KR20050072757A - 리어 프로젝션 디스플레이용 스크린 - Google Patents

Abstract

미광(迷光)이나 무아레(moire)를 발생하지 않고 고품질의 화상을 표시할 수 있는 간단한 구조의 리어 프로젝션 디스플레이용 스크린을 제공하는 것으로서, 특정한 각도 영역(-α 이상 -β 이하)내로부터의 입사광을 특정한 각도 영역(β 이상 α 이하)내로 균일하게 산란시키는 산란 필름(2)으로 이루어지고, 연직(鉛直) 방향, 수평 방향 중 어느 한쪽 또는 양쪽으로 40° 이상의 시야 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 리어 프로젝션 디스플레이용 스크린이다.

본 발명에서는 필요에 따라서 상기 산란 필름에 이를 보호하는 보호판(3)이 겹쳐서 배치된 것이더라도 무방하다.

Description

리어 프로젝션 디스플레이용 스크린{SCREEN FOR REAR PROJECTION DISPLAY}

본 발명은 리어 프로젝션 디스플레이용 스크린에 관한 것이다.

리어 프로젝션 디스플레이란, 프로젝터에 의해 투과형의 스크린 뒤쪽으로 투영한 화상을 스크린 겉쪽으로부터 관찰하는 표시 방식이다. 종래 일반적으로, 리어 프로젝션 디스플레이에 이용되는 스크린은, 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이, 프로젝터(1)로부터의 확산광을 평행광으로 하는 프레넬 렌즈(10), 그 평행광을 산란시키는 렌티큘러 렌즈(20), 및 렌즈를 보호하는 보호판(3)으로 이루어진다. 이 때, 광을 산란시키는 각도는 연직(鉛直) 방향, 수평 방향 모두 40° 이상은 필요하다(예를 들면, 문헌 「SID 01 DIGEST 934 P-95: Fresnel Lenses in Rear Projection Displays, Arthur Davis, Robert C. Bush, John C. Harvey, and Michael F. Foley」, 문헌 「SID 02 DIGEST 1342 51.3: Invited Paper: Optical System Architectures for Rear Projection Screen, Kazuyoshi Ebina」 참조).

그러나, 상기 종래의 스크린은 복잡한 구조 때문에 미광(迷光, stray light)이 발생하기 쉬운, 렌즈의 주기 구조로부터 무아레(moire)가 발생하는 등의 문제가 있어, 화상 품위 저하의 원인으로 된다.

그래서, 본 발명은 미광이나 무아레를 발생하지 않고 고품질의 화상을 표시할 수 있는 간단한 구조의 리어 프로젝션 디스플레이용 스크린을 제공하는 것을 목적으로 한다.

발명의 개시

발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토한 결과, 특정한 각도 영역내로부터의 입사광만을 산란 투과시키고, 다른 각도 영역내로부터의 입사광은 직진 투과시키는 광제어 기능을 갖는 고분자막(문헌 #1=오키타 등: 스미토모카가쿠 1991- I, p.37-48)을 이용하는 것에 의해, 프로젝터 광을 관찰자 방향으로 균일하게 산란 투과시킬 수 있는 것에 생각이 미쳐 본 발명을 행하였다.

즉, 본 발명은 특정한 각도 영역내로부터의 입사광을 특정한 각도 영역내로 산란시키는 산란 필름으로 이루어지고, 연직 방향, 수평 방향 중 어느 한쪽 또는 양쪽으로 40° 이상의 시야 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 리어 프로젝션 디스플레이용 스크린이다. 본 발명에서는 필요에 따라서 상기 산란 필름에 이를 보호하는 보호판이 겹쳐서 배치된 것이더라도 무방하다.

또한, 상기 산란 필름은 1장이더라도 무방하지만, 산란 각도 영역을 확대하기 위해서는 서로 상이한 산란 각도 영역을 갖는 필름을 복수개 겹친 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 리어 프로젝션 디스플레이용 스크린이 예를 나타내는 모식도,

도 2는 산란 필름의 산란 특성의 설명도,

도 3은 산란 필름의 산란 특성의 입사 각도 의존성을 나타내는 그래프,

도 4는 본 발명에 따른 스크린으로의 프로젝터 광입사 각도의 설정예를 나타내는 모식도,

도 5는 본 발명에 따른 스크린을 이용한 리어 프로젝션 디스플레이의 설계예를 나타내는 모식도,

도 6은 종래의 리어 프로젝션 디스플레이용 스크린이 예를 나타내는 모식도,

도 7은 본 발명의 리어 프로젝션 디스플레이용 스크린이 예를 나타내는 모식도이다.

부호의 설명

1 : 프로젝터 2, 2A, 2B, 2C : 산란 필름

3 : 보호판 4, 4A, 4B : 평면 거울

5 : 산란 필름(다층) 6, 7 : 산란 영역

10 : 프레넬 렌즈 20 : 렌티큘러 렌즈

30 : 관찰자

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

도 2에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 이용하는 산란 필름(2)은 그 산란 영역(6)(각도 영역 -α 이상 -β 이하; 산란 필름면의 법선을 각도 0°로 하여, 해당 법선보다 상측의 각도를 플러스 값, 하측의 각도를 마이너스의 값으로 함)으로부터 입사한 광을 그 반대측의 산란 영역(7)(각도 영역 β 이상 α 이하)으로, 바람직하게는 균일하게 산란 투과시키는 산란 특성을 갖는다. 이러한 산란 필름으로서는, 예를 들면 상기 문헌 #1에 기재되어 있는 특수한 고분자막(또한, 문헌 #1에서는, 이 고분자막과 투명 플라스틱 재료를 복합화한 시계(視界) 제어판의 상품명을 「루미스티」라고 하고 있음)으로 이루어지고, 그 내부의 특이적인 규칙 구조의 영향에 의해, 이에 입사하는 광의 각도에 의해 광의 투과 상태(산란⇔직진 투과)가 극적으로 변화된다고 하는 광학 특성을 갖는 것이다. 산란 필름의 두께는 O.2~0.5㎜ 정도가 적당하다.

