KR900001520B1 - 후면 투사스크린 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

후면 투사스크린

제1도는 본 발명의 한 실시예에 따른 후면 투사스크린의 일부에 대한 개략도.

제2도는 제1도의 변형 실시예로서 각 렌티큐울의 트로프상에 형성되는 렌즈표면을 가지는 후면투사스크린의 일부에 대한 개략도.

제3도는 제2도의 다른 변형 실시예로서 각 렌티큐울의 크레스트에 형성되는 오목한 표면 및 평평한 표면을 가지는 후면 투사스크린에 대한 개략도.

제4도는 제3도의 변형 실시예로서 트로프상에 형성되는 평평한 표면을 가지는 후면 투사스크린에 대한 개략도.

제5도는 제3도의 다른 변형 실시예로서 트로프상에 형성되는 렌즈표면을 가지는 후면 투사 스크린에 대한 개략도.

제6도는 제1도의 변형 실시예로서 돌출측 표면상에 형성되는 프레스널렌즈를 가지는 후면투사스크린의 일부에 대한 단면도.

제7도는 제2도의 변형 실시예로서 돌출측 표면상에 형성되는 프레스널렌즈를 가지는 후면투사스크린의 일부에 대한 단면도.

제8도는 제3도의 변형 실시예로서 돌출측상에 형성되는 프레스널렌즈를 가지는 후면 투사스크린의 일부에 대한 단면도.

제9도는 제5도의 변형 실시예로서 돌출측 표면상에 형성되는 프레스널렌즈를 가지는 후면 투사스크린의 일부에 대한 단면도.

제10도는 각 전반사 표면상에 형성되는 광흡수층을 가지는 제1도에 도시된 바와 같은 유형의 후면 투사스크린의 렌티큐울에 대한 확대 단면도.

제11도는 각 전반사 표면상에 형성되는 반사층 및 광흡수층을 가지는 제10도에 도시된 바와 같은 후면 투사스크린의 다른 변형된 렌티큐울에 대한 확대 단면도.

제12도는 각 전반사 표면상에 형성되는 광흡수층을 가지는 제10도에 도시된 바와 같은 후면 투사스크린의 다른 변형된 렌티큐울의 확대 단면도.

제13도는 각 전반사 표면상에 형성되는 반사층 및 광흡수층을 가지는 제10도에 도시된 바와 같은 후면 투사스크린의 다른 변형된 렌티큐울에 대한 확대 단면도.

제14도는 제1도에 도시된 렌티큐울의 전반사 표면의 광 전송특성에 대한 예시도.

제15도는 제1도에 도시된 렌티큐울의 오목한 표면에서의 광 확산 상태에 대한 예시도.

제16도는 제2도에 도시한 렌티큐울의 광 전송특성에 대한 예시도.

제17도는 제3도에 도시된 렌티큐울의 광 전송특성에 대한 예시도.

제18도는 제3도에 도시된 오목한 표면의 광확산 상태에 대한 예시도.

제19도는 제4도에 도시된 렌티큐울의 광 전송특성에 대한 예시도.

제20도는 제5도에 도시된 렌티큐울의 광 전송특성에 대한 예시도.

제21도는 통상적인 렌티큐울의 광 전송특성을 보이는 도표.

제22도는 제16도에 도시된 렌티큐울의 광 전송 특성을 보이는 도표.

제23도는 제20도에 도시된 렌티큐울 광 전송 특성을 보이는 도표.

제24도는 본 발명의 후면 투사스크린을 사용한 투사 시스템의 일반적인 배열을 예시한 평면도.

제25도는 예 1스크린의 광 전송 특성을 나타내는 도표.

제26도는 예 2스크린의 광 전송 특성을 나타내는 도표.

제27도는 예 3스크린의 광 전송 특성을 나타내는 도표.

제28도는 예 4스크린의 광 전송 특성을 나타내는 도표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 렌티큐울 2 : 프레스널 렌즈

3 : 흡수층 4 : 반사층

11 : 크레스트 12 : 트로프

13 : 플랭크 171 : 후면 투사스크린

172 : 투사기 173 : 프레스널렌즈

본 발명은 예컨대 비데오 투사기로서 사용하기에 적당한 후면 투사스크린에 관한 것으로서, 특히 관찰측에 대해 보다 큰 각도의 영상 필드 및 증가된 휘도를 가지는 후면 투사스크린에 관한 것이다.

