KR20040090957A - 프로젝션 스크린 및 프로젝션 디스플레이 장치 - Google Patents

프로젝션 스크린 및 프로젝션 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20040090957A
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Abstract

프로젝션 스크린(111)은 전반사 프리즘 렌즈(114)와, 전반사 프리즘 렌즈(114)의 관찰측에 설치된 렌티큘러 렌즈(115)를 갖고 있다. 전반사 프리즘 렌즈(114)에는 영상광(L)이 입사하는 배면측(최입광면측)에 복수의 단위 프리즘(113)이 설치되어 있다. 각 단위 프리즘(113)은 입사면(113a)과 전반사면(113b)이 이루는 각도에 대응하는 꼭지각(λ)를 갖고, 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)은 스크린면 상에서의 해당 각 단위 프리즘(113)의 위치에 따라 변화하고 있다. 특히, 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)은 30°이상 45°이하의 범위에서 동심원의 중심(O)에 가까운 측 보다 먼 측의 쪽이 커지도록 연속적으로 변화하고 있다.

Description

프로젝션 스크린 및 프로젝션 디스플레이 장치{PROJECTION SCREEN AND PROJECTION DISPLAY DEVICE}
종래부터 배면투사형의 프로젝션 디스플레이 장치(배면투사형 텔레비젼)로서, 영상광원으로 적색, 녹색 및 청색의 3색의 CRT를 이용하고, 이와 같은 영상광원으로부터 출사된 영상광을 투과형의 프로젝션 스크린의 배면측에 투사하여 관찰측에서 영상을 관찰하는 프로젝션 디스플레이 장치가 알려져 있다.
여기서, 이와 같은 프로젝션 디스플레이 장치에서 이용되는 프로젝션 스크린은 일반적으로 프레넬 렌즈시트(Fresnel lens sheet) 및 렌티큘러(lenticular) 렌즈시트로 구성되어 있고, 프로젝션 스크린 상에 영상광원에서 출사된 영상광을 결상시킴과 더불어, 지향성을 갖는 확산광으로서 관찰자를 향해 출사시킬 수 있는 것과 같이 되어 있다.
구체적으로는, 예컨대 도 20에 나타낸 바와 같이, 프로젝션 스크린(300)은출광측의 표면에 원형의 프레넬 렌즈(302)가 형성된 프레넬 렌즈시트(301)와, 프레넬 렌즈시트(301)의 관찰측에 배치되고, 입광측의 표면에 수평확산용의 렌티큘러 렌즈(304)가 형성된 렌티큘러 렌즈시트(303)를 구비하고 있다. 또한, 렌티큘러 렌즈시트(303)의 출광측의 표면에는 출광 렌즈(305) 및 블랙 스트라이프(306;stripe)가 형성되어 있다.
이 중, 프레넬 렌즈시트(301)에 형성된 프레넬 렌즈(302)는 아크릴 등의 투명수지재에 소정의 각도를 갖는 틈을 소정의 피치로 형성함으로써 얻을 수 있고, 프레넬 렌즈시트(301)의 배면측에 배치된 영상광원(도시되지 않음)에서 방사 형상으로 확산된 상태로 출사된 영상광을 관찰측을 향해 집광시키는 기능을 갖는다. 또한, 렌티큘러 렌즈시트(303)에 형성된 렌티큘러 렌즈(304)는 실린더 형상의 단위 렌즈를 1개의 평면상에서 규칙적으로 종방향으로 연장되도록 형성함으로써 얻을 수 있고, 프레넬 렌즈시트(301)에 의해 집광된 영상광을 주로 수평방향으로 확산시켜 수평방향으로 지향성을 갖는 확산광으로서 출사시키는 기능을 갖는다.
그런데, 최근 상술한 바와 같은, 적색, 녹색 및 청색의 3색의 CRT를 이용하는 프로젝션 디스플레이 장치에 대신하여 LCD나 DMD 등과 같은 셀 구조를 갖는 영상광원을 이용하고, 이와 같은 영상광원으로부터 출사된 영상광을 투과형의 프로젝션 스크린의 배면측에 투사하여 관찰측에서 영상을 관찰하는 단렌즈 방식의 프로젝션 디스플레이 장치에 대한 요구가 높아지고 있다.
이와 같은 단렌즈 방식의 프로젝션 디스플레이 장치에 있어서는, 종래 프로젝션 스크린의 배면측에서 프로젝션 스크린에 대해 거의 수직으로 영상광을 투사하는 방식이 일반적이었다. 그러나, 이와 같은 방식으로는, 종래의 CRT 방식의 프로젝션 디스플레이 장치와 거의 동등한 깊이가 필요해 장치를 소형화할 수 없다는 문제가 있었다.
이와 같은 상황하에서, 프로젝션 디스플레이 장치 중 하나로서 영상광원으로부터 출사된 영상광을 프로젝션 스크린에 대해 비스듬히 투사함으로써, 영상의 품위를 손상하는 일 없이 종래의 것에 비해 대폭 박형화를 실현할 수 있는 프로젝션 디스플레이 장치가 제안되어 있다(일본국 특허공개공보 제1986-208041호 및 제2000-180967호 참조).
이와 같은 프로젝션 디스플레이 장치에 있어서는, 프로젝션 스크린에 비스듬이 입사한 영상광을 집광시키기 위한 광학수단으로서, 입광측의 표면에 단면이 삼각형상인 단위 프리즘군(전반사 프리즘 렌즈)을 설치하고, 입사한 영상광을 단위 프리즘의 제1면(입사면)에서 굴절시킨 후에 제2면(전반사면)에서 전반사시켜 출광측의 표면에서 출사시키는 것과 같이 되어 있다.
여기서, 이와 같은 전반사 프리즘 렌즈를 구비한 프로젝션 스크린에 있어서, 영상광의 입사각도(영상광의 스크린면에 대한 각도)가 작아지는 영상광원에 가까운 측의 부분(각 단위 프리즘이 스크린면에서 벗어난 동심원의 중심을 기준으로 하여 동심원 형상으로 연장되어 있는 경우에는, 그 동심원 중심에 가까운 측의 부분)에서는, 도 21에 나타낸 바와 같이, 전반사 프리즘 렌즈(310)의 각 단위 프리즘(311)의 입사면(311a)에 입사한 영상광의 일부가 전반사면(311b)에서 전반사되지 않고 빠져 미광으로 되어 이중상(고스트) 등의 장애를 야기하고 있다. 또한, 도 21에 있어서, 부호 L11는 영상광 중 통상광으로 되는 성분의 광로를 나타내고, 부호 L12는 미광으로 되는 성분의 광로를 나타낸다. 이와 같이 하여 생성되는 미광은 각 단위 프리즘(311)의 꼭지각(λ;선단각도)이 클수록 많고, 작을수록 적다.
한편, 이와 같은 전반사 프리즘 렌즈를 구비한 프로젝션 스크린에 있어서, 영상광의 입사각도가 커지는 영상광원으로부터 먼 측의 부분(각 단위 프리즘이 스크린면에서 벗어난 동심원의 중심을 기준으로 하여 동심원 형상으로 연장되어 있는 경우에는, 그 동심원 중심에서 먼 측의 부분)에서는, 도 22에 나타낸 바와 같이, 각 단위 프리즘(311)의 꼭지각(λ)이 작아지져 각 단위 프리즘(311)의 입사면(311a)이 역 테이퍼 형상으로 되기 때문에, 각 단위 프리즘(311)의 입사면(311a)으로부터 입사한 영상광의 일부가 전반사면(311b)에서 전반사된 후에 재차 입사면(311a)에서 반사되어 미광으로 되므로 영상광의 로스가 발생한다고 하는 문제가 있었다. 또한, 도 22에 있어서, 부호 L21는 영상광 중 통상광으로 되는 성분의 광로를 나타내고, 부호 L22는 미광으로 되는 성분의 광로를 나타낸다. 또한, 각 단위 프리즘(311)의 입사면(311a)이 역 테이퍼 형상으로 되면, 각 단위 프리즘(311)을 성형하기 위한 성형형의 제작이 어렵게 되고, 또한 렌즈 성형의 때에도, 성형형으로부터 각 단위 프리즘(311)을 떼어내는 것이 곤란하게 된다는 문제가 있었다. 더욱이, 각 단위 프리즘(311)을 성형하기 위한 성형형을 금형재료를 절삭가공하여 제작하는 경우에는, 각 단위 프리즘(311)의 역 테이퍼 형상의 입사면(311a)에 대응하는 금형 형상을 얻는 것이 곤란하여, 각 단위 프리즘(311)의 입사면(311a)은 절삭흔적이 있는 꺼칠한 면(粗面)으로 되버린다. 이 경우, 각 단위프리즘(311)의 입사면(311a)이 거울면인 영역과, 꺼칠한 면인 영역이 스크린면 상에 존재하는 것으로 되기 때문에, 이들 영역의 경계에서 영상이 보이는 방식이 다르게 되어 영상이 얼룩져 관찰되어 버린다고 하는 문제가 있었다.
