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KR0115475Y1 - Transmissive / Reflective Liquid Crystal Projector - Google Patents

Transmissive / Reflective Liquid Crystal Projector Download PDF

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KR0115475Y1
KR0115475Y1 KR2019940023244U KR19940023244U KR0115475Y1 KR 0115475 Y1 KR0115475 Y1 KR 0115475Y1 KR 2019940023244 U KR2019940023244 U KR 2019940023244U KR 19940023244 U KR19940023244 U KR 19940023244U KR 0115475 Y1 KR0115475 Y1 KR 0115475Y1
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KR
South Korea
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liquid crystal
light
crystal panel
optical system
projection lens
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KR2019940023244U
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나만호
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이헌조
금성사 주식회사
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Abstract

본 고안은 투과/반사형 액정프로젝터에 관한 것으로, 종래 광학계에 있어서, PDLC을 이용한 투과형 광학계는 밝기를 높이기 위한 기본조건인 투사렌즈의 어퍼처 크기가 커질수록 블랙의 경우 산란된 빛이 투사렌즈를 통하여 스크린으로 도달되는 빛의 세기가 높아짐으로써 콘트라스트 비가 떨어지게 된다.The present invention relates to a transmissive / reflective type liquid crystal projector. In the conventional optical system, the transmissive optical system using PDLC increases the aperture size of the projection lens, which is a basic condition for increasing the brightness, and the scattered light in the case of black As the intensity of light reaching the screen increases, the contrast ratio drops.

또한, 2개의 어퍼처를 이용할 경우에는 하나의 어퍼처 크기를 작게 할 수 있어 콘트라스트는 높아질 수 있으나 다른 어퍼처로 빛을 집속할 경우 어퍼처스톱에 의하여 차단되는 빛의 양이 존재하여 밝기저하가 예상되고, 액정판넬과 투사렌즈사이에 존재하는 필드렌즈에 의해 투사렌즈의 해상도가 저하된다.In addition, when two apertures are used, one aperture size can be reduced, and contrast can be increased. However, when focusing light with other apertures, there is an amount of light blocked by the aperture stop. The resolution of the projection lens is reduced by the field lens existing between the liquid crystal panel and the projection lens.

특히, 고 화질(HD)이 요구되는 경우에는 해상도가 매우 중요하므로 고화질 광학계로써는 사용하기 어렵거나 필드렌즈와 투사렌즈를 동시에 설계할 경우 제한요소가 많게 되는 문제점이 있다.In particular, when high image quality (HD) is required, since resolution is very important, it is difficult to use it as a high definition optical system, or there are many limitation factors when designing a field lens and a projection lens simultaneously.

반면 반사형 광학계는 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic)에는 적용이 용이하나 PDLC의 경우는 편광빔 분할수단(PBS)의 장점을 살릴 수 없는 단점이 있다.On the other hand, the reflective optical system is easy to apply to twisted nematic, but PDLC has a disadvantage in that it cannot take advantage of the polarizing beam splitting means (PBS).

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 특정각도로 입사되는 빛을 통과시키는 필터(SF)를 사용하여 투과형 광학계에서는 밝기를 유지시키고 콘트라스트를 증가시키도록 하고, 반사형 광학계에서는 특정각도로 입사되는 빛을 통과시키는 필터(SF)와 λ/4플레이트수단 및 PBS를 이용하여 밝기와 콘트라스트를 증가시키도록 하는 액정프로젝터를 제공함을 목적으로 하는 것이다.In order to solve this problem, the present invention uses a filter (SF) that passes light incident at a specific angle to maintain brightness and increase contrast in a transmission optical system, and to reflect light incident at a specific angle in a reflection optical system. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal projector which increases brightness and contrast by using a filter (SF),? / 4 plate means, and PBS to pass.

Description

투과/반사형 액정프로젝터Transmissive / Reflective Liquid Crystal Projector

제1도는 종래 PDLC광학계의 동작원리도.1 is an operation principle diagram of a conventional PDLC optical system.

제2도는 PDLC를 이용한 종래 투과형 광학계의 구성도.2 is a block diagram of a conventional transmission optical system using PDLC.

제3도는 종래 투과형 광학계의 다른 구성도.3 is another configuration diagram of a conventional transmission optical system.

제4도는 제3도에 있어, 어퍼처스톱의 크기에 따른 투사렌즈의 억셉턴스 각(Θφ)의 변화도.4 is a variation of the acceptance angle Θφ of the projection lens according to the size of the aperture stop in FIG.

제5도는 종래 반사형 광학계의 구조도.5 is a structural diagram of a conventional reflective optical system.

제6도는 종래 반사형 광학계의 다른 구조도.6 is another structural diagram of a conventional reflective optical system.

제7도는 본 고안 투과형 액정프로젝터의 구성도.7 is a block diagram of a transmissive liquid crystal projector of the present invention.

제8도는 본 고안 투과형 액정프로젝터의 다른 구성도.8 is another configuration of the present invention transmissive liquid crystal projector.

제9도는 본 고안에 따른 SF의 특정도로서, (a)는 SF의 설치 위치도이고, (b)는 SF에 의한 투과 빛 세기분포도.9 is a specific view of SF according to the present invention, (a) is the installation position of the SF, (b) is a transmission light intensity distribution diagram by SF.

제10도는 본 고안 반사형 액정프로젝터의 구성도.10 is a block diagram of a reflective liquid crystal projector of the present invention.

제11도는 본 고안 반사형 액정프로젝터의 다른 구성도.11 is another configuration of the present invention reflective liquid crystal projector.

제12도는 제10도 및 제11도에 대한 λ/4플레이트의 특성도.12 is a characteristic diagram of [lambda] / 4 plate with respect to FIG. 10 and FIG.

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

100 : 광원 101 : 리플렉터100: light source 101: reflector

102,121 : 집광렌즈 103,108,123-1,129 : 액정판넬102,121: condenser lens 103,108,123-1,129: liquid crystal panel

104,110,125 : SF수단 105,111,126 : 투사렌즈104, 110, 125: SF means 105, 111, 126: projection lens

106,127 : 스크린 107 : 색분리미러부106,127: screen 107: color separation mirror

109 : 색합성미러부 122 : 편광빔 분리수단109 color synthesis mirror 122 polarization beam separation means

123 : 색선별부 123-2,123-3 : 색선별필터123: color sorting unit 123-2,123-3: color sorting filter

124 : λ/4플레이트 128 : 색선별프리즘124: lambda / 4 plate 128: color discriminating prism

130 : 제어부 DM1-DM3 : 색분리미러130: control unit DM1-DM3: color separation mirror

DM4-DM6 : 색합성미러DM4-DM6: Color Synthesis Mirror

본 고안은 고분자분자형 액정판넬(Polymer Dispersed Liquid Crystal : 이하 PDLC라 명칭함)을 이용한 프로젝터 광학계에 관한 것으로, 특히 투과형 광학계의 콘트라스트와 반사형 광학게의 콘트라스트 및 밝기를 향상시키도록 하는 투과/반사형 액정프로젝터에 관한 것이다.The present invention relates to a projector optical system using a polymer molecular liquid crystal panel (hereinafter referred to as PDLC), and in particular, a transmission / reflection to improve the contrast and the brightness of a transmission optical system and the reflection optical crab. It relates to a type liquid crystal projector.

일반적으로 종래의 광학계에는 PDLC를 이용하고 있으며, 이 PDLC의 동작원리는 다음과 같다.Generally, PDLC is used in a conventional optical system, and the operation principle of the PDLC is as follows.

먼저, 제1도의 (a)에서 보는 바와같이 전계를 오프(off)시키면 폴리머분자(1)의 굴절율과 액정분자(2)의 굴절율이 서로 다르게 됨으로써 빛이 진행함에 따라 진행경로가 다르게 된다.First, as shown in (a) of FIG. 1, when the electric field is turned off, the refractive index of the polymer molecule 1 and the refractive index of the liquid crystal molecule 2 are different from each other, so that the traveling path is different as the light proceeds.