후면 투사스크린은 비데오 투사기, 마이크로 필름 판독기 및 컴퓨터 표시 시스템에 광범위하게 이용되어 왔으며, 보다 큰 각도의 영상 필드 및 보다 높은 콘트라스트와 선해도를 얻기 위한 후면 투사스크린의 빛 전송 특성을 개선하기 위한 여러 연구 및 시오가 이루어져 왔다. 이러한 목적을 달성하기 위한 방법으로서, 연속적으로 배열된 다수의 소형 원통형 렌즈를 가는 렌즈모양의 표면만으로, 또는 렌즈 또는 확산판과 조합하여 사용하는 것이 제안되어 왔다.

렌즈 모양의 표면을 갖는 스크린은 그위에 부딪치는 빛을 확산시키는데 효과적이다. 더 자세히 말하여, 수직 평면상에 연속적으로 배열된 수직으로 연장되는 다수의 소형 원통형렌즈를 가지는 렌즈모양의 표면은 빛을 측방향으로 확산시키며, 한편 수직 평면상에 연속적으로 배열되는 연장된 다수의 소형 원통형렌즈를 갖는 렌즈모양의 표면은 빛을 세로방향으로 확산시킨다. 이 렌즈 모양의 표면이 스크린으로 사용될때, 최대확산각은 주로 렌즈모양의 표면이 입사광 즉 광원으로 향하게 되는지 또는 관찰자에 향하게 되는지에 좌우되어 변화된다. 다시 말하자면, 숙련 기술자에게 잘 알려져 있듯이, 그 표면이 관찰자를 향하게 될때보다 광원을 향하게 될 때 더 큰 확산각을 얻을 수가 있다.

그러나, 일반적으로 기술된 유형의 렌즈모양 표면의 각 렌티큐울(lenti cule)은 빛의 확산각이 상당히 작도록 원형 횡단면을 가진다. 결과적으로, 제21도로부터 알수 있겠지만, 휘도가 축의 각면에서 30°를 초과하는 관찰각의 각 영역에서 불리하게 현저히 저하된다. 이와 같은 휘도의 감소는 30°의 관찰각의 밖에 있는 영역으로부터 관찰될 때 화상표면이 어두어지는 문제뿐만 아니라 주위빛의 영향으로 인한 밝은 상황에서의 표면 반사에 기인하여 화상표면이 완전히 보이지 않게 되는 문제를 야기시킨다.

따라서 본 발명의 목적은 새로운 후면 투사스크린을 제공하므로써, 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것이다.

이러한 목적상, 본 발명에 의하면 적어도 매질(투명광학 매질)의 관찰측 표면상에 형성된 렌즈모양의 표면을 가진 후면 투사스크린이 제공되어 있다. 그리고 이 렌즈모양의 표면은 각각 플랭크를 통해서 상호 접속된 크레스트(crest) 및 트로프(trough)를 가지는 렌티큐울을 포함하며, 여기서 플랭크에는 전반사 표면이 제공되므로 여기에 부딪치는 모든 광선은 전반사되고 적어도 크레스트의 일부를 통해서 방사되며, 크레스트에는 거기에 형성된 오목한 표면이 제공되어 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 주형의 수명을 연장시키고 쉽게 조조 또는 주형될 수 있으며 아울러 렌즈모양의 표면을 가지는 후면 투사스크린을 제공하는데 있다. 본 발명에 의하면 적어도 매질의 관찰측 표면상에 형성된 복수의 연속적인 렌티큐울을 갖는 후면 투사스크린이 또한 제공되어 있으며, 각 렌티큐울은 플랭크를 통해서 상호 접속되는 크레스트 및 트로프를 가지며, 여기에서 플랭크에는 전반사 표면이 제공되므로 여기에 부딪치는 광선이 전반사되어 크레스트를 통하여 발사되고, 크레스트는 중심요면의 양측에서 오목한 표면과 평평한 표면이 그것의 중심부에 제공되어 있다.

본 발명의 그밖의 다른 목적은 매질의 다른 면상에 형성된 렌즈에 의해 나타나는 특정 환산효과를 갖는 후면 투사스크린을 제공하는데 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하면서 적합한 실시예의 다음 설명으로부터 더욱 용이하게 이용될 것이다.

본 발명의 실시예가 기술되기 전에, 본 발명을 실시하는 후면 투사스크린을 사용한 투사시스템의 일반적 배열이 먼저 제24도를 참조하여 설명될 것이다.

