (?) Is the color shift at the angle?, Red (?) Is the red luminance level at the angle? And green ([theta]) is the green luminance level at the angle [theta]. The maximum of these values is the color shift of the screen.

일반적으로 컬러 이동은 5보다 크지 않아야 하며, 명목상으로는 상업적으로 허용 가능한 스크린의 제작에 있어서도 마찬가지이다. 공학적인 면과 제작면에 있어서의 제한 사항들은 가끔 5보다 다소 큰 컬러 이동을 요구하지만, 이와 같은 컬러 이동의 성능은 바람직하지 않으며, 대개는 백색 균일성이 좋지 않은 저급의 화상을 인식하게되는 결과를 가져온다.In general, the color shift should not be greater than 5, and nominally for the production of commercially acceptable screens. The limitations on the engineering side and the production side sometimes require somewhat larger color shifts than 5, but the performance of such color shifting is undesirable and usually results in lower-quality images with poor white uniformity Lt; / RTI >

투사형 텔레비전 수상기용 스크린은 일반적으로 여러 유형의 로울러를 사용하는 압출 공정(extrusion process)에 의하여 제조되는데, 이러한 로울러는 열가소성 박판의 표면 형태를 정하는 데에 사용된다. 이러한 형성 과정은 대개 렌티큘(lenticules) 및 컬러 렌즈리트(lenslets)라고 불리우는 렌티큘러(lenticular) 소자의 배열에 해당한다. 상기 컬러 이동 소자는 동일한 박판의 한쪽 면, 또는 양쪽 면 위에 형성되거나 서로 다른 박판의 한쪽 면 위에만 형성될 수도 있는데, 이 서로 다른 박판들은 적층부로서 영구적으로 결합될 수 있는 것이거나, 그렇지 않으면 적층부로서의 기능을 하도록 서로 인접하게 설치될 수 있는 것이다. 많은 디자인에 있어서 스크린 표면 중 하나의 표면은 빛의 확산을 제공하는 프레넬(Fresnel) 렌즈로 구성된다. 컬러 이동을 줄이고 백색 균일성을 향상시키고자하는 종래 기술은 상기 스크린의 2가지 측면에 전적으로 역점을 두어 왔다. 그 한가지는 상기 렌즈형 소자의 형태와 배치의 측면이다. 다른 한가지 측면은 상기 스크린 재료 또는 그의 일부분이 빛의 확산을 제어하는 빛 확산 입자로 어느 정도까지 도핑되느냐 하는 것이다. 다음의 특허 명세서들은 이러한 노력들을 예시하고 있다.Screens for projection television receivers are typically manufactured by an extrusion process using several types of rollers, which are used to determine the surface morphology of the thermoplastic sheet. This formation process corresponds to an arrangement of lenticular elements, commonly referred to as lenticules and color lenslets. The color shifting elements may be formed on one side of the same sheet, or on both sides, or may be formed only on one side of a different sheet, which may be permanently bonded as a stack, And can be installed adjacent to each other to function as a part. In many designs, the surface of one of the screen surfaces consists of a Fresnel lens that provides diffusion of light. Prior art attempts to reduce color shift and improve white uniformity have focused exclusively on the two aspects of the screen. One of them is the aspect and the arrangement of the lenticular element. Another aspect is to what extent the screen material or a portion thereof is doped with light diffusing particles that control the diffusion of light. The following patent specifications illustrate these efforts.

미국 특허 제4,432,010호와 제4,536,056호에서는 투사형 스크린이 입사면과 출사면을 구비한 광 전송 렌즈형 박판을 포함하고 있다. 상기 입사면은 수평으로 퍼져있는 렌즈 형태를 특징으로 하는데, 이는 볼록하게 되어있는 깊이(lenticulated depth) Xv 대 축에 근접한 부분의 곡률 반경 R1의 비율(Xv/R1)이 0.5 내지 1.8의 범위에 해당한다. 이러한 형태는 광축을 따라 연장되어 비구형의 입력 렌즈형 렌즈를 형성한다.In U.S. Patent Nos. 4,432,010 and 4,536,056, a projection screen includes a light transmission lens-type thin plate having an incident surface and an exit surface. The incidence plane is characterized by a horizontally spreading lens shape, which corresponds to a ratio (Xv / R1) of the radius of curvature R1 of a portion close to the lenticulated depth Xv axis to a range of 0.5 to 1.8 do. This form extends along the optical axis to form a non-spherical input lens type lens.

통상 양면 렌즈형 렌즈를 갖는 스크린을 사용한다. 이러한 스크린은 그 스크린의 입사면에 원통형 입사 렌즈형 소자(cylindrical entrance lenticular elements)를 가지고 있으며, 스크린의 출사면에 형성된 원통형 렌즈형 렌즈 소자와 상기 출사면 중 빛이 집속하지 않는 부분에 형성된 광흡수층을 가지고 있다. 상기 입사 렌즈형 렌즈 소자와 출사 렌즈형 렌즈 소자는 각각 다음의 수학식3에 의해 표현되는 원형, 타원형 또는 쌍곡선 모양의 형태를 띄고 있다.Normally, a screen having a double-sided lens type lens is used. Such a screen has cylindrical entrance lenticular elements on the incident surface of the screen and has a cylindrical lens type lens element formed on the exit surface of the screen and a light absorbing layer formed on a portion of the exit surface on which light does not converge Lt; / RTI > The incident lens type lens element and the exit lens type lens element each have a circular, elliptical or hyperbolic shape expressed by the following equation (3).

여기서 C는 주곡률이고, K는 원뿔 상수이다.Where C is the principal curvature and K is the conic constant.

또는 상기 렌즈형 소자가 2차보다 높은 차수의 항이 부가된 곡선을 갖는다.Or the lenticular element has a curve to which a term of higher order than the second order is added.

이와 같은 양면의 렌즈형 렌즈를 사용하는 스크린에 있어서는 입사 렌즈와 출사 렌즈 사이, 또는 상기 렌즈들을 형성하는 렌즈형 소자들 사이의 위치 관계를 지정하도록 되어 있다. 예컨대, 미국 특허 제4,443,814호에는 하나의 렌즈 표면이 다른 렌즈의 초점에 오게하는 식으로 입사 렌즈와 출사 렌즈를 배치시킨다고 되어 있다. 일본 특허 제58-59436호에는 입사 렌즈의 편심율(eccentricity)이 렌즈형 렌즈를 구성하는 재료에 대한 반사 지수의 역수와 거의 동일하다고 기술되어 있다. 미국 특허 제4,502,755호에서는 각 렌즈형 렌즈의 광축 평면이 서로 직각이 되도록 2중면을 갖는 2개의 렌즈형 렌즈 박판을 결합시키고, 입사 렌즈와 출사 렌즈가 어느 한 렌즈의 주위에서 광축에 대해 비대칭이 되도록 상기 2중면을 갖는 렌즈형 렌즈를 형성한다고 기술되어 있다. 미국 특허 제4,953,948호에서는 입사 렌즈의 골부분에서만 빛이 수렴하는 위치가 출사 렌즈의 표면으로부터 시청하는 쪽을 향하여 오프셋되어야 광축의 정렬 불량에 대한 오차 허용도와 두께의 차이가 더 커질 수 있거나 컬러 이동이 보다 작아질 수 있다고 기술되어 있다.In a screen using such a double-sided lens-type lens, the positional relationship between the incident lens and the exit lens, or between the lens-like elements forming the lenses, is specified. For example, U.S. Patent No. 4,443,814 discloses that an incident lens and an exit lens are arranged such that one lens surface comes to the focus of another lens. Japanese Patent No. 58-59436 discloses that the eccentricity of the incident lens is approximately the same as the reciprocal of the reflection index for the material constituting the lens-like lens. In U.S. Patent No. 4,502,755, two lens-type lens thin plates having a double-sided surface are combined so that the optical axis planes of the respective lens-like lenses are perpendicular to each other, and the incidence lens and the exit lens are asymmetric about the optical axis Thereby forming a lens-like lens having the double-sided surface. U.S. Patent No. 4,953,948 discloses that the position where the light converges only in the valley portion of the incident lens must be offset toward the viewing side from the surface of the exit lens so that the difference in tolerance and thickness for the misalignment of the optical axis may become larger, Can be made smaller.

컬러 이동 또는 백색 불균일성을 줄이기 위한 다양한 방법들 이외에도 투사형 스크린의 성능을 개선시키기 위한 방법들은 화상을 밝게 만들고 수평 및 수직의 양쪽 방향에서 적당한 시청 영역을 보장하고자 한다. 이와 같이 많은 방법들에 대한 요약이 미국 특허 제5,196,960호에 개시되어 있는데, 이 출원은 입사 렌즈를 갖는 입사 렌즈층과 렌즈 표면이 상기 입사 렌즈의 빛이 수렴하는 위치 또는 상기 입사 렌즈가 있는 곳에 형성되는 출사 렌즈를 갖는 출사 렌즈층을 포함하는 2중의 렌즈형 렌즈판을 개시하고 있으며, 상기 입사 렌즈층과 출사 렌즈층은 각각 거의 투명한 열가소성 수지로 형성되고 적어도 상기 출사 렌즈층은 빛을 확산시키는 미세한 입자를 포함하고 있으며 상기 입사 렌즈층과 출사 렌즈층 간의 빛 확산 입자에 차이가 존재한다고 설명되어 있다. 복수 개의 입사 렌즈는 원통형 렌즈로 되어 있다. 상기 출사 렌즈는 복수 개의 출사 렌즈층을 포함하고 있으며 각 출사 렌즈는 상기 입사 렌즈층에 있는 각 렌즈의 빛이 수렴하는 위치 또는 상기 입사 렌즈가 있는 위치에 렌즈 표면을 구비하고 있다. 빛 흡수층 또한 상기 출사 렌즈층의 빛이 수렴하지 않는 위치에 형성된다. 이러한 스크린의 제작은 압출 공정에 의한 제작의 용이성뿐만 아니라 컬러 이동의 감소와 더욱 밝아진 화상 및 충분한 수평 방향의 시청 영역 각도를 제공한다고 한다.In addition to the various methods for reducing color shift or white non-uniformity, methods for improving the performance of the projection screen are intended to brighten the image and ensure a reasonable viewing area in both horizontal and vertical directions. A summary of such a number of methods is disclosed in U.S. Patent No. 5,196,960, which is incorporated herein by reference in its entirety, including an incidence lens layer having an incidence lens and a lens surface in which the light of the incidence lens converges, Wherein the incident lens layer and the outgoing lens layer are each formed of a substantially transparent thermoplastic resin, and at least the outgoing lens layer is formed of a fine And there is a difference in the light diffusing particles between the incident lens layer and the emitting lens layer. The plurality of incident lenses is a cylindrical lens. The outgoing lens includes a plurality of outgoing lens layers, and each outgoing lens has a lens surface at a position where the light of each lens in the incident lens layer converges or at a position where the incident lens is located. The light absorption layer is also formed at a position where the light of the outgoing lens layer does not converge. The fabrication of such a screen is said to provide not only ease of fabrication by the extrusion process, but also reduced color shift, brighter images and a sufficiently horizontal viewing angle.

