KR20050011633A - 고굴절 반사 스크린(高屈折 反射 screen) - Google Patents

Abstract

본 발명은 고투사각을 갖는 단거리 투사프로젝터나 외각에서 투사하는 외각투사프로젝터의 영상 밝기를 증대하기 의한 스크린에 있어서 스크린의 구성을 스크린기재 필림이나 플라스틱 등으로 밴딩할 수 있는 기재로 하고, 동 스크린기재 표면에 가로 미세한 단위로 프리즘 형태의 사각(斜角) 투과면 을 구성하되, 그 투과율은 3∼30％로 하고, 투과면이 이루는 사각의 정각은 10도∼80도 사이로 구성하여 종래 대비 3∼30배 밝기의 화면의 밝기를 반사면과 반사각도 형성에 따라 반사하게 하므로서 종래 확산 스크린 외는 사용할 수 없는 고각도의 투사각의 프로젝터 및 외각투사프로젝터의 영상을 매우 밝은 고휘도 영상으로 시현할 수 있게끔한 고굴절 반사 스크린에 관한 것이다.

Description

고굴절 반사 스크린(高屈折 反射 SCREEN){Reflective Screen of high refraction}

본 발명은 프로젝터에서 영상을 스크린에 투사함에 있어서 투사각도가 매우 가파른 프로젝터의 반사 굴절각 을 조정하여 밝은 영상을 시현하는 고굴절 반사 스크린에 관한 것이다.

최근 개발 발표된 일본국 NEC등의 프로젝터(모델번호 NT-600) 및 일부 리어프로젝션용 프로젝터 등은 투사거리가 매우 짧다.

예컨데 100" 화면을 시현하기 위해서는 프로젝터의 투사거리가 종전에는 4.5m임에 비해 최근 상기 발표된 제품들은 투사거리가 불과 0.65m에 불과한 투사각이 매우 고투사각인 단거리 투사 프로젝터이다.

이러한 단거리 투사 프로젝터는 설치 면적의 축소 등 여러 가지 장점이 있으나, 스크린을 밝기 1게인 미만의 확산 스크린 밖에 사용할 수 없으므로 반사율이 있는 고휘도 스크린 등의 사용이 불가하다.

또 한가지 로는 일본국 소니사의 외각투사 프로젝터(사이드 샷 프로젝터모델명: 시네자 VPL-C2)와 같이 스크린을 중앙에 놓지 않고 좌측, 또는 우측에 놓아도 프로젝터를 중앙에 놓는 것과 같이 스크린 화면이 변형되지 않는 프로젝터가 있다

이러한 프로젝터는 통상 프로젝터를 스크린 중앙에 놓아야 하였으나 이와 같은 외각투사프로젝터(7A)는 시야를 가리지 않게끔 좌.우측에 놓아도 되는 이점이 있으나 도3-A와 같이 반사 스크린(100)에서는 시청자(300)가 위치한 방향 밖으로 반사되므로 흐린 영상을 볼수 뿐이 없는 단점이 있었다.

즉, 도1-A 및 도1-B와 같이 반사의 법칙에 있어서 거울(100A)을 수평기준 하여 입사한 입사광(5)이 이루는 입사각(∠A)은 거울(100A)에 의하여 반사한 반사광 (6)이 이루는 반사각(∠B)은 같다.

다시 말하면 도1-A와 같이 입사각(∠A)이 크면 반사각(∠B)도 커지고, 도1-B와 같이 입사각(∠A)이 작으면 반사각(∠B) 역시 동일 각도로 작아진다.

이를 실 예를 들어 도1-A에서 설명하면,

종래와 같이 100" 스크린(200)으로 입사하는 종래 프로젝터 투사거리가 4.5m로 길어지므로 입사각(∠A)도 작고, 따라서 반사각(∠B)도 작아지므로 시청자(300) 위치로 반사하게 된다.

그러나 단거리투사프로젝터(7)는 도2-B와 같이 투사거리가 0.65m로 매우 짧아지므로 입사각(∠A)이 커지고 따라서 반사각(∠B)도 커져 반사광(6)은 시청자 (300)위치 와는 별개 방향으로 반사된다.

이는 도3-A와 같이 좌. 우단에 외각투사프로젝터(7A)를 장치 사용할 경우도 상. 하가 좌. 우로 달라 질뿐 같은 논리가 된다.

즉 종래에는 상기와 같은 이유로 단거리투사프로젝터(7)나 외각투사프로젝터 (7A)는 시청자가 화면을 시청하기 위해서는 입사한 스크린의 빛을 모든 방향으로확산하는 확산 스크린 외는 사용할 수가 없으므로 상대적으로 밝기가 낮은 1게인 미만의 밝기가 낮은 저 게인(GAIN) 스크린 외는 사용할 수가 없었다.

스크린의 밝기는 스크린 표면의 반사율에 의해 결정되는 것은 공지되어 있다.

