説明

プロジェクション用のスクリーン及びそれを含むプロジェクションシステム

【課題】 本発明の目的とするところは、短焦点プロジェクタの使用による輝度のばらつきを解消し、外光によるコントラスト低下を改善できるプロジェクション用のスクリーン及びそれを含むプロジェクションシステムを提供することにある。
【解決手段】 本発明の一実施形態に係るプロジェクション用のスクリーンは、相互離隔した複数の反射パターンを有する反射層として、各々の反射パターンは映像光をスクリーンの前方に向かってガイドするように水平方向に対する傾斜角を有する映像反射面を含む反射層と、前記スクリーンに入射される外光を吸収するための複数の外光吸収層とを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プロジェクション用のスクリーン及びそれを含むプロジェクションシステムに関し、より詳細には、短焦点プロジェクタに適合性を有するスクリーン及びそれを含むプロジェクションシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
プロジェクションシステムは、プロジェクタを使用してスクリーン上に映像を投射し、スクリーンを通じて映像をディスプレイする。
【0003】
短焦点プロジェクタは、通常のプロジェクタと比較し、“投射距離/投射される映像の幅”で定義されるスローレシオ(throw ratio)が相対的に小さい。したがって、短焦点プロジェクタが使用時の投射距離(プロジェクタとスクリーンとの間の距離)が比較的に短いため、スクリーンに対する映像光の入射角は通常のプロジェクタに比べて大きくなる。このように、短焦点プロジェクタ使用時のスクリーンに対する映像光の入射角が大きいため、スクリーンの位置に応じて輝度のばらつきが生じるおそれがある。
【0004】
一方、プロジェクションシステムが明室環境で使用される場合、天井照明のような室内照明器具からスクリーン上に照射された外光の一部は、視聴者側に反射するおそれがあり、その反射された外光によって映像のコントラストが低下するおそれがある。コントラストの低下は、画質低下の原因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】韓国登録特許第607、989号
【特許文献2】韓国特開第2006−0045551号公報
【特許文献3】日本特開第2008−026592号公報
【特許文献4】韓国登録特許第693、330号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、短焦点プロジェクタの使用による輝度のばらつきを解消し、外光によるコントラスト低下を改善できるプロジェクション用のスクリーン及びそれを含むプロジェクションシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的を達成するために、本発明の第1観点により、プロジェクタから投射された映像をディスプレイするためのプロジェクション用のスクリーンにおいて、相互離隔した複数の反射パターンを有する反射層として、各々の反射パターンは映像光をスクリーンの前方に向かってガイドするように水平方向に対する傾斜角を有する映像反射面を含む反射層と、前記スクリーンに入射される外光を吸収するための複数の外光吸収層とを含むプロジェクション用のスクリーンが提供される。
【0008】
前記反射層は、前記外光吸収層が安着される複数の吸収層安着面を有し、各々の吸収層安着面は2つの隣接した反射パターンの間に配置されてよい。
【0009】
前記吸収層安着面は、鉛直方向に沿って延長されてよい。前記吸収層安着面は、共通した一つの鉛直平面上に配置されてよい。
【0010】
前記反射パターンの各々は、前記外光を前記吸収層安着面側にガイドするように前記反射パターンの上側に形成された第1外光反射面と、前記外光を前記吸収層安着面側にガイドするように前記反射パターンの下側に形成された第2外光反射面とを更に含んでよい。
【0011】
或る反射パターンの第1外光反射面と前記反射パターンの上側に配置された他の反射パターンの第2外光反射面は、前記第1外光反射面に入射される外光を前記吸収層安着面側にガイドする外光ガイドチャネルを形成してよい。
【0012】
前記第1外光反射面と前記第2外光反射面とは、水平方向に沿ってそれぞれ延長されてよい。前記第1外光反射面上には、外光吸収層が更に形成されてよい。前記第2外光反射面上には、外光吸収層が更に形成されてよい。
【0013】
或る反射パターンの映像反射面は、上側に配置された他の反射パターンの映像反射面の傾斜角より更に大きい傾斜角を有してよい。前記映像反射面の傾斜角は、45°ないし90°の範囲内であってよい。
【0014】
前記スクリーンの正面から映る際、前記複数の反射パターンは複数の同心円に沿って延長されてよい。前記スクリーンの正面から映る際、前記複数の反射パターンは水平の複数の直線に沿って延長されてよい。
【0015】
前記外光吸収層は、黒であってよい。
【0016】
前記スクリーンは、支持層と、前記支持層によって指示され、前記支持層と前記反射層との間を充填する透過層とを更に含んでよい。
【0017】