수년에 걸쳐 투사형 텔레비전 제작 분야에 있어서 상당한 진전이 있었지만 향상된 점은 기껏해야 미미한 정도이다. 더욱이 어떠한 기준을 넘는 데에도 성공하지 못했다. 본 명세서에서는 각도 α라고 언급되는 것으로서, 이미지 투사기의 기하 구조에 의해 정해지는 입사 각도가 일반적으로는 0°보다는 크고 10°또는 11°보다 작거나 같은 각도로 한정된다. 상기 이미지 투사기 및/또는 그의 렌즈의 크기는 본질적으로 각도 α를 0°에 가깝게 만드는 것을 불가능하게 한다. 약 10° 또는 11°보다 작은 각도 α의 범위에서 가능한 최상의 컬러 이동 성능은 수학식 1과 수학식 2에 따라 결정되는 바와 같이 대략 5가 된다. 대략 10° 또는 11°보다 큰 각도의 범위에서 달성되는 최상의 컬러 이동 성능은 상업상 허용될 수 없는 것이다. 사실상 각도 α가 10° 또는 11°보다 큰 투사형 텔레비전 수상기는 알려져 있지 않다.Over the years there have been considerable advances in the field of projection television production, but improvements have been minimal at best. Moreover, it failed to exceed any standards. Referred to herein as an angle a, is defined as an angle of incidence defined by the geometry of the image projector, generally greater than 0 ° and less than or equal to 10 ° or 11 °. The size of the image projector and / or its lens essentially makes it impossible to make the angle [alpha] close to 0 [deg.]. The best possible color movement performance in a range of angles? That is less than about 10 or 11 is about 5, as determined by Equations (1) and (2). The best color shifting performance achieved in a range of angles greater than about 10 or 11 is not commercially acceptable. In fact, a projection-type television set having an angle? Larger than 10 degrees or 11 degrees is not known.

각도 α가 작으면 심각하고 바람직하지 않은 결과를 초래한다. 즉 투사형 텔레비전 수상기를 수용하는 데에 매우 큰 캐비넷 깊이가 필요하다. 상기 깊이를 크게하는 이유는 입사 각도(α)가 작은 광경로를 수용하는 데에 직접적으로 필요하기 때문이다. 주어진 크기의 이미지 투사기와 광학 소자에 대해서 입사각은 상기 이미지 투사기 또는 그의 렌즈와 상기 스크린 사이의 광경로를 증시청키는 것에 의해서만 감소될 수 있다. 상기 투사형 텔레비전 캐비넷의 크기를 감소시키는 기술은 일반적으로 길이가 긴 광경로를 휘게 하는 거울에 달려 있다. 가능한 입사각의 범위에는 거울을 사용할지라도, 하한이 존재하기 때문에 상기와 같은 노력에 의한 컬러 이동의 성공 여부도 제한된다.A small angle? Results in severe and undesirable results. A very large cabinet depth is required to accommodate the projection television receiver. The reason for increasing the depth is that it is necessary to directly accommodate the light path with a small incidence angle alpha. For an image projector and an optical element of a given size, the angle of incidence can be reduced only by storing the optical path between the image projector or its lens and the screen. The technique of reducing the size of the projection television cabinet generally depends on a mirror that warps the longer optical path. Even if a mirror is used in the range of the possible incident angles, since there is a lower limit, the success of the color movement due to the above-mentioned efforts is also limited.

폴라로이드사는 DMP-128 로 표시된 광중합체(photo polymer)를 판매하여 왔는데, 이는 폴라로이드사가 소유한 방법을 사용하여 3차원의 홀로그램으로 제작할 수 있는 것이다. 상기 홀로그래픽 제조 방법은 미국 특허 제5,576,853호에 부분적으로 나타나 있다. 홀로그래픽 광중합체는 일반적으로 코히어런트광(coherent light)을 조사용 비임(illumination beam)과 기준 비임(reference beam)으로 나눔으로써 사진 이미지를 기록하는 데에 유용하게 사용된다. 상기 조사용 빔은 물체를 비춘다. 상기 물체로부터 반사된 빔과 상기 물체를 통과하는 기준 빔은 상기 광중합체 매질을 비추는데, 이 매질은 전개 가능한 광 감지식 사진 구성을 포함한다. 상기 2가지 빔의 광파가 보강 및 상쇄 간섭을 일으킴으로써 국부적으로 상기 사진 구성을 나타내는 사인파형 피크와 국부적으로 그와 같은 구성을 드러내지 않는 널(null)의 정상파 패턴을 만든다. 상기 사진 매질이 개발되었을 때 상응하는 간섭 패턴이 상기 매질에 기록되었다. 상기 매질에 코히어런트 기준 빔을 조사시킴으로써 물체의 상이 재생되고 분명한 각도의 범위에서 이를 볼 수 있다.Polaroid Inc. is a member of DMP-128 Has been sold as a photo polymer, which can be made into a three-dimensional hologram using the method owned by Polaroid. The holographic manufacturing method is shown in part in U.S. Patent No. 5,576,853. Holographic photopolymers are commonly used to record photographic images by dividing coherent light into an illumination beam and a reference beam. The illumination beam illuminates an object. A beam reflected from the object and a reference beam passing through the object illuminate the photopolymer medium, which includes a deployable photothermographic photographic composition. The light waves of the two beams cause reinforcement and destructive interference, resulting in a sinusoidal peak locally exhibiting the photographic composition and a null standing wave pattern that does not reveal such a configuration locally. When the photographic medium was developed, a corresponding interference pattern was recorded in the medium. By irradiating the medium with a coherent reference beam, the image of the object is reproduced and can be seen in a range of apparent angles.

상기 물체 상에 조사된 모든 점들로부터의 빛이 상기 홀로그램 상의 모든 점에서 기준 빔과 간섭을 일으키기 때문에 특정의 사진상의 물체를 나타내는 기록된홀로그램의 간섭 패턴은 복잡하다. 무색 “물체 ”의 이미지를 기록함으로써 무색의 홀로그램을 만들 수 있으며, 이 무색의 홀로그램은 그 안에서 상기 간섭 패턴은 더욱 규칙적으로 된다. 그 경우 상기 간섭 패턴은 회절 격자 모양이 되지만 그 회절 격자의 간격 또는 분해능은 거대한 크기의 렌즈형 소자가 구비된 투사형 스크린의 간격과 비교해볼 때 매우 우수한데, 상기 렌즈형 소자는 투사형 튜브 뒷쪽으로부터 특정한 방향으로 빛을 휘게 하거나 굴절시키도록 형성되어 있다.The interference pattern of the recorded hologram representing a specific photographic object is complicated because light from all the points irradiated on the object causes interference with the reference beam at all points on the hologram. By recording an image of a colorless " object ", a colorless hologram can be made, in which the interference pattern becomes more regular. In that case, the interference pattern will be in the form of a diffraction grating, but the spacing or resolution of the diffraction grating is very good when compared to the spacing of the projection screens provided with the lenticular elements of great size, To refract or refract light.

투사형 텔레비전의 3차원 홀로그래픽 스크린은 폴라로이드사가 DMP-128광중합성 홀로그래픽 제품에 대한 시장을 개척하려고 노력하던 중에 만들어진 많은 제안 제품 중에 하나이다. 상기 제안은 폴라로이드사가 보다 큰 휘도와 분해능, 더욱 작은 제작 비용, 작은 중량 및 2부분의 스크린이 운송되는 도중에 받기 쉬운 마찰에 대한 저항성의 면에 있어서 기대했던 이점들에 기초하고 있다. 폴라로이드사는 그러한 홀로그래픽 투사형 텔레비전 스크린을 구성할 수 있는 거대 홀로그래픽 소자들에 대한 어떠한 특정의 홀로그래픽 구성도 제한하지 않았으며, 심지어 어떠한 유형 즉 홀로그래픽 또는 다른 유형의 투사형 텔레비전 스크린에 있어서 컬러 이동의 문제를 고려하지도 않았다.A three-dimensional holographic screen of a projection television is Polaroid's DMP-128 It is one of the many proposals made while trying to pioneer the market for photolithographic holographic products. The proposal is based on the benefits that Polaroid has expected in terms of greater luminance and resolution, smaller fabrication costs, lower weight and resistance to friction that is more likely to be received during the transport of the two-part screen. Polaroid has not limited any particular holographic arrangement for large holographic elements capable of configuring such a holographic projection television screen and has not even limited the use of any type of holographic or other type of holographic projection screen I did not even consider the problem.

전체적으로 컬러 이동이 5보다 작고 심지어 5보다 훨씬 작은 스크린과 10°또는 11°보다 큰 각도 α에 대해서 컬러 이동이 5 정도가 되는 투사형 텔레비전을 제공하고자 하는 수년간의 집중적인 발전에도 불구하고, 종래의 투사형 스크린에 있어서 렌즈 부분과 확산기의 형태 및 위치에 약간의 변화가 있음을 제외하고는 컬러 이동의 문제를 해결하는 데에는 진전이 없었다. 더욱이 컬러 이동과는 관계가 없다는 이유가 있지만 3차원의 홀로그램이 투사형 스크린에 유용하다는 제안에도 불구하고 3차원 홀로그래픽 스크린이 구비된 투사형 텔레비전을 제공하고자 하는 노력이 없었다. 매우 작은 캐비넷 속에 설치될 수 있으며, 상당히 향상된 컬러 이동의 성능을 갖는 투사형 텔레비전 수상기에 대한 오랫동안의 요구는 충족되지 않은 채로 남아 있다.Despite years of intensive development to provide a projection television with an overall color shift of less than 5 and even much smaller than 5 and a color shift of about 5 for an angle alpha greater than 10 or 11 degrees, No progress has been made in solving the problem of color shift, except that there is a slight change in the shape and position of the lens portion and diffuser in the screen. Furthermore, despite the fact that there is no relation with the color movement, there is no attempt to provide a projection type television equipped with a three-dimensional holographic screen, despite the proposal that three-dimensional holograms are useful for projection type screens. Can be installed in very small cabinets, and the long-standing need for a projection television receiver with significantly improved color movement performance remains unmet.