제24도에서, 투사기(172)로부터 발산하는 광선은 발산 광선을 평행광선으로 변환시키는 프레스널(Fresnel)렌즈(173)을 통해 후면 투사스크린(171)의 뒷 표면상에 부딪친다. 후면 투사스크린(171)의 매질을 통해 평행으로 전송된 광선은 적당한 관찰각에서 후면 투사스크린(171)의 앞면으로부터 분산된다.

제1도 내지 5도는 본 발명을 실시하는 후면 투사스크린을 도시한 것이다. 이들 도면은 그의 뒷면으로부터 개관도로 스크린의 특정부분을 도시한 것이다. 이 실시예들의 후면 투사스크린은 그의 관찰측(A)상에 형성된 소위 수정체형을 가지며, 이 수정체형은 각각 크레스트(11), 트로프(12) 및 크레스트(11)과 트로프(12)를 상호 접속하는 플랭크(13)을 갖는 다수의 연속적인 수정체(1)로 구성된다. 각 수정체에서, 전반사 표면은 적어도 각 플랭크(13)의 일부상에 형성되므로 플랭크(13)에 부딪치는 광선은 전반사되어 나중에 상술한 바와 같이 주로 크레스트(11)을 통해 방사된다. 아울러, 오목한 표면이 각 수정체의 크레스트에 형성된다. 제1도 내지 5도는 실제적인 형태의 후면 투사 스크린을 도시한 것이다. 더욱 자세히 말하여, 제1도는 본 발명의 최소한 필수적인 특징을 가지는 가장 기본적인 형태를 도시한 것이다. 제2도에 도시된 후면 투사스크린에서, 렌즈표면(12a)이 하나의 예시화된 형태로 트로프(12)상에 형성된다. 제3도에 도시된 후면 투사스크린은 제1도에 도시된 필수적인 특징 이외에 각 수정체의 크레스트(11)에 형성된 평평한 표면(11a)를 가진다. 제4도에 도시된 후면 투사스크린은 제3도에 도시된 특징 이외에 트로프상에 평평한 부분(12b)을 가진다. 제5도에 도시된 후면 투사 스크린에서는 제4도에서의 평평한 부분이 렌즈표면(12a)에 의해 대용된다.

전술한 실시예에서, 매질의 투사측 B는 평평한 표면을 가진다. 그러나, 투사측 B상에 프레스널 렌즈를 형성하는 것이 효과적이고 유리하다. 제6도 내지 9도는 이러한 실시예의 후면 투사스크린의 필수적인 부분을 구분적으로 도시한 것이다. 더욱 자세히 말하여, 제6도에 도시된 후면 투사스크린은 제1도에 도시된 것과 동일한 기본적인 구성을 가지지만 그의 투사측 표면상에 형성되는 프레스널렌즈(2)가 제공되어 있다. 마찬가지로, 제7, 8 및 9도는 제각기 제2, 3 및 5도에 도시된 스크린과 동일한 구성을 가지며 그의 투사측 표면상에 프레스널 렌즈가 형성된 후면 투사스크린을 도시한 것이다. 일반적으로 원형 프레스널 렌즈가 사용되며, 프레스널렌즈의 촛점거리는 사용에 따라 적당히 선택된다. 예를 들어, 대규모 비데오 투사기용 후면 투사스크린의 경우에는, 촛점거리 f가 보통 1.0m와 1.2m사이가 된다. 프레스널렌즈는 위에서 언급한 네 실시예에서 뿐만 아니라 여러 다른 형태에서 형성될 수도 있다.

제10 내지 13도는 더 높은 콘트라스트를 제공하도록 개선된 또다른 실시예를 도시한 것이다. 더욱 자세히 말하며, 제10도는 광흡수층(3)이 제1도에 도시된 실시예의 전반사 표면상에 형성되는 후면 투사스크린을 도시한 것이며, 한편 제11도에 도시된 후면 투사스크린에서는, 매질보다 더 작은 굴절율을 가진 물질로 된 반사층(4); 즉 탈수된 금속필림, 반사평면 따위가 전반사 표면과 광흡수층(3)사이에 형성되어 흡수층(3)에서의 흡수손실을 제거한다. 제10 및 11도에 도시된 후면 투사스크린에서는, 광선을 관찰측 A에 직접 전송하지 않는 전반사 표면을 효율적으로 사용할 수 있으므로 스크린의 콘트라스트가 현저하게 개선될 수 있다. 광흡수층(3)(제12도) 또는 반사층(4)와 광흡수층(3)의 조합이 제3도에 도시된 전반사 표면상에 형성되어 있는(제13도) 제12도 또는 13도에 도시된 후면 투사스크린에서도 동일한 효과가 얻어진다. 제10, 11, 12 및 13도에 도시된 후면 투사스크린에 제1 또는 3도에서 도시된 것과 동일한 기본적인 구성을 갖는다 할지라도, 숙련 기술자는 이러한 네 실시예에서 얻어진 콘트라스트에서의 개선이 제1 또는 3도에 도시된 것 이외에 다른 실시예의 구성으로 얻어질 수 있음을 명백히 알 수 있을 것이다.

