KR920008057B1 - 광역의 흡수율을 갖는 리어프로젝션 스크린 - Google Patents

광역의 흡수율을 갖는 리어프로젝션 스크린 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

광역의 흡수율을 갖는 리어프로젝션 스크린
제1도는 종래 리어프로젝션 스크린의 구조도.
제2도는 종래 리어프로젝션 스크린의 동작을 위한 설명도.
제3도는 본 발명 리어프로젝션 스크린의 구조도.
제4도는 본 발명 리어프로젝션 스크린의 동작을 위한 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 10 : 프레스넬렌즈 2 : 렌티클
3 : 프레스넬렌즈 4 : 렌티클면
5, 14 : 흡수부 6 : 브라운관
7 : 프로젝션렌즈 8 : 스크린
9 : 사용자의 눈 11 : 제1실린더형 렌티클
12 : 제2실린더형 렌티클 13 : 디퓨져
20, 30 : 시트
본 발명은 프로젝션(projection) 텔레비젼 수상기에 관한 것으로, 특히 스크린의 후면에서 조명광을 흡수하는 부분의 면적을 넓히어 높은 콘트라스트(contrast)를 유지하도록 한 광역의 흡수율을 갖는 리어프로젝션(rear projection) 스크린에 관한 것이다.
제1도는 종래의 리어프로젝션 스크린의 구조도로서, 이에 도시한 바와 같이, 높은 투명도를 갖는 수지류를 기질로하여 내부에 디퓨져(diffuser)(13)를 혼입한 후 가공하여, 렌즈측에는 프레스넬렌즈(fresnel lens)(1)가 형성되고, 시청자(viewer)측에는 렌티클(lenticule)(2)이 형성된다. 상기 프레스넬렌즈(1)는 렌즈측에서 볼때 동심원의 형태로 되며, 그의 단면이 톱니형태로 프레스넬렌즈면(fresnel lens facet)(3)으로 형성되고, 상기 렌티클(2)은 시청자측에서 볼때 수직선의 형태를 갖는 상태에서 수평방향으로 반복형성되며, 그의 단면은 특별한 기하학적 구조로 된 렌티클면(lenticule facet)(4)으로 형성되고, 상기 디퓨져(13)는 기판의 굴절률과 다른 재질의 알갱이로서 스크린내에 랜덤(random)하게 분포되며, 한편 렌티클면(4)의 사이에 블랙크너 (blackener) 코팅층으로된 흡수부(5)를 형성하여 구성된다.
이와 같은 구조로 된 종래의 리어프로젝션 스크린은 제2도에 도시한 바와 같이, 브라운관(6)의 전필드빛이 프로젝션 렌즈(7)를 통해 발산되고, 그 발산된 전필드 빛은 스크린(8)의 프레스넬렌즈(7)를 통해 내부에서 평행광선으로 변화되어 동일한 분산특성으로 변화되며, 이의 광선이 렌티클(2)을 통해 수평으로 분산된다.
이때, 상기 평행광선이 디퓨져(3)를 통해 상하방향의 분산광선으로 변화되며, 이의 빛이 시청자의 눈(9)에 감지된다.
여기서, 시청자측에서 입사되는 콘트라스트의 저해요인인 외부의 조명광등의 흡수부(5)를 통해 흡수되며, 이때 콘트라스트는 렌티클면(4) 및 흡수부(5)의 면적을 a, b라 할 때 그 a : b의 비율에 의존하게 된다.
그런데, 종래의 리어프로젝션 스크린에 있어서는
Figure kpo00001
로 되는 비율 즉, 흡수부 (5)의 면적(b)이 렌티클면(4)의 면적(b)에 비하여 상대적으로 적게 되므로 조명광의 상태에서 콘트라스트가 낮아지게 되는 결함이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 렌티클면에 대한 흡수부의 면적을 증가시켜 콘트라스트를 상승시킴으로써 조명광의 상태에서도 선명한 화상을 얻도록 한 광역의 흡수율을 갖는 리어프로젝션 스크린을 제공함에 있다.
이러한 본 발명의 목적은 렌즈측의 반대측에 프레스넬렌즈를 형성한 제1시트 (sheet)와, 원호의 단면을 가지는 제1실린더형 렌티클(primary cylindrical lenticule) 및 제2실린더형 렌티클(secondary cylindricdal lenticule)을 양측면에 수평방향으로 반복배열하고, 제1, 제2실린더형 렌티클사이의 재질내에 디퓨져를 혼입하고, 상기 제2실린더형 렌티클상에 흡수부를 반복배열하여 상기 제1시트의 프레스넬렌즈측에 위치시키는 제2시트에 의해 달성되는 것으로, 이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제3도는 본 발명의 리어프로젝션 스크린의 구조도로서, 이에 도시한 바와 같이 렌즈측에 위치하는 제1시트(20)와, 시청자측에 위치하는 제2시트(30)로 구성한다. 상기 제1시트(20)의 렌즈측과 반대측에 프레스넬렌즈(10)를 형성하고, 상기 제2시트 (30)의 양측면에 원호의 단면을 갖는 제1실린더형 렌티클(11) 및 제2실린더형 렌티클(12)을 수평방향으로 반복배열하고 그 제2시트(30)의 재질내에 디퓨져(13)를 혼입하며, 상기 제2실린더형 렌티클(12)상에 흡수부(14)를 반복배열하여 구성한다. 여기서, 제1실린더형 렌티클(11)은 상기 프레스넬렌즈(10)를 향하고, 제2실린더형 렌티클(12)은 시청자측을 향하게 배열된다.
