KR970010476B1 - Rear viewer projector type screen - Google Patents

Rear viewer projector type screen Download PDF

Info

Publication number
KR970010476B1
KR970010476B1 KR1019890009246A KR890009246A KR970010476B1 KR 970010476 B1 KR970010476 B1 KR 970010476B1 KR 1019890009246 A KR1019890009246 A KR 1019890009246A KR 890009246 A KR890009246 A KR 890009246A KR 970010476 B1 KR970010476 B1 KR 970010476B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
screen
lens
viewing angle
light
inclined surfaces
Prior art date
Application number
KR1019890009246A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR910002259A (en
Inventor
송태선
Original Assignee
엘지전자 주식회사
구자홍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사, 구자홍 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1019890009246A priority Critical patent/KR970010476B1/en
Publication of KR910002259A publication Critical patent/KR910002259A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR970010476B1 publication Critical patent/KR970010476B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/74Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor

Abstract

A screen of a back side projection type is disclosed. The screen of the back side projection type has a lens array of a horizontal direction on the front side(5) of the screen and controls an angle of a vertical direction. Also, the screen of the back side projection type has the lens array of the horizontal direction between two inclined sides(7) on the back side(6) of the screen and controls an angle of a horizontal direction. The screen of the back side projection type may increase the gain more than 20% and control the contrast by controlling a light absorption area.

Description

배면투사형 스크린Rear projection screen

제1도는 대형화면의 배면 투사형 TV장치.1 is a rear projection TV apparatus of a large screen.

제2a도, b도는 및 c도는 스크린의 상세를 도시한 단면도 및 사시도.2A, 2B and 3C are cross-sectional and perspective views showing details of the screen.

제3도는 수평방향의 광선 진행도.3 is a ray propagation in the horizontal direction.

제4도는 수직가시각도의 조정원리도.4 is a control principle of the vertical visual angle.

제5도는 동일한 해상도에서 구면의 반경에 따른 수직각도의 변화도.5 is a change in vertical angle with respect to the radius of the sphere at the same resolution.

제6도는 전반사면의 기울기에 의한 가시각도의 변화 및 광선투과도의 도면.6 is a view of the change of the viewing angle and the light transmittance by the slope of the total reflection surface.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 스크린 2 : 투사렌즈1: screen 2: projection lens

CPT, 5 : 스크린 전면 6 : 스크린 후면CPT, 5: Screen Front 6: Screen Rear

7 : 경사면(전반사면) 8 : 코팅7: inclined surface (total reflection surface) 8: coating

9 : 흑색도료.9: black paint.

본 발명은 배면투사형 TV장치에 관한 것으로, 특히 밝기 및 명암 대조비의 향상에 적합하도록 한 배면투사형 스크린에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rear projection type TV device, and more particularly, to a rear projection type screen suitable for improving brightness and contrast ratio.

일반적으로 투사장치는 대형화면 TV를 포함하여 많은 분야에서 응용되고 있는데, 대형화면 투사 TV는 CPT의 상을 투영렌즈(Projection Lens)를 통하여 일정거리 떨어진 스크린에 투사하는 장치이다.In general, a projection apparatus is applied in many fields, including a large screen TV. A large screen projection TV is a device for projecting an image of a CPT onto a screen separated by a certain distance through a projection lens.

위와 같은 장치는 투명한 재질로 형성된 스크린을 통하여 나오는 광을 전면에 위치한 관찰자가 스크린을 통하여 상을 보게 되도록 되어있다.Such a device is such that the observer located in front of the light emitted through the screen formed of a transparent material to see the image through the screen.

보통의 3색 투사 TV장치는 하나의 CPT(3)가 축상에 있으며, 다른 2개의 CPT(3)가 비축(off-axis)상에 존재하게 되는데, 각각의 CPT는 각각의 고유한 색을 내도록 존재하게 되고, 각각의 투사렌즈(2)를 통하여 스크린(1)에 투시된다(제1도 참조).In a typical three-color projection TV device, one CPT (3) is on the axis and the other two CPT (3) are off-axis, with each CPT producing its own color. And is projected onto the screen 1 through each projection lens 2 (see FIG. 1).