이상과 같이, 종래의 프로젝션 스크린에서는 영상광 입사각도의 허용폭이 좁아 미광 등의 발생에 의한 영상광의 로스가 생기기 쉬우므로, 표면 휘도의 저하나 콘트라스트의 저하가 생기기 쉽다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 프로젝션 스크린에 관한 것으로, 특히 LCD(Liquid Crystal Display)나 DMD(Digital Micro-mirror Device) 등과 같은 셀 구조를 갖는 영상광원으로부터 출사된 영상광을 비스듬히 투사하여 관찰하는 것에 적합한 프로젝션 스크린 및 그것을 구비한 프로젝션 디스플레이 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시형태에 따른 프로젝션 스크린을 구비한 프로젝션디스플레이 장치를 나타낸 개략 사시도,
도 2는 도 1에 나타낸 프로젝션 스크린의 요부를 나타낸 사시도,
도 3은 도 1에 나타낸 프로젝션 스크린의 전반사 프리즘 렌즈에서의 영상광의 광로를 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 1에 나타낸 프로젝션 스크린의 전반사 프리즘 렌즈에서의 각 단위 프리즘의 꼭지각과 영상광의 입사각도와의 관계를 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 1에 나타낸 프로젝션 스크린의 전반사 프리즘 렌즈에서의 각 단위 프리즘의 위치와 꼭지각과의 관계를 설명하기 위한 도면,
도 6a 및 도 6b는 도 1 내지 도 5에 나타낸 프로젝션 스크린의 제1변형예를 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 6a 및 도 6b에 나타낸 프로젝션 스크린의 전반사 프리즘 렌즈에서의 각 단위 프리즘의 위치와 꼭지각과의 관계를 설명하기 위한 도면,
도 8은 도 6a 및 도 6b에 나타낸 프로젝션 스크린의 전반사 프리즘 렌즈에서의 영상광의 입사각도와 각 단위 프리즘의 렌즈 각도와의 관계를 나타낸 도면,
도 9a 및 도 9b는 도 1 내지 도 5에 나타낸 프로젝션 스크린의 제2변형예를 설명하기 위한 도면,
도 10은 도 9a 및 도 9b에 나타낸 프로젝션 스크린의 전반사 프리즘 렌즈에서의 각 단위 프리즘의 위치와 꼭지각과의 관계를 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 발명의 제2실시형태에 따른 프로젝션 스크린을 구비한 프로젝션 디스플레이 장치를 나타낸 개략 사시도,
도 12는 도 11에 나타낸 프로젝션 스크린의 요부를 나타낸 사시도,
도 13은 도 12에 나타낸 XⅢ-XⅢ 선에 따른 단면도,
도 14는 본 발명의 제1 및 제2실시형태에 따른 프로젝션 스크린을 구비한 프로젝션 디스플레이 장치의 제1조립예를 나타낸 도면,
도 15는 본 발명의 제1 및 제2실시형태에 따른 프로젝션 스크린을 구비한 프로젝션 디스플레이 장치의 제2조립예를 나타낸 도면,
도 16는 본 발명의 제1 및 제2실시형태에 따른 프로젝션 스크린을 구비한 프로젝션 디스플레이 장치의 제3조립예를 나타낸 도면,
도 17은 실시예 1~3에서의 전반사 프리즘 렌즈의 각 단위 프리즘의 위치와 꼭지각과의 관계를 나타낸 도면,
도 18은 실시예 4 및 5에서의 전반사 프리즘 렌즈의 각 단위 프리즘의 위치와 꼭지각과의 관계(단위 프리즘의 꼭지각이 변화하는 영역의 근방에서의 관계)를 나타낸 도면,
도 19은 실시예 4 및 5에서의 전반사 프리즘 렌즈의 각 단위 프리즘의 위치와 렌즈 각도와의 관계(단위 프리즘의 꼭지각이 변화하는 영역의 근방에서의 관계)를 나타낸 도면,
도 20은 일반적인 프레넬 렌즈시트를 구비한 프로젝션 스크린의 일예를 나타낸 도면,
도 21은 전반사 프리즘 렌즈를 구비한 프로젝션 스크린에서의 단위 프리즘 꼭지각이 큰 경우 영상광의 광로를 설명하기 위한 도면,
도 22는 전반사 프리즘 렌즈를 구비한 프로젝션 스크린에서의 단위 프리즘 꼭지각이 작은 경우 영상광의 광로를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 이와 같은 점을 고려하여 이루어진 것으로, 미광 등의 발생에 의한 영상광의 로스가 발생하지 않는 범위로서 영상광의 입사각도 허용폭을 확대하여, 표면 휘도의 저하나 콘트라스트의 저하가 없고, 영상광원에서 영상광을 거의 수직으로 출사한 경우에 얻어지는 영상의 화질과 동등한 레벨의 고화질 영상을 표시할 수 있는 프로젝션 스크린 및 프로젝션 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 배면측에 배치된 투사광학계로부터 비스듬히 투사된 영상광을 관찰측을 향해 출사시키는 프로젝션 스크린에 있어서, 영상광이 입사하는 배면측에 설치된 복수의 단위 프리즘을 갖는 전반사 프리즘 렌즈이면서, 상기 각 단위 프리즘이 입사한 광을 굴절시키는 제1면과, 상기 제1면에서 굴절된 광을 전반사하는 제2면을 갖는 전반사 프리즘 렌즈를 구비하여 구성되고, 상기 각 단위 프리즘은 상기 제1면과 상기 제2면이 이루는 각도에 대응하는 꼭지각을 갖고, 상기 각 단위 프리즘의 꼭지각은 스크린면 상에서의 해당 각 단위 프리즘의 위치에 따라 변화하고있는 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 각 단위 프리즘은 스크린면에서 벗어난 동심원의 중심을 기준으로 하여 동심원 형상으로 연장되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 각 단위 프리즘의 꼭지각은 상기 동심원의 중심에 가까운 측 보다 먼 측의 쪽이 커지도록 변화하고 있는 것이 바람직하다. 더욱이, 상기 각 단위 프리즘의 꼭지각은 30°이상 45°이하의 범위에서 변화하고 있는 것이 바람직하다. 더욱이, 상기 각 단위 프리즘의 꼭지각은 상기 동심원의 중심에 가까운 측에서 먼 측을 향함에 따라 연속적으로 변화하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 전반사 프리즘 렌즈는, 상기 각 단위 프리즘의 꼭지각이 소정의 제1각도로 일정한 제1꼭지각 고정영역과, 상기 제1꼭지각 고정영역과는 다른 영역에 위치하고 각 단위 프리즘의 꼭지각이 상기 제1각도와는 다른 소정의 제2의 각도로 일정한 제2꼭지각 고정영역, 상기 제1꼭지각 고정영역과 상기 제2꼭지각 고정영역 사이에 위치하고 각 단위 프리즘의 꼭지각이 상기 제1각도와 상기 제2각도 사이에서 스크린면 상에서의 해당 각 단위 프리즘의 위치에 따라 변화하고 있는 꼭지각 변화영역을 갖는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 꼭지각 변화영역은, 상기 각 단위 프리즘의 꼭지각이 스크린면에 대한 상기 제2면의 각도가 변화하는 일 없이 스크린면에 대한 상기 제1면의 각도만이 변화함으로써 변화하는 제1꼭지각 변화부를 갖이 바람직하다. 또한, 상기 꼭지각 변화영역은, 상기 제1꼭지각 변화부와 상기 제1꼭지각 고정영역 사이에 위치하고 각 단위 프리즘의 꼭지각이 스크린면에 대한 상기 제1면 및 상기 제2면의각도가 모두 변화함으로써 변화하는 제2꼭지각 변화부와, 상기 제1꼭지각 변화부와 상기 제2꼭지각 고정영역 사이에 위치하고 각 단위 프리즘의 꼭지각이 스크린면에 대한 상기 제1면 및 상기 제2면의 각도가 모두 변화함으로써 변화하는 제3꼭지각 변화부를 더 갖는 것이 바람직하다.
더욱이, 본 발명에 있어서, 상기 각 단위 프리즘의 상기 제1면은 스크린면에 대한 수직선에 대해 0°이상으로 되는 경사를 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 각 단위 프리즘의 상기 제1면은 그 표면 거칠기가 스크린면의 전면에 걸쳐 균일한 것이 바람직하다.
더욱이, 본 발명에 있어서, 상기 전반사 프리즘 렌즈의 관찰측에 설치되어, 상기 전반사 프리즘 렌즈를 통과한 광을 확산시키는 렌티큘러 렌즈를 더 구비하여 구성된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 렌티큘러 렌즈는 단면이 반타원 형상인 복수의 단위 렌즈, 또는 단면이 사다리꼴 형상인 복수의 단위 렌즈를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 단면이 사다리꼴 형상인 상기 각 단위 렌즈는, 그 밑바닥 부분이 입광측, 윗바닥 부분이 출광측으로 되도록 배치되고, 인접하는 상기 각 단위 렌즈 사이에는 단면이 V자 형상인 부분이 설치되며, 상기 각 단위 렌즈는 소정 굴절율을 갖는 재료로 형성되고, 상기 각 단위 렌즈의 사이에 설치된 부분은 상기 각 단위 렌즈의 굴절율보다 낮은 굴절율을 갖는 재료로 형성되어, 상기 각 단위 렌즈와 그 사이에 설치된 부분과의 계면에 의해 광을 전반사시키는 것이 바람직하다. 또한, 단면이 V자 형상인 상기 각 부분은 관찰측으로부터 입사한 광을 흡수하는 광흡수작용을 갖는 것이 바람직하다. 더욱이, 단면이 V자 형상인 상기 각 부분은 수지 중에 광흡수 입자를 혼입시킴으로써 형성되어 있는 것이 바람직하다.
더욱이 본 발명에 있어서, 상기 전반사 프리즘 렌즈와 상기 렌티큘러 렌즈가 1개의 시트에 일체화하여 형성되어 있는 것이 바람직하다.
더욱이 본 발명에 있어서, 상기 전반사 프리즘 렌즈(또는, 상기 렌티큘러 렌즈)의 관찰측에 설치되어, 상기 전반사 프리즘 렌즈를 통과한 광을 확산시키는 확산 시트를 더 구비하여 구성된 것이 바람직하다.
더욱이, 본 발명에 있어서, 반사방지층, 하드 코트층, 대전방지층, 방현층, 방오층 및, 센서층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1개의 층을 포함하는 기능성 유지층을 더 구비하여 구성된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 프로젝션 스크린과, 상기 프로젝션 스크린에 대해 영상광을 비스듬히 투사하는 투사광학계를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 프로젝션 디스플레이 장치도 제공한다.
본 발명에 의하면, 배면측에 배치된 투사광학계로부터 비스듬히 투사된 영상광을 관찰측을 향해 출사시키는 프로젝션 스크린에 이용되는 전반사 프리즘 시트에 있어서, 영상광이 입사하는 배면측에 복수의 단위 프리즘을 갖는 전반사 프리즘 렌즈를 설치하는 것에 의해, 투사광학계로부터 비스듬히 투사되는 영상광의 광축을 입광면측(배면측)에서만 보정하여 관찰측을 향해 영상을 출사시킬 수 있다. 이 때, 본 발명에 있어서, 각 단위 프리즘의 꼭지각을 스크린면 상에서의 해당 각 단위 프리즘의 위치에 따라 변화시키도록 하고 있다. 구체적으로는 예컨대, 각 단위 프리즘이 스크린면에서 벗어난 동심원의 중심을 기준으로 하여 동심원 형상으로 연장되어 있는 경우에 있어서, 각 단위 프리즘의 꼭지각을 일정한 각도 범위(예컨대, 30°이상 45°이하의 범위)에서 동심원의 중심에 가까운 측 보다 먼 측의 쪽이 커지도록 변화시키도록 하고 있다. 즉, 영상광의 입사각도가 작아지는 투사광학계에 가까운 측의 부분에서 각 단위 프리즘의 꼭지각을 보다 작게하고, 영상광의 입사각도가 커지는 투사광학계에서 먼 측의 부분에서 각 단위 프리즘의 꼭지각을 보다 크게하도록 하고 있다. 이 때문에, 미광 등의 발생에 의한 영상광의 로스가 발생하지 않는 범위로서 영상광의 입사각도의 허용폭을 확대할 수 있고, 표면 휘도의 저하나 콘트라스트의 저하가 없고, 투사광학계로부터 영상광을 거의 수직으로 투사한 경우에 얻어지는 영상의 화질과 동등한 레벨의 고화질 영상을 표시할 수 있는 프로젝션 스크린 및 프로젝션 디스플레이 장치를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 전반사 프리즘 렌즈에 각 단위 프리즘의 꼭지각이 소정의 제1각도에서 일정한 제1꼭지각 고정영역과, 제1꼭지각 고정영역과는 다른 영역에 위치하고 각 단위 프리즘의 꼭지각이 상기 제1각도와는 다른 소정의 제2의 각도로 일정한 제2꼭지각 고정영역, 상기 제1꼭지각 고정영역과 상기 제2꼭지각 고정영역 사이에 위치하고 각 단위 프리즘의 꼭지각이 상기 제1각도와 상기 제2각도 사이에서 스크린면 상에서의 해당 각 단위 프리즘의 위치에 따라 변화하고 있는 꼭지각 변화영역을 설치함으로써, 전반사 프리즘 렌즈의 각 단위 프리즘의 꼭지각을 스크린면의 전면에 걸쳐 변화시키는 일 없이, 그 일부에서만 변화시킬 수 있다. 이에 의해, 전반사 프리즘 렌즈를 성형하기 위한 성형형의 제작이 용이하게 되고, 고화질의 프로젝션 스크린 및 프로젝션 디스플레이 장치를 보다 낮은 가격으로 얻을 수 있다.
더욱이 본 발명에 의하면, 전반사 프리즘 렌즈의 꼭지각 변화영역에, 각 단위 프리즘의 꼭지각이 스크린면에 대한 상기 제2면의 각도가 변화하는 일 없이 스크린 면에 대한 제1면의 각도만이 변화함으로써 변화하는 제1꼭지각 변화부와, 제1꼭지각 변화영역과 제1 및 제2꼭지각 고정영역 사이에 위치하고 각 단위 프리즘의 꼭지각이 스크린면에 대한 상기 제1면 및 상기 제2면의 각도가 모두 변화함으로써 변화하는 제2 및 제3꼭지각 변화부를 설치함으로써 각 영역의 경계를 보다 현저하지 않게 할 수 있고 고화질화를 도모할 수 있다.