前記支持層と前記透過層とは、それぞれ透明な材質であってよい。前記外光吸収層は、前記透過層の端部表面上に形成されてよい。前記支持層は、拡散物質を含んでよい。
【0018】
前記目的を達成するために、本発明の第2観点により、前記第1観点に係るスクリーンと、前記スクリーン上に映像を投射するプロジェクタとを含むプロジェクションシステムが提供される。
【0019】
前記プロジェクタは、前記スクリーンから0.2mないし0.5m離隔した位置に配置されて使用される短焦点プロジェクタであってよい。
【発明の効果】
【0020】
以上説明したように、本発明によれば、短焦点プロジェクタの使用による輝度のばらつきを解消し、外光によるコントラスト低下を改善できるプロジェクション用のスクリーン及びそれを含むプロジェクションシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の一実施形態に係るプロジェクションシステムを概略的に示す側面図である。
【図2A】図1のプロジェクションシステムに備えられたスクリーンの概略的な正面図である。
【図2B】図2Aのスクリーンの代案としての実施形態を示す正面図である。
【図3】図2AをIII−III線に沿って切断した部分の拡大断面図である。
【図4】図3に類似した図として、本発明の第2実施形態に係るスクリーンを示す部分拡大断面図である。
【図5A】図4に示すスクリーンの製造工程を順次に示す概略的断面図である。
【図5B】図4に示すスクリーンの製造工程を順次に示す概略的断面図である。
【図5C】図4に示すスクリーンの製造工程を順次に示す概略的断面図である。
【図6】図3に示すスクリーンの製造方法の一実施形態に対するフローチャートを示す図である。
【図7】図4に示すスクリーンの製造方法の一実施形態に対するフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
図1は、本発明の一実施形態に係るプロジェクションシステムを概略的に示す側面図であり、図2Aは、図1のプロジェクションシステムに備えられたスクリーンの概略的な正面図であり、図2Bは、図2Aのスクリーンの代案としての実施形態を示す正面図である。
【0023】
図1及び図2Aを参照すると、本発明の一実施形態に係るプロジェクションシステム10は、プロジェクタ20及びスクリーン100を含む。
【0024】
プロジェクタ20は、動画又はスチール映像をスクリーン100に向かって投射する。プロジェクタ20のスローレシオは、“スクリーン20の幅W”に対する“プロジェクタ20とスクリーン100との間の距離D”で定義されてよい。即ち、プロジェクタ20のスローレシオはD/Wで定義される。図1のプロジェクタ20は、通常のプロジェクタと比較して相対的に小さいスローレシオを有する。このように、図1のプロジェクタ20は相対的に小さい値のスローレシオを有する、いわゆる、“短焦点プロジェクタ”である。例えば、スクリーン100が100インチの幅Wを有する際、プロジェクタ20とスクリーン100との間の距離Dは、0.2mないし0.5mであってよい。
【0025】
プロジェクタ20が、短焦点プロジェクタであるため、プロジェクタ20からスクリーン100に入射する映像光の入射角は一般的なプロジェクタに比べて大きい。映像光の入射角が大きいほど、スクリーン20上にディスプレイされる映像の輝度のばらつきが深刻化するおそれがある。例えば、映像光の入射角はスクリーン20の上側に進むほど大きくなるため、スクリーン20の上側に進むほど映像が暗くなるという問題が生じるおそれがある。
【0026】
一方、図1に示すように、プロジェクションシステム10が使用される場所に天井照明Lのような照明器具が点いている場合、即ち、プロジェクションシステム10が明室環境で使用される場合、スクリーン100上には、映像光とともに外光(external light)が照射されてよい。スクリーン100に照射される外光は、映像のコントラストを低下させるおそれがある。
【0027】
スクリーン100は、プロジェクタ20によって投射された映像を視聴者に向かって(即ち、前方に向かって)ディスプレイする。図2Aに示すように、スクリーン100の前面には、短焦点プロジェクタの使用による輝度のばらつきを改善するための複数のパターン120が備えられている。このような複数のパターン120は、図2Aに示すように、複数の同心円に沿って形成される。ちなみに、このような形状は、よく“プレネル(Fresnel)”形状とも呼ばれる。代案として、図2Bに示すように、複数のパターン120は水平の複数の直線に沿って形成されてよい。
【0028】
図3を参照し、上述のスクリーン100についてより詳細に説明する。図3は、図2AをIII−III線に沿って切断した部分の拡大断面図である。
【0029】
図3を参照すると、スクリーン100は反射層110及び複数の外光吸収層131、132を含む。
【0030】
反射層110は、例えば、アルミニウムで製造されてよい。そして、反射層110は上述の複数の反射パターン121〜123を有する。図3に示すように、反射パターン121〜123は相互等間隔で離隔配置される。
【0031】