또 투사형 TV장치에서, 스크린(1)의 광학적 기능은 수직 혹은 수평으로 일정하게 선정된 범위에 걸쳐 상의 광을 분배하여 스크린에 대하여 서로 다른 높이 및 위치에 있는 관찰자로 하여금 동일한 투사 상을 볼 수 있도록 하며, 외부의 광에 대하여도 보다 높은 광의 명암대조비(contrast)를 가져야 하며, 보다 큰 시야각을 갖도록 하고, 시야각내에서 높은 이득률(Gain)을 가도록 되어야 한다.Also, in the projection TV device, the optical function of the screen 1 distributes the image light over a predetermined range vertically or horizontally so that viewers at different heights and positions with respect to the screen can see the same projected image. In addition, it should have a higher contrast ratio for external light, have a larger viewing angle, and have a high gain within the viewing angle.

상기 기능을 달성하기 위한 스크린으로는 1장짜리 스크린(single sheet screen)과 다수장 스크린(multi sheet screen)이 있다. 다수장 스크린은 최소한 2장 이상을 사용하므로 최소 4개의 면을 갖게 되어 스크린 제작에 많은 경비가 들고, 성능을 저하시키는 반사가 많아 명암 대조비 및 전도률을 저하시킨다. 그러나 1장짜리 스크린은 설계에 많은 제약이 가해지나 제작경비가 적게 되며, 반사면이 적어 반사에 의한 손실 및 투과특성이 많아진다. 하지만 실제에 있어서 영상의 광을 집속시키기 위하여 전면에 프레넬렌즈를 두도록 하여 원형 또는 나선형 렌즈상으로 배열되도록 한다. 또한, 광을 분사시키기 위하여는 수평방향에 수직한 다수의 렌즈상의 렌즈의 층을 형성하여 달성시키고, 수직 방향에 대하여는 분산층 또는 분산제를 두어 광의 분사시키도록 한다. 그러므로 프레넬렌즈의 원형렌즈상의 배열 및 후면의 수직한 다수의 렌즈상 렌즈배열간의 모아레 간섭이 발생하고, 또한 분산제에 의한 광의 흡수 및 역방향으로의 반사등이 존재하여 스크린의 성능을 저하시킨다.Screens for achieving this function include a single sheet screen and a multi sheet screen. Multiscreen screens use at least two or more screens, so they have at least four sides, which is costly to produce the screen and has a lot of reflections that degrade performance, resulting in low contrast and low conductivity. However, the one-piece screen imposes many restrictions on the design, but the manufacturing cost is low, and the reflection surface is small, so the loss and transmission characteristics due to the reflection are increased. In practice, however, a Fresnel lens is placed on the front surface in order to focus the light of the image so that it is arranged in a circular or spiral lens shape. In addition, in order to inject the light, it is achieved by forming a layer of the lens on the plurality of lenses perpendicular to the horizontal direction, and in the vertical direction to disperse the light by having a dispersion layer or a dispersant. Therefore, moiré interference occurs between the array of Fresnel lenses on the circular lens and the array of lenses on the rear of the plurality of vertical lenses, and the absorption of light by the dispersant and reflection in the reverse direction exist to deteriorate the screen performance.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 밝기 및 명암 대조비의 향상에 적합한 배면투사형 스크린을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a rear projection screen suitable for improving the brightness and contrast ratio.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스크린은 상기 스크린의 전면에 수평방향의 구면렌즈상의 렌즈배열을 두어 수직방향의 가시각도를 조정하며, 상기 스크린의 후면의 두 개의 경사면과 상기 두 경사면 사이에 구면이 있는 렌즈상의 렌즈 배열을 두어 수평방향의 가시각도를 조정하게 하는 것으로 구성되어 있다.The screen of the present invention for achieving the above object is to adjust the viewing angle in the vertical direction by placing the lens array on the horizontal spherical lens on the front of the screen, the spherical surface between the two inclined surfaces and the two inclined surfaces of the back of the screen The lens is arranged on the lens to adjust the viewing angle in the horizontal direction.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 기술한다.With reference to the drawings will be described the configuration and effect of the present invention.

먼저, 제2a도, 제2b도 및 제2c도를 참조하여, 본 발명은 원형의 프로넬렌즈를 사용하지 않고 또 기존스크린에 사용되는 분산제를 사용하지 않으며, 스크린 전면(5)(영사면)에 수평방향의 구면 렌즈상의 렌즈 배열을 두어 수직방향의 가시각도를 조정하며, 스크린 후면(6)(관람자면)에서 두 개의 경사면과 두 경사면 사이에 구면이 있는 렌즈상의 렌즈 배열을 두어 수평방향의 가시각도를 조정할 수 있도록 하였다.First, referring to FIGS. 2A, 2B and 2C, the present invention does not use a circular pronel lens and does not use a dispersant used in an existing screen, and the screen front surface 5 (projection surface) Place the lens array on the spherical lens in the horizontal direction to adjust the viewing angle in the vertical direction, and place the lens array on the spherical lens between the two inclined surfaces and the two inclined surfaces on the rear of the screen (6). The viewing angle can be adjusted.