본 발명의 후면 투사스크린의 일차적인 특징은, 각 렌티큐울에서 플랭크(13)에 부딪치는 광선이 전반사된 다음 크레스트(11)의 꼭대기 표면을 통해 방사되는 그러한 방식으로 각 플랭크(13)상에 형성된다는 점에 있다. 또한, 이 전반사 표면은 전반사된 광선과 크레스트(11)에 직접 도달하는 광선이 결코 크레스트(11)의 접촉영역에서 전반사되지 않는 그러한 방식으로 형성되어야 한다. 전반사표면과 광축 사이에 형성된 각 θ는 매질의 굴절율 n에 의해서 결정된다. 각 θ는 다음과 같이 숫자적으로 결정될 수 있다.

여기서 수직축 N에 평행한 광선 X₂가 제14도에 도시된 바와 같이 각 θ로 전반사표면에 부딪치고 전반사후에 크레스트(11)을 통해서 방사한다고 가정하자. 이 광선은 광축 즉 수직축 N과 2θ의 각에서 교차한다. 광선 X(X₁,X₂,X₃)가 크레스트(11)를 통해서 방사한다는 고건이 오목한 표면의 각점에 대한 선 X₂의 입사각 i 및 선 X₁의 각 2θ가 오목한 표면의 전반사각보다 더 작아야하는데 이 이유는 오목한 표면의 접촉영역에서 전반사가 피해져야 하기 때문이다. 각 i가 각 θ에 의해 영향을 받으며, 이것은 다음에 매질의 굴절율에 의해 영향을 받는다. 따라서 θ에 대한 조건은 전반사 공식으로부터 다음과 같이 표현될 수 있다.

nSin 2θ＜1

이 공식은 다음과 같이 변형된다.

Sin 2θ＜1/n

그러므로, 입사각 2θ는 다음과 같이 표현된다.

2θ＜Sin^-11/n

θ=1/2＜Sin^-11/n

오목한 표면에 대한 입사각은 전반사표면으로부터의 광선 X₁이 제14도에 도시된 바와 같이 크레스트(11)의 중심부에서 매질 접촉부와 부딪칠 때, 즉, 광선이 광축 OQ 및 매질 접촉부의 교차점상에서 부딪칠 때 최대값 2θ를 취한다.

위의 방정식으로부터, 전반사 표면과 수평평면 사이에 형성될 각 α는 다음과 같이 주어진다.

α＞90°-1/2Sin^-11/n

여기서 매질이 1.492의 굴절율을 가진 아크릴수지라고 가정하면, 각 α는 다음과 같이 계산된다.

α＞90°-1/2Sin^-11/1 492

α＞90°-1/2×42.09°

α＞68.96°

따라서, 반드시 각 α가 69°또는 그 이상으로 선택되어야 한다. 만일 크레스트(11)를 통과하는 광선의 각 2θ가 42.09°인 임계각 또는 전반사각에 과도하게 접근한다면 크레스트(11)에서의 내부 반사율은 증가된다. 이는 각 α가 바람직하기로 약 90°인 것을 제안한다. 그러나, 전반사 표면의 너무 큰 각(α)은 후면 투사스크린의 제조를 어렵게 만드므로, 아크릴수지를 매질로 사용할 경우 각의 범위가 이 70°와 80°사이인 것이 유리하다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따라 크레스트(11)을 반드시 오목한 표면을 갖는다.

상기 설명은 오목한 표면의 곡률반경이 크레스트(11)의 너비와 비교하여 비교적 크다는 가정하에 이루어졌다. 그러나, 만일 그 반경이 크레스트(11)의 너비 이하가 된다면, 반경의 크기는 오목한 표면의 매질 접촉부에 대한 전반사를 고려하여야 한다. 즉, 이 오목한 표면에 도달하는 광선이 전반사되지 않을 필요가 있다. 이러한 목적상, 다음 조건이 충족되어야 한다. 제15도를 참조하자면, 크레스트(11)의 너비는 P₁으로 표시되고, 오목한 표면의 곡률반경은 r₁으로 표시되고 크레스트(11)의 연부는 R로 표시된다. 이 연부 R에 도달하는 반경 r₁과 중간축 N 사이에 형성된 각 β는 다음과 같이 주어진다.