즉, 빛이 폴리머분자(1)와 액정분자(2) 사이에서 산란된 것과 같은 현상이 발생된다.That is, a phenomenon occurs in which light is scattered between the polymer molecules 1 and the liquid crystal molecules 2.

그러나, 제1도의 (b)에서 보는 바와같이 전계를 인가할 경우에는 PDLC를 형성하는 폴리머분자(1)의 굴절율과 액정분자(2)의 굴절율이 같게 되어 PDLC판넬 평면에 대하여 수직으로 입사하는 빛은 전혀 산란하지 않고 투과하게 된다.However, as shown in (b) of FIG. 1, when the electric field is applied, the refractive index of the polymer molecules 1 forming the PDLC is the same as the refractive index of the liquid crystal molecules 2, and thus the light incident perpendicularly to the PDLC panel plane is applied. Is transmitted without being scattered at all.

즉, 전계 인가시에는 PDLC가 투명하게 보인다.That is, the PDLC appears transparent when the electric field is applied.

제2도는 PDLC를 이용한 종래 투과형 광학계의 기본적인 구성도로서, 이에 도시된 바와같이 백색 스펙트럼 분포를 방사하는 광원(10)과, 상기 광원(10)으로 부터 방사된 빛을 PDLC(12)로 조사시키는 리플렉터(11)와, 전계 오프시 PDLC(12)에 의하여 산란된 빛을 차단하는 어퍼처 스톱(13)과, PDLC(12)에 형성된 화상을 스크린에 확대 투사시키는 투사렌즈(14)로 구성된다.2 is a basic block diagram of a conventional transmission optical system using a PDLC, and as shown therein, a light source 10 emitting white spectral distribution and a light emitted from the light source 10 are irradiated to the PDLC 12. A reflector 11, an aperture stop 13 for blocking light scattered by the PDLC 12 when the electric field is off, and a projection lens 14 for projecting an image formed on the PDLC 12 on a screen. .

이와같이 구성되는 종래 투과형 광학계는 PDLC(12)에 형성된 화상을 전계 인가상태에 따라 어퍼처스톱(13)에서 차단 또는 투과시켜 스크린에 디스플레이하게 된다. 즉, 광원(10)에서 백색광을 방사하면 리플렉터(11)는 이 빛을 PDLC(12)로 조사하여 화상이 형성되어진다.In the conventional transmission optical system configured as described above, the image formed in the PDLC 12 is blocked or transmitted at the aperture stop 13 according to the electric field applied state and displayed on the screen. That is, when the light source 10 emits white light, the reflector 11 irradiates the light to the PDLC 12 to form an image.

이때, 제2도의 (a)와 같이 전계가 인가되면, 상기 PDLC(12)에서 형성된 화상은 어퍼처스톱(13)을 통과하게 되고, 이 화상은 투사렌즈(14)에 의해 확대되어 스크린에 디스플레이되어진다.At this time, when the electric field is applied as shown in FIG. 2A, the image formed by the PDLC 12 passes through the aperture stop 13, which is enlarged by the projection lens 14 and displayed on the screen. It is done.

한편, 제2도의 (b)와 같이 전계가 오프될 경우에는 PDLC(12)에 형성된 화상은 어퍼처스톱(13)에서 차단되므로 스크린에는 영상이 디스플레이 되지 않는다.On the other hand, when the electric field is turned off as shown in (b) of FIG. 2, the image formed on the PDLC 12 is blocked by the aperture stop 13, so that no image is displayed on the screen.

제3도는 종래 광학계의 다른 구조도로서, 두개의 어퍼처(12-1)(12-2)를 이용하여 콘트라스트를 향상시키는 광학계이다.3 is another structural diagram of a conventional optical system, and is an optical system that improves contrast by using two apertures 12-1 and 12-2.

즉, 제4도에서와 같이 어퍼처크기(D1,D2)를 작게(제4도의 (b))하면, 투사렌즈(14)의 억셉턴스 각(φ)이 작아지게 되고, 따라서 전계 오프시 즉, 빛이 산란될때 스크린(15)위의 블랙레벨이 더욱 낮아지게 된다.That is, when the aperture sizes D1 and D2 are made smaller (Fig. 4 (b)) as in Fig. 4, the acceptance angle φ of the projection lens 14 becomes smaller, so that when the electric field is off, When the light is scattered, the black level on the screen 15 becomes even lower.

또한 액정프로젝터의 콘트라스트는 콘트라스트 비(Contrast Ratio)로써 정의될 수 있고, 이 콘트라스트 비는 화이트(White)신호시의 빛의 세기를 블랙(Black)신호시의 빛의 세기로 나눈값이므로 어퍼처의 크기가 작을수록(D1,D2) 콘트라스트 비가 높아지게 된다.In addition, the contrast of the liquid crystal projector can be defined as a contrast ratio, which is a value obtained by dividing the intensity of light in a white signal by the intensity of light in a black signal. The smaller the size (D1, D2), the higher the contrast ratio.

한편, 제5도는 종래 반사형 광학계의 구조도로서, 이에 도시된 바와같이 광원(21)에서 발산된 빛을 집광하여 평행광으로 만드는 집광렌즈(22)와, 상기 집광렌즈(22)를 통한 평행광을 투과 및 반사시키는 편광빔 분리수단(23)과, 상기 편광빔 분리수단(23)에서 투사되는 편광빔으로 부터 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 선별하여 각 액정판넬(24-1)로 투과 및 반사시키고 그 액정판넬(24-1)로 부터 반사된 빔을 역으로 처리하여 상기 편광빔 분리수단(23)에 입사시키는 색선별부(24)와, 상기 편광빔 분리수단(23)에서 반사되는 편광빔을 스크린(26)으로 확대 투사시키는 투사렌즈(25)로 구성하는 것으로, 상기 색선별부(24)는 상기 편광빔 분리수단(23)을 통한 편광빔중 청색(B)은 청색액정판넬(24-1B)로 반사시키고 적색(R)과 녹색(G)은 투과시키는 제1색선별필터(24-2)와, 상기 제1색선별필터(24-2)를 통한 녹색 (G)은 녹색액정판넬(24-1G)로 반사시키고 적색(R)은 적색액정판넬(24-1R)로 투과하는 제2색선별필텨(24-3)로 구성한다.On the other hand, Figure 5 is a structural diagram of a conventional reflective optical system, as shown in the condensing lens 22 for condensing the light emitted from the light source 21 to make parallel light, parallel light through the condensing lens 22 Polarizing beam separation means 23 for transmitting and reflecting the light, and red (R), green (G), and blue (B) are selected from the polarization beams projected by the polarization beam separation means (23). A color screening unit 24 for transmitting and reflecting the light beam from the liquid crystal panel 24-1 and inverting the light beam from the liquid crystal panel 24-1 to be incident on the polarizing beam separating means 23; And a projection lens 25 for projecting the polarized beam reflected by the means 23 onto the screen 26 in an enlarged manner. (B) is a first color filter 24-2 reflecting the blue liquid crystal panel 24-1B and transmitting red (R) and green (G), and the first color. The second screening filter (24-3) reflects green (G) through the sorting filter (24-2) to the green liquid crystal panel (24-1G) and red (R) passes through the red liquid crystal panel (24-1R). ).

이와같이 구성되는 종래 반사형 광학계는 광원(21)에서 발산된 광은 집광렌즈(22)에 의해 집광된 후 평행광으로 되어 편광빔 분리수단(23)으로 입사된다.In the conventional reflective optical system configured as described above, the light emitted from the light source 21 is collected by the condenser lens 22 and then becomes parallel light, and is incident on the polarizing beam separation means 23.