各々の反射パターンは、映像反射面、第1外光反射面及び第2外光反射面を含む。即ち、反射パターン121は、映像反射面121a、第1外光反射面121b及び第2外光反射面122cを含み、反射パターン122は、映像反射面122a、第1外光反射面122b及び第2外光反射面122cを含み、反射パターン123は、映像反射面123a、第1外光反射面123b及び第2外光反射面123cを含む。
【0032】
ここで、映像反射面121a、122a、123aは、プロジェクタ20から投射された映像光を反射及び拡散させることにより、その映像光をスクリーン100の前方に(即ち、X方向に)ガイドする。そのため、映像反射面121a、122a、123aは水平方向(X方向)に対して傾いた傾斜角(θ1、θ2、θ3)を有する。このような映像反射面121a、122a、123aの傾斜角(θ1、θ2、θ3)は45°ないし90°の範囲内であることを望ましい。
【0033】
なお、ある反射パターンの映像反射面が有する傾斜角は、上側に配置された他の反射パターンの映像反射面が有する傾斜角より大きいことが望ましい。例えば、映像反射面122aの傾斜角θ2は上側に位置した他の映像反射面121aの傾斜角θ1よりは大きい。同様に、映像反射面123aの傾斜角θ3は、上側に位置した他の映像反射面122aの傾斜角θ2よりは大きい。言い換えると、下側に進むほど、映像反射面の傾斜角は徐々に大きくなる(即ち、θ1<θ2<θ3)。このような傾斜角(θ1、θ2、θ3)の変化により、映像反射面121a、122a、123aに入射される映像光は入射角の大きさによらず(即ち、入射されるスクリーンの大きさによらず)実質的に同じ方向性を有して前方にガイドされてよい。
【0034】
このように、入射角の大きさによらず、映像光が同じ方向(X方向)にガイドされることにより、スクリーン100の位置に応じて輝度のばらつきが改善できる。
【0035】
第1外光反射面121b、122b、123bは反射パターン121、122、123の上側に形成され、第2外光反射面121c、122c、123cは反射パターン121、122、123の下側に形成される。そして、第1外光反射面121b、122b、123bと第2外光反射面121c、122c、123cとは、水平方向(X方向)に沿って延長する。
【0036】
ある反射パターンの第1外光反射面とその反射パターンの上側に配置された他の反射パターンの第2外光反射面は、外光ガイドチャネルT1、T2を形成する。例えば、反射パターン122の第1外光反射面122bとその上側に配置された反射パターン121の第2外光反射面121cは外光ガイドチャネルT1を形成し、反射パターン123の第1外光反射面123bとその上側に配置された反射パターン122の第2外光反射面122cは外光ガイドチャネルT2を形成する。
【0037】
したがって、天井照明Lのような室内照明器具としてスクリーン100に向かって照射された外光は、外光ガイドチャネルT1、T2に沿って外光吸収層131、132側にガイドされてよい。例えば、天井照明Lから反射パターン122の第1外光反射面122bに外光が入射されると、その入射された外光は第1外光反射面122b及び隣接反射パターン121の第2外光反射面121cから反射されることにより、外光ガイドチャネルT2に沿って外光吸収層131にガイドされてよい。
【0038】
外光吸収層131、132は、上述の反射パターン121、122、123の間に配置される。例えば、外光吸収層131は隣接する二つの反射パターン121、122の間に配置され、外光吸収層132は隣接する二つの反射パターン122、123の間に配置される。
【0039】
より詳細には、外光吸収層131、132は、反射層110に備えられた吸収層安着面111、112上に安着される。隣接する反射パターンの間に一つの吸収層安着面が形成される。例えば、両反射パターン121、122の間に吸収層安着面111が形成される。吸収層安着面111、112は、上述の外光ガイドチャネルT1、T2の一番深い位置に配置され、鉛直方向(即ち、Y方向)に沿って延長される。なお、図3に示すように、複数の吸収層安着面111、112は同じ奥行きを有することにより、鉛直方向に沿う共通した一つの平面P上に配置される。したがって、吸収層安着面111、112上に配置される外光吸収層131、132も鉛直方向に沿う共通した一つの平面P上に配置される。
【0040】
このような外光吸収層131、132は、光吸収が容易な黒であることが望ましい。例として、外光吸収層131、132はブラックインクで製造されてよい。したがって、上述の外光ガイドチャネルT1、T2に沿ってガイドされた外光は外光吸収層131、132に吸収されてよい。このように、スクリーン100に向かって照射された外光の相当部分が外光吸収層131、132に吸収されることにより、スクリーン100によって前方に反射(又は拡散)される外光によるコントラスト低下が改善できる。
【0041】
一方、天井照明Lのような室内照明器具からスクリーン100に向かって照射された光の一部は、反射パターンの映像反射面121a、122a、123aでも、反射されてよい。しかし、映像反射面121a、122a、123aは水平方向に対する傾斜角(θ1、θ2、θ3)を有するため、映像反射面121a、122a、123aから反射された外光はX方向に沿って進むのではなく、実質的に室内の床に向かってガイドされるため、映像のコントラストにほとんど影響を及ぼさない。