더욱이 본 발명에 의하면, 각 단위 프리즘의 제1면이 스크린면에 대한 수직선(법선)에 대해 0°이상으로 되는 경사를 갖고 있도록 함으로써, 미광을 없게 하여 영상광의 로스가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이 경우 각 단위 프리즘을 형성하기 위한 성형형에 역 테이퍼 형상의 부분이 포함되지 않으므로, 성형형의 제작이 용이하게 되고, 또한 렌즈 성형의 때에서의 성형형으로부터의 각 단위 프리즘의 이형도 용이하게 행할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 의하면, 각 단위 프리즘의 제1면의 표면 거칠기가 스크린면의 전면에 걸쳐 균일하도록 함으로써, 스크린면 상에서 영상의 얼룩이 발생하지 않도록 하여 고화질의 영상이 관찰되도록 할 수 있다.
이하, 예시도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시형태에 관해 설명한다.
제1실시형태
우선, 도 1 내지 도 10에 의해 본 발명의 제1실시형태에 따른 프로젝션 스크린 및 이를 구비한 프로젝션 디스플레이 장치에 관해 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1실시형태에 따른 프로젝션 디스플레이 장치(100)는 프로젝션 스크린(111)과, 프로젝션 스크린(111)에 대해 영상광(L)을 비스듬히 투사하는 투사광학계(112)를 구비하고 있다. 또한, 투사광학계(112)는 LCD나 DMD 등으로부터 이루어지는 영상광원과, 영상광원으로부터 출사된 영상광을 확대시키기 위한 광학계를 갖고 있다.
여기서, 프로젝션 스크린(111)은 배면측에 배치된 투사광학계(112)로부터 비스듬히 투사된 영상광(L)을 관찰측을 향해 출사시키는 것이고, 전반사 프리즘 렌즈(114)와, 전반사 프리즘 렌즈(114)의 관찰측에 설치된 렌티큘러 렌즈(115)를 갖고 있다.
이 중, 전반사 프리즘 렌즈(114)는 투사광학계(112)로부터 투사된 영상광(L)을 굴절 및 집광시키는 것이고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 영상광(L)이 입사하는 배면측(최입광면측)에 복수의 단위 프리즘(113)이 설치되어 있다.
각 단위 프리즘(113)은 입사한 광을 굴절시키는 입사면(113a;제1면)과, 입사면(113a)에서 굴절된 광을 전반사하는 전반사면(113b;제2면)을 갖고 있고, 비스듬히 입사한 영상광(L)을 굴절 및 전반사하여 스크린면에 거의 수직한 방향으로 진행시킬 수 있도록 되어 있다. 또한, 각 단위 프리즘(113)은 스크린면에서 벗어난 동심원 중심(O;도 1참조)를 기준으로 하여 동심원 형상으로 연장되는 원호 형상 프리즘으로 형성되어 있다. 구체적으로는 예컨대, 각 단위 프리즘(113)은 프리즘 피치가 100~200㎛ 이고, 프리즘 높이가 150~300㎛ 인 것이 바람직하다.
여기서, 각 단위 프리즘(113)은 입사면(113a)과 전반사면(113b)이 이루는 각도에 대응하는 꼭지각(λ)을 갖고, 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)은 스크린면 상에서의 해당 각 단위 프리즘(113)의 위치에 따라 변화하고 있다. 특히, 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)은 30°이상 45°이하의 범위에서, 동심원의 중심(O)에 가까운 측(도면 하측) 보다도 먼 측(도면 상측)의 쪽이 커지도록 연속적으로 변화하고 있는 것이 바람직하다.
한편, 렌티큘러 렌즈(115)는 전반사 프리즘 렌즈(114)를 통과한 광을 수평방향으로 확산시키는 것이고, 영상광(L)이 입사하는 입광면측에 실린더 형상의 복수의 단위 렌즈(116)가 설치되어 있다. 구체적으로는 예컨대, 각 단위 렌즈(116)의 단면은 렌즈 횡경이 140㎛, 렌즈 종경이 100㎛의 반타원형 모양이고, 렌즈 피치가 140㎛이고, 렌즈 높이가 50㎛이고, 수평 확산각이 반치(半値)각(어떤 방향에서 관찰한 때의 휘도가 정면에서 관찰한 때의 휘도의 반이 되는 각도)에서 20~50°인 것이 바람직하다.
또한, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 전반사 프리즘 렌즈(114) 및 렌티큘러 렌즈(115)는 각각의 시트(프리즘 시트 및 렌티큘러 렌즈시트)에 형성되어 있다. 또한, 도 1 및 도 2에는 설명을 알기 쉽게 하기 위해, 전반사 프리즘 렌즈(114)와 렌티큘러 렌즈(115)는 실제의 치수 보다도 멀어진 상태에서 묘사되고 있다.
다음으로, 도 3에 의해 도 1에 나타낸 프로젝션 스크린(111)의 전반사 프리즘 렌즈(114)에서의 영상광(L)의 광로에 관해 설명한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 투사광학계(도 1의 부호 112 참조)에서 출사된 영상광(L)은 스크린면 상에서의 위치에 따라 다른 입사각도(θ1)로 전반사 프리즘 렌즈(114) 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)에 입사한다. 또한, 영상광(L)의 입사각도(θ1)는 스크린면 중 투사광학계에 가까운 측(동심원의 중심 O에 가까운 측)의 단부에 있어서, 35°이상(바람직하게는 45°이상)에서 50°이하로 되도록 하는 것이 바람직하다.
그런데, 이와 같이 하여 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)에 입사한 영상광(L)은 입사면(113a)에서 굴절되고, 전반사면(113b)에서 전반사된 후, 관찰측을 향해 스크린면에 거의 수직한 방향으로 진행한다.
이와 같은 영상광(L)의 광로를 실현하기 위해, 영상광(L)의 입사각도(θ1)에 따라 각 단위 프리즘(113)의 형상이 결정된다. 구체적으로는, 각 단위 프리즘(113)의 렌즈 각도[전반사면(113b)과 스크린면이 이루는 각도]를 φ, 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각을 λ, 전반사 프리즘 렌즈(114) 재료의 굴절율을 n, 각 단위프리즘(113)의 전반사면(113b)에서 반사된 후의 영상광(L)과 스크린면의 법선이 이루는 각도를 θ4로 한 경우, 각 단위 프리즘(113)의 형상은 다음 수학식 1에 의해 정해진다.
또한, 전반사 프리즘 렌즈(114)의 출광측의 표면이 평탄면이라고 하면, 전반사 프리즘 렌즈(114) 내에서 영상광(L)이 나아가는 각도 θ4와, 전반사 프리즘 렌즈(114)로부터 출사하는 영상광(L)의 출사각도 θ5와의 사이에는, 다음의 수학식 2가 성립한다.
sinθ4= sin θ5/ n
여기서, 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)과 스크린면의 법선이 이루는 각도를 γ라고 하면,
γ = φ + λ - π / 2 ≥ 0
인 것이 바람직하다.
이것은 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)의 각도(γ)가 음인 경우에는 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)의 형상이 역 테이퍼 형상으로 되고, 각 단위 프리즘(113)을 형성하기 위한 성형성의 제작 및 성형형에 의한 각 단위 프리즘(113)의 성형이 곤란하게 되기 때문이다.
또한, 각 단위 프리즘(113)의 렌즈 각도(φ)는 영상광(L)의 입사각도(θ1)에 대해 단조 감소하므로, 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)의 각도(γ)는 스크린면 중 영상광(L)의 입사각도(θ1)가 커지는 부분(동심원 중심 O에서 먼 측의 부분)에서 음으로 되기 쉽다. 여기서, 전반사 프리즘 렌즈(114) 내에서 영상광(L)이 나아가는 각도(θ4)가 거의 0인 경우에서, 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)의 형상이 역 테이퍼 형상으로 되지 않도록 하기 위한 조건은 다음의 수학식 4에 의해 표현된다.
cos-1{cos(θ1)/n}/2 ≤ λ
한편, 스크린면 중 영상광(L)의 입사각도(θ1)가 작아지는 부분(동심원의 중심 O에 가까운 측의 부분)에서는, 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)에 입사한 영상광(L)의 일부가 전반사면(113b)에서 전반사되지 않고 빠져나가 미광으로 된다.
여기서, 각 단위 프리즘(113)에서의 미광의 발생태양을 설명하기 위해, 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)에서 굴절되어 정확히 단위 프리즘(113)의 골부(谷部)를 향하는 기준 영상광 L0[즉, 1개의 단위 프리즘(113) 내에서 영상광(L)이 미광으로 되는 부분과 유효광으로 되는 부분과의 경계 위치를 통과하는 영상광]에 관해고찰한다.
각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)에 대한 영상광(L)의 입사각도를 θ2, 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)에서의 굴절각도를 θ3, 단위 프리즘(113)의 프리즘 피치를 p, 각 단위 프리즘(113)의 전반사면(113b)에서 전반사되어 유효광으로서 알맞게 이용되는 부분의 폭을 e1, 각 단위 프리즘(113)의 전반사면(113b)에서 전반사되지 않고 빠져 미광으로 되는 부분의 폭을 e2, 각 단위 프리즘(113)의 높이를 h, 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a) 중 영상광(L)이 미광으로 되는 부분과 유효광으로 되는 부분과의 경계의 높이를 s로 하면, 영상광(L)이 유효광으로 되는 부분의 폭(e1)은 이하의 수학식 5에 의해 나타내어 진다.
여기서, 상기 수학식 5에 있어서, h 및 s는 각각 이하의 수학식 6, 7에 의해 나타내어 질 수 있다.
또한,
이다.
도 3에서 명백한 바와 같이, 프리즘 피치(p)와, 영상광(L)이 유효광으로 되는 부분의 폭(e1)과의 사이에는 e1≤ p의 관계가 있다. 또한, 영상광(L)이 유효광으로 되는 부분의 폭(e1)과 렌즈 피치(p)와의 비 e1/p는 영상광(L)의 입사각도(θ1)가 커질수록 커지게 되고, 어떤 개소에서 e1 =p로 된다. 이 경우, e1 =p로 되는 개소에 비해 영상광(L)의 입사각도(θ1)가 커지는 영역에서는 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)에 입사한 영상광(L)은 전반사면(113b)에서 전부 전반사되어 미광이 존재하지 않는다.
이상에서 설명한 바와 같이, 스크린면 중 영상광(L)의 입사각도(θ1)가 작아지는 부분[동심원의 중심(O)에 가까운 측의 부분]에는, 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)에 입사한 영상광(L)의 일부가 전반사면(113b)에서 전반사되지 않고 빠져 미광으로 된다고 하는 문제가 있고, 한편 스크린면 중 영상광(L)의 입사각도(θ1)가 커지는 부분[동심원 중심(O)에서 먼 측의 부분]에서는, 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)의 형상이 역 테이퍼 형상으로 된다고 하는 문제가 있다.
도 4는 도 1에 나타낸 프로젝션 스크린(111)의 전반사 프리즘 렌즈(114)에서의 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)과 영상광(L)의 입사각도(θ1)와의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 있어서, 선(205)은 전반사 프리즘 렌즈(114) 내에서 영상광(L)이 나아가는 각도(θ4)가 0[즉, 전반사 프리즘 렌즈(114)에서 출사하는 영상광(L)의 출사각도(θ5)가 0]인 경우에서, 상기 수학식 5~8에 따라 구해진, 각 단위 프리즘(113)에서 미광이 발생하는 경계를 나타내고, 선(206)은 동일한 경우에 있어서 상기 수학식 4에 따라 구해진, 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)의 형상이 역 테이퍼 형상으로 되는 경계를 나타내고 있다. 또한, 선(205,206)을 구할 때에는 전반사 프리즘 렌즈(114)의 재료의 굴절율(n)을 1.55로 하고 있다.