이 각 β가 연부 R을 통과하는 광선 X₃의 입사각이므로, 곡률반경 r₁은

의 조건을 만족시키도록 결정되어야 한다. 전술한 실시예에서 뿐만 아니라 나중에 설명할 실시예에서, 오목한 표면은 아아치형부분, 쌍곡선부분, 포물선 부분등을 가질수도 있다.

본 발명에 따른 후면 투사스크린의 렌티큐울(1)은 기술된 바와 같이 구조된다. 그러므로, 제14도에 도시된 것처럼 플랭크(13)상의 전반사표면으로 입사하는 광선 X는 크레스트(11)로부터 광선의 한 속선으로 방사한다. 크레스트(11)로 입사하는 광선 Y는 오목렌즈의 경우와 동일한 방법으로 굴절되어 Y으로 표시된 바와 같이 발산 형식으로 방사한다. 그러므로, 본 발명의 렌즈모양의 스크린은 전반사된 광선 X＂은 중심축으로부터 30°가 넘는 영상 필드각의 영역에서 방사하고, 반면 크레스트(11)을 통과할 광선 Y＂은 제22도로부터 알 수 있듯이 통상적인 렌즈모양의 표면과 동일한 방식으로 방사한다. 결과적으로, 영상 또는 화상은 양광선 X'과 Y'의 조합을 통해 영상필드각의 넓은 영역에 걸쳐 볼 수 있게 된다. 제21도에 도시한 바와같이, 통상적인 후면 투사스크린으로 나타난 영상 필드각은 본 발명의 스크린에 의해 나타나는 것보다 더 작음을 알 수 있다. 본 발명에 의하면, 광선 X＂및 Y＂에 대한 전송특성은 렌티큐울(1)의 피치, 플랭크(13)의 각, 플랭크(13)의 높이, 오목한 표면의 형상, 렌즈표면(12a)의 촛점거리등과 같은 여러 인수들을 적당히 결정하므로써 광범위하게 선택할 수 있다.

제2도 및 16도에 도시된 실시예에 대해서 설명하기로 한다. 각각 크리스트(11), 트로프(12), 플랭크(13), 렌즈표면(12a)를 갖는 다수의 렌티큐울(1)을 가지는 후면 투사스크린이 각 트로프(12)에 제공되어 있다. 더 자세히 말하면, 제16도에 도시된 바와 같이, 렌즈표면(12a)은 각 트로프(12)의 바닥표면상에 형성된다. 크레스트(11)의 오목한 표면의 부분으로 입사하는 광선 Y 및 플랭크(13)의 부분으로 입사하는 광선 X는 전술한 실시예의 경우처럼 발산한다. 그러나, 이 경우에 렌즈표면(12a)로 입사하는 광선 Z는 굴절되어 Z'으로 표시한 것처럼 발산한다. 렌즈표면(12a)은 예시한 바와 같이 볼록렌즈이거나 이와는 달리 오목렌즈일 수도 있다. 되도록이면, 렌즈표면(12a)은 이 렌즈표면(12a)로부터 방사하는 광선이 전반되지 않도록 렌즈표면(12a)은 이 렌즈표면(12a)로부터 방사하는 광선이 전반사되지 않도록 구성된다. 이러한 목적상, 블록 또는 오목의 방향이 역전될지라도, 제15도를 참조하기 전에 설명된 것과 동일한 착상에 따라 이 표면의 적당한 곡률을 선택하는 것이 좋다.

제2도에 도시하고 제16도와 관련하여 설명한 바와 같은 렌티큐울을 갖는 후면 투사스크린은 전반사된 광선 X＂이 축으로부터 원거리에 있는 영역에서 방사하고 또 크레스트(11)의 오목한 표면으로 입사하는 광선 Y＂이 축에 근접한 영역에서 방사하는 동안, 트로프의 바닥상에 있는 렌즈표면(12a)로부터 방사하는 광선 Z＂이 광선 Y'에 겹쳐지는 장점을 제공해준다. 이결과, 더 큰 영상필드각 및 중심영역에서 더 큰 휘도를 가질 수 있는 후면 투사스크린을 얻을 수 있다.

