KR20120006135A - 멀티 입사각도를 갖는 반사스크린 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투사거리가 짧은 단초점 프로젝션 반사 스크린 시스템에 관한 것으로서, 단초점 프로젝터의 영상을 전면으로 직진 반사 하게끔 스크린의 표면의 형성한 반사면의 간격은 0.1-30mm로 구성하고, 상기 반사면의 반사각은 각기 다르게 구성하되 반사면의 경사각은 프로젝터가 위치한 방향에서부터 순차적으로 경사각을 누적하여 다르게 구성하고, 이를 평면구조의 스크린표면으로 이전시켜 박막스크린의 구성이 가능하고 반사면의 형태는 편심 축을 갖는 원형형태 또는 좌, 우 산란면의 반사면에 형성된 수평라인으로 구성 하여, 단촛점 프로젝터의 2D ,3D 영상을 핫 스팟 없이 전면으로 4-30배의 밝기로 반사하고 필름등의 재료로 스크린기재를 구성하여 롤-업스크린으로 구성할 수 있으며 스크린 표면에서 3D 영상의 편광도를 그대로 유지하여 2D및 3D영상에 모두 사용 할 수 있는 것이 특징인 멀티 입사각도를 갖는 반사 스크린에 관한 것이다

Description

멀티 입사각을 갖는 반사스크린 {the reflective projection screen with multi incident angle}

본 발명은 영상용 반사스크린에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 짧은

투사거리를 갖는 단 초점 프로젝터용 반사스크린의 형상과 구성 방법에 관한 것으로 특히 2D는 물론 3D용에도 사용가능한 스크린에 관한 것이다

특히 각기 다른 각도의 투사영상을 한 방향으로 반사시키기 위해 투사영상의 투사각 단위 마다 반사면을 구성하고 반사면마다 입사각이 다르게 구성된 멀티입사각을 갖는 반사스크린에 관한 것이다.

일반적으로 2D란 평면 영화, 비디오 영상이다

3D란 입체영상으로서 프로젝터를 이용하여 입체영상을 시현하는 방법에는 2가지가 있다

좌. 우 2개의 프로젝터의 투사렌즈 앞에 좌,우 편광판을 구성 투사하고 좌,우편광판이 부착된 입체안경으로 시청하는 편광방식이 있고

1개의 프로젝터의 영상에서 좌, 우상을, 한번은 좌상. 한번은 우상순으로 순차적으로 영상을 교차하여 투사하고

입체안경은 이러한 교차신호를 받아서 안경에서 스크린의 좌,우영상과 동기신호에 의해 좌,우 안경렌즈를 순차 개폐하여 입체영상을 시청하는 안경 셔터방식이 있다

그러나 상기 편광방식은 스크린에서 편광도가 그대로 유지하면서 편광안경에 도달되어야 입체영상시청이 가능하고

상기 안경셔터방식은 프로젝터에서 적외선등의 신호를 스크린에 투사하고 이를 스크린에서 반사하여 안경의 적외선 센서에 도달되어야만 입체안경의 셔터가 구동 되여 입체영상시청이 가능 하게 된다

이러한 이유로 극장에서 많이 사용하는 편광방식은 편광도를 받아드리는 스크린이 극히 제한 되여 있어 2D. 3D 상영관이 별도로 구분되여 각기 다른 스크린을 설치 사용 하였다

상기 편광방식의 경우 프로젝터의 편광판에서 25%, 안경에서 25%만이 투과되므로 스크린에서는12.5%의 밝기만 감상하게 된다

따라서 편광도도 12.5%로 떨어진다

셔터방식의 입체영상은 프로젝터에서 순차적으로 좌,우상을 교대 투사하므로 투과율이 50% 투과되고 셔터 안경에서 30%만 투과하므로 스크린의 영상의 밝기는 15%의 밝기로 시청하게 된다

따라서 셔터의 동기신호인 적외선 신호는 15%로 급격히 감소된다

상기와 같은 이유로 입체 영상에서는 밝기가 떨어지면 선명도가 급격히 저하되어 입체감이 떨어지고 장시간 시청시 눈이 피로하고 두통이 유발되는문젯점이 대두되였다 따라서 밝은스크린이 필요하게 되였다

이 건 출원인이 출원하고 등록한 us pat no 7,227,683

us pat no 7,362,502 반사형스크린 및 구면형 스크린 등은 일반스크린대비 20배 밝으며

도6과 같이 구면 스크린(1a)이 갖는 초점위치(f)에 프로젝터를 위치하면 구면스크린(1a)에서 직진 반사하여 그 역각의 범위(e)가 스크린 크기 전범위로 확대되므로 핫 스팟 현상을 소거하고 밝기 균일도를 현저히 증대시키는 것은 공지되어 있다.