도 4에 있어서, 2개의 선(205,206)으로 둘러싸여진 내측의 영역은 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)에 입사한 영상광(L)의 일부가 전반사면(113b)에서 전반사되지 않고 빠져서 미광으로 된다고 하는 일이 없고, 또한 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)의 형상이 역 테이퍼 형상으로 된다고 하는 일도 없는 영역이다. 이 때문에, 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)과 스크린면 상에서의 각 단위 프리즘(113)의 위치에 따른 영상광(L)의 입사각도(θ1)가 이 영역내에 존재하고 있는 경우에는, 미광의 문제도 역 테이퍼 형상의 문제도 발생하지 않는다. 구체적으로는, 예컨대 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)이 35°에서 일정한 경우를 고려하면, 영상광(L)의 입사각도(θ1)가 45~60°의 범위에 있다면, 미광의 문제도 역 테이퍼 형상의 문제도 발생하지 않는다(부호 207 참조).
그러나, 최근 프로젝션 스크린(111)은 대형화하는 경향이 있고, 이것에 수반하여 영상광(L) 입사각도(θ1)의 범위도 커지고 있으므로, 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)이 일정하다고 한다면, 스크린면 중 영상광(L)의 입사각도(θ1)가 작아지는 부분 및 영상광(L)의 입사각도(θ1)가 커지는 부분에서 선(205,206)으로 둘러싸여진 내측의 영역으로부터 벗어나기 쉬워진다.
여기서, 미광의 문제를 해소하기 위해서는, 선(205)에 의해 규정되는 영상광(L) 입사각도(θ1)의 허용 하한값을 내리는 것이 필요하고, 이 때문에 스크린면 중 영상광(L)의 입사각도(θ1)가 작아지는 부분[동심원의 중심(O)에 가까운 측의 부분]에서의 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)을 작게 하는 것이 바람직하다. 한편, 역 테이퍼 형상의 문제를 해소하기 위해서는, 선(206)에 의해 규정되는 영상광(L)의 입사각도(θ1)의 허용 상한값을 올리는 것이 필요하고, 이 때문에 스크린면 중 영상광(L)의 입사각도(θ1)가 커지는 부분[동심원의 중심(O)에서 먼 측의 부분]에서의 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)을 크게 하는 것이 바람직하다.
이를 위해, 본 실시형태에 있어서는, 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)을 스크린면의 전면에 걸쳐 스크린면 중 동심원의 중심(O)에 가까운 측 보다도 먼 측의 쪽이 커지도록 연속적으로 변화시키는 바와 같이 하고 있다(부호 201~203 참조). 이에 의해, 영상광(L)의 입사각도(θ1)의 허용폭을 확대할 수 있고, 스크린면의 전면에 걸쳐 미광의 문제 및 역 테이퍼 형상의 문제가 발생하지 않도록 하는 것이 가능하다. 또한, 도 4에 나타낸 선(201~203)은 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)의 변화를 영상광(L)의 입사각도(θ1)와의 관계에서 나타낸 것이지만, 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)의 변화를 각 단위 프리즘(113)의 위치[동심원의 중심(O)으로부터의 거리]와의 관계에서 나타내는 것도 당연히 가능하고, 이 관계는 도 5에 나타낸 바와 같은 것으로 된다.
또한, 상술한 실시형태에서, 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)은 스크린면에 대한 수직선(법선)에 대해 0°이상(바람직하게는, 1/1000°이상)으로 되는 경사[입사면(113a)과 스크린면의 법선이 이루는 각도(γ)가 양인 경사]를 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)의 표면 거칠기는 스크린면의 전면에 걸쳐 균일한 것이 바람직하다.
(제1변형예)
또한, 이상에 있어서는, 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)을 스크린면의 전면에 걸쳐 연속적으로 변화시키는 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정하지 않고 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)을 스크린면 내에서 단계적으로 변화시키도록 해도 된다.
우선, 도 6a, 도 6b, 도 7 및 도 8에 의해, 도 1 내지 도 5에 나타낸 프로젝션 스크린(111)의 제1변형예에 관해 설명한다. 이러한 제1변형예의 기본적인 구성은 도 1 내지 도 5에 나타낸 프로젝션 스크린(111)과 동일하므로, 이하 도 1 내지도 5에 나타낸 프로젝션 스크린(111)과 다른 부분을 중심으로 설명한다.
도 6a는 도 1의 변형예에 따른 프로젝션 스크린(111)을 입광면측에서 본 도면이고, 도 6b는 도 1의 변형예에 따른 프로젝션 스크린(111)(및 투사광학계(112))를 측면측에서 본 도면이다.
도 6a 및, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 제1변형예에 따른 프로젝션 스크린(111)은 영상광(L)이 입사하는 배면측(최입광면측)에 복수의 단위 프리즘이 형성된 전반사 프리즘 렌즈(114A)와, 전반사 프리즘 렌즈(114A)의 관찰측에 설치된 렌티큘러 렌즈(115)를 갖고 있다.
또한, 전반사 프리즘 시트(114A)의 각 단위 프리즘은 도 1 내지 도 5에 나타낸 프로젝션 스크린(111)의 전반사 프리즘 렌즈(114)의 경우와 동일하고, 스크린면에서 벗어난 동심원의 중심(O)을 기준으로 하여 동심원 형상으로 연장되어 있다. 또한, 투사광학계(112)는 도 6b에 나타낸 바와 같이, 스크린면에서 벗어난 동심원의 중심(O)과 동일한 높이로 배치되어 있다.
여기서, 전반사 프리즘 렌즈(114A)는 동심원의 중심(O)으로부터의 거리에 따라 3개의 영역(A1,A2,A3)으로 나뉘어져 있다.
이 중, 영역(A1)은 동심원의 중심(O)으로부터의 거리(r1) 보다 중심(O)에 가까운 위치에 있는 제1꼭지각 고정영역이고, 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)은 λ1(제1각도)으로 일정하다.
영역(A2)은 동심원의 중심(O)으로부터의 거리(r2) 보다 중심(O)으로부터 먼 위치에 있는 제2꼭지각 고정영역이고, 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)은 λ2(제2각도)로 일정하다. 또한, λ1과 λ2를 비교하면, λ2는 λ1 보다도 큰 각도이다(λ2 > λ1).
영역(A3)은 영역(A1)과 영역(A2)의 사이에 끼워진 위치[동심원의 중심(O)으로부터의 거리(r1) 보다 중심(O)으로부터 멀고, 거리(r2) 보다 중심(O)에 가까운 위치]에 있는 꼭지각 변화영역이고, 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)은 λ1과 λ2의 사이에서 스크린면 상에서의 해당 각 단위 프리즘의 위치에 따라 변화하고 있다.
도 7에 각 영역(A1,A2,A3)에서의 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)의 변화의 모양을 나타낸다.
여기에서, 영역(A3)에 있어서는, 각 단위 프리즘 중 스크린면에 대한 전반사면(도 3의 부호 113b 참조)의 각도가 변화하는 일 없이 스크린면에 대한 입사면(도 3의 부호 113a 참조)의 각도가 서서히 변화함으로써, 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)이 λ1 에서 λ2 까지 서서히 변화하도록 되어 있다.
또한, 만일 영역(A3)을 설치하는 일 없이 영역(A1,A2)만을 설치했다고 하면, 스크린면 상의 어떤 위치에서 단위 프리즘의 꼭지각(λ)이 λ1 에서 λ2 에로 급히 변화해 버리는 것으로 된다. 이 경우에는 당연히 단위 프리즘의 꼭지각(λ) 뿐만 아니라 단위 프리즘의 전반사면의 각도(렌즈 각도 φ)도 급히 변화하는 것으로 된다. 특히, 단위 프리즘의 렌즈 각도(φ)의 변화에 관해서는 동심원의 중심(O)에 가까운 측으로부터 먼 측을 향해 서서히 렌즈 각도(φ)가 작아지고 있었던 것이, 그 위치에서 급히 렌즈 각도(φ)가 커지므로, 영상을 관찰할 때에 각 영역의 경계가 관찰되어 버릴 염려가 있다.
이에 대해, 상술한 제1변형예에서는, 단위 프리즘의 꼭지각(λ)이 각각 λ1 및 λ2에서 일정한 영역(A1,A2)의 사이에, 스크린면 상에서의 위치에 따라 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)이 λ1과 λ2의 사이에서 변화하는 영역(A3)을 설치하고 있으므로, 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)의 변화가 연속적으로 된다. 또한, 영역(A3)에서의 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)의 변화를 각 단위 프리즘 중 스크린면에 대한 전반사면의 각도(렌즈 각도 φ)를 변화시키는 일 없이 스크린면에 대한 입사면의 각도를 변화시킴으로써 행하고 있으므로, 전반사면의 각도의 변화가 부분적으로 역행해 버린다고 하는 일도 없다.
도 8은 전반사 프리즘 렌즈(114A) 내에서 영상광(L)이 나아가는 각도(θ4)가 0[즉, 전반사 프리즘 렌즈(114A)로부터 출사하는 영상광(L)의 출사각도(θ5)가 0]인 경우에 있어서, 전반사 프리즘 렌즈(114A)에서의 영상광(L)의 입사각도(θ1)와 각 단위 프리즘의 렌즈 각도(φ)와의 관계를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 동심원 중심(O)에 가까운 측의 영역(A1)에서 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)이 λ1(=35°)이고, 동심원의 중심(O)에서 먼 측의 영역(A2)에서 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)이 λ2(=45°)인 것으로 한다. 이 경우, 만일 입사각도(θ1)가 52.5°인 때에 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)을 급히 변화시키면, 동심원의 중심(O)에 가까운 측으로부터 먼 측을 향해 서서히 전반사면의 각도(렌즈 각도 φ)가 작아지고 있었던 것이, 그 위치에서 급히 렌즈 각도(φ)가 2.6°만큼 커지므로(부호 208 참조), 영상을 관찰할 때 그 경계가 관찰되어 버릴 가능성이 있다.
이에 대해, 상술한 제1변형예에 있어서는, 단위 프리즘의 꼭지각(λ)을 λ1(=35°)에서 λ2(=45°)로 변화시킬 때, 도 8에 실선으로 나타낸 바와 같이, 예컨대 영상광(L)의 입사각도(θ1)가 52.5°에서 59.2°인 범위에서, 각 단위 프리즘의 전반사면의 각도(렌즈 각도 φ)를 57°로 고정한 상태에서 입사면의 각도만을 변화시킴으로써, 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)을 λ1(=35°)에서 λ2(=45°)로 변화시키고 있으므로(부호 209 참조), 각 단위 프리즘의 전반사면의 각도의 변화가 부분적으로 역행해 버린다고 하는 일이 없다.
(제2변형예)
다음으로, 도 9a, 도 9b 및 도 10에 의해, 도 1 내지 도 5에 나타낸 프로젝션 스크린(111)의 제2변형예에 관해 설명한다. 또한, 제2변형예는 상술한 제1변형예를 더욱 개선한 것이고, 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)의 변화가 더욱 관찰되지 않도록 하는 것이다. 또한, 제2변형예의 기본적인 구성은 상술한 제1변형예와 동일하므로, 이하 제1변형예와 다른 부분을 중심으로 설명한다.
도 9a는 제2변형예에 따른 프로젝션 스크린(111)을 입광면측에서 바라 본 도면이고, 도 9b는 제2변형예에 따른 프로젝션 스크린[111;및 투사광학계(112)]을 측면측에서 바라 본 도면이다.
도 9a 및 도 9b에 나타낸 바와 같이, 프로젝션 스크린(111)은 영상광(L)이 입사하는 배면측(최입광면측)에 복수의 단위 프리즘이 형성된 전반사 프리즘렌즈(114B)와, 전반사 프리즘 렌즈(114B)의 관찰측에 설치된 렌티큘러 렌즈(115)를 갖고 있다.