본 명세서에 개시된 발명의 구성에 따른 투사형 텔레비전 수상기는 컬러 이동의 성능에 있어서 상당히 개선되었음 보여주며, 그 컬러 이동의 크기는 10°또는 11°의 범위에 있는 입사 각도 α를 갖는 투사형 텔레비전 수상기에 있어서 달성될 수 있는 2 이하의 값이다. 또한 상기 컬러 이동의 성능이 상당히 우수해서 30°까지의 입사 각도를 갖는 상업적으로 허용 가능한 투사형 텔레비전 수상기가 보다 작은 캐비넷 속에 제공될 수 있다. 이들 요소들은 하나 이상의 거울을 포함하는 본 발명에 따라 더 증가되어 광로의 길이를 확장한다. 위와 같이 큰 각도 α를 갖는 수상기에 대한 컬러 이동의 성능은 예컨대 컬러 이동이 5이고 작은 각도 α를 갖는 종래의 수상기만큼 우수하고, 작은 각도 α를 가지며, 상대적으로 작은 캐비넷을 갖는 수상기에서와 같이 약 2정도로 낮은 값에 근접하거나 도달할 수 있다고 기대될 수 있다.The projection type television set according to the configuration of the invention disclosed herein shows that the performance of the color movement is considerably improved, and the size of the color movement is in the range of 10 or 11, It is a value less than or equal to 2 that can be achieved. Also, the performance of the color movement is very good, and a commercially acceptable projection television receiver having an incidence angle of up to 30 degrees can be provided in a smaller cabinet. These elements are further increased in accordance with the present invention including one or more mirrors to extend the length of the optical path. The performance of the color movement with respect to the receiver having the large angle a as described above is superior to that of the conventional receiver having the color shift of 5 and a small angle a, 2 < / RTI >

이러한 결과들은 상기 사출 성형된 렌즈 스크린의 기술을 모두 포기함으로써 달성된다. 그 대신에 본 발명의 구성에 따른 투사형 텔레비전 수상기는 Mylar와 같은 폴리에틸렌 필름의 기판상에 형성된 3차원의 홀로그램에 의해 형성된 스크린을 구비하고 있다.These results are achieved by abandoning all of the techniques of the injection molded lens screen. Instead, the projection-type television set according to the configuration of the present invention may be a Mylar And a screen formed by a three-dimensional hologram formed on a substrate of a polyethylene film such as a polyimide film.

이와 같은 3차원의 홀로그래픽 스크린은 원래 보다 큰 휘도와 분해능, 낮은 제작 비용, 작은 중량과 이동되는 도중 2부분의 스크린이 받기 쉬운 마찰에 대한 저항성 등의 면에서 예측되는 장점들을 위하여 발전되었다. 상기 3차원 홀로그래픽 스크린의 컬러 이동 성능을 발견한 것은 상기 3차원 스크린의 광학적 성질이 적어도 종래의 스크린만큼 좋은가를 결정하는 시험을 했을 때이다. 상기 3차원 홀로그래픽 스크린의 컬러 이동 성능은 수학식 1과 수학식 2에 의해 측정된 바에 의하면 놀랄만큼 예상외로 낮다. 종래 기술의 향상을 점진적인 단계로 한정하였던 장애물들이 모두 제거되었다. 또한, 보다 큰 입사 각도 α를 특징으로 하는 투사형 기하 구조를 갖는 보다 작은 캐비넷이 현재 개발될 수 있다.Such a three-dimensional holographic screen has been developed for its predicted advantages in terms of greater luminance and resolution, lower fabrication cost, lower weight and resistance to friction which is susceptible to two-part screen movement during movement. The discovery of the color shifting performance of the 3D holographic screen is the result of testing to determine if the optical properties of the 3D screen are at least as good as the conventional screen. The color transfer performance of the three-dimensional holographic screen is surprisingly low as measured by Equations (1) and (2). All of the obstacles that have limited the prior art improvements to the gradual steps have been removed. Also, smaller cabinets with a projection geometry featuring a larger incidence angle alpha can now be developed.

본 명세서에 개시된 발명의 구성에 따르는 것으로서 3차원 홀로그래픽 스크린과 관련된 예기치 못한 성질을 가지고 있는 투사형 텔레비전은 서로 다른 컬러의 각 이미지에 대한 적어도 3개의 이미지 투사기와; 제1측 상에 있는 투사기로부터 이미지를 수신하고 디스플레이되는 모든 이미지에 대한 제어된 빛 확산을 가지고 상기 이미지를 제2측에 디스플레이시키는 것으로서 기판상에 있는 3차원 홀로그램에 의해 형성된 투사형 스크린을 포함하며, 상기 각 이미지 투사기는 소정의 투사축을 가지며, 상기 이미지 투사기는 입사각 α를 정의하는 투사 수렴축을 갖는 2 개의 인접한 이미지 투사기로 구성되며, 렌즈형 소자의 3차원 에러이를 나타내는 상기 3차원 홀로그램은 디스플레이되는 이미지에 있어서 컬러 이동을 줄이는 데에 효과적인 구성을 가지고 있으며, 0°보다 크고 약 30°보다 작거나 같은 범위의 모든 입사각에 대해서 상기 스크린의 컬러 이동이 약 5보다 작거나 같고, 그 최대 값은 전술한 수학식1과 수학식2 중 적어도 어느 하나로부터 얻어진다.A projection television having unexpected properties associated with a 3D holographic screen according to the configuration of the invention disclosed herein includes at least three image projectors for each image of different colors; Comprising a projection screen formed by a three dimensional hologram on a substrate for receiving an image from a projector on a first side and displaying the image on a second side with controlled light diffusion for all images displayed, Wherein each image projector has a predetermined projection axis and the image projector is comprised of two adjacent image projectors having a projection convergence axis that defines an angle of incidence alpha and wherein the three dimensional hologram, The color shift of the screen is less than or equal to about 5 for all angles of incidence in a range greater than 0 degrees and less than or equal to about 30 degrees, Is obtained from at least one of the equations (1) and (2).

이 전술한 수학식1 및 수학식2에서, θ는 수평 시청 각도의 범위 내에 있는 임의의 각도이고 C( θ)는 θ각도에서의 컬러 이동이며 red( θ)는 θ각도에서의 적색 휘도 레벨이고 blue( θ)는 θ각도에서의 청색 휘도 레벨이고 green( θ)는 θ각도에서의 녹색 휘도 레벨을 나타낸다. 상기 스크린의 컬러 이동은 5보다 작다, 또는 예를 들어 대략 4, 3 심지어는 2보다 작거나 같다고 기대될 수 있다.In the foregoing equations (1) and (2),? Is an arbitrary angle within the range of the horizontal viewing angle, C (?) Is the color shift at the? Angle, red (?) Is the red luminance level at the? blue ([theta]) is the blue luminance level at the angle [theta] and green ([theta]) is the green luminance level at the [theta] angle. The color shift of the screen can be expected to be less than 5, or for example less than or equal to about 4, 3 or even 2.

약 10° 또는 11°의 입사각에서 알려진 장애 사항의 면에서 보면 상기 스크린의 컬러 이동은 0°보다 크고 대략 10°보다 작거나 같은 입사각의 제1 종속 범위에 해당하는 모든 입사각에 대해 대략 2보다 작거나 같고, 상기 스크린의 컬러 이동은 대략 10°보다 크고 30°보다 작거나 같은 입사각의 제2 종속 범위에 해당하는 모든 입사각에 대해 대략 5보다 작거나 같다.In terms of known disturbances at an incident angle of about 10 or 11, the color shift of the screen is less than about 2 for all angles of incidence corresponding to a first subrange of incidence angle greater than 0 and less than or equal to about 10 And the color shift of the screen is less than or equal to approximately 5 for all incident angles corresponding to a second dependent range of incident angles greater than approximately 10 and less than or equal to 30 degrees.

상기 스크린은 또한 두께가 대략 2 내지 4 mm 범위 내에 있는 층에 아크릴 재료로된 광전송 보강재를 포함하고 있다. 상기 기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(terephthalate) 수지 필름과 같이 고도로 내구력이 강하고 투명한 방수 필름을 포함한다. 상기 기판은 두께가 1 내지 10 mils의 범위에 있는 필름일 수도 있다. 대략 7 mils 정도의 두께가 상기 3차원 홀로그램에 대한 적절한 지지를 제공하는 데에서 발견된다. 상기 필름의 두께는 성능과는 무관하다. 상기 3차원 홀로그램의 두께는 대략 20 마이크론 이하의 범위에 있다. 본 발명의 특성에 따라, 상기 투사형 텔레비전은 상기 스크린과 이미지 투사기 사이의 광경로를 따라 적어도 1개의 거울을 포함할 수 있다. 이미지 투사기는 개별적으로 또는 집합적으로 이들 각각의 이미지를 거울 상으로 투사하여 상기 이미지들이 스크린의 제1 측면 상으로 반사시키며, 각 이미지에 대하여 직각인 축에 대한 투사각을 정의한다. 투사형 스크린은 스크린의 제2 측면 상에 디스플레이된 이미지가 스크린과 직각인 축에 대한 디스플레이의 각을 지향하도록 된 거울에 의해 투사형 스크린 상에서 반사된 이미지를 수집하고 재지향시키며, 여기서, 디스플레이의 각도는 0°에서 5°에 이르는 범위를 갖는다. 홀로그래픽 스크린은 입사각의 범위를 넘는 입사광을 수집하여 직각의 축에 직교하는 선상에 더 가깝게 빛을 방출한다.The screen also includes a light transmitting reinforcement made of an acrylic material in a layer having a thickness in the range of about 2 to 4 mm. The substrate includes a waterproof film that is highly durable and transparent, such as a polyethylene terephthalate resin film. The substrate may be a film having a thickness in the range of 1 to 10 mils. A thickness of about 7 mils is found in providing adequate support for the three-dimensional hologram. The thickness of the film is independent of performance. The thickness of the three-dimensional hologram is in the range of approximately 20 microns or less. According to a feature of the invention, the projection television may comprise at least one mirror along the optical path between the screen and the image projector. The image projectors individually or collectively project their respective images onto a mirror to reflect the images onto the first side of the screen and define a projection angle with respect to an axis perpendicular to each image. The projection screen collects and redirects the image reflected on the projection screen by a mirror such that the image displayed on the second side of the screen is directed at an angle of the display relative to an axis perpendicular to the screen, Deg.] To 5 [deg.]. The holographic screen collects incident light beyond the range of incident angles and emits light closer to a line orthogonal to the axis of the right angle.