그러나 이러한 구면스크린(1a)은 2D영상은 물론 3D입체영상에도 잘 반응하나 단촛점 프로젝터를 적용할 경우 단촛점이 이루는 곡률(r)의 반경이 스크린 크기를 제한한다

즉 도5와 같이 초점거리(투사거리) f는 r/2이고 따라서 r=2f가 되므로 f가 짧아지면 r도 작아지며 스크린의 크기인 g도 작아진다.

따라서 도5와 같이 짧은 투사거리에서 투사되는 단 초점 프로젝터의 투사거리가 갖는 2배의 곡률이 이루는 범위(g)이내에서 스크린 크기가 결정 되므로 투사거리가 짧아지는 만큼 화면의 크기도 작아져 대형 스크린의 구성이 불가능 하다.

또한 구면스크린은 구면이 갖는 곡률의 깊이 때문에 롤스크린처럼 롤업할수 있는 박막스크린으로의 구성이 불가능하게 된다

또한 프레스넬을 이용한 스크린구조는 프리즘 구조에 의해 영상을 굴절시키거나 반사하는 작용으로서 프리즘매질을 투과하여야 굴절작용이 가능하고 이면에 반사면을 구성 한다 하더라도 프리즘 매질을 통과 하여만 반사작용이 가능 하므로 매질통과시 편광도의 굴절율도 달라져 3D 영상용으로 사용이 불가 한것은 공지되여 있다

도6과 같이 프레스넬을 이용한 스크린도 단촛점프로젝터에는 사용 불가능 하다

즉 프레스넬 중심축에 단촛점프로젝터가 위치해야 제 기능이 나타나므로 투과형 스크린 구조에서만 사용이 가능하나 단촛점프로젝터가 스크린 중심에 위치할 경우 영상의 시야를 가리게 되여 사실상 사용 불가능 하다..

특히 프레스넬의 투과매질을 통과하면서 입체3D 영상의 편광도를 무너뜨리므로 3D스크린으로 사용이 불가능 하다

또한 도7과 같이 이건 출원인이 출원한 한국특허 10-2003-0051853 고굴절 반사스크린의 구조는 여러 각도에서 달리 입사하는 영상을 동일한 각도로 직진반사 하지 못하고 입사방향으로 그대로 확산 반사 하므로서 스크린의 높이(h)대비 반사각의 역각(e)이 작아 스크린의 일부분인 e 부분만 밝게 보이는 핫스팟 현상이 심하게 나타나고 입사각에 따라 반사각이 확산되므로 반사방향만 바꿔주는 거울의 역할만 하므로 밝기 균일도가 매우 나빠 반사각에 따라 스크린 화면의 밝기가 달라지므로해서 스크린으로 사용할 수가 없으며 특히 편광된 3D 영상의 편광도를 확산시키므로해서 결정적으로 3D 입체스크린으로 사용할 수가 없는 문젯점이 있다

투사거리를 결정하는 프로젝터에 있어서도 종래 일반적인 프로젝터의 투사거리는 스크린의 가로크기 2m 기준 할 때 투사거리는 4m-5m이고 따라서 화면 가로 크기대비 투사거리는 약2-2.5:1이었다.