또한, 전반사 프리즘 렌즈(114B)는 도 1 내지 도 5에 나타낸 프로젝션 스크린(111)의 전반사 프리즘 렌즈(114)의 경우와 동일하게, 스크린면에서 벗어난 동심원의 중심(O)을 기준으로 하여 동심원 형상으로 연장되어 있다. 또한, 투사광학계(112)는 도 9b에 나타낸 바와 같이, 스크린면에서 벗어난 동심원의 중심(O)과 같은 높이에 배치되어 있다.
여기서, 전반사 프리즘 렌즈(114B)는 상술한 제1변형예에서의 영역(A1,A2,A3)에 상당하는 영역(A1',A2',A3')을 갖고 있다. 즉, 영역(A1')은 동심원의 중심(O)으로부터의 거리(r1) 보다 중심(O)에 가까운 위치에 있는 제1꼭지각 고정영역이고, 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)은 λ1(제1각도)에서 일정하다.
또한, 영역(A2')은 동심원의 중심(O)으로부터의 거리(r2) 보다 중심(O)에서 먼 위치에 있는 제2의 꼭지각 고정영역이고, 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)은 λ2(제2각도)에서 일정하다. 또한, λ1과 λ2를 비교하면, λ2는 λ1 보다도 큰 각도이다(λ2>λ1).
더욱이, 영역(A3')은 영역(A1)과 영역(A2)의 사이에 끼워진 위치[동심원의 중심(O)으로부터의 거리(r1) 보다도 중심(O)에서 멀고, 거리(r2) 보다도 중심(O)에 가까운 위치]에 있는 제1꼭지각 변화부이고, 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)은 λ1과 λ2의 사이에서 스크린면 상에서의 해당 각 단위 프리즘의 위치에 따라 변화하고 있다.
또한, 영역(A1')과 영역(A3') 사이의 경계부분에는 소정 폭의 영역(A4)이 설치되고, 영역(A3')과 영역(A2') 사이의 경계부분에도 소정 폭의 영역(A5)이 설치되어 있다. 이 때문에, 제2변형예에서의 영역(A1',A2',A3')은 영역(A4,A5)이 존재하는 부분 만큼 제1변형예에서의 영역(A1,A2,A3) 보다 좁아지고 있다.
여기서, 영역(A4)은 영역(A1')과 영역(A3') 사이에 끼워진 위치에 있는 제2꼭지각 변화부이고, 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)은 스크린면 상에서의 해당 각 단위 프리즘의 위치에 따라 변화하고 있다.
또한, 영역(A5)은 영역(A3')과 영역(A2') 사이에 끼워진 위치에 있는 제3꼭지각 변화부이고, 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)은 스크린면 상에서의 해당 각 단위 프리즘의 위치에 따라 변화하고 있다.
또한, 제1꼭지각 변화부인 영역(A3'), 제2꼭지각 변화부인 영역(A4) 및, 제3꼭지각 변화부인 영역(A5)에 의해 꼭지각 변화영역이 구성되어 있다.
여기서, 도 10에 각 영역(A1',A2',A3',A4,A5)에서의 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ) 변화의 모양을 나타낸다.
상술한 제1변형예에서의 영역(A3)에서는 각 단위 프리즘 중 스크린면에 대한 전반사면(도 3의 부호 113b 참조)의 각도가 변화하는 일 없이 스크린면에 대한 입사면(도 3의 부호 113a 참조)의 각도가 서서히 변화함으로써, 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)이 λ1에서 λ2 까지 서서히 변화하도록 되어 있다. 그러나, 이 경우에 있어서도, 영역(A3)과 영역(A1,A2) 사이의 경계부분에서는 전반사면의 각도(렌즈 각도 φ)의 변화가 다른 부분의 변화에 비해 크기 때문에, 각 단위 프리즘의 형상의설정 방법에 의해 영상을 관찰하는 때 각 영역의 경계가 두드러져 버릴 염려가 있다.
그런데, 제2변형예에 있어서는, 영역(A3)과 영역(A1,A2) 사이의 경계부분에 소정 폭의 영역(A4,A5)을 설치하고, 그 영역(A4,A5)에서 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)을 변화시킬 때, 스크린면에 대한 입사면 뿐만 아니라 전반사면의 각도(렌즈 각도 φ)도 변화시키도록 하고 있다. 이에 의해, 전반사면의 각도의 변화를 매끄럽게 행하게 할 수 있고, 영상을 관찰할 때 각 영역의 경계가 현저하게 되버린다는 것을 방지하여 영상을 관찰할 때 위화감을 저감할 수 있다.
또한, 제2변형예에 있어서는, 영역(A1',A2',A3')에서의 스크린면에 대한 전반사면의 각도(렌즈 각도 φ)의 변화를 수식화하고, 이것을 후술하는 실시예 5에 나타낸 바와 같은 상태에서 스플라인(spline) 보간함으로써, 영역(A4,A5)에서의 전반사면의 각도 변화량을 결정하는 것이 바람직하다.
제2실시형태
다음으로, 도 11 내지 도 13에 의해, 본 발명의 제2실시형태에 따른 프로젝션 스크린을 구비한 프로젝션 디스플레이 장치에 관해 설명한다. 또한, 본 발명의 제2실시형태는 렌티큘러 렌즈의 구성이 다른 점, 전반사 프리즘 렌즈 및 렌티큘러 렌즈를 1개의 시트에 일체화하여 형성하고 있는 점을 제외하고, 다른 점은 상술한 제1실시형태와 동일하다. 본 발명의 제2실시형태에 있어서, 상술한 제1실시형태와 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 상세한 설명을 생략한다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2실시형태에 따른 프로젝션 디스플레이 장치(100')는 프로젝션 스크린(111')과, 프로젝션 스크린(111')에 대해 영상광(L)을 비스듬히 투사하는 투사광학계(112)를 구비하고 있다.
여기서, 프로젝션 스크린(111')은 배면측에 배치된 투사광학계(112)로부터 비스듬히 투사된 영상광(L)을 관찰측을 향해 출사시키는 것이고, 전반사 프리즘 렌즈(114')와, 전반사 프리즘 렌즈(114')의 관찰측에 설치된 렌티큘러 렌즈(115')를 갖고 있다.
이 중, 전반사 프리즘 렌즈(114')는 투사광학계(112)로부터 투사된 영상광(L)을 굴절 및 집광시키는 것이고, 도 12에 나타낸 바와 같이, 베이스 시트(23)와 베이스 시트(23)의 입광측의 표면[영상광(L)이 입사하는 최입광면]에 형성된 복수의 단위 프리즘(113)을 갖고 있다. 또한, 상술한 제1실시형태와 동일하게, 각 단위 프리즘(113)은 입사한 광을 굴절시키는 입사면(113a;제1면)과, 입사면(113a)에서 굴절된 광을 전반사하는 전반사면(113b;제2면)을 갖고 있다. 또한, 각 단위 프리즘(113)은 스크린면에서 벗어난 동심원의 중심(O;도 11 참조)을 기준으로 하여 동심원 형상으로 연장된 원호 형상 프리즘으로서 형성되어 있고, 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)은 스크린면 상에서의 해당 각 단위 프리즘(113)의 위치에 따라 변화하고 있다. 특히, 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)은 30°이상 45°이하의 범위에서, 동심원의 중심(O)에 가까운 측(도면 하측) 보다도 먼 측(도면 상측)의 쪽이 커지도록 연속적으로 변화하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)의 변화의 태양으로서는 상술한 제1실시형태의 경우와 동일한 각종의 태양(도 5, 도 7 및 도 10 등)을 들 수 있다.
한편, 렌티큘러 렌즈(115')는 도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 베이스 시트(23)의 출광측의 표면에 형성되어 있고, 단면이 사다리꼴 형상인 복수의 사다리꼴 형상 부분(25;단위 렌즈)를 갖고 있다.
여기서, 각 사다리꼴 형상 부분(25)은 그 밑바닥 부분이 입광측, 윗바닥 부분이 출광측이 되도록 배치되어 있고, 인접하는 각 사다리꼴 형상 부분(25)의 사이에는 단면이 V자 형상의 V자 형상 부분(26)이 설치되어 있다. 또한, 각 사다리꼴 형상 부분(25)은 소정의 굴절율을 갖는 재료로 형성되어 있다. 또한, 각 V자 형상 부분(26)은 각 사다리꼴 형상 부분(25)의 굴절율보다 낮은 굴절율을 갖는 재료가 각 V자 형상 부분(26)의 사이에 충전됨으로써 형성되고, 각 사다리꼴 형상 부분(25)과 그 사이에 설치된 V자 형상 부분(26)의 계면에 의해 광을 전반사시켜 영상광(L)을 확산시킬 수 있도록 되어 있다(도 12 및 도 13 참조).
또한, 각 V자 형상 부분(26)은 관찰측으로부터 입사한 광을 흡수하는 광흡수 작용을 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, 각 V자 형상 부분(26)의 재료는 특히 한정되지 않지만, 예컨대 저굴절율의 합성수지 중에 염료, 안료, 또는 착색된 수지미립자 등으로 이루어지는 광흡수입자를 혼입시킴으로써 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 도 11 내지 도 13에 나타낸 프로젝션 스크린(111')에 있어서, 투사광학계(112)로부터 비스듬히 투사된 영상광(L)은 전반사 프리즘 렌즈(114')의 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)에 입사한다.
그런데, 이와 같이 하여 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)에 입사한 영상광(L)은 입사면(113a)에서 굴절되고, 전반사면(113b)에서 전반사된 후, 관찰측을향해 스크린면에 거의 수직한 방향으로 진행한다.
그 후, 이와 같이 하여 전반사 프리즘 렌즈(114')로부터 출사된 영상광(L)은 렌티큘러 렌즈(115')의 사다리꼴 형상 부분(25)의 밑바닥 부분으로부터 입사하고, 그 일부의 광이 그 상태로 투과하는 한편, 나머지 광은 사다리꼴 형상 부분(25)과 V자 형상 부분(26)과의 계면에서 전반사되어, 최종적으로 모든 광이 사다리꼴 형상 부분(25)의 윗바닥 부분측으로부터 관찰측을 향해 출사된다.
이와 같이 본 발명의 제1 및 제2실시형태에 의하면, 배면측에 배치된 투사광학계(112)에서 영상광(L)이 비스듬히 투사되는 프로젝션 스크린(111,111')에 있어서, 영상광(L)이 입사하는 배면측에 설치된 전반사 프리즘 렌즈(114,114A,114B,114')의 복수의 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)을 일정한 각도범위(예컨대, 30°이상 45°이하의 범위)에서 동심원의 중심(O)에 가까운 측 보다 먼 측의 쪽이 커지도록 변화시키는 바와 같이 하고 있다. 이에 의해, 영상광(L)의 입사각도(θ1)가 작아지는 투사광학계(112)에 가까운 측의 부분에서 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)을 보다 작게하고, 영상광(L)의 입사각도(θ1)가 커지는 투사광학계(112)로부터 먼 측의 부분에서 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)을 보다 크게 할 수 있다. 이 때문에, 미광 등의 발생에 의한 영상광(L)의 로스가 발생하지 않는 범위로서의 영상광(L)의 입사각도(θ1)의 허용폭을 넓힐 수 있고, 표면 휘도의 저하나 콘트라스트의 저하가 없고/, 투사광학계(112)로부터 영상광(L)을 거의 수직하게 투사한 경우에서 얻어지는 영상의 화질과 동등한 레벨의 고화질 영상을 표시할 수 있는 프로젝션 스크린(111,111') 및 프로젝션 디스플레이 장치(100,100')를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 및 제2실시형태에 의하면, 제1변형예로서 전반사 프리즘 렌즈(114A)에 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)이 소정의 제1각도(λ1)에서 일정한 제1꼭지각 고정영역(A1)과, 제1꼭지각 고정영역(A1)과는 다른 영역에 위치하고 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)이 소정의 제1각도(λ1)와는 다른 소정의 제2각도(λ2)에서 일정한 제2꼭지각 고정영역(A2), 제1꼭지각 고정영역(A1)과 제2꼭지각 고정영역(A2) 사이에 위치하고 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)이 제1각도(λ1)와 제2각도(λ2) 사이에서 스크린면 상에서의 해당 각 단위 프리즘(113)의 위치에 따라 변화하고 있는 꼭지각 변화영역(A3)을 설치하므로, 전반사 프리즘 렌즈(114A)의 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)을 스크린면의 전면에 걸쳐 변화시키는 일은 없고, 그 일부에서만 변화시킬 수 있다. 이에 의해, 전반사 프리즘 렌즈(114A)를 형성하기 위한 성형형의 제작이 용이하게 되고, 고화질의 프로젝션 스크린(111,111') 및 프로젝션 디스플레이 장치(100,100')를 보다 낮은 가격으로 얻을 수 있다.