이와같이 입사된 광은 상기 편광빔 분리수단(23)을 통과하여 색선별부(24)의 제1색선별필터(24-2)를 통해 청색(B)은 청색액정판넬(24-1B)로 반사되고 적색(R)과 녹색(G)은 제2색선별필터(24-3)로 입사되며, 상기 제2색선별필터(24-3)로 입사된 녹색(G)은 녹색액정판넬(24-1G)로 반사되고 적색(R)은 적색액정판넬(24-1R)로 투과된다.The incident light is passed through the polarization beam separation means 23 and reflected by the blue liquid crystal panel 24-1B through the first color filter 24-2 of the color screen 24. And red (R) and green (G) are incident on the second color filter 24-3, and green (G) incident on the second color filter 24-3 is the green liquid crystal panel 24-. 1G) and the red color R is transmitted through the red liquid crystal panel 24-1R.

이와같이 상기 적색,녹색,청색액정판넬(24-1R)(24-1G)(24-1B)로 각각인가된 색신호는 다시 반사되어 제2,제1색선별필터(24-3)(24-2)를 통해 편광빔 분리수단(23)으로 입사되며, 입사된 광은 투사렌즈(25)로 반사되어 그 투사렌즈(25)에 의해 스크린(26)으로 확대 투사된다.In this way, the color signals applied to the red, green, and blue liquid crystal panels 24-1R, 24-1G, and 24-1B, respectively, are reflected back to the second and first color separation filters 24-3 and 24-2. The incident light is incident on the polarization beam separating means 23 through the light beam, and the incident light is reflected by the projection lens 25 and enlarged and projected onto the screen 26 by the projection lens 25.

또한, 제6도는 종래 반사형 광학계의 다른 구조도로서, 이에 도시된 바와같이 광원(31)에서 발산된 빛을 집광하여 평행광으로 만드는 리플렉터(32)와, 상기 리플렉터(32)에서 반사되는 빔을 투과 및 반사시키는 편광빔 분리수단(33)과, 상기 편광빔 분할수단(33)에서 반사되는 편광빔으로 부터 적색(R), 녹색(G),청색(B)을 선별하여 제어부(36)의 제어를 받는 각 액정판넬(35)로 투과 및 반사시키고 그 액정판넬(35)로부터 반사된 빔을 역으로 처리하여 상기 편광빔 분리수단(33)에 입사시키는 색선별프리즘(34), 상기 편광빔 분리수단(33)에서 반사되는 편광빔을 스크린(38)으로 확대 투사시키는 투사렌즈(37)로 구성한다.6 is another structural diagram of a conventional reflective optical system. As shown in FIG. 6, the reflector 32 condenses the light emitted from the light source 31 to form parallel light, and the beam reflected from the reflector 32. Red (R), green (G), and blue (B) are selected from the polarizing beam splitter 33 for transmitting and reflecting, and the polarizing beam reflected by the polarizing beam splitting means 33 to control the control unit 36. Color-split prism 34 and the polarization beam which transmit and reflect to each liquid crystal panel 35 under control and inversely process the beam reflected from the liquid crystal panel 35 to be incident on the polarization beam separation means 33. And a projection lens 37 for projecting the polarized beam reflected by the separating means 33 onto the screen 38 in an enlarged manner.

이와같이 구성된 종래 반사형 광학계는 광원(31)에서 광이 발산되면 그 광은 리플렉터(32)에 의해 집광된 후 평행광으로 편광빔 분리수단(33)에 입사된다.In the conventional reflective optical system configured as described above, when light is emitted from the light source 31, the light is collected by the reflector 32 and then incident on the polarizing beam separation means 33 as parallel light.

이와같이 입사된 광은 상기 편광빔 분리수단(33)에 의해 반사되어 색선별프리즘(34)으로 입사되고, 입사된 광은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 선별되어 제어부(36)의 제어를 받는 각각의 액정판넬(35R)(35G)(35B)로 투사된다.The incident light is reflected by the polarization beam splitter 33 and is incident on the color discriminating prism 34, and the incident light is selected as red (R), green (G), and blue (B), and the control unit ( Each of the liquid crystal panels 35R, 35G, 35B under the control of 36 is projected.

이와같이 투사된 광은 다시 그 액정판넬(35R)(35G)(35B)에 의해 반사되어 색선별프리즘(34)과 편광빔 분리수단(33)을 통해 투사렌즈(37)로 입사된다.The projected light is reflected by the liquid crystal panels 35R, 35G and 35B again and is incident on the projection lens 37 through the color discriminating prism 34 and the polarizing beam separating means 33.

이에따라, 상기 투사렌즈(37)는 입사광을 스크린(38)으로 확대 투사하여 영상을 디스플레이하게 된다.Accordingly, the projection lens 37 displays the image by expanding and projecting the incident light onto the screen 38.

그러나, 상기에서 설명한 종래 광학계에 있어서, PDLC을 이용한 투과형 광학계는 어퍼처 스톱의 크기에 의하여 결정되는 콘트라스트 및 밝기의 영향이 서로 트리드 오프(Tread off)관계에 있다.However, in the conventional optical system described above, in the transmission type optical system using PDLC, the influence of contrast and brightness determined by the size of the aperture stop is in a tread off relationship with each other.

PDLC의 기본적인 투과형 광학계인 제2도에서는 밝기를 높이기 위한 기본조건인 투사렌즈의 어퍼처 크기가 커질수록 블랙의 경우 산란된 빛이 투사렌즈를 통하여 스크린으로 도달되는 빛의 세기가 높아짐으로써 콘트라스트 비가 떨어지게 된다.In FIG. 2, which is the basic transmission optical system of PDLC, as the aperture size of the projection lens, which is a basic condition for increasing brightness, increases, the intensity of scattered light reaching the screen through the projection lens is increased so that the contrast ratio decreases. do.

반면, 제3도와 같은 투과형 광학계는 어퍼처(12-2)의 크기를 작게 할 수 있어 콘트라스트는 높아질 수 있으나 어퍼처(12-1)로 빛을 집속할 경우 어퍼처스톱에 의하여 차단되는 빛의 양이 존재하여 밝기저하가 예상되고, 액정판넬과 투사렌즈사이에 존재하는 필드렌즈에 의해 투사렌즈의 해상도가 저하된다.On the other hand, the transmissive optical system as shown in FIG. 3 can reduce the size of the aperture 12-2, so that the contrast can be increased. However, when the light is focused by the aperture 12-1, the light of the light blocked by the aperture stop is reduced. The amount is present and thus the brightness is expected to be reduced, and the resolution of the projection lens is reduced by the field lens existing between the liquid crystal panel and the projection lens.

특히, 고 화질(HD)이 요구되는 경우에는 해상도가 매우 중요하므로 고화질 광학계로써는 사용하기 어렵거나 필드렌즈와 투사렌즈를 동시에 설계할 경우 제한요소가 많게 된다.In particular, when high image quality (HD) is required, resolution is very important, and thus it is difficult to use a high definition optical system or there are many limitations when designing a field lens and a projection lens simultaneously.

반면, 반사형 광학계는 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic)에는 적용이 용이하나 PDLC의 경우는 편광빔 분리수단(PBS)의 장점을 살릴 수 없는 단점이 있다.On the other hand, the reflective optical system is easy to apply to twisted nematic, but PDLC has a disadvantage in that it cannot take advantage of the polarization beam separation means (PBS).