【0042】
図3に示すように、外光吸収層131、132はただ吸収層安着面111、112上にのみ配置されている。しかし、代案としての別の実施形態では、外光吸収層は第1外光反射面121b、122b、123b上にも更に備えられてよく、そして/又は、第2外光反射面121c、122c、123c上にも更に備えられてよい。このように、外光吸収層が第1外光反射面121b、122b、123b及び/又は第2外光反射面121c、122c、123c上にも更に備えられるため、スクリーン100の外光吸収率がより増大してよく、したがって、コントラストの改善がより増大してよい。
【0043】
図4は、図3に類似する図として、本発明の第2実施形態に係るスクリーンを示した部分拡大断面図である。図4を参照すると、本発明の第2実施形態に係るスクリーン200は、反射層110と、外光吸収層131、132と、支持層140及び透過層150を含む。
【0044】
反射層110及び外光吸収層131、132は、図3を参照して説明した上述の実施形態に係るスクリーン100のものと同様である。したがって、反射層110及び外光吸収層131、132に対する繰り返し説明は省略する。
【0045】
支持層140は、透過層150を支持し、映像光が反射層110に届くように透明な物質(例えば、透明な高分子樹脂)で製造される。支持層140は、反射層110から反射された映像光を支持層140を拡散させる役目を行うように拡散物質を含んでよい。支持層140の拡散機能によって、より大きい視聴覚が確保できる。
【0046】
透過層150は、反射層110と支持層140との間に配置される。支持層140と同様に、映像光が反射層110に届くように透過層150も透明な物質(例えば、透明な高分子樹脂)で製造される。例えば、透過層150は透明なUVレジンで製造されてよい。
【0047】
図3及び図6を参照して、図3のスクリーン100の製造方法を説明する。ここで、図6は、図3に示されたスクリーン100の製造方法の一実施形態に対するフローチャートを示す。
【0048】
まず、図3に示された反射層110を形成する(S110)。上述のように、反射層110は映像光をスクリーンの前方に向かってガイドするための映像反射面121a、122a、123aを有する。
【0049】
次いで、反射層110の安着面111、112上に外光吸収層131、132を塗布することにより(S120)、図3に示されたスクリーン100が完成する。
【0050】
図5Aないし図5C及び図7を参照して、図4のスクリーン200の製造方法を説明する。図5Aないし図5Cは、図4に示されたスクリーンの製造工程を順次に示された概略図であり、図7は、図4に示されたスクリーン200の製造方法の一実施形態に対するフローチャートを示す。
【0051】
図5Aを参照すると、支持層140と型枠Mとの間に透明なUVレジンを充填した後、UVレジンにUV(紫外線)を照射してUVレジンを硬化させることにより、透過層150を形成する(S210)。代案として、透過層150は型枠Mを使用して熱転写方式で成型されてよい。
【0052】
図5Bを参照すると、型枠Mを取り除いた後(S220)、透過層150の露出した端部表面151、152上にブラックインクを塗布することにより、外光吸収層131、132を形成する(S230)。図5Bに示すように、透過層150の端部表面151、152は共通した一つの鉛直平面P上に配置されることにより、外光吸収層131、132の塗布工程を容易に行うことができる。
【0053】
例えば、外光吸収層131、132がロールプリンティング(roll printing)方法により塗布される場合、透過層150の端部表面151、152は共通した一つの鉛直平面P上に配置されているため、単一のプリンティング工程によって外光吸収層131、132がプリンティングされてよい。言い換えると、透過層150の端部表面151、152が一つの表面上に配置されていなければ、外光吸収層131、132の塗布工程が一回的に行われるのは困難である。
【0054】
図5Cを参照すると、外光吸収層131、132を形成した後、透過層150上に反射層110をコーティングすることにより(S240)、スクリーン200の製造が仕上げられる。反射層110物質としては、例えばアルミニウムが使われてよい。透過層150が反射層110に対応する形状を有する型枠Mを使って成型されているため、反射層110は型枠Mの形状に対応する形状を有してよい。
【0055】
図5Bに示すように、外光吸収層131、132は透過層150の端部表面131、132上に塗布される。それと違って、代案としての別の実施形態で、反射層110の吸収層安着面111、112上に外光吸収層131、132が塗布される場合、透過層150は省略されてよい。このとき、透過層150を支持する支持層140も省略されてよい。
【0056】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は以上の実施形態に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的趣旨の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