더욱이, 본 발명의 제1 및 제2실시형태에 의하면, 제2변형예로서 전반사 프리즘 렌즈(114B)의 꼭지각 변화영역에 각 단위 프리즘(113)의 꼭지각(λ)이 스크린면에 대한 전반사면(113b)의 각도가 변화하는 일 없이 스크린면에 대한 입사면(113a)의 각도만이 변화함으로써 변화하는 제1꼭지각 변화부(A3')와, 제1꼭지각 변화부(A3')와 제1 및 제2꼭지각 고정영역(A1',A2') 사이에 위치하고 각 단위프리즘(113)의 꼭지각(λ)이 스크린면에 대한 입사면(113a) 및 전반사면(113b)의 각도가 모두 변화함으로써 변화하는 제2 및 제3꼭지각 변화부(A4,A5)를 설치하고 있으므로, 각 영역의 경계를 보다 눈에 띄지 않게 할 수 있어 제1변형예에 비해 더욱 고화질화를 도모할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 제1 및 제2실시형태에 의하면, 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)이 스크린면에 대한 수직선(법선)에 대해 0°이상으로 되는 경사를 갖고 있으므로, 각 단위 프리즘(113)을 성형하기 위한 성형형에 역 테이퍼 형상의 부분이 포함되는 일이 없어 성형형의 제작이 용이하게 되고, 또한 렌즈 성형의 경우 성형형으로부터 각 단위 프리즘(113)이 떨어지는 것도 용이하게 행할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 제1 및 제2실시형태에 의하면, 각 단위 프리즘(113)의 입사면(113a)의 표면 거칠기가 스크린면의 전면에 걸쳐 균일하므로, 스크린면 상에서 영상의 얼룩이 발생하지 않도록 하여 고화질의 영상이 관찰되도록 할 수 있다.
(다른 실시형태)
또한, 본 발명은 상술한 제1 및 제2실시형태에 한정되는 일은 없고, 하기의 (1)~(6)에 서술한 바와 같은 각종의 변형이나 변경이 가능하며, 그것들도 본 발명의 범위 내이다.
(1) 상술한 제1 및 제2실시형태에 있어서는, 전반사 프리즘 렌즈 및 렌티큘러 렌즈로서 전반사 프리즘 렌즈(114,114A,114B,114') 및 렌티큘러 렌즈(115,115')를 이용하고 있지만, 전반사 프리즘 렌즈 및 렌티큘러 렌즈 등의 구체적인 형상으로서는 상술한 본 발명의 특징을 갖는 것이라면, 이에 한정되지 않고, 임의의 구성을 들 수 있다.
(2) 상술한 제1실시형태에 있어서는, 전반사 프리즘 렌즈(114,114A,114B,114') 및 렌티큘러 렌즈(115)를 각각의 시트(프리즘 시트 및 렌티큘러 렌즈 시트)에 형성하고 있지만, 이에 한정되지 않고 전반사 프리즘 렌즈(114,114A,114B) 및 렌티큘러 렌즈(115)를 1개의 시트에 일체화하여 형성해도 된다. 한편, 상술한 제2실시형태에 있어서는, 전반사 프리즘 렌즈(114') 및 렌티큘러 렌즈(115')를 1개의 시트에 일체화하여 형성하고 있지만, 이에 한정하지 않고 전반사 프리즘 렌즈(114') 및 렌티큘러 렌즈(115')를 각각의 시트(프리즘 시트 및 렌티큘러 렌즈 시트)에 형성해도 된다.
(3) 상술한 제1 및 제2실시형태에 있어서, 렌티큘러 렌즈(115,115')의 관찰측[렌티큘러 렌즈(115,115')가 없는 경우에는 전반사 프리즘 렌즈(114,114A,114B,114')의 관찰측]에는 도 1 및 도 11의 부호 117의 위치에 전반사 프리즘 렌즈(114,114A,114B,114')나 렌티큘러 렌즈(115,115')를 통과한 영상광(L)을 확산시키는 확산 시트를 설치하도록 해도 된다. 또한, 확산 시트로서는 확산제 등이 혼입됨으로써 확산작용이 부여된 것인 것이 바람직하다.
(4) 상술한 제1 및 제2실시형태에 있어서는, 전반사 프리즘 렌즈(114,114A,114B,114')의 관찰측에 렌티큘러 렌즈(115,115')를 설치하고 있지만, 렌티큘러 렌즈(115,115') 대신에 확산제 등에 의해 광을 확산시키는 확산 시트나, 광의 굴절에 의해 광을 확산시키는 복수의 비즈(beads)가 코팅된 비즈 스크린 등을 이용하는 것도 가능하다.
(5) 상술한 제1 및 제2실시형태에 있어서, 렌티큘러 렌즈(115,115')의 관찰측[렌티큘러 렌즈(115,115')가 없는 경우에는 전반사 프리즘 렌즈(114,114A,114B,114')의 관찰측]에는 도 1 및 도 11의 부호 117의 위치에 기능성 유지층을 설치하도록 해도 된다. 또한, 기능성 유지층으로서는 각종의 것을 이용할 수 있지만, 예컨대 반사방지층(AR층), 하드코트층(HC층), 대전방지층(AS층), 방현층(AG층), 방오층(防汚層) 및 센서층 등을 들 수 있다.
여기서, 반사방지층(AR층)은 프로젝션 스크린(100,100')의 표면에서의 광의 반사를 억제하기 위한 층이고, 광의 반사율을 억제하는 기능을 갖는 필름을 렌즈 표면에 라미네이트(laminate)하거나, 렌즈 표면에 반사방지 처리를 직접 실시함으로써 얻어진다. 하드코트층(HC층)은 프로젝션 스크린(100,100')의 표면을 보호하여 손상을 방지하기 위한 층이고, 강도를 증가시키는 기능을 갖는 내마모성 필름을 렌즈 표면에 라미네이트하거나, 렌즈 표면에 하드코트 처리를 직접 실시함으로써 얻어진다. 대전방지층(AS층)은 프로젝션 스크린(100,100')에서 생기는 정전기를 제거하기 위한 층이고, 대전방지기능을 갖는 필름을 렌즈 표면에 라미네이트하거나, 렌즈 표면에 대전방지 처리를 직접 실시함으로써 얻어진다. 방현층(AG층)은 프로젝션 스크린(100,100')이 빛나는 것 등을 방지하기 위한 층이고, 방현성 기능을 갖는 필름을 렌즈 표면에 라미네이트하거나, 렌즈 표면에 방현 처리를 직접 실시함으로써 얻어진다. 방오층은 프로젝션 스크린(100,100')의 표면에의 오염의 부착을 방지하기 위한 층이고, 오염의 부착을 방지하는 기능을 갖는 필름을 렌즈 표면에 라미네이트하거나, 렌즈 표면에 방오처리를 직접 실시함으로써 얻어진다. 센서층은 터치센서 등의 기능을 갖는 층이다.
(6) 상술한 제1 및 제2실시형태에 따른 프로젝션 디스플레이 장치(100,100')에 있어서는, 투사광학계(112)로부터 출사된 영상광(L)을 프로젝션 스크린(111,111')을 향해 상방으로 투사하는 발사 방식이 채용되어 있지만, 이것에 한정되지 않고 투사광학계(112)로부터 출사된 영상광(L)을 프로젝션 스크린(111,111')을 향해 하방으로 투사하는 발사 방식을 채용하도록 해도 된다.
여기서, 프로젝션 디스플레이 장치(100,100')에 있어서 상방 발사 방식이 채용되는 경우에는, 프로젝션 스크린(111,111') 및 투사광학계(112)는 예컨대, 도 14에 나타낸 바와 같은 위치관계에서 캐비넷(151) 내에 수납된다. 구체적으로는 예컨대, 투사광학계(112)의 영상광원으로서 LCD 라이트 벌브(light bulb)를 이용하고, 50인치의 프로젝션 스크린(111,111')에 대해 스크린면의 하단부에 입사하는 영상광(L)의 입사각도(θ11)가 45°, 스크린면의 상단부에 입사하는 영상광(L)의 입사각도(θ10)가 60°로 되는 상태에서, 프로젝션 스크린(111,111')의 아래쪽에서 영상을 투사하도록 할 수 있다. 또한, 이 경우, 프로젝션 스크린(111,111')과 투사광학계(112)의 수평거리는 약 800mm이다.
한편, 프로젝션 디스플레이 장치(100,100')에 있어서 하방 발사 방식이 채용되는 경우에는, 프로젝션 스크린(111,111') 및 투사광학계(112)는 예컨대, 도 15에 나타낸 바와 같은 위치관계에서 캐비넷(152) 내에 수납된다. 구체적으로는 예컨대, 투사광학계(112)의 영상광원으로서 DMD를 이용하고, 50인치의 프로젝션스크린(111,111')에 대해 스크린면의 상단부에 입사하는 영상광(L)의 입사각도(θ20)가 45°, 스크린면의 하단부에 입사하는 영상광(L)의 입사각도(θ21)가 70°로 되는 상태에서, 프로젝션 스크린(111,111')의 위쪽에서 영상을 투사하도록 할 수 있다. 또한, 이 경우, 프로젝션 스크린(111,111')과 투사광학계(112)의 수평거리는 약 700mm으로 된다.
또한, 도 14 및 도 15에 나타낸 프로젝션 디스플레이 장치(100,100')에서는 투사광학계(112)로부터 출사된 영상광(L)이 프로젝션 스크린(111,111')에 직접 투사되고 있지만, 이것에 한정되지 않고 도 16에 나타낸 바와 같은 위치관계에서 캐비넷(153) 내에 수납하고, 투사광학계(112)로부터 출사된 영상광(L)이 반사되어 미러(155)를 매개로 프로젝션 스크린(111,111')에 투사되도록 해도 된다.
실 시 예
다음으로, 상술한 실시형태의 구체적 실시예에 관해 서술한다.
(실시예1)
실시예 1에 따른 프로젝션 스크린으로서 프리즘 시트 및 렌티큘러 렌즈 시트를 갖는, 50 인치의 배면투사형 텔레비젼용의 프로젝션 스크린을 제조했다. 또한, 실시예 1에 따른 프로젝션 스크린은 상술한 제1실시형태에 대응하는 것이다.
우선, NC 선반에 의해 절삭가공하여 얻어진 금형을 이용하고, 두께 1.8mm의 아크릴제의 베이스 시트상에서 자외선 경화성 수지(경화후의 굴절율이 1.55)를 경화하여 성형가공함으로써, 일방의 표면에 전반사 프리즘 렌즈가 형성된, 전체로서두께 2mm인 프리즘 시트를 얻었다.