이제부터는 제3도 및 17도에 도시된 렌티큐울내의 렌즈(1)의 광 전송특성에 관하여 설명하기로 한다. 플랭크(13)으로 입사하는 광선 X는 X₁및 X₂로 표시한 것처럼 전반사되며 굴절후 크레스트(11)로부터 X₁' 및 X₂'으로서 방사하게 된다. 한편, 크레스트(11)의 오목한 표면에 Y₁, Y₂및 Y₃로서 입사하는 광선 Y는 그로부터 Y₁', Y₂' 및 Y₃'으로서 방사한다. 그러나, 이 경우에 크레스트(11)의 오목한 표면의 양쪽에 형성된 평평한 표면(11a)으로 입사하는 광선 W₁은 직선으로 주행하여 W₁'으로 방사한다. 평평한 표면은 제17도에서 직선 MN 및 OP로 표시된 바와 같은 평평한 형태로 형성된다. 또한 평평한 표면은 렌즈(1)의 크레스트(11)의 양쪽이 과도하게 예리해지는 것을 방지하는데 이용되므로, 이 표면은 볼록 렌즈나 오목렌즈형태 또는 다른 유사한 굴곡형태를 가질 수도 있다. 일반적인 볼록 또는 오목표면이 더 좋다.

전반사 표면에 의해 전반사된 광선은 오목한 표면을 가지는 크레스트(11)을 통해 전반사되지 않고 방사하여야 한다.

렌티큐울(1)의 좌측 부분만을 전반사표면에서의 광반사 및 전송에 대한 전술한 설명에서 언급하였지만, 숙련 기술자는 반사 및 전송이 렌즈(1)의 우반부와 동일함을 명백히 알 수 있다.

제17도에서의 렌티큐울(1)의 크레스트에 있는 오목한 표면의 형상은 제18도에 예시되어 있다. 이 그림은 제15도와 실질적으로 동일하다. 그러므로, 오목한 표면의 형상은 조건

을 만족하도록 결정되어야 한다.

제19도는 제4도에 도시된 렌티큐울에서의 전송특성을 예시한 것이다. 이 그림은 평평한 표면(12b)이 트로프상에 형성되어 있는 것을 빼놓고서는 제17도와 실질적으로 동일하다. 그러므로, 광선 X가 크게 굴절하여 크레스트(11)의 오목한 표면을 통해 X'으로서 방사하는 반면, 오목한 표면으로 입사하는 광선 Y는 굴절되어 발산한다. 이와는 달리, 평평한 표면(11a) 및 트로프(1)상에 있는 평평한 부분(12)으로 입사한 광선 W 및 V는 직진한다.

이후에는 제20도에 도시된 렌티큐울에서의 광 전송특성에 관하여 논의하기로 한다. 이 렌티규울은 제16도에 도시된 것과 유사한데, 유일한 차이점이란 크레스트(11)의 오목한 표면의 각 측에 평평한 표면(11a)이 형성되어 있다는 점이다. 그러므로, 제20도에 도시된 렌티큐울에서는 전반사표면으로 입사한 광선 X가 전반사 되어 오목한 표면을 통해 방사하는 반면, 오목한 표면으로 입사하는 광선 Y는 발산하는 식으로 방사한다. 또한 평평한 표면으로 입사하는 광선 W는 직진하며, 반면에 렌즈표면(12a)에 입사하는 광선 Z는 굴절하여 산란된다.

제17 내지 20도에 도시된 렌티큐울은 평평한 표면(11a)이 크레스트(11)의 오목한 표면의 양쪽에 형성되어 있다는 점에서 전술한 것(제14 내지 16도)과 다르다. 그러나, 제17 내지 20도에 도시된 렌티큐울을 가지는 후면 투사스크린은 제14 내지 16도에 도시된 유형의 스크린과 실질적으로 동일한 광 전송 특성을 보인다. 예컨대, 제17 내지 20도에 도시된 렌티큐울은 제23도에 도시된 것과 실질적으로 동일한 특성을 보인다.