즉, 트위스티드 네마틱의 경우 편광빔 분리수단에 의하여 편관된 빛이 반사형(LCD)를 거쳐서 나올때는 편광방향이 90° 바뀐 상태로 되돌아 나오게 되나, PDLC의 경우에는 편광방향을 바꿀수 있는 방법이 없기 때문에 편광빔 분리수단을 사용할 충분한 근거가 없어져서 편광빔 분리수단대신 반거울(Half Mirror)을 쓰고 있으나, 반거울을 쓰게 되면 투사렌즈로 입사되는 빛의 양이 반으로 격감되는 문제점이 있었다.That is, in the case of twisted nematic, when the light separated by the polarization beam separation means comes out through the reflection type (LCD), the polarization direction is returned by 90 °, but in the case of PDLC, there is no way to change the polarization direction. Therefore, since there is not enough ground to use the polarizing beam separating means, a half mirror is used instead of the polarizing beam separating means, but when the half mirror is used, the amount of light incident on the projection lens is reduced by half.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 특정각도로 입사되는 빛을 통과시키는 필터(Small Beam Angle Transmittance Filter(이하 SF 라 약칭함))를 사용하여 투과형 광학계에서는 밝기를 유지시키고 콘트라스트를 증가시키도록 하고 반사형 광학계에서는 밝기와 콘트라스트를 증가시키도록 하는 액정프로젝터를 제공함을 목적으로 한다.In order to solve this problem, the present invention uses a small beam angle transmission filter (hereinafter referred to as SF) to pass light incident at a specific angle to maintain brightness and increase contrast in a transmission optical system. In the reflective optical system, an object of the present invention is to provide a liquid crystal projector that increases brightness and contrast.

본 고안은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 투과형 액정프로젝터를 백색 스펙트럼의 빛을 방사하는 광원수단과, 상기 광원수단에서 방사되는 빛의 경로를 유도하는 반사수단과, 상기 반사수단에서 유도되는 빛을 집광하여 평행광으로 만드는 집광수단과, 프로젝터내부의 전기신호공급부로 부터 전기신호를 받아 빛의 산란정도를 바꾸는 액정판넬과, 전기신호가 블랙일 경우 상기 액정판넬에서 산란되는 빛중 일부 각도(Δθ)내의 빛만을 투과시키고 그 이상의 빛은 반사시키는 특정빔투과수단과, 상기 특정빔투과수단을 통한 화상을 스크린에 확대 투사시키는 투사렌즈수단으로 구성한 것으로, 상기 특정빔투과수단은 액정판넬과 투사렌즈수단사이에 위치하도록 구성한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a transmissive liquid crystal projector with light source means for emitting white spectrum light, reflecting means for inducing a path of light emitted from the light source means, and light guided by the reflecting means. A light converging means for condensing and converting light into parallel light, a liquid crystal panel which receives an electric signal from an electric signal supply unit inside the projector, and changes the scattering degree of light, and when the electric signal is black, some angle of light scattered from the liquid crystal panel A specific beam transmission means for transmitting only the light inside and reflecting more light, and projection lens means for expanding and projecting an image through the specific beam transmission means on a screen, wherein the specific beam transmission means comprises a liquid crystal panel and a projection lens means. Configured to be located in between.

또한, 본 고안은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 투과형 액정프로젝터를 백색 스펙트럼의 빛을 방사하는 광원수단과, 상기 광원수단에서 방사되는 빛의 경로를 유도하는 반사수단과, 상기 반사수단에서 유도되는 백색광을 적,녹,청,세 영역의 파장대역으로 분리시키는 색분리수단과, 상기 색분리수단에서 적,녹,청으로 분리된 각각의 빛을 전기신호에 의하여 광 변조시키는 적,녹,청 3매의 액정판넬과, 상기 3매의 액정판넬에 형성된 빛을 합성하는 색합성수단과, 상기 색합성수단에서 합성되어 산란되는 빛중 일부 각도(Δθ)내의 빛만을 투과시키고 그 이상의 빛은 반사시키는 특정빔투과수단과, 상기 특정빔투과수단을 통한 화상을 스크린에 확대 투사시키는 투사렌즈수단으로 구성한다.In addition, the present invention to achieve the above object, the transmissive liquid crystal projector is a light source means for emitting light of the white spectrum, the reflection means for inducing the path of the light emitted from the light source means, and the reflection means Color separation means for separating white light into wavelength bands of red, green, blue, and three regions, and red, green, and blue light modulated by electric signals for each light separated by red, green, and blue from the color separation means. Three liquid crystal panels, color synthesizing means for synthesizing the light formed on the three liquid crystal panels, and only the light within a part of the angle (Δθ) of the light synthesized and scattered by the color synthesizing means transmits and reflects more light A specific beam transmitting means, and projection lens means for expanding and projecting an image through the specific beam transmitting means onto a screen.

한편, 본 고안은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 반사형 액정프로젝터를 광원수단에서 발산된 빛을 집광하여 평행광으로 만드는 집광렌즈수단과, 상기 집광렌즈수단를 통한 평행광을 투과 및 반사시키는 편광빔 분리수단과, 상기 편광빔 분리수단에서 투사되는 편광빔으로 부터 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 선별하여 각 액정판넬로 투과 및 반사시키고 그 액정판넬로 부터 반사된 빔을 역으로 처리하여 상기 편광빔 분리수단에 입사시키는 색선별수단과, 상기 색선별수단의 각 액정판넬별로 위치하여 그 액정판넬에 편광기능을 부여하는 λ/4플레이트수단과, 상기 편광빔 분리수단에서 반사되는 편광빔중 일부 각도(Δθ)내의 빛만을 투과시키고 그 이상의 빛은 반사시키는특정빔투과수단과,그 특정빔투과수단을 통과하는 영상을 스크린으로 확대 투사시키는 투사렌즈수단으로 구성하는 것으로, 상기 색선별수단은 상기 편광빔 분리수단을 통한 편광빔중 청색(B)은 청색액정판넬로 반사시키고 적색(R)과 녹색(G)은 투과시키는 제1색선별필터수단과, 상기 제1색선별필터수단를 통한 녹색(G)은 녹색액정판넬로 반사시키고 적색(R)은 적색액정판넬로 투과하는 제2색선별필터수단을 포함하여 구성한다.On the other hand, in order to achieve the above object, the present invention, a condenser lens means for condensing the light emitted from the light source means into a parallel light, and a polarizing beam for transmitting and reflecting parallel light through the condenser lens means Red (R), green (G) and blue (B) are separated from the separating means and the polarizing beam projected by the polarizing beam separating means, and transmitted and reflected to each liquid crystal panel, and the beam reflected from the liquid crystal panel is A color discrimination means for inversely processing and incident on the polarization beam separation means, a? / 4 plate means positioned for each liquid crystal panel of the color discrimination means to impart a polarization function to the liquid crystal panel, and the polarization beam separation means Specific beam transmission means for transmitting only the light within a certain angle (Δθ) of the reflected polarization beam and reflecting more light, and to enlarge and project the image passing through the specific beam transmission means to the screen It is composed of a projection lens means, the color selection means is a first color that reflects blue (B) of the polarization beam through the polarization beam separation means to the blue liquid crystal panel and transmits the red (R) and green (G) And a second filtering filter means for reflecting green (G) through the first filtering filter means and the green liquid crystal panel and red (R) passing through the red liquid crystal panel.

또한, 본 고안은 상기의 목적을 달성하기 위하여 반사형 액정프로젝터를 광원수단에서 발산된 빛을 집광하여 평행광으로 만드는 반사수단과, 상기 반사수단에서 반사되는 빔을 투과 및 반사시키는 편광빔 분리수단과, 상기 편광빔 분리수단에서 반사되는 편광빔으로 부터 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 선별하여 신호제어수단의 제어를 받는 각 액정판넬로 투과 및 반사시키고 그 액정판넬로 부터 반사된 빔을 역으로 처리하여 상기 편광빔 분리수단에 입사시키는 색선별프리즘수단과, 상기 색선별프리즘수단의 각 액정판넬별로 위치하여 그 액정판넬에 편광기능을 부여하는 λ/4플레이트수단과, 상기 편광빔 분리수단에서 반사되는 편광빔중 일부 각도(Δθ)내의 빛만을 투과시키고 그 이상의 빛은 반사시키는 특정빔투과수단과, 상기 특정빔투과수단을 통과하는 영상을 스크린으로 확대 투사시키는 투사렌즈수단으로 구성한 것으로, 이를 첨부한 도면 제7도 내지 12도를 실시예로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.In addition, the present invention is a reflection means for condensing the light emitted from the light source means into a parallel light, and a polarization beam separation means for transmitting and reflecting the beam reflected by the reflection means in order to achieve the above object And red (R), green (G), and blue (B) from the polarization beams reflected by the polarization beam separation means, and transmit and reflect to each liquid crystal panel under the control of the signal control means. A dichroic prism means for processing the beam reflected from the reverse direction to be incident on the polarization beam separation means, a? / 4 plate means which is positioned for each liquid crystal panel of the dichroic prism means and imparts a polarization function to the liquid crystal panel; A specific beam transmission means for transmitting only light within a part of the polarization beam reflected by the polarization beam separation means and reflecting more light, and the specific beam transmission means. It is composed of a projection lens means for expanding and projecting the image to the screen, which will be described in detail with reference to Figures 7 to 12 attached to the embodiment as follows.