여기서, 프리즘 시트에 형성된 전반사 프리즘 렌즈는 스크린면에서 벗어난 동심원의 중심을 기준으로 하여 동심원 형상으로 연장되는 복수의 원호 형상 프리즘(단위 프리즘)을 갖도록 했다. 또한, 각 단위 프리즘의 원호 반경(동심원의 중심에서의 거리)은 스크린면의 하단부 중앙에서 800mm, 프리즘 피치는 100㎛, 프리즘 높이는 약 150㎛로 했다. 또한, 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)은 스크린면의 하단부(가장 동심원의 중심에 가까운 측의 부분)에서 37°, 스크린면의 상단부(가장 동심원의 중심에서 먼 측의 부분)에서 40°로 하고, 37~40°의 범위에서 변화시켰다(도 17 참조). 또한, 각 단위 프리즘으로부터의 영상광의 출사각도(θ5)는 0(수직출사)으로 했다.
다음으로, 원통 형상의 롤(roll) 금형을 이용하여 내충격성 아크릴 수지를 압출성형함으로써 렌티큘러 렌즈시트를 제조했다.
여기서, 렌티큘러 렌즈시트에 형성된 렌티큘러 렌즈는 단면이 반타원 형상의 복수의 단위 렌즈를 갖도록 했다. 또한, 각 단위 렌즈의 렌즈 횡경은 140㎛, 렌즈 종경은 100㎛로 했다. 또한, 각 단위 렌즈의 렌즈 피치는 140㎛, 렌즈 높이는 50㎛로 했다. 이에 의해, 수평 확산각이 반치각에서 35°, 수직 확산각이 반치각에서 15°의 확산특성이 얻어졌다. 또한, 이와 같이 하여 렌티큘러 렌즈시트를 압출성형할 때, 내충격성 아크릴 수지에 극미량의 흑색 염료 및 확산제를 혼합했다. 이와 같이 하여 제조된 렌티큘러 렌즈시트의 투과율은 70%로 되고, 외광 등의 반사방지효과 및 확산효과가 얻어졌다.
이상과 같이 하여 제조된 프리즘 시트와 렌티큘러 렌즈시트를 조합하여 프로젝션 스크린을 제조했다. 또한, 이와 같이 하여 제조된 프로젝션 스크린을 도 14에 나타낸 바와 같은 상방 발사 방식의 프로젝션 디스플레이 장치(배면투사형 텔레비젼)에 조립했다. 또한, 프로젝션 스크린의 화면 사이즈는 50인치이고, 투사광학계의 영상광원으로서는 LCD 라이트 벌브를 이용했다. 여기서, 투사광학계는 스크린면의 하단부 보다 800mm 하방의 높이에 배치하고, 프로젝션 스크린과 투사광학계의 수평거리(투사거리)는 800mm로 했다. 또한, 스크린면의 하단부에 입사하는 영상광의 입사각도(θ11)를 45°, 스크린면의 상단부 중앙에 입사하는 영상광의 입사각도(θ50)를 60°로 했다.
(실시예 2)
실시예 2에 따른 프로젝션 스크린으로서, 전반사 프리즘 렌즈 및 렌티큘러 렌즈가 일체화하여 형성된, 50인치의 배면투사형 텔레비젼용의 프로젝션 스크린을 제조했다. 또한, 실시예 2에 따른 프로젝션 스크린은 상술한 제2실시형태에 대응하는 것이다.
우선, NC 선반에 의해 절삭가공하여 얻어지는 금형을 이용하고, 두께 1.8mm의 아크릴제의 베이스 시트상에서 자외선 경화성 수지(경화 후의 굴절율이 1.55)를 경화하여 성형가공함으로써, 일방의 표면에 전반사 프리즘 렌즈가 형성된, 전체로서 두께 2mm인 프리즘 시트를 얻었다.
여기서, 프리즘 시트에 형성된 전반사 프리즘 렌즈는 스크린면에서 벗어난 동심원의 중심을 기준으로 하여 동심원 형상으로 연장되는 복수의 원호 형상 프리즘(단위 프리즘)을 갖도록 했다. 또한, 각 단위 프리즘의 원호 반경(동심원의 중심에서의 거리)은 스크린면의 하단부 중앙에서 800mm, 프리즘 피치는 100㎛, 프리즘 높이는 약 150㎛로 했다. 또한, 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)은 스크린면의 하단부(가장 동심원의 중심에 가까운 측의 부분)에서 37°, 스크린면의 상단부(가장 동심원의 중심에서 먼 측의 부분)에서 40°로 하고, 37~40°의 범위에서 연속적으로 변화시켰다(도 17 참조). 또한, 각 단위 프리즘으로부터의 영상광의 출사각도(θ5)는 0(수직출사)으로 했다.
다음으로, 이상과 같이 하여 제조된 프리즘 시트의 반사측의 표면에 단면이 사다리꼴 형상인 복수의 사다리꼴 형상 부분(단위 렌즈)를 형성하고, 다음으로 인접하는 각 사다리꼴 형상 부분의 사이에 광흡수입자를 함유하는 저굴절율 수지를 충전하여 V자 형상 부분을 형성했다. 또한, 각 사다리꼴 형상 부분의 재료로서는 고굴절율의 에폭시 아크릴레이트를 이용했다. 또한, 각 V자 형상부분의 재료로서는 저굴절율의 우레탄 아크릴레이트를 이용하고, 광흡수입자로서는 대일정화공업(주) 제의 러브코로루(RUBCOULEUR;등록상표)를 이용했다. 또한, 러브코로루의 평균입경은 8㎛이고, 첨가량은 45 중량%로 했다.
여기서, 각 사다리꼴 형상부분의 렌즈 피치는 50㎛, 굴절율은 1.57로 했다. 또한, 각 V자 형상부분의 굴절율은 1.48로 했다. 또한, 각 사다리꼴 형상부분의 윗바닥 부분의 길이와 각 V자 형상부분의 삼각형의 밑바닥 부분의 길이가 서로 동일하게 되도록 하고, 소위 블랙 스트라이프(black strip)율을 50%로 했다. 또한, 각 V자 형상부분의 꼭지각은 20°로 했다.
이상과 같이 하여 전반사 프리즘 렌즈와 렌티큘러 렌즈가 1개의 시트의 표리에 일체화하여 형성된 프로젝션 스크린을 제조했다. 또한, 이와 같이 하여 제조된 프로젝션 스크린을 실시예 1과 동일하게, 도 14에 나타낸 바와 같은 상방 발사 방식의 프로젝션 디스플레이 장치(배면투사형 텔레비젼)에 조립했다. 또한, 프로젝션 스크린의 화면 사이즈는 50인치이고, 투사광학계의 영상광원으로서는 LCD 라이트 벌브를 이용했다. 여기서, 투사광학계는 스크린면의 하단부 보다 800mm 하방의 높이에 배치하고, 프로젝션 스크린과 투사광학계의 수평거리(투사거리)는 800mm로 했다. 또한, 스크린면의 하단부에 입사하는 영상광의 입사각도(θ11)를 45°, 스크린면의 상단부 중앙에 입사하는 영상광의 입사각도(θ10)를 60°로 했다.
(실시예 3)
실시예 3에 따른 프로젝션 스크린으로서, 실시예 2에 따른 프로젝션 스크린의 렌티큘러 렌즈의 앞측(최관찰측)에 두께가 0.1mm의 AR 코트 필름을 라미네이트했다.
(실시예 4)
실시예 4에 따른 프로젝션 스크린으로서, 실시예 1에 따른 프로젝션 스크린의 프리즘 시트에 있어서, 주로 전반사 프리즘 렌즈의 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)의 변화의 태양을 변경한 것을 제조했다. 또한, 실시예 4에 다른 프로젝션 스크린은 상술한 제1실시형태의 제1변형예에 대응하는 것이다.
구체적으로는, 실시예 4에 따른 프로젝션 스크린의 프리즘 시트에 형성된 전반사 프리즘 렌즈는 스크린면에서 벗어난 동심원의 중심을 기준으로 하여 동심원 형상으로 연장되는 복수의 원호 형상 프리즘(단위 프리즘)을 갖도록 했다. 또한, 각 단위 프리즘의 원호 반경(동심원의 중심에서의 거리)은 스크린면의 하단부 중앙에서 250mm, 프리즘 피치는 100㎛로 했다. 또한, 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)은 스크린면의 하단부(가장 동심원의 중심에 가까운 측의 부분)에서 35°, 스크린면의 상단부(가장 동심원의 중심에서 먼 측의 부분)에서 40°로 하고, 동심원의 중심으로부터의 거리 r1 = 529.6mm(입사각도 57.3°)로부터 r2 = 605.9mm(입사각도 60.7°) 까지, 35~40°의 범위에서 변화시켰다. 또한, 단위 프리즘의 꼭지각(λ)이 변화하는 영역의 근방에서의 각 단위 프리즘의 위치와 꼭지각(λ)과의 관계를 도 18에 실선으로 나타냈다.
여기서, 각 단위 프리즘의 렌즈각도(φ)는 도 19에 실선으로 나타낸 바와 같이, 동심원의 중심으로부터의 거리 r1 = 529.6mm(입사각도 57.3°)로부터 r2 = 605.9mm(입사각도 60.7°) 까지, 55.25°로 일정하게 했다. 또한, 각 단위 프리즘으로부터의 영상광의 출사각도(θ5)는 0(수직출사)으로 했다.
그런데, 이와 같이 하여 제조된 프리즘 시트를 실시예 1에 따른 렌티큘러 렌즈시트와 동일한 렌티큘러 렌즈시트와 조합하여 프로젝션 스크린을 제조했다. 또한, 이와 같이 하여 제조된 프로젝션 스크린을 도 14에 나타낸 바와 같은 상방 발사 방식의 프로젝션 디스플레이 장치(박형 배면투사형 텔레비젼)에 조립했다. 또한, 프로젝션 스크린의 화면 사이즈는 55인치(16:9)이고, 투사광학계의 영상광원으로서는 LCD 라이트 벌브를 이용했다. 여기서, 투사광학계는 스크린면의 하단부 보다 250mm 하방의 높이에 배치하고, 프로젝션 스크린과 투사광학계의 수평거리(투사거리)는 340mm로 했다. 또한, 스크린면의 하단부 중앙(동심원의 중심으로부터의 거리 250mm)에 입사하는 영상광의 입사각도(θ1)를 36.3°, 스크린면의 상단부 모퉁이(동심원의 중심으로부터의 거리 1116mm)에 입사하는 영상광의 입사각도(θ1)를 73.0°로 했다.
(실시예 5)
실시예 5에 따른 프로젝션 스크린으로서, 실시예 4에 따른 프로젝션 스크린의 프리즘 시트에 있어서, 전반사 프리즘 렌즈의 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)의 변화의 태양을 변경한 것을 제조했다. 또한, 실시예 4에 다른 프로젝션 스크린은 상술한 제1실시형태의 제2변형예에 대응하는 것이다.
실시예 5에 따른 프로젝션 스크린으로서는, 프리즘 시트에 형성된 전반사 프리즘 렌즈의 각 단위 프리즘의 렌즈각도(φ)를 동심원의 중심으로부터의 거리가 500mm에서 650mm 사이에서 5노드의 스플라인(spline) 보간함수를 이용하여 결정한 것 이외에는 실시예 4에 따른 프로젝션 스크린과 동일한 것을 제조했다.
여기서, 단위 프리즘의 꼭지각(λ)이 변화하는 영역 근방에서의 각 단위 프리즘의 위치와 꼭지각(λ)과의 관계를 도 18에 파선으로 나타냈다. 또한, 단위 프리즘의 꼭지각(λ)이 변화하는 영역 근방에서의 각 단위 프리즘의 위치와 렌즈 각도(φ)와의 관계를 도 19에 파선으로 나타냈다.
또한, 실시예 5에서 이용한 스플라인 보간함수의 식은 다음 수학식 9와 같이 했다.