적절한 실시예에 대한 전술한 설명에서는, 후면 투사스크린을 구성하는 매질이 아크릴수지라고 하였는데, 이 아크릴수지를 사용하는 이유는 실행가능성 및 형성 가능성에서 뿐만 아니라 광학적 특성에서 우수하기 때문이다. 그러나, 아크릴수지만을 사용할 필요는 없고 비닐염화수지, 폴리카보나이트수지, 올레핀수지, 스티렌수지등의 여러 다른 매질을 사용할 수도 있다. 이러한 매질들을 사용하는 경우에, 본 발명의 후면 투사스크린은 돌출, 열 압착 또는 주입 모울딩에 따라 제조될 수 있다. 본 발명의 후면 투사스크린의 각 부분의 크기는 사용에 따라 변화한다. 예컨대, 제15 및 16도에 도시된 스크린의 렌티큐울러 렌즈에서는 크레스트(1)의 너비 P₁이 0.3 내지 1.5mm가 되도록 선택되는 반면, 렌즈표면(12a)를 가진 각 트로프(2)의 너비가 0.3 내지 1.5mm를 가지므로, 전체적으로 이 렌티큐울은 0.6 내지 3mm의 피치를 갖게 된다. 이와는 달리, 렌즈(1)의 높이는 0.3과 2mm사이의 영역으로 선택하는 것이 좋다.

제1 및 3도에 도시된 것처럼 트로프(12)가 좁은 렌즈 모양의 스크린을 형성할 수 있다. 그러나, 트로프(12)에 제2, 4 또는 5도에 도시된 바와 같이 렌즈표면 또는 평평한 표면이 제공되어 있는 경우에는, 주형으로부터 분리하는 것이 제1 및 3도에 도시된 렌즈모양의 스크린과 비교하여 매우 용이해지므로, 제조상 큰 장점을 갖게 된다. 플랭크(13)는 항상 직선형일 필요는 없으며 골곡형일 수도 있다.

전반사 표면의 길이는 한측 예컨대, 좌측의 전반사 표면으로부터 나온 광선 X가 광축 OQ를 가로질러 다른측 예컨대, 우측의 매질 표면에 도달하지 못할 정도로 적당히 결정되어야 한다.

본 발명의 후면 투사스크린에 있어서 수평 및 수직의 양 방향에서의 광확산특성을 개선하기 위해서는, 매질에 특정의 광확산수단을 제공할 수 있다. 광확산수단처럼, SiO₂, CaCO₃, Al₂O₃, TiO₂, Bo₁SO₄, ZnO와 같은 무기 확산제와 세립 유리질 분할 따위의 매질을 구성하는 합성수지에서 균일하게 혼합하여 분산시킬 수 있다. 또한 매질에서 균일하게 혼합하여 분산되지만, 결코 용해되거나 매질과 화학적으로 반응하지 않는 폴리스티렌, 스티렌-아크릴로 니트릴 중합체와 같은 확산제를 사용할 수 있다. 광확산수단은 상술한 확산제를 함유하는 층으로 구성될 수도 있다. 또한 입사표면 및/또는 돌출측의 렌즈표면위를 약간 거칠게(울퉁불퉁하게) 만들 수 있다. 이러한 광확산수단을 사용하므로써, 제22 또는 23도에 점선으로 도시된 곡선의 첨두치를 완회할 수 있다. 광확산 수단은 또한 스크린의 수직 방향에서 광확산에 기여한다. 또한 적절한 색상을 얻도록 매질에 적당한 색소를 첨가하는 것이 효과적이다. 수직방향으로 광을 확산시키기 위한 수단으로서, 수평으로 연장하는 렌티큐울과 전체적으로 협동하는 것이 가능하다.

이제부터는 본 발명의 실제적인 예에 대해서 설명하겠다.

예1 :

3m 두께의 시트가 광확산제로서 SiO₂를 함유하는 부분적으로 중합된 메틸메타 클레이트로 형성되었다. 이스트의 경우에는, 제6도에 도시된 바와 같이 관찰측상에 렌티큐울을 그리고 돌출측상에 원형 프레스널렌즈를 가지게끔 열 압착하므로써 스크린이 형성된다. 렌티큐울 크레스트의 너비는 0.7mm이고 크레스트의 오목한 표면의 곡률반경은 0.27mm이고 각 α는 74°이다. 또한, 프레스널 렌즈의 촛점거리 f는 1.2mm이다. 이렇게 형성된 광전송 특성은 더 우수한 광전송 특성을 가지는 것으로 평가되었는데, 그것은 제2도에 도시된 바와 같이 각 β의 값이 11°일지라도, 축으로부터 45°의 위치에서까지도 Go값이 12이고 G값이 3인 것으로 확인되었다.