후면(6)에서 두 개의 경사면(7)은 전반사되도록 하여 전반사가 된 광은 구면을 통하여 굴절되어 외부로 나가며, 구면에 직접 도달한 광선은 구면에 의하여 굴절된 후 외부로 나가게 된다(제3도 참조). 전반사면은 면외부에 굴절률이 작은 재질의 코팅막(8)이 피복되어 있으며, 코팅막(8)의 외부에는 명암 대조비를 높이기 위하여 흑색도료(9)로 도색되어 있다.In the rear surface 6, the two inclined surfaces 7 are totally reflected so that the totally reflected light is refracted through the sphere to go out, and the light rays reaching directly to the sphere are refracted by the sphere and go out to the outside (FIG. 3) Reference). The total reflection surface is coated with a coating film 8 having a small refractive index on the outside of the surface, and is coated with a black paint 9 on the outside of the coating film 8 to increase the contrast ratio.

전면(영사면)(5)에서의 구면 렌즈상 렌즈 배열은 렌즈상 렌증 의해 광의 집속과 수직방향의 광분산 기능을 갖게 한다(제4도 참조).The spherical lenticular lens arrangement on the front surface (projection surface) 5 has a light scattering function in the vertical direction with the focusing of light by lenticular lenosis (see FIG. 4).

상기한 바와 같이 전면 및 후면의 렌즈상 렌즈배열이 서로 직교하도록 한 구조는 다음과 같은 장점이 있다.As described above, the structure in which the front and rear lens-shaped lens arrays are orthogonal to each other has the following advantages.

우선, 서로 직교하는 직선들에 의하여 발생되는 모아레 간섭이 없으므로, 기존의 원형 프레넬렌즈와 렌즈상 렌즈에 의한 모아레 무늬에 의한 화질의 열화를 없앨 수 있으며, 다음으로 분산자에 의하여 수직가시각도를 조정해야 하는 기존의 방법은 분산제의 혼합정도의 균일성등에 의하여 수직가시각도의 불균일한 정도가 발생하며, 수직가시각도를 조정하기가 매우 어려우나, 본 발명에 의한 경우는 영사면의 렌즈상 렌즈 배열의 구면을 변화시킴으로 조정 가능하다(제5도 참조). 예를 들면 동일한 피치에 대하여 구면의 반경이 커짐에 따라 수직 가시각도가 작아짐을 알 수 있다. 다음으로, 분산제가 함유된 기존의 스크린의 경우는 재료의 광투과율이 70% 이하이나, 본 발명의 경우는 분산제를 사용하지 않으므로 광투과는 프레넬 공식에 따라First, since there is no moiré interference caused by straight lines orthogonal to each other, it is possible to eliminate the deterioration of image quality due to the moiré pattern caused by the existing circular Fresnel lens and the lenticular lens, and then the vertical visual angle by the disperser Conventional methods that need to be adjusted produce a non-uniformity of the vertical visual angle due to the uniformity of the mixing degree of the dispersant, and it is very difficult to adjust the vertical visual angle, but according to the present invention, the lens-like lens array of the projection surface This can be adjusted by changing the spherical surface of (see Figure 5). For example, it can be seen that as the radius of the sphere increases with respect to the same pitch, the vertical viewing angle decreases. Next, the light transmittance of the material is 70% or less in the case of the existing screen containing the dispersant, but in the case of the present invention, since the dispersant is not used, the light transmittance is determined according to the Fresnel formula.

Figure kpo00001
Figure kpo00001

에 의한 반사를 제외하고 전량이 투과하므로 분산제에 의한 스크린의 경우보다 광투과율이 20% 이상 증대시킬 수 있으므로 스크린의 이득률(Gain)을 증대시켜 밝은 스크린을 만들기가 용이하다.Since the total amount of light is transmitted except for reflection, the light transmittance may be increased by 20% or more than in the case of the screen by the dispersant, thereby increasing the gain of the screen and making a bright screen easier.