이와같이 구성도는 본 고안 투과/반사형 액정프로젝터에는 SF(Small Beam Angle Transmittance Filter)를 이용하는 것으로, 이 SF는 광학박막 필름으로써, 이의 설계는 일반적으로 다음과 같은 특성을 갖는다.As such, the schematic diagram uses a Small Beam Angle Transmittance Filter (SF) for the transmission / reflection type liquid crystal projector of the present invention, which is an optical thin film, and its design generally has the following characteristics.

여기서, T : 광학박막 필름의 투과율Where T is the transmittance of the optical thin film

λ : 파장λ: wavelength

θ : 필름 평면법선에 대한 입사각θ: Incident angle with respect to film plane normal

: 입사각의 편광상태 : Polarization state of incident angle

: 박막필름 각 층의 두께와 굴절율 : Thickness and refractive index of each layer of thin film

또한, 색분리 및 색합성 필터는 일반적으로 λ에 대하여 투과특성을 부여하고 θ와 λ 는 고려하지 않는다.In addition, color separation and color synthesis filters generally impart transmissive properties to λ and do not consider θ and λ.

본 고안 광학계에 적용될 SF는 θ에 대하여만 투과특성을 부여하고 λ와에 대하여는 고려하지 않는 광학박막으로써, 제9도의 (가)와 같이 SF는 액정판넬과 투사렌즈사이에 형성되고, 제9도의 (나)와 같이 작은 영역의 빔 각만이 투과되고 그 밖의 각도로 입사되는 빛에 대하여는 반사시키는 특성을 갖는다.SF to be applied to the optical system of the present invention gives a transmission characteristic only for θ and λ and As an optical thin film which is not taken into consideration, SF is formed between the liquid crystal panel and the projection lens as shown in FIG. The reflected light has a characteristic of reflecting.

한편, 상기 SF의 반투과 각도영역 Δθ는 전계 인가시의 빔각영역으로 결정함으로써 화이트시의 빛은 모두 투과시키고, 블랙 시의 빛만을 차단하여 콘트라스트(contrast)를 높일수 있다.On the other hand, the transflective angle region Δθ of the SF is determined as the beam angle region when the electric field is applied, so that all the light at the time of white can be transmitted, and only the light at the time of black can be blocked to increase the contrast.

이와같은 SF를 이용한 투과형 액정프로젝터의 구성도를 제7도 및 제8도에 도시하였다.7 and 8 show the construction of a transmissive liquid crystal projector using SF.

제7도는 본 고안 투과형 액정프로젝터의 구성도로서, 이에 도시한 바와같이 백색 스펙트럼의 빛을 방사하는 광원(100)과, 상기 광원(100)에서 방사되는 빛의 경로를 유도하는 리플렉터(101)와, 상기 리플렉터(101)에서 유도되는 빛을 집광하여 평행광으로 만드는 집광렌즈(102)와, 프로젝터내의 전기신호공급부(도면상 미도시)로 부터 전기신호를 받아 빛의 산란 정도를 바꾸는 액정판넬(103)과, 전기신호가 블랙일 경우 상기 액정판넬(103)에서 산란되는 빛중 일부 각도(Δθ)내의 빛만을 투과시키고 그 이상의 빛은 반사시키는 SF수단(104)과, 상기 수단(104)을 통한 화상을 스크린(106)에 확대 투사시키는 투사렌즈(105)로 구성한 것으로, 상기 SF수단(104)은 액정판넬(103)과 투사렌즈(105)사이에 위치하도록 구성한다.7 is a block diagram of a transmissive liquid crystal projector according to the present invention. As shown therein, a light source 100 emitting white spectrum light, a reflector 101 inducing a path of light emitted from the light source 100, and And a condenser lens 102 for condensing the light induced by the reflector 101 into parallel light, and a liquid crystal panel that receives an electric signal from an electric signal supply unit (not shown) in the projector and changes the degree of scattering of light. 103 and SF means 104 for transmitting only light within a partial angle Δθ of light scattered from the liquid crystal panel 103 when the electric signal is black and reflecting more light, and through the means 104. The projection lens 105 is configured to project an image on the screen 106 in an enlarged manner. The SF means 104 is configured to be positioned between the liquid crystal panel 103 and the projection lens 105.

이와같이 구성한 본 고안 투과형 액정프로젝터를 첨부한 제7도 및 제9도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 7 and 9 attached to the present invention a transmissive liquid crystal projector configured as described above is as follows.

광원(100)에서 방사된 빛이 리플렉터(101)에 의해 액정판넬(103)측으로 유도되고, 유도된 빛은 집광렌즈(102)를 통해 편행광으로 되어 액정판넬(103)에 인가된다.Light emitted from the light source 100 is guided to the liquid crystal panel 103 by the reflector 101, and the guided light becomes polarized light through the condenser lens 102 and is applied to the liquid crystal panel 103.

그러면, 상기 액정판넬(103)은 전기적 신호를 받아 인가되는 빛을 산란시키게 된다.Then, the liquid crystal panel 103 scatters light applied by receiving an electrical signal.

이와같이 빛이 산란되면 SF수단(104)은 상기에서 설명한 제9도의 (가)에서와 같이 상기 액정판넬(103)로 인가되는 전기적 신호가 블랙일때의 산란되는 빛중 작은 영역의 빔 각(beam angle)만을 투과시키고 그 밖의 각도로 입사되는 빛에 대하여는 반사시킨다.When the light is scattered as described above, the SF means 104 generates a beam angle of a small area of the scattered light when the electrical signal applied to the liquid crystal panel 103 is black as in (a) of FIG. 9 described above. It only penetrates the bay and reflects light incident from other angles.

이에따라, 투사렌즈(105)는 상기 SF수단(104)을 통과하는 작은 각도의 빛을 스크린(106)으로 투사 확대시켜 영상을 디스플레이하게 된다.Accordingly, the projection lens 105 displays the image by projecting the small angle of light passing through the SF means 104 onto the screen 106.

또한, 제8도는 본 고안 투과형 액정프로젝터의 다른 구성도로서, 이에 도시한 바와같이 백색 스펙트럼의 빛을 방사하는 광원(100)과, 상기 광원(100)에서 방사되는 빛의 경로를 유도하는 리플렉터(101)와, 상기 리플렉터(101)에서 유도되는 백색광을 적, 녹, 청 세영역의 파장대역으로 분리시키는 색분리미러부(107)와, 상기 색분리미러부(107)에서 적, 녹, 청으로 분리된 각각의 빛을 전기신호에 의하여 광 변조시키는 적, 녹, 청 3매의 액정판넬(108)과, 상기 3매의 액정판넬(108)에 형성된 빛을 합성하는 색합성미러부(109)와, 상기 색합성미러부(109)에서 합성되어 산란되는 빛중 일부 각도(Δθ)내의 빛만을 투과시키고 그 이상의 빛은 반사시키는 SF수단(110)과, 상기 SF수단(110)을 통한 화상을 스크린에 확대 투사시키는 투사렌즈(111)로 구성한다.In addition, Figure 8 is another configuration of the transmission liquid crystal projector of the present invention, as shown in the light source 100 for emitting the light of the white spectrum, and the reflector for inducing the path of light emitted from the light source 100 ( 101, a color separation mirror 107 for separating the white light guided by the reflector 101 into wavelength bands of red, green, and blue regions, and red, green, and blue in the color separation mirror 107; Color composite mirror unit 109 for synthesizing the light formed in the three liquid crystal panels 108 of red, green, and blue, and the three liquid crystal panels 108 for optically modulating each light separated by the electric signal. And SF means 110 for transmitting only light within a partial angle Δθ of light synthesized and scattered by the color synthesizing mirror 109 and reflecting more light, and an image through the SF means 110. It is composed of a projection lens 111 to enlarge and project on the screen.