본 발명의 또 다른 특징에 따라, 투사형 스크린의 컬러 이동 동작은 복수의 홀로그래픽 스크린 소자 및/또는 조준 소자(collimating element)를 적측함으로써, 더 향상될 수 있다. 예컨대, 홀로그래픽 스크린은 수직 또는 수평 시청각의 범위를 가로지르는 광전송 특성에서 원하는 편차를 얻기 위하여 수직/수평 선형 프레넬 렌즈(Fresnel lens)에 의해 더 뒤에 놓여질 수 있다. 이와는 달리 또는 덧붙여 말하면, 시청각의 범위에 걸쳐 광전송 특성에서 변동율을 갖는 복수의 홀로그래픽 스크린 소자는 적층될 수 있다. 실질적인 실시예에 따라, 적어도 2 개의 홀로그래픽 소자가 적층되어 하나는 수직 범위에 걸쳐서 기설정된 변동율을 제공하며, 다른 하나는 수평 범위에 걸쳐서 기설정된 변동율을 제공한다. 상기 방법에서, 사용 가능한 시야각의 범위를 가로지르는 이미지의 밝기는 조정되어 사용가능한 휘도를 모두 사용하도록 최적화된다. 또한, 선형적으로 변하는 소자는 원형으로 변하는 소자보다 낮은 가격으로 생산할 수 있으므로, 홀로그래픽 소자 및/또는 조준 소자를 적층하는 것은 경제적인 가격으로 다양한 동작 영역을 수용할 수 있다. 예컨대, 선형적으로 변하는 프레넬 소자는 원형 프레넬의 가격에 25%의 낮은 가격으로 엠보스(emboss) 또는 로울러 압출될 수 있다. 이와 유사하게, 선형적으로 변하는 홀로그래픽 마스터는 이차원에서 변동율을 정의하는 원형의 것보다 덜 복잡하고, 덜 비싸다.According to another feature of the present invention, the color shifting operation of the projection screen can be further improved by spotting a plurality of holographic screen elements and / or collimating elements. For example, the holographic screen may be later placed by a vertical / horizontal linear Fresnel lens to obtain the desired deviation in optical transmission characteristics across the range of vertical or horizontal audiovisual. Alternatively, or in addition, a plurality of holographic screen elements having a variation ratio in optical transmission characteristics over a range of audiovisual can be stacked. According to a practical embodiment, at least two holographic elements are stacked, one providing a predetermined rate of variation over a vertical range, and the other providing a predetermined rate of variation over a horizontal range. In the method, the brightness of the image across the range of usable viewing angles is adjusted and optimized to use all available brightness. In addition, since the linearly varying device can be produced at a lower price than the circularly changing device, laminating the holographic device and / or the aiming device can accommodate various operating areas at an economical price. For example, a linearly varying Fresnel element may be embossed or roller extruded at a cost of 25% of the cost of the circular fresnel. Similarly, a linearly changing holographic master is less complex and less expensive than a circular one that defines the rate of change in two dimensions.

본 발명은 투사형 텔레비전 수상기 분야에 관한 것으로서, 특히 빛을 홀로그래픽 스크린의 후면으로 지향시키도록 하는 적어도 하나의 거울 방향으로 지향된 투사원을 갖는 수상기에 관한 것이다. 홀로그래픽 스크린은 입사각의 범위 상에서 빛을 수집해서, 수집된 빛을 스크린에 대하여 직교하는 축에 더 수평하게 재지향시킨다. 하나 이상의 거울과 조합된 홀로그래픽 스크린은 상당히 감소된 컬러 이동(color shift), 향상된 휘도 및 상당히 감소된 캐비넷 깊이를 가능하게 한다.The present invention relates to the field of projection television receivers, and more particularly to a receiver having a projection source oriented in at least one mirror direction for directing light to the back of the holographic screen. The holographic screen collects light over a range of incident angles and redirects the collected light more horizontally to an axis orthogonal to the screen. Holographic screens combined with one or more mirrors enable significantly reduced color shift, improved brightness, and significantly reduced cabinet depth.

본 발명의 바람직한 소정의 일실시예에 따른 도면이 도시된다. 본 발명은 예제와 같이 개시된 실시예로 한정되는 것은 아니며, 첨부된 크레임의 사상 및 범주를 벗어나지 않는 한도 내에서 변형 실시예가 가능함을 알 수 있다. 도면에서,There is shown a diagram according to one preferred embodiment of the present invention. It is to be understood that the invention is not to be limited to the disclosed embodiments, but is capable of modifications and variations within the spirit and scope of the appended claims. In the drawings,

도 1은 본 명세서에 개시된 발명의 구성에 따른 투사형 텔레비전의 개략적인 도면.1 is a schematic diagram of a projection television according to the configuration of the invention disclosed herein;

도 2는 본 발명의 구성을 설명하는 데에 유용한 투사형 텔레비전 구조의 단순화된 도면.2 is a simplified illustration of a projection television structure useful for illustrating the configuration of the present invention;

도 3은 본 발명의 구성에 따라 보강된 투사형 스크린의 측방 입면도.3 is a side elevational view of a projection screen reinforced in accordance with the configuration of the present invention;

도 4는 수평과 수직의 시청 각도 각각에 대해서 이득 변화를 갖는 2개의 부가된 홀로그램이 구비된 투사형 스크린의 선택적 실시예를 개략적으로 도시한 도면.4 schematically shows an optional embodiment of a projection screen with two additional holograms with gain variation for each of the viewing angles, horizontal and vertical.

도 5는 적층된 수직 변화성 홀로그래픽 요소가 구비된 경우와 구비되지 않은 경우의 수평 변화식 홀로그래픽 요소를 사용하여 수평 가 시 각도로서 최대 백색 휘도의 비율을 나타낸 그래프.FIG. 5 is a graph showing the ratio of the maximum white luminance as a horizontal viewing angle using a horizontal-change type holographic element with and without stacked vertical-changing holographic elements.

도 6은 적층의 홀로그래픽 및 조준 스크린층을 구비한 택일적인 실시예의 개략적인 도면.6 is a schematic illustration of an alternative embodiment with a holographic and collimating screen layer of a laminate.

도 7은 본 발명의 구성을 설명하는 데에 유용한 투사형 텔레비전 구조를 단순화시킨 또 다른 도면.Fig. 7 is another drawing that simplifies the projection television structure useful for explaining the configuration of the present invention; Fig.

도 8은 10°, 20°와 30°의 수직 평면상의 스크린 중심부에 있는 점에서 투사 각도 φv에 대해 ±20°의 수직 시청 범위에 걸쳐 측정된 휘도를 최대 백색 휘도의 백분율로 나타낸 그래프.8 is a graph showing the luminance measured over a vertical viewing range of ± 20 ° with respect to the projection angle φ v at a point in the center of the screen on vertical planes of 10 °, 20 ° and 30 °, as a percentage of maximum white luminance.

도 9는 본 발명의 구성을 설명하는 데에 유용한 투사형 텔레비전 구조를 단순화시킨 또 다른 도면.Fig. 9 is another drawing that simplifies the projection television structure useful for explaining the configuration of the present invention; Fig.

도 10은 0°의 수평 평면에서 φh의 투사 각도에 대해 ±40°의 수평 시청 범위에 걸쳐서 측정된 적색/녹색과 적색/청색의 컬러 이동을 나타낸 그래프.10 is a graph showing the red / green and red / blue color shifts measured over a horizontal viewing range of +/- 40 degrees with respect to the projection angle of phi h in a horizontal plane of 0 DEG.

도 11은 0°의 수평 평면상의 스크린 중심부에 있는 점에서 투사 각도 φh에 대해 ±40°의 수평 시청 범위에 걸쳐 측정된 스크린의 휘도를 최대 백색 휘도의 백분율로 나타낸 그래프.Figure 11 is a graph showing the luminance of the screen, measured over a horizontal viewing range of ± 40 ° to the projection angle φ from point h in the center of the screen on the horizontal plane of the 0 °, as a percentage of the maximum white luminance.

도 12는 15°의 수평 평면에서 φh의 투사 각도에 대해 ±40°의 수평 시청 범위에 걸쳐서 측정된 적색/녹색 과 적색/청색의 컬러 이동을 나타낸 그래프.Figure 12 is a graph showing the red / green and red / blue color shifts measured over a horizontal viewing range of +/- 40 degrees with respect to the projection angle of phi h in a horizontal plane of 15 degrees.

도 13은 15°의 수평 평면상의 스크린 중심부에 있는 점에서 투사 각도 φh에 대해 ±40°의 수평 시청 범위에 걸쳐 측정된 스크린의 휘도를 최대 백색 휘도의 백분율로 나타낸 그래프.13 is a graph showing the brightness of the screen measured as a percentage of the maximum white luminance over a horizontal viewing range of +/- 40 DEG with respect to the projection angle phi h at a point in the center of the screen on a horizontal plane of 15 DEG.

도 14는 30°의 수평 평면에서 φh의 투사 각도에 대해 ±40°의 수평 시청 범위에 걸쳐서 측정된 적색/녹색 과 적색/청색의 컬러 이동을 나타낸 그래프.14 is a graph showing the red / green and red / blue color shifts measured over a horizontal viewing range of +/- 40 degrees with respect to the projection angle of phi h in a horizontal plane of 30 degrees.

도 15는 30°의 수평 평면상의 스크린 중심부에 있는 점에서 투사 각도 φh에 대해 ±40°의 수평 시청 범위에 걸쳐 측정된 스크린의 휘도를 최대 백색 휘도의 백분율로 나타낸 그래프.15 is a graph showing the brightness of the screen measured as a percentage of the maximum white luminance over a horizontal viewing range of +/- 40 DEG with respect to the projection angle phi h at a point in the center of the screen on a horizontal plane of 30 DEG.

도 16은 45°의 수평 평면에서 φh의 투사 각도에 대해 ±40°의 수평 시청 범위에 걸쳐서 측정된 적색/녹색 과 적색/청색의 컬러 이동을 나타낸 그래프.Figure 16 is a graph showing the red / green and red / blue color shifts measured over a horizontal viewing range of +/- 40 degrees with respect to the projection angle of phi h in a horizontal plane of 45 degrees.

도 17은 45°의 수평 평면상의 스크린 중심부에 있는 점에서 투사 각도 φh에 대해 ±40°의 수평 시청 범위에 걸쳐 측정된 스크린의 휘도를 최대 백색 휘도의 백분율로 나타낸 그래프.17 is a graph showing the brightness of the screen measured as a percentage of the maximum white luminance over a horizontal viewing range of +/- 40 DEG with respect to the projection angle phi h at a point in the center of the screen on a 45 DEG horizontal plane.

도 18은 본 발명의 구성을 설명하는 데에 유용한 투사형 텔레비전 구조를 단순화시킨 또 다른 도면.FIG. 18 is another diagram that simplifies a projection television structure useful for explaining the configuration of the present invention; FIG.