여기에서,
다만,
또한, 상기 수학식 9 중의 파라미터는 이하의 표에 나타낸 것과 같이 했다.
m = 32
그런데, 상기 수학식 9의 스플라인 보간함수에 의해 각 단위 프리즘의 전반사면의 각도(렌즈 각도 φ)를 결정한 후, 다음 수학식 10에 의해 각 단위 프리즘의 입사면의 각도(γ) 및 꼭지각(λ)을 계산한다.
그런데, 이와 같이 하여 제조된 프리즘 시트를 실시예 1에 다른 렌티큘러 렌즈 시트와 동일한 렌티큘러 렌즈 시트와 조합하여 프로젝션 스크린을 제조했다. 또한, 이와 같이 하여 제조된 프로젝션 스크린을 실시예 4와 동일하게 도 14에 나타낸 바와 같은 상방 발사 방식의 프로젝션 디스플레이 장치(박형 배면투사형 텔레비젼)에 조립했다. 또한, 프로젝션 스크린의 화면 사이즈는 55인치(16:9)이고, 투사광학계의 영상광원으로서는 LCD 라이트 벌브를 이용했다. 여기서, 투사광학계는 스크린면의 하단부 보다 250mm 하방의 높이에 배치하고, 프로젝션 스크린과 투사광학계의 수평거리(투사거리)는 340mm로 했다. 또한, 스크린면의 하단부 중앙(동심원의 중심으로부터의 거리 250mm)에 입사하는 영상광의 입사각도(θ1)를 36.3°, 스크린면의 상단부 모퉁이(동심원의 중심으로부터의 거리 1116mm)에 입사하는 영상광의 입사각도(θ1)를 73.0°로 했다.
(비교예 1)
비교예 1에 따른 프로젝션 스크린으로서, 실시예 4에 따른 프로젝션에 있어서, 전반사 프리즘 렌즈의 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)을 40°에서 일정하게 한 것을 제조했다.
(비교예 2)
비교예 2에 따른 프로젝션 스크린으로서, 실시예 4에 따른 프로젝션에 있어서, 동심원의 중심으로부터의 거리가 544mm(입사각도 58.0°) 보다 내측의 영역에서 전반사 프리즘 렌즈의 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)이 35°로 일정하게 했다.
또한, 비교예 2에 따른 전반사 프리즘 렌즈에서는, 동심원 중심에서의 거리가 544mm 보다 외측의 영역에서는 상술한 전반사 프리즘 렌즈의 수학식 1~3에 의하면 γ < 0으로 된다. 이 때문에, 이 위치보다 외측의 영역에서 영상광을 수직방향으로 출사시키기 위해 각 단위 프리즘의 입사면을 수직으로 하고, 프레넬 렌즈의 각도(φ)를 다음 수학식 11에 의해 결정했다.
φ = {sin-1(cosθ1/n) + π/2}/2
이 경우, 비교예 2에 따른 프로젝션 스크린의 전반사 프리즘 렌즈는 동심원 중심으로부터의 거리가 544mm 보다 외측의 영역에서는 각 단위 프리즘의 꼭지각(λ)은 35°보다 서서히 커지고, 각 단위 프리즘의 입사면에 금형재료를 절삭할 때 형성되는 절삭흔적이 있는 거친면으로 된다.
(평가결과)
실시예 1에 따른 프로젝션 스크린에서는 입사각도의 허용폭이 넓고, 표면휘도의 저하나 콘트라스트의 저하도 없으며, 고화질의 영상이 얻어졌다. 또한, 투과율이 60%, 반사율이 5%, 이득(gain)이 3이었다. 또한, 수직확산각(수직시야각)(반치각)은 10°, 수평확산각(수평시야각)(반치각)은 25°이었다.
실시예 2에 따른 프로젝션 스크린에서는 실시예 1과 동일하게, 입사각도의 허용폭이 넓고, 표면휘도의 저하나 콘트라스트의 저하도 없으며, 고화질의 영상이 얻어졌다. 또한, 투과율이 80%, 반사율이 5%, 이득이 4이었다. 또한, 수직확산각(수직시야각)(반치각)은 12°, 수평확산각(수평시야각)(반치각)은 25°이었다.
실시예 3에 따른 프로젝션 스크린에서는 실시예 2와 동일하게, 입사각도의 허용폭이 넓고, 표면휘도의 저하나 콘트라스트의 저하도 없으며, 고화질의 영상이 얻어졌다. 또한, 반사율은 실시예 2에 비해 1.5% 개선됐다.
실시예 4 및 실시예 5에 따른 프로젝션 스크린은 모두 입사각도의 허용폭이 넓고, 표면휘도의 저하나 콘트라스트의 저하도 없으며, 고화질의 영상이 얻어졌다. 특히, 화질이 스크린면의 전면에 걸쳐 균일하고, 대단히 양호한 고화질의 영상이 얻어졌다.
한편, 비교예 1에 따른 프로젝션 스크린에서는 스크린면의 하부 중앙부근이 실시예 1~4에 따른 프로젝션 스크린에 비해 약간 어둡고, 또한 고스트(ghost)가 관찰되었다.
비교예 2에 따른 프로젝션 스크린에서는 동심원의 중심으로부터의 거리가 544mm인 개소에 있어서, 각 단위 프리즘의 입사면의 각도가 변하는 경계 부근이 눈에 띄게 관찰되었다.

Claims (22)

  1. 배면측에 배치된 투사광학계로부터 비스듬히 투사된 영상광을 관찰측을 향해 출사시키는 프로젝션 스크린에 있어서,
    영상광이 입사하는 배면측에 설치된 복수의 단위 프리즘을 갖는 전반사 프리즘 렌즈이면서, 상기 각 단위 프리즘이 입사한 광을 굴절시키는 제1면과, 상기 제1면에서 굴절된 광을 전반사하는 제2면을 갖는 전반사 프리즘 렌즈를 구비하여 구성되고,
    상기 각 단위 프리즘은 상기 제1면과 상기 제2면이 이루는 각도에 대응하는 꼭지각을 갖고, 상기 각 단위 프리즘의 꼭지각은 스크린면 상에서의 해당 각 단위 프리즘의 위치에 따라 변화하고 있는 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 단위 프리즘은 스크린면에서 벗어난 동심원의 중심을 기준으로 하여 동심원 형상으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  3. 제2항에 있어서, 상기 각 단위 프리즘의 꼭지각은 상기 동심원의 중심에 가까운 측 보다 먼 측의 쪽이 커지도록 변화하고 있는 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 단위 프리즘의 꼭지각은 30°이상 45°이하의 범위에서 변화하고 있는 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 단위 프리즘의 꼭지각은 상기 동심원의 중심에 가까운 측에서 먼 측을 향함에 따라 연속적으로 변화하고 있는 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전반사 프리즘 렌즈는, 상기 각 단위 프리즘의 꼭지각이 소정의 제1각도로 일정한 제1꼭지각 고정영역과, 상기 제1꼭지각 고정영역과는 다른 영역에 위치하고 각 단위 프리즘의 꼭지각이 상기 제1각도와는 다른 소정의 제2의 각도로 일정한 제2꼭지각 고정영역, 상기 제1꼭지각 고정영역과 상기 제2꼭지각 고정영역 사이에 위치하고 각 단위 프리즘의 꼭지각이 상기 제1각도와 상기 제2각도 사이에서 스크린면 상에서의 해당 각 단위 프리즘의 위치에 따라 변화하고 있는 꼭지각 변화영역을 갖는 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  7. 제6항에 있어서, 상기 꼭지각 변화영역은, 상기 각 단위 프리즘의 꼭지각이 스크린면에 대한 상기 제2면의 각도가 변화하는 일 없이 스크린면에 대한 상기 제1면의 각도만이 변화함으로써 변화하는 제1꼭지각 변화부를 갖는 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  8. 제7항에 있어서, 상기 꼭지각 변화영역은, 상기 제1꼭지각 변화부와 상기 제1꼭지각 고정영역 사이에 위치하고 각 단위 프리즘의 꼭지각이 스크린면에 대한 상기 제1면 및 상기 제2면의 각도가 모두 변화함으로써 변화하는 제2꼭지각 변화부와, 상기 제1꼭지각 변화부와 상기 제2꼭지각 고정영역 사이에 위치하고 각 단위 프리즘의 꼭지각이 스크린면에 대한 상기 제1면 및 상기 제2면의 각도가 모두 변화함으로써 변화하는 제3꼭지각 변화부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 단위 프리즘의 상기 제1면은 스크린면에 대한 수직선에 대해 0°이상으로 되는 경사를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 단위 프리즘의 상기 제1면은 그 표면 거칠기가 스크린면의 전면에 걸쳐 균일한 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전반사 프리즘 렌즈의 관찰측에 설치되어, 상기 전반사 프리즘 렌즈를 통과한 광을 확산시키는 렌티큘러 렌즈를 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  12. 제11항에 있어서, 상기 렌티큘러 렌즈는 단면이 반타원 형상인 복수의 단위 렌즈를 갖는 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  13. 제11항에 있어서, 상기 렌티큘러 렌즈는 단면이 사다리꼴 형상인 복수의 단위 렌즈를 갖는 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  14. 제13항에 있어서, 단면이 사다리꼴 형상인 상기 각 단위 렌즈는, 그 밑바닥 부분이 입광측, 윗바닥 부분이 출광측으로 되도록 배치되고, 인접하는 상기 각 단위 렌즈 사이에는 단면이 V자 형상인 부분이 설치되며, 상기 각 단위 렌즈는 소정 굴절율을 갖는 재료로 형성되고, 상기 각 단위 렌즈의 사이에 설치된 부분은 상기 각 단위 렌즈의 굴절율보다 낮은 굴절율을 갖는 재료로 형성되어, 상기 각 단위 렌즈와 그 사이에 설치된 부분과의 계면에 의해 광을 전반사시키는 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  15. 제14항에 있어서, 단면이 V자 형상인 상기 각 부분은 관찰측으로부터 입사한 광을 흡수하는 광흡수작용을 갖는 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  16. 제15항에 있어서, 단면이 V자 형상인 상기 각 부분은 수지 중에 광흡수 입자를 혼입시킴으로써 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  17. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전반사 프리즘 렌즈와 상기 렌티큘러 렌즈가 1개의 시트에 일체화하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  18. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전반사 프리즘 렌즈의 관찰측에 설치되어, 상기 전반사 프리즘 렌즈를 통과한 광을 확산시키는 확산 시트를 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  19. 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌티큘러 렌즈의 관찰측에 설치되어, 상기 전반사 프리즘 렌즈 및 상기 렌티큘러 렌즈를 통과한 광을 확산시키는 확산 시트를 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 반사방지층, 하드 코트층, 대전방지층, 방현층, 방오층 및, 센서층으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1개의 층을 포함하는 기능성 유지층을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
  21. 청구항 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 기재된 프로젝션 스크린과,
    상기 프로젝션 스크린에 대해 영상광을 비스듬히 투사하는 투사광학계를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 프로젝션 디스플레이 장치.
  22. 배면측에 배치된 투사광학계로부터 비스듬히 투사된 영상광을 관찰측을 향해 출사시키는 프로젝션 스크린에 이용되는 전반사 프리즘 시트에 있어서,
    영상광이 입사하는 배면측에 설치된 복수의 단위 프리즘을 갖는 전반사 프리즘 렌즈이면서, 상기 각 단위 프리즘이 입사한 광을 굴절시키는 제1면과, 상기 제1면에서 굴절된 광을 전반사하는 제2면을 갖는 전반사 프리즘 렌즈를 구비하여 구성되고,
    상기 각 단위 프리즘은 상기 제1면과 상기 제2면이 이루는 각도에 대응하는 꼭지각을 갖고, 상기 각 단위 프리즘의 꼭지각은 스크린면 상에서의 해당 각 단위 프리즘의 위치에 따라 변화하고 있는 것을 특징으로 하는 전반사 프리즘 시트.
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