그러나 상기와 같이 프로젝터의 투사거리가 길어 질시 프로젝터 별도, 스크린별도 설치하는 번거로움이 있으며 투사거리가 긴 종래 프로젝터는 그만큼 많은 장소를 소요하게 되어 가정에서 설치상의 문제 등 사용상의 많은 문제점이 있었다

us pat no 7,227,683 us pat no 7,362,502 한국 특허출원 10-2003-0051853

최근 스크린 가로크기 2m 기준하여 투사거리가 50cm-30cm로 화면 가로크기 대비 투사거리가 약 0.2~0.15:1인 단촛점 프로젝터가 출시되고 있다

단초점 프로젝터는 스크린과 프로젝터와의 간격을 최소화함으로서 설치 및 사용상의 간편성이 있으나 투사각이 매우 크고 넓어 밝기1게인 미만인 산란성 스크린에만 사용 가능하고 스크린의 밝기를 증대하는 종래 반사성스크린및 구면스크린에는 사용이 불가능 하여 밝기가 매우 어두운 문젯점이 있었다

일반 반사스크린(1a)에 있어서

도1과 같이 “입사각(a)과 반사 스크린에서 반사하는 반사각(b)은 같다”는 snell의 반사 법칙에 적용 된다

즉 종래 일반프로젝터(2a)는 도2와 같이 화면 가로 크기대비 투사거리 는 약2-2.5:1로 투사거리가 길다

따라서 입사각(a)도 작고 반사각(b)도 작으므로 일반프로젝터(2a)에서 투사된 빛은 시청자나 입체안경(D)위치로 쉽게 반사 된다

그러나 도3의 본 발명과 같이 종래 평면반사스크린(1a) 하단에 위치한 단초점 프로젝터(2)의 주 광원은 반사스크린에서 상단 천정 위치로 반사하게 되므로 2D에서는 매우 어두운 영상을 시청 하게 되고 입체영상시청시는 영상의 반사각도가 입체안경 위치를 벗어나 입체영상시청이 불가능하게 된다

종래 평면반사스크린의 또 하나의 문제는 밝기가 스크린 일부분에만 뭉쳐 다니는 핫스팟 현상이 나타난다

이러한 현상은 프로젝터의 램프에 의해 투사되는 밝은 광원이 반사면으로 인해 확산되지 않고 스크린에서 그대로 반사되는 문제로 스크린의 기능을 불가능 하게 한다

또한 본 발명과 같이 화면 크기대비 투사거리가 0.5-0.2배로 매우 짧은 단초점프로젝터(2)의 투사거리로 핫 스팟 현상을 소거하고 화면의 밝기 균일도를 시현할수 있는 구면 스크린으로 구성할시는 구면 스크린의 곡률(r)이 갖는 초점위치에 프로젝터를 위치해야 한다.

따라서 화면크기가 프로젝터의 투사거리가 이루는 곡률(r) 이내로 제한되므로 단초점 프로젝터(2)는 종래대비 그 투사거리가 1/5-1/10로 작아지므로 스크린 크기도 종래 대비 1/5-1/10크기로 작아진다.

또한 화면크기 대비 투사거리가 2-6배 이상 되는 완만한 곡률(r)의 구면이 형성되어야만 평면영상인 투사영상을 스크린에 시현할 수 있는데 반해 투사거리가 짧은 구면스크린은 그만큼 곡률(r)이 깊어지므로 영앗의 왜곡이 발생하여 일반적인 2D영상 또는 3D영상스크린으로 사용이 불가능하게 된다

따라서 종래 구면 반사 스크린의 구조로는 본 발명의 목적을 달성할 수 없으므 스크린에서 밝기를 올리고 핫스팟을 소거하며 편광도를 유지하는 새로운 방법의 반사형의 스크린 구조가 필요하게 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 단 초점 프로젝터용에 적용할수 있게끔 멀티 입사각도를 갖는 반사면을 구성하고, 단촛점 프로젝터의 투사거리 대비 4배 이상 큰 대형화면 구성이 가능하고, 핫 스팟 없이 균일한 밝기의 영상 실현이 가능하면서 동시에 박막형태의 스크린에서 종래 일반스크린 대비 4배-30배의 밝기를 실현할 수 있고, 하나의 스크린에서 2D영상은 물론 3D입체영상도 겸용으로 사용 할 수 있는 스크린의 구성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 도8과 같이 본발명은 박막형태의 반사스크린(1)을 구성하고 그 하단에 짧은 투사거리를 갖는 단 초점 프로젝터(2)를 구비한다

스크린은 반사스크린(1)으로 구성하되

도9(a),(b),및 도10과 같이 반사스크린(1)의 높이(h)를 0.1-30mm 간격으로 분할하여 미세한 여러개의 라인 단위로 반사면(c)을 형성하고