이와같이 구성한 본 고안 투과형 액정프로젝터를 첨부한 제8도 및 제9도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 8 and 9 attached to the present invention a transmissive liquid crystal projector configured as described above are as follows.

광원(100)으로 부터 백색광이 방사되면 백색광은 색분리미러부(107)의 3매의 색분리미러(DM1)(DM2)(DM3)에 의해 적, 녹, 청 세 영역의 파장대역으로 분리된 다음 적, 녹, 청의 3매의 액정판넬(108R)(108G)(108B)로 각각 인가된다.When white light is emitted from the light source 100, the white light is separated into wavelength bands of red, green, and blue regions by the three color separation mirrors DM1, DM2, and DM3 of the color separation mirror 107. Next, three red, green, and blue liquid crystal panels 108R, 108G, and 108B are applied.

그러면, 상기 3매의 액정판넬(108R)(108G)(108B)은 각각 전기신호에 의하여 적, 녹, 청으로 분리된 빛을 광변조시키고, 그 광변조에 의해 각 액정판넬(108R)(108G)(108B)에 형성된 빛은 색합성미러부(109)의 색합성미러(DM4)(DM5)(DM5)에 의해 합성되어진다.Then, the three liquid crystal panels 108R, 108G, and 108B optically modulate the light separated into red, green, and blue by electric signals, and each liquid crystal panel 108R (108G) by the optical modulation. The light formed at) 108B is synthesized by the color combining mirrors DM4 (DM5) DM5 of the color combining mirror unit 109.

이와같이 상기 색합성미러(DM4)(DM5)(DM5)에 의해 합성된 빛은 SF수단(110)를 통해 투사렌즈(111)로 인가되는데, 상기 SF수단(110)는 제 9도에서 보는 바와같이 작은 각도(Δθ)내로 입사되는 빛은 투과시키고, 그 이상의 각도로 입사되는 빛은 반사시킨다.In this way, the light synthesized by the color synthesizing mirrors DM4, DM5, and DM5 is applied to the projection lens 111 through the SF means 110, as shown in FIG. Light incident within a small angle Δθ is transmitted, and light incident at an angle greater than that is reflected.

이에따라 투사렌즈(111)는 입사되는 작은 각도의 빛을 스크린으로 확대 투사하여 영상을 디스플레이하게 된다.Accordingly, the projection lens 111 displays the image by expanding and projecting the incident small angle light onto the screen.

이때, 제8도에서 보는 바와같이 상기 SF수단(110)의 형성위치는 상기 색합성미러(DM6)와 투사렌즈(111)사이에 있을 때는 1매의 SF만이 사용되며, 점선부분(110')에 위치할 경우에는 2매의 SF가 사용되고, 액정판넬(108)과 색합성미러부(109)전에 위치할 경우에는 3매의 SF가 사용된다.At this time, as shown in FIG. 8, when the SF means 110 is formed between the color synthesizing mirror DM6 and the projection lens 111, only one sheet of SF is used, and a dotted line portion 110 'is used. Two SFs are used in the case of located in the front side, and three SFs are used in front of the liquid crystal panel 108 and the color combining mirror unit 109.

한편, 제10도는 본 고안 반사형 액정프로젝터의 구성도로서, 이에 도시한 바와같이 광원(120)에서 발산된 빛을 집광하여 평행광으로 만드는 집광렌즈(121)와, 상기 집광렌즈(121)를 통한 평행광을 투과 및 반사시키는 편광빔 분리수단(122)과, 상기 편광빔 분리수단(122)에서 투사되는 편광빔으로 부터 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 선별하여 각 액정판넬 (123-1R)(123-1G)(123-1B)로 투과 및 반사시키고 그 액정판넬(123-1R)(123-1G)(123-1B)로 부터 반사된 빔을 역으로 처리하여 상기 편광빔 분리수단(122)에 입사시키는 색선별부(123)와, 상기 색선별부(123)의 각액정판넬(123-1R)(123-1G)(123-1B)별로 위치하여 그 액정판넬(123)에 편광기능을 부여하는 λ/4플레이트(124)와, 상기 편광빔분리수단(122)에서 반사되는 편광빔중 일부 각도(Δθ)내의 빛만을 투과시키고 그 이상의 빛은 반사시키는 SF수단(125)을 통과하는 영상을 스크린(127)으로 확대 투사시키는 투사렌즈(126)로 구성한 것으로, 상기 색선별부(123)는 상기 편광빔 분리수단(122)을 통한 편광빔중 청색(B)은 청색액정판넬(123-1B)로 반사시키고 적색(R)과 녹색(G)은 투과시키는 제1색선필터(123-2)와, 상기 제1색선별필터(123-2)를 통한 녹색(G)은 녹색액정판넬(123-1G)로 반사시키고 적색(R)은 적색액정판넬(123-1R)로 투과하는 제2색선별필터(123-3)로 구성하고, 상기λ/4플레이트(124)를 각 액정판넬(123-1R)(123-1G)(123-1B)별로 설치하지 않고 점선부분과 같이 상기 색선별부(123)앞에 1매의 λ/4플레이트(124')만을 설치할 수도 있다.On the other hand, Figure 10 is a configuration of the present invention a reflective liquid crystal projector, as shown in the condensing lens 121 to collect the light emitted from the light source 120 to make parallel light and the condensing lens 121 Red (R), green (G), and blue (B) are selected from the polarization beam separation means 122 for transmitting and reflecting parallel light therethrough and the polarization beam projected by the polarization beam separation means 122. Transmitted and reflected by the liquid crystal panel 123-1R (123-1G) 123-1B, and the beam reflected from the liquid crystal panel 123-1R (123-1G) 123-1B is reversely processed. The liquid crystal panel 123-1R (123-1G) 123-1G (123-1B) of the color screening unit 123 to be incident on the polarization beam separation unit 122 and the liquid crystal panel 123-1B of the color screening unit 123 are positioned to provide a liquid crystal. Λ / 4 plate 124 for providing a polarizing function to the panel 123 and S for transmitting only light within a partial angle Δθ of the polarizing beams reflected by the polarizing beam splitter 122 and reflecting more light. It consists of a projection lens 126 for projecting the image passing through the F means 125 to the screen 127, the color selection unit 123 is the blue of the polarization beam through the polarization beam separation means 122 ( B) reflects through the blue liquid crystal panel 123-1B and transmits the red (R) and green (G) light through the first color filter 123-2 and through the first color filter 123-2. Green (G) is reflected by the green liquid crystal panel 123-1G, and red (R) is composed of the second color separation filter 123-3 passing through the red liquid crystal panel 123-1R. The plate 124 is not provided for each of the liquid crystal panels 123-1R, 123-1G, and 123-1B, and one λ / 4 plate 124 'is placed in front of the color screening unit 123 like a dotted line. You can also install a bay.

이와같이 구성한 본 고안 반사형 액정프로젝터를 설명하면 다음과 같다.The present invention is a reflection type liquid crystal projector described as follows.

먼저, λ/4풀레이트의 기능은 다음과 같다.First, the function of λ / 4 full rate is as follows.