도 1에는 투사형 텔레비전 수상기(10)가 개략적으로 도시되어 있다. 투사형 음극선관(14, 16, 18)의 세트(12)는 각각 적색, 녹색 및 청색의 이미지를 제공한다. 상기 음극선관에는 각각의 렌즈(15, 17, 19)가 구비되어 있다. 상기 투사된 이미지는 거울(20)에 의하여 투사 스크린(22) 위로 반사된다. 특정한 광경로의 구조에 따라서 추가적인 거울이 사용될 수도 있다. 상기 녹색의 음극선관(16)은 광경로(32)를 따라 녹색의 이미지를 투사시키는데, 이러한 예에서는 그 광경로가 스크린(22)에 그의 수직한 방향으로 되어 있다. 즉, 광경로의 중심선이 스크린과 직각을 이룬다. 상기 적색과 청색의 음극선관은 각각의 광경로(34, 36)를 가지며, 이들 광경로는 직각이 아닌 방향에서 제1 광경로(32)를 향해 수렴되며 입사각 α를 정한다. 이러한 입사각은 컬러 이동의 문제를 일으킨다.1 schematically shows a projection television receiver 10. The set of projection cathode ray tubes 14, 16, 18 provides images of red, green and blue, respectively. Each of the lenses 15, 17, and 19 is provided in the cathode ray tube. The projected image is reflected by the mirror (20) onto the projection screen (22). Additional mirrors may be used depending on the structure of the particular optical path. The green cathode ray tube 16 projects an image of green along the optical path 32, which in this example is in its normal direction to the screen 22. That is, the center line of the optical path is perpendicular to the screen. The red and blue cathode ray tubes have respective optical paths 34 and 36 which converge toward the first optical path 32 in a direction other than a right angle and define an incident angle alpha. Such an angle of incidence causes a problem of color shift.

상기 스크린(22)은 기판(24) 위에 배치된 3차원 홀로그램(26)을 포함한다. 홀로그램(26)은 회절 패턴을 주로 형성하는 마스터 홀로그램에 대한 프린트로서, 이 회절 패턴은 상기 3개의 투사기(14, 16, 18)로부터 나오는 빛 에너지의 분포를 조정하는 것이고 상기 홀로그램은 스크린의 폭 및/또는 높이에 대해 다양하게 형성될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서 상기 홀로그램은 입사각 범위로부터의 홀로그램 상으로 입사광을 재배향시키도록 하여 빛을 더 직진성향이 강하도록 하는 경향이 있는 “중심부 집중의” 홀로그램이다. 상기 스크린은 상기 투사기로부터 제1의 입사면(28)에 이미지를 수신하고, 그 이미지를 디스플레이되는 모든 이미지의 제어된 빛 확산을 통해 제2의 출사면(30)에 디스플레이시킨다. 상기 기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 필름과 같이 고도로 내구력이 강하고 투명한 방수 필름인 것이 좋다. 그와 같은 필름은 Mylar라는 상표로 E.I. 듀퐁 데 네뮤어즈 앤 컴퍼니(E.I. du Pont de Nemours & Co.)로부터 입수할 수 있다. 상기 필름판의 두께는 1 내지 10 mils의 범위에 있으며, 이는 대략 0.001 내지 0.01 인치 또는, 25.4 내지 254 마이크론과 같다. 두께가 약 7 mils이 되는 필름은 그 위에 배치된 3차원 홀로그램에 대한 적절한 지지대로 제공된다고 알려져 왔다. 상기 필름의 두께는 일반적으로 스크린의 성능 또는 컬러 이동 성능에 영향을 미치지 않으며, 서로 다른 두께의 필름이 사용될 수 있다. 상기 3차원 홀로그램(26)의 두께는 대략 20 마이크론 이하이다.The screen 22 includes a three dimensional hologram 26 disposed on a substrate 24. The hologram 26 is a print for a master hologram that mainly forms a diffraction pattern that adjusts the distribution of light energy coming from the three projectors 14,16,18, / RTI > and / or < / RTI > height. In a preferred embodiment, the hologram is a " central focused " hologram that tends to direct the incident light back onto the hologram from a range of angles of incidence to make the light more straight forward. The screen receives an image from the projector on a first incident surface 28 and displays the image on a second exit surface 30 through controlled light diffusion of all images being displayed. The substrate is preferably a waterproof film that is highly durable and transparent, such as a polyethylene terephthalate resin film. Such films include Mylar Available from EI Du Pont de Nemours & Co. under the trademark < RTI ID = 0.0 > EI du Pont de Nemours & Co. < / RTI > The thickness of the film plate is in the range of 1 to 10 mils, which is approximately 0.001 to 0.01 inches, or 25.4 to 254 microns. It has been known that a film having a thickness of about 7 mils is provided as a suitable support for a three dimensional hologram disposed thereon. The thickness of the film generally does not affect the performance or color transfer performance of the screen, and films of different thicknesses can be used. The thickness of the three-dimensional hologram 26 is approximately 20 microns or less.

3차원 홀로그래픽 스크린은 적어도 2개의 공급처로부터 입수할 수 있다. 폴라로이드사는 그의 DMP-128 광중합성 재료에 3차원 홀로그램을 형성하기 위해서 자사 소유의 습윤 화학 공정을 사용한다. 상기 공정은 산란성 홀로그래픽 패턴을 상기 광중합성 재료에 형성하는 과정을 포함하는데, 이 패턴은 수평 및/또는 수직 시청 각도의 범위에 걸쳐 스크린 이득에 있어서의 변화를 포함할 수 있다. 마스터 홀로그램은 광중합성 홀로그래픽 매체를 간섭광에 노출시킴으로써 제작될 수 있는데, 상기 간섭광은 기준 비임과 평면상의 패턴으로부터 반사된 비임을 포함하고 이 평면상의 패턴은 원하는 이득 변화에 상응하는 밝은 것에서 어두운 것으로의 변화를 갖는다.A three dimensional holographic screen is available from at least two sources. Polaroid uses its proprietary wet chemical process to form a three-dimensional hologram on its DMP-128 photopolymerizable material. The process includes forming a scattering holographic pattern on the photopolymerizable material, which may include a change in screen gain over a range of horizontal and / or vertical viewing angles. The master hologram can be fabricated by exposing a photomultiplied holographic media to interference light, which includes a beam reflected from a reference beam and a pattern on the plane, and the pattern on the plane corresponds to the desired gain variation, .

본 명세서에서 설명하고 청구하고 있는 투사형 텔레비전 수상기에 사용되는 3차원 홀로그래픽 스크린에 대한 바람직한 실시예가 다음과 같은 실험 내역에 따라 폴라로이드사의 습윤 화학 공정에 의해 구성되었다.A preferred embodiment of a three-dimensional holographic screen used in a projection television receiver described and claimed herein was constructed by a wet chemical process of Polaroid Inc. according to the following experiment.

수평의 반 시청 각도 : 38°±3°,Horizontal Half Viewing Angle: 38 ° ± 3 °,

수직의 반 시청 각도 : 10°±1°,Vertical half viewing angle: 10 ° ± 1 °,

스크린 이득 : ≥8,Screen gain: ≥8,

컬러 이동 : ≤3,Color shift: ≤3,

여기서, 수평 및 수직의 시청 각도는 종래와 같은 방법으로 측정되고 스크린의 이득은 상기 스크린에 수직하게 측정되는 것으로서 상기 광원으로부터 시청면의 뒷면으로 향하는 광도와 상기 시청면의 정면으로부터 시청자를 향하는 광도의 지수이고 컬러 이동은 상술한 바와 같이 측정된다. 요약한 부분에서 설명한 것과 같이 3차원 홀로그래픽 투사 스크린의 상당한 컬러 이동 성능은 완전히 예측치 못한 것이다.Here, the horizontal and vertical viewing angles are measured in a conventional manner, and the gain of the screen is measured perpendicular to the screen, and the luminous intensity from the light source toward the back side of the viewing side and the luminance toward the viewer from the front side of the viewing side And the color shift is measured as described above. Summary As described in one section, the considerable color movement performance of a 3D holographic projection screen is completely unpredictable.

도 2는 거울과 렌즈는 생략하고 컬러 이동의 성능을 설명하는 단순화된 투사형 텔레비전의 도면이다. 적색 및 청색 음극선관(14, 18)의 광축(34, 36)은 녹색 음극선관(16)의 광축에 대하여 α의 입사 각도로 대칭 배열된다. 캐비넷의 최소 깊이 D는 상기 스크린(22)과 음극선관의 뒷쪽 가장자리 사이의 거리에 의하여 정해진다. 입사각 α가 작아질수록 음극선관들은 서로 가깝게 놓여져야 한다는 사실 및/또는 상기 음극선관들에 대한 틈을 제공하기 위해서 음극선관들이 스크린으로부터 더욱 멀리 떨어져 있어야 한다는 사실이 이해될 것이다. 충분히 작은 각도 α에서 이러한 장애 사항을 피할 수는 없다. 이것은 바람직스럽지 않게도 캐비넷의 최소 깊이 D를 증가시킨다. 반대로, 각도 α가 커질수록 상기 음극선관들은 상기 스크린(22)에 더 가까워질 수 있으며, 그로 인하여 캐비넷의 최소 깊이 D가 줄어든다.Figure 2 is a simplified projection television illustrating the performance of color shifting and omitting mirrors and lenses. The optical axes 34 and 36 of the red and blue cathode ray tubes 14 and 18 are symmetrically arranged at an incident angle of? With respect to the optical axis of the green cathode ray tube 16. [ The minimum depth D of the cabinet is determined by the distance between the screen 22 and the rear edge of the cathode ray tube. It will be appreciated that the smaller the angle of incidence α, the closer the cathode ray tubes are to each other and / or the cathode ray tubes must be further away from the screen in order to provide a clearance for these cathode ray tubes. These obstacles can not be avoided at sufficiently small angles α. This undesirably increases the minimum depth D of the cabinet. Conversely, the larger the angle?, The closer the cathode ray tubes are to the screen 22, thereby reducing the minimum depth D of the cabinet.

상기 스크린(22)의 시청면 상에는 2개의 수평 반 시청 각도 -β와 +β가 표시되어 있다. 동시에 총 수평 시청 각도 2β가 정해진다. 상기 반 시청 각도는 ±40°에서 ±60°의 범위에 있는 것이 전형적이다. 복수의 특정 시청 각도 θ는 각각의 반 각도 내에 있으며, 그 각도 θ에서 컬러 이동은 전술한 수학식 1과 수학식 2에 따라 측정될 수 있고 결정될 수 있다.On the viewing screen of the screen 22, two horizontal half viewing angles -β and + β are displayed. At the same time, the total horizontal viewing angle 2? Is determined. The half-view angle is typically in the range of +/- 40 degrees to +/- 60 degrees. The plurality of specific viewing angles [theta] are within each half angle, and the color movement at that angle [theta] can be measured and determined according to Equations 1 and 2 described above.