제4도는 본 발명 리어프로젝션 스크린의 동작을 위한 설명도로서, 이에 도시한 바와 같이, 시트(20)의 프레스넬렌즈(10)를 통해 형성된 평행광선이 제1실린더형 렌티클(11)을 통해 제2실린더형 렌티클(12)에 집속되어 스크린으로 분산되는 것으로, A, B는 제1, 제2실린더형 렌티클(11), (12)의 정점, H1, H2는 제1, 제2실린더형 렌티클 (11), (12)의 평행광선 높이, C1, C2는 제1, 제2실린더형 렌티클(11), (12)의 원호중심점, r1, r2는 제1, 제2실린더형 렌티클(11), (12)의 곡률반경, ℓ1',ℓ2.ℓ2'는 촛점거리, O는 제1실린더형 렌티클(11)의 촛점을 나타낸 것이다.
여기서 곡률반경(r1), (r2)은 r1〉r2 관계로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
프로젝션 렌즈에서 발산하는 전필드의 빛이 제1시트(20)의 프레스넬렌즈(10)를 지나 평행광선으로 되며, 이 평행광선이 제2시트(30)의 제1실린더형 렌티클(11)에 입사된 후 디퓨져(13)를 통해 그의 촛점(O)근처로 접속된다.
이때 촛점거리(ℓ1')는 하기의 식(1)과 같이 된다.
Figure kpo00002
여기서, n은 스크린재질의 굴절률, S1은 제1실린더형 렌티클(11)의 곡률이며, 곡률(S1)은
Figure kpo00003
즉 곡률반경(r1)의 역수로 주어진다.
한편, 상기에서 모든 광선이 구면수차에 의하여 제1실린더형 렌티클(11)의 촛점(O)에 정확히 집속되지는 않으나, 대부분이 그 촛점(O) 근처에 집속되므로 확산기능에는 별문제가 되지 않는다.
그리고, 상기 촛점(O)은 제2실린더형 렌티클(12)의 중심점(C2) 뒤쪽 즉, 그 중심점(C2)과 제2실린더형 렌티클(12)의 정점(B) 사이에 위치하도록 스크린의 두께와 제1, 제2실린더형 렌티클(11), (12)의 중심점(C1), (C2)을 결정한다.
이와 같이 하여 촛점(O)으로부터 다시 발산하는 광선들은 제2실린더형 렌티클(12)에 의해 굴절되므로 광축선상의 점(O')에서 발산하는 것과 같이 출력하게 된다.
이때 제1실린더형 렌티클(11)의 지점에서 만나는 평행광선의 높이를 H1이라 할때 광선의 최종방향은 광선축과 α의 각도를 이루게 되며, 이 분산각도 α는 하기의 식(2)과 같이 나타낼 수 있다.
Figure kpo00004
여기서, ℓ2는 거리
Figure kpo00005
이고, S2는 제2실린더형 렌티클(12)의 곡률로서
Figure kpo00006
즉, 곡률반경(r2)의 역수로 주어진다.
한편, 상기의 분산각도(α)는 시각(view angle)을 결정하는 요인이므로 원하는 광선에 대해서 가급적 제2실린더형 렌티클(12)의 곡률(S2)을 크게 잡음으로써 흡수부(14) : 제2실린더형 렌티클(12)의 비율인
Figure kpo00007
가 크게 된다. 이와 같이
Figure kpo00008
가 크게 됨에 따라 외부로부터 조명광이 입사되어도 그 조명광은 흡수부(14)에서 충분히 흡수되어 높은 콘스라스트가 유지되어진다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 2개의 시트 및 렌티클을 이용하여 외부 조명광의 흡수율을 증대시키므로 외부의 조명광이 입사한 상태에서도 콘트라스트가 저하됨이 없이 선명한 화상이 얻어질 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 프레스넬렌즈(11)를 형성한 제1시트(20)와, 상기 제1시트(20)측을 향하게 작은 곡률(S1)의 제1실린더형 렌티클(11)을 수평으로 반복배열함과 아울러 시청자측을 향하게 큰 곡률(S2)의 제2실린더형 렌티클(12) 및 수평부(14)를 반복배열하고, 상기 제1, 제2실린더형 렌티클(11), (12)의 사이 재질에 디퓨져(13)를 혼입한 제2시트 (30)로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 광역의 흡수율을 갖는 리어프로젝션 스크린.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 시트(20)의 프레스넬렌즈(10)는 상기 제2 시트(30)측을 향하게 형성된 것을 특징으로 하는 광역의 흡수율을 갖는 리어프로젝션 스크린.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2시트(30)의 제1실린더형 렌티클(11)의 촛점거리 (ℓ1')를
    Figure kpo00009
    (n은 스크린 재질의 굴절률)로 하여, 그 촛점거리(ℓ1')가 상기 제1실린더형 렌티클(11)의 정점(A)과 제2실린더형 렌티클(12)의 중심점(C2) 사이의 거리
    Figure kpo00010
    보다 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 광역의 흡수율을 갖는 리어프로젝션 스크린.
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