본 발명에서는, 상기 산란 필름에서 연직 방향 또는 수평 방향에서의 산란 영역이 40° 이상(α-β≥40°)으로 되는 산란 특성을 갖는 것을, 리어 프로젝션 디스플레이용 스크린으로서 사용한다. 이에 의해, 당해 스크린에 연직 방향, 수평 방향 중 어느 한쪽으로 40° 이상의 시야 각도를 갖게 할 수 있다.

또한, 연직 방향, 수평 방향의 양쪽으로 40° 이상의 시야 각도를 갖게 하기 위해서는, α-β≥40°의 산란 영역이 연직 방향으로 넓어지는 산란 필름과, α-β≥40°의 산란 영역이 수평 방향으로 넓어지는 산란 필름을 중첩시켜 스크린을 구성하면 된다.

도 3은 ±20°(-20°으로부터 +20°까지)의 산란 영역을 갖는 산란 필름의 산란 특성을 나타내는 그래프로서, 도시하는 바와 같이, 산란 영역내에서 산란이 거의 균일한 것, 및, 산란 영역내(-10°, 0°, 10°)로부터의 입사광은 거의 동일한 산란 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.

본 발명에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 상기 산란 필름(2)을 종래의 프레넬 렌즈(10)+렌티큘러 렌즈(20)(도 6 참조)로 대체하여, 리어 프로젝션 디스플레이용 스크린으로 한 것이다. 이에 의해, 스크린의 구조는 간단화되고, 미광의 발생을 저감시킬 수 있어, 무아레의 발생을 없앨 수 있다. 또한, 저비용화으로도 이어진다.

또한, 본 발명에서는 필요에 따라서 산란 필름(2)을 보호하는 보호판(3)을 산란 필름(2)에 겹쳐서 배치하더라도 무방하다. 보호판(3)으로서는, 예를 들면 투명 플라스틱 필름, 유리 등을 산란 필름(2)에 적당한 접착제로써 부착하여 이용하면 된다.

본 발명에 따른 스크린의 이면측으로의 프로젝터 광의 입사 각도는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 관찰 각도로부터 결정되고, 예를 들면 스크린 겉쪽에서의 관찰 각도가 β 이상 α 이하로 되도록 하기 위해서는, 스크린 이면측으로의 프로젝터 광의 입사 각도가 -α 이상 -β 이하로 되도록 입사측의 광학계를 구성하면 된다. 도 4에서는 프로젝터(1)와 스크린 이면 사이에 평면 거울(4)을 배치하는 것에 의해, 프로젝터 광이 평면 거울(4)에서 반사하여 입사 각도 -α 이상 -β 이하로 스크린 이면에 입사하는 구성으로 하고 있다.

또한, 서로 상이한 산란 각도 영역을 갖는 필름을 복수개 겹친 다층의 산란 필름으로 한 형태로서는, 예를 들면 도 7에 나타내는 바와 같이, 우측에 0~50°의 산란 각도 영역을 갖는 필름(2A)과, 좌측에 0~50° 산란 각도 영역을 갖는 필름(2B)과, 상하에 ±25°의 산란 각도 영역을 갖는 필름(2C)을 겹친 3층의 산란 필름(5)을 들 수 있다. 이 경우, 좌우로 ±50°, 상하로 ±25°의 시야 각도를 갖는 리어 프로젝션 디스플레이를 구성할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 스크린을 이용한 리어 프로젝션 디스플레이의 설계예를 나타내는 모식도이다. 이 예에서는 연직 방향만을 고려하여, 산란 영역 ±60°(-60°로부터 +60°까지), 세로 방향의 크기 100㎝를 갖는 두께 0.3㎜의 산란 필름(2)으로 이루어지는 스크린에, 24°의 확대 각도로 프로젝터 광을 투사하도록 구성하였다. 이 경우, 2장의 평면 거울(4A, 4B)을 이용하여, 이들을 프로젝터(1)와 도시한 위치 관계로 스크린 이면측에 배치하는 것에 의해, 깊이 약 45㎝의 디스플레이를 작성하는 것이 가능하다.

본 발명에 의하면, 간단한 구조를 갖고서 미광이나 무아레의 발생이 없는 리어 프로젝션 디스플레이용 스크린을 얻을 수 있고, 리어 프로젝션 디스플레이의 표시 화상 품위가 향상한다고 하는 우수한 효과를 나타낸다.

Claims (3)

1. 특정한 각도 영역내로부터의 입사광을 특정한 각도 영역내에 산란시키는 산란 필름으로 이루어지고, 연직(鉛直) 방향, 수평 방향 중 어느 한쪽 또는 양쪽으로 40° 이상의 시야 각도를 갖는 것

   을 특징으로 하는 리어 프로젝션 디스플레이용 스크린.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 산란 필름을 보호하는 보호판을 구비한 것을 특징으로 하는 리어 프로젝션 디스플레이용 스크린.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 산란 필름은 서로 상이한 산란 각도 영역을 갖는 복수의 필름을 겹친 다층의 산란 필름인 것을 특징으로 하는 리어 프로젝션 디스플레이용 스크린.