KR100219640B1 - 반사형 액정 프로젝트 장치 - Google Patents
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Abstract
광원으로부터 출사된 광을 파장영역에 따라 분리하여 투과시키거나 일정 각도로 경로 변경시켜 반사하도록 배치된 제1 및 제2다이크로익필터와; 그 제1 및 제2다이크로익필터에 의해 각각 반사된 파장영역별 광의 경로상에 마련되어 각 파장영역의 광을 일정 각도 경로 변경시켜 반사하도록 배치된 제1 및 제2액정표시소자와; 상기 제1 및 제2다이크로익필터를 투과한 파장영역 광의 경로상에 마련되어 그 파장영역의 광을 일정 각도 경로 변경시켜 반사하도록 배치된 제3액정표시소자와; 상기 제1 및 제2액정표시소자에 의해 각각 반사된 파장영역 광의 경로상에 마련되어 그 파장영역의 광을 일정 각도 경로 변경시켜 반사하는 동시에 상기 제3액정표시소자에 의해 반사된 파장영역의 광은 투과시키도록 동일 광경로상에 나란하게 배치된 제3 및 제4다이크로익필터와; 상기 제3액정표시소자와 제3 및 제4다이크로익필터에 의해 각각 반사 및 투과된 파장영역별 광이 투과되는 투사렌즈;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반사형 액정 프로젝트장치가 개시된다.
Description
본 발명은 액정표시소자를 이용한 프로젝트장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3매의 반사형 액정표시소자를 이용한 반사형 액정 투사장치에 관한 것이다.
프로젝트장치는 특수 제작된 소형 음극선관(CRT)이나 액정표시소자(LCD)와 같은 화상생성수단을 이용하여 화상을 생성시키고, 그 화상을 투사렌즈를 통해 확대시켜 대형 스크린에 투사하는 영상투사 시스템으로서, 최근 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있는 대형 화면을 얻을 수 있다는 장점에서 날로 그 수요가 증가되고 있다. 이러한 프로젝트장치는 화상생성수단의 형태에 따라 투광형과 반사형으로 구분되는데, 도 1은 종래의 반사형 액정 프로젝트장치의 광학적 배치를 개략적으로 나타내 보인 것이다. 도 1을 참조하면, 종래의 반사형 액정 투사장치는 광을 생성하여 일방향으로 투사하도록 램프(10a) 및 반사경(10b)을 구비한 광원(10)과, 상기 광원(10)으로부터 출사된 광의 경로상에 편광빔스프리터(PBS; Polarizing Beam Splitter)(20)가 배치되어 입사광을 편광성분에 따라 투과 및 반사시켜 광 진행경로를 변환시키고, 상기 편광빔스프리터(20)의 광출사면측에는 제1경면(31) 및 제2경면(32)을 가지는 다이크로익 프리즘(Dichroic Prism;30)이 인접되게 배치되어 입사광을 파장에 따라 분리하여 투과 및 반사시키도록 되어 있다. 그리고, 상기 다이크로익 프리즘(30)의 광출사면에는 각각 제1액정표시소자(41)와 제2액정표시소자(42) 및 제3액정표시소자(43)가 인접되게 배치되어 상기 다이크로익 프리즘(30)으로부터 출사된 각 파장영역의 광을 반사시켜 상기 다이크로익 프리즘(30)에 의해 경로 변경된 광이 투사렌즈(50)를 통하여 스크린(미도시)에 확대 투사됨으로써 영상이 디스플레이되도록 구성되어 있다.
상기 구성의 종래 반사형 액정 프로젝터장치는 입사광을 편광성분에 따라 분리하여 투과 및 반사시키기 위한 편광빔스프리터(20)을 정밀하게 제작하기가 용이하지 않으므로 성능 및 양산성을 확보하기가 어려운 문제점이 있다. 또한, 입사광을 파장에 따라 분리하여 투과 및 반사시키기 위한 다이크로익 프리즘(30)은 도시된 바와 같이 4개의 프리즘을 가공하여 접합해야하므로 제조비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 바와 같은 종래의 반사형 액정 프로젝트장치가 가지는 문제점을 개선하고자 하는 것으로서, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 해결방안은 다이크로익필터에 의해 입사광을 분리하여 투과 및 반사시키도록 구성함으로써 반사형 액정 프로젝트장치의 성능 및 양산성을 확보하는 동시에 제조비용을 삭감시키는 것이다. 따라서, 본 발명은 상기 기술적 과제의 달성에 의해 저가의 제조비용으로 용이하게 생산될 수 있는 반사형 액정 프로젝트장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 반사형 액정 프로젝터장치의 광학적 배치를 나타내 보인 개략도이고,
도 2는 본 발명에 의한 반사형 액정 트로젝트장치의 광학적 배치를 나타내 보인 개략도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100...광원 110...램프
120...반사경 210...제1다이크로익필터
220...제2다이크로익필터 230...제3다이크로익필터
240...제4다이크로익필터 310...제1액정표시소자