예 2 :

스크린이 예1과 유사한 시트로부터 열 압착하므로써 형성된다. 이렇게 형성된 시트는 제7도의 것과 실질적으로 동일한 렌티큐울을 가지며 또 제1도의 경우처럼 돌출측상에 형성된 프레스널 렌즈를 가진다. 크레스트의 너비 및 렌티큐울의 높이는 0.7mm인 반면, 각α 74°이다. 트로프 상에 있는 렌즈표면의 너비 및 곡률반경은 제각기 0.7mm 및 0.4mm이다. 이렇게 형성된 스크린의 광전송특성은 제26도에 도시된 것처럼 6.5의 Go값 및 47°의 β값을 보이며 유리하게 넓은 영상필드를 나타낸다.

예 3 :

제9도에 도시된 것과 유사한 형상의 스크린이 예1의 것과 실질적으로 동일한 시트로부터 형성된다. 오목한 표면의 너비는 0.7mm인 반면, 평평한 표면의 너비는 0.02mm이다. 트로프상에 있는 렌즈표면의 너비는 0.5mm이고 곡률반경은 0.4mm이다. 프레스널렌즈의 촛점거리는 1.2mm이다. 이렇게 형성된 광 전송특성은 제27도에 도시한 바와 같이, 7.2의 Go값을 보이는 반면, 각 β는 18°이다. 또한 G값은 30°와 50°사이의 영역에서 1을 초과한다. 따라서, 화상이 30°와 50°사인의 각의 영역에서 보일 수 있다.

예 4 :

제9도에 도시된 것과 실질적으로 유사한 형상의 스크린은 제1의 것과 유사한 시트로부터 형성된다. 오목한 표면의 너비는 0.6mm이고 렌티큐울의 높이는 0.5mm이고 각 α는 74°이다. 그리고 평평한 표면의 너비는 0.02mm이다. 트로프상에 렌즈표면의 너비는 0.6mm인 반면, 곡률반경은 0.4mm이다. 프레스널렌즈의 촛점거리 f는 1.2mm이다. 이렇게 형성된 스크린은 제28도에 도시된 것처럼 우수한 광전송특성 즉, 6.5의 Go값, 25°의 β각을 가진다. 1을 초과한 G값은 영상필드에서 50°이상의 넓은 영역에 걸쳐 보존된다. 반면, 모이레(Moire) 패턴이 현저하게 억제된다.

Claims (10)

1. 최소한 매질의 관찰측상에 형성된 렌즈 모양의 표면을 가지며, 이 렌즈 모양의 표면이 각각 플랭크를 통해서 상호 연결된 크레스트 및 트로프를 갖는 연속적인 렌티큐울을 포함하는 후면 투사스크린에 있어서, 각각의 상기 플랭크가 전반사 표면을 구비하여 이 표면에 부딪치는 광선을 전반사시켜 적어도 상기 렌티큐울 크레스트의 일부를 통해 방사하며, 상기 크레스트가 여기에 형성된 오목한 표면을 구비한 것을 특징으로 하는 후면 투사 스크린.
2. 제1항에 있어서, 상기 오목한 표면이 상기 크레스트의 중심부에 형성되는 반면, 평평한 표면이 상기 오목한 표면의 양쪽에 형성되는 것을 특징으로 하는 후면 투사스크린.
3. 제1 또는 2항에 있어서, 상기 트로프상에 형성되는 렌즈 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 후면 투사스크린.
4. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 매질의 돌출측상에 형성되는 프레스널렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 후면 투사스크린.
5. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 전반사 표면의 각 α가 다음 조건 즉, α

   

   90°-1/2Sin^-11/n(단, n은 매질의 굴절율)을 만족하는 것을 특징으로 하는 후면 투사스크린.
6. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 매질의 광 확산 수단이 제공된 것을 특징으로 하는 후면 투사스크린.
7. 제6항에 있어서, 상기 광 확산 수단이 매질에 분산된 무기색소 또는 유기색소를 포함하는 것을 특징으로 하는 후면 투사스크린.
8. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 전반사 표면의 외부 표면상에 형성되는 광 흡수층을 포함하는 것을 특징으로 하는 후면 투사스크린.
9. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 반사 표면의 외부 표면상에 형성되는 반사층 및 광 흡수층을 포함하는 것을 특징으로 하는 후면 투사스크린.
10. 제1항에 있어서, 상기 오목한 표면이 상기 크레스트의 중심부에 형성되는 반면 볼록한 표면 또는 오목한 표면이 상기 중심부의 오목한 표면의 양쪽에 형성되는 것을 특징으로 하는 후면 투사스크린.

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