대략 10°또는 11°의 입사 각도에서 알려진 장애 사항의 면을 살펴보면, 상기 3차원 홀로그래픽 스크린의 컬러 이동은 대략 2보다 작거나 같은데, 이는 0°보다 크고 대략 10°보다 작거나 같은 입사각에 대한 제1의 종속 범위에 있는 모든 입사각에 대해서 적용되는 것이고, 상기 스크린의 컬러 이동은 대략 5보다 작거나 같은데, 이는 대략 10°보다 크고 30°보다 작거나 같은 입사각에 대한 제2의 종속 범위에 있는 모든 입사각에 대해 적용되는 것이다. 제1의 종속 범위에서와 같이 대략 2보다 작거나 같은 컬러 이동은 보다 큰 입사각의 제2 종속 범위에서도 달성될 수 있다.Looking at the faces of the known obstacles at an incident angle of approximately 10 or 11, the color shift of the three-dimensional holographic screen is approximately equal to or less than 2, which means that for an incident angle greater than 0 DEG and less than or equal to about 10 DEG Wherein the color shift of the screen is less than or equal to about 5, which is greater than or equal to about 10 and less than or equal to about 30, in a second subrange for an incident angle less than or equal to 30 It applies to all angles of incidence. A color shift less than or equal to about 2, such as in the first subrange, can be achieved in a second subrange of greater incidence.

도 3과 관련하여, 상기 기판(24)은 전술한 Mylar와 같은 투명 필름을 포함하고 있다. 상기 광중합성 재료가 상기 필름층(24) 위에 지지되어 있고, 그 광중합성 재료로로부터 3차원 홀로그램(26)이 형성된다. 적절한 광중합성 재료로서 DMP-128을 들 수 있다.With reference to Figure 3, the substrate 24 comprises the above- And the like. The photopolymerizable material is supported on the film layer 24, and a three-dimensional hologram 26 is formed from the photopolymerizable material. As a suitable photopolymerizable material, DMP-128 .

예컨대, 상기 스크린(22)은 폴리메틸메탈아크릴레이트(PMMA)와 같은 아크릴성 재료로 된 광 전송용 보강재(38)를 추가로 포함할 수 있다. 폴리카보네이트 재료도 사용될 수 있다. 상기 보강재(38)는 현재 두께가 약 2 내지 4 mm의 범위에 있는 층이다. 상기 스크린(22)과 보강재(38)는 홀로그래픽층(26)과 보강재(38)의 상호 경계부(40)를 통해 서로 부착되어 있다. 점착성의 방사 및/또는 열적 결합 기술이 사용될 수 있다. 상기 보강용층의 표면(42)은 염색과 번쩍임 방지 코팅과 긁힘 방지 코팅 중 하나 이상의 방법에 의해 처리될 수 있다.For example, the screen 22 may further include a light transmission stiffener 38 made of an acrylic material such as polymethylmethacrylate (PMMA). Polycarbonate materials may also be used. The stiffener 38 is currently a layer having a thickness in the range of about 2 to 4 mm. The screen 22 and the stiffener 38 are attached to each other through the mutual boundary 40 between the holographic layer 26 and the stiffener 38. Adhesive radiation and / or thermal bonding techniques may be used. The surface 42 of the reinforcing layer can be treated by at least one of a dyeing and anti-glare coating and an anti-scratch coating.

상기 스크린 및/또는 그 스크린을 구성하는 층들의 다양한 표면에 다른 광학 렌즈들 또는 렌즈형 구성이 제공되는데, 이는 상기 3차원 홀로그래픽 투사 스크린의 향상된 컬러 이동 성능을 손상시키지 않으면서 종래의 투사형 스크린에 대해서 알려진 바와 같은 컬러 이동 성능 이외의 성능 특성에 영향을 주는 투사형 스크린의 양상을 제어한다. 도 4는 그와 같은 제1의 변형예를 도시하고 있으며, 여기서 적어도 2개의 홀로그램이 겹쳐지거나 쌓이게 된다. 본 실시예에 나타난 바와 같이 ±40°의 시청 영역에 걸친 수평 이득 변화를 갖는 제1의 홀로그램은 ±20°의 영역에 걸친 수직 이득 변화를 갖는 제2의 홀로그램과 겹쳐진다. 상기 이득 변화는 도면에서 음영으로 나타나 있지만 조사되지 않는 경우에 실제적인 홀로그래픽 성분들은 그들의 표면 위로 확산되는 것처럼 보인다. 수평 및 수직 이득 변화 홀로그램을 겹치게 한 결과는 중앙 집중식 홀로그램과 거의 동일하게 되지만 상기 휘도 레벨은 수평 구간과 수직 구간에 걸쳐서 다른 비율로 변화하는데, 이는 수평 구간이 수직 구간보다 실질적으로 더욱 크기 때문이다.Different optical lenses or a lenticular configuration are provided on the various surfaces of the screen and / or the layers constituting the screen, which is advantageous over conventional projection screens, without compromising the improved color transfer performance of the three-dimensional holographic projection screen Control the aspect of the projection screen that affects the performance characteristics other than the color movement performance as is known for the < Desc / Clms Page number 3 > Figure 4 shows such a first variant, in which at least two holograms are superimposed or stacked. As shown in this embodiment, the first hologram having the horizontal gain variation over the viewing area of ± 40 ° overlaps with the second hologram having the vertical gain variation over the area of ± 20 °. The gain variation appears shaded in the figure, but when not illuminated, the actual holographic components appear to diffuse over their surface. The result of overlapping the horizontal and vertical gain changing holograms is nearly identical to the centralized hologram, but the brightness level changes at different rates over the horizontal and vertical sections because the horizontal section is substantially larger than the vertical section.

도 5는 상기 스크린의 중심점에서 ±40°의 수평 시청 구간에 걸쳐 측정된 스크린 휘도를 최대 백색 휘도의 백분율로 나타낸 그래프이다. 그래프상에 있는 2개의 라인은 수평으로 변화하는 홀로그램만을 사용할 때의 휘도와 겹쳐진 수평 및 수직 변화 홀로그램을 사용할 때의 휘도를 나타낸다. 겹쳐진 홀로그램을 갖는 수평 휘도 변화는 수평 홀로그램만의 성능과 거의 같거나 약간 향상된다.FIG. 5 is a graph showing the screen luminance measured over a horizontal viewing interval of ± 40 ° at the center of the screen as a percentage of the maximum white luminance. The two lines on the graph show the brightness when using only the horizontally varying hologram and the brightness when using the horizontally and vertically varying holograms overlapping. The change in the horizontal luminance with the overlapping hologram is almost equal to or slightly improved from that of the horizontal hologram alone.

다양한 성능 범위에 대한 홀로그래픽 스크린을 제작하는 데 있어서, 원하는 성능 특성을 동시에 실현시키는 스크린을 만드는 것은 어렵다. 겹침의 단계는 서로 다른 요구 사항들 예컨대, 이득면에 있어서의 수직 및 수평 변화와 스크린의 화면비(높이보다는 폭)의 개별적인 조정을 가능하게 한다. 이러한 구성은 2개의 겹쳐진 홀로그램에 한정되는 것이 아니라 예컨대, 스크린을 통한 광전송의 다른 특징을 제어하는 부가적인 겹침식 홀로그램에 적용된다.In making holographic screens for various performance ranges, it is difficult to create screens that simultaneously achieve the desired performance characteristics. The overlapping step allows for individual adjustment of different requirements, such as vertical and horizontal changes in the gain plane and the aspect ratio of the screen (width rather than height). This configuration is not limited to two overlapping holograms, but is applied, for example, to additional overlapping holograms that control other features of optical transmission through the screen.

도 6은 수평과 수직의 이득 변화를 갖는 중앙 집중 홀로그램이 선형 프레넬(29, 31)과 겹쳐져서 수평 및 회전된 수직의 조준 결과를 가져오는 것을 나타내고 있다. 이러한 실시예는 선형의 프레넬이 원형의 프레넬과 비교해 볼 때 저렴하게 돋을 새김될 수 있거나 로울러가 돌출될 수 있기 때문에 우수한 비용 관계를 갖는다. 원형의 프레넬은 종래 스크린 비용의 60%에 해당한다고 간주될 수 있다. 선형 프레넬은 원형의 프레넬 비용의 25% 정도의 비용이 든다. 따라서 30%의 비용 감축이 가능하다{즉, (25%+25%)*60%=30%}. 전술한 수평 및 회전식 홀로그램의 경우에 있어서 선형 프레넬은 수평 및/또는 수직의 시청 구간에 걸쳐서 필요한만큼 변화될 수 있으며 예컨대, 수직 및 수평 구간에 무관하게 초점 길이를 변화시킨다. 상기 2개의 겹쳐진 선형 프레넬이 상기 홀로그래픽 성분 뒤의 차례 중 어느 한 위치에 놓여질 수 있다.Figure 6 shows that a centralized hologram with horizontal and vertical gain changes overlaps the linear Fresnel 29, 31 resulting in horizontal and rotated vertical aiming. This embodiment has an excellent cost relationship because the linear Fresnel can be embossed at low cost compared to the circular Fresnel or the roller can protrude. The circular Fresnel can be considered to represent 60% of the conventional screen cost. The linear Fresnel costs 25% of the cost of the original Fresnel. Therefore, a 30% cost reduction is possible (ie 25% + 25%) * 60% = 30%}. In the case of the above-described horizontal and rotational holograms, the linear Fresnel can be changed as needed over horizontal and / or vertical viewing intervals, for example, changing the focal length regardless of the vertical and horizontal sections. The two superimposed linear Fresnel can be placed at any position after the holographic component.

본 발명의 또 다른 특징은 캐비넷의 두께가 충분히 감소된 후방 투사형 텔레비전을 제작하는 능력이다. 특히 본 발명의 후방 투사형 텔레비전은 복수 개의 이미지 투사기를 포함할 수 있는데, 그 이미지 투사기 중 어떠한 것도 스크린의 수직축과 일치하는 투사축을 가지지 않는다. 오히려 본 발명의 견지에서 볼 때 상기 텔레비전 안에 있는 각 이미지 투사기가 스크린의 수직축에 대한 투사각 φ를 결정하는 투사축을 구비하고 있는 후방 투사형 텔레비전을 제공하고 있다. 본 발명의 텔레비전은 투사 각도 φ를 30°까지 보정할 수 있기 때문에 스크린상에 디스플레이되는 이미지는 상기 스크린의 수직축에 대하여 디스플레이의 각도로 조정될 것이고, 상기 디스플레이의 각도는 0° 내지 5°의 범위에 이른다.Another feature of the present invention is the ability to fabricate a rear projection television in which the thickness of the cabinet is sufficiently reduced. In particular, the rear projection television of the present invention may include a plurality of image projectors, none of which has a projection axis coincident with the vertical axis of the screen. Rather, in view of the present invention, there is provided a rear projection television in which each image projector in the television is provided with a projection axis for determining a projection angle [phi] over the vertical axis of the screen. Since the television of the present invention can correct the projection angle [phi] by up to 30 degrees, the image displayed on the screen will be adjusted to the angle of the display with respect to the vertical axis of the screen, and the angle of the display is in the range of 0 [deg.] To 5 [ It is.