여기에서 θ1은 입사각, θr은 굴절각이며, rref은 반사율이다.Where θ 1 is the angle of incidence, θ r is the angle of refraction, and r ref is the reflectance.

우선 수평 렌즈상 렌즈의 구면에 따라 시야각도를 변화시킬 수 있는데, 구면의 반경을 r이라 하고 그에 따른 현의 길이를 고려하며 렌즈상 렌즈배열의 피치는 2r·sinθ가 된다. 이때 θ는 원의 중심에서 본 피치의 길이에 대한 현을 이루는 각의 1/2이다(제2a도 및 4도 참조). 수평렌즈상 렌즈의 경우 수직 가시각도에 관여하는데, 통상적으로 원형 단면을 갖는 순수구면 렌즈상 렌즈배열의 경우 30°이상의 경우에는 급격히 감소하는 것이 알려져 있으나, 수직의 경우에는 10°내외에 해당하는 가시각도면이 충분하므로 각 가시각도에 대한 광의 분포도 이상적인 형태가 된다.First, the viewing angle can be changed according to the spherical surface of the lens. The spherical radius is r, and the length of the string is considered, and the pitch of the lens array is 2r · sinθ. Is the half of the angle that forms the chord with respect to the length of the pitch seen from the center of the circle (see FIGS. 2A and 4). In the case of a horizontal lenticular lens, it is involved in the vertical viewing angle. In general, in the case of a pure spherical lens array having a circular cross section, it is known to decrease sharply in the case of 30 ° or more, but in the vertical case, a viewing angle of around 10 ° is known. Since the drawings are sufficient, the distribution of light for each viewing angle is also an ideal shape.

수평방향의 가시각도를 고려하기 위하여는 가시측의 수직방향의 렌즈상 렌즈배열을 조정하여야 한다. 이때 수평방향의 해상도가 관련된 렌즈배열의 비치는 구면에 대한 현의 길이와, 두 경사면의 투영면에 대한 투영길이의 합이며, 수평가시각도는 두 개의 경사면(7) 즉 전반사면의 기울기 및 길이와, 두 경사면(7) 사이의 구면을 조정함으로서 수평가시각도가 변할 수 있다. 이 경우 두 경사면(7)의 기울기(α)를 변화시켜 크게 함에 따라 가시각도는 증가한다(제3도 및 6도 참조).To consider the horizontal viewing angle, the lens array in the vertical direction on the visible side should be adjusted. In this case, the resolution of the lens array related to the horizontal resolution is the sum of the length of the string on the sphere and the projection length of the projection surface of the two inclined surfaces. The horizontal visual angle is the inclination and the length of the two inclined surfaces (7). By adjusting the spherical surface between the two inclined surfaces 7, the horizontal visibility angle can be changed. In this case, the viewing angle increases as the inclination α of the two inclined surfaces 7 is changed to increase (see FIGS. 3 and 6).

이 경우 두 개의 경사면(7)에서 전반사된 광선은 전부 구면에 입사하여야 효율이 최대가 되므로 이에 따른 광선의 진행을 제3도와 같이 되도록 해야 한다.In this case, the light rays totally reflected from the two inclined surfaces 7 must be incident on the spherical surface to maximize the efficiency.

또한 경사면의 기울기는 광축에 대하여 0° 내지 18°이어야 전반사가 발생하며 0°에 가까워지면 제작상 불가능해 진다.In addition, the inclination of the inclined surface is total reflection occurs only 0 ° to 18 ° with respect to the optical axis, and becomes close to 0 ° becomes impossible in manufacturing.

이에 따라서 수평방향의 가시각도는 경사면의 전반사에 의한 광의 진행방향과 직접 구면 입사광의 광진행 방향의 합으로 조정된다.Accordingly, the viewing angle in the horizontal direction is adjusted to the sum of the advancing direction of the light by total reflection of the inclined plane and the advancing direction of the direct spherical incident light.

또한 본 발명의 스크린은 전반사면(7)의 표면에 코팅막(8)과 흑색도료(9)에 의한 외부광 흡수에 의하여 명암대조비를 향상시키므로 그 향상정도는 외부광 흡수층의 면적과 비흡수층의 면적비에 상당하므로 명암대조비도 조정 가능하게 된다.In addition, the screen of the present invention improves the contrast ratio by absorbing the external light by the coating film 8 and the black paint 9 on the surface of the total reflection surface 7, the degree of improvement is the area ratio of the area of the external light absorbing layer and the non-absorbing layer Since it is equivalent to, the contrast ratio can be adjusted.