따라서 본 발명은 이와 같은 고투사각의 단거리투사프로젝터(7)나 또는 외각투사프로젝터(7A)의 투사영상을 반사 또는 투과 스크린으로 구성하되 반사각(∠B)을 굴절 조정하여 시청자(300) 위치에서 밝은 영상을 시청 가능하게 함에 있다.

도1-A는 반사법칙의 설명도 1

도1-B는 반사법칙의 설명도 2

도2-A는 종래 천장설치 프로젝터의 투사각 설명도

도2-B는 종래 천장 고투사각 시 반사각의 설명도

도3-A는 종래 외각투사 프로젝터 투사 시 의 투사각 설명도

도3-B는 외각 투사 프로젝터 투사 시 의 좌.우 굴절 반사각 설명도

도4는 본 발명의 구성 설명도

도5는 본 발명의 반사각 설명도

도6은 본 발명의 반사 곡면 형태 시 작용 설명도

도7는 본 발명의 광고장치 응용 시 측면 설명도

도8은 본 발명의 하단으로부터 상향 투사각 시 구성 설명도

도9는 본 발명의 벽걸이 광고용으로 구성 시의 설명도

도10은 본 발명의 투과 스크린으로 구성 시 설명도

도면의 부호에 대한 명칭의 간략한 설명

1. 스크린 기재 2. 프리즘 면 3. 반사면 4. 정각

5. 입사광 6. 반사광 6A,굴절반사광 7. 단거리투사프로젝터

7A.외각투사 프로젝터 100.반사스크린 300.시청자

∠A. 입사각 ∠B. 반사각

도4 및 도5와 같이 스크린 기재(1) 표면에 프리즘 형태의 프리즘면(2)을 구성하고 그 표면을 한정하지는 않지만 반사율 3％∼30％의 반사면(3)을 범위로 하여 적정하게는 약 4％∼10％의 반사율 및 투과율로 구성한다

이와 같이 반사율을 3-30％로 하는 이유는 3％ 미만은 밝기 효과가 저감되고 30％ 이상은 고 반사로 인한 스크린의 핫스포트 현상이 발생하므로 별도의 스크린 형태를 구면화 하는 등의 변형을 가하지 않는한 핫스포트 현상이 발생하기 때문이다

동 스크린기재(1)는 도6과 같이 밴딩 될 수 있는 필름, 금속판, 플라스틱 쉬트 등의 소재로 구성한다.

이와 같은 프리즘면(2)이 이루는 정각(4)은 80˚∼10˚(또는 10˚∼80˚) 사이에서 스크린 화면 크기에 따른 단거리투사프로젝터(7) 및 외각 프로젝터(7A)의투사거리를 감안하여 결정 한다.

상기 정각(4)을 80˚∼10˚하는 이유는 80˚이상이면 반사각(∠B)이 회귀하게 되고 10˚미만이면 반사각(∠B)의 굴절각이 상쇄된다.

각 프리즘면(2)이 이루는 피치간격은 한정하기는 않지만 5m/m미만에서 미세할수록 좋다.

도10과 같이 투과형으로 구성할 시는 반사면(3)이 없을뿐 논리는 상기 반사면(3)과 같다.

도6과 같이 스크린기재(1)도 상기 반사면(3)과 같이 밴딩형으로 한다.

이와 같은 본발명은 상하.좌우를 굴절 방향에 따라 위치를 바꾸워 사용하면 된다

[응용구성의 예]

이와 같은 스크린은 도7 과 같이 상가내의 광고장치 등에 있어서 기존의 광고장치(B) 일부분을 본 발명의 구조와 결합하여 영상광고면(A)과 기존의 광고장치 (B) 구조로 결합하여 정보 제공이 많은 동영상과 반복 광고효과가 높은 기존 사진 등의 영상으로 광고효과를 배가할 수 있다.

또한 도8과 같이 본 스크린기재(1) 하단에 단거리투사프로젝터(7)를 안치할 수 있는 구조와 결합하여 홈시어터용으로 구성이 가능하다.

도9와 같이 단거리투사프로젝터(7)를 상단에 안치할 수 있는 구조아 본 스크린기재(1)를 하나로 구성하여 이동 프리젠테이션 장치로 활용이 가능하다.

도9와 같이 상단에 단거리투사프로젝터(7)와 직각 위치에 본 스크린기재(1)를 하나에 후레임에 연계하여 벽에 간단히 걸 수 있게끔 구성하여 벽걸이용 스크린장치로 활용이 가능하다.

도10과 같이 스크린기재(1)를 투과 스크린으로 구성 할 경우는 역으로 구성하여도 같은 논리가 된다.

이와 같은 본 발명은

도4 및 도5와 같이 단거리투사프로젝터(7)에서 고각으로 입사한 입사광(5)은 스크린기재(1) 표면에 형성한 반사면(3)이 이루는 정각(4)만큼 반사각(∠B)이 달라진다.

즉 도5와 같이 입사광(5)이 입사각(∠A) 수직면 기준한 45˚ 각도로 입사할 경우 정각(4)이 45˚가 되면 입사각(∠A)과 반사각(∠B)의 합이 45도가 되어 정면으로 직진반사하게 된다.