반사형 액정프로젝터에서 λ/4플레이트를 사용하지 않을 경우에 편광빔 분리수단을 이용한 광학계의 효율은 떨어지게 된다.When the λ / 4 plate is not used in the reflection type liquid crystal projector, the efficiency of the optical system using the polarization beam separation means is reduced.

즉, 제12도의 (a)는 반사형 광학계의 기본구조도로서 이에 도시한 바와같이 반거울(.Half Mirror)을 사용한다.이때의 광효율은 광원부로 부터 방사된 광량을 Io라 할때 Io/4가 투사렌즈로 입사될 수 있으며, 이는 투과형 액정프로젝터의 개구율 25%에 해당되는 광효율 수준이 된다.That is, (a) of FIG. 12 is a basic structure diagram of the reflective optical system, and a half mirror is used as shown therein. In this case, the light efficiency is Io / 4 when the amount of light emitted from the light source unit is Io. Can be incident on the projection lens, which is a level of light efficiency corresponding to 25% of the aperture ratio of the transmissive liquid crystal projector.

그렇기 때문에 반사형 액정프로젝터를 이용하는 목적인 광효율의 증가는 기대하기 어렵게 된다.Therefore, it is difficult to expect an increase in light efficiency, which is the purpose of using a reflective liquid crystal projector.

따라서, 액정프로젝터의 가장 큰 장점인 밝기의 증가를 충분히 구현하기 위하여 제12도의 (b)와 같이 λ /4플레이트와 편광빔 분리수단을 이용한 반사형 광학계를 고안한 것이다.Therefore, in order to fully realize the increase in brightness, which is the biggest advantage of the liquid crystal projector, a reflective optical system using a λ / 4 plate and polarization beam separation means is designed as shown in FIG.

즉, 이것은 편광변환 기능이 없는 액정프로젝터에 편광기능을 부여하는 것으로, 편광빔 분리수단을 통해 편광상태의 경로를 거치면서 P파와 S파로 분리되고, S파는 반사되어 λ/4플레이트를 지나면서 시계방향의 원형편광 상태로 된다.That is, this imparts a polarization function to the liquid crystal projector without polarization conversion function. The polarization beam is separated into P waves and S waves through the polarization beam path, and the S waves are reflected and passed through the λ / 4 plate. Direction of circular polarization.

이 원형편광상태가 액정판넬(PDLC)을 거친후 다시 상기 λ/4플레이트에 입사될 때의 편광상태는 반시계방향의 원형편광상태가 되고, 이 상태가 λ/4플레이트를 거치면서 P파로 변환되고 P파로서 편광빔 분리수단을 거쳐 투사렌즈로 입사된다.When the circularly polarized state passes through the liquid crystal panel (PDLC) and is incident on the λ / 4 plate again, the polarized state becomes a counterclockwise circularly polarized state, and this state passes through the λ / 4 plate and is converted into a P wave. And enters the projection lens as P-wave through the polarization beam separation means.

이와같은 기능의 λ/4플레이트를 이용한 본 고안 반사형 액정프로젝터를 제10도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 10, the present invention is a reflection type liquid crystal projector using λ / 4 plate having such a function.

이와같은 구성한 본 고안 반사형 광학계는 광원(120)에서 발산된 광은 집광렌즈(121)에 의해 집광된 후 평행광으로 되어 편광빔 분리수단(122)으로 입사된다.In the reflective optical system of the present invention configured as described above, the light emitted from the light source 120 is collected by the condenser lens 121, and then becomes parallel light, which is incident on the polarization beam separation unit 122.

이와같이 입사된 광은 상기 편광빔 분리수단(122)을 통과하여 편광된후 색선별부(123)의 제1색선별필터(123-2)를 통해 청색(B)은 λ/4플레이트(124B)에 의히 편광기능이 부여되어 청색액정판넬(123-1B)로 반사되고 적색(R)과 녹색(G)은 제2색선별필터(123-3)로 입사된다.The incident light is polarized after passing through the polarization beam separation unit 122, and then the blue color B is λ / 4 plate 124B through the first color filter 123-2 of the color screen unit 123. By the polarization function is given by the blue liquid crystal panel 123-1B is reflected and the red (R) and green (G) is incident to the second color filter (123-3).

또한 상기 제2색선별필터(123-3)로 입사된 녹색(G)은 λ/4플레이트 (124G)를 통해 편광기능이 부여된 후 녹색액정판넬(123-1G)로 반사되고 적색(R)은 λ/4플레이트(124R)를 통해 적색액정판넬(123-1R)로 투과된다.In addition, the green (G) incident on the second color filter 123-3 is reflected by the green liquid crystal panel 123-1G after being polarized through λ / 4 plate 124G and is red (R). Is transmitted to the red liquid crystal panel 123-1R through the λ / 4 plate 124R.

이와같이 상기 적색,녹색,청색액정판넬 (123-1R)(123-1G)(123-1B)로 각각 인가된 색신호는 다시 λ/4플레이트 (124R), λ/4플레이트 (124G) λ/4플레이트 (124B)를 통해 반사되어 제2, 제1색선별필터(123-3)(123-2)를 통해 편광빔 분리수단(122)으로 입사되며, 그 편광빔 분리수단(122)은 입사된 광을 SF수단(125)을 통해 스크린(127)쪽으로 반사를 하게 되는데, 이때, 반사되는 광중 작은 각도(Δθ)내로 입사되는 빛은 상기 SF수단(125)을 투과되나 그 이상의 각도로 입사되는 빛은 그 SF수단(125)에 의해 반사된다.Thus, the color signals applied to the red, green, and blue liquid crystal panels 123-1R, 123-1G, and 123-1B are again λ / 4 plate 124R, λ / 4 plate 124G, and λ / 4 plate. Reflected through 124B, the light is incident on the polarization beam separation means 122 through the second and first color separation filters 123-3 and 123-2, and the polarization beam separation means 122 is incident light. Is reflected to the screen 127 through the SF means 125, wherein the light incident into the small angle (Δθ) of the reflected light is transmitted through the SF means 125, but the light incident at an angle greater than Reflected by the SF means 125.

따라서, 투사렌즈(126)는 입사되는 작은 각도의 광을 스크린(127)으로 확대 투사하여 영상을 디스플레이하게 된다.Accordingly, the projection lens 126 enlarges and projects the incident small angle light onto the screen 127 to display an image.

또한, 제11도는 본 고안 반사형 액정프로젝터의 다른 구성도로서, 이에 도시된 바와같이 광원(120)에서 발산된 빛을 집광하여 평행광으로 만드는 리플렉터(120-1)와, 상기 리플렉터(120-1)에서 반사되는 평행광을 투과 및 반사시키는 편광빔 분리수단(122)과, 상기 편광빔 분리수단(122)에서 반사되는 편광빔으로 부터 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 선별하여 제어부(130)의 제어를 받는 액정판넬(129)로 투과 및 반사시키고 그 액정판넬(129)로 부터 반사된 빔을 역으로 처리하여 상기 편광빔 분리수단(122)에 입사시키는 색선별프리즘(128)과, 상기 색선별프리즘(128)의 각액정판넬(129R)(129G)(129B)별로 위치하여 그액정판넬(129R)(129G)(129B)에 편광기능을 부여하는 λ/4플레이트부(124)와, 상기 편광빔 분리수단(122)에서 반사되는 편광빔중 일부 각도(Δθ)내의 빛만을 투과시키고 그 이상의 빛은 반사시키는 SF수단(125)과, 그 SF수단(125)을 통과하는 빔을 스크린(127)으로 확대 투사시키는 투사렌즈(126)로 구성하는 것으로, 상기 λ/4플레이트부(124)를 각 액정판넬(129R)(129G)(129B)별로 설치하지 않고 점선부분과 같이 상기 색선별프리즘(128)앞에 1매의 λ/4플레이트부(124')만을 설치할 수도 있다.In addition, FIG. 11 is another configuration of the reflective liquid crystal projector of the present invention, and as shown therein, a reflector 120-1 for condensing light emitted from the light source 120 to make parallel light, and the reflector 120-. Polarization beam separation means 122 for transmitting and reflecting parallel light reflected by 1) and red (R), green (G), and blue (B) from the polarization beam reflected by the polarization beam separation means 122. Screening and transmitting the light reflected from the liquid crystal panel 129 under the control of the control unit 130, and processing the beam reflected from the liquid crystal panel 129 inversely to enter the polarization beam separation means 122. [Lambda] / 4 which is positioned for each of the liquid crystal panels 129R (129G) and 129B of the prism 128 and the color discriminating prism 128 to impart a polarization function to the liquid crystal panels 129R (129G) and 129B. Only the light within a part of the angle Δθ of the plate portion 124 and the polarization beams reflected by the polarization beam separation means 122 is transmitted. The above light is composed of the SF means 125 for reflecting the light and the projection lens 126 for projecting the beam passing through the SF means 125 onto the screen 127. The? / 4 plate portion 124 Instead of the respective liquid crystal panels 129R, 129G, and 129B, only one λ / 4 plate portion 124 'may be provided in front of the dichroic prism 128 as in the dotted line portion.