320...제2액정표시소자 330...제3액정표시소자
400...투사렌즈
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 반사형 액정 프로젝트장치는는, 광을 생성하여 일방향으로 투사하도록 된 광원과; 상기 광원으로부터 출사된 광의 경로상에 나란하게 마련되어 입사광을 파장영역에 따라 분리하여 투과 및 일정 각도로 경로 변경시켜 반사하도록 배치된 제1다이크로익필터 및 제2다이크로익필터와; 제1다이크로익필터 및 제2다이크로익필터에 의해 각각 반사된 파장영역별 광의 경로상에 마련되어 각 파장영역별 광을 일정 각도 경로 변경시켜 반사하도록 배치된 제1액정표시소자 및 제2액정표시소자와; 상기 제1다이크로익필터 및 제2다이크로익필터를 투과한 파장영역별 광의 경로상에 마련되어 그 파장영역의 광을 일정 각도 경로 변경시켜 반사하도록 배치된 제3액정표시소자와; 상기 제1액정표시소자와 제2액정표시소자에 의해 각각 반사된 파장영역 광의 경로상에 마련되어 그 파장영역의 광을 일정 각도 경로 변경시켜 반사하는 동시에 상기 제3액정표시소자에 의해 반사된 파장영역의 광은 투과시키도록 동일 광경로상에 나란하게 배치된 제3다이크로익필터 및 제4다이크로익필터; 및 상기 제3액정표시소자와 상기 제3다이크로익필터 및 제4다이크로익필터에 의해 각각 반사 및 투과된 파장영역별 광이 투과되는 투사렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 의한 반사형 액정 프로젝트장치에 있어서, 특히 상기 제1액정표시소자와 제2액정표시소자 및 제3액정표시소자는 상기 광원과 상기 투사렌즈 사이에 상호 나란하게 배치되며, 상기 제1다이크로익필터와 제4다이크로익필터는 상기 제2액정표시소자와 상호 나란하게 배치되고, 상기 제2다이크로익필터와 제3다이크로익필터는 상기 제2액정표시소자와 제3액정표시소자의 사이에 상호 나란하게 배치되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반사형 액정 프로젝터장치를 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 반사형 액정 프로젝트장치는 광을 생성하여 일방향으로 투사하도록 광원(100)과, 상기 광원(100)으로부터 출사된 광의 경로상에 나란하게 마련되어 입사광을 파장영역에 따라 분리하여 투과 및 일정 각도로 경로 변경시켜 반사하도록 배치된 제1다이크로익필터(210) 및 제2다이크로익필터(220)와, 상기 제1다이크로익필터(210) 및 제2다이크로익필터(220)에 의해 각각 반사된 파장영역 광의 경로상에 마련되어 각 파장영역의 광을 일정 각도 경로 변경시켜 반사하도록 배치된 제1액정표시소자(310) 및 제2액정표시소자(320)와, 상기 제1다이크로익필터(210) 및 제2다이크로익필터(220)를 투과한 파장영역의 광의 경로상에 마련되어 그 파장영역의 광을 일정 각도 경로 변경시켜 반사하도록 배치된 제3액정표시소자(330)와, 상기 제1액정표시소자(310)와 제2액정표시소자(320)에 의해 각각 반사된 파장영역 광의 경로상에 마련되어 그 파장영역의 광을 일정 각도 경로 변경시켜 반사하는 동시에 상기 제3액정표시소자(330)에 의해 반사된 파장영역의 광은 투과시키도록 상호 동일 광경로상에 나란하게 배치된 제3다이크로익필터(230) 및 제4다이크로익필터(240)와, 상기 제3액정표시소자(330)와 상기 제3다이크로익필터(230) 및 제4다이크로익필터(240)에 의해 각각 반사 및 투과된 파장영역의 광이 투과되는 투사렌즈(400)를 포함하여 구성된다.
상기 구성에 있어서, 상기 광원(100)은 광을 생성하는 램프(110)와, 그 램프(110)로부터 출사된 광을 반사시켜 그 진행경로를 일방향으로 안내하기 위한 반사경(120)을 구비하고 있으며, 상기 반사경(120)은 상기 램프(110)의 위치를 일초점으로 하여 광이 집속되는 지점을 다른 초점으로 가지는 타원경이거나, 또는 상기 램프(110)의 위치를 일초점으로 하여 그 램프(110)에서 출사된 광이 반사되어 평행광이 되는 포물경을 사용할 수 있다.
상기 제1액정표시소자(310)와 제2액정표시소자(320) 및 제3액정표시소자(330)는 상기 광원(100)과 상기 투사렌즈(400)의 사이에 상호 나란하게 배치된다. 그리고, 상기 제1다이크로익필터(210)와 제4다이크로익필터(240)는 상기 제2액정표시소자(320)와 상호 나란하게 배치된다. 또한, 상기 제2다이크로익필터(220)와 제3다이크로익필터(230)는 상기 제2액정표시소자(320)와 제3액정표시소자(330)의 사이에 위치하도록 상호 나란하게 배치된다. 즉, 상기 광원(100)과 상기 투사렌즈(400)를 제외한 전체적인 광학적 배치는 예컨대, 마름모꼴 또는 다이아몬드향상으로 배치된 것이 바람직하며, 이러한 광학적 배치는 광원 및 액정표시소자의 크기 등에 따라 전체적인 광로의 형태가 적절하게 변경되도록 배치될 수 있다.