즉 종래 평면스크린에 입사할 시는 45도 각도로 입사한 입사광(5)과 반사광 (6)이 이루는 입사각(∠A)과 반사각(∠B)은 90도가 되는 것이 45도인 정각(∠A)만큼 상쇄되어 역 45도 각도로 반사방향이 굴절되는 것이다.

예를 더 들면 수직 스크린의 수평 기준 60도로 입사하는 입사광(5)의 입사각 (∠A)과 반사각(∠B)의 합 120도 각도로 반사하나 정각(4)이 75도로 구성되면 역 45도 방향 즉 평면 스크린기준 직방향으로 반사하게 되는 것이다.

따라서 스크린기재(1)의 정각(4)의 각도 형성에 따라 단거리투사프로젝터(7)의 반사방향을 결정할 수 있게 된다.

도3-B와 같이 외각 프로젝터(7A)이 입사 영상도 스크린기재(1) 표면에서 좌.우로 굴절 하여 시청자(300)위치로 반사하게 되므로 외곽프로젝터(7A)도 같은 논리가 적용 되는 것 이다

투과형 스크린 구조에서도 같은 논리가 적용된다.

이와 같은 본 발명은

그 반사면(3)의 반사율이 종래 확산 스크린의 반사율 0.9％미만 대비 3％∼30％까지 약 3배∼30배까지의 밝은 영상을 시청할 수 있으며,

도6과 같이 스크린기재(1)를 밴딩할 경우는 밴딩곡면의 곡률에 따라 각 정각 (4)이 피치단위로 순차 변화하므로 반사범위(10)도 조정할 수 있다.

이와 같은 본 발명은

도7과 같이 종래 고정 사진 간판 등과 결합이 간단하므로 결합사용시 동영상의 효과와 정지 영상의 효과를 동시에 얻을 수 있으며,

도18과 도9와 같이 하나의 틀대를 구성하고 상단 벽면에 스크린기재(1)와 그 하단에 단거리투사프로젝터(7)를 안치하여 하나의 구조로 구성할 시 스크린 투사거리에 의한 점유면적이 최소화한 반사형 홈시어터 스크린 시스템이 가능하며,

도9와 같이 상단에 단거리투사프로젝터(7) 직각 수직 위치에 스크린기재(1)를 구성할 시 이동형 영상광고장치로 또는 벽걸이용 영상장치로 효율성이 높다.

뿐만 아니라 도3-B와 같이 외각투사프로젝터(7A)의 입사광(5)에 대한 반사방향도 시청자(300)위치로 굴절 반사 할수 있다

따라서 이러한 본 발명은

고투사각의 단거리투사프로젝터(7)나 외각투사 프로젝터(7A)의 스크린의 구성을 스크린기재(1) 표면에 프리즘면(2)을 구성하고 그 표면에 반사면(3)을 3∼30％로 구성한 다음 그 반사면(3)의 정각(4)의 각도를 10도∼80도(또는 80도∼10도)로 사각(斜角) 형성하되 스크린기재(1)를 밴딩할 수 있는 구조로 구성하므로서, 종래 대비 3∼30배의 밝은 화면을 임의 방향으로 반사각(∠B)을 조정할 수 있으므로 밝은 화면을 시현할 수 있으므로 광고영상, 홈시어터, 교육용 프리젠테이션 등의 영상장치로 매우 효과적인 발명이다.

Claims (4)

1. 고투사각을 갖는 단거리투사프로젝터(7) 또는 외각투사프로젝터(7A) 등의 프로젝터의 영상의 밝기를 증대하는 스크린을 구성함에 있어서 스크린기재(1)는 그 표면 좌.우 방향으로 삼각프리즘형태의 프리즘면(2)을 사각(斜角)으로 구성 하고,

   상기 프리즘면(2)에 반사면(3)을 구성하여 빛이 굴절 할수 있는 반사면(3)으로 구성하되

   상기 반사면(3)의 반사율은 3∼30％ 사이로 하고,

   상기 반사면(3)의 사각(斜角)인 정각(4)은 10도∼80도 사이로 구성하여

   상기 프로젝터에서 투사하는 영상의 입사각(∠A)에 의한 반사각(∠B)을 임의 방향으로 굴절 하므로서 고휘도 영상을 시청할 수 있는 것이 특징인 고굴절 반사 스크린
2. 제1항에 있어서

   상기 제1항의 스크린기재(1)를 투명소재로 구성한 것이 특징인 고굴절 반사 스크린
3. 제1항에 있어서

   상기 제1항의 스크린기재(1)를 밴딩할수 있는 프라스틱, 필름 .금속판과 같이 상하.또는 좌우로 밴딩 할수 있는 소재로 구성 한 것이 특징인 고굴절 반사 스크린
4. 제 1항에 있어서

   상기 제1항의 스크린기재(1)와 단거리투사프로젝터(7)를 하나의 틀대 에 의해 고정하여 스크린기재(1)와 단거리투사프로젝터(7)를 일체형으로 구성한 것이 특징인 고굴절 반사 스크린