이와같이 구성한 본 고안 반사형 액정프로젝터는 광원(120)에서 광이 발산되면 그 광은 리플렉터(120-1)에 의해 집광된 후 평행광으로 편광빔 분리수단(122)으로 입사된다.When the light is emitted from the light source 120, the reflective liquid crystal projector according to the present invention is condensed by the reflector 120-1 and then incident to the polarization beam separation unit 122 as parallel light.

이와같이 입사된 광은 상기 편광빔 분리수단(122)에 의해 반사되어 색선별프리즘(128)으로 입사되고, 입사된 광은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 선별되어 각 액정판넬(129R)(129G)(129B)별로 위치한 /4플레이트부(124R), λ/4플레이트부(124G), λ/4플레이트부(124B)를 각기 통해 제어부(130)의 제어를 받는 적, 녹, 청의 액정판넬(129R)(129G)(129B)로 투사된다. 이와같이 투사된 광은 다시 그 액정판넬(129R)(129G)(129B)에 의해 반사되어 색선별프리즘(128)과 편광빔 분리수단(122)을 통해 투사렌즈(126)로 입사된다.The incident light is reflected by the polarization beam splitter 122 and is incident on the color discriminating prism 128, and the incident light is separated into red (R), green (G), and blue (B) to form liquid crystals. The enemy under the control of the control unit 130 through the / 4 plate portion 124R, the λ / 4 plate portion 124G, and the λ / 4 plate portion 124B located for each of the panels 129R, 129G, and 129B, It is projected onto the liquid crystal panels 129R (129G) and 129B of green and blue. The projected light is reflected by the liquid crystal panels 129R, 129G, and 129B again and is incident on the projection lens 126 through the color discriminating prism 128 and the polarization beam separation means 122.

이때, 상기 투사렌즈(126)로 입사되는 빛은 SF수단(125)을 통과한 광으로써, 상기 SF수단(125)은 상기 편광빔 분리수단(122)에서 반사되는 광중 작은 각도(Δθ)내로 입사되는 빛을 투과시키나 그 이상의 각도로 입사되는 빛은 반사를 하게된다.At this time, the light incident on the projection lens 126 is the light passing through the SF means 125, the SF means 125 is incident into a small angle (Δθ) of the light reflected by the polarization beam separation means 122 Transmitting light is incident, but light incident at an angle greater than that reflects.

이에따라, 상기 투사렌즈(126)는 입사광을 스크린(127)으로 확대 투사하여 영상을 디스플레이하게 된다.Accordingly, the projection lens 126 displays the image by expanding and projecting the incident light onto the screen 127.

이와같은 제10도, 제11도의 본 고안 반사형 액정프로젝터에 있어서, λ/4플레이트부(124R)는 적색(R)액정판넬(129R)의 편광변환 수단으로써 레드파장을 기준으로 설계된 장치이고, λ/4플레이트부(124G)는 녹색(G)액정판넬(129G), λ/4플레이트부(124B)는 청색(B)액정판넬(129B)을 기준으로 설계한 것을 의미한다.10 and 11, the λ / 4 plate portion 124R is a device designed on the basis of red wavelength as a polarization conversion means of the red (R) liquid crystal panel 129R. The lambda / 4 plate portion 124G is designed based on the green (G) liquid crystal panel 129G, and the lambda / 4 plate portion 124B is designed based on the blue (B) liquid crystal panel 129B.

또한 각 액정판넬(129R)(129G)(129B)별로 λ/4플레이트를 채용하지 않을 경우에는 제11도에서 보는 바와같이 점선부분에 1매의 λ/4플레이트부(124')만 사용하는 것으로, 이 경우 가시광 전 영역에 대하여 설정된것을 의미한다.In addition, when λ / 4 plate is not used for each liquid crystal panel 129R, 129G, 129B, as shown in FIG. 11, only one λ / 4 plate part 124 'is used for the dotted line. In this case, it means that it is set for all visible light.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안 투과형 액정프로젝터에서는 특정각도로 입사되는 빛을 통과시키는 필터(SF)를 이용하여 밝기는 유지시키면서 콘트라스트를 향상시킬 수 있으며, 반사형 액정프로젝터에서는 SF, λ/4플레이트, 편광빔 분리수단을 이용하여 밝기와 콘트라스트를 모두 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, in the present invention, a transmissive liquid crystal projector can improve contrast while maintaining brightness by using a filter (SF) that passes light incident at a specific angle. In a reflective liquid crystal projector, SF, λ / 4 plate, There is an effect that can improve both the brightness and contrast by using the polarizing beam separation means.

Claims (4)

백색 스펙트럼의 빛을 방사하는 광원수단과, 상기 광원수단에서 방사되는 빛의 경로를 유도하는 반사수단과, 상기 반사수단에서 유도되는 빛을 집광하여 평행광으로 만드는 잡광수단과, 프로젝터로 부터 전기신호를 받아 상기 집광수단에서 입사되는 빛의 산란정도를 조절하여 화상을 형성시키는 액정판넬과, 상기 액정판넬에서 산란된 빛중 특정각도(Δθ)내에 입사되는 빛만을 투과시키는 특정빔투과수단과, 상기 특정빔투과수단을 통한 화상을 스크린에 확대 투사시키는 투사렌즈수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 투과/반사형 액정프로젝터.A light source means for emitting white spectrum light, a reflecting means for guiding a path of light emitted from the light source means, a light condensing means for condensing the light induced by the reflecting means to make parallel light, an electric signal from a projector A liquid crystal panel configured to form an image by adjusting a scattering degree of light incident from the light collecting means, a specific beam transmitting means for transmitting only light incident within a specific angle Δθ among the light scattered from the liquid crystal panel, A transmissive / reflective liquid crystal projector comprising: projection lens means for projecting an image through a beam transmitting means on an enlarged screen. 제1항에 있어서, 액정판넬은 투과형 액정판넬인 것을 특징으로 하는 투과/반사형 액정프로젝터.The transmissive / reflective liquid crystal projector according to claim 1, wherein the liquid crystal panel is a transmissive liquid crystal panel. 제1항에 있어서, 액정판넬은 반사형 액정판넬인 것을 특징으로 하는 투과/반사형 액정프로젝터.The transmissive / reflective liquid crystal projector according to claim 1, wherein the liquid crystal panel is a reflective liquid crystal panel. 제1항에 있어서, 액정판넬 R, G, B 세영역으로 색을 분리하는 색분리수단과, 상기 색분리수단에서 분리된 색을 합성하는 색합성수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 투과/반사형 액정프로젝터.The liquid crystal panel of claim 1, further comprising: color separation means for separating colors into three areas of the liquid crystal panel R, G, and B, and color combining means for synthesizing the color separated by the color separation means. Type liquid crystal projector.
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