예컨대, 본 발명의 텔레비전 구성은 최대 윗쪽 각도를 포함하는 투사 각도를 수용할 수 있기 때문에 요구되는 캐비넷의 깊이를 충분히 감소시키는 것을 용이하게 한다. 도 7은 수직 평면상에서 스크린(22)과 γv의 각도로 향해 있음으로써 투사형 음극선관(14, 16, 18)에 의해 거울(20)에 투사된 이미지가 수직 평면에서 최대 윗쪽 각도 φv를 포함하는 각도로 투사형 스크린(22)에 반사되도록 하는 거울(20)을 나타내고 있다. 스크린(22)은 그 위에 반사된 이미지를 재조정함으로써 스크린을 통해 전송된 이미지가 수직 평면상에서 0°내지 5°, 바람직하게는 3°와 5°사이의 디스플레이 각도 θv로 조정되는데, 상기 이미지들은 10°내지 30°, 바람직하게는 15°내지 30°, 가장 바람직하게는 적어도 15°의 최대 윗쪽 각도 φv를 포함하는 투사 각도로 스크린(22) 위로 반사된다.For example, the television arrangement of the present invention facilitates sufficiently reducing the depth of the required cabinet because it can accommodate a projection angle that includes a maximum upper angle. Figure 7 contains the projected image on the mirror 20 by the screen 22 and the γ v angle as that by the projection type cathode ray tube (14, 16, 18), towards on the vertical plane up to top angle φ v in the vertical plane And reflects the light onto the projection screen 22 at an angle to the projection screen 22. The screen 22 is adjusted to a display angle &thetas; v between 0 DEG and 5 DEG, preferably between 3 DEG and 5 DEG, on the vertical plane, such that the image transmitted through the screen is readjusted, Is reflected onto the screen 22 at a projection angle that includes a maximum upper angle φ v of 10 ° to 30 °, preferably 15 ° to 30 °, most preferably at least 15 °.

본 발명의 이러한 구성은 3개의 서로 다른 투사 각도 φv즉, 10°, 20°, 30°에 대해서 시험이 행해진다. 특히 빛은 주어진 투사 각도 φv로 스크린(22)의 후면 위로 반사되는 반면에, 측정은 서로 다른 시청 각도로 스크린(22)을 통해 전송되는 상기 빛의 강도에 대해서 이루어 진다. 이러한 시험의 결과가 도 8에 그래프의 형식으로 나타나 있다. 특히 도 8은 상기 스크린의 중심 위치에서 ±20°의 수직 시청 범위에 대해 측정된 휘도를 최대 백색 휘도의 백분율로 나타낸 그래프이다.This configuration of the present invention is tested for three different projection angles φ v , 10 °, 20 ° and 30 °. In particular, the light is reflected on the back side of the screen 22 at a given projection angle? V while the measurements are made on the intensity of the light transmitted through the screen 22 at different viewing angles. The results of these tests are shown in the form of graphs in FIG. 8 is a graph showing the luminance measured for a vertical viewing range of ± 20 ° at the center position of the screen as a percentage of the maximum white luminance.

본 발명의 또 다른 특징은 최대 측면 접근 각을 포함한 투사 각도를 용이하게 조작하는 거울(20)을 사용하는 능력이다. 도 9는 수평 평면상에서 스크린(22)과 γh의 각도로 향해 있는 거울(20)을 나타내고 있는데, 투사 음극선관(16)에 의해 거울(20)에 투사된 이미지가 수평 평면에서 최대 측면 접근 각 φh를 포함한 투사 각도로 투사 스크린(22) 위로 반사된다. 스크린(22)은 그 위에 투영된 이미지를 재조정함으로써 스크린(22)을 통해 전송된 이미지가 0°내지 5°, 바람직하게는 3°와 5°사이의 디스플레이 각도 θh로 조정되는데, 상기 이미지는 10°에서 30°, 바람직하게는 15°에서 30°, 가장 바람직하게는 적어도 15°의 최대 측면 접근 각도 φh를 포함한 투사 각도로 스크린(22) 위로 반사된다.Another feature of the present invention is the ability to use the mirror 20 to easily manipulate the projection angle, including the maximum lateral approach angle. Figure 9 shows a mirror 20 directed at an angle of the screen 22 and γ h on a horizontal plane where the image projected by the projection cathode ray tube 16 onto the mirror 20 is projected at a maximum lateral approach angle and is reflected onto the projection screen 22 at a projection angle including? h . The screen 22 is adjusted to a display angle &thetas; h between 0 DEG and 5 DEG, preferably between 3 DEG and 5 DEG, such that the image transmitted through the screen 22 is readjusted Is reflected onto the screen 22 at a projection angle that includes a maximum lateral angle of approach? H of 10 to 30, preferably 15 to 30, most preferably at least 15.

이러한 상기 발명의 측면은 4개의 서로 다른 최대 측면 접근 각도 φh즉, 0°, 15°, 30°, 45°의 각도에 대해서 시험이 행해진다. 특히 빛은 주어진 투사 각도 φh로 스크린(22)의 후면 위로 반사되는 반면에 측정은 수평 시청 각도의 함수로 스크린(22)을 통해 전송되는 빛의 강도와 적색/녹색 및 적색/청색 컬러 이동의 강도에 대해서 행해진다. 이들 시험의 결과는 도 10 내지 도 17에서 그래프의 형태로 나타나 있다. 특히, 도 10과 도 11은 각각 0°의 각도 φh에 대해 스크린의 중심 위치에서 ±40°의 수평 시청 범위에 대해 측정된 적색/녹색 및 적색/청색 컬러 이동의 그래프와 ±40°의 수평 시청 범위에 대해 측정된 스크린 휘도를 최대 백색 휘도의 백분율로 나타낸 그래프이다. 도 12와 도 13은 각각 15°의 각도 φh에 대해 스크린의 중심 위치에서 ±40°의 수평 시청 범위에 대해 측정된 적색/녹색 및 적색/청색 컬러 이동의 그래프와 ±40°의 수평 시청 범위에 대해 측정된 스크린 휘도를 최대 백색 휘도의 백분율로 나타낸 그래프이다. 도 14와 도 15는 각각 30°의 각도 φh에 대해 스크린의 중심 위치에서 ±40°의 수평 시청 범위에 대해 측정된 적색/녹색 및 적색/청색 컬러 이동의 그래프와 ±40°의 수평 시청 범위에 대해 측정된 스크린 휘도를 최대 백색 휘도의 백분율로 나타낸 그래프이다. 도 16과 도 17은 각각 45°의 각도 φh에 대해 스크린의 중심 위치에서 ±40°의 수평 시청 범위에 대해 측정된 적색/녹색 및 적색/청색 컬러 이동의 그래프와 ±40°의 수평 시청 범위에 대해 측정된 스크린 휘도를 최대 백색 휘도의 백분율로 나타낸 그래프이다.This aspect of the invention is carried out the test for the four angles of each other up to the side approach angle φ h i.e., 0 °, 15 °, 30 °, 45 °. In particular, the light is reflected back of the screen 22 at a given projection angle phi h , while the measurement is of the intensity of the light transmitted through the screen 22 as a function of the horizontal viewing angle and the intensity of the red / green and red / It is done for strength. The results of these tests are shown in the form of graphs in FIGS. 10-17. In particular, Figures 10 and 11 are graphs of the red / green and red / blue color shifts measured for a horizontal viewing range of ± 40 ° at the center position of the screen with respect to an angle φ h of 0 °, respectively, A graph showing the screen luminance measured for the viewing range as a percentage of the maximum white luminance. Figures 12 and 13 are graphs of the red / green and red / blue color shifts measured for a horizontal viewing range of +/- 40 [deg.] From the center position of the screen for an angle [phi] h of 15 [ Is a graph showing the measured screen luminance as a percentage of the maximum white luminance. Figures 14 and 15 are graphs of the red / green and red / blue color shifts measured for a horizontal viewing range of ± 40 ° from the center position of the screen for an angle φ h of 30 ° respectively and a horizontal viewing range of ± 40 ° Is a graph showing the measured screen luminance as a percentage of the maximum white luminance. Figures 16 and 17 are graphs of the red / green and red / blue color shifts measured for a horizontal viewing range of ± 40 ° from the center position of the screen for an angle φ h of 45 °, and a horizontal viewing range of ± 40 ° Is a graph showing the measured screen luminance as a percentage of the maximum white luminance.

본 발명의 구성에 대한 또 다른 변형예에 있어서, 각각의 개별적인 투사 음극선관은 적어도 개별적인 하나의 거울과 협동이 이루어지는데, 상기 개별적인 거울은 그 거울에 의해 반사된 각각의 이미지가 상기 스크린의 후면 위의 동일한 지점에 공통적으로 집속되도록 배향되어 진다. 도 18은 본 발명의 변형예에 대한 바람직한 실시예를 나타내고 있는데, 본 발명에서의 거울(20)이 거울(50, 55, 60)로 대체된다. 거울들(50, 55, 60)은 각각 스크린(22)의 중심에 집속되는 광축을 따라 빛을 반사시킴으로써 상기 이미지가 각각 투사 음극선관(14, 16, 18)에 의해 투사되도록 배향된다. 본 발명의 사상과 특히 상기 홀로그래픽 스크린은 거울들의 광축이 스크린(22)과 최대로 직각에 가까울 필요가 없는 거울들(50, 55, 60)을 허용한다는 것이다. 오히려 본 발명의 사상을 이용함으로써 거울(50, 55, 60)에 의해 스크린(22) 위로 반사되는 이미지가 0°내지 30°, 바람직하게는 15°내지 30°, 가장 바람직하게는 약 15°의 각도로 그 거울들 위로 입사된다.In yet another variation of the configuration of the present invention, each individual projection cathode ray tube cooperates with at least one individual mirror, wherein each individual mirror reflects each image reflected by the mirror on the back side of the screen To be focused generally at the same point of view. Figure 18 shows a preferred embodiment of a variant of the invention in which the mirrors 20 in the present invention are replaced by mirrors 50, The mirrors 50, 55 and 60 are respectively oriented so that the images are projected by the projection cathode ray tubes 14, 16 and 18, respectively, by reflecting light along the optical axis which is focused at the center of the screen 22. The idea of the present invention and in particular the holographic screen is that the optical axes of the mirrors allow mirrors (50, 55, 60) that do not need to be close to the screen (22) at most right angles. Rather, by using the teachings of the present invention, the image reflected by the mirrors 50, 55, 60 onto the screen 22 can be projected from 0 to 30, preferably from 15 to 30, most preferably from about 15 It is incident on the mirrors at an angle.