상기 분할된 반사면(c)은 각각 라인별로 경사면을 구성하고 상기 경사면은 각각의 다른 사각에 의한 경사각(3)으로 구성하되 각각의 경사각(3)은 단촛점프로젝터(2)가 위치한 방향을 기준하여 반사면(c)의 라인단위로 1° 이상에서 순차적으로 누적시켜 45° 미만까지 각기 라인마다 다르게 구성하고

이를 도9의(a), 도9의(b), 도10. 도11의(b),. 와 도12의(b),와 같이 평면의 스크린 표면에 경사각(3)그대로 반사면(c)을 이전 하여

각각 다른 각도에서 입사한 단초점프로젝터(2)의 2D또는 3D영상을 시청자 또는 입체안경(D)의 한 방향으로 직진 반사하게 구성하고

도11의(a)와 같이 반사면(c)의 형태를 원형으로 구성하되 단초점 프로젝터(2)가 위치한 방향에서 편심축(5)을 갖는 원형으로 구성하고

반사면의 반사율은 4%에서 30%의 반사면으로 구성 하고

도12의 (a)와 같이 좌, 우 방향으로 산란하는 산란면(4)을 반사면(c)표면에 형성하고

반사면(c)의 형태는 좌,우 방향으로 구성 함으로서 각기 다른 각도로 투사되는 영상을 한 방향으로 반사시키기 위해 투사영상을 투사각 단위로 분리하고 투사각 단위 마다 반사면(C)을 구성하고,

반사면(C)마다 입사각이 다르게 구성된 멀티입사각을 갖는 하나의 스크린에서 2D와 3D영상을 겸용 사용 할 수 있는 구성과 방법을 제시한다

도5의g와 같이 단촛점프로젝터가 구성하여 스크린과 프로젝터의 구조를 일체형으로 구성가능하게 하여 종래프로젝터의 투사거리 대비 그 투사거리를 1/5-1/10로 감소시켜 설치면적을 현저히 감소시키고

, 분할된 반사면(C)에 각기 다른 입사각(a)에 의한 경사각(3)을 순차적으로 증가시켜 구성함으로서 순차적으로 누적 증가된 입사각(a)에 의해 시청자 또는 입체안경(D)방향으로 투사된 화면이 직진반사하게 하고 동시에 핫 스팟 현상을 소거 함으로서 밝기를 균일하게 하고 전체스크린의 반사율을 증대함으로서 평면에서도 종래 일반 스크린 대비 4-30배 (4-30게인)의 밝은 스크린 구성이 가능하다

반사스크린(1)의 크기에 있어서 도10과 같이 스크린의 높이(h)를 0.1-30mm 크기의 반사면(c) 간격으로 확대하여 분할하고 이를 여러개의 라인으로 구성하므로서 종래 구면스크린의 곡률 r의 범위에 관계없이 대형 화면 구성이 가능 하므로 화면 크기 또한 종래 구면스크린대비 4배이상의 대형스크린을 구성 할 수 있다

또한 반사면(c)의 단위간격을 0.1-30mm로 하고 그 경사각(3)을 1°에서 45°이내로 구성하므로서 반사면(C)의 단위별 두께가 도9의(a)와 같이 종래구면스크린의 두께(T)대비 도9의(b)와 같이 박막구조(S) 가 가능하다

즉 투사거리만큼 두꺼워지는 구면스크린의 두께(T) 50cm를 상기 반사면의 단위간격인0.1-30mm, 즉 최대 1/5000 까지 박막구조(S)가 가능 하다

이러한 본 발명은 박막스크린의 구조나 스크린의 재질을 필름등의 연질로 구성할시 롤-업 할수 있는 롤스크린으로 구성이 가능 한것 이다

특히 박막의 스크린구조로서 일반2D, 3D영상을 화면의 왜곡 없이 스크린에 투사가능하고.