상기 제1다이크로익필터(210)는 입사광의 파장영역에 따라 예를 들면, 적색(R) 광을 반사시키고 다른 파장역역의 광은 투과시키며, 상기 제2다이크로익필터(220)는 녹색(G) 광을 반사시키고 다른 파장역역의 광은 투과시키도록 되어 있다. 그리고, 상기 제3다이크로익필터(230)와 제4다이크로익필터(240)는 예컨대, 청색(B) 광을 투과시키고 다른 파장역역의 광은 반사시킨다.
상기 제1액정표시소자(310)와 제2액정표시소자(320) 및 제3액정표시소자(310)는 각 화소에 인가된 신호에 의해 입사광의 편광방향을 회전시켜 반사시키도록 되어 있으며, 각각 상기 제1다이크로익필터(210)와 제2다이크로익필터(220)에 의해 반사 또는 투과된 파장영역의 광이 일정한 각도로 입사 및 반사되도록 대응되게 배치된다.
상기 구성을 가지는 본 발명에 의한 반사형 액정 프로젝트장치의 작용에 대해 살펴보면 다음과 같다.
상기 광원(100)으로부터 출사된 광은 파장영역에 따라 예컨대, 적색(R) 광은 상기 제1다이크로익필터(210)에 의해 반사되어 일정한 입사각으로 상기 제1액정표시소자(310)에 입사된다. 그리고, 다른 파장역역의 광은 상기 제1다이크로익필터(210)를 투과하여 예컨대, 녹색(R) 광은 상기 제2다이크로익필터(220)에 의해 반사되어 일정한 입사각으로 상기 제2액정표시소자(310)에 입사되는 동시에, 청색(B) 광은 상기 제2다이크로익필터(220)를 투과하여 일정한 입사각으로 상기 제2액정표시소자(310)에 입사된다.
상기 제1액정표시소자(310)와 제2액정표시소자(320)에 입사된 파장영역별 광은 각각 상기 제3다이크로익필터(230)와 제4다이크로익필터(240)에 의해 일정한 출사각으로 반사되는 동시에, 상기 제3액정표시소자(330))에 입사된 파장영역 광은 상기 제3다이크로익필터(230)와 제4다이크로익필터(240)를 투과하게 된다. 이로써, 상기 제3다이크로익필터(230)와 제4다이크로익필터(240)에 의해 반사 및 투과된 각 파장광은 투사렌즈(400)를 통하여 스크린(미도시)에 확대 투사됨으로써 영상이 디스플레이된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 반사형 액정 프로젝트장치는, 광원으로부터 출사된 광을 다이크로익필터에 의해 파장영역별로 분리하여 투과 및 반사시키도록 구성함으로써 성능 및 양산성을 확보하는 동시에 제조비용을 삭감시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면 저가의 제조비용으로 용이하게 생산될 수 있는 반사형 액정 프로젝트장치를 제공할 수 있다.
Claims (4)
- 광을 생성하여 일방향으로 투사하도록 된 광원과;상기 광원으로부터 출사된 광의 경로상에 나란하게 마련되어 입사광을 파장영역에 따라 분리하여 투과 및 일정 각도로 경로 변경시켜 반사하도록 배치된 제1다이크로익필터 및 제2다이크로익필터와;제1다이크로익필터 및 제2다이크로익필터에 의해 각각 반사된 파장영역별 광의 경로상에 마련되어 각 파장영역의 광을 일정 각도 경로 변경시켜 반사하도록 배치된 제1액정표시소자 및 제2액정표시소자와;상기 제1다이크로익필터 및 제2다이크로익필터를 투과한 파장영역별 광의 경로상에 마련되어 그 파장영역의 광을 일정 각도 경로 변경시켜 반사하도록 배치된 제3액정표시소자와;상기 제1액정표시소자와 제2액정표시소자에 의해 각각 반사된 파장영역별 광의 경로상에 마련되어 그 파장영역의 광을 일정 각도 경로 변경시켜 반사하는 동시에 상기 제3액정표시소자에 의해 반사된 파장영역의 광은 투과시키도록 동일 광경로상에 나란하게 배치된 제3다이크로익필터 및 제4다이크로익필터; 및상기 제3액정표시소자와 상기 제3다이크로익필터 및 제4다이크로익필터에 의해 각각 반사 및 투과된 파장영역별 광이 투과되는 투사렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 프로젝트장치.
- 제1항에 있어서,상기 제1액정표시소자와 제2액정표시소자 및 제3액정표시소자는 상기 광원과 상기 투사렌즈 사이에 상호 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 프로젝터장치.
- 제1항에 있어서,상기 제1다이크로익필터와 제4다이크로익필터는 상기 제2액정표시소자와 상호 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 프로젝터장치.
- 제1항에 있어서,상기 제2다이크로익필터와 제3다이크로익필터는 상기 제2액정표시소자와 제3액정표시소자의 사이에 상호 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 반사형 액정 프로젝터장치.
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