실제로 가시각도에 따른 투과율은 제5도 및 6도와 같이 나타난다. 이는 가시각도에 따른 이득률은 아니나 투과율은 이득율에 비례하므로 이를 조정하여 이득률의 조절이 가능하게 된다. 또한 통상의 분산제의 경우보다 최소 20% 이상의 이득률을 높일 수 있으며, 광흡수 면적의 조정으로 명암대조비를 조정할 수 있다.In fact, the transmittance according to the viewing angle is shown as 5 and 6 degrees. This is not a gain according to the viewing angle, but the transmittance is proportional to the gain, so that the gain can be adjusted by adjusting it. In addition, the gain can be increased by at least 20% or more than in the case of a conventional dispersant, and the contrast ratio can be adjusted by adjusting the light absorption area.

Claims (2)

배면투사형 스크린에 있어서, 상기 스크린의 전면에 수평방향의 구면렌즈상의 렌즈배열을 두어 수직방향의 가시각도를 조정하며, 상기 스크린의 후면의 두 개의 경사면과 상기 두 경사면 사이에 구면이 있는 렌즈상의 렌즈 배열을 두어 수평방향의 가시각도를 조정하게 한 것을 특징으로 하는 배면투사형 스크린.In a rear projection screen, a lens array on a horizontal spherical lens is placed on the front of the screen to adjust the viewing angle in the vertical direction, and a lens on a lens having a spherical surface between the two inclined surfaces on the back of the screen and the two inclined surfaces. A rear projection screen, characterized in that an arrangement is made to adjust the horizontal viewing angle. 제1항에 있어서, 상기 두 경사면의 외부에 전반사를 위한 코팅막을 피복하고, 상기 코팅막의 외부에 명암대조비를 향상시키기 위한 흑색도료가 도포된 것을 특징으로 하는 배면투사형 스크린.The rear projection screen according to claim 1, wherein a coating film for total reflection is coated on the outside of the two inclined surfaces, and a black paint is coated on the outside of the coating film to improve contrast ratio.
KR1019890009246A 1989-06-30 1989-06-30 Rear viewer projector type screen KR970010476B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019890009246A KR970010476B1 (en) 1989-06-30 1989-06-30 Rear viewer projector type screen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019890009246A KR970010476B1 (en) 1989-06-30 1989-06-30 Rear viewer projector type screen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR910002259A KR910002259A (en) 1991-01-31
KR970010476B1 true KR970010476B1 (en) 1997-06-26

Family

ID=19287682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019890009246A KR970010476B1 (en) 1989-06-30 1989-06-30 Rear viewer projector type screen

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR970010476B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR910002259A (en) 1991-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4674836A (en) Rear projection screen
US4468092A (en) Rear projection screen
KR940006725B1 (en) Rear projection screen
KR0177648B1 (en) Rear-view projector screen
US6995907B2 (en) Diffusion sheet for use in transmission-type screen and transmission-type screen
US4431266A (en) Optical refractor for diffusing light
US5590943A (en) Rear projection type image display apparatus and transmission type screen used therein
US4512631A (en) Rear projection television screen incorporating a prism lens
US20080218853A1 (en) Micro-structure based screen system for use in rear projection array display systems
US5751387A (en) Fresnel lens and liquid crystal display device
JPH09105804A (en) Light control sheet, surface light source device, and liquid crystal display device
US4919515A (en) Screen for a rear projection type television set
CA2375417A1 (en) Projection screen with lenticular lenses of different optical power
CN111624844B (en) Optical projection screen and projection system
US7139124B2 (en) Wide viewing angle screen and projection television comprising the same
US7287881B2 (en) Light deflector and rear-projection screen
JP2004110002A (en) Diffusing sheet for transparent screen and transparent screen
US7233440B2 (en) Image display screen having wide vertical and horizontal viewing angles and projection television including the same
KR890000783B1 (en) Rear projection screen
KR970010476B1 (en) Rear viewer projector type screen
CN1231810C (en) Projection screen for TV
US20010024328A1 (en) Translucent screen
CN111624843B (en) Optical projection screen and projection system
JP2837192B2 (en) Rear projection screen
KR100460787B1 (en) Display device having a waveguide structure corresponding to an incidence angle of image light and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee