프로젝션 스크린(PROJECTION SCREEN)

공개특허 특2001-0114259

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51) 。Int. Cl.7
G03B 21/56
(11) 공개번호
(43) 공개일자
특2001-0114259
2001년12월31일
(21) 출원번호 10-2001-7014386
(22) 출원일자 2001년11월12일
번역문 제출일자 2001년11월12일
(86)국제출원번호 PCT/EP2001/02417 (87) 국제공개번호 WO 2001/69290
(86)국제출원출원일자 2001년03월05일 (87) 국제공개일자 2001년09월20일
(81) 지정국 국내특허 : 중국, 일본, 대한민국,
EP 유럽특허: 오스트리아, 벨기에, 스위스, 리히텐슈타인, 독일, 덴마크, 스페인, 프랑스,
영국, 그리스, 아일랜드, 이탈리아, 룩셈부르크, 모나코, 네덜란드, 포르투칼, 스웨덴, 핀랜
드, 사이프러스,
(30) 우선권주장 00200941.3 2000년03월15일 EP(EP)
(71) 출원인 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
요트.게.아. 롤페즈
네델란드왕국, 아인드호펜, 그로네보드스베그 1
(72) 발명자 램버트,니콜라아스
네덜란드엔엘-5656아아아인드호벤,프로프.홀스틀라안6
브로에르,디르크제이
네덜란드엔엘-5656아아아인드호벤,프로프.홀스틀라안6
데바안,아드리아누스,제이에스엠
네덜란드엔엘-5656아아아인드호벤,프로프.홀스틀라안6
(74) 대리인 김학수
문경진
심사청구 : 없음
(54) 프로젝션 스크린
요약
프로젝트된 광과 주변 광 사이의 개선된 콘트라스트를 제공하는 프로젝션 스크린으로서, 상기 프로젝션 스크린은 광흡
수층(light-absorbing layer)과 상기 광흡수층 전면에 배치되는 활성층(active layer)을 포함한다. 상기 활성층은 제
1 편광 방향을 가진 광에는 투명하며 제 2 편광 방향을 가진 광은 산란한다. 반사편광층(reflecting polarizing layer)
이 상기 광흡수층 및 상기 활성층 사이에 제공될 수 있다.
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대표도
도 3
명세서
기술분야
본 발명은 광흡수층(light-absorbing layer)을 가진 프로젝션 스크린에 관한 것이다.
배경기술
유럽 특허출원 EP-A2-0 421 809로부터 알려져 있는, 이러한 프로젝션 스크린에서는, 많은 층들이 상기 광흡수층의
전면에 배치되는데, 각 층들은 일 칼라의 광에 대해서는 반사 기능을 가지며 다른 칼라들의 광에 대해서는 투과 기능을
가진다. 이렇게하여, 더 밝은 프로젝트 영상을 얻을 수 있도록 하기 위하여 입사하는 프로젝트 광과 주변 광 사이의 콘
트라스트(contrast)를 개선하도록 의도된다.
그러나, 상기 알려진 프로젝션 스크린은 상기 많은 수의 층들에 기인하는 상대적으로 복잡한 구조를 가진다는 단점을
가진다.
또 다른 단점으로는, 상기 알려진 프로젝션 스크린은 큰 가시각 의존성을 가지는데, 즉, 영상의 질이 상기 스크린을 보
는 각도에 크게 의존하며, 크게 달라질 수 있다는 것이다.
발명의 상세한 설명
입사하는 프로젝트 광과 주변 광 사이의 향상된 콘트라스트가 단순한 방식으로 얻어질 수 있는 프로젝션 스크린을 제공
하는 것이 본 발명의 목적이다.
이 목적은, 본 발명에 따른 프로젝션 스크린에서, 상기 프로젝션 스크린에 상기 광흡수층 전면에 배치되고, 제 1 편광
방향을 가진 광에는 투명하며 제 2 편광 방향을 가진 광은 산란하는 활성층(active layer)이 더 제공되는 것으로 달성
된다.

프로젝션 스크린 상에 제 2 편광 방향을 가진 광을 프로젝팅함으로써, 이 광은 또한 산란 편광자(scattering polarize
r)라고도 불리는 상기 활성층에 의해서 모든 방향, 그 중에서 상기 광흡수층으로부터 먼 모든 방향으로 산란된다. 프로
젝션 스크린에 대한 일광(daylight)의 입사광은 제 1 편광 방향을 가진 광 및 제 2 편광 방향을 가진 광을 모두 포함한
다. 제 1 편광 방향을 가진 광은 활성층에 의해 통과되며 이어서 광흡수층에 의해 흡수된다. 제 2 편광 방향을 가진 광
은 프로젝터로부터의 광과 유사하게 산란된다.

본 발명에 따른 프로젝션 스크린의 일실시예는, 반사편광층(reflective polarizing layer)이 상기 광흡수층 및 상기 활
성층 사이에 배치되고, 상기 반사편광층은 상기 제 1 편광 방향을 가진 광에는 투명하며 상기 제 2 편광 방향을 가진 광
은 반사하는 것을 특징으로 한다.
활성층에 의하여 광흡수층을 향하여 산란된 제 2 편광 방향을 가진 광은, 반사편광층에 의하여 활성층을 향하여 반사되
며, 이 활성층에서 특히 상기 흡수층으로부터 먼 방향으로 다시 산란된다.
본 발명에 따른 프로젝션 스크린의 다른 실시예는, 마이크로렌즈층(microlens layer)이 상기 광흡수층에서 먼 상기 활
성층 일측에 배치되고, 상기 활성층에는 광투과부 및 제 2 편광 방향을 가진 광을 산란하는 산란부가 교호로 제공되는
데, 이때 상기 마이크로렌즈층에 의하여 광이 제 1 입사각에서 상기 광투과부로 향해지게 될 수 있고 또한 제 2 입사각
에서는 상기 산란부로 향해지게 될 수 있는 것을 특징으로 한다.
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이러한 프로젝션 스크린은 프로젝터가 예컨대 상기 프로젝션 스크린에 똑바로 대향하여 놓여지고, 그 결과로서 프로젝
터로부터의 프로젝팅된 광은 제 2 입사각이 주어지는 경우에 적당하다. 주변 광은 프로젝션 스크린 상의 모든 방향으로
부터 입사하며 따라서, 특히 제 1 입사각에서 프로젝션 스크린 상으로 향하는 광을 포함한다. 이 제 1 입사각은 제 2 입
사각과는 다른 여러 개의 각을 포함할 수 있다는 것이 명백할 것이다. 본 발명에 따른 프로젝션 스크린에서 있어서, 주
변 광은 상기 광투과부들을 통하여 제 1 입사각에서 광흡수층으로 향해진다. 프로젝터로부터 오며 제 2 입사각을 가지
는 광은 렌즈에 의하여 상기 산란부들으로 향해지고 상술한 바와 동일한 방식으로 이들 산란부들에 의하여 산란된다.
원하는 경우에는, 반사편광부들(reflective polarizing portions)이 상술한 바와 유사하게, 상기 광흡수층과 상기 산란
부들 사이에 배치될 수 있다.

본 발명의 상기 양상들 및 다른 양상들이 이후에 설명될 실시예를 참조하여 명확하게 될 것이다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 프로젝션 스크린의 구조를 도식적으로 보여주는 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 프로젝션 스크린의 활성층의 동작을 보여주는 개략도.
도 3 내지 8은 도 1에 도시된 프로젝션 스크린의 실시예들을 보여주는 개략도.
실시예
대응하는 부분들은 도면에서 동일한 참조 번호를 가진다.
도 1은 지지부(2)에 고정된 광흡수층(3) 및 그 전면에 배치된 활성층(4)이 제공된 본 발명에 따른 프로젝션 스크린(
1)을 도식적으로 보여준다.
도 2는 활성층(4)의 동작을 보여주는데, 이 층(4)은 예컨대 일본 특허출원 JP-A-07333428 또는 미국 특허 US-A
-5,900,977에 기술된 바와 같은 산란유형(scattering type)의 편광층으로 이루어져 있다.
화살표(5)로 표시된, 제 1 편광방향을 가진 광은 활성층(4)에 의해 통과된다. 이 광은 광흡수층(3)(도 1)에 도달하여
거기서 흡수된다.
광흡수층(3)에는 예컨대 검은 펠트(felt)가 제공될 수 있다.

화살표(6)로 표시되고 예컨대 프로젝터(7)로부터 오는, 제 2 편광방향을 가진 광은 활성층(4)에 의하여 산란 지점(8)
에 의해 나타난 바와 같이 모든 방향으로 산란된다. 또한 상기 광이 광흡수층(3)을 향해서도 산란되기 때문에, 화살표
(9)로 표시된 작은 양이 상기 흡수층(3)에 의해 흡수될 것이다. 제 2 편광방향 뿐만아니라 역시 제 1 편광방향도 가지
고 있는 광인 주변 광 중에서, 제 1 편광방향을 가진 모든 광이 상기 층(3)에 의해 흡수되고, 반면에 제 2 편광방향을
가진 광은 산란된다. 결과적으로, 주변광의 반사는 50%로 감소된다. 프로젝터(7)로부터 오는 편광된 광은 실질적으로
완전히 반사된다.


도 3은, 흡수층(3)과, 그 전면에 배치되고 광투과부(14)들에 의해 각각 분리되어 있는 산란부(13)들을 가지는 활성층
(12), 및 상기 활성층(12)의 전면에 배치된 마이크로렌즈층(15)을 포함하며, 이 마이크로렌즈층은 산란부(13)들에
대향하여 배치된 복수개의 렌즈(16)들을 가지는 본 발명에 따른 프로젝션 스크린(11)의 일실시예를 도시한다. 렌즈(
16)는 입사광 빔을 집속시킨다. 프로젝션 스크린(11)은 다음과 같이 작동한다. 제 1 편광방향을 가지며 흡수층(3)에
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대해 90°의 입사각을 가진 광 빔(5)은 렌즈(16)에 의해 집속되어 전체 빔(5)이 대향하여 배치되어 있는 산란부(13)
에 도달될 수 있다. 그러나, 산란부(13)는 제 1 편광방향에 대해 투명하므로 광 빔(5)은 상기 산란부(13)를 통과하며
이어서 흡수층(3)에 의해 흡수된다. 또한 제 1 또는 제 2 편광방향을 가지며 흡수층(3)에 대해 90°미만의 입사각을
가진 광 빔(17)도 렌즈(16)에 의해 집속되지만, 입사각이 다름으로 인해, 적어도 일부는 광투과부(14)를 통하여 산란
부(13)들 사이를 통과하며 이어서 광흡수층(3)에 의해 흡수된다.


제 2 편광방향을 가지며 흡수층(3)에 대해 90°의 입사각을 가진 광은 렌즈(16)에 의해 산란부(13) 상으로 향해지고,
산란지점(18)으로 도시된 바와 같이, 여기서 렌즈(16)들을 향하여 되산란된다. 프로젝션 스크린(11)에서, 이렇게하여
제 1 편광방향을 가진 모든 광은 흡수되는 한편, 제 2 편광방향을 가지며 프로젝터(7)로부터 오는 광과는 다른 입사각
을 가지는 광의 대부분도 역시 흡수될 것이다. 이런 방식으로, 프로젝션 스크린(11)은 단지 상대적으로 작은 양의 주변
광만을 반사한다.

도 4는 광흡수층(3) 및 활성층(4) 사이에 배치되는 반사편광층(22)이 제공된, 본 발명에 따른 프로젝션 스크린(21)
의 두번째 실시예를 도시한다. 반사편광층(22)은 제 1 편광방향을 가진 광(5)에는 투명하며 제 2 편광방향을 가진 광
(6)은 반사한다. 그러므로 예컨대 주변 광과 같은 광(5)은 활성층(4)과 상기 층(22)을 통과할 것이며 이어서 흡수층
(3)에 의해 흡수될 것이다.

프로젝터(7)로부터 오며 제 2 편광방향을 가진 광(6)은, 그 광의 일부 분량이 흡수층(3)에서 먼 방향으로 산란되고 또
일부 분량은 흡수층(3)을 향하여 산란되도록 활성층(4)에 의해 산란된다. 후자의 분량은 활성층(4)을 향하여 반사층
(22)에 의해 반사되며, 여기서 다시 산란되어 반사층(22)을 향해 되반사되는 광으로 및 흡수층(3)에서 먼 방향으로
산란된 광으로 된다. 이런 방식으로, 도 2에서 화살표(9)로 표시된 광은 화살표(23)에 의해 표시된 방향으로 완전히
반사될 것이다. 이때 산란 광 지점(24, 25, 26)이 발생한다.

도 5는, 상대적으로 작은 광반사 미러부(33)들에 의해 각각 분리되어 있는 상대적으로 큰 광흡수부(32)들를 가진 광
흡수층(3)이 제공된, 본 발명에 따른 프로젝션 스크린(31)의 일실시예를 도시한다. 1/4 λ층(34), 활성층(4) 및 렌즈
층(35)이 흡수층(3) 전면에 잇따라 배치된다. 렌즈층(35)은 연관된 반사부(33)의 중심을 통과하는 광축을 가지는 렌
즈(36)들을 포함한다.

상기 프로젝션 스크린(31)은 다음과 같이 동작한다. 프로젝터로부터 오며 제 2 편광방향을 가진 광(6)은 바람직하게
는 이중 굴절지수(double refractive index)를 가진 렌즈(36)들에 의해, 활성층(4)에 의해 그리고 1/4 λ포일(foil)
에 의해 미러부(33) 상으로 집속된다. 이중 굴절지수에 기인하여, 제 2 편광방향을 가진 광이 제 1 (원하지 않는) 편광
방향을 가진 광보다 미러부(33) 상으로 더 잘 집속된다. 입사광은 활성층(4)을 통과하고 이어서 1/4 λ포일에 의해 원
편광된 광으로 변환되며 반사부(33) 상에서 반사된 후 그 회전방향이 변한다. 이 반사된 광은 다시 1/4 λ포일을 통과
하고 이어서 이 광이 산란된 활성층(4)에 입사한 광과는 다른 편광방향을 가진 선편광된 광으로서 입사된다.

도 6은 렌즈층(35)이 활성층(4) 전면에 배치되지 않고 1/4 λ포일(34) 및 흡수층(3) 사이에 배치된 점에서 상기 프
로젝션 스크린(31)과는 다른, 본 발명에 따른 프로젝션 스크린(41)의 일실시예를 도시한다.
도 7은 루버 포일(louvre foil)(54)이 제공된 반사층(53)을 가지는 광흡수층(52)이 제공된, 본 발명에 따른 프로젝션
스크린(51)의 일실시예를 도시한다. 상기 광흡수층(52)의 전면에는 1/4 λ포일(34) 및 활성층(4)이 배치된다.
편광된 광(6)은 활성층(4), 1/4 λ포일(34), 루버 포일(54)를 통과하며 미러 표면(53)에 의해 반사된다. 되돌아가면
서, 그 편광 방향이 역전되며 이어서 활성층(4)에 의해 산란된다. 90°가 아닌 입사각을 가지는 주변 광은 루버 포일(
54)에 의해 흡수된다.
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도 8은 상대적으로 작은 광반사 미러부(33)들에 의해 각각 분리되어 있는 상대적으로 큰 광흡수부(32)들를 가진 광흡
수층(3)이 제공된, 본 발명에 따른 프로젝션 스크린(61)의 일실시예를 도시한다. 렌즈(63)들을 포함하는 렌즈층(62)
이 흡수층(3) 전면에 배치된다. 각 렌즈(63)는 프로젝터로부터 오는 광(6)이 상기 상대적으로 작은 광반사 미러부(3
3) 상에 투영되며 이어서 이들 미러부(33)에 의해 반사되어 렌즈 요소(63)의 전면부(64) 상으로 반사되는 방식으로
구성된다. 상기 전면부(64)에는 상기 반사된 광을 산란시키는 활성층이 제공된다.

프로젝션 스크린내에서 미러부(33)는 물론, 프로젝션 렌즈로부터 오는 광이 이들 미러부(33) 상으로 정확하게 집속되
는 방식으로, 연관된 렌즈 요소(63)에 대하여 배치될 수 있다. 현장에서, 상기 광이 프로젝션 스크린상에 항상 수직으
로 입사되지는 않을 것이다.
산업상 이용 가능성
상술한 바와 같이, 본 발명은 광흡수층을 가진 프로젝션 스크린에 이용할 수 있다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
광흡수층(light-absorbing layer)을 가지는 프로젝션 스크린으로서,
상기 프로젝션 스크린에는 상기 광흡수층 전면에 배치되는 활성층(active layer)이 더 제공되며, 상기 활성층은 제 1
편광 방향을 가진 광에는 투명하며 제 2 편광 방향을 가진 광은 산란하는 것을, 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
청구항 2.
제 1 항에 있어서, 반사편광층(reflective polarizing layer)이 상기 광흡수층 및 상기 활성층 사이에 배치되고, 상기
반사편광층은 상기 제 1 편광 방향을 가진 광에는 투명하며 상기 제 2 편광 방향을 가진 광은 반사하는 것을, 특징으로
하는 프로젝션 스크린.
청구항 3.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 마이크로렌즈층(microlens layer)이 상기 광흡수층에서 먼 상기 활성층 일측에 배치
되고, 상기 활성층에는 광투과부와 제 2 편광 방향을 가진 광을 산란하는 산란부가 교호로 제공되는 것을, 특징으로 하
는 프로젝션 스크린.
청구항 4.
제 1 항에 있어서, 상기 광흡수층에는 상대적으로 작은 광반사면들(light-reflecting faces)이 제공되며, 상기 프로젝
션 스크린에는 상기 면들에 대향하여 배치되는 복수개의 렌즈들을 포함하는 렌즈층(lens layer)이 더 제공되는 것을,
특징으로 하는 프로젝션 스크린.
청구항 5.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 편광역전층(polarization-reversing layer)이 상기 활성층 및 상기 광
흡수층 사이에 배치되는 것을, 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
청구항 6.
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제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 편광역전층은 1/4 λ포일(foil)인 것을, 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
청구항 7.
제 4 항, 제 5 항, 또는 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌즈층은 상기 편광역전층 및 상기 광흡수층 사이에 배치
되는 것을, 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
청구항 8.
제 4 항, 제 5 항 또는 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌즈층은 상기 광흡수층에서 먼 상기 활성층의 일측 상에
배치되는 것을, 특징으로 하는 프로젝션 스크린.
청구항 9.
제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 광흡수층은 루버 포일(louvre foil)를 포함하는 것을, 특징으로 하
는 프로젝션 스크린.
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