プロジェクタから投射された映像をディスプレイするためのプロジェクション用のスクリーンにおいて、
相互離隔した複数の反射パターンを有する反射層として、各々の反射パターンは映像光をスクリーンの前方に向かってガイドするように水平方向に対する傾斜角を有する映像反射面を含む反射層と、
前記スクリーンに入射される外光を吸収するための複数の外光吸収層と
を含むプロジェクション用のスクリーン。
【請求項2】
前記反射層は、前記外光吸収層が安着される複数の吸収層安着面を有し、各々の吸収層安着面は2つの隣接した反射パターンの間に配置されることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクション用のスクリーン。
【請求項3】
前記吸収層安着面は、鉛直方向に沿って延長されることを特徴とする請求項2に記載のプロジェクション用のスクリーン。
【請求項4】
前記吸収層安着面は、共通した一つの鉛直平面上に配置されることを特徴とする請求項3に記載のプロジェクション用のスクリーン。
【請求項5】
各々の反射パターンは、
前記外光を前記吸収層安着面側にガイドするように前記反射パターンの上側に形成された第1外光反射面と、
前記外光を前記吸収層安着面側にガイドするように前記反射パターンの下側に形成された第2外光反射面と
を更に含むことを特徴とする請求項2に記載のプロジェクション用のスクリーン。
【請求項6】
或る反射パターンの第1外光反射面と前記反射パターンの上側に配置された他の反射パターンの第2外光反射面は、前記第1外光反射面に入射される外光を前記吸収層安着面側にガイドする外光ガイドチャネルを形成することを特徴とする請求項5に記載のプロジェクション用のスクリーン。
【請求項7】
前記第1外光反射面と前記第2外光反射面とは、水平方向に沿ってそれぞれ延長されることを特徴とする請求項5に記載のプロジェクション用のスクリーン。
【請求項8】
前記第1外光反射面上には、外光吸収層が更に形成されることを特徴とする請求項5に記載のプロジェクション用のスクリーン。
【請求項9】
前記第2外光反射面上には、外光吸収層が更に形成されることを特徴とする請求項5に記載のプロジェクション用のスクリーン。
【請求項10】
或る反射パターンの映像反射面は、上側に配置された他の反射パターンの映像反射面の傾斜角より更に大きい傾斜角を有することを特徴とする請求項1に記載のプロジェクション用のスクリーン。
【請求項11】
前記映像反射面の傾斜角は、45°ないし90°の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクション用のスクリーン。
【請求項12】
前記スクリーンの正面から映る際、前記複数の反射パターンは複数の同心円に沿って延長されることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクション用のスクリーン。
【請求項13】
前記スクリーンの正面から映る際、前記複数の反射パターンは水平の複数の直線に沿って延長されることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクション用のスクリーン。
【請求項14】
請求項1ないし請求項13のいずれか一項に係るスクリーンと、
前記スクリーン上に映像を投射するプロジェクタと
を含むプロジェクションシステム。
【請求項15】
前記プロジェクタは、前記スクリーンから0.2mないし0.5m離隔した位置に配置されて使用される短焦点プロジェクタであることを特徴とする請求項14に記載のプロジェクションシステム。

【図1】
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【図2A】
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【図2B】
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【図3】
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【図4】
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【図5A】
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【図5B】
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【図5C】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2013−45115(P2013−45115A)
【公開日】平成25年3月4日(2013.3.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−184057(P2012−184057)
【出願日】平成24年8月23日(2012.8.23)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】129,Samsung−ro,Yeongtong−gu,Suwon−si,Gyeonggi−do,Republic of Korea
【Fターム(参考)】