본 발명의 이들 및 다른 특징은 본 명세서에 개시된 설명을 본 당업자라면 가능하다고 여겨지는 캐비넷 크기보다 작은 크기의 캐비넷 크기를 갖는 후방 투사형 스크린 텔레비전을 설계하고 생산할 수 있는 설비가 가능함을 명백히 알 수 있을 것이다.These and other features of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the description herein provided that it is possible to design and produce a rear projection screen television having a cabinet size smaller than the cabinet size .

전술한 전형적인 실시예들 및 부가적인 실시예들과 관련하여 설명했던 본 발명은 이제 당업자에게 명백한 것이 될 것이다. 본 발명은 특정하게 언급된 실시예들에 한정되는 것이 아니므로 독점적인 권리가 요구되는 본 발명의 사상과 범위를 평가하기 위해서는 전술한 상세한 설명 이외에도 이에 첨부된 청구항도 적절하게 참고하여야 할 것이다.The invention, which has been described with reference to the above-described exemplary embodiments and additional embodiments, will now be apparent to those skilled in the art. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (20)

각각 투사축을 가지며, 서로 다른 컬러의 각 이미지에 대한 복수 개의 이미지 투사기(14, 16, 18)ㅡ소정의 2 개의 인접한 이미지 투사기는 한쌍의 이미지 투사기를 정의하며, 이미지 투사기의 각 쌍은 입사각을 정의하는 투사축을 가진다.ㅡ 와;A plurality of image projectors 14, 16, 18 for each image of different colors, each having a projection axis - a predetermined two adjacent image projectors define a pair of image projectors, each pair of image projectors defining an incident angle And has a projection axis. 적어도 단일 광전송 페널(38) 위의 이중 인화된 기판(24)상에 배치된 적어도 하나의 홀로그램(26)에 의해 형성되며, 제1 측면 상의 상기 투사기로부터 이미지를 수신하여 상기 이미지를 제2 측면 상에 상기 디스플레이된 이미지가 광분산 제어되도록 디스플레이하는 투사형 스크린(22)과;At least one hologram (26) disposed on a double-printed substrate (24) over at least a single optical transmission panel (38), the method comprising: receiving an image from the projector on a first side A projection screen 22 for displaying the displayed image so as to be optically distributed; 투사기(14, 16, 18)와 투사형 스크린(22) 간의 광로를 따라 있으며,Along the optical path between the projectors 14, 16, 18 and the projection screen 22, 상기 투사기로부터의 이미지를 상기 제1 측면 상으로 반사하도록 지향시키고, 각 이미지에 대한 스크린과 수직을 이루는 축에 대한 투사각을 정의함으로써, 상기 투사형 스크린은 투사형 스크린 상에서 반사된 이미지를 재지향시켜 상기 제2 측면 상에 디스플레이된 상기 이미지가 상기 스크린에 대하여 수직인 축에 대하여 0°에서 5°에 이르는 범위의 각도인 디스플레이 각도로 지향되도록하는 적어도 하나의 거울(20)By directing an image from the projector to be reflected onto the first side and defining a projection angle for an axis perpendicular to the screen for each image, the projection screen redirects the reflected image on the projection screen, At least one mirror (20) for directing the image displayed on the side to a display angle that is an angle ranging from 0 [deg.] To 5 [deg.] With respect to an axis perpendicular to the screen, ㅡ상기 스크린(22)은 시계에 걸져 수평적으로 그리고 수직적으로 변하는 광학적 특성과 간섭 배열을 형성하며, 상기 스크린은 0°보다 크고 대략 30°이하의 범위에서 상기 모든 입사각에 대하여 대략 5 정도의 컬러 이동을 가지고, 하기의 설명중 적어도 하나로부터 얻어지는 최대값에 의하여 결정되는 바와 같다ㅡ,The screen 22 forms an optical arrangement and an interference arrangement that varies horizontally and vertically over the clock, and the screen has an optical arrangement of approximately 5 degrees for all of the incident angles in a range greater than 0 degrees and less than about 30 degrees As determined by the maximum value obtained from at least one of the following explanations, 여기서, θ는 수평 시청 각도 범위 내에 있는 임의의 각도이고, C( θ)는 θ각도에서의 컬러 이동이고, red( θ)는 θ각도에서의 적색 휘도 레벨이고, blue( θ)는 θ각도에서의 청색 휘도 레벨이며, green( θ)는 B각도에서의 녹색 휘도 레벨임을 포함하는 것을 특징으로 하는 투사형 텔레비전. Here,? Is an arbitrary angle within the horizontal viewing angle range, C (?) Is the color shift at the? Angle, red (?) Is the red luminance level at the? , And green ([theta]) is the green luminance level at the B angle And a display unit for displaying the projection image. 제1항에 있어서, 상기 투사각은 0°에서 30°까지의 범위에 있는 것인 투사형 텔레비전.The projection television of claim 1, wherein the projection angle is in the range of 0 ° to 30 °. 제1항에 있어서, 상기 투사각은 0°에서 15°까지의 범위에 있는 것인 투사형 텔레비전.The projection television of claim 1, wherein the projection angle is in the range of 0 ° to 15 °. 제1항에 있어서, 상기 투사각은 적어도 15°인 것인 투사형 텔레비전.The projection television of claim 1, wherein the projection angle is at least 15 degrees. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 거울(20)은 상기 복수의 이미지 투사기(14, 16, 18) 및 투사형 스크린(22) 사이로 지향되어 투사각이 적어도 10°의 최대 각도를 포함하는 것인 투사형 텔레비젼.2. The projection system of claim 1, wherein the at least one mirror (20) is directed between the plurality of image projectors (14,16,18) and the projection screen (22) television. 제5항에 있어서, 상기 투사각은 10°에서 30°까지의 최대 각도를 포함하는 것인 투사형 텔레비전.6. The projection television of claim 5, wherein the projection angle comprises a maximum angle from 10 [deg.] To 30 [deg.]. 제5항에 있어서, 상기 투사각은 15°에서 30°까지의 최대 각도를 포함하는 것인 투사형 텔레비전.6. The projection television of claim 5, wherein the projection angle comprises a maximum angle from 15 to 30 degrees. 제5항에 있어서, 상기 투사각은 적어도 15°의 최대 각도를 포함하는 것인 투사형 텔레비전.6. The projection television of claim 5, wherein the projection angle comprises a maximum angle of at least 15 degrees. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 거울(20)은 상기 다수의 이미지 투사기(14, 16, 18) 및 투사 스크린(22) 사이로 지향되어 상기 투사각이 0°보다 큰 최대 측면 접근 각을 포함하는 것인 투사형 텔레비전.The apparatus of claim 1, wherein said at least one mirror (20) is oriented between said plurality of image projectors (14,16, 18) and projection screen (22) such that said projection angle comprises a maximum lateral angle of approach It is a projection television. 제9항에 있어서, 상기 투사각은 10°에서 30°까지의 최대 측면 접근 각을 포함하는 것인 투사형 텔레비전.10. The projection television of claim 9, wherein the projection angle comprises a maximum lateral approach angle of from 10 [deg.] To 30 [deg.]. 제9항에 있어서, 상기 투사각은 15°에서 30°까지의 최대 측면 접근 각을 포함하는 것인 투사형 텔레비전.10. The projection television of claim 9, wherein the projection angle comprises a maximum lateral approach angle from 15 to 30 degrees. 제9항에 있어서, 상기 투사각은 적어도 15°의 최대 측면 접근 각을 포함하는 것인 투사형 텔레비전.10. The projection television of claim 9, wherein the projection angle comprises a maximum lateral approach angle of at least 15 degrees. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 거울(20)은 상기 복수의 이미지 투사기 내에 각 개별적인 이미지 투사기(14, 16, 18)에 대하여 적어도 하나의 개별적인 거울을 포함하는 것인 투사형 텔레비전.The projection television of claim 1, wherein said at least one mirror (20) comprises at least one individual mirror for each individual image projector (14, 16, 18) in said plurality of image projectors. 제1항에 있어서, 상기 스크린(22)은 서로 간에 적층된 적어도 2 개의 홀로그램을 포함하고, 상기 홀로그램은 시야에 걸친 광학 특성에서 독립적인 변동율을 갖는 것인 투사형 텔레비젼.The projection television of claim 1, wherein the screen (22) comprises at least two holograms stacked on top of one another, the hologram having independent variation in optical properties across the field of view. 제1항에 있어서, 상기 스크린은 상기 적어도 하나의 홀로그램 상에 이중 인화된 적어도 하나의 프레넬 소자를 포함하는 것인 투사형 텔레비전.The projection television of claim 1, wherein the screen comprises at least one Fresnel element doubled on the at least one hologram. 제15항에 있어서, 홀로그램의 뒷면에 적층되어 있으며, 이중 인화된 조준 효과를 갖는 적어도 2 개의 프레넬 소자(29, 31)를 포함하는 것인 투사형 텔레비전.16. The projection television of claim 15, comprising at least two Fresnel elements (29, 31) stacked on the back side of the hologram and having a dual-illuminated collimation effect. 제16항에 있어서, 상기 적어도 2 개의 프레넬 소자(29, 31)는 시야의 각각의 수직 및 수평 범위에 걸쳐 변하는 광학 특성을 갖는 것인 투사형 텔레비전.17. The projection television of claim 16, wherein said at least two Fresnel elements (29, 31) have optical properties that vary across respective vertical and horizontal ranges of field of view. 제17항에 있어서, 상기 적어도 2 개의 프레넬 소자(29, 31)는 시야의 각각의 수직 및 수평 범위에 걸쳐서 변동 초점 길이를 갖는 것인 투사형 텔레비전.18. The projection television of claim 17, wherein the at least two Fresnel elements (29, 31) have varying focal lengths over respective vertical and horizontal ranges of field of view. 제1항에 있어서, 상기 기판(24)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지막을 포함하는 것인 투사형 텔레비전.The projection television of claim 1, wherein the substrate (24) comprises a polyethylene terephthalate resin film. 제1항에 있어서, 상기 3차원 홀로그램(26)은 다음과 같은 성능 특성을 갖는 것인 투사형 텔레비전.The projection television of claim 1, wherein the three-dimensional hologram (26) has the following performance characteristics. 수평 반시청 각도 : 38°±3°Horizontal Half Viewing Angle: 38 ° ± 3 ° 수직 반시청 각도 : 10°±1°Vertical half viewing angle: 10 ° ± 1 ° 스크린 이득 : ≥8Screen gain: ≥8 컬러 이동 : ≤3Color shift: ≤3
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