또한 이러한 굴절반사구조는 프리즘과 같은 굴절율이 상이한 매질을 통과하지 않고 반사면에서 각기 반사면(c)단위로 굴절반사하게 함으로서 입체프로젝터에서 투사되는 편광도를 그대로 유지하고 밝기를 증대하므로 입체영상을위한 셧터동기 신호 또는 편광도를 4-30배 증배하면서 입체영상자체의 선명도를 4-30배 동시에 증배 하므로 어떠한 방식의 입체영상도 선명하게 시청함은 물론 2D 영상도 선명하게 시청할수 있다

도1은 반사스크린의 입사각과 반사각의 설명도
도2는 종래프로젝터의 투사거리에 대한 설명도
도3은 단초점프로젝터구성시 입사각과 반사각에 대한 설명도
도4는 구면스크린의 구성과 핫스팟에 관한 설명도
도5는 단초점구면스크린의 크기와 반사스크린의 크기 설명도
도6은 프레스넬스크린의 작용설명도
도7은 프리즘표면스크린의 반사 작용및 핫스팟 설명도
도8은 본 발명이 구성된 구성 설명도
도9의(a)는 본 발명의 반사면과 경사각에 관한설명도
도9의(b)는 도9의(a)의 경사각이 평면위에 구성된 형상의 설명도
도10은 평면표면위에 구성된 반사면과 경사각에 대한 설명도
도11의(a)은 반사면이 편심 원형으로 구성된 본발명의 실시도
도11의(b)는 도11의(a)의 구조가 평면구조의 표면에 이전 구성된형상의
설명도
도12의(a)는 본 발명의 반사면이 좌, 우 수평형태로 구성된 설명도
도12의(b)는 12의(a)의 구조가 평면구조의 표면에 이전 구성된 형상의
설명도
도13은 본 발명의 스크린구조가 박막으로 구성 된 실시의 예 설명도

본 발명은 도8과 같이 하부에 단촛점프로젝터(2)를 구비하고 그 상단에 박막형태의 반사 스크린(1)을 구비 하는 것을 목적으로 한다

따라서 본 발명의 구조는 구면스크린이 갖는 곡률(r)이 이루는 반사면(c)을 일정 간격으로 분리하고 각기 반사면(c)은 각각의 경사면으로 구성하고 상기 경사면이 갖는 경사각(3)의 구성은 1°에서 45°사이로 단초점 프로젝터(2）가 위치하고 있는 위치점을 기준으로 1°이상에서 시작하여 순차적으로 45°이내까지 그 각도를 누적증가 시켜 구성한다.

이와 같이 경사각(3)을 1°이상 45°미만으로 하는 이유는 단촛점프로젝터(2)로부터 반사스크린(1) 하단의 시야각을 확보 하기위하여 1°이상으로 규정 한것 이고 45°미만으로 하는 이유는 수직으로 입사한 영상의 반사각을 90° 직각으로 반사 할 수 있는 반사면의 최대 경사각(3)이 45°이기 때문이다

또한 반사면(c)의 반사율은 좌, 우 산란선과 반사면(c)의 반사율을 적정히 조절하여 4%에서 30%까지 형성 함으로서 종래1게인(반사율1%)의 일반 스크린 대비 4배에서 30배까지 밝기 증가를 가져올 수 있는 것이다.

이때 반사율이 높아질수록 반사면(c)의 간격은 작아져야 하며 반사율이 낮아질수록 반사면(c)의 간격은 확대하여도 상관없으나 그 범위는

0.1mm-30mm 이내로 한다.

이와 같은 본 발명의 구조의 두께(s)는 반사면(c)의 면적0.1-30mm가 이루는 경사각45도가 이루는 두께(s) 범위가 가 되므로 박막구조가 가능하게 되는 것이다

이와 같은 본 발명은 반사면(c)의 반사율을 4%에서 30%의 반사면(c)으로 구성하므로 나머지96-70%는 산란면으로 구성해야 한다

따라서 산란면의 구성은 도11의(C). 도12의(C)및 도12의(D)처럼 반사면(c)에 적정한 좌, 우 산란을 위한 산란선(4)을 형성할 수 있다.

또한 도13처럼 투명소재 내면에 반사면(c)을 구성하여 본발명의 스크린을 롤스크린으로 구성하여도 반사면(c)의 경사각(3)을 유지 할 수 있으며 이 경우에도 투명 소재 이면 또는 표면에 좌, 우로 영상의 빛을 확산할 수 있는 산란선(4)을 형성할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 구성은 편광판에 의해 편향되여 투사되는 단초점프로젝터(2)의 3D영상의 편향각을 반사스크린(1) 표면에서 그대로 유지하므로 2D영상은 물론 3D 영상을 그대로 시청할 수 있는 것이 특징이다

상기와 같이 본 발명은 반사스크린(1)의 표면구성이 매우 중요하다

따라서 이해를 돕기 위해 하기 실시의 예에서 구체적인 수치에 의해 설명 한다

실시의예1

도8과 같이 반사스크린(1)의 크기의 높이(h)는 대각선 2540mm(100")를 기준으로 할시 통상 hd tv의 가로 X 높이의 화면비율은 16:9이므로 가로는2210mm 높이1240mm가 된다

따라서 반사스크린(1)의 높이(h)=1240mm가 된다

여기에 반사스크린(1) 하단에서 단촛점프로젝터(2)의 높이를 감안 하여 약5° 정도 상단에 반사스크린(1)을 설치한다고 가정하면 반사스크린(1)의 최대높이는 약 60mm정도를 더하여 1300mm가 된다

단촛점프로젝터(2)의 상기 100"의 투사거리(f)를 500mm로 가정하면 동 프로젝터가 갖는 반사스크린(1)에 투사되는

투사범위(i)는 tan∠=스크린의높이(h) /단촛점의 투사거리로 계산 되여 반사스크린(1)의 최상단의 투사각은 70° 가 되며 따라서 투사범위(i)는 5° 에서 70° 사이인 65° 가 된다

도9의(a)및도10, 도11의 (a),(b)와, 도12의 (a),(b)에 표시된 반사면(c)의 넓이는 0.1mm이상 30mm이하로 정한다

반사면(c)의 간격을 0.1mm이하로 할 경우는 반사면(c)의 면적이 너무 작아 반사효율이 저하된다.

반면에 반사면(c)의 간격을 30mm이상으로 할 시는 영상의 반사간격이 넓어 그 내부에서 각기 다른 반사각이 형성될 수 있으므로 반사스크린(c)의 밝기 균일성이 저하 된다.

비디오 영상과 같이 2D 영상일 경우 반사면(c)의 간격은 0.1mm에서 5mm사이에서 정하고

광고영상같이 대형이면서 원거리에서 시청하는 영상은 5mm에서 30mm사이로 하되 화면크기에 따라 가감하여 결정한다

본 설명에서는 반사면(c)의 넓이는 5mm로 기준하여 설명한다

반사 스크린(1)의 높이(h)는 1300mm가 되므로 반사면(C)의 라인수는 1300mm ÷5mm=260라인이 된다

상기와 같이 라인수

각 반사면(C)의 경사각(3)의 단위 각도는 상기65°÷260라인=0.25°가 된다

즉 반사면(C)의 첫 라인의 반사각(b)은 5° +0.25° =5,25 °가 되는것이다

10번째 라인의 반사면(c)의 반사각도(b)는 5 °+ (10X0.25° )가 되고 맨 마지막 260번째의 반사면(C)의 반사각도(b)는 5 °+ (260 X 0.25° )=약70°가 되는 것이다

그러나 반사면(C)의 경사각(3)은 상기 반사각도의 1/2로 한다

즉 입사각(a) 대비 반사각(b)이 90° 일경우 반사면(c)의 경사각(3)은 수직기준 하여 45° 가 되기 때문이다

따라서 도10과 같이 첫 번째 반사면(c)라인의 설치각도는 5° + 0.25° =5,25° x 1/2=2.625° 가 되며, 100 번째라인의 반사면(c)의 설치각도는 5° +(100x 0.25°) x 1/2=15° 가 되며, 맨 마지막 260번째 라인의 반사면(c)의 경사각(3)은 5 ° + (260 X 0.25°)X 1/2=35° 가 되는 것이다

즉 반사면(c)의 경사각(3)은 1번째 라인이 2.625° 에서 시작하여 라인수가 증가 할수록 반사면(c)라인단위로 0.125° 씩 설치각도를 순차적으로 누적 증가시켜 최상향의 260번째 반사면(c)의 설치각도는 35° 가 되는 것이다

상기와 같은 반사면(c)의 형상은 도11의(a)와 같이 원형으로 구성하되 원형의 중심축은 편심축(5)으로 구성한다

이와 같은 이유는 단초점 프로젝터(2)의 위치가 스크린의 하단이기 때문에 원형의 중심 또한 편심축(5)으로 하단에 위치해야 반사면(0에 입사하는 입사각의 기준이 제대로 작용이 하기 때문이다

따라서 본발명은 도9의(a)와 같이 각기 다른 투사각(a)에 의해 반사면(c)에 멀티 입사되는 프로젝터의 영상은 260라인으로 분할하여 각기 0.25° 로 다르게 입사하고 이를 0.125 ° 차이로 각기 다른 경사각(3)으로 설치된 반사면(c)에 의해 시청자 또는 입체안경(D)의 위치방향으로 모든 영상이 직진반사 하게 되는 것이다

상기 도9의(a)와 같은 논리로 분할한 260 라인의 반사면(c)을 도9의(b)와 같이 평면구조에 이전시켜 박막구조로 구성한다

도10. 도11의(b). 와 도12의(b)와 도9의(b)는 모두 같은 그림이다

이러한 본 발명은 260 라인의 반사면(c)의 밝기가 균일하고 좌, 우가 원형으로 반사하므로 핫스팟 현상도 소거된다

따라서 높은 밝기의 화면을 시현 할 수 있는 것 이다

도9의(b)와 같이 반사면(c)의 길이를 확대하고 이를 평면 스크린의 표면에 이동하여 구성하는 방법으로 도10과 같이 반사스크린(1)의 높이(h)를 확대 할 수 있으며 박막의 스크린에서 구면반사스크린과 같은 효과를 곡률(r)의 제한 없이 확대 할 수 있는 것이다

80"의 반사스크린(1), 또는 200"의 반사 스크린(1)등 각기 다른 크기의 모든 반사스크린(1)에 상기와 같은 논리를 환산하여 적용 할 수 있다

또한 단촛점프로젝터(2)의 위치가 반사스크린(1)상단에 위치 할때 에도 상기 논리를 뒤집어서 그대로 적용하면 된다

실시의예 2

반사면(c)의 라인을 상기 실시의 예와 같은 논리로 도12의(a)와 같이 좌, 우 수평방향으로 구성 할 시는 좌, 우 방향으로 핫스팟현상이 발생 된다

그러나 상기와 같이 반사스크린(1)의 반사율을 4-8게인의 비교적 낮은 스크린으로 구성 할 시는 도12의 (a)와 같이 반사스크린(1) 표면에 좌,우 산란선(4)을 형성하거나 도12의 (D)와 같이 영상의 좌. 우 확산을 위해 상.하 방향으로 렌티큘러형태의 곡면라인(6)을 형성하여 좌, 우 핫스팟 현상을 소거 할 수 있다

물론 이 경우에도 반사면(c)의 구성은 라인단위로 각기 다른 입사각(a)에 의한 반사면(c)의 경사각(3) 을 누적 구성 하는 것을 전제로 한다

이와 같은 본 발명은 반사스크린(1)표면에 형성된 반사면(C)의 각 굴절 반사에 의한 광학 작용으로 투사되는 영상을 그대로 반사함으로 편광투사에 의한 입체영상시현에도 매우 선명한 영상을 시현한다

실시의예3

이러한 본구성은 도13의 반사스크린(1) 같이 박막구조로 구성 할 수 있다

즉 본 발명의 반사면(c)의 간격은 0.1-30mmm이다

또한 설치 경사각(3)은 1-45도 미만이다. 따라서 반사스크린(c)의 두께도 0.1-30mmm 의 박막으로 구성 할 수 있는 것이다

즉 반사면(C)의 단위별 두께가 도9의(a)와 같이 종래구면스크린의 두께(T)대비 도9의(b)와 같이 박막구조(S) 가 가능하다

즉 도5와 도9의(a)와 같이 예컨대 초점거리 50cm인 단 초점프로젝터의 구면스크린의두께(T) 는 1m가 된다

본발명에서는 상기 반사면의 구면스크린의두께(T)를 반사면(3)의 단위간격인0.1-30mm로 분할하여 도9의(a)와 도10과 같이 평면스크린구조로 반사면()을 이전구성하므로 박막구조(S) 두께 또한 0.1-30mm 즉 1/30에서 , 최대 1/5000 까지 박막구조(S)가 가능 하다

또한 도13처럼 반사스크린(1)의 표면은 투명소재(x)로 하고 뒷면은 보호막(y)으로 구성하고 그가운데에 반사면(c)을 구성 한다

이때 상기 투명소재(x)는 3D영상의 편광도를 유지할수 있게끔 굴절율이 반사면(c)과 같은 굴절율1.5 이내의 매체로 한다

상기와 같은 구성은 본 발명을 롤스크린으로 구성하여도 경사각(3)을 그대로 유지 할 수 있는 것이다

따라서 이러한 본 발명은 설치및 운반의 편리성을 위해 필름 또는 프라스틱 수지등 연질의 재질을 반사스크린(1) 재료로 사용하여 롤스크린으로 구성 할 수 있다

따라서 이러한 본 발명의 구조는 도8과 같이 단촛점 프로젝터를 사용할수 있으므로 스크린과 프로젝터를 일체형으로 구성 할수 있으며

단촛점 프로젝터의 짧은 투사거리에 관계없이 핫스팟 없는 대형의 반사스크린 구성이 가능 하고

3D프로젝터에 의해 2D. 3D를 선택하여 투사할시 하나의 스크린에서 2D. 3D영상을 선택 시청할수 있으며

하나의 박막의 스크린구조에서 4-30게인의 높은 밝기의 2D. 3D영상 시청이 가능함으로 2D와3D겸용 홈시어터. 2D와3D스크린게임장치. 광고영상장치등 다양하게 사용 할 수 있다

1. 반사스크린
2. 단초점프로젝터
3. 경사막
4. 산란면
5. 편심축
a. 입사각
b. 반사각
c. 반사면

Claims (6)

1. 짧은 투사거리를 갖는 단 초점 프로젝터용 스크린 시스템에 있어서
   스크린은 반사 스크린(1)으로 구성하되
   반사스크린(1)의 전체높이(h)를 0.1-30mm 간격으로 분할하여 여러개의 라인으로 형성하고
   상기 라인으로 분할된 반사면(C)은 경사면으로 구성 하되
   상기 경사면의 경사각(3)은 단촛점프로젝터(2)가 위치한 방향을 기준하여 1° 이상에서 반사면(C)의 라인 수가 증가 하는 대로 경사각(3)을 순차적으로 누적시켜 45 ° 미만까지 각각 다르게 구성하여 멀티 입사면 을 구성하고
   이를 평면형태의 스크린표면에 이전 구성하여
   각각 다른 각도에서 입사한 단촛점프로젝터(2)의 영상을
   시청자 또는 입체안경(D)이 있는 한 방향으로 직진반사하게 구성 한 것이 특징인 멀티입사각도를 갖는 반사스크린
2. 제1항에 있어서 멀티 입사면을 갖는 반사면(C)의 형태를 원형으로 구성하되 단 초점 프로젝터(2)가 위치한 방향에서 편심축(5)을 갖는 원형으로 구성한 것이 특징인 멀티 입사각도를 갖는 반사스크린
3. 제1항에 있어서 멀티 입사면을 갖는 반사면(C)의 반사율을 4%에서 30%의 반사면으로 구성 한 것 이 특징인 멀티 입사각도를 갖는 반사스크린
4. 제1항에 있어서 멀티입사면을 갖는 반사면(c)에 좌, 우 방향으로 산란하는 산란면(4)을 형성하고 반사면(C)의 형태는 좌, 우 수평방향으로 형성한 것이 특징인 멀티 입사각도를 갖는 반사스크린
5. 제1항에 있어서 멀티 입사면을 갖는 반사면(C)의 표면에 좌, 우 방향으로 영상을 확산할 수 있는 산란면(4)을 구성하여 편광판에 의해 편향된 3D영상을 시청할수 있는것이 특징인 멀티 입사각도를 갖는 반사스크린
6. 제1항에 있어서 멀티입사면을 갖는 반사면(C)의 구성을 필름과 같은 연질구조에 구성하여 롤-업 될 수 있는 롤스크린구조로 구성 한 것이 특징인 멀티입사각도를 갖는 반사스크린

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